Как я делал «шашечный» двигатель.

Для тринадцатого запуска РП-19В специально решил попробовать сделать двигатель «как положено» из карамельных шашек. За основу взял чужой опыт.

Корпусом двигателя послужила алюминиевая труба (в СССР по таким часто шторы в квартирах двигали). Внешний диаметр ее составляет 28 мм, а внутрь хорошо входят ПВХ и ПП трубы 25 мм.

Первая стадия. Изготовление шашек.

К самостоятельному изготовлению шашек подвигли не слишком успешные полеты безсопловых двигателей (т.н. скрепленный заряд). При заливке карамели в довольно узкие и длинные трубки неизбежно возникают «пузыри» (пустоты), что приводит к прогару двигателя. Знакомство с чужим опытом изготовления шашек также способствовало развитию «моих ракетных навыков».

В процессе заливки карамели значительно легче «лить» топливо в короткую шашку, чем в длинный двигатель. В таком случае вероятность «схватить пузырь» существенно уменьшается.

Бронировкой моих шашек послужили отрезки ПВХ электротехнической трубы диаметром 25 мм (не очень хороший вариант, т.к. тонкая ПВХ труба при высокой температуре карамели становится «пластилиновой»; более правильным вариантом был бы выбор картонной бронировки). Для труб сделал немудреную оснастку — высверлил 25 мм дыры в доске и ввинтил по центру винт М6. Удобно это сделать перьевым сверлом 25 мм.

Технология производства топливной шашки такая:

  • на дно высверленного отверстия 25 мм укладывается полиэтиленовая пленка (чтоб топливо не липло к основанию)
  • на винт М6 надевается бумажная трубка, обмотанная скотчем (лучше использовать толстую бумагу от «глянцевого журнала») — чтоб, можно было легко освободить канал созданной шашки
  • бронировка шашки устанавливается в отверстие 25 мм и центруется легким наклоном, чтоб винт М6 был по центру шашки в верхней части (можно на глаз)
  • дальше самое неудобное — закладка топлива в шашку. Удобнее его закладывать слегка охлажденным небольшими порциями и сразу «утаптывать» деревянной палочкой (от суши)
  • заправленную топливом до верху шашку я откладывал в сторону охлаждаться. Как правило, форма бронировки и центровка стержня терялась — пока топливо пластично, нужно придать нужную (круглую) форму шашке и выставить ее центр.
  • рекомендуется сверху прессовать топливо в шашке — технология позволяет, но я этого не делал.
  • застывшую шашку снимаем с винта (это проходит довольно легко). Спицами или пинцетом «выкручиваем» бумагу со скотчем из канала. Ножом можно подровнять торцы шашки.

Для моего размера двигателя сделал три шашки по 49 мм и одну (в сопловую часть) 35 мм. Масса топлива по шашкам: 38 и 29 грамм. Надо сказать, что это неправильный подход. Оптимальный размер шашки надо было посчитать из планируемого результата.

На верхнюю (глухую) шашку у меня осталось всего 12 мм высоты. Отрезок трубы заклеил картонкой при помощи скотча и залил в этот стаканчик карамель. Топлива ушло 10 грамм.

Торец нижней (короткой) шашки заклеиваем картонкой (бронируем торец, чтоб не горел). К картонке ровно по центру приклеиваем «сопло» (для 25 мм трубы удачно подходит большая шайба под М8 — внешний диаметр 24 мм, внутренний 8,5 мм).

Нижнюю шашку будем крепить эпоксидкой — она и шашку закрепит, и шайбу «сопла» прижмет и не даст вылететь. Что бы смола не попала в топливный канал, защищаем его любой трубкой подходящего (большего, чем внутренний диаметр шайбы) диаметра (у меня обрезок корпуса одноразового шприца). Трубку надо приклеить точно по центру (у меня не получилось — произошло смещение. К чему это привело — можно посмотреть в старте 13). Как вариант — вместо трубки, вставить в канал стержень (карандаш, тот же винт) с плотно намотанным в диаметр шайбы скотчем. После затвердения эпоксидной смолы — стержень удаляется — в этом случае центровка гарантирована.

Вторая стадия. Сборка двигателя.

Далее шашки ровно укладываются (удобно использовать алюминиевый уголок) и скрепляются бумажным скотчем. (Рекомендуется оставлять щели меж шашками для прохода газов, но я на это не обратил внимания).

Затем надо установить термозащиту — обернуть получившееся несколькими слоями бумаги. Ее можно крепить клеем или скотчем. У меня для алюминиевой трубы двигателя умещался лишь один слой офисной бумаги (да и тот не пролез — пришлось обойтись одним лишь скотчем). Правильно бы было сделать толщину термозащиты примерно 1…1,5 мм.

Получившийся «кулек» засовываем в трубу двигателя.

Со стороны сопла (нижняя, не полная шашка) остается место до среза трубы. В стенках трубы просверлил отверстия (4 шт, но рекомендуют больше, либо вообще — вкрутить саморезы!) для удержания застывшей смолы. Обматываем скотчем трубу где отверстия, чтоб смола затекла в дырки, но не вытекла наружу. Ставим двигатель соплом вверх, промазываем обычным клеем стык последней шашки и трубы, заливаем эпоксидную смолу до среза.

 

После отвердения получаем сопло двигателя: шайба М8 хорошо приделана к корпусу. Трубка, приклеенная к шайбе на шашке защитила канал двигателя от попадания в него смолы. При работе мотора она сгорит, часть смолы также выгорит, а шайба (скорей всего) останется.

Переворачиваем двигатель соплом вниз. Над крайней (глухой короткой) шашкой осталось свободное пространство. Также сверлим дыры и заливаем смолой до среза трубы — получаем верхнюю заглушку двигателя.

 

Можно считать, что мотор готов. У меня ССР на РП-19 срабатывает от вышибного заряда на двигателе. Поэтому в заглушке я просверлил дыру (до карамели верхней шашки), заполнил отверстие карамелью и закрепил в ней фитиль петарды.

Петарда для прочности приклеена к эпоксидной заглушке и защищена ПП трубкой диаметром 20 мм. Труба является защитой корпуса ракеты от разрыва петарды и упором двигателя.


Теоретические выкладки по получившемуся двигателю

В теории, с таким мотором РП-19В в тринадцатом старте должна была залететь выше 500 метров.

Но на практике вышло так.