Как «не задался Новый год» — третья разбитая ракета (Полет №13 РП-11Г)

Прошло два месяца с двенадцатого старта РП-11Г. Наступил Новый 2018 год! Почти два месяца без дела пролежал новый двигатель для ракеты…Зимняя погода «ужасна» — солнце за два месяца показывалось лишь пару раз и то — в будни… Но 20 января удалось запустить ракету.

Ракета РП-11Г осталась без изменений: длина(высота) 590 мм, а масса (с двигателем БРДП20-125нд) — 400 грамм.

«Фишки» очередного полета ракеты следующие:

  • Двигатель с большей «глухой частью топлива» — проверенный БРДП20-125нд с двумя петардами, длина фитиля уменьшена до 8 мм (с 11-ти);
  • Тот же красивый парашют красного цвета с прочными стропами;
  • Высотомер на Arduino Pro mini без радиопередатчика — с питанием от маленького невесомого LiPo аккумулятора;
  • Новый старый обтекатель от РП-8, где можно разместить только высотомер.

В очередном старте РП-11Г использовался «мотор» с чуть более длинной глухой частью топлива (для увеличения времени запаздывания срабатывания системы спасения), чем предыдущий: безсопловый двигатель БРДП20-125. В качестве вышибного заряда классической системы спасения использованы две петарды.

Корпус двигателя — бумажная трубка на конторском клее длиной 177мм (ранее было 160мм) (M) и диаметром 20мм (D). Заглушка — картонный диск (из визитки) вклеенный тем же клеем. Канал в топливе делается шпилькой диаметром 6мм (d), обмотанной газетной бумагой и скотчем. Длина канала — 125мм (l).

После затвердевания топлива в картонной заглушке сверлятся два отверстия диаметром 2мм на глубину (в толще (H) глухой части топлива — она увеличена с 35 мм до 52 мм — как потом оказалось — зря!) 8 мм. В отверстия вставляются нити фитилей двух петард. Корпуса петард закрепляются на картонной заглушке термоклеем. Сверху клей придавливается еще одним картонным диском. Две петарды использованы «с запасом» для надежности — были случаи «не взрыва» петард…

Масса двигателя с топливом 105 грамм (масса топлива 91 грамм). РП-11Г имеет отсек для установки двигателя длиной 200мм (L). Поэтому БРДП20-125 удлинен отрезком трубки длиной 30мм от использованных ранее БРДП20. Трубка необходима так же для защиты пластиковых стенок ракеты от взрыва петарды — взрыв происходит внутри трубки и все газы направляются в одну сторону — на отстрел обтекателя. Двигатель и удлиняющая трубка соединены бумажной лентой (намотана поверх) и скотчем.

В корпусе ракеты двигатель центрируется двумя пластиковыми кольцами (втулки от скотча). Внешний диаметр колец позволяет их плотно устанавливать внутри трубы 40мм. Масса собранного двигателя составила 126 грамм. 

Для запуска двигателя используется обычный «электрозапал» из нихромовой проволоки с обмазкой из ракетного топлива.

Парашют тот же, что в предыдущих полетах, размещается во внутреннем пространстве ракеты.

Высотомер выполнен на базе Arduino Pro mini и датчика давления BMP280. Питание от литиевого аккумулятора 150 мА*час. Основательно разряжен — 3,6 В — маловато для пятивольтовой ардуины и несколько завышено для трехвольтового ВМР280. Но — это удачный компромисс — обе платы нормально работают. 

Модуль дополнен звуковым излучателем — очень удобно на старте отслеживать режим работы, а при поиске — легко найти устройство в траве по звуку.


20 января 2018 года. Суббота. Мрачный, с тучами день. Почти непрерывно идет снег. Периодически, сквозь сплошные тучи становится видно солнце. Просветов — нет. Морозец — температура — 8! Ветер порывами, но — терпимый. Пуск состоялся в 14:50.

Вид сверху на собранную ракету… ну и вид снизу

Видео полета привожу только на подъеме — падения в камере не видно — обрезал.

Как все происходило: включил высотомер, установил его в обтекатель и поставил его на ракету. Не успел добраться до старта — появился сигнал начала регистрации. Пришлось вернуться, разобрать ракету, сбросить регистратор и запустить все снова.

Включил «ПУСК» — время идет, двигатель не запускается. Выключил — проверил — все в норме. Решил использовать «ручную» кнопку пуска. Двигатель завелся хорошо. Ракета бодро ушла с направляющей. Практически вертикально поднялась вверх. Почти скрылась из глаз. Вновь появилась из облаков — понеслась с ускорением к земле. Взрыва петард — нет, парашют не выходит. Раздался треск удара о землю и сразу за ним звук взрыва петард. Появилось облачко дыма в районе падения — висело несколько секунд — на него и пошел.

Поиск. Поиск по «пеленгу» немного затянулся — первый раз прошел в двух шагах рядом с ракетой, не заметив ее. Вернулся — нашел… Примерно 100 м от точки старта.

На виду был только обломок корпуса с одним стабилизатором. Покопал вокруг — нашел обломки остальных частей ракеты.

Обе петарды двигателя взорвались, верхняя заглушка (картонка) — не повреждена — лишь две дырочки от фитилей петард. Клеммы аккумулятора — отсутствуют. Сам АКБ цел, но «своим телом» он «проехался по Arduin-е и срезал с нее конденсатор в цепи питания. Датчик давления с платы … пропал! Парашют цел. Два стабилизатора закопались в землю.

Позднее «разогнул» штыри разъема Arduino Pro mini и благополучно прочитал данные регистрации. В памяти уложился весь полет. Алгоритм обнаружения взлета сработал раньше времени — ложное срабатывание! Видимо сказался морозец и ветерок.

Тринадцатый старт РП-11Г. Результаты.

Дата.Время старта: 20.01.2018 14:50

Напряжение питания = 3,62В
Температура (по данным ВМР280) = +1,3 град С
Температура воздуха = -8 град С

Время от появления дыма до начала движения  0,4 сек
Время с начала движения до схода с направляющей 0,15 сек

Максимум скорости  829 км/час  на 0,6 сек полета, высота при этом 82 м
Максимальная высота 385,6 м на 8,2 сек полета

Скорость втыкания в землю  250 км/час
Общее время полета 17 сек
=====================
Расчет:
время работы двигателя 0,4 + 0,6 = 1 сек
ускорение на взлете: увеличение скорости до 829 км/час (230 м/с) за 0,6 сек, что дает 383,3 м/с2 (39,1g)  (Явно многовато!)
(если аппроксимировать скорость, то максимум примерно 600 км/час за 0,8 сек, что дает ускорение 208,3 м/с2 (21,2g)

Высота в метрах — синий; скорость в км/час — сиреневый.

Интересно — непонятный выброс в момент окончания работы двигателя точно такой же как в предыдущем полете и скорость примерно тажа!

ИТОГ: Полет вполне получился — третий результат по высоте. Увеличение задержки взрыва петард плохо сказалось на работе системы спасения — ракета успела упасть!

В самом деле: 52 мм топлива это примерно 20 секунд задержки в теории. Плюс фитиль петарды… Даже если считать скорость горения 3 мм/сек — все равно 17-18 сек… Так и вышло! Явный просчет!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.