Почему улетела РП-15 (шестой запуск)

Успешные полеты «киндерсюрпризоподобного яйца» в обтекателе РП-15Б «толкают» к испытаниям все более «тяговитых» моторов. Для покорения 500 метров был сделан еще один «супердвижок»…
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. 

Пуск полностью повторял предыдущий старт РП-15Б, лишь двигатель был создан новый, значительно большей мощности.

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 шестом полете РП-15 использовался увеличенный вариант безсоплового двигателя БПДП25-172п2. В качестве корпуса используется пластиковая трубка d32х3,2х212 PN10.  В качестве вышибного заряда классической системы спасения использованы две петарды.

Корпус двигателя — пластиковая труба PN10 32×3,2 длиной 212мм (M) и внутренним диаметром 25,6 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 — 172мм (l).

После затвердевания топлива в картонной заглушке сверлятся два отверстия диаметром 2мм на глубину (в толще (H) глухой части топлива длиной 40 мм — примерно на 15-17 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 — 232,9 грамм (масса топлива 176,4 грамма). РП-15Б имеет отсек для установки двигателя длиной 200мм (L). Поэтому для защиты пластиковых стенок от взрыва петард изнутри на уровне упора была установлена картонная трубка (по внутреннему диаметру корпуса). Трубка для прочности пропитана конторским клеем. Сами петарды при установке двигателя располагаются «вокруг» упорного винта (шпильки). Двигатель торцом своего корпуса упирается в упорный винт.

В корпусе ракеты двигатель центрируется двумя пластиковыми кольцами набранными до нужной толщины из отрезков пластиковых труб 40 мм. 

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 БПДП25-172п2 составила 660 грамм.


23 февраля 2018 года. Яркое солнце, морозец — около -10. Северо-западный ветер (очень неприятный, т.к. ракету понесет на дома). 

Целью старта была установка рекорда высоты и проверка поиска ракеты по координатам GPS, передаваемым часами Q50.

Последние кадры с ракетой… через несколько секунд она улетит

Видеозапись полета (то, что удалось записать)

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 (даю скриншот предыдущего старта, т.к. показания были такие же):

А вот дальше — все пошло не так! Видно закончился лимит удачных запусков…

Снял на видео ракету перед пуском, подошел к пульту, включил питание, отошел подальше, чтоб включить камеру и подать команду с ДУ на пуск… как вдруг за спиной услышал шипение запущенного двигателя…

Оглянуться на ракету даже не успел — она над головой «усвистала» в небо. Сразу стало видно, что полет идет не вертикально — ракета устремилась прямо на деревенские дома (примерно в 300 метрах). На глазок — высота подъема была далеко за 200 метров. Было видно лишь по следу, что ракета достигла апогея и пошла к земле. Дымовой след закончился, парашюта — не видно, хлопка — не слышно… Ракета падала то ли на дома, то ли уже за деревней…

Дым рассеялся… Включил планшет для поиска ракеты по GPS. Кнопка SeTracker «Уточнить положение» — томительное ожидание … и надпись: «сетевое оборудование не обнаружено» — это конец!

Как потом не названивал на ракету — ответа не было. Вариантов два: ракета разбилась вдребезги и резиновый корпус Q50 не спас часы или ракета глубоко в снегу и «Теле2» не может до нее «дозвониться».

Двухдневные поиски по деревне и в поле за ней не привели к успеху 🙁

Так закончилась очередная попытка установки рекорда высоты.

Анализ и выводы

Судя по видеозаписи (дочь успела нажать на телефоне запись) — ее длительность 14 сек + 4-5 секунд от старта до нажатия кнопки — общая продолжительность шестого полета не превышает 20 секунд. Вполне петарды могли не успеть сработать до удара о землю. Потому — парашюта мы и не увидели.

Хоть снег и глубокий, но падение 400 грамм с высоты 200 м (скорость 100-150 км/час) он никак смягчить не может. Явно: ракета — вдребезги!

Причиной отклонения полета от вертикали — вполне может быть ветер. Он, хоть и не сильный, но дул как раз туда, куда пошла ракета.

Другой причиной может быть неаккуратность на старте: на кадре видеозаписи видно, что шнур питания электрозапала проходит поверх стабилизатора ракеты. При движении вверх ракета за него цеплялась, это могло привести к перекосу после схода с направляющей.

Срабатывание запала — совсем непонятно. Либо «залипло» на морозе реле и я не заметил этого по отсутствию свечения индикатора (хотя до того делал проверку). Либо в кармане «сама нажалась» кнопка пульта ДУ. Либо «совсем уж из ряда вон»: для поджигания обмазки хватило тока 5-10 мА контрольного светодиода (это при сопротивлении нити запала в 1 Ом!)


7 апреля 2018. Прошло полтора месяца. За первую неделю апреля практически полностью сошел снег. Пошел искать улетевшую ракету и… нашел! Как видно: ракета пролетела над деревней и упала в поле. Дальность — более 700 метров. От ракеты остался только хвост с двигателем и стабилизаторами.

Петарды сработали, но уже после встречи с землей. Парашют остался в корпусе. Вся электроника поломана: и часы Q50, и платы с элементами — вдребезги…

По расположению обломков видно, что ракета вошла в землю под довольно острым углом — летела по наклонной.

Удар был довольно сильным — это видно по согнутому винту М4 крепления обтекателя.

ПВХ труба двигателя осталась совершенно целой

С виду целыми остались платы: Arduino Pro mini, датчика давления BMP280 и ускорения MAA7455L.

Флешка 24С64 с данными о полете на плате отсутствовала, следов «кроватки DIP8» — не было. Но в результате «раскопок» удалось из земли выковырять покореженную микросхему. Удалось разогнуть ее ножки и считать информацию.

График полета (без очистки)

Отсчеты в десятых долях секунды. На графике синим — высота в метрах, сиреневым — вертикальная скорость в км/час, остальные — ускорение по трем осям (отсчет 100 соответствует 2g). На графике видно явные проблемы с определением давления в период работы двигателя. Голубая линия — ускорение по оси ракеты: до старта 1g — сила тяжести Земли, на этапе работы двигателя — зашкаливает за пределы 8g — максимума для датчика MAA7244L.

Очистим от ненужных скачков скорости:


Итоги шестого пуска РП-15Б (4-ый для «Б») на основе данных регистратора

Дата, время: 23.02.2018 15:20

  • Ощутимый северо-западный ветер
    Температура -10
    Солнечно, безоблачно
  • Общее время полета 15 сек (парашюта не было)
    Максимальная высота 247 м (на 6,8 сек полета)
    Максимальная скорость примено 300 км/час (на 1,3 сек полета, высота 72 м)
  • Скорость столкновения с землей — примерно 250 км/час
  • Время работы двигателя 1,9 сек (0,6 сек до начала движения; 1,3 сек — полет до максимальной скорости)
  • Срабатывание петарды — позднее чем через 15 сек (уже на земле)
  • Двигатель: d=7: D=25,6: l=173 : L=210
    Задержка: 27 мм топливо + 8 мм фитиль
    Время задержки: больше 15 сек

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.