Мало кто из моих ровесников не увлекался постройкой моделей ракет. Может, сказывалось всемирное увлечение человечества пилотируемыми полетами, а может, кажущаяся простота постройки модели. Картонная трубка с тремя стабилизаторами и головным обтекателем из пенопласта или бальсы, согласитесь, намного проще даже элементарной модели самолета или автомобиля. Правда, энтузиазм большинства молодых Королевых, как правило, улетучивался на этапе поиска ракетного двигателя. Оставшимся ничего не оставалось, как осваивать азы пиротехники.
Александр Грек
Между Главным конструктором наших ракет Сергеем Королевым и Главным конструктором наших ракетных двигателей Валентином Глушко шла негласная борьба за звание Самого Главного: кто же действительно важнее, конструктор ракет или двигателей для них? Глушко приписывают крылатую фразу, якобы брошенную им в разгар такого спора: «Да я к своему двигателю забор привяжу — он на орбиту выйдет!» Впрочем, эти слова — отнюдь не пустое бахвальство. Отказ от «глушковских» двигателей привел к краху королевской лунной ракеты H-1 и лишил СССР каких-либо шансов на победу в лунной гонке. Глушко же, став генеральным конструктором, создал сверхмощную ракету-носитель «Энергия», превзойти которую до сих пор никому не удается.
Двигатели из патронов
Та же закономерность работала и в любительском ракетостроении — выше летала ракета, у которой был более мощный двигатель. Несмотря на то что первые ракетомодельные двигатели появились в СССР еще до войны, в 1938 году, Евгений Букш, автор вышедшей в 1972 году книги «Основы ракетного моделизма», взял за основу такого двигателя картонную гильзу охотничьего патрона. Мощность определялась калибром исходной гильзы, а производились двигатели двумя пиротехническими мастерскими ДОСААФ вплоть до 1974 года, когда было принято решение об организации в стране ракетомодельного спорта. Для участия в международных соревнованиях потребовались двигатели, подходящие по своим параметрам под требования международной федерации.
Их разработка была поручена Пермскому НИИ полимерных материалов. Вскоре была выпущена опытная партия, на основе которой и начал развиваться советский ракетомодельный спорт. С 1982 года с перебоями заработало серийное производство двигателей на государственном казенном заводе «Импульс» в украинской Шостке — в год выпускали 200−250 тысяч экземпляров. Несмотря на жесткий дефицит таких двигателей, это был период расцвета советского любительского модельного ракетостроения, который закончился в 1990 году одновременно с закрытием производства в Шостке.
Двигательный тюнинг
Качество серийных двигателей, как нетрудно догадаться, для серьезных соревнований не годилось. Поэтому рядом с заводом в 1984 году появилось мелкосерийное опытное производство, обеспечивавшее своей продукцией сборную страны. Особенно выделялись двигатели, частным образом изготовленные мастером Юрием Гапоном.
А в чем, собственно, сложность производства? По своей сути ракетомодельный двигатель — простейшее устройство: картонная трубка с запрессованным внутри дымным порохом марки ДРП-3П (дымный ружейный порох 3-й состав для прессованных изделий) с керамической заглушкой с соплом-дыркой с одной стороны и пыжом с вышибным зарядом — с другой. Первая проблема, с которой не справлялось серийное производство, — точность дозировки, от которой зависел и конечный суммарный импульс двигателя. Вторая — качество корпусов, которые часто давали трещины при прессовании под давлением в три тонны. Ну и третья — собственно, качество запрессовки. Впрочем, проблемы с качеством возникали не только в нашей стране. Не блещут им и серийные ракетомодельные двигатели другой великой космической державы — США. А лучшие модельные двигатели делают микроскопические предприятия в Чехии и Словакии, откуда их контрабандой провозят для особо важных мероприятий.
Тем не менее при социализме двигатели, пусть неважные и с дефицитом, но были. Сейчас же их нет вообще. Отдельные детские ракетомодельные студии летают на старых, еще советских запасах, закрывая глаза на то, что срок годности давно вышел. Спортсмены пользуются услугами пары мастеров-одиночек, а если повезет, то и контрабандными чешскими двигателями. Любителям же остается единственный путь — перед тем как стать Королевым, сначала стать Глушко. То есть делать двигатели самим. Чем, собственно, и занимались я и мои друзья в детстве. Слава богу, пальцы и глаза у всех остались на месте.
Из всех искусств
Из всех искусств для нас важнейшим является кино, любил поговаривать Ильич. Для ракетомоделистов-любителей середины прошлого века — тоже. Ибо кино- и фотопленка того времени делалась из целлулоида. Туго свернутая в небольшой рулончик и засунутая в бумажную трубку со стабилизаторами, она позволяла взлететь простейшей ракете на высоту пятиэтажного дома. У таких двигателей было два главных недостатка: первый — небольшая мощность и, как следствие, высота полета; второй — невозобновимость запасов целлулоидной пленки. Например, фотоархива моего отца хватило всего на пару десятков запусков. Сейчас, кстати, жалко.
Максимальная высота при фиксированном суммарном импульсе двигателя достигалась при кратковременном четырехкратном скачке мощности на старте и дальнейшем переходе на ровную среднюю тягу. Скачок тяги достигался формированием отверстия в топливном заряде.
Второй вариант двигателей собирался, так сказать, из отходов деятельности Советской армии. Дело в том, что при стрельбах на артиллерийских полигонах (а один из них как раз находился неподалеку от нас) метательный заряд при выстреле выгорает не до конца. И если хорошенько поискать в траве перед позициями, можно было найти довольно много трубчатого пороха. Самая несложная ракета получалась в результате простого заворачивания такой трубки в обычную фольгу от шоколадки и поджигания с одного конца. Летала такая ракета, правда, невысоко и непредсказуемо, зато весело. Мощный двигатель получался при собирании длинных трубок в пакет и заталкивании их в картонный корпус. Из обожженной глины изготавливалось и примитивное сопло. Работал такой двигатель очень эффектно, поднимал ракету довольно высоко, но часто взрывался. К тому же на артиллерийский полигон не особо походишь.
Третий вариант представлял собой попытку почти промышленного изготовления ракетомодельного двигателя на самодельном дымном порохе. Делали его из калиевой селитры, серы и активированного угля (он постоянно заклинивал родительскую кофемолку, на которой я его измельчал в пыль). Признаюсь честно, мои пороховые двигатели работали с перебоями, поднимая ракеты всего на пару десятков метров. Причину я узнал лишь пару дней назад — запрессовывать двигатели нужно было не молотком в квартире, а школьным прессом в лаборатории. Но кто бы, спрашивается, меня в седьмом классе пустил запрессовывать ракетные двигатели?!
Два редчайших двигателя, которые удалось достать «ПМ»: МРД 2, 5−3-6 и МРД 20−10−4. Из советских запасов ракетомодельной секции в Детском доме творчества на Воробьевых горах.
Работа с ядами
Вершиной же моей двигателестроительной деятельности стал довольно ядовитый двигатель, работавший на смеси цинковой пыли и серы. Оба ингредиента я выменял у одноклассника, сына директора городской аптеки, на пару резиновых индейцев, самую конвертируемую валюту моего детства. Рецепт я почерпнул в жутко редкой переводной польской ракетомодельной книжке. И двигатели набивал в папином противогазе, который хранился у нас в кладовке, — в книжке особый упор делался на токсичность цинковой пыли. Первый пробный запуск был проведен в отсутствие родителей на кухне. Столб пламени из зажатого в тисках двигателя с ревом устремился к потолку, прокоптив на нем пятно диаметром в метр и наполнив квартиру таким вонючим дымом, с каким не сравнится и коробка выкуренных сигар. Вот эти-то двигатели и обеспечили мне рекордные запуски — метров, наверное, на пятьдесят. Каково же было мое разочарование, когда через двадцать лет я узнал, что детские ракеты нашего научного редактора Дмитрия Мамонтова летали в разы выше!
1, 2, 4) При наличии заводского ракетного двигателя с постройкой простейшей ракеты справится и школьник начальных классов. 3) Продукт самодеятельного творчества — двигатель из патронной гильзы.
На удобрениях
Двигатель Дмитрия был проще и технологичнее. Основной компонент его ракетного топлива — это натриевая селитра, которая продавалась в хозяйственных магазинах как удобрение в мешках по 3 и 5 кг. Селитра служила окислителем. А в качестве горючего выступала обычная газета, которая и пропитывалась перенасыщенным (горячим) раствором селитры, а затем высушивалась. Правда, селитра в процессе сушки начинала кристаллизоваться на поверхности бумаги, что приводило к замедлению горения (и даже гашению). Но тут вступало в действие ноу-хау — Дмитрий проглаживал газету горячим утюгом, буквально вплавляя селитру в бумагу. Это стоило ему испорченного утюга, но зато такая бумага горела очень быстро и стабильно, выделяя большое количество горячих газов. Набитые свернутой в тугой рулон селитрованной бумагой картонные трубки с импровизированными соплами из бутылочных пробок взлетали на сотню-другую метров.
Карамель
Параноидальный запрет российских властей на продажу населению разных химреактивов, из которых можно изготовить взрывчатку (а ее можно изготовить практически из всего, хоть из древесных опилок), компенсируется доступностью через интернет рецептов практически всех видов ракетного топлива, включая, например, состав горючего для ускорителей «Шаттла» (69,9% перхлората аммония, 12,04% полиуретана, 16% алюминиевой пудры, 0,07% оксида железа и 1,96% отвердителя).
Картонные или пенопластовые корпуса ракет, топливо на основе пороха кажутся не очень серьезными достижениями. Но как знать — может, это первые шаги будущего конструктора межпланетных кораблей?
Безусловным хитом любительского ракетного двигателестроения сейчас являются так называемые карамельные двигатели. Рецепт топлива прост до неприличия: 65% калиевой селитры KNO3 и 35% сахара. Селитра подсушивается на сковородке, после чего измельчается в обычной кофемолке, медленно добавляется в расплавленный сахар и застывает. Итогом творчества становятся топливные шашки, из которых можно набирать любые двигатели. В качестве корпусов двигателей и форм прекрасно подходят стреляные гильзы от охотничьих патронов — привет тридцатым! Гильзы в неограниченном количестве есть на любом стрелковом стенде. Хотя признанные мастера рекомендуют использовать не сахарную, а сорбитовую карамель в тех же пропорциях: сахарная развивает большее давление и, как следствие, раздувает и прожигает гильзы.
Назад в будущее
Ситуация, можно сказать, вернулась в 1930-е годы. В отличие от других видов модельного спорта, где недостаток отечественных двигателей и прочих комплектующих можно компенсировать импортом, в ракетомодельном спорте это не проходит. У нас ракетомодельные двигатели приравниваются к взрывчатым веществам, со всеми вытекающими условиями по хранению, транспортировке и провозе через границу. Не родился еще на земле русской человек, способный наладить импорт таких изделий.
Выход один — производство на родине, благо технология тут вовсе не космическая. Но заводы, имеющие лицензии на производство таких изделий, за них не берутся — им этот бизнес был бы интересен лишь при миллионных тиражах. Вот и вынуждены начинающие ракетомоделисты из крупнейшей космической державы летать на карамельных ракетах. Тогда как в Соединенных Штатах сейчас стали появляться уже многоразовые модельные ракетные двигатели, работающие на гибридном топливе: закись азота плюс твердое горючее. Как вы думаете, какая страна лет через тридцать полетит к Марсу?
Цель соревнований на высоту полета - достижение максимально возможной высоты, установленной наблюдениями и измерениями. Данные высоты определяются специальными приборами (альтиметрами). Модели ракет на высоту полета подразделяются на классы в зависимости от максимально допустимой стартовой массы и максимально допустимого суммарного импульса двигателя (-ей). Разрешается использовать любое число двигателей, при любой их комбинации, при условии, что их суммарный импульс не превысит допустимого значения для данного класса.
Цель соревнований - подъем стандартного груза (-ов) на максимально возможную высоту, установленную наблюдениями и измерениями. Стандартный полезный груз для моделей ракет представляет собой цилиндр диаметром 19,1±0,1мм из свинца или его сплава, с содержанием свинца не менее 60%, массой не менее 28 грамм. В нем не должно быть отверстий и к нему не допускается крепление каких либо деталей. Стандартные грузы должны полностью находиться внутри корпуса модели, легко выниматься из нее и не отделяться в полете. Модели ракет этой категории должны снабжаться системами спасения достаточных размеров для безопасного возвращения на землю. Данные высоты определяются в соответствии специальными приборами (альтиметрами). Модели категории S2 подразделяются на классы в зависимости от максимальной стартовой массы, числа стандартных грузов, которые поднимает модель и максимального допустимого суммарного импульса двигателя(-ей).
Модели ракет на продолжительность полета с парашютом подразделяются на классы в зависимости от суммарного импульса двигателя. В процессе полета ни одна деталь, кроме чехла и пыжа, не должна отделяться от модели. Модели ракет на продолжительность полета с парашютом должны быть только одноступенчатыми, с одним двигателем, одним или несколькими парашютами. Во время хронометрируемого полета парашют (-ты) должен иметь не менее трех строп. Участник может менять парашюты в любое время соревнований. Для моделей ракет с парашютом существуют классы и соответствующие им ограничения максимального времени полета.
Целью соревнований является выяснение того какая из моделей достигнет наибольшей продолжительности полета, с использованием вертикального или почти вертикального свободного баллистического полета под действием силы тяги ракетного двигателя в конусе с углом 60°, ориентированного вертикально на стартовой установке, и устойчивого аэродинамического планирования на спуске. Отсчет времени для каждой модели ведется с момента первого движения на стартовой установке до момента, когда планирующая часть модели коснется земли. Модели планеров с ускорителями подразделяются на классы с соответствующим ограничением времени полета
Данный вид соревнований включает соревнования на высоту полета и соревнования моделей-копий. Цель соревнований - достижение наибольшей высоты полета моделью-копией. Все модели, участвующие в соревнованиях, должны соответствовать требованиям, изложенным в Правилах соревнований по моделям-копиям, за исключением того, что спортсмену дается право совершить три полета. Модели оцениваются по тем же правилам и получают такое же максимальное количество очков за стендовую оценку. Данные высоты определяются специальными приборами (альтиметрами). Общее количество очков, полученных каждым спортсменом, складывается из очков, полученных за стендовую оценку и высоту полета, показанную в лучшем из полетов (1 очко = 1 метр). Если участник получит нулевую оценку за высоту полета из-за потери слежения (ПС) или нет схождения расчетов (НС), ему сохраняется стендовая оценка. Если модель не имеет зачетного полета после трех попыток, общий результат будет – 0. Спортсмен, набравший наибольшее количество очков, в результате сложения стендовой оценки и лучшего из полетов, объявляется победителем. В случае равенства, предпочтение отдается спортсмену, получившему более высокую стендовую оценку. Судейская коллегия не должна допускать к участию в соревнованиях модели, которые по ее мнению, недостаточно точно соответствуют прототипу или качество изготовления которых не соответствует Правилам соревнований моделей-копий. Целью данного правила является исключение из соревнований моделей-копий на высоту полета, у которых качество соответствия прототипу значительно отодвинуто на второй план в пользу достижения максимальной высоты полета. Модели-копии ракет на высоту полета подразделяются на следующие классы
Модели ракет на продолжительность полета с лентой подразделяются на классы в зависимости от суммарного импульса двигателя. Модели ракет на продолжительность полета с лентой должны быть только одноступенчатыми, с одним двигателем и одной лентой для обеспечения спуска на землю. Лента должна быть изготовлена из однородного, неперфорированного, прямоугольного куска гибкого материала (ткань, бумага, пластиковая пленка и т.п.) с отношением длины к ширине минимум 10:1. На узком конце ленты может быть жесткое усиление максимальным сечением 2х2мм с нитяной петлей, прикрепляемой на концах усиливающей планки. В случае использования гибкого усиления, его длина должна быть не более 15мм, с нитяной петлей выходящей с краев усиления. К нитяной петле крепится единственная стропа, закрепляемая в любом месте модели. Лента должна полностью развернуться в полете. Участник имеет право иметь любое число лент и менять их в любое время соревнований. Для моделей ракет с лентой существуют классы и соответствующие им ограничения максимального времени полета.
Соревнования моделей-копий ракет данной категории проводятся в одном классе и только для летающих моделей, являющихся копиями существующих или существовавших управляемых снарядов, ракет и ракет-носителей космических аппаратов - прототипов. Если прототип является многоступенчатым, то модель-копия может быть спроектирована так, что верхние ступени могут быть не действующими. Однако верхняя ступень многоступенчатого прототипа не допускается к соревнованиям без действующих нижних ступеней, если в судейскую коллегию не будет представлена информация, подтверждающая, что верхняя ступень совершала полеты как самостоятельный прототип. Участник соревнований должен смоделировать один конкретный образец прототипа, за исключением случая, когда прототип производится в таком большом количестве, что невозможно выделить какой-либо конкретный образец. Тем не менее, спортсмен должен предпринять все усилия, чтобы скопировать конкретный образец. Максимальная стартовая масса ограничена 1500 граммами. Максимальный суммарный импульс 160,00 Н с. Максимальный импульс одного двигателя не должен превышать 80 Н с. Каждая модель должна совершить зачетный полет, для чего каждому спортсмену предоставляется право на два запуска, если позволят время и погодные условия. В зачет участнику идет оценка лучшего полета. В случае равенства очков предпочтение отдается модели, имеющей более высокую стендовую оценку. Если модель потерпит аварию в процессе полета или после него, которая, по мнению судей, не является следствием неправильной конструкции, изготовления или предстартовой подготовки, и не смогла совершить зачетный полет, то спортсмену присуждаются очки за стендовую оценку, даже если в одном из полетов была получена нулевая оценка
Соревнования на продолжительность полета ракетных планеров включает серию соревнований открытых для любых одноступенчатых жестко крылых, радиоуправляемых космических моделей, которые возвращаются на землю в стабильном планирующем полете, поддерживаемом аэродинамическими несущими поверхностями, которые поддерживают против гравитации. Модель должна использовать вертикальный или почти вертикальный баллистический взлет и возвращение в стабильном аэродинамическом планировании, без отделения или отбрасывания корпуса двигателя. Целью данных соревнований, является достижение максимальной продолжительности полета с приземлением в от маркированную зону размером 20х20 м. Отсчет времени ведется от момента первого движения модели на пусковом устройстве до момента касания земли. Дисквалифицируются все модели, которые при любых обстоятельствах или любым образом разделяются на две или более частей или отбрасывают корпус двигателя. Дисквалифицируются все модели, которые под действием силы тяги ракетного двигателя используют аэродинамические подъемные силы таким образом, что, поднимаясь, они набирают высоту не достаточно вертикально, за пределами конуса с углом 60° градусов, расположенного вертикально с вершиной на пусковом устройстве. Дисквалифицируются все модели, использующие для спуска систему (системы) возвращения с парашютом и/или лентой. Дисквалифицируются модели, которые на участке полета под действием силы тяги ракетного двигателя вращаются или совершают петли вокруг поперечной или боковой осей. Все модели, квалифицируемые как модель с мягким крылом к соревнованиям не допускаются.
Соревнования на продолжительность полета с авторотирующим спуском включают серию соревнований для одноступенчатых моделей ракет, которые используют принцип авторотации несущего винта, как единственный способ возвращения на землю. Целью данных соревнований является достижение максимальной продолжительности полета с авторотирующей системой возвращения на землю. Каждая модель должна уменьшать скорость снижения, используя авторотирующую систему возвращения. Авторотация должна происходить вокруг продольной оси несущего винта и являться результатом соответствующего раскрытия и работы несущего винта. Мягкие материалы могут быть использованы только для покрытия жестких деталей каркаса несущего винта. Система возвращения не должна быть сконструирована полностью, или в части, из мягких материалов и такелажа (например, парашют с жесткими стрингерами или несущие винты из мягкого материала с жесткими стрингерами). Модели, использующие систему возвращения, которая сконструирована для действия (или которая фактически действует) способом подобным парашюту, оснащенная перевернутой чашей или подобной техникой специально, исключаются из соревнований. Модель не должна разделяться на две или более отдельных частей, и дисквалифицируется если это произойдет. Модели ракет этой категории подразделяются на классы.
Соревнования на продолжительность полета с мягким крылом (Рогалло) включают в себя серию соревнований для одноступенчатых моделей ракет, которые возвращаются на землю в стабильном планирующем полете и поддерживаются против действия силы веса мягкими аэродинамическими поверхностями. Модели должны использовать вертикальный баллистический взлет и достигать стабильного аэродинамического планирования при возвращении на землю без отделения частей или отбрасывания корпуса двигателя (-ей). Аэродинамические поверхности, создающие подъемную силу, должны быть сделаны из мягких материалов, таких как ткань, бумага или пластиковая пленка. Нервюры, лонжероны, стрингеры и другие подобные части модели могут быть из любого материала. Не допускаются к соревнованиям все модели, поддерживаемые на спуске иными средствами, чем мягкие аэродинамические поверхности, или, которые, поднимаясь под действием силы тяги ракетного двигателя, набирают высоту не по вертикали. Модели этой категории могут управляться по радио для выдерживания траектории спуска на землю вблизи места запуска, при соблюдении Правил. Модели этой категории подразделяются на классы.
Соревнования ракетопланов или космических кораблей являются одним классом которые ограничен моделями, являющимися моделями-копиями, повторяющими прототип, ракетопланов или будущих (фантастических) космических кораблей (КК) прошлого или настоящего. Целью должна быть постройка модели ракетоплана / космического корабля и ее хороший полет с радиоуправлением. Участник должен воспроизвести подлинный ракетоплан или звездный корабль (фантастический или нет). Однако, участник должен стараться воспроизвести модель оригинального объекта. Существует два возможных подкласса для выбора: самолет с ракетным двигателем S11P (Р); космический корабль (фантастический или нет) S11P (КК) Если модель является моделью-копией многоступенчатого носителя, она может быть сконструирована так, что одна или более верхние ступени будут не действующими макетами. Однако, верхняя ступень многоступенчатого носителя не может быть допущена к полету без действующих нижних ступеней, если специальные данные не представлены судьям, чтобы доказать, что верхняя ступень конфигурации была разработана, чтобы быть или летать отдельно, сама по себе, и как непосредственно носитель. Фантастические космические корабли могут иметь несколько ступеней. Последняя ступень должна быть радиоуправляемой.
Триатлон моделей ракет на продолжительности полета включает в себя серию событий открытых для любых одноступенчатых моделей ракет, которые используют последовательно разные системы возвращения: а) авторотацию; б) ленту; в) парашют. Оно объединяет соревнования в спуске на одной и той же модели на авторотации, ленте и парашюте, со сменой системы возвращения в последовательных турах соответственно. Целью этого соревнования является достижение наибольшей продолжительности полета, используя разные системы возвращения с одной и той же моделью: а) авторотация; б) лента; в) парашют. Требования к модели должны быть такие же как и к моделям для возвращения на авторотации, для возвращения на ленте и для возвращения на парашюте. Отсчет времени и определение мест производится в соответствии с правилами к моделям для возвращения на авторотации, для возвращения на ленте и для возвращения на парашюте.
Эта модель ракеты состоит из двух частей, которые отделяются друг от друга в воздухе. Собственно говоря, это две модели ракеты, посаженные одна на другую.
При старте работает двигатель нижней модели ракеты, поэтому она называется первой ступенью 1. В воздухе, когда заряд двигателя первой ступени сгорит до конца, выполнившая свою задачу первая ступень нашей модели отделяется и падает вниз. Одновременно с этим начинает работать двигатель второй ступени 2; она, продолжая Движение, поднимается гораздо выше. Посмотри на рис. Ты видишь, что каждая из ступеней мало чем отличается от моделей ракет, известных тебе по опыту постройки предыдущих моделей. Поэтому мы обратим твое внимание лишь на особенности, ранее не встречавшиеся.
Во - первых, обе ступени соединены между собой бумажным кольцом (рис.), приклеенным к нижней ступени и надетым на хвостовую часть второй ступени. Для надежного соединения это кольцо должно иметь высоту не менее 40 мм.
Ступени разъединяются в воздухе под влиянием газов, выходящих из сопла двигателя первой ступени. Чтобы это произошло, хвостовую часть двигателя второй ступени помещают впритык к первой части двигателя первой ступени. Когда заряд двигателя первой ступени догорит до конца, пламя через отверстие в картонном пыже поджигает заряд двигателя второй ступени. При подгонке кольца, объединяющего ступени, надо добавиться отсутствием люфтов и вместе с тем свободного разъединения: сила давления газов на торец первой ступени должна легко преодолевать трение кольца.
Во - вторых, обрати внимание на двигатель первой ступени: канал в его заряде должен быть длинным. У нашей модели он не доходит до конца заряда (картонного пыжа) всего на 10 - 12 мм (рис.). У двигателя второй ступени, даже при одинаковой длине заряда, это расстояние может равняться 20 - 24 мм.
Ты должен помнить, что сила тяги ракетного двигателя зависит от быстроты сгорания заряда. В той части заряда, где есть канал, площадь горения и быстрота сгорания больше, чем в "глухой" части без сверления. Когда пламя выходит до конца канала, площадь горения сильно сокращается, тяга уменьшается и модель ракеты начинает уходить от вертикали вбок ("заваливает"), иногда переходя в почти горизонтальный полет. Чтобы этого не случилось, применяют на первой ступени заряды с удлиненным каналом.
Приступая к постройке модели двухступенчатой ракеты, внимательно рассмотри чертеж ее (см. рис.), проверь, все ли ясно, подготовь необходимый инструмент, материалы и приспособления.
Каждую из ступеней делай отдельно и тщательно пригони их друг к другу, проверь, легко ли они разделяются. Сделав парашют, уложи его в корпус второй ступени, словом, добейся того, чтобы каждая деталь новой модели ракеты была сделана очень хорошо. Краску клади тонким слоем: много краски - много весу, а для модели ракеты это лишнее!
Когда части модели ракеты будут готовы, собери ее целиком и, если нужно, исправь обнаруженные недостатки.
Подготовку модели к запуску советуем выполнить в такой последовательности. Прежде всего вставь двигатель верхней ступени в корпус, положи сверху на него два - три шарика смятой бумаги, уложи поверх них парашют (предварительно сложенный для этой цели) и, наконец, надень головку модели ракеты. Вторая ступень собрана. Повернув ее головкой вниз, ты увидишь канал двигателя второй ступени. Насыпь в него смеси, применяемой для изготовления стопина, или молотого черного пороха. Не переворачивая модель, установи на нее первую ступень и вставь двигатель первой ступени. Вот, собственно и все: модель к полету готова! А как запустить ее, ты уже знаешь. Установи модель на направляющей, введи в канал двигателя первой ступени фитиль или спираль электрического запала. Теперь тебе остается нажать пусковую кнопку или поджечь фитиль. Модель ракеты стремительно ринется ввысь, оставив белый след и небольшое быстро тающее облачко внизу. А спустя несколько секунд, ты услышишь хлопок, увидишь высоко над головой раскрывшийся парашют, опускающий груз вниз.
Полет модели ракеты заканчивается. Понаблюдай и подумай, все ли получилось хорошо, что и как следовало бы улучшить, чтобы следующая твоя модель, быть может уже твоей собственной конструкции, показала лучший результат.
Чтобы помочь тебе двигаться вперед, совершенствовать свои модели ракет, мы помещаем здесь чертежи, фотографии и рисунки десяти лучших моделей, построенных ракетомоделистами Московской области. Среди них ты найдешь шесть одноступенчатых, две двух - и одну трех - ступенчатые модели ракет (рис.). 
Обратите внимание на различие в размерах, конструкции отдельных частей и двигателей, их расположение и т. п. Заметь, что среди одноступенчатых есть модель ракеты, имеющая "связку" из четырех двигателей. Все они начинают работать одновременно, и, таким образом, тяга у этой модели получается в четыре раза больше, чем у обычной, конечно, при одинаковых двигателях. Эту модель ракеты на соревнованиях наблюдали в течение 90 сек. Со старта, а потом она исчезла из поля зрения судей.
Одноступенчатая модель ракеты (см. рис.), совершила пять полетов длительностью 128, 180, 110, 180 и 17 сек.
Двухступенчатая модель (см. рис.) находилась в воздухе 252 сек. Она интересна тем, что имеет прибор для записи величины скоростного напора.
Еще дольше пробыла в воздухе (см. рис.) трехступенчатая модель ракеты - 420 сек.
Ну, а теперь дадим тебе несколько советов, которых рекомендуем обязательно придерживаться.
Советы начинающему.
Строя модели ракет и особенно составляя смеси для двигателей, строго придерживайся описаний. Помни: пока у тебя нет опыта, не следует вносить изменений в конструкцию моделей, построенных другими и успешно летавших. Состав смеси менять нельзя; иногда небольшие изменения в соотношении компонентов могут сильно изменить характер горения, привести к взрыву и т. п. Особенно недопустимо вводить новые компоненты.
В точности старайся придерживаться указаний по измельчению компонентов, изготовлению компонентов, изготовлению смеси, набивке гильз и другим техническим деталям.
Запуск моделей производи только с использованием пусковых устройств, позволяющих поджигать смесь дистанционно, т.е. на расстоянии. Для малых моделей ракет оно должно быть не менее 10м.
Для запуска выбирай тихую погоду и открытое место, вдали от строений, линий связи и электропередач, деревьев и кустарников, реки или других водоемов. Проследи, чтобы рядом с пусковым устройством не было ничего легковоспламеняющегося - сухой травы и т. п. Имей под руками небольшое ведро с песком.
Снабжай свои модели парашютами: они позволяют сохранить корпуса моделей ракет, приборы невредимыми.
Из всех классов и видов ракетных парашютных моделей категория S3 самая «древняя». На заре возникновения и развития ракетомоделизма одним из критериев соревнований была продолжительность полёта. В то время она являлась одной из простых и понятных сравнительных характеристик летающих моделей ракет. Кстати, и сегодня время полёта - определяющий фактор преимущества и технического совершенства моделей ракет с парашютом.
Да и наблюдать в полете модели с большим красивым куполом - удовольствие С момента проведения первых соревнований по моделям ракет категория S3 неизменно присутствует в программе стартов. Так, первым чемпионом мира в 1972 году по моделям на продолжительность полёта с парашютом стал румынский спортсмен Ион Раду.
Из наших соотечественников победителем мирового первенства были Александр Митюрев (1983 г), Игорь Шматов (1990 г.) и Сергей Карпушов (2004 г) На 16-м чемпионате мира в Байконуре в классе моделей S3A первыми стали среди взрослых - Михал Затхан (Польша), у юношей - Дмитрий Лях (Украина) У российских «ракетчиков» «серебро» - у Павла Краснова (юноши) и «бронза» - у Сергея Карпушова Категория парашютных моделей ракет (S3) в зависимости от МРД подразделяется на четыре класса Чемпионским и у юношей, и у взрослых является класс S3A.
Требования к спортивному «снаряду» такие ступень - одна, диаметр корпуса - не менее 40 мм, длина - более 500 мм стартовая масса - не превышает 100 г, двигатель - один (импульс - не более 2,5 н.с). Парашют должен иметь не менее трёх строп. Соревнования на продолжительность полёта с парашютом проводятся в три тура Максимальное фиксируемое время в туре 5 минут.
Если несколько участников после трёх туров наберут максимальную сумму очков, между ними проводятся дополнительные туры (не более двух) для определения победителя. Тем, кто собирается строить модели ракет класса S3A, в том числе необходимо знать, когда полёты их спортивных «снарядов» не могут быть засчитаны а) не сработала система спасения; б) после старта модель полетела горизонтально, в) произошло отделение двигателя или каких-либо частей модели, произошёл обрыв парашюта (парашютов).
За свою небольшую историю развития технические требования к моделям менялись и совершенствовались. Так, до 2000 года минимальный диаметр корпуса был ограничен 30 мм, а с 2001 года он возрос до 40 мм, длина - до 500 мм. Разумеется, это добавило работы спортсменам-ракетомоделистам. Пришлось разрабатывать другую технологию изготовления сохраняя при этом минимальные весовые характеристики.
Ведь при том же двигателе (2,5 н с) необходимо было достигать той же высоты полёта, что и при наибольшем миделе с диаметром 30 мм Одним из первых разработчиков моделей категории S3 с диаметром корпуса 40 мм был заслуженный тренер России В.Тарасов из Челябинска. С такой моделью он стал победителем Всероссийских соревнований на Кубок С.П.Королёва весной 2001 года и четырёх последующих.
К тому же модель универсальна: с ней можно выступать и в классе моделей ракеты S6A. Изготовлена она по широко распространённой технологии - формовке из стеклоткани. Корпус выклеен вместе с хвостовым конусом на одной оправке, больший диаметр которой 40 мм, а меньший - 10,1 мм Толщина используемой стеклоткани - 0.03 мм (в два слоя) После высыхания смолы корпус слегка ошкурен.
Перья стабилизатора изготовлены из бальзового шпона толщиной 1,5 мм и приклеены эпоксидной смолой встык к двигательной части корпуса К одному из перьев прикреплена нить диаметром 0,6 мм подвески системы спасения и головного обтекателя. Из той же стеклоткани отформован и головной обтекатель Он - конической формы с цилиндрической юбкой длиной 12 мм Вершина конуса изнутри залита смолой на глубину 10 мм.
Это укрепляет обтекатель и является своеобразной его загрузкой Соединительная втулка выточена из пенопласта и вклеена в юбку обтекателя. В ней же закреплена нить системы спасения, которую связывают с нитью подвески Парашют модели вырезан из лавсановой плёнки толщиной 5 мкн, число строп - 16, диаметр купола - 850 мм. Перед полётом внутрь корпуса вставляется пенопластовый пыж длиной 40 - 45 мм, а иногда и два. Это как бы усиливает корпус и способствует удержанию системы спасения в определённом месте, не нарушая центровку модели.
Масса модели без парашюта и двигателя - 8 г Двигатель - В-2-3 «Вулкан - джет» авторской разработки и изготовления. Надо отметить, что данная модель - довольно сложный спортивный «снаряд» Кто же впервые захочет построить и принять участие в соревнованиях, советую начинать с простой и доступной модели с парашютом. Её можно рекомендовать тем кто хочет специализироваться в данном классе моделей ракет.
Корпус длиной 456 мм изготавливают из двух слоев бумаги толщиной 0.13 - 0,15 мм на оправке диаметром 40 мм. После просушки в хвостовую его часть вклеивают обойму под двигатель. Вытачивают её из пенопласта на токарном станке, внутри делают отверстие диаметром 10 мм - для крепления двигателя. Стабилизаторы (их три) вырезают по шаблону из пластинки потолочного пенопласта толщиной 4 мм Переднюю и заднюю кромки слегка закругляют, боковые поверхности для жёсткости обмазывают клеем ПВА - армируют.
Крепят их встык к корпусу, в хвостовой его части Головной обтекатель вытачивают из жёсткого пенопласта (ПВХ), общая его длина - 70 мм. Снизу в торцевую часть посадочной юбки обтекателя вклеивают петлю для крепления нити подвески корпуса и парашюта. Направляющих кольца - два Их клеят на оправке диаметром 5 - 6 мм и крепят к корпусу. Парашют диаметром 600 - 800 мм вырезают из микалентной бумаги Стропы (их 12 штук) длиной 900 - 1000 мм крепят по краям купола бумажными накладками или полосками скотча.
Их свободные концы сводят в один узел и привязывают к петле на юбке обтекателя. Красят модель в яркие контрастные цвета нитрокраской Полётная масса модели без МРД - 15 - 17 г, старт - с одноштыревой пусковой установки диаметром 5 мм. Описанная выше модель может служить первым спортивным «снарядом» для начинающих ракетомоделистов.
Современную, более совершенную модель класса S3A несколько лет назад разработал известный ныне спортсмен из Дубны Игорь Пономарёв. Её корпус выполнен из обыкновенной писчей бумаги (для ксерокопирования) плотностью 80 г/м2 . Спортсмен широко внедряет своё новшество в соревновательную практику. Следует признать, у него много последователей.
Такие корпуса он использовал для постройки. моделей категорий S6 и S9, с которыми неоднократно становился чемпионом России в этих категориях. Полагаю, что предложенная И.Пономарёвым доступная технология пригодится многим ракетомоделистам. Корпус - из бумаги, изготовлен из трёх элементов: конического и двух цилиндрических. Основной цилиндр длиной 275 мм склеен на оправке диаметром 40 мм, хвостовой - длиной 59 мм, на оправке диаметром 10,2 мм.
Между собой цилиндры соединяют конусом длиной 125 мм. Его узкая часть на длине 40 мм выполнена из двух слоев бумаги. Склейка - внахлёст, ширина пояса - около 4 мм. Готовый корпус снаружи покрывают двумя слоями нитролака. Масса его - 6,5 г Перья стабилизаторов (их три) вырезают из бальзовой пластинки толщиной 0,9 мм. Боковые поверхности армируют бумагой и покрывают лаком. К корпусу двигательного отсека стабилизаторы приклеивают встык.
Вдоль одного из них укрепляют на эпоксидной смоле фиксатор МРД длиной 72 мм, выгнутый из стальной проволоки диаметром 0,5 мм. К нему же клеят и нить подвески парашюта, выполненную из кевлара. Головной обтекатель отштампован из полистирола (баночки из-под йогуртов). Купол парашюта диаметром 900 мм - из металлизированного лавсана, строп - 16 шт. Говоря о моделях ракет класса S3A, невозможно не принимать в расчёт главный элемент конструкции - парашют.
Именно он, точнее его диаметр, является определяющим, именно от него на 80 - 90% зависит время полёта. Но сегодня диаметр парашютов у большинства участников данного класса колеблется в пределах 900 - 1200 мм. Материал - металлизированная лавсановая плёнка толщиной 3 - 5 мкн. (Именно такая применяется в большой космонавтике - ею оклеивают спускаемые объекты космических аппаратов). Количество строп - от 12 до 16 штук.
Для дополнительных туров спортсмены используют парашюты диаметром купола около 1,5 метра. Ещё одним важным составляющим компонентом успешного выступления ракетомоделиста следует считать учёт метеообстановки, умение в ней ориентироваться. И самое главное - безошибочно выбирать сам момент старта. Ведь не всегда полёты моделей совершаются в идеальных условиях - при полном штиле. А наличие восходящих или нисходящих потоков существенно отражается на продолжительности полёта.
Для их определения спортсмены часто применяют всевозможные термоизвещатели, устанавливая их в месте старта на длинном шесте. Но стопроцентную гарантию нахождения восходящих потоков для момента старта они не дают Обычно термодатчик установлен на небольшой высоте - порядка 4 - 5 м, а ведь модель взлетает на 250 - 280 м.
И если есть «термик» в месте старта, не всегда он может быть на высоте, где происходит раскрытие парашюта ракетной модели. Подводя итог сказанному выше, хочу отметить, что совокупность всех составляющих элементов данных соревнований, их знание и правильное их применение спортсменами - залог успешного выступления
Модель ракеты класса S3A В. Тарасова: 1- загрузка, 2- головной обтекатель; 3- соединительная втулка; 4 - нить крепления парашюта; 5 - петля; 6- корпус модели, 7- пыж, 8 - нить подвески корпуса; 9 - хвостовой конус; 10 - стабилизатор
Модель ракеты класса S3A И. Пономарёва: 1 -головной обтекатель (полистирол); 2- корпус; 3 -хвостовой конус; 4 - нить подвески мотели; 5 -двигательный отсек; 6 - стабилизатор; 7 - МРД; 8 - фиксатор МРД
Простейшая модель с парашютом: 1-головной обтекатель; 2 - петля; 3 - нить (фал) подвески парашюта; 4 - парашют; 5 - корпус; 6- направляющее кольцо; 7 - стабилизатор, 8 - МРД
Прежде чем говорить о миниатюрных ракетах, уясним - что же такое модель ракеты, рассмотрим основные требования, предъявляемые к постройке и запуску моделей ракет.
Летающая модель ракеты приводится в движение с помощью ракетного двигателя и поднимается в воздух, не используя аэродинамическую подъёмную силу несущих поверхностей (как самолёт), имеет устройство для безопасного возвращения на землю. Модель изготовляют в основном из бумаги, дерева, разрушаемого пластика и других неметаллических материалов.
Разновидностью моделей ракет являются модели ракетопланов, которые обеспечивают возвращение на землю их планёрной части путём устойчивого планирования с использованием аэродинамических, замедляющих падение сил.
Различают 12 категорий моделей ракет - на высоту и продолжительность полёта, модели-копии и т.д. Из них - восемь чемпионатных (для официальных соревнований). У спортивных моделей ракет ограничивается стартовая масса - она должна быть не более 500 г, у копии - 1000 г, масса топлива в двигателях - не более 125 г и количество ступеней - не более трёх.
Стартовая масса - это масса модели с двигателями, с системой спасения и полезным грузом. Ступенью модели ракеты называется часть корпуса, содержащая в себе один или более ракетных двигателей, спроектированная с учётом её отделения в полёте. Часть модели без двигателя не является ступенью.
Ступенчатость конструкции определяют на момент первого движения от стартового двигателя. Для запуска модели ракет следует применять модельные двигатели (МРД) на твёрдом топливе только промышленного производства. Конструкция должна иметь поверхности или устройства, удерживающие модель на заранее намеченной траектории взлёта.
Нельзя, чтобы модель ракеты освобождалась от двигателя, если он не заключён в ступень. Разрешается сбрасывать корпус двигателя у модели ракетопланов, которые опускаются на парашюте (с куполом площадью не менее 0,04 кв. м) или на ленте размерами не менее 25x300 мм.
На всех ступенях модели и отделяющихся частях необходимо устройство, замедляющее спуск и обеспечивающее безопасность приземления: парашют, ротор, крыло и т.д. Парашют может изготовляться из любых материалов, а для удобства наблюдения иметь яркую окраску.
На модели ракеты, представляемой на соревнования, должны быть опознавательные знаки, состоящие из инициалов конструктора и двух цифр высотой не менее 10 мм. Исключение составляют модели-копии, опознавательные знаки которых соответствуют знакам копируемого прототипа.
Любая летающая модель ракеты (рис. 1) имеет следующие основные части: корпус, стабилизаторы, парашют, направляющие кольца, головной обтекатель и двигатель. Поясним их назначение. Корпус служит для размещения парашюта и двигателя. К нему крепят стабилизаторы и направляющие кольца.
Стабилизаторы нужны для устойчивости модели в полёте, а парашют или любая другая система спасения - для замедления свободного падения. С помощью направляющих колец модель устанавливают на штангу перед стартом. Для придания модели хорошей аэродинамической формы верхняя часть корпуса начинается головным обтекателем (рис. 2).
Двигатель - «сердце» модели ракеты, он создает необходимую тягу для полёта. Для тех, кто желает приобщиться к ракетомоделизму, своими руками изготовить действующую модель летательного аппарата под названием ракета, предлагаем несколько образцов таких изделий.
Надо сказать, что для данной работы понадобятся доступный материал и минимум инструментов. И, конечно, это будет самая простая, одноступенчатая модель под двигатель импульсом 2,5 - 5 н.с.
Исходя из того, что по спортивному кодексу ФАИ и нашим «Правилам проведения соревнований» минимальный диаметр корпуса составляет 40 мм, выбираем соответствующую оправку для корпуса. Для неё подойдет обыкновенный круглый стержень или трубка длиной 400 - 450 мм.
Это могут быть составные элементы (трубки) шланга от пылесоса или отслужившие свой век лампы дневного света. Но в последнем случае нужны особые меры предосторожности - ведь лампы изготовлены из тонкого стекла. Рассмотрим технологию постройки простейших моделей ракет.
Основной материал для изготовления несложных моделей, рекомендуемых начинающим конструкторам, - бумага и пенопласт. Корпуса и направляющие кольца склеивают из чертёжной бумаги, парашют или тормозную ленту вырезают из длинноволокнистой или цветной (креповой) бумаги.
Стабилизаторы, головной обтекатель, обойму под МРД делают из пенопласта. Для склейки желательно применять клей ПВА. Изготовление модели следует начать с корпуса. Для первых моделей лучше делать его цилиндрическим.
Условимся строить модель под двигатель МРД 5-3-3 с наружным диаметром 13 мм (рис. 3). В этом случае для его крепления в кормовой части придется вытачивать обойму длиной 10 - 20 мм. Важными геометрическими параметрами корпуса модели являются диаметр (d) и удлинение (X), которое представляет собой отношение длины корпуса (I) к его диаметру (d): X = I/d.
Удлинение большинства моделей для устойчивого полёта с хвостовым оперением должно быть около 9 - 10 единиц. Исходя из этого, определим размер бумажной заготовки для корпуса. Если возьмём оправку диаметром 40 мм, то ширину заготовки вычислим по формуле длины окружности: В - ud. Полученный результат надо умножить на два, ведь корпус - из двух слоёв бумаги, и добавить 8 - 10 мм на припуск для шва.
Ширина заготовки получилась равной порядка 260 мм. Тем, кто ещё не знаком с геометрией, ребятам второго-третьего классов, можно рекомендовать другой простой способ. Взять оправку, обмотать её два раза ниткой или полоской бумаги, прибавить 8 - 10 мм и узнать, какой будет ширина заготовки для корпуса. Следует иметь в виду, что бумагу необходимо располагать волокнами вдоль оправки.
В этом случае она хорошо скручивается, без изломов. Длину заготовки вычислим по формуле: L = Trd или остановимся на размере 380 -400 мм. Теперь о склейке. Обмотав бумажку-заготовку вокруг оправки один раз, оставшуюся часть бумаги промазываем клеем, даём ему немножко подсохнуть и обматываем второй раз.
Загладив шов, помещаем оправку с корпусом у источника тепла, например, у батареи отопления, после просушки зачищаем шов мелкой наждачной бумагой. Аналогичным способом изготавливаем и направляющие кольца. Берём обычный круглый карандаш и наматываем на него полоску бумаги шириной 30 - 40 мм в четыре слоя.
Получаем трубочку, которую после высыхания разрезаем на кольца шириной 10 - 12 мм. Впоследствии клеим их к корпусу. Они являются направляющими кольцами для старта модели. Форма стабилизаторов может быть различна (рис. 4). Их главное предназначение - обеспечение устойчивости модели в полёте.
Предпочтение можно отдать той, при которой часть площади находится за срезом кормовой (нижней) части корпуса. Выбрав нужную форму стабилизаторов, делаем его шаблон из плотной бумаги. По шаблону вырезаем стабилизаторы из пластины пенопласта толщиной 4 - 5 мм (можно с успехом применять потолочный пенопласт). Наименьшее число стабилизаторов - 3.
Сложив стопкой, друг на друга в пакет, скалываем их двумя булавками и, зажав пальцами одной руки, обрабатываем по краям напильником или бруском с наклеенной наждачной бумагой. Потом закругляем или заостряем все стороны стабилизаторов (предварительно разобрав пакет), кроме той, которой они будут крепиться к корпусу.
Далее - клеим стабилизаторы на ПВА в донной части корпуса и покрываем боковые стороны клеем ПВА - он сглаживает поры пенопласта. Головной обтекатель вытачиваем из пенопласта (лучше марки ПС-4-40) на токарном станке. Если такой возможности нет, его можно вырезать также из куска пенопласта и обработать напильником или наждачной бумагой.
Аналогично изготавливаем обойму под МРД и вклеиваем его в донную часть корпуса. В качестве системы спасения модели, обеспечивающей её безопасное приземление, применяем парашют или тормозную ленту. Купол вырезаем из бумаги или тонкого шёлка.
Для первых стартов диаметр купола следует выбирать порядка 350 - 400 мм, - этим самым ограничить время полёта - ведь хочется сохранить свою первую модель на память. После крепления строп к куполу производим укладку парашюта (рис. 6). После изготовления всех деталей модели проводим её сборку.
Головной обтекатель соединяем резиновой нитью (амортизатором) с верхней частью корпуса модели ракет. Концы строп купола парашюта связываем в один жгут и крепим его к середине амортизатора. Далее красим модели в яркие контрастные цвета. Стартовая масса готовой модели с двигателем МРД 5-3-3 около 45 - 50 г.
Подобными моделями можно проводить первые соревнования на продолжительность полёта. Если место для запусков ограничено, рекомендуем выбрать в качестве системы спасения тормозную ленту размерами 100x10 мм. Старты получаются зрелищными и динамичными.
Ведь время полёта при этом будет порядка 30 с, да и доставка моделей гарантирована, что очень важно для самих «ракетчиков». Модель ракеты для показательных полётов (рис. 7) рассчитана на старт с более мощным двигателем с общим импульсом 20 н.с. Она может нести на своём борту и полезный груз - листовки, вымпелы.
Полёт такой модели сам по себе эффектный: старт напоминает пуск настоящей ракеты, а выброс листовок или разноцветных вымпелов добавляет зрелищности. Корпус клеим из плотной чертёжной бумаги в два слоя на оправке диаметром 50 -55 мм, длина его 740 мм.
Стабилизаторы (их четыре) вырезаем из пластины пенопласта толщиной 6 мм. После закругления трёх сторон (кроме самой длинной - 110-мм) их боковые поверхности покрываем двумя слоями клея ПВА. Затем на длинной их стороне, которую потом крепим к корпусу, делаем желобок круглым напильником - для плотного прилегания стабилизаторов к круглой поверхности.
Направляющую трубку выклеиваем известным нам способом на круглой оправке (карандаше), разрезаем на кольца шириной 8 - 10 мм и крепим на ПВА к корпусу. Головной обтекатель вытачиваем на токарном станке из пенопласта. Из него же делаем и обойму под МРД шириной 20 мм и вклеиваем его в донную часть корпуса.
Наружную поверхность головного обтекателя два-три раза обмазываем клеем ПВА - для удаления шероховатости. Соединяем с верхней частью корпуса резинкой-амортизатором, для которого годится обыкновенная бельевая резинка шириной 4 - 6 мм. Купол парашюта диаметром 600 - 800 мм вырезаем из тонкого шёлка, число строп - 12-16.
Свободные концы этих нитей соединяем узлом в один жгут и крепим к середине амортизатора. Внутрь корпуса на расстоянии 250 - 300 мм от нижнего среза бумаги вклеиваем решётку из плотной бумаги или реек, которая не позволяет парашюту и полезному грузу опускаться в момент взлёта в низ модели, нарушая этим её центровку. Наполнение полезного груза целиком зависит от фантазии конструктора модели. Стартовая масса модели - около 250 - 280 г.
ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО МОДЕЛИ РАКЕТЫ
Для безопасного запуска и полёта модели необходимо надёжное стартовое оборудование. Оно состоит из пускового устройства, пульта дистанционного управления запуском, проводников для подачи электропитания и воспламенителя.
Пусковое устройство должно обеспечивать движение модели вверх до тех пор, пока не будет достигнута скорость, необходимая для безопасного полёта по намеченной траектории. Механические приспособления, встроенные в пусковую установку и помогающие при старте, применять запрещается Правилами соревнований по моделям ракет спортивного Кодекса.
Самое простое пусковое устройство - направляющая штанга (штырь) диаметром 5 - 7 мм, которая закрепляется в стартовой плите. Угол наклона штанги к горизонту не должен быть менее 60 градусов. Пусковое устройство задаёт модели ракеты определённое направление полёта и обеспечивает ей достаточную устойчивость в момент схода с направляющего штыря.
При этом следует учесть, что чем больше длина модели, тем больше должна быть и его длина. Правила предусматривают минимальное расстояние от верхней макушки модели до окончания штанги в один метр. Пульт управления запуском представляет собой обыкновенную коробку размерами 80x90x180 мм, изготовить её можно самостоятельно из фанеры толщиной 2,5 - 3 мм.
На верхней панели (её лучше сделать съёмной) устанавливают сигнальную лампочку, блокировочный ключ и кнопку пуска. На ней можно смонтировать вольтметр или амперметр. Электрическая схема пульта управления запуском изображена на рисунке 7. В качестве источника тока в пульте управления применяют аккумуляторы или другие элементы питания.
В нашем кружке многие годы используют для этой цели четыре сухих элемента типа КБС напряжением 4,5 V, соединив их параллельно в две батареи, которые, в свою очередь, соединяют между собой последовательно. Такого питания хватает для запуска модели ракет в течение всего спортивного сезона.
Это около 250 - 300 пусков. Для подачи электропитания от пульта управления к воспламенителю желательно применять медные многожильные провода диаметром не менее 0,5 мм с влагостойкой изоляцией. Для надёжного и быстрого соединения на концах проводов устанавливают штепсельные разъёмы. В местах соединения воспламенителя крепят «крокодилы».
Длина токоподводящих проводов должна быть свыше 5 м. Воспламенитель (электрозапал) двигателей моделей ракет - это спираль из 1 - 2 витков или отрезок проволоки диаметром 0,2 - 0,3 мм длиной 20 - 25 мм. Материалом для воспламенителя служит нихромовая проволока, обладающая большим сопротивлением. Электрозапал вставляют непосредственно в сопло МРД.
При подаче тока на спираль (электрозапал) выделяется большое количество тепла, так необходимого для воспламенения топлива двигателя. Иногда, для усиления начального теплового импульса, спираль покрывают пороховой мякотью, предварительно обмакнув её в нитролак.
При запуске моделей ракет необходимо строго соблюдать меры безопасности. Вот некоторые из них. Старт моделей производится только дистанционно, пульт управления запуском размещается на расстоянии не менее 5 м от модели.
Для предотвращения непроизвольного воспламенения МРД блокировочный ключ пульта управления должен находиться у ответственного за старт. Только с его разрешения по команде «Ключ на старт!» делается трёхсекундный предстартовый отсчёт в обратном порядке, оканчивающийся командой «Пуск!».
Рис. 1. Модель ракеты: 1 -головной обтекатель; 2 - амортизатор; 3 - корпус; 4 - нить подвески парашюта; 5 - парашют; 6 - направляющие кольца; 7-стабилизатор; 8 - МРД
Рис. 2. Формы корпусов моделей ракет
Рис. 3. Простейшая модель ракеты: 1 -головной обтекатель; 2 - петля крепления системы спасения; 3-корпус; 4-система спасения (тормозная лента); 5 - пыж; 6 - МРД; 7-обойма; 8 - стабилизатор; 9 - направляющие кольца
Рис. 4. Варианты хвостового оперения: при виде сверху (I) и сбоку (II)
Рис. 5. Приклейка строп: 1 - купол; 2-стропы; 3 - накладка (бумага или липкая лента) Купол
Рис. 6. Укладка парашюта
Рис. 7. Модель ракеты для показательных запусков: 1-головной обтекатель; 2 - петля подвески системы спасения; 3 - парашют; 4 - корпус; 5-стабилизатор; 6-обойма под ПРД; 7 - направляющее кольцо
Рис. 8. Электрическая система пульта управления запуском
Загрузка...