Misja marsjańska na Ziemi - wystrzeliwujemy łazika

[Adam]

Witam!

Nawiązałem oficjalny kontakt PTR z Mateuszem Józefowiczem - prezesem Mars Society Polska, załączam fragmenty naszej mailowej rozmowy:

"(...) Taki projekt jest świetną okazją do zawiązania współpracy między różnymi organizacjami, w tym PTR i MSP z obustronnymi korzyściami. Dodatkowo pojawiła się deklaracja wsparcia ze strony Copernicus Project a zatem mamy możliwość stworzenia szerokozakrojonego wspólnego projektu ze środowiska „space-tech”. (...) Ponieważ całość przedsięwzięcia jest dość skomplikowana, da to możliwość zaangażowania różnych środowisk. Świetną okazją do odpalenia takiej rakiety mogłyby być zawody łazików w Polsce, o ile tylko umożliwią to warunki „poligonowe”. Jeśli nie, możemy odpalić projekt na poligonie w Toruniu jesienią przyszłego roku a na zawodach zorganizować tylko prezentacje bez startu rakiety.

Sądząc z rozmów i nastawienia „rakieciarzy” widzę sprawę prosto – zrobimy to. Moje pytanie brzmi – czy Mars Society Polska chce oficjalnie wziąć udział w tym projekcie? Jesteście autorytetem w dziedzinie łazików marsjańskich więc Wasza rola byłaby niemal połową całego projektu.

To jak, rozpoczynamy zadymę?



Pozdrawiam!

Adam Matusiewicz.



Tak, jesteśmy za taką zadymą. MSP może w to wejść – musimy tylko rozeznać możliwości personalne. Na konkursie raczej nie pozwolą nam nic strzelić, ale na pewno można zaprezentować projekt.

Mówimy o mini-łaziku ? Czy możecie określić jakie gabaryty/masa w ogóle wchodzą w rachubę?



Pozdrowienia



M



Konstrukcja rakiety będzie dość duża – zasobnik na łazik może mieć około pół metra średnicy, długość w zasadzie dowolna – o takich gabarytach mówimy. Masa łazika orientacyjnie do 20 kg. Napęd (w zasadzie już jest) powinien dać radę wynieść takiego smoka na 1 – 1,5km. Nie ma problemu z lotem na niższy pułap, polecieć wyżej już może być trudniej.

(...)


Zmieścicie się w takich gabarytach z łazikiem?

Pozdrawiam!

Adam."

Tak to wygląda na chwilę obecną. Liczę, że MSP włączy się oficjalnie do projektu. Osobiście liczę też na włączenie w akcję Studenckiego Koła Astronautycznego (jeszcze nie rozmawiałem z nimi) a może także Instytutu Lotnictwa- to już byłaby naprawdę zadyma Projekt jest chyba na tyle ciekawy, że może da się przyciągnąć jakichś sponsorów, zwłaszcza, jeśli kilka organizacji byłoby zaangażowanych.
Jak ogólnie widzę przebieg misji - po dotarciu rakiety na pułap, łazik jest uwalniany (wyrzucany) z zasobnika. Rakieta otwiera swój spadochron do lądowania (lub pierwszy w systemie z dwoma spadakami) a łazik swój kierowany. Ja tu bym widział system fpv (nadawania sygnału video z łazika), aby ktoś mógł przylecieć tam, gdzie potrzeba (pewnie niedaleko startu) - będzie potrzebny pilot (żywy) albo autopilot. Rakieta w zasadzie może wylądować gdzie ją wiatr zaniesie, nie jest tu najważniejsza, choć jej powrót w określone miejsce byłby bardzo mile widziany. Po wylądowaniu odrzucany jest spadochron a łazik może już przejść do eksploracji Marsa Do rejestracji potrzebna kamera(y) na ziemi, na rakiecie i na łaziku (chyba ta da najciekawszy materiał). Można by jeszcze np. odszukać łazikiem rakietę po wylądowaniu (o ile nie trzeba będzie jechać kilometr...) lub zrobić coś innego fajnego (to już w zależności od możliwości pojazdu).
Jeśli stosować fpv, to w sumie wiele rzeczy dałoby się uruchamiać zdalnie (wyrzucenie łazika i spadochronów), wykorzystując nawet od biedy gotową elektronikę modelarską, aczkolwiek ciekaw tu jestem zdania kolegów z Copernicusa.
Pozdrawiam!

[Piotrek]

Hej,
Z wielka checia zglaszam sie do projektu
Z mojej strony moge zaproponowac kamerke sportowa full hd, lokalizator gps, altimeter, spadocrhon (fi 40cm, 65cm, 160cm),
diody led, odczynniki chemiczne i ewentualna pomoc w budowie (o ile bede w stanie).

Pozdrawiam Piotr

[Kacper]

Dziękuję Adam za nawiązanie kontaktu.
Czyli już wiemy, że na start podczas zawodów nie ma się co nastawiać, szkoda ale to trochę upraszcza sprawę bo można przystosować rakietę pod kątem dobrze nam znanych warunków a więc poligonu w Toruniu.

Z wielka checia zglaszam sie do projektu

Super wszelka pomoc mile widziana.

Aktualnie siedzę i myślę nad podziałem rakiety na poszczególne elementy/zagadnienia. Po świętach będę chciał przedyskutować to co nawymyślam na forum ale też chciałbym zrobić konferencję na Skypie. Tak więc proszę jeśli ktoś ma swoje pomysły o zastanowienie się nad tematem żeby ustalić spójny plan i przejść już do ciekawszej części czyli projektowania i wykonywania podzespołów .

[robercik]

Cześć
Prace nad napędem SF1 postępują. Mam nowe dobre informacje.
Po pierwsze w ostatniej próbie nr 23 uzyskaliśmy ciąg początkowy 370 [kG].
Po drugie, pomimo zużycia aż 4,2 [kg] podtlenku, i początkowej średnicy portu aż 51 [mm], ziarno wypaliło się idealnie przy średniej regresji 3,4 [mm/s]



Na podstawie tej i kilku poprzednich prób wyznaczyliśmy już w miarę dokładnie współczynniki prawa spalania naszego ziarna parafinowego i możemy obliczyć jak szybko będzie konsumowane paliwo przy danej średnicy portu. W teście 23 początkowa prędkość spalania wynosiła 5,0 [mm/s] a końcowa już tylko 2,4 [mm/s]. Oznacza to, że możemy zatankować zbiornik ilością 10 [kg] podtlenku i ziarno w naszym silniku jeszcze się do końca nie wypali.

Możemy więc przyjąć z grubsza do projektu, że mamy silnik o ciągu startowym 500 [kG] w czasie 4 i impulsie 20 [kNs]
komora spalania 70 cm
zawory i serwa 10 cm
zbiornik wersja odpowietrzana 15 [l]
zbiornik wersja bez odpowietrznika 22 [l]

Masa silnika zależy od masy zbiornika, ale można przyjąć, że zatankowany silnik będzie ważył około 20 [kg]. Nikt na razie nie zaoferował lekkiego zbiornika z kompozytu, możemy więc zrobić zbiornik z aluminiowej rury z PA4 lub (EN-AW 6082 T4), która jest już dostępna w cenie 20 zł/kg. Dostępne są rozmiary: 150x5; 180x6; 240x10; 300x10, ale są to niestety najmniejsze grubości ścianki. Dobrą cechą tego stopu jest mała korozyjność i dobra spawalność, oraz niezłą wytrzymałość (RM 290 MPa). Można powiedzieć, że w sam raz na zbiornik, tyle że trzeba by to mocno odchudzić, np. rurę 240 do 4-5 mm grubości.

pzdr

[Copernicus]

Witam serdecznie,

cieszę się z inicjatywy i w imieniu Copernicus Project deklaruje chęć współpracy.
Koordynatorem z naszej strony będzie Adam SP1EXB, który już wcześniej odzywał się w tym wątku.

pozdrawiam,

Maciej

[Tofifi]

Aha ze swojej strony dodam, że mogę udostępnić spadochron ten od Piotra - 150cm czasza waga około 200gram, posiada 20 linek i jest na prawdę solidny,

[robercik]

Cześć
Udało się kupić rury na silnik. Silnik do projektu będzie miał konstrukcję kompaktową "rura w rurze" o średnicy 200mm i długości 800 mm. Zbiornik będzie wykonany z rury 200x5 a komora spalania z rury 100x2 w gatunku PA38. Całość będzie łączona poprzez spawanie. W takiej konfiguracji silnik bez materiałów pędnych będzie ważyć ok. 10 kg, do tego dojdzie 10 kg podtlenku i 2 kg parafiny. Możnaby też stoczyć i zalaminować rurę zbiornika (4m rury 200x5 to aż 33,5 kg). Zysk nie powala, możnaby urwać w ten sposób ze 2 kg.



pzdr

[Kacper]

Wracam do tematu po dłuższej przerwie za, którą najmocniej przepraszam.

Robert, nawiązując do koncepcji silnika, bardzo mi się podoba, ułatwi to zabudowę w rakiecie i samą obsługę przedstartowa. Myślę, że z masą nie ma co zbytnio walczyć. Przetaczanie tej wielkości rury dla zyskania 2kg przy tych rozmiarów rakiecie nie będzie opłacalne, można więcej zaoszczędzić robią na przykład stateczniki zamiast ze sklejki to z materiału laminat-pianka-laminat.
Odnośnie zatyczek do zbiornika o których wcześniej rozmawialiśmy to jeśli pomysł jest aktualny to jestem teraz w stanie takie coś wyfrezować. Jakbyś mógł narysować przekrój żebym zobaczył czy dobrze zrozumiałem o co chodzi to będę mógł się zabrać do roboty.

Z Adamem rozpoczęliśmy pracę nad spadochronem kierowanym. Obecnie dysponujemy skrzydłem do modelu paralotni o powierzchni około 1m2. To za mało jak do sprowadzenia kapsuły na ziemię ale jeśli testy w mniejszej skali wypadną pomyślenie to będzie można zaprojektować kapsułę pod kątem wykorzystania takiego systemu.

[robercik]

Cześć
My w zasadzie szykujemy silnik SF1 do rakiety RTP8. Ostatnio udało się w końcu opanować wzbudzanie się konstrukcji.
Praca jest teraz stabilna, chociaż wyciągamy na razie 3 [kN] ciągu:



Konstrukcja komory spalania bedzie taka sama, więc na razie nie buduję silnika "mars" aż wszystko będzie dopracowane w SF1.
Za samo spawanie krzyknięto 500 PLN więc zastanawiam się nad zakupem spawarki TIG, żeby takie prace wykonywać samodzielnie.

Rysunek oczywiście dostarczę. Rozumiem, że zmieniłeś napęd wrzeciona na większy.
Jakiej mocy jest teraz Twoje CNC?

pzdr

[Kacper]

500zł to coś drogo. Pospawać mogę u siebie w warsztacie. Gdybyś się jednak decydowała na zakup spawarki to koniecznie z pedałem do regulacji prądu, bez tego ładne pospawania aluminium jest prawie niemożliwe.
Napędu wrzeciona jeszcze nie zmieniłem ale już nabrałem trochę doświadczenia w doborze parametrów obróbki i już wiem, że tej wielkości element jest do zrobienia bez większych problemów. Teraz wrzeciono ma 200w ale mam w budowie 1000w więc może element bym robił już na nowym jeśli nie ma pośpiechu.