Stránka je zamknutá

Tato stránka je právě zamknutá pro úpravy jiným uživatelem. Musíte počkat, než onen uživatel dokončí své úpravy nebo než tento zámek vyprší.
Právě zamknuto: 3.16.50.164
Zámek vyprší: 2025/04/04 15:50 (8 min)
Tato stránka je pouze pro čtení. Můžete si pouze prohlédnout zdrojový kód, ale ne ho měnit. Zeptejte se správce, pokud si myslíte, že něco není v pořádku.
====== Experimentální konstrukce rakety ======

Cílem konstrukce experimentální rakety je navrhrnout pokud možno univerzální stavebnici sondážní rakety s motorem pro opakované použití na tuhé palivo. Nápad na realizaci takového projektu vznikl na astronomické expedici 2014 v návaznosti na již několik let trvající starty malých primitivních raket bez užitečné zátěže. 

{{:cs:designs:rocket:3dprinted_rocket.jpg?direct&300 | Funkční vzorek 3D tisknutelné rakety}}{{:cs:designs:rocket:3dprinted_rocket_parts.jpg?direct&300 | Jednotlivé díly tisknutelné rakety}}

Naopak tento projekt by měl přinést možnost na raketě pracovat dlouhodoběji a vytvořit návrh, který bude schopen nést alespoň částečně užitečnou zátěž. 



===== Konstrukce rakety =====
Mechanická konstrukce rakety by měla být modulární pro přizpůsobení různým experimentům. Ideálně, kdyby jednotlivé části rakety byly tisknutelné na 3D tiskárně, nebo byly tisknutelné alespoň jejich modely. 

==== Opakovatelně použitelný motor ====

Pro modelářské účely je dostupný opakovaně použitelný motor na tuhé palivo. Opakovaným použitím se myslí fakt, že pro další start jej stačí doplnit o palivovou patronu, která stojí přibližně 30 Kč. 

{{gallery>:cs:designs:rocket?rocket_engine*.jpg&100x100&crop&lightbox}}


=== Raketové palivo ===

Tuhé palivo pro opakovatelně použitelný motor je ve formě patron s kanálkovým vyhoříváním. Do motoru na obrázcích výše se dávají dvě patrony nad sebe oddělené gumovými O-kroužky pro zamezení jejich volnému pohybu.

{{gallery> :cs:designs:rocket: ?rocket_fuel*.jpg&100x100&crop&lightbox }}

==== Raketový motor na jedno použití ====

Zajímavou větví vývoje sondážní rakety by mohl být vývoj raketového motoru na jedno použití. Navrženého tak, že by byl vytisknutelný na [[cs:designs:3dprint|3D tiskárně]]. Vývoj tímto směrem se odehrává v [[https://github.com/UpickaRAketovaSkupina/Raketa|tomto githhub repositáři]].

Návrh postupu vypadá následovně: na 3D tiskárně se vytiskne tělo motoru, kopyto pro trysku, píst na upěchování a víčko motoru. Do spodní části těla motoru se dá kopyto pro trysku potřené vazelínou, ze shora se nasype tmel na výrobu trysky (ZnCl - ZnO?), do těla motoru se zasune píst a tryska se upěchuje pravidelným mlácením do pístu po správný čas (tlačit heverem proti něčemu?). Po té so kopyto pro trysku vytáhne ven a motor se ze shora naplní palivem (válečky, na bázi sorbitolu?). Nakonec se navrh přilepí víčko (acetonem, nebo jiným rozpouštědlem?).

Vhodné pro inspiraci jsou tyto stránky:
[[http://www.raketaci.cz/index.php/fofum-pokec-o-cem-koli/sorbitolove/37-vlastni-vyroba-motoru|raketaci.cz - vlastní výroba motoru]]
[[http://canov.jergym.cz/vybusnin/PXD/cl/rakety.htm|Project-X vs. Detonator]]
==== Padák ====

Na raketě musí být z bezpečnostních důvodů umístěn padák, který je spolehlivě rozvinut v konečné fázi letu.

=== Výmetná slož padáku ===

Vyhození padáku bude realizováno náloží ze střelného prachu, která vystřelí špičku a vymete padák. 
Elektronika spouštěče bude v takovém případě využívat obvod 555 spojený s výkonovým tranzistorem HEXFET. Úlohou časovacího obvodu 555 je vytvořit časově posunutý jednotkový skok, který otevře výkonový tranzistor.
Čas výbuchu by byl nastavitelný SMD trimrem na PCB. A jako spínač by byl použit HEXFET se spínacím napětím menším než 2V. V takovém případě by bylo možné celé zařízení spolehlivě napájet z jednoho
lithiového článku o nominálním napětí 3,7V, protože napěťový úbytek na HEXFETu je zanedbatelný.

Takové řešení je lepší než klasický tyristorový časovač především v tom, že nepotřebuje na rozdíl od tyristoru vysoké napájecí napětí. Navíc je možno ve větším rozsahu měnit časování. 


==== Stabilizační plochy ====

V klasickém návrhu modelářských raket je uvažováno o stabilizačních plochách běžné křidélkové konstrukce. Takový tvar je ale problematický pro vytištění na 3D tiskárně.  Z technologických důvodů by bylo lepší použít [[http://en.wikipedia.org/wiki/Grid_fin|Решётчатые рули]]. Tato konstrukce je testována i v [[http://tminusarduino.blogspot.cz/2014_08_01_archive.html|podobném projektu]] kde je vyvíjen rocket guidance system.

Nový přistup byl proto  [[http://www.mlab.cz/redmine/issues/288|testován]] na zmenšeném modelu.

{{ :cs:designs:rocket:3d_printed_fin.jpg?direct&300 |}} {{ :cs:designs:rocket:3d_printed_grid_fin.jpg?direct&300 |}}

Každý z výtisků na fotografii výše má hmotnost 7g. Jejich pevnost je pravděpodobně větší, než při stejné konstrukci vytvořené z papíru. Pevnost výtisku s grid-finem je navíc podstatně větší, nez u verze s klasickými křidélky. Problémem gridfinu je požadavek na jeho pravidelnost, který není tiskem jednoduché splnit, proto bude pravděpodobně využíván hybridní design obou konceptů. 
==== Kamera ====

Pro první starty bude pro záznam letu jako payload umístěna kamera se záznamem na mikroSD kartu. 


==== Dohledávací vysílač ====

Ještě během Astronomické expedice byla otestována konstrukce dohledávacího vysílače složeného ze součástek zaletovaných do vzduchu. Konstrukce fungovala ale nebyla dostatečně odolná pro použití v raketě.

Jako další krok je proto navrhován plošný spoj, který má sloužit jako mechanická podpora celého vysílače. Použitý plošný spoj bude dvouvrstvý s tloušťkou laminátu 0.3mm. 

Anténa takového vysílače má být tažena volně podél trupu rakety ve vodících trubičkách. Vysílač by měl být umístěn ve špičce a během vymetení špičky by se anténa měla vytáhnout z vodících trubiček. 

==== Telemetrický vysílač ====

V další fázi vývoje rakety, kdy bude natrénováno odpalováni opakovaně použitelného motoru bude dohledávací vysílač nahrazen komplikovanějším modulem schopným vysílat telemetrii ze základních čidel. Vysílač bude proto spojen s mikroprocesorem, který bude mít možnost řídit výmět padáku podle odhadnuté výšky, změřeného zrychlení atd. 


===== Podpůrný software =====

==== Simulace parametrů rakety ====


Pro simulaci aerodynamiky letu rakety je použit program [[http://openrocket.sourceforge.net/|OpenRocket]]. 

{{ :cs:designs:rocket:rocket-v1.png?direct&300 |}}

Zdrojové soubory simulace jsou uloženy v [[https://github.com/UpickaRAketovaSkupina/Raketa|Github repozitáři]]. 


==== Zpracování telemetrických dat ====

  * [[https://openmissioncontrol.wordpress.com/|Open Mission Control]]
===== Měření motorů =====

==== Přípravek pro měření tahu ====

Pro měření tahu opakovaně použitelných motorů by bylo potřeba navrhnout přípravek využívající tenzometrický element z elektronických vah. Tento tenzometr by pak byl v můstkovém zapojení připojen k ADC, přes které by byl vyčítán tah motoru. 

Na měřící stolici by měl být k dispozici i výstup pro připojení palníku s autodiagnostikou podobně, jako na odpalovací rampě. 

Technické parametry:
  * Nutnost začít měření synchronizovaně se zážehem motoru.
  * Časové rozlišení měření křivky ideálně 10ms, maximálně však 100 ms. Doba hoření motoru je přibližně 1,5 s 

Úkoly k vyřešení:
  * Nalézt tenzometrický element do elektrické váhy s dostatečným měřícím rozsahem. 
  * Navrhnout připojení ADC k můstkovému zapojení rezistorů v tenzometru.

===== Existující řešení =====

  * [[http://raketky.x2u.cz/redals/index.htm|REDALS]].


====== Záznamy z vývoje ======

===== První start =====

Celý článek o prvním pokusu je [[http://blog.astronomie.cz/expa14/2014/11/21/startrakety/|Expedičním blogu]]. Elektroniku v tomto případě konstruoval Ondra Šesták a skládala se ze dvou částí. Telemetrického vysílače a časovače pro odpálení padáku. Technická výkresová dokumentace k oboum zařízením je v [[https://github.com/ondra6ak/rocket-telemetry|Git repozitáři]].