Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
+====== 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.
+{{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]]
+==== Návratový systém ====
+Na raketě musí být z bezpečnostních důvodů umístěno [[https://en.wikipedia.org/wiki/Model_rocket#Model_rocket_recovery_methods|návratové zařízení]], které je dopraví konstrukci rakety na zem, tak aby nemohlo dojít ke zranění nebo poškození.
+=== Padák ===
+Padák je nejklasičtější konstrukce návratového systému.
+== 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.
+=== Jiné druhy návratových systémů ===
+Podobně jako u stratosférického balonu by bylo vhodné použít jako návratové zařízení [[https://en.wikipedia.org/wiki/Rogallo_wing|Rogallo]]. Takové řešení umožňuje řízený návrat na místo startu.
+Další zajímavou možností je [[https://rocketry.wordpress.com/copter-recovery-guide/micromax-helicopter-recovery-gallery/|Helicopter recovery]], která má podobné vlastnosti jako kluzák. Ale je konstrukčně jednodušší zvláště v případě použití 3Dtiskárny.
+==== 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]].
+======= Využití konstrukce =======
+  * instantní aerometrická měření spouštěná okolními podmínkami.
+  * Bezdrátový přenos dat - Jednorázové dosažení přímé viditelnosti přijímací stanice pro odeslání balíku naměřených dat ze stanice.
+  * Snímkování a skenování jednorázové události z velkých výšek.  (Větších než je dosažitelné např. kvadrokoptérou)
+  *
+====== Fyzikální měření ======
+Demonstrace silového a tlakového působení sil na raketu. Testování senzorů.
+====== Meteorologické aplikace ======
+===== Měření vertikálních profilů proudění v atmosféře =====
+Kouřová stopa může být použita jako měřící objekty pro zobrazení vertikální změny proudění. Jde o komplementární měření k datům získaným z wind-profileru.
+Data získaná tímto způsobem jsou využitelná v detekční síti meteorů [[http://wiki.bolidozor.cz/|Bolidozor]]
+===== Studium bleskových výbojů =====
+Raketa může vygenerovat bleskový výboj vytvořením vodivé cesty v atmosféře.
+Například uhlíkovou stopou, tenkým vodivým drátkem atd..
+====== Reference ======
+  * [[http://digitalcommons.calpoly.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1050&context=aerosp|Ballon rocket launch.]]