Глуши мотор!

Прежде чем открыть этот топик, я связался с Serge77,но ответа так и не получил. Видимо письмо затерялось на просторах Инета.
 Тем не менее тема достаточно актуальная, поскольку вероятность выхода ракеты на горизонтальную траекторию велика при каждом запуске. При этом, ракета, особенно если это дорогая, с "долгоиграющим" мотором, ракета с телеметрией на борту, не только будет уничтожена, но, что особенно неприятно, могут пострадать посторонние люди и может быть нанесён урон имуществу третьих лиц.

 Я разработал механизм, который мог бы при подобном развитии ситуации уменьшить последствия. Если честно, то я не знаю, делал ли это кто-то до меня, поэтому считаю это своим ноу-хау.
 Считаю, что ключом к решению проблемы может стать мой мотор: В верхней части заглушки установлена небольшая камера, снизу которой подходят сопла обратной тяги, сверху в отдельном отсеке заложен небольшой заряд чёрного пороха. В центре расположен шток с поршнем и заглушкой.

 Мотор устанавливается в ракету в стабилизаторном блоке. Стабилизаторный блок связан с ракетой свободно, чтобы была возможность его отсоединения. Выше мотора в этом же блоке имеется сложенный небольшой тормозной парашют и прочный фал, скреплённый с ракетой. Ракета имеет электронное устройство на базе микроконтроллера, у которого есть два входа и несколько выходов (по числу доп. включаемой апаратуры) +2 дополнительных, один из которых завязан на вышибной заряд парашюта, а второй на заряд глушащей камеры.
 1й вход завязан на магнитном датчике, второй на микрофоне, который подходит, через фильтр, к мотору.

При запуске ракета сходит с направляющей. При достижении апогея она кренится, срабатывает магнитный датчик. Микроконтроллер получает логическое 1 и считывает информацию с входа 2 - микрофона. Если всё тихо - посылает сигнал на устройство инициализации парашюта и доп устройства (камера, флэш).
Если на момент срабатывания магнитного датчика с микрофона приходит сигнал, то контроллер инициирует заряд в глушашей камере. При этом воспламеняется порох. Давление в камере, в отличие от мотора, быстро нарастает до критических цифр и превышает давление в камере сгорания. Шток получает поступательное движение. Заглушка открывается и газы из двигателя попадают на сопла обратной тяги. Расположенные под 45градусов, они имеют выход на боковые стенки корпуса ракеты. Ракета получает резкий обратный импульс. Стабилизаторный блок отделяется и разматывающийся фал вытягивает тормозной парашют. Ещё через секунду микроконтроллер (если только он ещё существует) подаёт сигнал на вышибной заряд основного парашюта (для контроля). Вся система благополучно приземляется недалеко от старта.

Конечно система не отработана. Например ещё не разработан механизм удержания штока в верхней точке над выпускными отверстиями, возможно требуется разъединить заглушку и шток, так, чтобы она могла свободно проваливаться в мотор и закрывать основное сопло... Но это дело техники.

К слову сказать ни станка ни умелого токаря у меня нет. Поэтому предлагаю обсуждение, доводку,если тема актуальна, и совместное воплощение.

Удивительно, я сижу и рисую на бумаге на ту же самую тему! Только я в стабилизации думал обсуждать, я подумал а вдруг АктиСтаб поведет себя не адкватно - как усмирить ракету? Да и вообще любую ракету полетевшую не штатно?

Я думал применить все же радиокнопку для активации дезактивации (круто завернул!).

Вот пока не придумал реального механизма сброса тяги РД. я думаю это ключевой момент. И мощный парашут на длином фале.

Сразу по твоему методу глушения - мне он не очень - так движо после снижения давления дольше гореть будет наверно, и вообще еще одни сопла.

Вот щас на вскидку - может в заглушке грамм 200 воды разместить и впрыскивать ее тем же порохом в аварийной ситуации - вода хорошо горение останавливает.

Т.е. сразу прекратится тягя и источник высокой температуры.

И воду можно резко влить в двигатель через отверстие прикрытое дисковым клапаном.

termostat, 18.01.2004 04:05:21:

Удивительно, я сижу и рисую на бумаге на ту же самую тему! - как усмирить ракету? Да и вообще любую ракету полетевшую не штатно?

 

Ребята,

А ракета, которую вы усмирять/стабилизировать собрались у вас есть?

Demonos, 18.01.2004 01:09:38:

Прежде чем открыть этот топик, я связался с Serge77,но ответа так и не получил. Видимо письмо затерялось на просторах Инета.

 

Я ответил, причём сразу. Предложил назвать тему "отсечка тяги". Наверное письмо на самом деле потерялось. А я ещё думаю, чего ты не пишешь о своей системе на форум.

termostat, 18.01.2004 04:30:29 :

Вот щас на вскидку - может в заглушке грамм 200 воды разместить и впрыскивать ее тем же порохом в аварийной ситуации - вода хорошо горение останавливает.

 

Ну вода это перебор. Попробуй просто кусок горящей карамели кинуть в воду. Топливо-то само себя окисляет, то есть кислород атмосферы не требуется. Скорее всего произойдёт вот что: вода, поступившая в агрессивную среду во первых, испаряясь, потенциирует горение, во вторых, не испарившаяся вода, как жидкость сугубо несжимающаяся, уменьшит объём мотора на единицу площади горения, что приведёт к резкому подъёму давления и уничтожению мотора.

termostat, 18.01.2004 04:30:29 :

Сразу по твоему методу глушения - мне он не очень - так движо после снижения давления дольше гореть будет наверно, и вообще еще одни сопла.

 

Да, гореть будет дольше. Но во первых в обе стороны, а во вторых с меньшей тягой. Я о "заглушении" мотора речь даже не веду. Это нереально. Речь идёт об изменении вектора тяги на противоположный, чтобы из горизонтального полёта получалось не 5-10 км, а 300-400м.

victorzv, 18.01.2004 08:02:35:

Ребята,
А ракета, которую вы усмирять/стабилизировать собрались у вас есть?

 

Ракета будет. Типа будет скафандр - будут и путешествия. Электронное устройство, что я предлагаю, влезет даже в ракету Ф30мм. Возможно скоро, как токаря найду, я даже начну реализовать проект ракеты для аэрофотосъёмки. Вот мне и не хочется, чтобы дорогая ракета, у которой мотор горит почти 2с, вдруг ушла в ближайший город...

Demonos, 18.01.2004 12:57:51:

Попробуй просто кусок горящей карамели кинуть в воду.

 

Ты посмотри мою подпись - карамельку я частенько жгу. Ты попробуй тоже и брось ее в воду.

Еще нужно просмотреть книги, что отсканированы и выложены любезно для нас на "ракетомодельной страничке" - заливка водой это стандартный способ остановки РДТТ, причем не на карамели! Есть еще тушение ударной волной - но это не НАШ метод!

termostat, 18.01.2004 15:17:32:

Ты посмотри мою подпись - карамельку я частенько жгу. Ты попробуй тоже и брось ее в воду.

Еще нужно просмотреть книги, что отсканированы и выложены любезно для нас на "ракетомодельной страничке"

 

Был не прав. Почему-то провёл аналогию с угольной ТЭС

Demonos, 18.01.2004 01:09:38:

 Тем не менее тема достаточно актуальная, поскольку вероятность выхода ракеты на горизонтальную траекторию велика при каждом запуске.

 

Я для себя этот вопрос так решил: если ракета наклоняется ниже определённого угла, срабатывает магнитный датчик. Если это при штатной работе, т.е. в апогее, то всё понятно. А если это происходит во время работы двигателя, то ракета начинает беспорядочно крутиться, т.е. поступательное движение с разгоном прекращается, а это главное. Останется ли при этом целым парашют и сама ракета - мне кажется не так важным, как собственно предотвращение горизонтального разгона.

Кстати, возможность простой и надёжной реализации такой аварийной системы я считаю одним из важнейших достоинств магнитного датчика. Все остальные системы, способные распознать наклон ракеты, намного сложнее.

Demonos, 18.01.2004 14:59:10:

Был не прав. Почему-то провёл аналогию с угольной ТЭС

 

Что-то я так и не понял по видео, что и чем ты тушишь ;^))
Поясни.

Мне тоже кажется, что реальным для любителей может быть выброс парашюта при ненормальном режиме полета. Сброс давления или тушение двигателя очень проблематичен.
Правда надо что бы парашют хотя бы частично выполнял свои функции, раскрылся, не сгорел сразу и т. п.

RLAN, 18.01.2004 22:10:22:

Правда надо что бы парашют хотя бы частично выполнял свои функции, раскрылся, не сгорел сразу и т. п.

 

Для предотвращения горизонтального разгона это необязательно. Даже если просто отделить носовую часть, ракета станет неустойчивой и начнёт кувыркаться. Таким образом направленное горизонтальное ускорение прекратится.

Serge77, 18.01.2004 22:05:39:

Что-то я так и не понял по видео, что и чем ты тушишь ;^))
Поясни.

 

Как и советовал termostat, я взял и выплавил из отходов палочку карамели 4х12мм. Зажег и опустил под воду. Результат вы видели. Практически моментальное прекращение горения. Serge77, помоги, защити от лютой порчи, обстановку разряди! Почему оно тухнет?

Serge77, 18.01.2004 23:36:22:

Для предотвращения горизонтального разгона это необязательно. Даже если просто отделить носовую часть, ракета станет неустойчивой и начнёт кувыркаться. Таким образом направленное горизонтальное ускорение прекратится.

 

Мне мало просто кувыркания. Конечно, пока система не отработана, я буду (или не я) получать любые результаты вплоть до взрыва. Но цель, это сохранение жизнеспособной ракеты, без повреждения электроники. Особенно это актуально при запуске ракет с дорогостоящим оборудованием. Например Janus планирует телеметрию. Это обойдётся никак не меньше 2х сотен евробаксов, имхо. И весить будет, имхо, под полкило. Мне лично жалко получить на выходе битую матрицу и кучу радиоэлементов.
Во вторых, помнится на форуме уже обсуждался вопрос адекватного торможения. Парашют отпал почти сразу. При скорости около 150м/с, его попросту порвёт в клочья. Требуется введение дополнительных блоков. В рассмотренном мною случае этими блоками являются последовательно: мотор с реверсом, стабилизаторный блок в режиме полёта без ракеты, тормозной парашют, ассиметричная система, основной купол.

Есть у меня несколько идей на этот счет.

1) Как распознать отклонение от вертикали.
Это, конечно, для продвинутых ракет... Имеется датчик линейных ускорений в продольной плоскости и датчик давления.
Так вот, если датчик линейных ускорений (после интегрирования) показывает наростание линейной скорости а датчик давления НЕ показывает рост высоты - аварийная ситуация. Если интерполировать и просчитывать данные заранее, можно даже отследить угол, на который ракета отклонилась от вертикали.

2) Для любой ракеты. При получении сигнала на срабатывание системы спасения достаточно отстрелить только блок БРЕО и полезной нагрузки, если есть таковая . Только такой блок нужно спасать своим отдельным парашютом. И такой отстрел должен будет производится при значительной перегрузке от работающего основного двигателя.

3) Для предотвращения ДАЛЬНЕГО горизонтального полета ракеты достаточно установить в передней части двигателя определенный заряд дымного пороха (может - просто ракетный двигатель), который, будучи инициирован, раскрутит работающий основной двигатель в плоскости, перпендикулярной плоскости полета. Постоянно играясь сейчас с характеристиками ракеты я скажу, что импульс такого заряда (или двигателя) можно расчитать. В качестве такого аварийного двигателя можно использовать МРД.

4) Нельзя использовать в качестве датчика микрофон. Я скачал 340 МБ фильмов с бортовых камер ( это отдельный разговор ) - так там слышно, что в полете всегда шумит очень сильно!

Demonos, 19.01.2004 00:02:21:

Почему оно тухнет?

 

Дык! ты подумай, что еще кроме окислителя и горючего нужно для горения?

Вот это понижается и оно тухнет.

Serge77:

если просто отделить носовую часть, ракета станет неустойчивой и начнёт кувыркаться. Таким образом направленное горизонтальное ускорение прекратится.

 

Да направленое туда куда она летит прекратится, направление ускорения станет неизвестным!!!

Guennady, 19.01.2004 00:42:44:

3) Для предотвращения ДАЛЬНЕГО горизонтального полета ракеты достаточно установить в передней части двигателя определенный заряд дымного пороха (может - просто ракетный двигатель), который, будучи инициирован, раскрутит работающий основной двигатель в плоскости, перпендикулярной плоскости полета.

 

В какой плоскости он ее раскрутит угадать не возможно!

А главное: На момент срабатывания мгновенно!раскручивающего устройства, ракета имеет импульс в направлении движения M*V - дак вот после закрутки этот импульс сохранится. Т.е. крутясь ракета будет двигаться с той же скоростью. Конечно торможение воздухом усилится.

Так же не поможет складывание ракеты, удаление обтекатля - по вышеизложенному.

Раскрутить мгновенно ракету не получится и она еще и на не предсказуемую траекторию вывернет.

А при складывании точно вывернет - так как рулить она начнет не дожидаясь полного складывания!


Наверно путь один - уменьшение скорости ракеты. Как это сделать думаем вместе.


И еще очень не нравится тенденция говорить о взрывных актюраторах как о обыденных вещах - все же это самодельные ВУ. Я тоже не удержался - но у меня то вода внутрь мотора вливается. Т.е. при случайном срабатывании травм быть не должно.

Другое дело что водой можно наверно затушить канальный заряд, а у наборного заряда в щелях может горение продолжится и опять выход на режим.

Тогда вариант: сопловая часть на защелках. Сопло открывется, и висит как крышка у бидона, ну и тяга падает. Вот это вроде рабочая идейка. Торможения не будет - но тягу прекратим.

А дальше наверно парашут тормозной нужен с первыми 5-ю метрами негорючего фала, может тросик мотоциклетный-велосипедный?

\\\\\\\\\\\\\

Аварийная система нужна очень для ракет. Ведь все не предугадать ни как. Я видел видео где все было сделано "от и до" на солидном уровне а ракета (видео с борта!) взяла да зацепилась чем то за направляющую, хорошо так и отработала не отцепившийсь, и направляющая неподъемная была. А если бы отцепилась...

думаю именно радио управление аварийкой, абсолютно автономная по включению система.

> В какой плоскости он ее раскрутит угадать не возможно!

А вот если ракета будет стабилизирована по оси вращения !...

> А главное: На момент срабатывания мгновенно!раскручивающего устройства, ракета имеет импульс в направлении движения M*V - дак вот после закрутки этот импульс сохранится. Т.е. крутясь ракета будет двигаться с той же скоростью. Конечно торможение воздухом усилится.

Это - да. Но скорость поступательного движения будет падать.

> И еще очень не нравится тенденция говорить о взрывных актюраторах как о обыденных вещах - все же это самодельные ВУ.

Согласен. Именно поэтому мне нравится МРД, закрепленный перпендикулярно полету.

Кстати - открытие парашюта возможно и будет эффективно только до определенной скорости. Потом - парашют оторвет.


> думаю именно радио управление аварийкой, абсолютно автономная по включению система.

Думаю, что такая система должна быть.

Мое ИМХО это тормозной купол или специальныq аэродинамический тормоз как у самолета. Площадь порядка 100 кв. см. Такое можно вводить в поток на довольно больших скоростях. Тормоз можно сделать в виде лепестков раскладывающихся на корпусе. 4 Лепестка шириной 30 мм и длиной 80 мм будут тормозить ракету очень эффективно, только крепление надо продумать.

Алгоритм следующий - если ракета ложится на бок (срабатывает магнитный датчик) с течении первых Х секунд полета это аварийный случай. Срабатывает пирозамок и разблокируются пружины вводящие тормозное средство в поток. Дальнейшее вытягивание парашюта, раскладка лепестков производится под действием скоростного напора. Еще через 10-20 секунд срабатывает основная система спасения (скорость мы уже погасили и движок гарантированно уже не дает тяги).

Если ракета полетела нештатно, то и система спасения может сработать нештатно. Отсюда выводы:

1) систему спасения на ракету не устанавливать
2) ракету делать одноразовой
3) важную электронику можно спасти запихав ее в капсулу смягчающую удар (электроника выдерживает без проблем десятки g, так что спасти ее можно и при падения ракеты)
4) чтобы ракета не упала на голову, ее следует запускать в безлюдном месте.

> 4) чтобы ракета не упала на голову, ее следует запускать в безлюдном месте.

5) самому при этом сидеть дома, подальше от безлюдного места. ;^))

>5) самому при этом сидеть дома, подальше от безлюдного места. ;^))

А самому выкопать укрытие, выдерживающее падение ракеты.

TEvg, 19.01.2004 16:33:44:

>5) самому при этом сидеть дома, подальше от безлюдного места. ;^))

А самому выкопать укрытие, выдерживающее падение ракеты.

 

Может сразу с мраморной плитой сверху ?