Pikaczu I - Rakieta z modułem pikająco-błyskającym

[RDX]

Za kilka godzin kończy mi się kwarantanna (YAY!) w ciągu której nie mogłem puszczać rakiet (Naaay...). Na szczęście ugrzęzłem z drukarką 3D i lutownicą więc chociaż zbudowałem coś nowego. Postanowiłem stworzyć rakietę która popchnie mnie dalej w rakietowym hobby i zastosować kolejne eksperymentalne rozwiązania.

FormatFactory1618839744105.jpg (13.3 KiB) Przejrzano 9213 razy

(Khy, khy, *oficjalny ton*) Założenia misji Pikaczu I:
1. Budowa dużej (jak na moje dotychczasowe konstrukcje) rakiety wykorzystującej korpus o średnicy 40 mm - mam moduł GPS Skyrc GSM-015 który zmieści się do rakiety o średnicy minimum 50 mm więc przyda mi się doświadczenie pozyskane wcześniej z większymi i cięższymi rakietami żeby głupio nie stracić gpsa...

2. Przetestowanie w locie prostej elektroniki w postaci modułu pikająco-błyskającego "Pikaczu" - Elektronika nie jest w tym momencie tak ważna jak sam sposób jej montażu, choć pikanie i błyskająca dioda ma w zamyśle pomóc z ewentualnym odszukaniem rakiety gdyby zawiódł odzysk. Obudowa elektroniki składa się z kilku elementów, całość jest skręcona wkrętami - czy to się po prostu w locie nie rozsypie...? Zobaczymy!

3. Odbycie lotu na silniku z PCV 3/4 o teoretycznym parametrze D25 mojej produkcji - Poszedłem bardzo mocno w standaryzację, od produkcji korpusów po odlewanie ziaren i ładowanie silnika dlatego już po 4 testach statycznych konstrukcja myślę, że jest na tyle "dojrzała", że nie boję się jej zastosować w praktyce. Powinna zapewnić tej rakiecie sensowny lot, ale niezbyt duży pułap. Celuję w ok. 300m bo ogranicza mnie bliskość zabudowań w pobliżu miejsca startu i to jest chyba sensowny margines bezpieczeństwa.

4. Odzysk rakiety na silniku mojej produkcji - W czasie kwarantanny odpuściłem chwilowo pracę nad napędami i zintegrowanym z silnikiem opóźnieniem odzysku, wrócę do tego prawdopodobnie w przyszłym miesiącu. W tej konstrukcji postanowiłem zastosować patent pomysłu kolegi Pigły podpowiedziany w temacie o odzysku opóźnianym lontem prochowym (http://www.forum.rakiety.org.pl/viewtop ... f=8&t=3155) Lont w osłonie niepalnej będzie poprowadzony równolegle do silnika i będzie odpalony z chwilą lontu odpalającego silnik. Do podziału rakiety zastosuję petardę. Dokładne opóźnienie, czyli długość lontu, dobiorę na podstawie finalnej symulacji w open rocket. Czeka mnie też jeszcze stworzenie spadochronu na podstawie finalnej wagi całości rakiety.

FormatFactory1618842171665.jpg (56.99 KiB) Przejrzano 9213 razy

Aktualna sucha masa bez silnika i spadochronu: 220g (bardzo dużo waży moduł elektroniki, sam przedni człon rakiety to około 90g). Sucha masa silnik to 35g, ze spadochronem postaram się zmieścić w 20g. I tak za dużo, ale lepsza rakieta w garści niż teoretyczne rozważania na dachu (czy jakoś tak).
Długość: 68 cm
Średnica: 40 mm
Materiał korpusu: Rura elektroinstalacyjna PCV
Stateczniki: Sklejka brzozowa 3 mm
Głowica, prowadnice, obudowa elektroniki, montaż silnika - PLA przeźroczyste albo pomarańczowe. W pierwszym zamyśle LED z pikaczu miał podświetlać głowicę i stąd przeźroczysty wydruk. W przypadku walnięcia w ziemię rozwiązanie z wiadomych przyczyn (cytując czas surferów) traci *kurna* bezapelacyjnie sens, i jak się obciąłem to zmieniłem konstrukcję więc to jest taka wersja 2.0
Beauty factor: 2/10 - ma być praktycznie i naukowo. Może następną rakietę zrobię ładniejszą. Miałem ją pomalować na zielono, ale nie pasuje do nazwy Pikaczu.

Moduł Pikająco-błyskający:
Z elektroniką jestem trochę na bakier. Znaczy wiem co robi rezystor albo kondensator, ale jak to połączyć to nie wiem. Normalnie dał bym tu Arduino nano, wrzucił kod z XOD i elo, ale stwierdziłem, że zrobię sobie wyzwanie i pójdę AnAlOgOwO (fancy!). Śledząc tutoriale na YT jakichś pakistańczyków udało mi się sklecić układ oparty o timer 555 którego zadaniem jest pikać brzęczykiem i błyskać diodą. Oryginalnie miała być jeszcze dioda czerwona, która miała błyskać na zmianę z zieloną, ale coś sknociłem przy przenoszeniu elementów na płytkę. Za to można regulować szybkość pikania tym małym potencjometrem. Głośne piknięcia brzęczyka powinny ułatwić odnalezienie rakiety w trawie. Gdybym zgubił ją w warunkach wieczornych diodę być może uda się dojrzeć z drona, choć przydała by się taka świecąca dużo mocniej. Montaż całości opiera się o element w który wpasowana jest płytka i coś na kształt klosza który dociska ją żeby się nie ryrała na boki. Dałem dużo takiej śmiesznej pianki samoprzylepnej, nie powinno się rozchwierutać. Teraz zrobił bym to inaczej, tak żeby dioda była widoczna z 360°, ale już mi się nie chce tego przerabiać bo jestem leniuszkiem (*◠‿◠)... Moduł włącza się i wyłącza przełącznikiem dostępnym łatwo po otwarciu rakiety na pół, dwie baterie cr2032 dają potrzebne napięcie i są doklejone na stałe taśmą kaptonową.

FormatFactory1618839744114.jpg (53.91 KiB) Przejrzano 9213 razy

Napęd/odzysk:
No tak to wygląda na tą chwilę ʕ •ᴥ•ʔ

FormatFactory1618839744108.jpg (34.45 KiB) Przejrzano 9213 razy

FormatFactory1618839744111.jpg (33.46 KiB) Przejrzano 9213 razy

W montażu silnika poprowadziłem kanał o średnicy 4 mm. Pójdzie przez to tak jak wspomniałem lont owinięty kilkunastoma warstwami taśmy aluminiowej. Między silnikiem i lontem oraz lontem i korpusem rakiety upcham najpewniej izolację z papieru niepalnego. Najpewniej montaż silnika i tak ulegnie uszkodzeniu od temperatury (PLA mięknie już powyżej jakichś 60-80°C) więc czeka mnie jeszcze montaż całości który pozwoli mi później łatwo wymienić cały element. Na końcu lontu na tą samą taśmę przylepię jak przyjdzie co do czego małą petardę lontową i zaizoluję jeszcze większą ilością papieru niepalnego. Teraz cała sztuka to to, żeby po wypaleniu silnika wciąż zostało 4-5 sekund przed odpaleniem petardy, ale reszta powinna zadziać się sama.

Co teraz? Rakietę muszę ponownie rozmontować, zważyć elementy i nanieść wszystkie poprawki w openrocket. Dodam też spadochron i na podstawie symulacji silnika z openmotor dobiorę odpowiednio moment jego otwarcia. Potem pozostanie mi tylko dobrać długość lontu opóźniającego i finalny montaż wszystkich komponentów. Lot próbny pewnie poczeka na lepsze czasy, bo następne kilka tygodni poświęcę na odkopywanie się z kwarantannowych zaległości. Bywa Bliżej niż dalej

[Vigoniusz]

Zapowiada się ciekawie! Zrób jakiś film jak to pika i błyska

[Pigła]

.

[Tofifi]

Czy robiłeś może naziemny test czasu palenia się tego opóźniacza? - Kiedyś robiłem coś podobnego i zauważyłem, że lont który był upchany w cienką aluminiową rurkę palił się zdecydowanie szybciej niż "na wolnym" powietrzu. - Sugeruję to przetestować przed lotem na co najmniej kilku próbach.

[wojtas_q]

Również sugeruję test tego lontu. Zamknięty lont spala się podobnie jak quickmatch (stopina), z tym że odpowiednio wolniej. W przypadku jednej żyły stolicy to około 5cm/s, a kiedy połączymy ich 5 i zamkniemy w tulejce jest to już 50m/s. Podobnie zachowuje się zwykłe visco.

[RDX]

Nie zauważyłem przyspieszania, przynajmniej nie znacznego. Co prawda mam mało danych, bo odpalałem w ten sposób póki co tylko silniki - owijałem lont taśmą aluminiową żeby odpalały się od końca. Za waszą radą zrobię test czasu spalania jak ustalę odpowiednią długość - lont jest tani i faktycznie nie ma co ryzykować

Założyłem kanał rakietowy na jutjubie więc filmiki z testów będą, może wrzucę póki co jakieś materiały archiwalne

[RDX]

Kontynuuję pracę nad Pikaczu 1. Po pierwsze zrobiłem finalne ważenie i zrobiłem na jego podstawie spadochron. Dość duży, bo ma ok. 50 cm średnicy. Jest zrobiony z folii budowlanej i waży z linkami około 13 gramów.

1621840575149.jpg (91.13 KiB) Przejrzano 8312 razy

Rozebrałem też całość, poważyłem ile się dało i zaktualizowałem model w openrocket. Stabilność jest ok, trudno żeby nie była z tak ciężkim przodem Niestety rakieta poleci na silniku D znacznie niżej niż planowałem.

Pikaczu 1 konfiguracja D25.JPG (49.78 KiB) Przejrzano 8312 razy

Z symulacji wynika, że opóźnienie otwarcia spadochronu powinno wynosić jakieś 5 sekund czyli tu się dużo nie pomyliłem. Przy okazji zasymulowałem też lot z silnikiem z dodatkowym ziarnem paliwa i taki pułap byłby już bardzo satysfakcjonujący.

Pikaczu 1 symulacje lotu.JPG (40.17 KiB) Przejrzano 8312 razy

Przed startem zostały mi w zasadzie już tylko testy z lontem, czyli czy przyspiesza podczas palenia w rurce. Potem wystarczy poczekać na jakiś dzień po deszczu i możemy startować

[verex]

Cześć,

Super model! Tak trzymać, czekam na relację z lotu!

Kilka rzeczy które mi się rzuciło w oczy:
- Prędkość przyziemienia w OR wychodzi >20m/s. To dość sporo. Modele na rurce kartonowej lubią delikatne lądowania z prędkościami poniżej <10 m/s. Z szybszym przyziemieniem ryzykujesz utratę stateczników albo połamanie modelu jeśli trafi na twarde podłoże.

- Prędkość otwarcia spadochronu – przy spadochronie z folii z tego typu linkami warto byłoby upewnić się że spadochron otworzy się przy niskiej prędkości bardzo blisko apogeum. Pomijając kwestię oporów aerodynamicznych, każda sekunda zwłoki po osiągnięciu apogeum to dodatkowe 10m/s i większe siły działające przy otwarciu, co może poskutkować przerwaniem się folii lub zerwaniem linek.

Pzdr,
Damian

[RDX]

- Prędkość przyziemienia w OR wychodzi >20m/s. To dość sporo. Modele na rurce kartonowej lubią delikatne lądowania z prędkościami poniżej <10 m/s. Z szybszym przyziemieniem ryzykujesz utratę stateczników albo połamanie modelu jeśli trafi na twarde podłoże.

Weź pod uwagę, że w tabeli jest symulacja bez otwartego spadochronu bo nie wiem gdzie w samym openrocket wymusić opóźnienie. Wg. kalkulatora od średnicy spadochronu prędkość przyziemienia będzie w okolicy 6 m/s i tyle raczej nie zaszkodzi rakiecie. Korpus jest z rurki elektroinstalacyjnej PCV. Z doświadczenia wiem, że jest dość krucha więc tym bardziej lądowanie powinno być miękkie

[Pigła]

.