Система спасения модели ракеты

 

_DSC4116-min

Система спасения ракеты (ССР) — крайне важный элемент. Его задача осуществить безопасный возврат ракеты на землю. Стоит акцентировать внимание на слове «безопасный». Так уж сложилось, что нет четкого определения спортивной ракеты с точки зрения закона. За всю историю в судебной практике постсоветского пространства не было ни единого прецедента по такому делу, говоря простым языком — за самодельные ракеты еще никто никого не сажал. Но стоит четко понимать, что все зависит от ситуации. Не один кухонный нож, даже если это тесак пол метра, не считается холодным оружием с точки зрения закона. Но если им причинить кому-либо вред — по делу это будет проходить именно как ХО. По этому первоочередная важность системы не вернуть ракету целой, а обезопасить себя и окружающих. Согласитесь, метровое копьё весом пол кило летящее с высоты километра — не самое безопасное, что можно себе представить. Система спасения, как в прочем и все системы, двигатель, БРЭО, должны быть протестированы и отлажены до пуска. Не стоит относиться к такому народному творчеству как к детской забаве, это далеко не так. Произойти может что угодно, взрыв некачественно изготовленного двигателя, отказ БРЭО из-за некачественной пайки, а обрыв криво установленного стабилизатора вообще превращает ракету в потенциальное оружие, несущееся в не контролированном направлении с околозвуковой скоростью. Что ж, небольшие поучения вняли, переходим к изготовлению.

ССР состоит из главного фала 1, который крепиться к соединительной втулке 4, поршня 2, парашюта 3 и фала крепления головного обтекателя 5.

_DSC41122-min

В нижнем отсеке установлена мортирка 6, в которой располагается вышибной заряд 7 и пламегаситель 8.

_DSC41621-min

Парашют

Лучшим материалом для парашюта является парашютный шелк. Но в магазинах такой не продается, достать его можно разве что со списанного и прихватизированного парашюта. По этому идем в магазин тканей и выбираем самую легкую и тонкую синтетику. Цвет поярче, фото плохо передает цвет моей ткани, она имеет «кислотный» желтый цвет, сильно бросающийся в глаза из-за своей неестественности. Разумеется парашют изготавливается в последнюю очередь, когда известна масса системы спасения (без парашюта), БРЭО, планера и корпуса двигателя (без топлива, т.к. топливо будет отработано).

_DSC4012-min

Выкройкой для парашюта со мной поделился Михаил с форума авиабазы, за что ему огромное спасибо. Этот «модифицированный крест», как его называет сам Михаил, довольно прост в изготовлении и имеет неплохие показатели.

06-5682093-dscf2042

Расчет А выполняется в программе AMO-1, в программе все подробно описано, по этому заострять на ней внимания не вижу смысла. Единственное — скорость снижения ракеты должна быть в диапазоне 5-8 м/с. При чем 5 м/с это будет «мягкая посадка», а 8 довольно жесткая, если стабилизаторы установлены не очень надежно при посадке могут быть повреждения. Рассчитывать скорость меньше 5-ти тоже не стоит, ракету может унести черт знает куда. За начальную скорость снижения берется скорость свободного падения (в программе округлена до 10-ти м/с). Сопротивление для этого парашюта — 0.7.

Выяснив все необходимое чертим на бумаге выкройку, в дело идут газеты, я взял бумагу для каких-то допотопных принтеров (просто много ее лежит).

А потом уже по выкройке вырезаем. Можно конечно и на ткани попробовать сразу начертить, но как по мне так проще.

_DSC4017-min

Теперь нужно приделать стропы. Я сделал это довольно простым способом, описанным тут.

В качестве строп я использовал обувную капроновую нить, хотя на неё сильно ругаются в этих кругах из-за того, что она крутиться, что может вылезти боком. В идеале использовать рыболовную плетенку, но стоит она… Если есть знакомые рыбаки можете выпросить у них, ее нужно то метров 20, а продается она по 400 метров, думаю поделятся. В общем, берем стропу и делаем петельку (у нас известен как узел фокусника, однако в сети гуглится как бегущий простой узел).

_DSC4195-min

Складываем край, накидываем узел и затягиваем.

_DSC4197-min

Отрезаем лишнее, оставив около сантиметра и заплавляем зажигалкой.

_DSC4198-min

То же проделываем с краем ткани.

_DSC4201-min

Выходит на самом деле довольно надежно. Испытания на обрезках этой ткани показали, что скорее порвется ткань, чем это соединение. Стропы связываем вместе (длина строп разумеется должна быть одинаковой) и делаем петлю, за которую будет крепиться парашют. Ах да, длинна строп = два диаметра парашюта.

_DSC4310-min

И еще пару слов о парашюте. Складывается парашют типа «крест» по схеме ниже:

CrossPack

Сверху этот рулончик обматывается стропами и укладывается в отсек ССР. Укладку парашюта желательно проводить в преддверии полета — непосредственно перед запуском ну или в крайнем случае утром. В межполетный период парашют необходимо хранить в разложенном состоянии, т.к. синтетические ткани имеют свойство слеживаться и слипаться. Если парашют долго лежал в сложенном состоянии — следует его разложить, просушить и обработать тальком. 

Поршень

_DSC3854-min


Поршень изготавливается из любого легкого и плотного материала, модельного пенопласта или пробки. Как вариант можно вырезать из монтажной пены.

Эта статья писалась довольно долго и в несколько этапов. Причиной тому стали неудачные первые испытания системы, в результате чего был сильно поврежден фюзеляж. Об этом я расскажу ниже, но что бы не переписывать сталью по новой я решил оставить описание первого поршня, что бы Вы так НЕ делали. 

Первый поршень я делал так. Я не смог найти пробку нужного мне диаметра а мелкозернистого пенопласта у меня не было, по этому  поступил иначе. Как помните, я говорил, что труба, на которой я мотал фюзеляж плотно в него входит. Это и использовалось при изготовлении соединительных втулок головного обтекателя и отсеков, а теперь использовал и тут. Отрезал кусок этой трубы и запрессовал внутрь пробку от шампанского. В пробке по середине тонким сверлом делается отверстие и через него протягивается главный фал. Поршень держится на фале за счет сильного трения и дополнительно крепить его нет необходимости. Стенки трубки снаружи дополнительно обрабатываются наждачкой, что бы поршень ходил легче. В общем поршень должен ходить легко, но не иметь зазоров. Если делаете поршень просто из пробки то дополнительно на его нижнюю часть стоит приклеить кусок войлока чуть большего диаметра . Меня вполне устраивал этот поршень, но после аварии я заменил его на новый (хоть и уверен, что он не при чем).

_DSC4312-min

Второй поршень я изготовил из плотного пенопласта, что сделать намного проще предыдущего варианта. Вырезается кусок пенопласта диаметром на несколько миллиметров больше, чем нужно. Грубо, босячно, на этом этапе это не важно. По центру делается отверстие и деталь зажимается болтиком с гайкой. Дальше вставляем в дрель/шуруповерт/гравер, что есть, и на невысоких оборотах аккуратно наждачной бумагой стачиваем до нужного диаметра.  Обрабатывается этот материал очень просто, по этому проблем не возникнет. Далее из толстого плотного материала (войлок, фетр, кожа) вырезается манжета, диаметром чуть больше самого поршня. Манжету нужно подогнать хорошо. Сделать это просто, собираем поршень стянув все тем же винтом, вставляем в фюзеляж и дуем, как в духовую трубку. Поршень должен вылетать как дротик у папуаса, при этом без особых усилий. Если не идет — достаем, подгоняем, собираем. И так пока не будет достигнут нужный результат. 

Когда поршень ходит хорошо делаем крепление.  Крепление можно либо согнуть из поволоки, либо как предлагаю я. Из толстой медной проволоки делается дужка и кольцо. Кольцо припаиваем к головке винта, который проходит насквозь поршня и стягивает все детали, к гайке дужку. Если опыта в пайке у Вас нет, объясняю как это сделать. Места спайки предварительно очищаем надфилем от окислов. Далее обязательно лудим. Стальную гайку и болт легко залудить кислотными высокоактивными флюсами, по сути подойдет любая кислота, ортофосфорная, серная (электролит для свинцовых аккумуляторов, таблетка аспирина), я паял флюсом ACTIV.  Медь лудится   и обычной канифолью, но я бы посоветовал жидкие флюсы Ф3/4/5. Когда детали залужены надежно спаять их не составит труда. 

В качестве главного фала хорошо использовать стропу от советского парашюта, но более чем пойдет и любой другой прочный синтетический шнур. За рубежом принято делать этот фал довольно длинным, 5-10 метров и из динамического шнура, в результате чего сам фал выполняет роль амортизатора (нужен что бы сгладить рывок при раскрытии парашюта и избежать обрыва строп). У нас обычно его укорачивают а в качестве амортизатора используют отрезок резинки. Фал крепления головного обтекателя можно использовать и менее крепкий, пойдет например шнурок от кед. К стати, фал ГО желательно делать такой длинны , что бы после срабатывания ССР обтекатель висел ниже корпуса ракеты и приземлялся первым, это снизит нагрузку на фюзеляж, но т.к. место в моем отсеке было ограничено мне пришлось сделать его коротким (что в принципе не критично, ведь парашют у меня и так под мягкую посадку) , как собственно и сам главный фал.  Вообще в процессе строительства дрозда я понял, что немного прогадал с выбором диаметра, с такой длинной можно было бы использовать в качестве оправы и 40-ю трубу. Ну первая ракета, что тут скажешь =)

Мортирка


В качестве мортирки идеально подошел советский электролитический конденсатор. Конденсатор обрезал, внутренности выкинул, доработал напильником и готово.

_DSC4166-min

В качестве мортирки можно использовать в принципе все, что подходит, главное крепкие стенки. Например обрезанный алюминиевый баллончик от  какого-то дезодоранта, пены для бритья, газа для зажигалок, придумать можно в общем. В мортирку устанавливается вышибной заряд, который изготавливается следующим образом. Берем электроспичку и обтягиваем термоусадочной трубкой так, что бы трубка держалась на проводе а сам воспламенитель был внутри неусаженной трубки. Как то так короче.

_DSC4176-min

Внутрь засыпаем черный порох (лучше малиновый) и затыкаем ваткой (я взял стекловату).

_DSC4181-min

Край АККУРАТНО нагревается и прижимается к плоской стороне зажигалки.

_DSC4184-min

_DSC4186-min

Тут я хочу кое что добавить. Последние действие — это действие кандидата на премию Дарвина. Я настойчиво не рекомендую так делать. Лучше и безопаснее оставить край трубки немного длиннее и зажать нагретыми плоскогубцами, а еще безопаснее заклеить изолентой или малярным скотчем. 

В общем выходит эдакий «детонатор» , который устанавливается внутрь мортирки. Внутренний диаметр части с резьбой прям идеально подходит под трубку 6 мм.

_DSC4171-min

Тут стоит понимать, что задача стоит выбросить из ракеты систему спасения, а не запустить пушечное ядро. По этому делать крепкие стенки «детонатору» для увеличения скорости детонации (а точнее дефлаграции, или взрывного горения, ведь с точки зрения физики порох не детонирует) нет никакого смысла, а точнее даже не стоит этого делать. 

Сверху укладывается пламегаситель. Нужен он что бы погасить форс пламени, образующийся при сгорании пороха оставив только пороховые газы, т.к. пламя может повредить главный фал. Обычно в этих целях используют железную губку для посуды, я использовал специальную вату, используемую при строительстве больших муфельных печей для обжига керамики (потому, что есть), можно использовать стекловату или минеральную.

_DSC4173-min

Дополнение. После аварии я заменил пламегаситель на все ту же железную губку. Причина опять таки не в нем, но под воздействием температуры этот материал становиться очень хрупким и начинает сыпаться. По сути эти вставки выходят одноразовыми.  

Навеска пороха подбирается опытным путем, сказать сколько нужно однозначно тут нельзя. Для небольших и средних ракет это обычно 0,5 — 1 г., для ракет побольше  1 — 2 г.  В общем делаем несколько зарядов, укладываем парашют, устанавливаем мортирку и тестируем.

Я сделал несколько зарядов 0,5/0,75/1 г. Заряды 0,75 и 1г . в трубку 8 мм. уже не помещаются (ну, помещаются, но тогда трубка будет торчать из мортиры как антенна). По этому тут я пошел на небольшую хитрость, если можно так сказать. На фото понятно, о чем речь.

_DSC4192-min

В общем вышло довольно симпатично. Не заводское конечно качество, но заводской и не купишь.

_DSC4187-min

Рассчитать количество заряда, к слову, можно и без опытов. Для этого нужно знать объем генерируемого газа при сгорании установленного объема пороха и объем камеры, из которой нужно вытолкнуть содержимое. Где-то у меня лежит информация об этом, но пока не нашел. Найду — добавлю в эту статью. 

Испытания, авария, ремонт


Как я писал выше первые испытания прошли неудачно. И вот почему я так настаиваю, что нужно тестировать все системы перед пуском!

Как видно на видео при любой навеске пороха система «выплевывает» обтекатель и все. Сначала я посчитал, что заряд мал, установил больше, опять, установил еще больше. Результат Вы можете видеть на фото ниже.

_DSC4220-min

Пытаясь выяснить причины этого паранормального явления я включил режим Фокса Малдера. Как и Малдеру докопаться до истины мне не удалось, по этому все на уровне веры и догадок. Вероятнее всего произошло следующее: при укладке парашюта я сильно вдавил карабин, которым парашют крепился к главному фалу, расперев его между стенок. При первом залпе поршень еще сильнее расклинил карабин внутри фюзеляжа, тут же сыграла роль не идеальная поверхность самодельной стеклопластиковой трубы. Газов, проходящих через зазор между поршнем и корпусом было достаточно, что бы вытолкнуть ГО, но сам поршень упирался в карабин и естественно не шел. В конце концов, зарядив сильно мощный заряд поршень толкнул карабин так, что тот проломил корпус, а газы из-за того, что им просто некуда деваться, разорвали фюзеляж нижнего отсека. Как то так. 

_DSC4328-min

Поврежденный участок нижнего отсека был ампутирован, для пущей надежности край был армирован алюминиевым скотчем в несколько (читай много) слоев. Разумеется теперь отсек стал короче и мортирка в него уже не помещалась. По этому она переехала в новый верхний отсек, который чуть длиннее старого. В связи с этим в него же переехала втулка крепления главного фала и пламягаситель. Правда пришлось все до крайней возможности укоротить. Так же укорочен фал ГО (что не критично, он и так не доставал до земли). Главный фал остался прежней длинны. 

_DSC4319-min

С новым верхним отсеком «Черный дрозд» изменил облик.

_DSC4324-min

Вторые испытания прошли очень удачно. Оба раза система замечательно отработала с навеской в 0,5 грамма. 


Но в конечном итоге Черный дрозд стал не совсем и черным) Переименовывать модель я не стал, в конце концов традиции воздухоплавания пошли от мореплавания, а по традиции моряков переименовывание судна сулит неудачу. Так что серебристо черный дрозд остается Черным дроздом)

One Reply to “Система спасения модели ракеты”

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s