Чем порадовал восьмой старт РП-14А

В прошлом, седьмом старте РП-14 в третий раз проверялась работа «железного мотора». Ракета в очередной раз развалилась, но объективные данные о параметрах полета получить — удалось! Ракета не выдержала скорости, поэтому очередной старт проходил с обычным пластиковым двигателем…

Хорошо сработавший доработанный высотомер должен был показать картину полета. Система спасения оставлена ленточная. 

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 летал пластиковый вариант безсоплового двигателя. 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 = 131 мм, диаметр d = 6мм, общая длина гильзы с топливом М = 150 мм. Н = 19 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 БПДП20-131п2 (Безсопловый Пластиковый Двигатель = БПДП) составила 98,5 грамма (без петард). Масса топлива — 75,2 грамма. Весь двигатель в сборе: с уплотнительными кольцами крепления, петардами и защитной удлиняющей трубкой потянул на 110,2 грамма.

Таким образом по размерам (кроме диаметра) двигатель идентичен «железному». Хотелось сравнить полеты: тяга одинакова, правда время работы двигателя — немного меньше.

В корпус ракеты (труба 32 мм) двигатель вставляется достаточно плотно с помощью уплотнения картонными кольцамиДля запуска двигателя используется «необычный электрозапал» из нихромовой проволоки большего, чем раньше (ранее испытывался 0,1 мм), диаметра (0,3 мм) — без обмазки из ракетного топлива. В предыдущем старте такой игнитор успешно запустил мотор.


В очередном (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 РП-14 уже во второй раз стала конструкция крепления стабилизаторов.

Использовано винтовое крепление — конструкция понятна из фото. Слишком короткие хомуты привели к расположению стабилизаторов «набекрень». С такими ракета прекрасно летает…

Если смотреть с носа — вид будет таким…

Масса пустой ракеты 123,1 грамма. Общая масса снаряженной ракеты возросла и составила 263 грамма (примерно на 70 г меньше, чем в «железном варианте»). Высота РП-14 — составила все те же 46 см.


4 августа 2018 года — Суббота. Солнечный с небольшой облачностью день. Жарко: комары — почти незаметны…Температура — примерно +33. Ощутимый ветер, решил проверить полет именно в ветренную погоду. Пуск состоялся в 12:40.

Проблемы с «новым» запалом не возникло

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

Старт и проход по направляющей

и замедленно

 

Итак, что же произошло в очередном пуске
Двигатель довольно хорошо завелся. Ракета пошла вверх ровно, После схода с направляющей сразу произошел завал в сторону ветра. В дальнейшем ракета выправилась и полет проходил почти вертикально.

замедленное видео взлета РП-14А

Практически прямо над головой стало видно (а через секунду и слышно) появление красной ленты. Ветер снес падающую ракету довольно далеко…

На кадрах даже можно разглядеть падение ракеты.

Само падение вышло далековато, пришлось поискать в высокой траве…
Хорошо проявила себя система поиска — звук в наушниках появился задолго до визуального контакта. С антенной вышел на место падения (трава высоченная, да и крапивы полно).

Ракета лежала на траве — целая и невредимая…  и попискивала… 

ИТОГ: ракета слетала как и положено. Хорошая, не слишком высокая скорость. Ожидаемая (скорее даже несколько заниженная) высота полета.

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 369 м; максимальная скорость — около 583 км/час; скорость спуска на парашюте примерно 43 км/час.

Время работы двигателя: 0,6 сек от поджига до начала движения и еще 1,1 сек до максимальной скорости — всего 1,7 сек. Высота в это момент была около 95 м!

Если примитивно посчитать ускорение на подъеме, получим примерно 15g!

Информация о ВОСьмом полете РП-14А

Дата, время: 04.08.2018 12:40

  • Ветер есть, на полет немного повлиял.
    Температура +33 (по данным ВМР280: 32,5 на старте; 32,3 на финише).
    Легкая облачность.
    Напряжение питания: на старте 3,74В; по окончании записи 3,56В
    Атмосферное давление на старте 99,7 КПа; в максимуме 95,4 КПа (369 м)
  • Общее время полета 40 сек (из них 34 сек спуск на ленте)
    Максимальная высота 369 м (на 6,0 сек полета)
    Максимальная скорость 583 км/час (на 1,1 сек полета, высота 95 м, ускорение 15g) (на 300 км/час меньше, чем при аварии в «железном старте»)
  • Время работы двигателя 1,7 сек (0,6 сек до начала движения; 1,1 сек — полет до макс.скорости)
  • Срабатывание петарды 7 сек (можно считать, что в максимуме)
    Скорость спуска на парашюте около 43 км/час
  • Двигатель БПДП25-131п2, размеры (мм): d=7: D=20,4: l=131 : L=150
    Задержка срабатывания петард: 19мм топливо + 15мм фитиль
    Время задержки: 0,6 + 6 = 6,6 сек
    Масса пустого двигателя 23,3 г
    Масса заправленного 98,5 г
    Масса топлива 75,2 г
    Масса двигателя с петардами 110,2 г
  • Ракета РП-14А (диаметр трубы корпуса  32 мм)
  • Масса РП-14А без двигателя (без высотомера)  123 г
    Общая масса РП-14А (с двигателем)   263 г
  • Длина двигательного отсека (основной корпус)  330мм
    Длина головной части 140мм
    Общая длина РП-14  470 мм + 10 мм выступ двигателя БПДП20-131п2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.