Po długich dyskusjach, przemyśleniach i symulacjach chciałbym przedstawić założenia nowego projektu jakim jest budowa rakiety eksperymentalnej kaliber 120mm. Jak nazwa wskazuje będzie to ogólny projekt PTR w którym może uczestniczyć każdy zainteresowany. W sumie dotychczas PTR nie ma żadnej rakiety, wszystko co lata i czym się chwalimy jest własnością poszczególnych członków lub regionalnych grup. Tym razem chcielibyśmy żeby wspólnymi siłami zbudować coś dużego przy wsparciu finansowym z PTR. Również będziemy gorąco zapraszać do współpracy bądź wsparcia uczelnie, instytuty i firmy. Pokażmy, że jesteśmy w stanie w Polsce zbudować coś razem.Założenia ogólne wyglądają następująco:
Średnica 120mm
Długość około 4,5m
Silnik hybrydowy N2O/polimery
Czas pracy 15s
Masa paliwa 20kg
Masa pustej konstrukcji 8-15kg (kompozyt węglowy lub aluminium)
Ładunek użyteczny 1kg
Boostery 2x: Średnica 80mm
Długość około 1,1m
Paliwo stałe HP 5-6kg (na bazie AP/HTPB/Al)
Czas pracy 4-6s
Korpus aluminiowy 3kg
Masa startowa z boosterami 41- 54kg
Schemat lotu:
-Start na samych boosterach
-Lot bezwładny kilkanaście sekund
-Odpalenie hybrydy
Rakieta będzie mieć system stabilizacji lotu.
Według symulacji odchudzona wersja rakiety z włókna węglowego jest w stanie przekroczyć ze sporym zapasem 100km. To będzie nasz cel projektu.
Plan jest taki żeby rakietę stopniowo budować, testować i ulepszać. Do opracowania jest sporo rzeczy więc od razu nie jesteśmy w stanie zbudować i pościć rakiety w pełnej konfiguracji na maksymalnych parametrach. Do tego będzie trzeba dochodzić etapami podobnie jak wyszło przy rakiecie K1-X
Najpierw proponuję wykonać rakietę bez boosterów na silniku hybrydowym gdzie korpus, komora spalania i zbiornik będzie stanowiła ta sama rura aluminiowa 120x3mm. Opcja cięższa ale dużo łatwiejsza i tańsza do wykonania niż konstrukcja kompozytowa.
Już w tej wersji rakieta może zalecieć na 21km więc do pierwszych lotów w Drawsku konieczne będzie niepełne tankowanie zbiornika lub specjalne dociążenie balastem. W pierwszych lotach po za sprawdzeniem samej konstrukcji rakiety i odzysku będzie trzeba dopracować działanie systemu stabilizacji przy prędkościach już ponaddźwiękowych. Następnie można wykonać lot na prawie samych boosterach w celu przetestowania systemu ich oddzielania oraz uruchamiania silnika głównego. Na boosterach rakieta osiąga ponad 7km pułapu, przekracza już prędkość dźwięku. W przypadku lotu dwustopniowego silnik powinien zostać odpalony po około 20s na pułapie ponad 5km. Dlatego będzie trzeba też sprawdzić system który wykona to autonomicznie. Najważniejsze będzie dopracowanie funkcji abort żeby w razie jakichkolwiek nieprawidłowości a szczególnie zbyt dużego pochylenia rakiety nie odpalać silnika a jeśli już został odpalony to zgaszenie.
Przy locie z boosterami i pełną hybrydą mimo konstrukcji jeszcze w wersji aluminiowej (ciężkiej) rakieta może osiągnąć pułap około 70km. Następnie udoskonalając konstrukcję pod względem masy jest możliwe przekroczenie 100km
Ostatni test silnika SF5 pokazał, że da się uzyskać bardzo dobre wyniki, lepsze niż zakładałem do tych wstępnych założeń. Przeskalowując do 120mm komorę spalania silnik będzie w stanie pomieścić jeszcze więcej paliwa niż przyjąłem. Ciężko też w tym momencie oszacować jaki będzie zysk z pracy silnika głównego w obniżonym ciśnieniu i jaki impuls wygeneruje. Biorąc pod uwagę, że już na starcie hybrydy mamy o połowę niższe ciśnienie powietrza a pod koniec pracuje niemal w próżni efekty mogą być jeszcze lepsze.
Przy tego typu locie każdy % zaoszczędzonej masy lub zwiększonego impulsu przekłada się na kilka % wysokości lotu dlatego w wersji bardzo optymistycznej gdyby rakieta była super odchudzona a impulsy w obu stopniach dochodziły do 220s to tych gabarytów rakieta może polecieć nawet powyżej 250km
