Rakieta HIPERSONAL

[Paul]

Witam,

Postanowilem otworzyc nowy temat o "naszej" wczesniejszej konstrukcji a mianowicie o rakiecie HIPERSONAL. Bylo juz duzo na ten temat na forum pirotechnicznym a tutaj jakos cicho na ten temat. Jak juz wczesniej Ksard zauwazyl, model jest juz prawie gotowy, brakuje jeszcze tylko pare "drobnostek".

Moze pare zdjec, pare obliczen no i przede wszystkim cos na temat zadania jakie ma spelnic HIPERSONAL.



Paul

[Gość]

no wlasnie jakies zdjeci wzucic mozesz i powiedz cos wiecej na ten tema chetnie poczytam

[KSard]

Pod tym hasłem kryje się projekt rakiety amatorskiej, która może przekroczyć barierę dźwięku.



Pomysł zrodził się pod koniec stycznia 2004 roku podczas dyskusji prowadzonej na forum pirotechnicznym w dziale modelarstwa rakietowego.



Pomysłodawcą jest PINOT, który podjął się opracowania i wykonania silnika rakietowego na paliwo wysokoenergetyczne własnej receptury.



Moim udziałem było wykonanie niezbędnych wyliczeń udawadniających możliwość osiągnięcie przez rakietę amatorską tak dużej prędkości.



Na tej podstawie opracowaliśmy założenia do projektu.



<span style="font-weight: bold">ZAŁOŻENIA PROJEKTU HIPERSONAL, czyli Hipersonicznego Aparatu Latającego:</span>



Rakieta, która pokona barierę dźwięku:

- silnik o masie paliwa 300 gram i masie korpusu 300 gram (razem 600g);

- masa całego zestawu max. 1400 gram (rakieta, waga do 800g).



Do przeanalizowania i wykonania są następujące "krytyczne" elementy rakiety:



- korpus silnika o masie do 300 gram i wytrzymałości do 100 atm.;

- dysza do osiągania prędkości naddźwiękowej;

- paliwo rakietowe o ISP min. 220;

- korpus rakiety - rura kompozytowa fi 50x1,5 mm, L=1000 mm zespolona ze statecznikami;

- zespół odzysku - spadochron + mechanizm wyzwalający;

- układ (najpewniej elektroniczny) pozwalający na pośrednie lub bezpośrednie wyznaczenie szybkości rakiety;

- głowica minimalizująca opory powietrza;

- zamontowanie kamery filmującej przebieg lotu okiem pasażera rakiety (jeśli wystarczy zapasu wagi)



Tak to wyglądało w 2004 roku.



Paul wykonał korpus i głowicę rakiety. Podzespoły ważą razem 420 g. Pozostaje wykonać jeszcze łoże silnika wraz z lotkami - to zadanie wykonuje Paul.



A tak kiedyś wyobrażaliśmy sobie HIPERSONALA







cdn.

[Paul]

Witam,

Loze silnika jak rowniez sekcja na elektronike sa juz gotowe. Nie wiem jaka srednice ma miec ten "nowy" silnik (????) gdyz wczesniejsze uzgodnienie zastosowania silnika AEROTECH albo CASARONI pozwalaja nam na srednice 38mm. Taka tez zastosowalem w tym lozu. Co do elektroniki to musimy jeszcze uzgodnic jaką elektronikę zastosujemy.



Paul

[KSard]

Dobra wiadomość ! Bardzo się cieszę, bo to kolejny krok zbliżający nas do finału.



Dla niewtajemniczonych w sprawę dopowiem - ustaliliśmy z Paulem, że pierwszy lot HIPERSONALA ma się odbyć na silniku fabrycznym produkcji AEROTECH albo CASARONI.

Takimi silnikami dysponuje Paul - ma odpowiednie certyfikaty do ich użytkowania.

Jeśli testy będą pomyślne, to zdecydujemy się na lot naddźwiękowy na silniku konstrukcji PINOTA.



Paul - jak ciężkie jest łoże?

[Paul]

Jaka srednice bedzie mial ten silnik?



Pozdrawiam

Paul

[KSard]

Wracając do historii należy odnotować bardzo ważne wydarzenie jakim był udany test silnika D30L200S konstrukcji PINOTA.



Jest to kolejny krok w kierunku skonstruowania napędu rakiety naddźwiękowej.

Pozwolę sobie tutaj zamieścić informacje zamieszczone na stronie konstruktora. Oto co napisał:



SILNIK: D30L200S

- rura 33,5x1,5 o długości komory spalania 200mm ze stali nierdzewnej (o Re=min520MPa) z systemem zabezpieczającym przed losową fragmentacją w razie CATO

- dysza: toczona stalowa dysza LaVala, z wkładką grafitową w części krytycznej

- zatyczka: toczona aluminiowa z możliwością umieszczenia zapłonu wewnątrz;

- uszczelnienie: o-ring gumowy 30x3,0

- system mocowania: pierścień osadczy Segera

- izolacja termiczna korpusu: brak





PALIWO:

- APAN_4N (skład na mojej stronie);

- szczególowy sposób przygotowania nie zostanie opublikowany

- składniki paliwa: ogólnodostępne

- 4 ziarna po 46 mm długości z kanałem 9mm. Inhibitowane na powierzchni zewnętrznej. Za spacery robiły odcinki lontu visco 3mm.

- Masa paliwa: 165 gram

- gęstość paliwa w stosunku do teoretycznej: 96%

- Kn w czasie testu: 325-382

- stopień ekspansji dyszy: 4,7



http://pinot.serwer.us/APAN_4N_Kn350_SilnikD30L200.avi Klatka co 0.2s:





- czas spalania: 1,8-2,0 sec

- czas ciągu 1,6 sec

- wartości szacowane:

CIAG MAX: 242 N

CIĄG ŚREDNI: 220 N

IMPULS CALKOWITY: 390 NS (Klasa I)

ISP : 240 s

a = 0,017 in/sec

n = 0,38





DZIAŁANIA PLANOWANE:

- Wykonanie dysz z tytanu (wykonane z Ti4Al)

- Wykonanie korpusu silnika D30L200 z Aluminium typ 2007 o Re=400 MPa (prawie wykonane);

- test statyczny lekkiego silnika zawierającego ww elementy - tym razem z izolacją termiczną (Plan);

- test lekkiego silnika na hamowni (Knod - jeśli znajdzie czas:));

- Wykonanie silnika D40L250C (z laminatu epoksydowo szklanego) - Plan;

- Testy statyczne D40L250C z 300-350 gram paliwa APAN_4N.



Jak widać - prace trwają i powiem więcej - przeprowadzono już nawet pierwszą próbę w locie silnika PINOTA w mojej rakiecie.

Test zakończył się niepowodzeniem, ponieważ rakieta miała problemy na wyrzutni. Ale może o tym napisze już w następnej odsłonie



cdn

[Paul]

Dla tych ktorzy jeszcze moze nie wiedza jak bedzie zainstalowana elektronika w rakiecie prezentuje jedno zdjecie z mojego innego modelu w ktorym zastosowalem identyczne rozwiazanie.







Paul

[PINOT]

Witam,



Na tę chwilę mam przeliczone parametry silnika i z grubsza parametry lotu rakiety arkuszem Nakki.



Silnik:

- średnica komory spalania 30mm, długość komory 352mm, całkowita zakładana dugość silnika 400mm.

- wykonanie z aluminium typ 2007, mocowanie dyszy, zatyczki - pierścień osadczy segera

- dysza z TiAl6 lub stal nierdzewna o średnicy krytycznej 7,5mm, wkładka grafitowa. W tej chwili stopień ekspansji dyszy wynosi 3, ale do celów projektu chyba dorobię inną

- całkowita masa silnika około 250 gram

Paliwo:

- 7 ziaren paliwa APAN_4 o teoretycznym ISP=220. Długość ziaren 47,7mm, średnica 28mm, kanal 9 mm. Całkowita masa paliwa 300g



Parametry silnika:

- max ciśnienie spalania 5,9 MPa, czas trwania ciągu 1,7 sek.

- efektywność dyszy 90%

- maksymalny siąg 372N

- calkowity impuls sinika 600 NS, klasa I

- silnik osiągnie ISP na poziomie 205 s



W rakiecie o masie 1000 gram, średnicy 50mm i współczynniku oporów powietrza 0,65 powinno dojść do przekroczenia szybkości dźwięku.

[Paul]

Witam,

Z tego co widze to prace nad HIPERSONAL`em posuwaja sie znowu do przodu. Co do loza silnika, to myslalem, ze bede go musial troche skròcic, a tu prosze "loze jest za kròtkie,ale mysle, ze i ten problem jest latwy do przeskoczenia.



Paul