Что происходит с РП-14 и «железным мотором» (Седьмой старт)

В шестом старте РП-14 во второй раз проверялась работа «железного мотора». Ракета развалилась, но объективных данных получить из-за забывчивости не удалось. Очередной старт — это копия предыдущего с новыми стабилизаторами и «старым» двигателем…

Хорошо сработавший доработанный высотомер должен был показать картину полета. Система спасения оставлена ленточная. Однако ленточку пришлось поменять — прежняя сгорела… Обычная атласная лента (12 руб за метр) — в корпус влезло лишь полтора метра.

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).

В очередном полете РП-14 уж в третий раз использовался новый двигатель — это вариант безсоплового двигателя. Вместо пластиковой трубки, в качестве корпуса использован отрезок дюралюминиевой трубы d27,9 х 1,1 х 165. Внутренний диаметр ее 25,7 мм. Торец, на сей раз, был не просто заклеен картонкой (по подобию бумажных и пластиковых «безсопловиков»), но и залит эпоксидным клеем на глубину 10мм (это должно было бы предотвратить прогар в верхней части двигателя, как это случилось в неудачном первом его старте). Топливо — «стандартная карамель». В качестве вышибного заряда классической системы спасения так же как и ранее использованы две петарды.

Корпус двигателя — дюралюминиевая труба длиной 165 мм (M) и внутренним диаметром 25,7 мм (D).

Заглушка — эпоксидная, толщиной 10 мм. Для надежности, в корпусе проделаны 4 отверстия диаметром 2 мм. Клей проходит в них и заглушка хорошо держится. Технология заливки такая:

  • На торец трубы мотора накладывается картонный диск (по диаметру)
  • Край трубы у диска обматывается скотчем клейкой стороной наружу
  • Диск закрепляется следующим слоем скотча (уже клеевой стороной к трубе)
  • Получившаяся «ванночка» (стенки высотой 10 мм — скотч, дно — картонный диск, диаметр — как раз по трубе), заполняется эпоксидным клеем
  • В «ванночку» опускается торец двигателя. Ждем затвердевания — двигатель (корпус) — готов.

Канал в топливе делается шпилькой диаметром 6мм (d), обмотанной газетной бумагой и скотчем. Длина канала — 130 мм (l).

После затвердевания топлива в картонно-эпоксидной заглушке сверлятся два отверстия диаметром 2мм на глубину (в толщу (H=25мм) глухой части топлива — примерно на 10 секунд задержки) 5 мм. В отверстия вставляются нити фитилей двух петард (свободная длина фитиля — около 13 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 — 169 грамм (масса топлива 124 грамма) . РП-14 имеет отсек для установки двигателя длиной 200мм (L). Поэтому БАДП26-130 удлинен отрезком пластиковой трубки диаметром 20 мм и длиной 40мм. 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 корпус ракеты (труба 32 мм) двигатель вставляется достаточно плотно, в качестве термоизоляции (нагрев металла довольно силен) использован слой офисной бумаги на контороском клее. Масса собранного двигателя с петардами и трубкой составила 181 грамм. 

Для запуска двигателя используется «необычный электрозапал» из нихромовой проволоки — на сей раз без обмазки из ракетного топлива. В предыдущем старте такой игнитор успешно запустил мотор.

Забегая вперед, надо сказать, что идея оказалась неработоспособной: нить перегорала раньше, чем воспламенялось топливо. Пришлось прямо на старте менять нить на более толстую — 3 см диаметром 0,15 мм — с ней все удалось…


В седьмом (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 добавлена плата, на которой разместил кнопку выключателя, повышающий DC-DC модуль (15В для питания передатчика 433МГц) и сам модуль передатчика. Масса 22,4 грамма вместе с АКБ. 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.


Отличием РП-14А от предыдущего старта стала конструкция крепления стабилизаторов.

От перегрева, клеевое крепление не выдерживало — шестой старт завершился потерей стабилизаторов:

В новом старте использовано винтовое крепление — конструкция понятна из фото. Слишком короткие хомуты привели к расположению стабилизаторов «набекрень». Очень было интересно — как полетит? будет ли вращаться?

Если смотреть с носа — вид будет таким…

Масса пустой ракеты 123,1 грамма. Общая масса снаряженной ракеты возросла и составила 334 грамма (примерно на 90 г больше, чем в пятом полете). Высота РП-14 — составила все те же 46 см.


28 июля 2018 года — Суббота. Облачный с просветами день. Жарко: комары — почти незаметны…Температура — примерно +33. Ощутимый ветер, но можно поймать паузу. Пуск состоялся в 14:15.

Из-за проблем с запалами, старт пришлось отложить на пол-часа

С запозданием стартовала ракета хорошо. Седьмой старт РП-14 можно посмотреть:

Старт и проход по направляющей

и замедленно

еще одно видео с более дальней точки

Итак, что же произошло в очередном пуске
Двигатель довольно хорошо завелся. Ракета пошла вверх ровно, После схода с направляющей завала практически не было. Но, в замедленном варианте записи видно, подъем проходил по все ускоряющейся спирали.

При достижении определенной скорости, ракета … развалилась! На большой скорости нагрузка на стабилизаторы превысила допустимую. От вибрации хаотичного полета «снесло» головной обтекатель, раскрылась тормозная лента. На фото видно еще непонятный темный след (в красном круге) — он рассеивался вместе с дымом, ракета (зеленый) падала на ленте. В-общем, все так же как в шестом старте.

Ракета затормозилась и пошла к земле (на глаз 150-200 метров). По окончании работы двигателя взорвались уже ненужные петарды… Ракета упала не слишком далеко от старта «хвостом — вниз».

На кадрах даже можно разглядеть падение ракеты.

Само падение вышло не слишком далеко, искать — не пришлось…
Но испытания системы поиска я, все же, провел… К сожалению, что-то не то с передатчиком, сигнал появился лишь в 5 метрах от ракеты: звук пищалки услышал раньше…

Ракета лежала на траве — целая и невредимая (если не считать свернутых стабилизаторов), и попискивала… 

ИТОГ: ракета слетала как смогла. Очень высокая скорость и плохая подготовка к старту (установка головной части) привела к ее разрушению в полете.

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 204 м (на самом деле скорей всего не выше 129 м); максимальная скорость — около 897 км/час (ниже будет обоснование); скорость спуска на парашюте примерно 44 км/час.

Время работы двигателя: 0,6 сек от поджига до начала движения и еще 1,2 сек — до разрушения РП-14А (до максимальной скорости) = всего 1,8 сек. Высота в это момент была около 130 м!

Далее было падение. Петарды системы спасения взорвались примерно через 11 сек после старта. Это согласуется с временем звука хлопка «с небес» на видеозаписи (с учетом скорости звука).

Если примитивно посчитать ускорение на подъеме (подъем на 130 м за 1,2 сек), получим примерно 18g! и максимальную скорость 768 км/час — это более реальные значения, чем данные регистратора…

Информация о седьмом полете РП-14А

Дата, время: 28.07.2018 14:15

  • Ветер есть, но на полет не повлиял.
    Температура +33 (по данным ВМР280: 36,9 на старте; 37,0 на финише).
    Легкая облачность.
    Напряжение питания: на старте 3,76В; по окончании записи 3,65В
    Атмосферное давление на старте 100,9 КПа; в максимуме 98,5 КПа (204 м)
  • Общее время полета 14,5 сек (из них 12,5 сек спуск на ленте)
    Максимальная высота 204 м (на 1,2 сек полета)
    Максимальная скорость 896 км/час (на 1,2 сек полета, высота 204 м, ускорение 18g)
  • Время работы двигателя 1,8 сек (0,6 сек до начала движения; 1,2 сек — полет до макс.скорости)
  • Срабатывание петарды 11 сек (на спуске)
    Скорость спуска на парашюте около 44 км/час
  • Двигатель БАДП25-130п2, размеры (мм): d=7: D=25,7: l=130 : L=165
    Задержка срабатывания петард: 25мм топливо + 15мм фитиль
    Время задержки: 0,6 + 11 = 11,6 сек
    Масса пустого двигателя 44,9 г
    Масса заправленного 168,2 г
    Масса топлива 123,3 г
    Масса двигателя с петардами 174,9 г
  • Ракета РП-14А (диаметр трубы корпуса  32 мм)
  • Масса РП-14А без двигателя (без высотомера)  123 г
    Общая масса РП-14А (с двигателем)   334 г
  • Длина двигательного отсека (основной корпус)  330мм
    Длина головной части 140мм
    Общая длина РП-14  470 мм + 10 мм выступ двигателя БАДП25-132п2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.