Как «запеленговать» РП-14 (пятый старт)

С последнего пуска прошло почти полтора месяца. Наступило лето. Идет чемпионат мира по футболу. Пятый старт РП-14 состоялся прямо перед четвертьфинальной игрой России и Хорватии (как потом оказалось — последней игры сборной на мировом первенстве).

После рекордного полета, очередной старт РП-14 не предполагал ничего экстраординарного — типовой полет — точная копия четвертого старта (двигатель — тот же)…
Разница состояла в доработке высотомера — удалось всунуть в головную часть радиопередатчик 433МГц. Система спасения оставлена ленточная, т.к. парашют в последнем полете РП-11 «сгорел», вместо него к резинке амортизатора пришил ленту, которая летала на РП-3.

Ракета должна была взлететь, после отработки топлива взорвалась бы петарда, от чего слетел бы обтекатель и на ленте ракета спокойно бы приземлилась (на радость зрителей).

Как отмечено выше — двигатель (читай — «труба») — тот же. По методу Serge77 безсопловик строился из водопроводной ПВХ трубы. Это труба PN10 — такие сейчас почти не применяют — толщина стенки современной трубы много толще, да еще и армирование применяют.

Размеры для 25 мм трубы — толщина стенки 2,3 мм; отсюда внутренний диаметр 20,4 мм.

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 = 103 мм, диаметр d = 6мм, общая длина гильзы с топливом М = 124 мм. Н = 21 мм. С помощью защитной пластиковой 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 тормозную ленту. По идее, «лишнее» пламя «гасится» прокладкой между двигателем и лентой.

Масса собранного двигателя БПДП20-103п2 (Безсопловый Пластиковый Двигатель = БПДП) составила 82,2 грамма (без петард). Масса топлива — 63,4 грамма. Весь двигатель в сборе: с уплотнительными кольцами крепления, петардами и защитной удлиняющей трубкой потянул на 96,4 грамма.


В пятом (как и во всех остальных) старте РП-14 носовая часть была загружена высотомером/барографом на Arduino Pro mini и BMP280 с питанием от литиевого аккумулятора. 
В дополнение к неоднократно летавшему модулю добавил плату, на которой разместил кнопку выключателя, повышающий DC-DC модуль (15В для питания передатчика 433МГц) и сам модуль передатчика. Антенну пришлось сделать из МГТФ — гибкой, т.к. места под обтекателем почти не оставалось.Наличие выключателя позволило провести полную сборку ракеты в домашних условиях (на старте остается лишь пинцетом надавить на кнопку включения). Наличие передатчика позволило найти ракету в высокой траве, даже ее не видя.

Общая масса снаряженной ракеты возросла и составила 242,4 грамм (на 15 г больше, чем в четвертом полете). Высота РП-14 — составила все те же 46 см.


7 июля 2018 года — Суббота. Облачный с просветами вечер. Комаров — тучи…Довольно чистое небо. Температура — примерно +23. Безветренно. Пуск состоялся в 19:45. Фото РП-14 перед стартом.

Стартовала ракета хорошо. Пятый старт РП-14 можно посмотреть:

Старт и проход по направляющей замеденно

Еще одна запись полета (с телефона):

Итак, что же произошло в очередном пуске
Двигатель хорошо завелся. Ракета пошла вверх очень ровно, После схода с направляющей завала практически не было.Далее РП-14 резво вертикально ушла вверх и скрылась с глаз — только по дымному следу можно было догадаться о продолжении подъема.

Через 9-10 секунд после старта, с небес раздались последовательно два звука взрыва петард. Спустя некоторое время стало видно падающую, кувыркающуюся ракету. Падала почти прямо на место старта. Но, по мере спуска, стало ясно, что ракета упадет метрах в пятидесяти от него. На кадрах даже можно разглядеть падение ракеты.

Само падение вышло не слишком далеко, искать — не пришлось…
Но испытания системы поиска я, все же, провел. Закрыл глаза и по звуку в наушниках приемника стал двигаться на максимум… Кстати, сигнал от ракеты было слышно с места старта.

Ракета лежала на траве — целая и невредимая и «весело» попискивала…

ИТОГ: ракета слетала хорошо. Ракета цела — ничего не поломалось, не порвалось — и это не смотря на большую, чем обычно, скорость спуска (43 км/час против 20-30 км/час при спуске на парашюте).

Корпус двигателя — в идеальном состоянии: гладкие стенки, даже картонная заглушка и защитная трубка — целы. Можно снова заправлять карамелью и запускать. Еще полетаем…


Анализ данных с регистратора давления.

График полета «почти без чистки»:

Основные результаты полета: высота 354,9 м (на 54 м ниже четвертого старта); максимальная скорость — около 450 км/час (более чем на 80 км/час ниже); скорость спуска на парашюте примерно 45 км/час.

Время работы двигателя: 0,6 сек от поджига до начала движения и еще 0,9 сек — до окончания работы активной части топлива (до максимальной скорости) = всего 1,5 сек. Высота в это момент была около 46 м! (Совпадение данных с четвертым стартом, учитывая возросшую массу ракеты.)

Далее около 8 секунд ракета поднималась вверх по инерции. Петарды системы спасения взорвались примерно через 11 сек после старта. Это согласуется с временем звука хлопка «с небес» на видеозаписи (с учетом скорости звука). Лента раскрылась на спуске при скорости падения около 60 км/час на высоте около 330 м.

Если примитивно посчитать ускорение на подъеме (450 км/час за 0,9 сек), получим примерно 14g!

Общий итог: Отлично! РП-14 снова летает прекрасно — очень хорошая высота — 354 м! Найден «оптимальный размерчик» для фитиля и топлива для 10 сек задержки срабатывания системы спасения. Система поиска — отлично работает.

Информация о пятом полете РП-14

Дата, время: 07.07.2018 19:45

  • Ветра практически нет.
    Температура +23 (по данным ВМР280: 22,8 на старте; 23,9 на финише).
    Легкая облачность, закат.
    Напряжение питания: на старте 3,57В; по окончании записи 3,56В (с прошлого старта аккумулятор не подзаряжался)
    Атмосферное давление на старте 99,1 КПа; в максимуме 94,9 КПа (354 м)
  • Общее время полета 37 сек (из них 25 сек спуск на ленте)
    Максимальная высота 354 м (на 8,4 сек полета)
    Максимальная скорость 454 км/час (на 0,9 сек полета, высота 46 м, ускорение 14g)
  • Время работы двигателя 1,5 сек (0,6 сек до начала движения; 0,9 сек — полет до макс.скорости)
  • Срабатывание петарды 11 сек, высота 330 м (на спуске)
    Раскрытие ленты при скорости 60 км/час
    Скорость спуска на парашюте около 45,2 км/час
  • Двигатель БПДП20-103п2, размеры (мм): d=7: D=20,4: l=103 : L=124
    Задержка срабатывания петард: 21мм топливо + 15мм фитиль
    Время задержки: 0,6 + 11 = 11,6 сек
    Время работы двигателя 1,5 сек (0,6 сек до начала движения; 0,9 сек — полет до макс.скорости)
    Масса пустого двигателя 18,8 г
    Масса заправленного 82,2 г
    -Масса топлива 63,4 г
    -Масса двигателя с петардами 96,4 г
  • Ракета РП-14 (диаметр трубы корпуса  32 мм)
    Масса РП-14 без двигателя (с высотомером)  146 г
    Масса головной части с высотомером 48,3 г
    Общая масса РП-14   242,4 г
  • Длина двигательного отсека (основной корпус)  330мм
    Длина головной части 140мм
    Общая длина РП-14  470 мм + 10 мм выступ двигателя БПДП20-103

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.