Что показал акселерометр (РП-20А, пятый запуск)

Для проверки работы акселерометра «снарядил» РП-20А в пятый полет.

Габариты РП-20А оставлены неизменными.

из-за более легкого двигателя, ЦТ сместился к носу (вместо 610 надо читать 590 мм) — стабильность повысилась. Полная масса ракеты составила 788 грамм.

Отличия пятого старта от предыдущих: В БРЭО добавлен акселерометр ADXL345. Диапазон 16g маловат, но очень хотелось получить кривые ускорения. Чтоб «попасть в рамки» пришлось использовать «слабенький» мотор.

Естественно, пришлось изменить ПО: теперь вся регистрация идет в EEPROM 24C256 с дискретом 100мс. В АТ328 пишется только начальная информация и отмечается момент срабатывания ССР. Переделан формат вывода данных в UART при считывании для совместимости с ПО от pinko.

Двигатель небольшой мощности (по итогам старта, тяга вышла примерно 12кг). Сделан в трубке от картриджа (24 см, диаметр 24 мм). Топливо — карамель. Шашки по 45 мм длиной с диаметром по топливу 20 мм. Масса топлива в шашке 22 грамма. Термозащита — лист офисной бумаги А4. В качестве сопла использована латунная часть гильзы охотничьего патрона калибра 12. На фото показаны основные этапы изготовления мотора.

   
   
   

Сразу — о «слабом месте»: по расчетам, давление могло достигнуть 2МПа. Стенки сопла очень тонкие. Сопло в корпусе крепится тремя саморезами 2,5х10. В конечном счете — в этом месте и «порвалось» — сопло вылетело (правда, не понятно в какой момент — на видео не видно…)

Фото установленного в ракету двигателя (тут видно саморезы у сопла).

Масса двигателя (без колец установки/уплотнения) составила 170 грамм. Вместе с крепежом (кольцами) — 210 грамм. Масса топлива — 104 грамма (в «тяговых» шашках — 88 грамм).


23 мая 2020 года. Паршивый, холодный и мокрый день. Температура — едва выше +10 градусов. Небольшой северо-восточный ветер (на фото и видео — дует справа налево).

Вид снизу на установленную ракету

Видеозапись полета

Ракета спокойно ушла со старта (кстати, канал получился в двигателе неровным, с уступами — толстый «запал» не вошел. Поэтому использовалась простая нихромовая проволочка на витой паре без обмазки).Непонятно почему, но после схода, ракета завалилась «по ветру»(!?) Может как раз в этом виновато выплюнутое в этот момент сопло…

Потом ракета выправилась и пошла вверх

Даже на фоне туч было хорошо видно подъем, «как бы зависание» в апогее. Потом ракета пошла вниз, раздался хлопок петард. Было видно, что парашют вышел. Но не раскрылся, а трепыхается в хвосте падающей носом вниз ракеты.

Было видно, в каком направлении ракету искать (GPS я убрал из БРЭО в этом старте). Красный парашют было видно издалека.

Парашют «запутался» в стабилизаторах. При «уходе в землю» каркас БРЭО разломал корпус ракеты. Двигатель не прогорел. Электроника цела, хотя питание отсутствовало. Регистрация прекратилась в момент срабатывания ССР.


Итоги

Полученные данные по ускорению (картинка ускорения)Возможностей ADXL345 почти хватило (лишь на небольшом отрезке наступило ограничение).

Данные о высоте с датчика давления (ВМР280)Спасибо pinko — в последней версии MFR он добавил отображение скорости по данным акселерометра (картинка скорости от pinko)Тут уже можно сравнивать: максимальная скорость, полученная от разных средств измерения, практически совпадает. Но имеется «некое» запаздывание данных от акселерометра.

Я пошел дальше и «проинтегрировал» график скорости для получения высоты. Получилась высота (красный) на ОЧЕНЬ много выше и максимум намного дальше по времени

Смысл красной кривой: так ракета должна была полететь, если бы взлет был вертикальным. Эти данные практически совпадают с данными первого старта РП20, где был схожий (с учетом потери сопла) двигатель.

Я постарался совместить графики скорости (получить единую точку апогея). Для этого ввел «некий коэффициент коррекции» который множится на вычитаемое из полного ускорения — один g. В этом случае график получается

значение этого коэффициента получилось 1,35. Он, скорей всего, имеет физический смысл — характеризует отклонение полета от вертикали (оно в запуске было около 20 градусов).

Если брать отсчеты ускорения только по одной оси, как посоветовал SashaMaks, то получается практически полное совпадение