Ракеты...  Проект РК-4...  Ракета Циклон-5М:

Корпус и компоновка ракеты "Циклон-5М"


корпус стабилизатор головной обтекатель направляющие зацепы крепление двигателя концепция конструктивной надежности

Страничка ракетостроения. Последнее обновление:

Корпус, или, в несколько более широком смысле, планер, ракеты Циклон-5М, не отличается новизной технологии или крутизной материала. Это простая пластиковая ракета из доступных материалов, выполненная по аналогии с Циклоном-3. Однако задача данной ракеты состояла в отработке компоновочной схемы, которая заточена на размещение двухпарашютной системы спасения и весьма продвинутой аппаратуры управления ССР, регистрации полетных данных и поиска, которую можно использовать на более серьезных ракетах. Конструкция Циклона-5М получилась неплохо проработанной с точки зрения технологичности, защиты и простоты доступа к оборудованию, простоты разборки-сборки и подготовки к полету и поэтому заслуживает достаточно подробного рассмотрения.


Корпус

Корпус ракеты состоит из двух пластиковых ПВХ сантех труб диаметром 50мм. Одна труба для отсека системы спасения длинной 550 мм.

Длина второй трубы для моторного отсека может варьироваться в зависимости от мотора. На момент написания статьи есть два варианта. Один основной 500 мм под мотор РДК-Х3-600 и второй вариант 565 мм под мотор РДК-4-300.

Итак, корпус это два отсека. Верхний - отсек системы спасения, нижний - моторный. Соединяются они встык при помощи приборного модуля, который имеет форму жесткого цилиндра, на который надеваются трубы корпуса. Фиксация производится с помощью обычных шпилек М5. Резьба для шпилек делается только в дальней стенке, поэтому такое крепление достаточно быстроразъемное и очень надежное.

В приборном модуле, как следует из названия, размещено БРЭО, и есть дополнительный объем для другого оборудования в перспективе. В верхней части модуля установлена мортира основного спускового парашюта, поэтому этот модуль я частенько называю активатором.

Корпус активатора выполнен из двух отрезков той же трубы, что и корпус ракеты. Для изменения диаметра отрезков из боковины вдоль оси вырезана полоска пластика шириной 9 мм для внешнего, и 19 мм для внутреннего. Они состыкованы в нужном положении вырезами в противоположные стороны и склеены секундным клеем-гелем. При склеивании половинок корпуса активатора они были вставлены в трубу корпуса ракеты. Результирующий диаметр корпуса активатора, таким образом, точно соответствует внутреннему диаметру корпуса ракеты, что очень важно для точной стыковки отсеков ракеты. Технология очень простая, но эффективная. Причем, если перед сборкой внутренний отрезок разрезать на две коротких половины и между ними расположить перегородку, то можно разбить внутренний объем активатора на два поменьше. Так сделано на активаторе Циклона-5М. Верхний объемчик для БРЭО, нижний резервный для любого другого оборудования.

Цель активаторной схемы размещения оборудования не только соединения отсеков ракеты, но и дополнительная защита электроники при нештатных ситуациях. Корпус активатора имеет двойную прочность и очень неплохо справляется с защитной функцией.

Эту концепцию я называю "концепцией конструктивной надежности", или КОКОН. Её смысл прост и очевиден. Сложное оборудование размещается в отдельных специально усиленных модулях, которые могут нести дополнительную функцию, как, например, соединение отсеков или головного обтекателя.


Стабилизаторы

На ракете четыре стабилизатора. Они установлены на моторном отеке по отработанной и надежной технологии, использованной при создании ракеты Циклон-3 с помощью накладок из пластиковых уголков.

Сами стабилизаторы выполнены по технологии, отработанной и проверенной на двух мощных ракетах Эврика-2 и Нордика-1. Они сделаны из оргалита, который легко режется обычным модельным ножом и элементарно обрабатывается шкуркой. Однако последующая пропитка эпоксидной смолой, которую оргалит очень хорошо впитывает, делает их прочными, жесткими, поистине неубиваемыми. Нюанс тут только один, после пропитки необходимо поместить плоскости под гнет на ровную поверхность до полной полимеризации.

Некоторым недостатком данной технологии можно считать не самые лучшие весовые характеристики.


Головной обтекатель
Головной обтекатель (ГО), выточен из прочной породы дерева, типа бук. Убить такой ГО можно только с большой высоты о бетон. Дерево не экранирует радиоволны, внутренний объем ГО достаточно большой, в нем отлично разместилась электроника системы поиска, о которой речь пойдет отдельно. ГО, таким образом, представляет собой отдельный модуль с оборудованием, хорошо вписавшийся в "концепцию конструктивной надежности".


Направляющие зацепы
Использовано два крыловидных Т-образных направляющих зацепа новой разработки, основная задача которой была сделать произвольным выбор положения зацепов и при этом избежать сверлений в корпусе.

Совершенно естественно для пластикового корпуса использовать пластиковые зацепы. Это стало возможным после освоения склейки пластика при помощи секундного клея. Стало возможным склеить сам зацеп из 4-х кусочков пластикового уголка и закрепить его на клею на корпусе.


Крепление двигателя
Тут все просто. Диаметр двигателя РДК-Х3-300 близок к внутреннему диаметру моторного отсека. Поэтому для установки мотора достаточно подогнать его диаметр и вставить на трении. Сам мотор одноразовый и не требует жесткой фиксации, поскольку его утеря после отработки не имеет значения.

Немного сложнее дело обстоит с креплением мотора РДК-4-300. Но и эта проблемка решается элементарно, при помощи двух оргалитовых колец на моторе.



Концепция конструктивной надежности

Конструкция планера ракеты Циклон-5М имеет некоторые технологические новшества, главная задача которых упростить и удешевить проект без влияния на характеристики. Но главная особенность проекта нельзя сказать, что очень новая для моих ракет, но именно здесь она получила полное законченное воплощение и сформировалась в виде КОнцепции КОнструктивной Надежности, или КОКОН. Для любительских ракет задача спасения ракеты стоит на первом плане по многим очевидным причинам. Однако понятно, что не всегда все идет гладко, и тогда решающую роль играет спасение хотя бы недешевого оборудования. В этом смысле важность КОКОНа трудно переоценить.

Выше я пояснял, что в основе КОКОНа лежат специальные усиленные модули, в которых размещается оборудование. Это только одна сторона концепции. Вторая важная особенность концепции - независимая амортизирующая подвеска оборудования, конечно в случае, если это возможно без нарушения её функциональности. Звучит грозно, но осуществляется очень просто: оборудование помещается в специальный "кокон" (в соответствии с названием :) ) из вспененного полиэтилена, а уже этот "кокон" размешается в усиленном корпусе модуля. Такая схема позволяет избежать передачи жестких ударных нагрузок на оборудование, что в сочетании с жестким усиленным корпусом модуля, позволяет избежать разрушения оборудования даже при очень серьезных падениях.

Важно именно сочетание данных факторов. Как показала практика, одной мягкой подвески недостаточно. При падении ракеты Круиз-1 маяк в обтекателе был сильно поврежден из-за того, что корпус обтекателя был прослаблен. В то же время при аварии ракеты Циклон-5, в которой уже был применен КОКОН, все оборудование было сохранено. /30.07.2016 kia-soft/

***