Экспериментальная ракета с двигателем на жидком топливе.

В этом первом сообщении представлен техпроцесс изготовления пера стабилизатора. Для моделирования был выбран картон (глянцевый, 0.5 мм) и мелкоячеистый полимерный панельный материал - Depron. Этот материал в последние годы плотно вошёл в хоббийные техники. Удобен для кройки, лёгок, легко соединяется склейкой. Однако, при анализе этого материала для внедрения в экспериментальные ракетные технологии были обнаружены некоторые недостатки (недостаточная механическая прочность, низкая температурный порог), которые ограничивают прямое его применение на борт. Тем не менее, данный материал идеально ложится на роль ячеистого (пористого) объёмного заполнителя оболочечных элементов конструкции, способного удовлетвотрить в таких композициях как требования по прочности, резко возрастающей в панели, так и относительно малой чувствительности к тепловым нагрузкам. Из аэромоделизма известны техники обтяжки Д. как полимерными плёнками, так и стеклотканью, с последующей пропиткой эпоксидными смолами. Однако при такой техники деталь из Д. должна иметь законченную форму. В случае крыла - это сложный аэродинамический профиль, достигаемый горячей резкой по направляющим на специальном оборудовании. В случае стабилизатора ракеты небольшого калибра это будет сложно и дорого. Поэтому подходящим техническим решением будет использование твёрдого каркаса, имеющего законченную 3-х мерную форму стабилизатора и вставки из Д. придающего перу С. после склейки с панелями как законченную форму, так и необходимую прочность.
На фото представлены основные операции по производству пера ракетного стабилизатора по данной т. Разметка отбортовки боковых панелей производилась при помощи чертилки на листе линолиума. Разрезы в в местах огранки сделаны ножом. Нужно помнить, что загибы должны быть сделаны внутрь детали.
Деталь заполнителя была вырезана ножом из 5 мм Д. в размерах ограниченных загибами бортов. Для склейки был выбрана универсальная паста для монтажа - Suprabond. Хотя в резерве есть также годный для поропластов клей El Pulpito и 10 мин epoxy Poхipol. Pasta наносилась пистолетом и размазывалась наслюненным пальцем (high tech) по боковой поверхности вставки. После этого вставка укладывалась на панель и прижималась через пластинку. Вторая поверхность была приклеена к другой панели аналогично. Сборка была оставлена на ночь под свинцовым грузом 24 N. На утро, после проверки качества склейки (по свидетелю) та же паста была инжектирована внутрь бортов и стенки были соединены простым надавливанием (с выдавливанием излишков). Я не имел целью заполнять полностью объём внутреннего канала отбортовки. Для макета достаточно и этого. В лётном варианте будет использован стеклотекстолит 0.5 мм и тогда, возможно будет целесообразным инжектировать в полость уже эпоксидку. И армировать её стекложгутом. Перо стабилизатора было оставлено сушиться под гнётом на сутки. Поэтому окончательные результаты - завтра. Замечу, также, что в корне пера оставлен зазор 5х5 мм для последующей инсертации узлов крепления пера к фюзеляжу. Скорее всего это будут 3 винта М4 за которые стабик будет зафиксирован к фюзеляжу.

a_centaurus> На фото представлены основные операции по производству пера ракетного стабилизатора...

Нанесение слоя пасты Suprabond на вставку из Depron.
"Свидетель".

a_centaurus>> На фото представлены основные операции по производству пера ракетного стабилизатора...
После приклейки оболочек.
Основание пера с полостью для последующей установки крепежа.

a_centaurus>>> На фото представлены основные операции по производству пера ракетного стабилизатора...
Перо после заполнения полостей у бортиков и склейки кромок.

a_centaurus> Перо после заполнения полостей у бортиков и склейки кромок.
Высушенный стабилизатор подвергся испытаниям. Статике до появления деформаций. Вот такой свинцовый груз (2.4 кг) держит уверенно. Согнулся (не сломался) при нагрузке ок. 7 кг (гнул руками). С листовым с/т G11 0.5 мм прочность должна возрасти на порядок или в разы.
Остальные уже заготовленные части будущей ракеты. Обтекатель прямой конической формы (заготовка). G11 Труба 80 х 2 мм х 980 мм. И двигатель с пером макетного стабилизатора для масштаба.

a_centaurus> G11 Труба 80 х 2 мм х 980 мм. И двигатель с пером макетного стабилизатора для масштаба.

a_centaurus> Высушенный стабилизатор подвергся испытаниям. Согнулся (не сломался) при нагрузке ок. 7 кг (гнул руками).
Не нашел в описаниях - какой материал использован как заменитель будущего 0,5 мм стеклотекстолита в качестве "твердого каркаса", иначе говоря - из чего наружные поверхности, между которыми вклеен depron (потолочный пенопласт, на нашем базарном наречии) ?

a_centaurus> ...Для моделирования был выбран картон (глянцевый, 0.5 мм) и мелкоячеистый полимерный панельный материал - Depron...
Цитируя автора... Картон, Алексей, обычный тонкий мелованный картон. Сейчас, правда, для другого употребления такой панельной технологии, будем пробовать Adamite. Думаю, что это аналог паранита. Важно, чтобы хотя бы одна поверхность в такой панели была пористой. А вторая с хорошей шероховатостью.

Такой примерный вес (40-45 г) пера стабилизатора (высота 120, длина 300, толщина - 7 мм), выполненного по панельной технологии с ячеистым заполнителем. К 36 г веса с установленными крепёжными винтами нужно добавить ещё вес заливки эпоксидкой по корню.

Проектирование ракеты в параллель с отработкой технологий.
Проект: Сборка ракеты Solaris_HL_50_01_T выполненная в AutoCAD. Компоновка ракеты (запас по стабильности) была сделана в Space CAD. С моделью двигателя Me_HL_50_02 Flight Prediction дал точку апогея около 1000 м (на самом деле хорошо, если бы был такой запас, хотя пока задача: "летать пониже" и исследовать ракету и движок в визуальном контакте). Отмечу, что габаритный чертёж сборки и модель делались одновременно. В результате, например, стабилизаторы приняли форму почти симметричной прямоугольной трапеции ( а не вытянутой, как на пробных образцах выше по топику) , поскольку именно эта форма дала запас по стабильности - 2. Это немало, учитывая перетяжелённый коротким, с концентрическими баками, ЖРД, хвост ракеты. Также пришлось двигать вперёд приборный отсек, заполнив FOAM объём после вентиляционного отсека. В обтекателе появилась камера бокового обзора. Она же догрузит нос, для обеспечения всё той же статической стабильности. Парашютная система мортирной схемы. Она повторит на более (надеюсь) индустриальном уровне ту, которая установлена на мини ГРД ракете Solaris_H_1S_MM (см. в соотв. топике).

a_centaurus> Проект: Сборка ракеты Solaris_HL_50_01_T выполненная в AutoCAD.
1. Conjunto.
2. Приборная часть и парашютная система

a_centaurus> Проектирование ракеты в параллель с отработкой технологий.
Технология. Ниже приведена в фото пробная технология изготовления пера стабилизатора выбранной в проекте геометрии. Она повторяет в общем выложенный выше тех.процесс (оболочки с ячеистым заполнителем) изготовления пера с. из двух оболочек с заполнителем из ячеистого панельного материала (Depron). Только в данном варианте оболочки изготавливались из стеклотекстолита G11 толщиной 0.5 мм. И вместо монтажной пасты была использована специальная эпокси марки 3 M Scotch-Weld 2216. Этот компаунд специального назначения широко используется в западной аэрокосмической промышленности. Безусадочный с малым давлением паров и достаточной эластичностью обладает хорошей адгезией ко всем конструкционным материалам. Твердеет в течение 24 часов. Недостаток - высокая вязкость при комнатной температуре. Можно компенсировать радиационным нагревом связки или локальным подогревом детали. Скажу сразу, первый блин вышел не комом, но в спешке из-за позднего времени. Поторопился и не стал промазывать панель-оболочку. В результате остались пузыри. Даже после прогрева. Надеюсь, что на общее качество пера это не повлияет, но вторую половину постараюсь установить с учётом этого. В принципе есть вакуум и колокол большого размера, но хотелось бы остаться в любительском формате. Стоит заметить, что указанный выше композит очень хорошо себя показал в данной т. Прекрасно режется ножницами по металлу, отбортовывается по надрезу и хорошо держит форму. Надеюсь, что в конце техпроцесса будет вполне приемлимое для установки на борт изделие.

a_centaurus> Технология. Ниже приведена в фото пробная технология изготовления пера стабилизатора выбранной в проекте геометрии.


Кройка и резка двух оболочек пера.

Совместная обработка кромок и отбортовка.

Закрепление сгибов анаэробным клеем (изнутри)

Кройка вставки из Depron и 3М компаунд

Наклейка вставки на 1 оболочку

В таком виде оболочка с наклеенной вставкой прошла термообработку и под гнётом оставлена на отверждение при комнатной температуре. Продолжение следует.

a_centaurus> Продолжение следует.
Технологию изготовления перьев беру к исполнению !
...
Была попытка изготовления перьев из 1-мм "депрона" со вклееными нервюрами. С толщиной профиля 15 мм.
Оказалось непрочным - не для ракетного стабилизатора. Ломается об землю, протыкается травой.
...
Здесь и толщина поменьше, и прочность обеспечивается, и профиль узкий, и крепеж надежно вклеивается.
И выглядит "как надо" !
(в отличие от перьев из поликарбонатного листа с "мохнатыми" дырчатыми кромками)

a_centaurus> Технология.

Я применял похожую технологию с бумагой, пропитанной смолой. Большой плюс - практически полное отсутствие финишной обработки. С текстолитом, конечно, прочнее, но и потяжелее.

RocKI> ... Большой плюс - практически полное отсутствие финишной обработки. С текстолитом, конечно, прочнее, но и потяжелее.
Ну, в данном техпроцессе, финишной обработки как бы вообще не предвидится. Разве что по кромкам наждачкой провести. По массе посмотрим что будет в конце. Не думаю, чтобы такой с/т был намного тяжелее пропитанного ватмана. А вот эксплуатационная прочность у него вне всякой конкуренции. Ты не забывай, что речь идет о ЭКСПЕРИМЕНТАЛьНОЙ РАКЕТЕ НА ЖРД. Если для тебя это тривиально , то для меня она ПЕРВАЯ. Так что за ценой не постоим. Да и по весу, как бы догружать не пришлось. Чтоб не улетела.

Ckona> И выглядит "как надо" !
Ckona> (в отличие от перьев из поликарбонатного листа с "мохнатыми" дырчатыми кромками)

Это правда, ckona. Как говориться: "Почувствуйте разницу!" Photo: "Крыло и оперение макета ракетного глайдера из ПЕ панели с гофровым заполнителем". Проблема кромок не решалась просто. Хотя, сейчас подумал, что такую панель можно брать в качестве вставки, если depron нет под руками. Для простых разработок.

a_centaurus> Photo: "Крыло и оперение макета ракетного глайдера из ПЕ панели с гофровым заполнителем".

А какие размеры имеет планер? Имеется ввиду вообще чертеж. И положение центра тяжести. Не имел опыта постройки планеров и хотелось бы повторить нечто подобное.

kirya> А какие размеры имеет планер?
Это для топика:"Ракетоплан". Я тебе в ней ответил.