Проект «EcoRocket»

Проект учебных бюджетных ракет от RonniekGC
 
RU RonniekGC #03.04.2017 00:02
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

Предисловие
Часто так бывает, что в любительском ракетостроении (ракетомоделировании) географические особенности становятся непреодолимой преградой. Примерно в такой же ситуации оказался и я. Но желание оказалось сильнее преград, начались первые работы, первые полеты.
После нескольких полетов стало ясно, что требуется иной подход и адаптация к условиям. И в какой-то момент пришел в тупик. Простейшим подходом стало бы утяжеление ракет и уменьшение двигателей, что снизило бы высоту полета, а значит, увеличило бы шансы ракете вернутся в границы маленького поля. Но это слишком просто и неинтересно, ведь любое увлечение упирается и подпитывается нашим личным «хочу!» и стремлением к совершенству, а в таком случае первого бы не было. Очень уж не хотелось спускаться до уровня громоздких моделей с маленьким МРД. И как тогда быть?

Так появилась идея сделать проект учебных бюджетных ракет, который помог бы развиваться в своем хобби не только мне, но и любому другому новичку. Ведь наверняка я не один такой, кого привлекли ракеты, но условия далеки от идеальных...

Цели проекта
В начале пути (особенно в сложных условиях) особо велики шансы потерять ракету: не нашлась после высокого полета, разбилась при неудачном приземлении, двигатель взорвался. При таком раскладе глупо тратить много средств и усилий на ракету. Особенно, когда не так уж много свободного времени и лишних финансов на хобби. Значит, ракеты такого проекта должны стать в первую очередь простыми и дешевыми. Они должны подходить без проблем под разные двигатели, разные ССР, разное БРЭО и т.д. (то есть - быть модульными/универсальными), ведь почти весь ракетный путь проходит в экспериментах, редко останавливаясь на чем-то. По понятным причинам, быть обязательно транспортабельными, не доставлять проблем с транспортировкой. Неприхотливыми к внешним условиям (которые зачастую далеки от идеала), а значит и надежными. Взлетать такие ракеты должны не высоко для сведения рисков потери к минимуму, НО очень бодро для обеспечения безопасного старта. А главное, чтобы потеря модуля, или ракеты в целом, не представляла серьезной проблемы, и можно было легко повторить потерянный элемент.

Таким образом, нарисовалась группа основных целей проекта:
• Доступность материалов, необходимых для изготовления ракет;
• Минимальная цена этих материалов;
• Простота в производстве ракет;
• Специфический режим полета;
• Модульность всех конструкций и возможность адаптации под разные условия;
• Неприхотливость.

Сам проект в бОльшей степени представляет собой совокупность технических решений, который позже решил назвать «EcoRocket» (economical rocket).

Подчеркиваю, в этих ракетах задачей является не побитие рекордов, а получение ценного ракетного опыта и проверка/отработка различных систем без удара по кошельку. А значит, приоритетами являются не летные характеристики или КМС, а простота, дешевизна, доступность и несколько специфичный режим полета.
 48.0.2564.10948.0.2564.109
Это сообщение редактировалось 03.04.2017 в 01:52
RU RonniekGC #03.04.2017 00:17
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

Способы решения задач проекта

Корпус планера.
Среди доступных материалов можно выделить бумагу, которая всегда под рукой. Но изготовление корпусов планеров из бумаги занимает некоторое время и нервы. Проще было бы поискать что-то готовое. Самым простым решением стали покупные канализационные/вентиляционные ПВХ трубы. Они удовлетворяют нас сразу по трем первым пунктам и частично еще по двум (доступны всем, дешевые, с ними легко работать, при определенных условиях неприхотливы). К тому же это куда солиднее, чем бумага.

Стабилизаторы.
Сразу напрашивается желание применять снова что-то готовое, пластиковое. Но поискав некоторое время это «что-то», решил вернуться к проверенной понравившейся технологии – бумага/эпоксидка. Да, минимум возни все же присутствует, но это меркнет на фоне дешевизны и надежности получаемых стабилизаторов. Ведь надежность для этой части планера довольно важна.
А вот касательно крепления стабилизаторов к корпусу, нашел простое и дешевое решение у ракетчика Rocki на его сайте – пластиковые уголки на секундном клее. То самое «что-то пластиковое». Ранее использовал для этого секундный клей с полосками ватмана, что возможно было даже чем-то лучше (ватман пропитывался клеем хорошо), но работать с заранее отрезанными уголками оказалось просто удобнее и приятнее, а результат эстетичнее. Тем не менее, имеем оба варианта.

Обтекатель.
Максимальное упрощение (применение той же ПВХ трубы, «корона») возможно, но дает малоудовлетворительный результат. К тому же оказалось это не так просто с точки зрения реализации. По крайней мере, результат не удовлетворил моих «хочу», но возможно удовлетворит чужие. Поэтому данный вариант не исключается.
Найти что-то похожее или готовое не удалось. Дерево в отсутствии инструмента довольно трудозатратно. Пенопласт – легко и доступно, но не надежно, да и не подходит по другим пунктам. В итоге снова эпоксидка, снова бумага.

Внутренние детали планера.
Не став заморачиваться решил просто оставить туже бумагу с эпоксидкой.

Двигатели
Модульная конструкция планера позволит использовать двигатели разных калибров и типов. Здесь же основой сразу стал мой проект одноразовых двигателей «EcoBooster». Проект «EcoRocket» [RonniekGC#04.06.17 05:30] . Успешная реализация принципов заложенных в них и зародила идею сделать подобные бюджетные ракеты, основанные на тех же принципах. Поэтому ракеты и получили схожее название.

Заряд
Особенности проекта не требуют высоких полетов, но в тоже время остается необходимость в быстром и уверенном старте. Это выдвигает некоторые требования к заряду ТРТ двигателя: начальная тяга должна быть достаточно большой, чтобы с запасом обеспечить набор скорости стабилизации к концу короткой направляющей, но полного импульса должно быть не достаточно, чтобы забрасывать ракету выше n-ой высоты.
 48.0.2564.10948.0.2564.109
Это сообщение редактировалось 04.06.2017 в 05:40
RU RonniekGC #03.04.2017 00:23
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

Прототип серии

Первая ракета серии делалась скорее для отработки выбранных технологий, чем для полетов. Ее конструкции, уделялось минимум внимания. Многие решения принимались прямо во время постройки, пробуя разные варианты реализации.
В конструкции для прототипа не стал изобретать ничего нового, позаимствовав отработанную и достаточно простую схему ракеты «Циклон М» ракетчика Rocki с его сайта Планер ракеты "Циклон". Есть лишь некоторые отличия, направленные на упрощение постройки. Описание не требуется, все понятно по фото.

Для прототипа в качестве корпуса планера была выбрана 40мм канализационная труба. Тут происходил мучительный выбор между практичностью и экономичностью. С одной стороны 50мм трубы удобнее, т.к. монтаж различных мелочей проще. С другой стороны это бОльшие финансовые затраты, ведь требуется более мощный двигатель, цена самих труб несколько выше, необходимо больше материала на детали и т.д. 40мм труба выходит все же более экономичной.

Отдельно хочется выделить использование металлической губки в качестве рабочего тела пламегасителя. Эта идея понравилась мне очень давно и неизменно мною используется. ССР тоже не представляет ничего интересного – пиротехническая с одним парашютом.
Прикреплённые файлы:
P_20161010_151538.jpg (скачать) [4096x2304, 1,93 МБ]
 
P_20161021_002934.jpg (скачать) [4096x2304, 2,4 МБ]
 
P_20161021_002958.jpg (скачать) [4096x2304, 2,5 МБ]
 
P_20161021_003123.jpg (скачать) [4096x2304, 2,6 МБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU RonniekGC #03.04.2017 00:30  @RonniekGC#03.04.2017 00:23
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> Прототип серии

Наибольшую сложность представлял обтекатель – никак не удавалось получить обтекатель приемлемого качества с минимальными затратами. Ведь обтекатель, как и любой другой модуль, должен быть легко повторимым. В конце концов, нашлось не самое изящное и не самое простое решение, но результат понравился. Решил остановиться на нем.

Обтекатель намотан из полосок ватмана заданной ширины последовательно на оправках разного диаметра. В качестве «первичного» клея использовался силикатный. Им проклеивалась лишь часть полоски, оставляя наружный слой сухим, после чего вся заготовка снаружи пропитывалась эпоксидной смолой. Через сутки получился приличный на вид и довольно прочный обтекатель с достаточным внутренним объемом. Его оставалось лишь обработать.

Масса готового обтекателя получилась около 50 грамм. Не мало, но это масса прототипа. Таким же образом можно изготовить обтекатель вдвое более легкий. Если кого заинтересует, опишу процесс детально.
Прикреплённые файлы:
P_20161015_181853.jpg (скачать) [4096x2304, 1,82 МБ]
 
P_20161015_190912.jpg (скачать) [4096x2304, 2,3 МБ]
 
P_20161021_002335.jpg (скачать) [2304x4096, 2,2 МБ]
 
P_20161021_002500.jpg (скачать) [4096x2304, 2,4 МБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU RonniekGC #03.04.2017 00:42  @RonniekGC#03.04.2017 00:23
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> Прототип серии

Стабилизаторы изготовлены из ватмана и эпоксидной смолы. Нарезал по 4 слоя для каждого стабилизатора, затем склеил пропитывая каждый слой. После склейки всех слоев заготовки зажал между двумя гладкими кусками ламината. После отверждения стабилизаторы так же обработаны наждачной бумагой. К корпусу стабилизаторы прикреплены способом, описанным ранее – пластиковые уголки и секундный клей.
Прикреплённые файлы:
P_20161115_234848.jpg (скачать) [4096x2304, 2,1 МБ]
 
P_20161116_103942.jpg (скачать) [4096x2304, 2,2 МБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
Это сообщение редактировалось 03.04.2017 в 01:09
RU RonniekGC #03.04.2017 00:47  @RonniekGC#03.04.2017 00:23
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> Прототип серии

Так же была применена пищалка встроенная в обтекатель. Пищалка, как обычно, взята от дверной/оконной сигнализации, разобрана и перепаяна. Такая сигнализация в Китае стоит копейки, что позволяет их заказывать партиями. А переделка ее под собственные нужды занимает минуты. Соответственно потеря такой электроники не критична.
Прикреплённые файлы:
P_20161031_203236.jpg (скачать) [4096x2304, 2,5 МБ]
 
P_20161031_231532.jpg (скачать) [4096x2304, 2,3 МБ]
 
P_20161116_203855.jpg (скачать) [4096x2304, 2,6 МБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
Это сообщение редактировалось 03.04.2017 в 01:06
RU RonniekGC #03.04.2017 01:01  @RonniekGC#03.04.2017 00:23
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> Прототип серии

Во время постройки прототипа обстоятельства не связанные с увлечением внесли свои коррективы, и работы пришлось форсировать. На создание и испытание новых двигателей времени просто не хватило бы и было решено использовать старые. У меня оставалось 3 двигателя от прошлой ракеты подходящих по габаритам.

После сборки были проведены наземные тесты, которые подтвердили работоспособность всех систем. И оставалось ждать намеченного дня старта.
Прикреплённые файлы:
P_20161030_184617.jpg (скачать) [4096x2304, 2,8 МБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU RonniekGC #03.04.2017 01:11  @RonniekGC#03.04.2017 00:23
+
+1
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> Прототип серии

Тут я все же не удержался и решил придать ракете приличный вид. Покрасил корпус, наклеил несколько наклеек. :)

*пояснение: Идея выделить проект ракет отдельным названием пришла несколько позже. Поначалу название было взято прежнее, отсюда и другая наклейка на планере.
Прикреплённые файлы:
P_20161203_223950.jpg (скачать) [4096x2304, 2,3 МБ]
 
P_20161203_224006.jpg (скачать) [4096x2304, 2,4 МБ]
 
P_20161203_224022.jpg (скачать) [4096x2304, 2,3 МБ]
 
P_20161203_224149.jpg (скачать) [4096x2304, 2,2 МБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU Nil admirari #03.04.2017 01:18
+
-
edit
 

Nil admirari

втянувшийся

Мне кажется вышибного много. Это ЧП? Сколько там грамм?
Варбан жив!  52.052.0
RU RonniekGC #03.04.2017 01:21  @RonniekGC#03.04.2017 00:23
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> Прототип серии

Подвела погода.
Вдруг на юге России повалил снег. Как назло это событие совпало с днем намеченного пуска, который по воле обстоятельств перенести было некуда. Бросать все на этом вовсе не хотелось и, не смотря ни на что, отправились в горы к планируемому месту запуска.
Прикреплённые файлы:
KJ1nOBvIkVg.jpg (скачать) [1632x1224, 523 кБ]
 
P_20161215_101729.jpg (скачать) [4096x2304, 4 МБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU RonniekGC #03.04.2017 01:24  @RonniekGC#03.04.2017 00:23
+
+1
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> Прототип серии

На месте тут же стало ясно, что первый же полет прототипа (если таковой вообще состоится) станет для него вероятно последним. Условия были совершенно не летными. Но т.к. отступать не было никакого смысла, ракета все же была запущена. Найдена она не была, что собственно и ожидалось, но назвать пуск неудачным язык не повернется!
Во-первых, двигатель и электроника успешно прошли внеочередной тест на влагозащищенность (так уж получилось, что к месту пуска намокнуть успело практически все).
Во-вторых, получен опыт подготовки пуска в экстремальных условиях, что определенно внесет коррективы в дальнейшие работы.
В-третьих, сам факт ровного, уверенного старта ракеты и отработки двигателя. Это ведь зрелищно!
И наконец, самое главное – наверное, первая ракета, потеря которой не была критичной.

Р-2.1 (прототип серии)
Первый и последний полет прототипа Р-2. Завершающий полет.
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU RonniekGC #03.04.2017 01:26
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

Планы развития

Сейчас, не смотря на смену условий и исчезновение жестких рамок, такие ракеты кажутся мне очень перспективными. Себестоимость прототипа на тот момент (осень-зима 2016г) составила около 250-300 руб. (планер) + 45-50 руб. (двигатель), что практически самая дешевая среди сделанных мной ракет. При этом после удачного полета и нахождения, планер может использоваться дальше, требуя лишь чистку и новый двигатель.
Изложенные идеи станут основой проекта и будут корректироваться по мере работ, не исключая поиск новых, еще более простых и доступных способов реализации. И в ближайшем будущем именно на таких ракетах планирую совершить долгожданный и сложный переход к электронным системам. Работы в этом направлении уже ведутся.
В первую очередь необходимо закончить работы над специальным двигателем для этой серии, который является неотъемлемой частью проекта и должен отвечать поставленным требованиям. Наработки уже есть и лишь требуют проверки, возможности для которой пока просто нет.
Работы будут продолжены. ;)


P.S. Связанные с этим идеи буду теперь писать здесь, чтобы не повторять всю предысторию в разных темах засоряя их. Заинтересовавшемся отвечу на вопросы и могу поделиться нюансами проекта. С радостью почитаю предложения и критику.
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU RonniekGC #03.04.2017 01:37  @Nil admirari#03.04.2017 01:18
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

N.a.> Мне кажется вышибного много. Это ЧП? Сколько там грамм?

Да, самодельный. Его действительно было много. Я сначала даже думал очень, судя по хлопку, который микрофон смартфона с трудом передает. Но, как я писал там же:
RonniekGC> У меня оставалось 3 двигателя от прошлой ракеты подходящих по габаритам.
А в них как раз был именно такой заряд, 2 грамма (вместе с массой стопина, в роли которого тоже ЧП). На изготовление новых моторов не было времени, поэтому выбора не оставалось.

Но после ревизии выяснилось, что пострадала только мочалка (пламегаситель), которая приняла "огонь на себя" - вся смялась и собрала в себе кучу гари. Если не считать почерневшего кольца крепления двигателя, то ССР и корпус ни капли не пострадали.
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU mihail66 #03.04.2017 20:14  @RonniekGC#03.04.2017 00:23
+
-
edit
 

mihail66

опытный

RonniekGC> Прототип серии
Вот смотрю я на эти красивые серые канализационные трубки и сдается мне, что это полипропилен.
На трубах маркировка какая нибудь нанесена?

А вообще мне все нравиться, в случае если это не полипропилен.
(Захотелось создать фотосессию "Я стою трехступенчатую ракету". Наверно так и сделаю.)

Остальные межтрубные соединения (кроме стабов) чем клеишь?

На фото маркировка трубы, которые продаются в моем регионе, полное "г" (других нет).
И аббревиатура "ППК" означает "полипропилен канализационный".
Я от него в печали!
Прикреплённые файлы:
DSCF1158.JPG (скачать) [4288x3216, 3,4 МБ]
 
 
Экспериментальные многоступенчатые ракеты.  56.0.2924.8756.0.2924.87
Это сообщение редактировалось 03.04.2017 в 20:46
RU Nil admirari #03.04.2017 21:33
+
-
edit
 

Nil admirari

втянувшийся

А я вот смотрю и думаю чего вы сами не мотаете трубы из стеклоткани?
Варбан жив!  52.052.0
RU mihail66 #03.04.2017 21:58  @Nil admirari#03.04.2017 21:33
+
-
edit
 

mihail66

опытный

N.a.> А я вот смотрю и думаю чего вы сами не мотаете трубы из стеклоткани?
От непреодолимого желания использовать что-то дешевое и готовое.
Улетела, ну и хрен с ней!
Взорвался, этого и ждали!
А вообще мотал я трубу из стеклоткани, на два раза её хватило, жалко было расставаться.
Экспериментальные многоступенчатые ракеты.  56.0.2924.8756.0.2924.87
RU RonniekGC #03.04.2017 22:01  @mihail66#03.04.2017 20:14
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

mihail66> Вот смотрю я на эти красивые серые канализационные трубки и сдается мне, что это полипропилен.
mihail66> На трубах маркировка какая нибудь нанесена?
Да на них была маркировка ранее и нанесено было именно ПВХ. Маркировку просто смыл спиртом сразу.

mihail66> Остальные межтрубные соединения (кроме стабов) чем клеишь?
Там было только одно соединение, склеил эпоксидной смолой предварительно зачистив и обезжирив поверхности. Результат хороший, держалось прочно. Распил средней части (вклеенной) склеил секундным клеем без проблем.

mihail66> На фото маркировка трубы, которые продаются в моем регионе, полное "г" (других нет).
mihail66> И аббревиатура "ППК" означает "полипропилен канализационный".
mihail66> Я от него в печали!
В продаже (и в сети, и в магазинах) встречал ПВХ только диаметрами 40мм, 50мм, 110мм и 160мм. Дальше уже ПВХ но другие и огромных диаметров 200-400мм. А вот 32,36,42мм (не целые) все ПП.

N.a.> А я вот смотрю и думаю чего вы сами не мотаете трубы из стеклоткани?
Ты же сам должен понимать, что это немного другой финансовый и технологический уровень. Не могу не согласиться, композитные трубы просто шикарны. Прочность, легкость, качественные изделия... НО конкретно в моем случае для чего? Из 9 ракет 5 потерянных не смотря на то, что все 9 отработали отлично (последнюю описанную здесь не считаем). Условия такие, писал об этом в начале. А если шансы потерять ракету очень велики, то ради чего суетиться, запариваться с изготовлением стеклопластиковых корпусов?
 48.0.2564.10948.0.2564.109
RU mihail66 #03.04.2017 23:40  @RonniekGC#03.04.2017 22:01
+
-
edit
 

mihail66

опытный

RonniekGC> Из 9 ракет 5 потерянных....
Начинай строить с GPS модулем. Потом с навигатором по горам вприпрыжку ракету искать, глядишь потерь будет меньше.
Я уже начинаю. Погода наладится пущу "третью" ступень для обкатки.
Прикреплённые файлы:
DSCF1134.JPG (скачать) [4288x3216, 2,9 МБ]
 
DSCF1133.JPG (скачать) [4288x3216, 2,9 МБ]
 
 
Экспериментальные многоступенчатые ракеты.  56.0.2924.8756.0.2924.87
Это сообщение редактировалось 03.04.2017 в 23:53
RU mihail66 #03.04.2017 23:51  @RonniekGC#03.04.2017 22:01
+
-
edit
 

mihail66

опытный

RonniekGC> А вот 32,36,42мм (не целые) все ПП.....
Посмотри в отделе электрики электромонтажные трубы ПВХ, диаметр от 15 до 50 мм, длина 2 метра, ценник за D50 - 90р.
Экспериментальные многоступенчатые ракеты.  56.0.2924.8756.0.2924.87
RU RonniekGC #04.04.2017 10:24  @mihail66#03.04.2017 23:40
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

mihail66> Начинай строить с GPS модулем. Потом с навигатором по горам вприпрыжку ракету искать, глядишь потерь будет меньше.
Где-то я уже писал, что проблема, зачастую, не в самом поиске, а в недосягаемости некоторых мест. Там рядом, и река, и ущелье, и густой лес.... Посмотрим, может добавить фото местности.
Тем не менее по немногу изучаю электронику,начал собирать первые устройства, чинить/дорабатывать различную бытовую электронику. GPS/ГЛОНАСС, как и барометрическое БРЭО разумеется тоже хочется.

mihail66> Я уже начинаю. Погода наладится пущу "третью" ступень для обкатки.
Выглядит внушительно. Буду ждать результатов испытания. Интересно взглянуть на нее в деле.

mihail66> Посмотри в отделе электрики электромонтажные трубы ПВХ, диаметр от 15 до 50 мм, длина 2 метра, ценник за D50 - 90р.
Спасибо за совет. Уже из другой темы приметил эти трубы описанные тобой. Надо будет взглянуть.
 39.0.2171.9339.0.2171.93
Это сообщение редактировалось 04.04.2017 в 10:33
RU mihail66 #04.04.2017 11:20  @RonniekGC#04.04.2017 10:24
+
-
edit
 

mihail66

опытный

mihail66>> Я уже начинаю. Погода наладится пущу "третью" ступень для обкатки.
RonniekGC> Выглядит внушительно. Буду ждать результатов испытания. Интересно взглянуть на нее в деле.
В выходные вывозили на точку предполагаемого старта, там сотовая связь не ахти, но стацонарно работает нормально, даже лежа в кювете проселочной дороги и GPS и SMS работают. С интернетом беда, будем вбивать координаты в автомобильный навигатор. Но вот как в реальном полете будет работать(?) будем посмотреть!
Ждем чтобы поляна подсохла.
Экспериментальные многоступенчатые ракеты.  56.0.2924.8756.0.2924.87
RU RonniekGC #04.06.2017 05:30
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

EcoBooster
Так я решил назвать линейку двигателей, в которых основными характеристиками стали цена и простота изготовления. Т.к. зачастую времени на увлечение не слишком много и нет возможности постоянно вливаться финансово, то очень были нужны простые, но качественные двигатели.
Прикреплённые файлы:
РД-20.2.М3.png (скачать) [3520x2493, 39 кБ]
 
РД-20.4.М3.png (скачать) [4973x3520, 59 кБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
Это сообщение редактировалось 04.06.2017 в 05:50
RU RonniekGC #04.06.2017 05:34  @RonniekGC#04.06.2017 05:30
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> EcoBooster

Сопло
Глиняное (керамическое) сопло, бумажный корпус и карамельный заряд являются эдакой классикой жанра одноразовых двигателей. Разумеется, начинал я именно с этого. Но если разобраться, то с керамическим соплом не так уж мало возни. Больше всего лично меня напрягал процесс сушки и обжигания. Это просто долго и процесс приходится контролировать. Поэтому первым делом начались поиски в области сопла.
Меня очень привлекла простота заливки «полусопла» в полусопловых моторах, но не нравился сильный разгар. В то же время привлекали (и привлекают) металлические сопла многоразовых моторов, но это уже не в той ценовой категории. В какой-то момент просто решил совместить одно с другим. Получилось сопло с непрогараемой критикой и разгорающимся диффузором. Эту идею, точнее ее первоначальный вариант я уже описывал ранее в другой теме: РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII [RonniekGC#15.09.16 23:35] . Но приняв аргументированную критику, обещал продолжить тесты.
Поиск оптимального состава и конструкции был продолжен и здесь частично выложу результаты этих тестов.
Испытывались сопла из разных смесей эпоксидной смолы и разных конструкций. Все они испытывались на моем одноразовом моторчике РД-20.2 (см.рис). РД-20.2 – самый простой, а значит самый надежный и дешевый моторчик из того, что я делал.
Оговорюсь, результаты получены не только в ходе отдельно поставленных экспериментов, но и в процессе эксплуатации моторов. На каком-то сопле отработали 5-7 моторов, а на каком-то 1. Некоторые тестировались на земле, некоторые изучались после полета. Следовательно, результаты приблизительны и могут иметь некоторую погрешность.

Результат
Опробованы составы:
1. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 50%; Алебастр – 50% => разгорается умеренно, прост в работе и текуч по сравнению с другими составами;
2. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 50%; ПАП – 50% => разгорается умеренно, совершенно не течет напоминая очень густую шпаклевку, с трудом набивал им формочку;
3. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 80%; ПАП – 20% => разгорается сильно, не равномерно, в таком соотношении текуч как 1-ый;
4. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 50%; Песок (строительный) – 50% => практически сдуло часть сопла, прост в работе, напоминает сырую кашу;
5. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – >60%; Полисорб – <40% => полисорб просто растворялся в эпоксидке без следа, в какой-то момент сбился со счету, сколько я его туда засыпал, состав напоминал «лизуна» (тянущийся, мутный, липкий), в форму затолкал с трудом изгадив все вокруг, сопло не получилось;
6. (ЭД-20 –60%; ПЭПА – 40%) – 70%; ПАП – 30% => разгорается сильно, прост в работе и текуч примерно как 1 и 3;
7. (ЭД-20 – 60%; ПЭПА – 40%) – 50%; Алебастр – 50% => разгорается умеренно, прост в работе, чуть повысилась текучесть относительно 1-го;
8. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 70%; ОЖ – 30% => разгорается сильно, ОЖ в целом повторяет результаты ПАП, только чуть более текуч;
9. (ЭД-20 – 91%; ПЭПА – 9%) – 60%; Алебастр – 35%; ПАП – 5% => разницы с 1-ым почти нет.
Опробованы конструкции:
a. без конфузора, с одной усиленной шайбой М5 => газы стремятся обойти шайбу со всех сторон, как бы отрывая ее, диффузор в продольном сечении разгорается параболически (если шайба удержалась на месте);
b. без конфузора, с ус. ш. М5 на входе, 4 ш. М5 занимающие всю длину критики => с первой шайбой тоже самое, критика почётно выполняет свою задачу, диффузор в продольном сечении разгорается параболически (из-за этого иногда уносит 1-2 последние шайбы);
c. без конфузора, с ус. ш. М5 на входе, 4 ш. М5 занимающие всю длину критики, 2 ш. М6 в начале диффузора, => диффузор стал разгораться чуть ровнее, последние шайбы критики больше не уносит, с первой шайбой без изменений;
d. маленький конфузор, множество шайб разных диаметров (см.фото) => результатов получить не удалось из-за взрыва мотора (связано с герметизацией), в дальнейшем не пробовал такое сопло, т.к. результат предсказуем;
e. маленький конфузор, с ш. М10 в конфузоре, ус. ш. М5 + 2 ш. М5 в критике, ш. М6 в начале диффузора => лучший вариант среди предложенных, конфузор решил проблему первой шайбы, критика на своем месте, диффузор разгорается ровнее, масса не сильно возросла относительно первого варианта.

По итогам тестов и практического использования таких сопел пришел к таким выводам:
• Среди опробованных составов наиболее прост и эффективен самый первый. Имея не плохие результаты, он наиболее дешевый и простой в заливке.
• Среди опробованных конструкций наиболее удачной оказалась последняя (е). Выровнялся разгар диффузора и пропала тенденция отрыва шайб, но немного возросла масса. Изготовление не усложнилось.
• Есть возможность модернизировать и снижать массу готового сопла, но это несколько усложняет процесс изготовления.
• Материалы для изготовления сопел такого типа всегда под рукой и по низкой цене => Удалось добиться поставленных целей.
Некоторые фото тестированных сопел прилагаю. Видно, что разница не велика.
Прикреплённые файлы:
тест1.jpg (скачать) [4096x2304, 2,7 МБ]
 
тест3.jpg (скачать) [4096x2304, 2,3 МБ]
 
тест4.jpg (скачать) [4096x2304, 2,2 МБ]
 
тест8.jpg (скачать) [4096x2304, 2,4 МБ]
 
 
 48.0.2564.10948.0.2564.109
Это сообщение редактировалось 04.06.2017 в 05:52
RU RonniekGC #04.06.2017 05:37  @RonniekGC#04.06.2017 05:30
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> EcoBooster

Корпус
Бумага на силикатном клее – просто мечта «экономщика» такого как я. Стоит это удовольствие сущие копейки, работать очень легко, мотается за несколько минут, сохнет недолго, да и отмывается от всего простой водой. Чудо! Хоть и прочность не высока.
Для корпусов РД-20.2 применял офисную бумагу А4, взятую бесплатно на работе. Клей силикатный из канцелярского магазина ~20руб.

Герметичность
Но такой корпус (как и карамельное топливо) боится влаги. Решил это исправить. Опять-таки пробовал разные варианты, но все оказалось проще, чем казалось. Готовый двигатель можно просто покрасить из баллончика вместе со всеми его неровностями (это я о посадочных кольцах и т.д.), предварительно не пропитывая сильно силикатным клеем наружный слой бумаги.
Предварительный вариант описывался ранее в: РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII [RonniekGC#15.09.16 23:43]

Для защиты торцов корпуса в РД-20.2 (тестовый) применил всем известный простой способ – заливка заглушки (эпоксидки) чуть выше краев корпуса. То же самое проделал и с соплом, вклеивая его так, чтобы залить торцы корпуса. А для моторов с пиротехнической системой (а летныеРД-20.4 у меня были именно такие) торец корпуса пропитывался секундным клеем и красился, прокладка закрывающая заряд заливалась тонким слоем воска.

В сочетании с завершающей покраской корпуса получаем неплохую защиту от влаги. Осталось лишь закрыть отверстие сопла. Сделал первое, что пришло в голову – заткнул комочком стрейча и налил несколько капель парафина сверху (уточню: двигатель получается с уже вставленным воспламенителем и не требует после этого никаких предстартовых действий). Идея не очень удалась – парафин твердеет и отлипает от эпоксидки. Заменил парафин воском и все пошло! Такой мотор легко выдержал купание в кастрюле, долгое хранение во влажном южном климате и другие водные тесты. Все было идеально…

…до того момента, пока я, как истинно русский щедрый человек, не залил воска в очередной мотор «от души». (добавлю видео теста позже)

Отсюда вывод: воска нужно наливать минимальное количество способное залить всю поверхность вставленного стрейча (для РД-20.2 это всего несколько капель).
 48.0.2564.10948.0.2564.109
Это сообщение редактировалось 04.06.2017 в 05:53
RU RonniekGC #04.06.2017 05:54  @RonniekGC#04.06.2017 05:30
+
-
edit
 

RonniekGC

втянувшийся

RonniekGC> EcoBooster

Воспламенение
Для воспламенения мотора позаимствовал идею ув. Serge77 и его состав ВВС1. Также на сайте Rocki я нашел интересное дополнение, по удобству работы с ВВС1, что тоже стал использовать. А вот для повышения прочности полученных полосок/шайб внес собственное маленькое дополнение, о котором речь пойдет ниже Проект «EcoRocket» [RonniekGC#04.06.17 06:07] .

Из ВВС-1 я вырезал одно кольцо D=18-19мм и одну полоску 5х50мм. Кольцо устанавливалось с верхнего торца, а на полоску в крайней верхней точке наматывалась спиралька запала без всяких спичечных составов и т.д. Это делалось в целях экономии времени. ВВС-1 прекрасно срабатывает от нихрома и я не вижу смысла делать какой-то дополнительный состав для такого мотора. Получившийся воспламенитель вставлялся в канал до упора (спираль оказывается в крайней верхней точке около кольца ВВС1) и фиксировался от выпадения он в сопле вставленным стрейчем прижимающим провода и воском.

Такая система дала довольно быстрый выход на режим всем моим моторам калибра 20мм. Разве что в длинных моторах увеличивалась длина полоски.

Вышибной заряд
Ничего нового. Я пробовал разный порох со стопином описанным на сайте ув. Rocki (см. раздел «модификация»): Двигатель ракеты РК-3
 48.0.2564.10948.0.2564.109
Это сообщение редактировалось 04.06.2017 в 06:08

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru