Почему взорвался двигатель (РП-35, пятый запуск)

Для очередного запуска ракеты использовал вариант двигателя в ПП трубе с зажатой шайбой М5 критикой.

Очередной шаг в отработке простого варианта карамельного двигателя: карамельные шашки, в качестве сопла — стальная шайба М5. В дополнение к этому — повторное использование корпуса двигателя (в предыдущем случае он летал в третьем запуске РП-35).

Сводка данных по «новому» двигателю:

  • Корпус от двигателя РДП20-200-2 (третий запуск сорбит+сахар)
  • Шашки: залиты 12.11, изъят каналообразующий стержень 19.11, сборка 26.11
  • Массы шашек до коррекции: 29,9+30,9+27,4+9,0
  • Длина отсека по шашки 213 мм
  • Длина «колбаски» шашек 218 мм (после коррекции 211 мм)
  • Длины шашек после коррекции 65 * 3 + 16 мм
  • Массы шашек после корректировки: 29,5+30,5+27,0+7,9
  • Масса двигателя без сопловой части 153,6
  • Масса двигателя общая 169,1

Параметры двигателя с критикой 5,5 мм
rdp20-200-55

Очень высокое (для трубы PN10) давление — в теории, в конце работы более 50 атм. Велика вероятность разрушения.

Использован летавший прежде корпус двигателя

IMG-20221112-162439 IMG-20221112-162523 IMG-20221112-162558
IMG-20221112-162614 IMG-20221112-162706 IMG-20221112-162739
IMG-20221112-164224 IMG-20221112-164213 IMG-20221112-164202
IMG-20221112-162723 IMG-20221112-171254 IMG-20221112-182929

С виду — корпус абсолютно целый, срезана заглушка сопла. В результате общая длина стала меньше на 10 мм. Это вполне компенсируется уменьшением «глухой» шашки.

Этапы изготовления двигателя.

Исходные шашки (потом пришлось несколько (на 1 мм) уменьшать их длину
IMG-20221126-112308

Предварительная раскладка «колбаски» шашек
IMG-20221126-112436

Далее — сборка уже «скорректированных» шашек

IMG-20221126-113818 IMG-20221126-114156
IMG-20221126-114534 IMG-20221126-114551

Помещаем шашки в корпус

IMG-20221126-114629 IMG-20221126-114832

Для шайбы М5 сделал шайбу крепления, чтобы ее отцентровать. В качестве теплоизоляции использован бумажный скотч и силиконовый герметик.

IMG-20221126-120138 IMG-20221126-120144
IMG-20221126-120541 IMG-20221126-121528

Шайбу в заглушке также промазал герметиком
IMG-20221126-121917

Крайнюю шашку зафиксировал отрезком трубы 20 мм. Труба слегка выступает. При установке заглушки с соплом, шашки и шайба с соплом «поджимаются».
IMG-20221126-122613

В результате получился такой двигатель

IMG-20221126-124137 IMG-20221126-124203 IMG-20221126-124211

Установка двигателя в корпус ракеты выполнена с помощью двух уплотнительных пластиковых колец.

IMG-20221126-183857 IMG-20221126-183905
IMG-20221126-183927 IMG-20221126-183952

Ракета РП-35 к своему пятому запуску не претерпела изменений

Масса ракеты около 900 грамм, запас устойчивости около трех калибров

Внесено небольшое дополнение: в предыдущем запуске на холоде резинка ССР лопнула, поэтому в конструкцию добавлена петля для удержания крышки парашютного отсека.


27 ноября 2022 года. Прохладно (-5), небольшой ветер. После «ледяного дождя» все покрыто ледяной коркой. Направляющую все еще смог вбить молотком в землю…

Последние снимки целой ракеты РП-35 перед запуском
P21127-115131

Через несколько минут этот двигатель разлетится на куски:
P21127-115143

Головная часть после взрыва останется целой:
P21127-115146
Видео пятого запуска РП-35 полное

Отдельно сделал замедленную «выжимку» запуска (видео краткое):

Произошло то, что предполагалось. Давление превысило допустимое (видимо, дополнительно сказалась и отрицательная температура), корпус двигателя не выдержал. На кадрах видно как разлетаются осколки двигателя и ракеты.

rp35-5-m1 rp35-5-m2
rp35-5-m4 rp35-5-m3

Две камеры стояли рядом с ракетой — взрыв попал в объектив обеих.

 rp35-5-x1  rp35-5-x2
 rp35-5-x3  rp35-5-x4

… и другая камера

 rp35-5-a1  rp35-5-a2
 rp35-5-a4  rp35-5-a3

На месте падения почти не поврежденная головная часть:

 P21127-115700  P21127-115704
 P21127-115710  P21127-115719

Даже на высоте 13 метров ССР отработала. Видно, что крышка отсека открыта. Снег помешал высвобождению парашюта.

Попытался собрать разлетевшиеся в радиусе 20 метров наиболее крупные осколки.

P21127-121951 P21127-121955

Интересно, что в направляющей остался винтик М5 — им ракета «цеплялась» к рельсе. Также в углублении паза видны остатки бронировки шашек.

 P21127-121856  P21127-121901

Уже дома разложил собранные осколки

P21127-130021 P21127-130027
P21127-130050 P21127-130103

Разорвало корпус двигателя основательно — и трубу и обе заглушки. Фрагменты двигателя и рядом такой же двигатель «целый».
P21127-130229

Кроме двигателя от ударного воздействия повредился и каркас для электроники:P21127-130806

… более крупно:

 P21127-130822  P21127-130829

… это не повлияло на работу контроллера и GPS. Но восстанавливать узел — придется.


Данные

Большого смысла данные GPS и датчика давления не имеют… Тем не менее они есть. Данные о высоте (без фильтрации выброса в момент взрыва):

MFR-2022-11-28-21-3-50

Выброс убрал:
MFR-2022-11-28-21-5-29

В данных, полученных по радиоканалу отсутствует отсчет 40 — как раз момент взрыва. Данные приведены ниже в файлах.

Выводы

Шайба М5 уже мала для такого двигателя. Надо ограничиться использованием шайбы под резьбу М6.

Холод существенно влияет на прочность пластиковых конструкций. Стоит для экспериментов дождаться теплой погоды.


Файлы

  • Данные LoRa-GPS с приемника на Arduino rp35-5_gps2map
  • Данные LoRa-GPS с приемника pinko rp35-5gpsdy
  • Данные с контроллера (давление) rp35-5data
  • STL файл удерживающей вставки для шайбы М5 25soplo_M5