Как РП-14 снова пыталась спрятаться (полет №2)

Слишком бодрый первый старт РП-14 привел к очень долгим ее поискам (две недели). Во втором старте ракеты было решено испытать в реальном полете «новый» безсопловый двигатель…

Второй полет в точности повторял предыдущий. «Фишка» старта была в новой конструкции двигателя. По методу Serge77 новый безсопловик строился из водопроводной ПВХ трубы. Надо сказать — это не первый опыт применения пластиковой трубы в качестве корпуса двигателя. Но обе предыдущие попытки были неполноценными: в одной трубка расплавилась (но ракета успешно слетала — второй старт РП-5 09.04.2016), во второй — ракета со старта не ушла (четвертый старт РП-3 16.04.2016).

На сей раз попытался найти трубу, использованную Serge77. Киев — не Владимир, но походы по сантехническим магазинам привели к успеху — удалось-таки найти «плохую водопроводную ПВХ трубу» с тонкой стенкой как у Serge77. Это труба PN10 — такие сейчас почти не применяют — толщина стенки современной трубы много толще, да еще и армирование применяют.

Приобретенные 2м обошлись в 80 рублей! Дата производства — 2014 год! (действительно — сейчас таких, наверно, не делают!) Размеры для 25 мм трубы — толщина стенки 2,3 мм; отсюда внутренний диаметр 20,4 мм. Это несколько больше бумажного БРДП20.

Ракета должна была взлететь, после отработки топлива взорвалась бы петарда, от чего слетел бы обтекатель и на парашюте ракета спокойно бы приземлилась (на радость зрителей). Парашют оставлен в новой ракете «как есть». 

Новый двигатель по размерам один-в-один повторял конструкцию бумажного БРДП20-96 из первого старта. Это проверенный безсопловый двигатель традиционной конструкции с двумя петардами в качестве вышибного заряда классической системы спасения.

желтое — это топливо, коричневые — петарды, синий — фитиль и стенка корпуса, справа — картонные заглушки (рыжий) и термоклей (зеленый). Длина канала l = 97 мм, диаметр d = 6мм, общая длина гильзы с топливом М = 124 мм. Н = 27 мм. С помощью защитной трубки (на рисунке — зеленым цветом) длина двигателя наращена до L = 210 мм. Диаметр (по топливу) D = 20,4 мм.

Сверху заглушка сделана из картона! После затвердевания топлива в ней сверлятся два отверстия диаметром 2 мм сквозь заглушку и в толще топлива на глубину 5 мм. В них пройдут фитили двух петард длиной по 15 мм. Петарды закреплены термоклеем и сверху прижаты вторым картонным диском. Таким образом на активной стадии работы двигателя роль верхней заглушки играет «глухая» часть топлива и картонная заглушка с петардами по центру. После окончания работы мотора срабатывает петарда (хотя бы одна). Избыточное давление формируемое ей сбрасывает обтекатель и выбрасывает парашют. По идее, «лишнее» пламя «гасится» прокладкой между двигателем и парашютом.

Масса собранного двигателя БПДП20-97 (Безсопловый Пластиковый Двигатель = БПДП) составила 82,1 грамма (без петард). Масса топлива — 63,5 грамм.


Во втором старте РП-14 носовая часть была также загружена высотомером/барографом на Arduino Pro mini и BMP280 с питанием от литиевого аккумулятора. Общая масса снаряженной ракеты составила 223 грамма (на 12 меньше, чем в первом полете). Высота РП-14 — составила все те же 46 см.


7 января 2018 года — Рождество. Воскресенье. Снова мрачный день. Довольно низкая облачность, но, есть просветы… Температура — примерно +2. Небольшой юго-западный ветерок. Пуск состоялся в 10:20. Фото РП-14 перед стартом.

Стартовала ракета хорошо. Сразу, без проблем. Второй старт РП-14 можно посмотреть:

Итак, что же произошло в очередном пуске
Двигатель хорошо завелся. Ракета пошла вверх очень ровно, После схода с направляющей даже с ветром завала не было. В процессе работы двигателя явно слышны «попердывания» 🙂  — Видимо канал забивался отработкой, но тут же возрастающее давление «выплевывало» «затор» — на следе явно видны эти затемнения. Периодичность — два кадра (0,066 сек); общее число — 8-10 раз. «Заторы» завершились еще до окончания работы двигателя. Далее РП-14 резво вертикально ушла вверх и скрылась с глаз, хотя до облаков не добралась.

Через 12 секунд после старта, с небес раздались последовательно два звука взрыва петард. После этого увидел пятно парашюта и болтающуюся под ним ракету. Падала прямо на место старта. Но, по мере спуска, ветер относил ракету все дальше и дальше — в камеру она не попала — не видно, поэтому спуск обрезал.

Само падение вышло так далеко, что искать пришлось долго…

Поиски растянулись на 5 часов (с перерывами). Ракета висела на дереве — пришлось вспомнить молодость…

ИТОГ: ракета слетала слишком хорошо. За часы висения на дереве все что можно — промокло, никакого напряжения в АКБ — нет.

Но ракета цела — ничего не поломалось, не порвалось…

Корпус двигателя — в идеальном состоянии: гладкие стенки, даже картонная заглушка цела. Можно снова заправлять карамелью и запускать. Еще полетаем… Но двигатель надо «ухудшать» — слишком хороший получился.


Анализ данных с регистратора давления.

Как ни странно, после высыхания и «обогрева», аккумулятор «ожил» и при подключении к Arduino, та «весело» замигала и «запищала»… Считывание данных с EEPROM прошло без проблем. График полета «почти без чистки»:

Основные результаты полета: высота 373,6 м (на 80 м выше первого старта); максимальная скорость — около 400 км/час (такая же); скорость спуска на парашюте примерно 35 км/час. Успех — просто в большей «вертикальности» полета.

Время работы двигателя: 0,6 сек (было 0,7 сек) от поджига до начала движения; и еще 1,5 сек (было всего 0,6 сек) — до окончания работы активной части топлива (до максимальной скорости) = всего 2,1 сек (было много меньше). Высота в это момент была около 100 м! (совсем не так как 30 м в первом старте)

Далее около 7 секунд ракета поднималась вверх по инерции. Петарды системы спасения взорвались примерно через 11,5 сек после старта (12,1 сек от поджига). Это согласуется с временем звука хлопка «с небес» на видеозаписи (с учетом скорости звука). Парашют раскрылся на этапе спуска на скорости около 100 км/час (повреждений — нет).

Если примитивно посчитать ускорение на подъеме (400 км/час за 1,5 сек), получим примерно 7,6g!

Общий итог: Отлично! РП-14 летает прекрасно — очень хорошая высота — 373 м — это на текущий момент третий результат! Найден «оптимальный размерчик» для фитиля и топлива для 10 сек задержки срабатывания системы спасения. Еще бы решить проблему поиска/обнаружения…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.