Как «часы» помогли найти ракету (пятый старт РП-15Б)

Успешные полеты «киндерсюрпризоподобного яйца» в обтекателе РП-15Б «толкают» к испытаниям все более «тяговитых» моторов. «Дежурный старт» ракеты стал проверкой системы обнаружения…
В РП-15Б используется «киндер-сюрпризо-подобное яйцо». Это позволяет «загружать» полезную нагрузку в головную часть с двух сторон. В очередном полете в «космос» отправились детские часы Q50 с GPS приемником. Не удалось их поместить под пластиковую оболочку «яйца» как мечталось.

Пришлось пристроить «браслет» Q50 меж двух пенополиэтиленовых прокладок внутри 50 мм трубы головной части ракеты. 

В остальном, пуск полностью повторял предыдущие старты РП-15Б, лишь двигатель был взят меньшей мощности — тот что летал на РП-11Д.

В корпусе вместе с часами свободно разместились регистратор давления и ускорения, который чуть не разбился в последнем полете РП-7 и аккумулятор — довольно тяжелый элемент 18650. Устанавливаемое оборудование привинчено к корпусу головной части. Выключатель очень удобно «устроился» под скорлупой обтекателя.

В двигательном отсеке располагается парашют классической системы спасения. Выброс парашюта производится от разрыва петарды. Фитиль петарды поджигается в конце работы двигателя. (Очень надежно, но постоянно случаются казусы с расчетом времени запаздывания срабатывания).

Головная часть ракеты — кусок 50 мм канализационной трубы. Сочленение частей ракеты производится штатным механизмом соединения канализационных труб (пришлось, правда, срезать утолщение на трубе, где расположено резиновое уплотнение). Обтекатель — синее «яйцо»!

Длина двигательного отсека РП-15Б (как и «А») — 347 мм, расстояние между винтами крепления на стартовой направляющей — 300 мм (вроде бы маловато для довольно крупной ракеты, но, практика показала — вполне достаточно). Масса пустого отсека составляет 133 грамма.

Длина головной части (с «яйцом»)  450 мм (длина трубы 380 мм). Масса с регистратором и аккумулятором 169 грамм. Масса «часов» Q50 — 39 г.

Полная длина ракеты 740 мм. Длина сочленения (наезда трубы обтекателя на двигательный отсек) примерно 60 мм. Масса собранной ракеты без двигателя — около 340 грамм.


Во третьем полете РП-15Б использовался «маленький» вариант безсоплового двигателя БПДП20-117п2. В качестве корпуса используется пластиковая трубка d25х2,3х140 PN10.  В качестве вышибного заряда классической системы спасения использованы две петарды.

Корпус двигателя — пластиковая труба PN10 25×2,3 длиной 140мм (M) и внутренним диаметром 20,4 мм (D). Заглушка — картонный диск (из визитки) вклеенный конторским клеем. Канал в топливе делается шпилькой диаметром 6мм (d), обмотанной газетной бумагой и скотчем. Длина канала — 117мм (l).

После затвердевания топлива в картонной заглушке сверлятся два отверстия диаметром 2мм на глубину (в толще (H) глухой части топлива длиной 23 мм — примерно на 10 секунд задержки) 8 мм. В отверстия вставляются нити фитилей двух петард (свободная длина фитиля — около 10 мм). Корпуса петард закрепляются на картонной заглушке термоклеем. Две петарды использованы «с запасом» для надежности — были случаи «не взрыва» петард…

Масса двигателя с топливом, но без петард — 92,9 грамм (масса топлива 72 грамма). РП-15Б имеет отсек для установки двигателя длиной 200мм (L). Поэтому БПДП20-117 удлинен отрезком трубки длиной 60 мм 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 термоклеем.

В корпусе ракеты двигатель центрируется двумя пластиковыми кольцами набранными до нужной толщины из втулок от скотча и отрезков труб 40 мм. Масса собранного двигателя с петардами и установочными кольцами составила 99,1 грамм.

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

Парашют тот же, что в предыдущих полетах РП-7 и РП-15, размещается во внутреннем пространстве двигательного отсека ракеты.

Полная масса ракеты с двигателем БПДП20-117п2 составила 485 грамм.


17 февраля 2018 года. Антициклон ушел — наступила типичная зимняя пасмурность: сплошная облачность, слабый снежок, довольно тепло (-2), ощутимый юго-восточный ветерок (это не так уж и плохо — ракету понесет от домов — в поле).

Целью старта была проверка поиска ракеты по координатам GPS, передаваемым часами Q50.

Видеозапись полета

Как все происходило: для установки часов в корпус пришлось разобрать крепление яйцеобразного обтекателя. Дома, спокойно — всю ракету целиком удалось собрать в тепле и «тащить» к месту старта в собранном виде. Осталось вставить «запал» (игнитор). На уже готовой к старту ракете «открыл» яйцо, щелкнул выключателем питания, закрыл..

SeTracker2 на планшете показал местоположение ракеты на старте

Дымок из двигателя появился почти сразу после нажатия «Пуск». Ракета начала движение через пол-секунды после этого. Бодро сошла с направляющей.

Сразу после этого вертикально поднялась. Хоть облачность и была низкой — до нее ракета не долетела. Хорошо было видно как ракета зависла в горизонтальном состоянии — почти 5 секунд она «думала» лететь к земле или «остаться в воздухе» 🙂 . Сразу после этого сработали петарды.

Через секунду прилетел звук взрыва. К этому моменту под парашютом уже что-то болталось. Ракета, весело крутясь под куполом, стала плавно спускаться практически на точку старта. Но ветерок все же ее слегка отнес на 50 м.

SeTracker2 на планшете показал новое местоположение ракеты. В общем, GPS работает — можно ракету запускать и по-выше.

Искать ракету не пришлось. Красный парашют на белом снегу было видно с места старта. Все цело! И двигатель — на месте.Итоги: полет выдался весьма удачным — все сработало как и предполагалось. Регистратор зафиксировал и высоту и ускорение (правда оно превысило 8g — вышло за рамки измеряемого диапазона).

Нормально сработала система обнаружения/поиска по GPS.

Запаздывание срабатывания системы спасения — ниже расчетных — 8 секунд — почти то, что надо (можно слегка увеличить)! Полное время полета составило 30 секунд. Высота полета — 200 метров. Часы Q50 сработали нормально.

Данные регистратора и анализ

Совмещенный график ускорений и высоты

отдельно, более подробно, стадия взлета

голубым тут — вертикальное ускорение: отсчет 400 — это 8g. Видно 1g в состоянии покоя до старта, потом — работа двигателя — сработало ограничение датчика в 8g. Голубые выбросы — скорей всего инерционность датчика. Затем — «невесомость» вплоть до раскрытия парашюта. Дальше — болтанка головной части и, после приземления, 1g уже по другой оси датчика MAA7455L. Хорошо видно момент рывка при раскрытии парашюта и удара о землю.

Некоторая информация о пятом полете РП-15Б (уже третий для «Б»)

Дата, время: 17.02.2018 12:40

  • Слабый юго-восточный ветер
    Температура -2
    Облачно, слабый снег
  • Общее время полета 30 сек (21 сек спуск на парашюте)
    Максимальная высота 200 м (на 6,5 сек полета)
    Максимальная скорость 458 км/час (на 0,8 сек полета, высота 31 м, ускорение 17,2g)
  • Время работы двигателя 1,4 сек (0,6 сек до начала движения; 0,8 сек — полет до макс.скорости)
  • Срабатывание петарды 8,0 сек, высота 193 м
    Раскрытие парашюта 9,3 сек, высота 181 м, скорость 20 км/час
    Скорость спуска на парашюте около 32 км/час
  • Двигатель: d=7: D=20,4: l=117 : L=140
    Задержка: 23мм топливо + 8мм фитиль
    Время задержки: 0,6 + 8,0 = 8,6 сек
    Время работы двигателя 1,4 сек (0,6 сек до начала движения; 0,8 сек — полет до макс.скорости)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.