В чем прелесть «сахарного движка» (РП35, третий запуск)

Для проверки работы второго варианта двигателя с шашками в ПП трубе снова использовал ракету РП-35.

РП-35 довольно крупная ракета: 50 мм труба, длина более метра. Масса «под килограмм. В ракете используется боковой выброс парашюта. Для управления ССР применен сервопривод SG-90.

Перед запуском ракета не претерпела существенных изменений. На борту контроллер на Arduino Pro mini, LoRa передатчик, GPS приемник и барометр.

Основное в этом старте — второй вариант двигателя РДП20-200, отличие от первого в составе топлива — теперь это смесь сахара и сорбита в качестве горючего. Хотелось посмотреть — выдержит ли ПП труба предлагаемые нагрузки.
IMG-20221104-115848

Параметры двигателя в описании. На всякий случай обмотал ПП трубу скотчем — надеялся, что это повысит прочность.
IMG-20221104-122157
Масса ракеты оказалась больше 900 грамм. В теории, сахар должен дать больший импульс. Давление в корпусе двигателя также должно быть выше.

Параметры РП-35 во третьем запуске такие же как во втором:

  • масса ракеты 903 грамма
  • положение центра тяжести 635 мм от носа (запас устойчивости около 3D)

Вид ракеты (из OpenRocket):


5 ноября 2022 года. Похолодало. Ветерок. Чтобы не плутать по зарослям — ушел в поле подальше, хотя направление ветра было «не в лес».
P21105-113249

Вид на ракету перед стартом сверху и снизу

P21105-113259 P21105-113255

Снег еще не выпал, травка — зеленая…

P21105-113246

Видеозапись третьего запуска РП-35.

Сделал сравнение двух стартов (второго и третьего) — видно как запуск двигателя на сахаре происходит намного раньше, однако скорость подъема на сорбите — выше (ракета улетает быстрее). Это странно…

Ракета улетела недалеко (210 м), парашют было видно с точки старта.

P21105-115022 P21105-115026
P21105-115037 P21105-115041

 

На месте падения обнаружил сломанный стабилизатор.

Подвела антенна передатчика ракеты — сигнал был намного слабее обычного.

Двигатель — цел. Никаких следов повреждений нет:

IMG-20221105-123617 IMG-20221105-123627 IMG-20221105-123634

Но, учитывая явные проблемы с приготовлением топлива, это не показатель. Допускаю, что давление в двигателе было много меньше расчетного.

Сопло разгорелось очень неравномерно. Поэтому и сильные «виляния» ракеты в полете.
IMG-20221105-123718


Данные.

Данные полета, считанные с контроллера (обработка в Excel). Тут синим — высота, оранжевым — скорость.

Высота полета по данным барометра — 122 метра. Начальный участок — не показатель — ракета сильно «виляла».

Те же данные, обработанные MFR. Высота c усреднением по 4-ем отсчетам:
MFR-2022-11-7-20-31-3

тоже, без усреднения (выброс здесь убирать не стал):
MFR-2022-11-7-20-31-54

Расчетная скорость (по данным датчика давления):
MFR-2022-11-7-20-32-19

Полет получился коротким, получено всего 4 отсчета с координатами.

слева — старт.


Итоги

С познавательной точки зрения полет не получился:

  • Двигатель «завелся» правильно. При наличии сахара, зажигание проходит более уверенно, чем на чистом сорбите (там присутствует фаза плавления).
  • Скорость схода с рельса 14 м/с — намного меньше, чем на сорбите (17 м/с). Это «неправильно» — импульс с сахаром (и давление, и тяга) должны были бы быть выше и ракета должна была уйти быстрее.
  • Очень неравномерный прогар пластикового сопла. Это плохо. Получается, что использовать вариант сопла из заглушки — нельзя. Буду пробовать стальную шайбу или цементное сопло.
  • Явное несоответствие топлива теоретическому. Коллеги говорят, что виноват перегрев при плавлении топлива.

Файлы