Как покорились пол-километра (третий старт РП-14)

Все предыдущие, слишком бодрые старты РП-14 приводили к очень долгим ее поискам (до двух недель). Во третьем старте ракеты было решено испытать чуть усовершенствованный безсопловый двигатель…

Третий полет в точности повторял предыдущий. «Фишка» старта была в «умощненной» конструкции двигателя. По методу Serge77 новый безсопловик также строился из водопроводной ПВХ трубы. 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 превышал предыдущий БПДП20-97. 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 = 127 мм, диаметр d = 6мм, общая длина гильзы с топливом М = 150 мм. Н = 23 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. 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 БПДП20-125 (Безсопловый Пластиковый Двигатель = БПДП) составила 100,8 грамм (без петард). Масса топлива — 78,2 грамма.


Во третьем старте РП-14 носовая часть была также загружена высотомером/барографом на Arduino Pro mini и BMP280 с питанием от литиевого аккумулятора. На этом фото видно краешек платы:Общая масса снаряженной ракеты составила 242,5 грамма. Высота РП-14 — составила все те же 46 см.


29 апреля 2018 года — легкая, часто исчезающая облачность, но довольно сильный ветер. Лишь к вечеру он заметно стих и позволил провести запуск ракеты.Температура — примерно +15. Небольшой северо-западный ветерок. Пуск состоялся в 19:30. Фото РП-14 перед стартом.

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

Замедленно:

С ближней камеры так же замедленно:

Итак, что же произошло в очередном пуске
Двигатель хорошо завелся. Ракета пошла вверх очень ровно, После схода с направляющей с ветром был легкий завал в его сторону, но почти сразу ракета перешла в вертикальный полет. РП-14 резво вертикально ушла вверх и скрылась с глаз, даже в голубом ясном небе я не смог разглядеть раскрытого парашюта.

Через 12 секунд после старта, с небес раздались последовательно два звука взрыва петард. Но ракету увидеть так и не смог. Дочь сначала видела, но потом потеряла. Апогей случился прямо над точкой старта.

Далее можно предположить, что, 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… В темноте ходил слушать звуки «пищалки» высотомера — не услышал…

Лишь на следующий день прочесывание предполагаемого сектора места падения дало результат. Ракета лежала на земле в полу-километре от места старта. Поиски растянулись на 4 часа (с перерывами).

ИТОГ: ракета слетала слишком хорошо. За ночь под открытым небом никакого напряжения в АКБ — не осталось.

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…


Анализ данных с регистратора давления.

Как ни странно, после переподключения, аккумулятор «ожил» и при подключении к Arduino, та «весело» замигала и «запищала»… Считывание данных с EEPROM прошло без проблем. График полета «почти без чистки» (метры и км/час, отсчеты в десятых долях секунды):

Отдельно — стадия подъема:

Основные результаты полета: высота 548 м (наконец-то РЕКОРД!); максимальная скорость — около 900 км/час; скорость спуска на парашюте примерно 25 км/час. Успех — в большой «вертикальности» полета.

Время работы двигателя: 0,6 сек от поджига до начала движения; и еще 1,0 сек — до окончания работы активной части топлива (до максимальной скорости) = всего 1,6 сек. Высота в это момент была около 128 м!

Далее около 7 секунд ракета поднималась вверх по инерции. Петарды системы спасения взорвались примерно через 7,2 сек после старта (7,8 сек от поджига). Это согласуется с временем звука хлопка «с небес» на видеозаписи (с учетом скорости звука). Парашют раскрылся в апогее (наверно, даже еще до него) на скорости около 50 км/час на подъеме (повреждений — нет).

Если примитивно посчитать ускорение на подъеме (900 км/час за 0,8 сек), получим примерно 36,4g! (явный ляп — конструкция не должна была выдержать)

Общий итог: Отлично! РП-14 летает прекрасно — рекордная высота — 548 м! Немного «не угадался размерчик» для фитиля и топлива — еще бы пару секунд… для 10 сек задержки срабатывания системы спасения. И… как обычно: еще бы решить проблему поиска/обнаружения…

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.