Что выдал «торцевик». РП-18А (№51)

Решил поэкспериментировать с гильзами — попробовать растянуть время работы, пусть и за счет снижения тяги. Проверка работы торцевика проходила на «многострадальной» РП-18А. 

Долго рассматривал работы BPS.space и решил посмотреть — как ракета будет взлетать «без стабилизаторов». В первоисточнике довольно подробно расписано о варианте исполнения «управления вектором тяги». Итог — успешные запуски. Но довольно сложная реализация задачи (да и денег ребята за это просят довольно существенных). Значительно проще и понятнее (и бесплатно) — конструкция Sagar. С нее я и начал…

Идея: сделать двигатель подвижным. Управлять наклоном двигателя в противоположную наклону ракеты сторону. Таким образом можно стабилизировать ракету на участке работы двигателя.

Сразу видятся проблемы/вопросы: как часто надо получать данные акселерометра? хватит ли ресурсов контроллера и сервоприводов? какой нужен двигатель? и т.д. и т.п.

Напечатал простые детали для карданного подвеса небольшого мотора.

IMG-20220514-205752 IMG-20220514-205727

Здесь сервоприводы расположены в одной плоскости. Предполагается, что за счет специального крепления тяг удастся корректно двигать кольца подвеса. Это аналог конструкции Sagar.

Быстро понял, что это не тривиальная задача и решил использовать более традиционное размещение приводов и управляемых подвесов. Один привод разместил на подвижном основании. Это подход, аналогичный BPS.

 IMG-20220528-174259  IMG-20220528-174306

Даже загрузил небольшой скетч по управлению одной осью. В качестве датчика ускорения использовал ADXL345, исполнительный привод SG90.

«Снял» небольшое кино на эту тему. Видео про управление вектором тяги


Пока глобальные проблемы «перевариваются в голове», решил проверить возможность создания простыми средствами «долгоиграющего моторчика».

Взял обычную гильзу, заправил ее карамелью, а вот канал делать не стал. Предполагался торцевой двигатель — площадь горения мала, гореть будет долго. Хватит ли давления для создания ощутимой тяги.

IMG-20220528-094759 IMG-20220528-094852

Маленький канальчик сделать пришлось — как-то зажигать карамель нужно… Масса двигателя вместе с петардой получилась 38 грамм.

Ракета — много летавшая РП-18А. Для нее гильза — стандартный мотор! Масса ракеты с получившимся движком составила 195 грамм.


28 мая 2022 года. Очередной холодный майский день. Даже капает слегка. Ушел в закуток поля, где нет ветра.

 IMG-20220528-115546  IMG-20220528-115336
 IMG-20220528-115328  IMG-20220528-115319

Видео попытки запуска РП-18А

Собственно, с самого начала вероятность схода ракеты с направляющей была мала. Так и произошло. Двигатель завелся, хорошо и долго(!!!) пошипел. Даже металлическую часть гильзы выбило из держателя (может давление, но скорей всего — разогрев). Хорошо сработала петарда системы спасения.

Итоговые фото после завершения работы двигателя

IMG-20220528-121330 IMG-20220528-121316
IMG-20220528-120857 IMG-20220528-120842

Вырванная часть гильзы

IMG-20220528-121308 IMG-20220528-121305

Итог: время работы двигателя увеличилось (это понятно — площадь горения резко — в разы — сократилась). По этой же причине уменьшилось давление в двигателе (и, естественно, тяга). Тяги двигателя не хватает для подъема ракеты (при массе всего 200 грамм).

Позднее у RocKI увидел его опыт изготовления торцевика. Примерно для тех же размеров двигателя, он уменьшил диаметр критики до 3 мм (у меня получилось около 6 мм). Тяга у него 6H (и 3Н, когда капсюль вылетел, т.е. сопло стало таким как у меня). Т.е. примерно 300 грамм — этого не хватает для подъема РП-18А.

Надо «искать» иной вариант двигателя…