Куда подевался блок электроники в третьем старте РП-16

Третий старт РП-16 — точная копия второго. Учтен неудачный опыт «нераскрытия парашюта». Результат полета — снова «почти успешно»…

Корпус РП-16 выполнен из «серой» канализационной трубы диаметром 50 мм. Головная часть — 170 мм. Обтекатель выполнен методом «корона» — 8 секторов на длину прорези 100 мм. Основной корпус — 730 мм. Соединение выполнено отрезком той же трубы с вырезанным 10 мм сектором — получилось плотно, но вполне «легкоразъемно». Отрезок закреплен в головной части двумя винтами М3. К одному из них крепится двойная резинка амортизатора из обычной «резинки от трусов». Стабилизаторы, доставшиеся от РП-15 (3 шт) крепятся к трубе корпуса ракеты металлическими уголками, саморезами с ПШ (3,5 х 13 мм) и винтами М3 с гайками. Двигатель (в тетьем старте БПДП20-111 (без петард)) закреплен в корпусе втулками, набранными из отрезков труб 32, 40, 50 мм. Получилось довольно крепко.

В качестве  спасающего устройства используется шестиугольный парашют со стороной 22 см. Длина строп — 82 см. Крепление строп обычным узлом в середине резинки амортизатора.

Полная длина ракеты 900 мм. Масса собранной ракеты без двигателя — около 336 грамм  (головная часть 53 г; тело (без стабилизаторов и крепежа двигателя) — 168 г; кольцо крепления двигателя (их — два) — 20 г; полная масса основного корпуса (корпус+стабилизаторы+крепеж) — 262 г).


В тетьем полете РП-16 полетел пластиковый вариант безсоплового двигателя. 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.

На сей раз петард вышибного заряда в двигателе не было. Главная идея РП-16 — разделение двигателя и системы спасения. Сигнал срабатывания формируется блоком электроники. Проверенный безсопловый двигатель традиционной конструкции.

желтое — это топливо, синий — стенка корпуса, справа — картонная заглушка (рыжий). Длина канала l = 111 мм, диаметр d = 6мм, общая длина гильзы с топливом М = 120 мм. Н = 9 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! Крепится к пластиковой трубе двигателя конторским клеем и скотчем. Таким образом на активной стадии работы двигателя роль верхней заглушки играет «глухая» часть топлива и картонная заглушка. 

Масса собранного двигателя БПДП20-111 (Безсопловый Пластиковый Двигатель = БПДП) составила 80,4 грамма. Масса топлива — 61,9 грамма. Весь двигатель в сборе с удлиняющей трубкой потянул на 91,8 грамма.

Корпус двигателя многоразовый — вынул из ракеты после второго старта, сполоснул, просушил, заполнил карамелью и… готово!

В корпус ракеты (труба 50 мм) двигатель вставляется достаточно плотно с помощью уплотнения втулками набранными из отрезков труб разных диаметров. Для запуска двигателя используется обычный электрозапал из нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм с обмазкой из ракетного топлива. 


Отдельно надо сказать про блок электроники и систему спасения. Давно и успешно летающий «барограф» (высотомер) дополнен тиристором. В анодной цепи — нихромовая проволочка, продетая сквозь петарду. В нужный момент электроника подает сигнал, тиристор открывается, проволочка накаляется, петарда взрывается. Избыточное давление формируемое ею сбрасывает обтекатель и выбрасывает парашют. По идее, «лишнее» пламя «гасится» прокладкой между петардой и парашютом. Подробнее «электрическое устройство» описано в предыдущей статье.

В отличие от второго старта, когда парашют не раскрылся, на сей раз укладка его не была такой плотной. По иному были расположен петарды в «чашке» блока электроники. Во втором старте они «лежали», здесь их поставил «стоя» — стреляют петарды лучше вдоль своей оси.


17 октября 2018 года — Среда (отпуск). Облачность с просветами (в один из них ракета и «стартанула»). Уже совсем не жарко, но и до снега — далеко…

Температура — примерно +14. Легкий (с порывами) ветерок. Пуск состоялся в 15:55.

Воспламенение топлива электрозапалом прошло штатно…

Видеозапись полета с внешней камеры XTC-100

Начало работы двигателя и уход с направляющей — с ближней камеры:

Старт с внешней камеры замедленно:

Как все происходило: Дымок из двигателя появился с небольшим запозданием — через пару секунд после нажатия «Пуск».Ракета начала движение через 0,6 секунды после этого. Нехотя, довольно медленно сошла с направляющей.

Сразу после этого чуть-чуть завалилась вправо (по ветру). После набора скорости выправилась и очень хорошо пошла вверх.

Вскоре ракета скрылась из поля зрения камеры (HD разрешение без зума — маловато!). Но глазом ее было отлично видно. Медленно «перевалила апогей» и пошла вниз. Две секунды томительного ожидания срабатывания системы спасения показались вечностью. Но — раздался хлопок, раскрылся парашют и… что-то от ракеты отделилось и, кувыркаясь, стремительно стало падать вниз. Медленный спуск самой ракеты на парашюте было хорошо видно. В поле зрения камеры на старте попало и падение блока электроники (в зеленом кружке) и спуск ракеты (в красном).

Искать ракету не пришлось — парашют лежал поверх травы метрах в 70 от старта.

Ракета целехонька, даже стропы не переплелись (как обычно это бывало). Из ракеты шел «плавный дым». Электроника в корпусе — отсутствовала (как раз этот блок и падал отдельно). В картонной заглушке двигателя — дыра прогара (все же надо менять заглушку для новой заправки двигателя топливом).

Поиски блока электроники (жалко, да и результаты регистрации высоты хочется посмотреть) растянулись. В траве «по плечо» удалось отыскать блок только на следующий день.

От рывка раскрывшегося парашюта (скорость около 60 км/час) блок вырвало. Не спас выпирающий выключатель (как раз он цеплялся за скобу и не давал выпасть блоку из ракеты) — на фото видно его разрушение.

Естественно, питание пропало, по звуку блок в траве найти стало невозможно.

От удара о землю погнулись скобы крепления, на плате после аварии во втором старте ломаться было нечему. Arduino Pro mini остался совершенно цел. Без проблем удалось считать данные регистратора.

Здесь зеленым — максимум; красным — момент выдачи команды на включение «электропетард»; синий выброс на графике высоты — раскрытие парашюта; окончание графика — разрушение выключателя и прекращение подачи питания…


Итоги: полет выдался отличным для такого небольшого двигателя и довольно большой ракеты. Отлично сработала система спасения — алгоритмы обнаружения старта и апогея по данным барометра сработали — парашют успешно вышел и раскрылся. Подвело крепление (скорее его отсутствие) блока управления.

Полное время полета составило 21 секунды. Спуск ракеты и падение блока электроники попали в кадр камеры, установленной на старте.


Информация о третьем полете РП-16

Дата и время старта:  17.10.2018 15:55

Максимальная скорость в полете 165 км/ч (примерно через секунду на высоте 23 метра)
Максимальная высота подъема 121 м (через 5 сек после старта)

Сигнал включения петарды (178 адрес массива регистратора) высота 114 м (на 7 м ниже максимума, 1,3 сек от максимума) — через 6,3 сек после старта
Взрыв петарды через 0,7 сек после команды на скорости 60 км/ч (высота 103 м)

Общая длительность полета 21 сек
Скорость падения (по видеозаписи) 30 км/час (100м за 12 сек)

Масса блока управления = 106 г (версия прошивки 12а)
Масса петард к БУ = 2,3 г;  итого 108 г
Масса ракеты РП-16 (пустая) = 339,2 г
Масса двигателя  = 90,1 г
———————————
Общая масса РП-16 (старт 3) = 547 г примерно на 70 г больше РП16 в первом старте и чуть меньше, чем во втором.
Двигатель БПДП20-111
длина 122 + 90
канал 111 диаметр 6мм*
масса пустой трубы = 18,6 г
полный = 80,4 г
топливо = 61,8 г

РП-16
Полная длина 730 + 170 = 900 мм
стабилизаторы (3) 140/35 х 70 мм
парашют (6) 6 х 220 мм, стропы по 820 мм

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.