Чем отличилась новая РП-36 (первый запуск)

После взрыва двигателя в пятом запуске РП-35, завершилось ее существование. Пришлось мастерить новую РП-36.

По большому счету новая ракета вполне могла называться РП-35А. Но, все же, решил дать ей новый номер. Внешне — ее нижняя часть существенно отличается от «родителя».2023-01-04-17-14-23

Решил стабилизаторы напечатать на принтере. Учитывая размеры и время печати, посчитал целесообразным сделать их «разрезными» (как когда-то было сделано в РП-25). Получилось шесть деталей — примерно по 3 часа на каждую.
2023-01-04-17-23-44

Крепление стабилизаторов к корпусу ракеты (все такая же труба ПВХ 50 мм) выполнено винтами М3. Фото этапов печати стабилизаторов.

IMG-20221204-111431 IMG-20221204-111414
IMG-20221204-111232 IMG-20221204-083733

От остатков корпуса РП-35 отрезал поврежденную нижнюю часть. Новую нижнюю часть ракеты пришлось отрезать от трубы ПВХ другого производителя — там толщина стенки больше.

IMG-20221218-124225 IMG-20221218-124220 IMG-20221218-124212

Крепление винтами М3 «самонарезанием резьбы» в пластике ПВХ трубы и стабилизаторов (без гаек).

IMG-20221218-130552 IMG-20221218-130545

Кроме восстановления корпуса ракеты, пришлось «чинить» и каркас блока электроники. Новый узел крепления на фото — желтого цвета.

IMG-20221209-150039 IMG-20221209-150031
IMG-20221209-150017 IMG-20221209-150004

Сам блок электроники остался от РП-35. Прошивка 620а, где реализована отправка координат по каналу LoRa и управление системой спасения.

Верхняя часть ракеты оставлена от РП-35. Реализована «боковая система спасения» с управлением от сервопривода.


На новой ракете РП-36 продолжил «опыты» с двигателями из ПП труб. В первом запуске полетел вариант с «цементным соплом».

Идея такая: Шайба в пластиковой заглушке сильно нагревается от горящего топлива. Это приводит к размягчению/плавлению крепежа. В результате «сопло» деформируется и ракета летит «куда попало». Надо изолировать стальную шайбу от пластиковых стенок. Попытка сделать это с помощью бумажного скотча особого результата не дала (четвертый запуск РП-35). Там скотч сгорел, в результате шайба сменила положение. В пятом запуске была попытка уложить шайбу в каркас, но… с шайбой М5 двигатель взорвался от избыточного давления. Теперь — попытка изолировать шайбу от стенок с помощью цемента. Заодно можно придать соплу более подобающий вид.

Напечатал оснастку для «отливки» сопла. Цемент закладывается в ПП трубу 20мм — получается готовое изделие, которое вкладывается в 25мм трубу с шашками. Торец двигателя (сопло) закрывается заглушкой с большой дырой.

IMG-20221203-131102 IMG-20221203-131126
IMG-20221203-131137 IMG-20221203-131202

Процесс изготовления сопла. В форму (на фото большая желтая) закладываем отрезок трубы 20мм (длина — тоже 20мм). Заливаем в трубу цемент (я брал только цемент и воду, без наполнителей, хотя есть рекомендация — крошки асбеста). Кладем сверху шайбу. Прижимаем ее сверху второй частью оснастки (желтая трубка с конусообразным основанием). Излишки цемента убираем.

IMG-20221203-131221 IMG-20221203-132406 IMG-20221203-132426
IMG-20221203-132441 IMG-20221203-132517 IMG-20221203-132729

Оставляем конструкцию «засыхать». Примерно через час (зависит от количества воды) цемент слегка схватится. Снимаем верхний прижим и вынимаем трубу 20мм из формы (нижней части оснастки). Тут могут быть проблемы — цемент может «приклеиться» к форме. Рекомендую тянуть вверх с прокручиванием трубы в форме. Готовое «полусухое» сопло «облагораживаем» — ровняем конус сопла. Оставляем застывать окончательно.

IMG-20221203-165846 IMG-20221203-165915
IMG-20221203-165949 IMG-20221203-170057

Для двигателя в первом запуске РП-36 использовал уже летавшую трубу. Срезал «сопловую заглушку», вытряхнул остатки из трубы, даже промывать на этот раз не стал. Труба двигателя стала короче и три шашки по 66мм в нее уже не войдут. Разрезал одну шашку пополам. Надо бы для равномерности горения забронировать один ее торец, но не стал этого делать. В итоге — 2,5 шашки.

Сборка двигателя (уже) типовая. Выкладываем шашки и скрепляем их скотчем.

IMG-20221224-174830 IMG-20221224-174946
IMG-20221224-175254 IMG-20221224-175550

Готовую «колбаску шашек» вставляем в трубу двигателя до упора. И подпираем «ее» сопловым куском трубы 20мм. Сопло чуть выпирает (на 5мм) из трубы. Для выравнивания размеров трубы и шашек пришлось слегка трубу укоротить.

IMG-20221224-180943 IMG-20221224-180956
IMG-20221224-182545 IMG-20221224-183843

Сверлим заглушку так, чтобы диаметр отверстия был меньше внутреннего диаметра 20мм трубы. Чтобы цемент не вылетел (вдруг), а уперся в борт заглушки. У меня получилось отверстие диаметром 12мм.

IMG-20221224-183906 IMG-20221224-183901

Напаиваем заглушку на трубу, получаем готовый двигатель. В дырку сопла видно и цемент, и крайнюю шашку.

IMG-20221224-183923 IMG-20221224-185435
IMG-20221224-185541 IMG-20221224-185734
  • Размеры шашек в мм: 24(глухая), две полные по 66, одна половинка 33.
  • Диаметр шашек по топливу внутри трубы 20,4мм три слоя бумаги — 19,5
  • Массы шашек (топливо), г: 12,6 + 29,0 + 28,7 + 14,6 = 84,9
  • Диаметр канала, мм : 6,5
  • «Общая колбаска шашек со скотчем»: масса 87,2г, длина 194мм
  • Сопло: шайба М6 (Диаметр критики 6,7мм), цемент
  • Диаметр выходного отверстия в заглушке сопла — 12мм
  • Масса двигателя в сборе — 144,9г

Теоретические параметры двигателяЕсли бы сделать полноценные 5 шашек по 33мм, то и давление было бы ниже, и профиль тяги равномернее…


В итоге параметры ракеты РП-36 получились следующие:

  • Полная масса снаряженной ракеты — 977 г
  • Длина новой ракеты длина ракеты — 1050 мм
  • Положение центра тяжести (от носа) — 655 мм

2023-01-04-17-14-23
2023-01-04-17-23-44

К сожалению, перед стартом «случилась проблема» с электроникой. Решил подзарядить аккумулятор. В итоге полноценные 4,2В оказались слишком большими для модуля LoRa (на нем было 3,65В). При прохождении теста при включении выдается ошибка связи с модулем по SPI. Учитывая невысокий предстоящий полет, решил убрать систему поиска из программы. Версия 620b (урезанная — без GPS и радиоканала) отправилась в полет.


4 января 2023. Первый запуск в новом году. Морозов еще нет (начнутся через пару дней). Ветерок есть. Впервые появилось солнышко.

IMG-20230104-131042 IMG-20230104-131048
IMG-20230104-131106 IMG-20230104-131112
IMG-20230104-131119 IMG-20230104-131638

Видеозапись событий первого запуска РП-36

Никаких проблем с запуском не было. Двигатель завелся с ожидаемой задержкой (просто нихромовая проволочка и низкая температура). Ракета довольно бодро сошла с рельса. Затем наклонилась (примерно по ветру, а не против него) — скорей всего из-за сопла двигателя. После этого выровнилась и пошла вверх. Примерно через полсекунды после старта раздался хлопок (на полете это никак не отразилось). Предположение: разрушение шашки и вылет осколка топлива. На графиках видно момент резкого падения давления.

Кадры с ближних камер

rp36-1-x1 rp36-1-x2
rp36-1-x3 rp36-1-a1
rp36-1-a2 rp36-1-a3
rp36-1-a4 rp36-1-a5
rp36-1-a6 rp36-1-a7

Телефоном снимал чуть дальше (была вероятность, что двигатель снова взорвется).

rp36-1-m1 rp36-1-m2

Место старта после ухода ракеты

IMG-20230104-131743
Хоть места падения и не было видно с точки старта, но по мере приближения стало заметно надувшийся парашют (снова белый на белом снегу).
IMG-20230104-132513

Ракета цела, ничего не оторвалось и не отвалилось.

IMG-20230104-132626 IMG-20230104-132629
IMG-20230104-132640 IMG-20230104-132646
IMG-20230104-132653 IMG-20230104-132700

Интересно было посмотреть на двигатель — он совершенно целый.

IMG-20230104-154202

… и на его сопловую часть. Цементное сопло целое. Шайба на месте.
IMG-20230104-154155
IMG-20230104-154142

В-общем, вполне работоспособный вариант исполнения двигателя.


Данные, считанные с контроллера. Скорость (рассчитана по данным датчика давления). Видно бросок в начале.
MFR-2023-1-4-16-10-12

Высота, так же по барометру. Невысоко (что вполне ожидаемо) — 130 метров
MFR-2023-1-4-16-8-43

Итог: вполне сносный запуск. Можно попробовать шашки 33 мм — 5 штук. Давление будет меньше, более равномерная тяга. Скорей всего шашка не будет раскалываться (не будет хлопка). Можно ожидать более стабильный полет.


Файлы

  • Прошивка контроллера (v620b) ProBmpGPS_E19SC_HT1818_v620b
  • STL файл верхней части стабилизатора Stab50_up
  • STL файл нижней части стабилизатора Stab50_down
  • STL файл нижней части оснастки для сопла soplo20-6-down
  • STL файл верхней трубки оснастки для сопла soplo20-6-up
  • STL файл верхнего упора двигателя Ring47-34×3
  • Данные полета с контроллера rp36-1data