Ракеты... Проект "Циклон-2М": Система спасения

Система спасения ракеты "Циклон-2М"


крепление пламегаситель трос мортира парашют таймер приборный отсек сборка

Страничка ракетостроения. Последнее обновление:

Об особенностях системы спасения ракеты "Циклон-2М" я уже говорил во вводной статье. Теперь давайте посмотрим конкретно её устройство. Схема системы представлена на Рис.1. При описании буду ссылаться на схему, указывая в скобках номер позиции на схеме.

Крепление

Крепление силового троса осуществляется не силовой шпилькой, как в Циклоне-2, а винтом М5 (5). Выступающая шляпка винта выполняет роль переднего зацепа за направляющую. Винт расположен на 280 мм от верхнего среза корпуса. Он как бы разделяет передний аппаратный модуль на две части. Передняя, над винтом, для парашюта и мортиры. Задняя, под винтом, для электроники - таймера системы спасения и дополнительной произвольной полезной нагрузки, например высотомера.

Пламегаситель

Пламегаситель (11), как обычно, выполнен из металлической мочалки. Кусок мочалки просто одет на силовой трос системы и при зарядке мортиры плотно запихивается в её корпус (10). Провода к запалу тоже проходят вместе с тросом через рабочее тело пламегасителя. Поэтому колодка (13) подсоединения запала аккумулятора давления БАД-2Л (или БАД-1Л) находится над пламегасителем, т.е. тоже защищена от перегрева.

Трос

Силовой трос (7), крепится напрямую к силовому винту (5). Трос сначала проходит через центр донца корпуса мортиры (10), а далее проходит в натяг через осевое отверстие поршня (14), соединяется с фалом парашюта (17) и фалом обтекателя (15).
Очень важно, что трос в районе мортиры защищен от обгорания отрезком резиновой трубки. Трубка толстостенная от велонасоса, длина её немного больше высоты корпуса мортиры. Вставляется она в натяг в центральное отверстие в дне мортиры. Длина участка троса от силового винта (5) до корпуса мортиры (10) подобрана так, чтобы потянув за фал парашюта, можно было вытащить мортиру из корпуса ракеты (1) для перезарядки. Мортира при этом фиксируется от сдвига вниз по тросу очень простым способом. На изолирующую трубку (12) около донца мортиры одевается стальная шайба (8), а на тросе в начале трубки делается узел и продевается в трубку. Образуется утолщение, не дающее мортире сместиться вниз.

Участок троса от мортиры до поршня (14) подобран так, чтобы поршень мог выходить за пределы корпуса (1) ракеты независимо от положения мортиры.

Мортира

Мортира (10) представляет из себя легкий, но прочный алюминиевый стакан высотой 60 мм, отрезанный от баллона с газом для зажигалок. Диаметр баллона идеально подходит под внутренний диаметр корпуса ракеты, выполненного из сорокамиллиметровой ПВХ сантехтрубы. Устанавливается мортира, как говорилось выше, на трос (7) системы и фиксируется в положении позволяющем вытаскивать её из корпуса для перезарядки. Через резиновую изолирующую трубку (10), вставленную в центральное отверстие в дне мортиры проходит силовой трос и провода (6) запала (9). Запал, точнее аккумулятор давления, типа БАД-2, подсоединяется к проводам через стандартную электрическую колодку (13) выше пламегасителя.

При зарядке мортиры (10) БАД-2Л (13) подсоединяется к колодке (13), укладывается на дно мортиры и изолируется пламегасителем (11). Мортира проталкивается в корпус ракеты до упора в силовой винт (5). Сверху укладывается поршень (14) и парашют. При срабатывании сначала выбивается поршень и выталкивает парашют. Затем парашют тянет за трос и вытаскивает мортиру. Чтобы не было утечки вышибных газов вниз под мортиру, края стакана следует слегка развальцевать, чтобы он плотно с некоторым трением входил в корпус. Тут мы убиваем сразу и второго зайца, поскольку трение при движении мортиры по корпусу создает демпфирующий эффект при рывке раскрывшегося парашюта, значительно смягчая его и ослабляя нагрузку как на трос, так и на узлы ракеты.

Парашют
Парашют (17) диаметром 55 см вместе с амортизатором (16) родной от Циклона-2.

Таймер

На ракете установлен новый таймер (2) ТК-3. Его электроника собрана по методу слайс, что позволило установить его на стенку корпуса ракеты прямо за силовым винтом, и рядом расположить батарею питания типа Крона. Перед таймером уложил войлочную прокладку (4), чтобы защитить отсек электроники от случайного прорыва газов из передней мортирной части, а также, чтобы защитить батарею (3) от жесткого контакта с силовым винтом.

Всё управление и индикация выведены на борт ракеты. Управление таймером - включение, регулировка времени задержки, проверка цепи - делаются без разборки ракеты.

Очень просто при этом организуется и система запуска таймера. По долгом и здравом размышлении пришел к выводу о необходимости, так называемого, "джамперного" пуска. Очень известная и очень простая система. Для запуска таймера на борт ракеты выведены два проволочных контакта. Они замкнуты перемычкой-джампером. При старте ракеты выдергивается перемычка и запускается таймер. При всей кажущейся допотопности джамперной схемы, мы имеем по факту ряд безусловных преимуществ. Практически абсолютная надежность запуска таймера и никаких лишних деталей, а значит и веса, на борту ракеты.

Приборный отсек

После организации системы спасения в корпусе остаётся свободное место за таймером. Его можно использовать под приборный отсек. Длина отсека 65 мм. Этого достаточно для размещения дополнительного оборудования, полезной нагрузки. Чтобы не делать каких-то перегородок, оборудование размещается в жестком контейнере из корпуса большого электролита или того же баллона для заправки зажигалок.

Для начала разместил в приборном отсеке высотомер фирмы EagleTree. Высотомер укладывается в контейнер в мягкой оболочке из вспененного полиэтилена. В контейнере сделано окно для индикатора показаний. Контейнер закрыт подходящей пластиковой крышкой, в которую вмонтирован микровыключатель. Получается самостоятельный съемный высотомерный модуль. Его можно снимать и устанавливать на другую ракету.

При отсутствии необходимости в полезной нагрузке отсек заполняется легкой амортизирующей заглушкой из упаковочного вспененного полиэтилена.

Сборка

Сборка системы настолько тривиальна, что не требует каких-то длинных пояснений. К тому же большая часть процесса уже описана выше. Просто кое-что уточним.

Процесс сборки можно начинать только при выключенной кнопке питания и установленном джампере.

Для подсоединения батареи питания отсоединяем хвостовой моторный модуль, вынимаем контейнер с полезной нагрузкой. Длина проводов питания таймера должна быть достаточной, чтобы позволить колодке питания выпасть из корпуса. Подсоединяем батарею, обязательно фиксируем колодку кольцевой резинкой, проталкиваем батарею в корпус ракеты до нужного положения рядом с таймером. Вставляем контейнер с полезной нагрузкой (или заглушку) и пристыковываем хвостовую часть.

Для зарядки мортиры снимаем передний обтекатель, тянем за фал парашюта и вытаскиваем мортиру. Подсоединяем к разъему запал-аккумулятор давления БАД-1 или БАД-2. Далее как уже упоминалось в разделе про мортиру.

В результате получаем подготовленную к запуску ракету. Устанавливаем ракету на направляющую, привязываем джампер к направляющей посредством капронового тросика, нажимаем кнопку включения таймера. Зажигается сигнальный диод и ракета готова к пуску. Нам остается только отойти подальше и нажать кнопку "пуск" на пульте запуска мотора.

Система успешно прошла стендовое испытание, в котором моделировался взлет. Уверенно сработала от навески 0,6 г охотничьего дымного пороха. Ревизия не установила следов перегрева на элементах конструкции.

Летные испытания прошли 18.09.2011г. Все элементы системы отработали четко. /11.09.2011 kia-soft/

***