Chciałbym troszkę bardziej szczegółowo opisać moją konstrukcję która poleciała w sobotę na FM2024. Od razu wielkie podziękowania dla BartkaM, Flyingbanana, KubyK, Olgierda "duże rakiety", Oxygena, Pirana, Redlabsa, Tadeusza i innych którzy pomogli w łapaniu błędów, poprawkach, przygotowania rakiety do lotu, oraz nagrania i fotografowania lotu o czym kompletnie z emocji zapomniałem.
- rakieta.jpg (79.83 KiB) Przejrzano 411 razy
Cele projektu
- Pobić mój rekord 700m z meteora 2021
- Przekroczyć macha
- Odzyskać rakietę
Na projekt i budowę rakiety miałem około miesiąc czasu.
Projekt ogólny
Rakieta składa się z 3 modułów: przedział elektroniczny, silnik oraz lotki. Przedział elektroniczny to rura szklana z koszem na elektronikę w środku i głowicą. Tam też jest wklejony łącznik z rury fenolowej co pozwala na połączenie z silnikiem. Silnik ma lekko wydłużony korpus, żeby mógł się tam wsunąć łącznik. Lotki są 1 elementem który można nasunąć na silnik. Przy dyszy znajduje się pierścień który podtrzymuje lotki. Masa startowa rakiety to 430g, długość 508mm, średnica 31mm.
- image.png (55.81 KiB) Przejrzano 411 razy
Moduł elektroniki zawiera Tracker PTR, UWS oraz akumulator 80mah do zasilania trackera. Na górze modułu wystaje antena trackera, oraz patyczek z 3 przełącznikami połączonymi równolegle które uzbrajają UWSa. Dzięki temu można włączyć całą elektronikę, skręcić całość 6 śrubami M3 i zanieść rakietę na wyrzutnię. Dopiero wtedy uzbrajamy, i zakładamy głowicę za pomocą już tylko 2 śrub M3. Tracker i UWS są przykręcone do drukowanego elementu, do którego również jest wklejony łącznik, i przywiązana jest lina główna. Łącznik działa na zasadzie armatki.
- PXL_20240723_191426480.MP.jpg (274.08 KiB) Przejrzano 411 razy
Silnik jest konstrukcją w pełni kompozytową. Korpus jest nawinięty na mojej nawijarce CNC z włókna szklanego. Kompozyt ma 2 warstwy nawijane pod kątem 55 stopni. Daje to grubość ścianki 1.5mm, co według wyliczeń daje ciśnienie maksymalne prawie 7MPa. Dysza jest odlana z mojej mieszanki ablacyjnej do dysz na bazie żywicy fenolowej, korka i pyłu grafitowego, a zatyczki są z żywicy epoksydowej zaczernionej 5% sadzy. W górnej zatyczce zatopiłem supełek z pętelką, gdzie można przywiązać linę główną. Najpierw do korpusu wkładam drukowany dysk, dzięki czemu mogę od góry wlać zatyczkę bez ryzyka wlania żywicy do silnika, zatapiam też oczko do liny. Po związaniu, obracam siilnik dołem do góry, i wkładam ziarna z dystansami. Na koniec wkładam dyszę, wlewam żywicę do pełna, i wkładam pierścień. Geometria pierścienia sprawia że żywica zostaje kapilarnie "wessana" między zewnętrzną ściane korpusu a pierścień co dodatkowo zwięsza wytrzymałość, ponieważ ta część może być wykorzystana jako główny element przenoszący siły na korpus rakiety. Tutaj jednak tylko podtrzymuje lotki. Silnik generuje około 200N ciągu przez 1s. Masa silnika to 279g, a masa paliwa to 182g 4x ziarna dobrze znanego nam paliwa które daje ok 120s ISP
Konstrukcja oczywiście jednorazowa.- Screenshot 2024-09-09 165611.png (204.9 KiB) Przejrzano 411 razy
- PXL_20240905_211611253.MP.jpg (216.75 KiB) Przejrzano 411 razy
- Screenshot 2024-09-11 192330.png (664.5 KiB) Przejrzano 411 razy
Lotki są wykonane z drukowanego 1-częściowego rdzenia, a następnie laminowane w stylu tip-to-tip. Grubość druku to 0.8mm, a kompozytu 2mm, co daje całkowitą grubość lotek 2.8mm. Konstrukcja jest bardzo mocna i sztywna, i waży 55g. "Moduł" jest nasuwany na silnik przed przywiązaniem liny głównej. Od spodu jest podrzymywany przez pierścień. Lotki mogą przesuwać się wzdłuż silnika i obracać, ale nie ma to znaczenia. Jest to dość popularne i sprawdzone rozwiązanie w tego typu rakietach.
- PXL_20240812_135913970.jpg (266.54 KiB) Przejrzano 411 razy
- PXL_20240814_125257625.jpg (212.84 KiB) Przejrzano 411 razy
Rakieta wystartowała około godziny 17:40 w sobotę. Osiągnęła przyspieszenie maksymalne 50G, prędkość około mach 1.5, oraz apogeum 1785m. Silnik sie zapalił, i rakieta zniknęła zostawiając tylko smuge dymu. Nikt nie widział co się z nią stało, tylko tyle że poleciała bardzo stabilnie w odpowienim kierunku. Sygnał z trackera był dobry, i na podstawie danych można było stwierdzić że odzysk zadziałał. Odpaliłem nawigacje w telefonie i udałem się do współrzędnych lądowania. Tam znalazłęm rakietę w idealnym stanie. Jedynie farbe zdarło ze stateczników od efektów ponaddźwiękowych
- Screenshot_20240907-174632 (1).png (734.59 KiB) Przejrzano 411 razy
- PXL_20240907_154900132.MP.jpg (1.78 MiB) Przejrzano 411 razy
- 6121d815-fb52-449d-b8c3-53e7bb2d0c42.jpg (196.54 KiB) Przejrzano 411 razy
Wszystkie założenia projektu zostały spełnione. Jestem bardzo zadowolony z lotu, robił wrażenie. Jedyne co mnie lekko zaniepokoiło to malutki przeciek silnika, jednak nie wpłynęło to na jego osiągi czy wytrymałość korpusu. Rakieta może polecieć drugi raz, koledzy kuszą żeby wykorzystać jako górny stopeń na LRE. Tutaj zmontowany film z nagraniami z lotu, budowy i testów statycznych: https://www.youtube.com/watch?v=AHmck9pb-ro
Na pewno będę w przyszłości budował więcej rakiet w tym stylu. Kopyta do nawijarki pod większe silniki już mam
