Спас ли ракету боковой выброс парашюта (РП-35, первый старт)

Ранее я описал «безпетардный» выброс парашюта и саму ракету, где использовал этот принцип. Теперь настала очередь реального запуска.

В сравнении с исходным вариантом выброса парашюта мало что изменилось. Добавил «как бы пружинку» под парашют, чтобы его выталкивание из ракеты проходило надежнее. По советам коллег, в качестве «пружинки» использовано кольцо, вырезанное из пластиковой бутылки.

Параметры ракеты — такие же как в общем описании

  • Масса двигателя с крепежом — 275 грамм
  • Масса ракеты — 998 грамма
  • Положение центра тяжести — 68 см от носа
  • Учитывая теоретический центр давления — 79 см, получаем запас устойчивости больше 2D
  • Общая длина ракеты 1070 мм
  • Расклад длины ракеты по отсекам:
    • головная часть — 150 мм
    • модуль системы спасения — 195 мм (35+160)
    • тело ракеты — 725 мм
    • плюс торчащий «из хвоста» на 25 мм двигатель

Двигатель подробно расписан в записи про устройство ракеты.
rdp30-113

Надо сказать — двигатель вызывал опасения: очень низкая тяга в начале — килограммовую ракету поднять ему будет нелегко; слабая конструкция «заменяемой» верхней заглушки — может не выдержать давления (как в итоге и случилось).

P21008-103047 P21008-103037
P21008-103032 P21008-103026

В программе управления контроллера внесены декоративные правки — исправлена индикация ошибки свzзи по SPI с модулем LoRa (версия 630а).


8 октября 2022 года. Хороший, теплый (для октября в средней полосе) день (+15), ощутимый юго-западный ветер. Ушел в поле подальше.
P21008-114428

Проверяемые в запуске «фишки» — ССР и двигатель

P21008-114436 P21008-114433

На травке разложил два приемника, поставил камеры — отошел в сторону и нажал «пуск»…

Видеозапись первого запуска «новой» ракеты РП-35

 

 

Что произошло с ракетой

Ожидаемо (перед запуском сменил «крокодилы» пускового устройства) двигатель завелся без проблем первой попытки (нихромовая проволочка, топливо — карамель). Ракета не спеша пошла вверх.
rp35-1-r1

… с ближних камер кадры старта:

rp35-1-x1 rp35-1-x2 rp35-1-s1

Если считать по кадрам, то ракета шла очень тяжело. Скорость схода с рельса (по кадрам) — 6 м/с. Это очень мало для нормальной стабилизации — должно быть хотя бы 10 м/с. Сказывается малая тяга двигателя в начале работы.  Начало движения ракеты +0,5с после появления первого дымка.

Предсказуемо — ветер почти сразу наклонил ракету (парусность стабилизаторов при невысокой скорости движения).
rp35-1-x3

… и почти сразу после этого случилась вторая проблема движка. Двигатель решил лететь отдельно от ракеты.

rp35-1-r2 rp35-1-r3
rp35-1-r4 rp35-1-r5

Момент даже попал в поле ближней камеры

rp35-1-x4 rp35-1-x5
 rp35-1-x6  rp35-1-x7

Причину высказал SashaMaks и она вполне логичная: «хрупкость скрепленного заряда». Двигатель пролежал после заливки топлива больше двух недель. Карамель хорошо «закаменела». Вместе с тем и «усохла», скорей всего и от стенок двигателя кое-где «отлипла». При повышении давления (смотрим график — у нас двигатель с прогрессирующим давлением) карамель могла треснуть. Пламя нашло ход наружу через верхний конец двигателя. Проход внутрь ракеты закрыт (желтое крепление в верхней части двигателя).
IMG-20221001-100509Поэтому возросшее давление вытолкнуло двигатель наружу (даже не смотря на металлический упор против этого — см на фото с винтом М5).

После этого давление в двигателе продолжало расти и выбило совсем верхнюю заглушку из термоклея, картонки и винта М4 (на фото видно как что-то темное вылетает из двигателя).

Дальше пустая ракета немного поднялась и стала опускаться. Успешно сработала программа (барометр) — сервопривод открыл крышку парашюта. Перед самой землей парашют раскрылся.

rp35-1-r01 rp35-1-r02
rp35-1-r03 rp35-1-r04
rp35-1-r05 rp35-1-r06

… на последнем кадре — падение двигателя (уже после приземления ракеты).

На месте падения ракеты такая картина (первое фото — вид на место старта с точки падения)

P21008-114840 P21008-114834
P21008-114830 P21008-114826

… с виду — все цело. Но обломано крепление в модуле ССР. Видимо скорость встречи с землей была ощутимой. В «тонком месте» и обломилось. ССР сработала, парашют успел раскрыться…

Двигатель лежал ближе к точке старта:

 P21008-114957  P21008-114948
 P21008-114943  P21008-114940

Сопловая часть целая. Позднее снял повреждения двигателя более крупным планом. Винт М4 утерян. Следов термоклея — нет (где-то они в поле вместе лежат).

IMG-20221008-121528 IMG-20221008-121524
IMG-20221008-121508 IMG-20221008-121501

Внутри двигателя была термозащита — бумага. Почти вся сгорела…

На месте старта — продолжался прием «телеметрии». Электроника нормально перенесла «ненормальный» полет.
P21008-115159


Уже дома разобрал ракету. Без «подкопчения» электроники, особенно в нижней (ближе к двигателю) ее части — не обошлось.

IMG-20221008-194104 IMG-20221008-194056 IMG-20221008-194048

Сам корпус ракеты внутри
IMG-20221008-134016

Черноту в двигательном отсеке удалось потом отмыть…

IMG-20221008-194035 IMG-20221008-194020
IMG-20221008-194014 IMG-20221008-133943

Данные с регистрирующих устройств

Высота (по данным барометра)

25 метров — максимальная высота. Вполне похоже на правду. Выбросы на начальном участке — следствие эксцессов с двигателем. Выброс парашюта — скорей всего это «искривления» на конечном участке. В-общем, данные «невнятные». Ускорение не регистрировалось.

Данные GPS

… вообще «никакие». По сути всего три точки: на старте, потом одна в полете (слева на фото) и уже на земле. Дискрет 5 секунд. После приземления данные не поступали, пока не приподнял антенну. Отслежена «прогулка» от места приземления до точки старта — ее не привожу. Вот эти три отсчета:

48;56°11.1705’N;040°44.9956’E;116;4;ESE;-66;8.2;3.57;14;3047;12:46:10
49;56°11.1711’N;040°44.9960’E;123;5;S;-87;7.5;3.56;14;5048;12:46:16
50;56°11.1458’N;040°44.9899’E;120;46;S;-120;0.0;3.56;14;8060;12:47:16

  • Первый (номер пакета 047  (3047)) — перед самым стартом (признак «3» — идут стабильные координаты, алгоритм ожидает подъем).
  • Второй (5048) — полет (признак «5»)
  • Третий (8060) — регистрация завершена (признак «8») — уже через минуту после предыдущего — видимо я подошел и поднял ракету на месте падения — связь появилась.

Позднее обнаружил, что от высокой температуры потерян контакт антенны и радиомодуля LoRa — пришлось заняться пайкой.


Файлы

  • CSV файл «телеметрии» с Android смартфона (приемник LoRa) gps2map35-1
  • Файлы данных с приемника LoRa-GPS от pinko rp35-1lora-usb
  • Скетч микроконтроллера (v620a) ProBmpGPS_E19SC_HT1818_v620a
  • Данные с контроллера rp35-1data