Блочно-модульная ракета-модель

Первые работы по созданию блочно-модульной ракеты-модели (РМ) начались в сентябре 2018 года. РМ создавалась для участия в международном чемпионате CanSat в лиге ГИРД. Для данной лиги РМ должна отвечать нескольким основным требованиям:

Должна осуществлять доставку спутника с системой спасения, размером с банку из-под кока-колы объёмом 0,35л (габариты: диаметр – 66мм, высота - 220 мм; масса - 350г), на максимальную высоту.
РМ должна иметь собственную систему спасения
Электроника РМ должна регистрирующая высоту полёта, скорость, ускорение и горизонтальное удаление от точки старта
Полёт РМ осуществляется на РД1-100-7.

Тогда, команда разработала РМ, которая по итогам чемпионата команда заняла 6ое место. Для РМ был создан полный комплект чертежей и 3D моделей.

После такого среднего результата уже новая команда продолжила работу над модернизацией РМ.

Главной целью работ являлась модернизация блочно-модульной конструкции «Ракеты-модели А1» и увеличения высоты вывода полезной нагрузки (ПН). Во время проведения работ были использованы методы математического анализа и моделирования. В результате были изменены некоторые детали конструкции с целью увеличения их прочности и надёжности, уменьшения массы и упрощения системы замены деталей. Для увеличения стабильности ракеты-модели и уменьшения ее массы были проведены расчеты площади стабилизаторов, подобран аэродинамический профиль и их форма. Изменение системы крепления стабилизаторов увеличило её надежность. Для РД100 и РД300 были созданы разные комплекты стабилизаторов с различными способами крепления. Система крепления стабилизаторов для РД300 стала состоять из пазов, прикрепляемых к корпусу ракеты-модели с помощью винтов. Стабилизаторы для РД100 стали иметь систему креплений, которая имеет меньший запас прочности, но также создаёт меньшее сопротивление. Был переработан чехол для двигателя. Новая конструкция имеет меньшую массу и позволяет использовать несколько типов двигателей (РД300 и РД100). Произвелась переработка конструкции переходного отсека для обеспечения более удобного и быстрого доступа к электронике. Таким образом, была создана РМ «Игорь».

Для РМ данного типа был создан складной стартовый стол.

Однако данный тип РМ потерпел ряд неудач на испытаниях, поэтому конструкцию РМ пришлось пересмотреть.

Таким образом, была создана РМ «Оксана». В этой РМ была изменена система крепления двигателя, что позволило уменьшить массу, была изменена система крепления отсека электроники, что позволило уменьшить время подготовки ракеты на старте. Была пересмотрена программная часть изделия.

Этот тип ракеты уже показал более хорошие результаты, что позволило занять первое место на чемпионате CanSat. Однако мы столкнулись с одной довольно существенной проблемой – самопроизвольное выбивание обтекателя из ракеты. Средствами Solidworks была осуществлена продувка РМ. Это позволило сделать вывод — обтекатель выбивает не из-за потоков воздуха, которые могли образовываться из-за бугелей, находящихся непосредственно у обтекателя. Командой было рассмотрено множество версий. На данный момент самая правдоподобная версия — обтекатель вылетала из-за резкого и большого перепада давлений и герметичности отсека ПН. Работа над решением это проблемы продолжается.

Кроме того данная ракета имеет набор документации, включающий в себя техническое задание, полный набор чертежей с пояснительной запиской, документацию на электронику.

В этом году была набрана новая команда по работе над новой одноступенчатой РМ. Данная РМ создается под двигатель РДК-2000. Габариты двигателя: диаметр – 98мм, длина – 273мм. Это означает, что данная РМ будет иметь бо̀льшие габаритные размеры, бо̀льшую скорость и соответственно бо̀льшие нагрузки, что ставит перед ребятами ряд проблем, которые надо решить.

Новая РМ будет создаваться на базе старой. Ребята на данный момент полностью разобрались в конструкции и электроники прошлой версии и разработали свои модели ракеты в программе Openrocket.