R8 "Kappa"

[Paweł]

Cele projektu:

1. Stabilny lot na 100 – 200m.

2. Stosunkowo długi czas pracy SR jak na taki pułap (2sek.)

3. Nagranie filmu z pokładu rakiety.

4. Powrót rakiety na 2 stopniowym systemie odzysku.

5. Masa startowa poniżej 1kg.

6. Nauka i praktyka nowych (dla mnie) technik modelarskich.

7. Przyzwoita estetyka wykonania.

8. Test praktyczny paliwa KNŻP.



Silnik

Materiałem pędnym ma być KNŻP w ilości ok. 70g. Układ to rura z inhibitowanymi końcami. Korpus ma stanowić rura PCV, zatyczkę i dyszę CX-5.



Kadłub

Rura laminat szklano epoksydowy z tkaniny 20g/m2 – balsa 0,8mm ułożona wzdłużnie – taki sam laminat. Zewnętrzna warstwa wykończona przez naklejenie folii LDPE i zerwanie po utwardzeniu. Kadłub ma być podzielony na 2 części. Pierwsza będzie zawierać SR, druga od dołu: spadochron 1. stopnia, przedział elektroniki, spadochron 2. stopnia. Dodatkowo w kadłubie będzie wykonana klapka w celu łatwego dostępu do obsługi urządzeń pokładowych.



Stateczniki

W liczbie czterech, kształtu trapezowego. Wykonane z balsy 2mm oklejonej cienkim laminatem szkło-epoksyd, w ten sposób oby były w nich puste komory dla zmniejszenia masy.



Głowica

Stosunkowo krótka, eliptyczna. Wykonana z laminatu szkło-epoksyd. Częściowo ma się w niej znajdować spadochron 2 stopnia.



Elektronika

Wyzwalać spadochrony mają 2 niezależne układy elektroniczne. Na pułapie będzie to UWS3. Za drugi stopień odpowiadać ma timer ‘dla lamerów’ wyzwalany włącznikiem bezwładnościowym który ma stanowić ciężarek oparty na microswitchu, jeśli ciężarek potrzebny do pewnego wciśnięcia włącznika będzie większy niż 50g dodatkowo zastosowana będzie dźwignia. Oba układy mają być zasilane akumulatorkami Ni-MH 9V (6f22). Oprócz systemu odzysku rakieta ma być wyposażona w tanią mini kamerę.



Poglądowe schematy:

http://img585.imageshack.us/i/r82d.jpg/



http://img232.imageshack.us/i/r83d.jpg/



Jak to wynika z kontekstu, rakieta jeszcze nie jest gotowa i ze względu na powolne tempo prac szybko nie będzie. Na razie zrobione są:

spadochrony

http://img528.imageshack.us/i/spadochron.jpg/



UWS3

timer

częściowo głowica

testowy SR

http://img217.imageshack.us/i/funkcjaciguwczasiesr.jpg/

testowe rury na kadłub

testowe płytki na stateczniki



Informacje o postępach prac będą sukcesywnie uzupełniane. Wszelkie komentarze i sugestie mile widziane.

[PIOTR]

No proszę, mamy kolejną rurkę balsową. Tym razem w wersji lekkiej. Laminowanie welonem 20gr/m2 nie jest łatwe - przydałaby się relacja. Myślę, że limit 1kg zostanie daleko przed tobą. I tu spostrzeżenie: skoro będzie to lekka konstrukcja 3 stateczniki powinny wystarczyć czyli zmniejszyłbym masę. Rakieta i tak ma stateczność 2 kalibrów a spadochrony i elektronikę przebalastował do przodu.

Jaka jest średnica i długość korpusu?

[Paweł]

Wolę jak rakieta ma zapas stateczności bo wtedy jeżeli odchyli się od zamierzonego toru lotu, to najprawdopodobniej pod wiatr, czyli w przewidywalnym kierunku.



Średnica to ok. 76mm, a wysokość będzie uzależniona od tego ile miejsca zajmie wyposażenie, ale planuję żeby rakieta była nie krótsza niż 10 kalibrów.



W między czasie sprawdziłem jaka siła jest potrzebna do wciśnięcia microswitcha, odpowiada ona ciężarowi 70g, czyli raczej korzystne byłoby zastosowanie dźwigni do jego wciskania. Potem wpadłem na pomysł genialny w swojej prostocie, dzięki któremu będzie można znacznie obniżyć masę rakiety. A mianowicie żeby zamiast timera zastosować opóźniacz pirotechniczny w SR. Wtedy zmianie uległyby też rozmieszczenia wyposażenia rakiety: UWS z kamerą tuż pod głowicą, spadochron 1. stopnia tuż poniżej nich, spadochron 2. stopnia tuż nad SR. Wadą takiego rozwiązania będzie to że potrzebne jest wykonanie jeszcze przynajmniej jednego testu SR co wydłuży realizację projektu.



Z czegoś podobnego mają być wykonane stateczniki:

http://img9.imageshack.us/i/pytka.jpg/

Na zdjęciu jest widoczna płytka do wykonania testu wytrzymałości.



Skończona została laminatowa część głowicy.

http://img267.imageshack.us/i/gowica.jpg/

Nie jestem z niej całkiem zadowolony z dwóch powodów. Po pierwsze ma za dużą o ok 1mm średnicę. Po drugie gładkość jej powierzchni dalece odbiega od ideału. Formę do jej zrobienia wykonywałem na modelu ze styropianu. Sama forma była z laminatu mata szklana - ŻP, nie użyłem żelkotu gdyż uznałem że jest on zbędny, myliłem się. Na powierzchni formy jest zaznaczona faktura maty szklanej. Ale z drugiej strony jak na pierwszy raz nie jest tak źle.

[Bullet]

Włączanie timera w tym przypadku zrealizowałbym następująco.

Człon rakiety który ma się rozłączyć na pułapie wciskałby przycisk microswitcha. Po rozłączeniu członów na pułapie, timer zacząłby odliczanie.





Elektronikę 300g możesz śmiało przesunąć wyżej, tzn jej środek ciężkości. Od góry umieścisz akumulatorki i środek ciężkości znacznie się przesunie ku przodowi.



Wykres pracy silnika sugeruje największego "pałera" na wstępie pracy. 1 kaliber stateczności w zupełności wystarczy.



To oczywiście tylko sugestie i komentarze

[Paweł]

Twój pomysł na aktywację timera jest sprytny ale posiada zasadniczą wadę: jeśli nie odpali pierwszy spadochron, to drugi też nie. Moim zdaniem w przypadku awarii 1. spadochronu, lepszym rozwiązaniem jest wyrzucenie 2. i jego urwanie niż uderzenie z pełną siłą podczas upadku. Poza tym w swoim poprzednim poście napisałem że rezygnuję z timera na rzecz opóźniacza pirotechnicznego, a UWS z kamerą będą na samej górze.

[Paweł]

Mój 'genialny' pomysł z opóźniaczem pirotechnicznym po głębszych przemyśleniach okazał się nieporozumieniem, a to dlatego że końcówkę SR zagina się na gorąco, więc trzeba by podgrzewać też opóźniacz co byłoby co najmniej ryzykowne. Poza tym miałem zamiar zastosować jako opóźniacz KNŻP, jako że potrzebny jest długi czas opóźniania, a ono pali się powoli. Sprawdziłem czy to w ogóle będzie się palić, zalane cementem cx-5. Wałki średnicy 3 i 5mm gasną w bloczku imitującym zatyczkę. Tak więc pomysł z opóźniaczem pirotechnicznym to była prożka. Wykorzystanie timera elektronicznego jest nadal aktualne, zmieniła się jednak koncepcja aktywacji. Na zewnątrz klapki ma być wystawiona wtyczka z nasuniętą zworką, przymocowaną do wyrzutni.
Timer to "timer dla lamerów" wersja uboższa, projektu Jaskiniowca. Większość wykorzystanych w nim części pochodzi z odzysku, tranzystor już nawet z powodzeniem latał w rakiecie. Żeby zapewnić odpowiednie opóźnienie zastosowałem kondensator 2200uF.

Ostatnio prace nabrały tępa, krótka fotorelacja:

Paski balsy wygięte na rurce 55mm. Wyginane są podobnie jak zaprezentował to Paul, z tą różnicą że są ułożone wzdłużnie, co za tym idzie aby było to prosto zrobione są ułożone względem podłużnej linii na rurce 55mm. Taką linię można namalować np, za pomocą kątownika i markera.

Clipboard01.jpg (29.82 KiB) Przejrzano 11389 razy

"welon"

welon.jpg (28.81 KiB) Przejrzano 11389 razy

Rura 75mm, a na niej spiralnie nawinięty papier do pieczenia, na nim papier pakowy (modyfikacja względem wcześniejszych prób i zamierzeń) nawinięty także spiralnie, w tym samym kierunku z przesunięciem o połowę szerokości, w tym przypadku 50mm. Na tak przygotowany podkład sprawdzane jest dopasowanie pasków balsy. Układane są także względem podłużnej linii. Rąbiąc tą rurę wyszedłem z założenia że lepiej jak balsa będzie za luźno i powstaną szpary które wypełni żywica, niż jakby miała być za ciasno, pofalować się przy dociśnięciu i nie przykleić do wewnętrznej warstwy laminatu. Jak się potem okazało takie podejście jest błędne.

przymiarka.jpg (64.63 KiB) Przejrzano 11389 razy

Reszta w kolejnych postach.

[Paweł]

Tkanina ułożona na papierowym podkładzie.

Clipboard02.jpg (12.75 KiB) Przejrzano 11372 razy

Częściowo przesączona żywicą przez prostopadłe wklepywanie pędzlem.

Clipboard10.jpg (11.46 KiB) Przejrzano 11372 razy

Na to ułożona balsa. Pasy mają zaznaczone w którym miejscu z jakim pasem sąsiadują, aby wszystko było dopasowane tak jak podczas przymiarki.

Clipboard03.jpg (10.81 KiB) Przejrzano 11372 razy

[tygrys]

Paul nie bez przyczyny układał balsę spiralnie , położona wzdłużnie w kawałkach nie usztywni korpusu w taki sam sposób . Osobiście nie używałem nigdy balsy , nasączałem ŻE o małej lepkości rurki papierowe i to w zupełności wystarczało mimo że moje modele to właściwie latające silniki z głowicą i statecznikami więc przeciążenia były spore . Lepiej jakbyś zamiast tak położonej balsy nawiną kilka warstw tkaniny ze splotem skośnym .

[Paweł]

Wszystkie pomysły Kolegi Tygrysa wziąłem już wcześniej pod uwagę i sprawdziłem. Kompozyt laminat-balsa-laminat ma znacząco lepszy stosunek wytrzymałości do masy niż sam laminat, poza tym cienki laminat ogrzany przez gorące gazy podczas wyrzucania spadochronu staje się plastyczny aby po kilku sekundach z powrotem stwardnieć, tak więc po locie taka rakieta mogłaby przyjąć zaskakujące kształty. Co do kierunku zwijania balsy to znam korzyści płynące ze spiralnego zwijania, są one szczególnie widoczne gdy rakieta jest w środku pusta. Gdy ma w sobie elementy uniemożliwiające zapadnięcie się kadłuba, wzdłużne ułożenie balsy może być nawet wytrzymalsze niż skośne, przynajmniej tak wynika z moich testów. No i co bardzo ważne znacznie łatwiej się wykonuje rury z takim ułożeniem balsy jak tu zastosowałem.

moje modele to właściwie latające silniki z głowicą i statecznikami więc przeciążenia były spore

Nie zgodziłbym się tutaj, to jeszcze zależy co rozumie się przez "przeciążenia". Faktycznie przyśpieszenie mogło być duże ale korpus w tym przypadku oprócz samego siebie utrzymuje tylko głowicę. Siła inercyjna jest proporcjjonalna nie tylko do przyśpieszenia, ale też do masy. Czyli sądzę że kadłuby w Twoich rakietkach nie były jakoś strasznie obciążone. Pozostaje jeszcze kwestia oporu powietrza...

Następna porcja:

Kolejnie na balsę, cienka folia LDPE, w celu uniemożliwienia przyklejenia się gum do balsy (dobra rada od Paula).

Clipboard11.jpg (15.19 KiB) Przejrzano 11347 razy

Po odklejeniu folii okazało się że w miejscach jej zagnieceń zebrała się żywica, trzeba to było ostrożnie przeszlifować.

Clipboard04.jpg (21.88 KiB) Przejrzano 11347 razy

Jak już wspominałem zbyt luźne spasowanie deseczek balsowych było błędem, po zdjęciu folii ukazała się bruzda 2-3mm, czyli zbyt szeroka żeby wypełniła ją żywica, w kolejnym etapie prac.

Clipboard12.jpg (26.01 KiB) Przejrzano 11347 razy

[Paweł]

Plan był taki żeby wkleić w nią pasek balsy, a następnie przeszlifować.

Clipboard05.jpg (17.76 KiB) Przejrzano 11329 razy

Aby balsa możliwie dobrze wypełniła szparę, zacisnąłem rurę gumą, z dodatkowym zwiększeniem ciśnienia wzdłuż klejenia, za pomocą kawałka styropianu.

Clipboard13.jpg (11.88 KiB) Przejrzano 11329 razy

Oto efekt końcowy. Na zdjęciu tego nie widać ale tak nierównej powierzchni jeszcze nie uzyskałem, może faktycznie oklejanie papierem jest lepsze. Nie przez wypełnianie bruzdy, to akurat wyszło dobrze. Rura wygląda tak jakby folia ułożona na laminat pofalowała się, chociaż starałem się żeby tak się nie stało i jak dotąd lepiej mi to wychodziło. Obok rurka w której ma być SR, wykonana jest z tkaniny szklanej 110g/m^2 i papieru.

Clipboard08.jpg (13.14 KiB) Przejrzano 11329 razy

PS: Piszę porcjami, bo zorientowałem się, że istnieje limit 3 załączniki na 1 post.