Spotkanie w Rzepienniku 15 grudnia 2018

Polskie Towarzystwo Rakietowe - wstąp i legalnie odpalaj Rakiety Dużej Mocy
Awatar użytkownika
Kacper
Supersonic PROFI
Posty: 764
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków/Gdynia

Spotkanie w Rzepienniku 15 grudnia 2018

Post autor: Kacper » piątek, 7 gru 2018, 19:34

Planujemy wspólnie ze stowarzyszeniem Astronomia Nova spotkanie o tematyce rakietowej w obserwatorium astronomicznym w Rzepienniku Biskupim. Spotkanie robimy w celu rozpoczęcia współpracy z Politechniką Rzeszowską.

W planie część merytoryczna - prezentacie i dyskusje oraz część eksperymentalna - przeprowadzimy kilka testów silników na hamowni.

Gdyby ktoś miał wolną sobotę to zapraszamy!

Awatar użytkownika
tadeusz
PROFI
Posty: 280
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:31
Lokalizacja: Poznań

Re: Spotkanie w Rzepienniku 15 grudnia 2018

Post autor: tadeusz » środa, 19 gru 2018, 13:22

Czy coś napiszecie o Rzepienniku?

donPedro
**
Posty: 34
Rejestracja: wtorek, 25 gru 2018, 19:00

Re: Spotkanie w Rzepienniku 15 grudnia 2018

Post autor: donPedro » wtorek, 25 gru 2018, 19:23

A działo się trochę!
Oto krótka relacja ze spotkania, które nie odbyło się bez gościnności Pana dr Bogdana Wszołka i Pani mgr Magdaleny Wszołek w Rzepienniku Biskupim.

W dniu 15 grudnia 2018r. W Obserwatorium Astronomicznym w Rzepienniku Biskupim (Turza) odbyły się I Warsztaty Rakietowe. W wydarzeniu udział wzięli Stowarzyszenia członkowie stowarzyszenia i jednocześnie gospodarze spotkania „Astronomia Nova”, dr Bogdan Wszołek, mgr Magdalena Wszołek, a także pracownicy Politechniki Rzeszowskiej: dr hab. inż. Piotra Strzelczyka, prof. PRz (PRz, PTR, PTA), dr. Marka Szumskiego, mgr inż. Natalia Marszałek. Ze strony Polskiego Towarzystwa Rakietowego (PTR) udział wzięli Panowie Andrzej Chwastek "Jaskiniowiec" i Kacper Z.
W trakcie spotkania przedstawione zostało 5 referatów: Kacpra nt. Prac na amatorskimi rakietami doświadczalnymi, ze szczególnym uwzględnieniem. Rakiet na paliwa dwufazowe (hybrydowe). Opisane zostały prace nad rakietami z rodzin: K1X (PTR) i BIGOS („Space Forrest”) i wyniki ich lotów doświadczalnych których rezultatami były rekordy wysokości lotu rakiet amatorskich w Polsce, odpowiednio 12,2 km i 15 km. Opisanie zostało oprzyrządowanie pomiarowe rakiet, oraz systemy odzysku. Przedstawione zostały plany osiągnięcia przez z wersję rozwojową rakiety K1X pułapu rzędu 100...150 km. Omówiony został silnik hybrydowy „Student”.
Między pierwszą i druga sesją dokonano próbnego uruchomienia silnia hybrydowego z podtlenkiem azotu N20 jako utleniaczem i polietylenem jako paliwem stałym. Próba została przeprowadzona na hamowni silników rakietowych znajdującej się na terenie OA w Rzepienniku Bp.
Po próbie silnika, w drugiej sesji Piotr Strzelczyk, "donPedro" (PRz i PTR, PTA)przedstawił referat pt. „W stronę badań rakietowych w Politechnice Rzeszowskiej”. W referacie przedstawiono możliwości badawcze Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa, w zakresie szeroko rozumianej techniki rakietowej. Wskazano przede wszystkim na potrzebę zaprojektowania i wykonania własnego hybrydowego silnika rakietowego (Zakład Mechaniki Płynów i Aerodynamiki) na paliwo w rodzaju: polietylenu, parafiny, HPTB czy pyłu drewnianego stabilizowanego żywica epoksydową i utleniaczem w postaci podtlenku azotu, jako rozwiązań eksploatacyjnie najbezpieczniejszych. Obliczenia projektowe powinny być wykonane względnie prostymi metodami obliczeniowymi: jednowymiarowe modele spalania ( w referacie pokazano taki uproszczony model dla silnika hybrydowego) i przepływu przez dyszę, kształtowanie dysz metodą charakterystyk dla przepływu izentropowych. To ostatnie podejście powinno być szczególnie efektywne w przypadku dysz dzwonowych i typu „aerospike”. Obliczenia sprawdzające układu przepływowego powinny być bardziej zawansowaną metodą np. wykonane np objętości skończonych FVM.
Jako kierunek rozwoju wskazano na zastosowanie dysz typu „aerospike” lub „plug”, o własnościach samoadaptacji do ciśnienia zewnętrznego. Ta ostatnia własność powinna predestynować je do pracy w układzie z eżektorem naddźwiękowym AAR (ang. Air-Augmented Rocket).Należy tu podkreślić, że napęd taki może pracować efektywnie od liczby Macha Ma=0, w przeciwieństwie do silników strumieniowych, które wymagają wstępnego rozpędzenia pojazdu
(„Bloodhound”, 2K12 „Kub”). Napęd typu AAR do pierwszych stopni rakiet lub dla całej rakiety jednostopniowej został zrealizowany jedynie w przypadku doświadczalnego pojazdu NASA GTX i pocisku powietrze-powietrze dalekiego zasięgu MBDA „Meteor, natomiast projekty Biura Konstrukcyjnego im. Chruniczewa (konstr: B. Szawrin) jak „Gnom” czy McDonnel Douglas (konstr.: Philip Bono) : rakieta „Nova” i pojazdy typu SSTO pozostały jedynie na papierze. W przypadku AAR możliwe jest przejście, po wstępnym rozpędzeniu do trybu strumieniowego, jednak ze względu na komplikację takiej konstrukcji (układ zasilania) nie będzie to brane u nas pod uwagę. Celem krótkoterminowym jest stworzenie laboratoryjnego hybrydowego silnika z dysza typu „aerospike” i przebadanie jego pracy w warunkach laboratoryjnych, z efektem eżektorowym jak i bez. I wyciągniecie odpowiednich wniosków do konstrukcji lotnego egzemplarza napędu. Doświadczenia w z silnikiem laboratoryjnym jak również badania tunelowych (stateczność!) na modelach w zakresie małych prędkości powinny dostarczyć danych do budowy jednostopniowej rakiety sondażowej wysokiego pułapu „50+” tj. H>50 km i udźwig ok. 50 kg. Rakieta taka powinna umożliwić loty badawcze do tzw. „ignosfery”, tj. obszaru który znajduje się zbyt wysoko dla samolotów i balonów, i za nisko dla satelitów 50 km < H < 200 km. Celem takiej rakiety byłyby eksperymenty z zakresu aerodynamiki wielkich prędkości (pomiary rozkładów ciśnień i temperatury na powierzchni rakiety), pomiary aerometryczne, badania z zakresu astronomii takie jak: rejestracja promieni kosmicznych, przy użyciu matryc CMOS czy CCD, podobnie jak w projekcie CREDO, miniaturowy licznik Geigera-Muellera, heliofizyczne: obserwacje w zakresie UV czy miękkiego promieniowania roentgenowskiego, czy przeprowadzenia różnych eksperymentów w warunkach mikrograwitacji (biologia, chemia, inżynieria materiałowa).
Przedyskutowano również różne techniki odzyskiwania rakiety i jej ładunku. Autor skłania się ku rakiecie skrzydlatej, która powracałaby lotem ślizgowym w pobliże miejsca startu i wtedy ewentualnie lądowałaby na spadochronie. Płaty w celu ograniczenia oporu składana byłyby na kadłubie jak w samolocie Rutan AD-1 czy w rosyjskich boosterach „Bajkał” . Rozważono również możliwość wykorzystania rakiety, do wynoszenia szybowców stratosferycznych, pełniących funkcje badawcze, czy wypełniające rolę tzw. pseudosatelitów (obserwacja czy łączność).
Omówiono również rozproszony system pomiarowy PRP-W2, opracowany w Katedrze Awioniki Wydziału Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej, którego konstrukcja pozwala na zastosowanie nawet w małej rakiecie badawczej. Moduły systemu PRP-W2 posiadają w większości tylko jedno złącze umożliwiające transmisję danych za pośrednictwem magistrali CAN, jak również ich zasilanie. Rozwiązanie to eliminuje ryzyko pomyłki w trakcie integracji lub manualnej rekonfiguracji systemu. Wymiary poszczególnych modułów wraz z obudową ograniczają się do przestrzeni 20x20x40mm. Masa modułów nie przekracza 6 g, za wyjątkiem odbiornika GPS, którego masa wynosi 9 g. Pobór prądu przez pojedyncze moduły nie przekracza 60 mA (napięcie źródła zasilającego to 5 VDC). Zapis pomiarów na karcie SD. System składa się z: rejestratora danych, centrali aerometrycznej, układu orientacji przestrzennej, modułu wejść analogowych, modułu wejść cyfrowych, moduł odbiornika nawigacji satelitarnej (GPS), moduł pomiarowy wielkości inercjalnych (IMU), przy czym częstotliwość próbkowania przyspieszeń liniowych i kątowych wynosi 1 kHz. Istnieje również możliwość zapisu danych w formacie FDR, który umożliwia odtworzenie parametrów lotu w warunkach symulacji komputerowej przy wykorzystaniu oprogramowania X-Plane, ułatwiając fizyczną interpretację uzyskanych wyników.
Dyskusja po referacie dotyczyła sposobów wyhamowywania rakiety opadającej z wysokiego pułapu (b. mała gęstość ośrodka), oraz redukcji oporu (a więc i nagrzewania się w czasie wznoszenia). Jednym z proponowanych rozwiązań byłoby sterowanie przepływem przed rakietą z wykorzystaniem efektów EMHD. Efekty elektro-magneto-hydrodynamiczne mogłyby być wykorzystane do przepływu w kanale zewnętrznym napędu AAR. Tu pojawiły się koncepcje balono-spadochronu (ang. „ballute”) napełnianego na dużych wysokościach, czy wirnikowego systemu odzyskiwania rakiety.
Drugi referat zespołu Politechniki Rzeszowskiej, prezentowany był przez panią mgr inż. Natalię Marszałek i dotyczył możliwości badawczych Zakładu Mechaniki Płynów i Aerodynamiki w zakresie napędów rakietowych. Przeprowadzono wstępne próby na małych, stałopaliwowych silnikach modelarskich z wykorzystaniem tensometrycznego belkowego przetwornika siły oraz systemu akwizycji danych „DasyLab”. Częstotliwość próbkowania siły ciągu wynosiła 20 kHz, a zakres przenoszonej przez przetworniki siły 20N Oprócz pomiarów siły ciągu potwierdzono możliwość badania przepływu w strumieniu wylotowym silnika rakietowego z pomocą metody cieniowej, „Schlieren”, w tzw. układzie Z. Układ pomiarowy składał się z dwóch zwierciadeł wklęsłych, noża Foucaulta, źródła światła białego (żarówka halogenowa), ekranu z matówką i kamery szybkiej CCD do rejestracji uzyskanych obrazów, z częstotliwością 2kHz przy pełnej rozdzielczości. Okazało się, że wykorzystanie techniki smugowej jest możliwe, a większą ostrość obrazów uzyskano by stosując filtry kolorowe lub monochromatyczne źródło światła, co zostanie wykorzystane w przyszłych badaniach.
Na zakończenie obrad, pan Andrzej Chwastek przedstawił referat poświęcony krakowskim rakietom sondażowym, jakie powstały w zespole prof. Jacka Walczewskiego, wykorzystywane. przez Państwowy Instytut Hydrometeorologiczny. Najważniejsze z tych konstrukcji to: klasyczna, dwustopniowa RD-42 i rakieta z ”grotem” RM-3W. Próba pierwszej odbyła się w maju 1962 r., próba drugiej w kwietniu 1963 r. Obydwie były budowane przy współpracy Doświadczalnego Ośrodka Rakietowego. Do dalszej realizacji wybrano rakietę z ”grotem”.W 1962 r. wysłano zlecenie do Instytutu Lotnictwa w Warszawie na zaprojektowanie i przeprowadzenie prób rakiety. Opracowanie projektu rakiety meteorologicznej podjął się zespół Zakładu Konstrukcji Specjalnych ILot. pod kierunkiem mgr. inż. Jerzego Haraźnego. W czerwcu 1965 r. system rakietowy został przejęty przez Pracownię Rakietowych Sondowań Atmosfery PIHM. Od razu też wykonano prawidłowe pomiary wiatrów stratosferycznych na wysokościach 30-36 km. Polska stała się trzecim, po ZSRS i Wielkiej Brytanii, państwem w Europie, wykonującym rakietowe sondowania atmosfery, przy użyciu sprzętu własnej konstrukcji. Niestety, po zakończeniu programu "Meteor", uzyskane do polowy lat 7tych XXw. doświadczenia zostały zaprzepaszczone, z przyczyn głownie politycznych.
Załączniki
Krzywa ciągu silniczka modelarskiego.jpg
Krzywa ciągu silniczka modelarskiego.jpg (203.43 KiB) Przejrzano 405 razy
Kamera szybka i  Schlieren.jpg
Kamera szybka i Schlieren.jpg (450.1 KiB) Przejrzano 405 razy
montaż silnika na hamowni.JPG
montaż silnika na hamowni.JPG (469.82 KiB) Przejrzano 410 razy
dysza de Lavala przykład.jpg
dysza de Lavala przykład.jpg (352.87 KiB) Przejrzano 410 razy
Hybryda Kacpra Zielińskiego.jpg
Hybryda Kacpra Zielińskiego.jpg (477.47 KiB) Przejrzano 411 razy

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 4 gości