Парашют для модели ракеты своими руками
Ракета с парашютом
Дорогие друзья, предлагаем вам сделать довольно сложную модель — ракету с парашютом.
Для ракеты приготовьте плотную цветную бумагу, а для парашюта, который обеспечивает плавный спуск, – папиросную бумагу или кальку. Возьмите лист размером 170х250 мм и сверните из него конус (рис. 1). Чтобы бумага легче сворачивалась, протяните её между столом и ребром линейки. Склейте конус. Наденьте на готовый корпус шаблон до упора (можно работать и без вспомогательного шаблона) и проведите карандашом линию на конусе. Излишек бумаги обрежьте.
Для стабилизаторов вам понадобятся три листка размером 80х170 мм. Согните каждый листок пополам вдоль, наложите на них по два шаблона – № 1 и № 2 и обведите их карандашом (рис. 2). Вырежьте по контуру стабилизаторы, отогните кромки по пунктиру, намажьте внутренние стороны клеем и присоедините к корпусу ракеты.
У ракеты должно быть три больших и три маленьких стабилизатора. Прежде чем устанавливать их на модель, разметьте места их крепления (рис. 3).
Для изготовления купола парашюта возьмите тонкую бумагу размером 280х280 мм. Согните её несколько раз так, как показано на рис. 4, и обрежьте – купол готов. Теперь подготовьте стропы – простые нитки. Их должно быть восемь. Все одного размера. Чтобы определить этот размер, возьмите 1,5 диаметра купола парашюта и прибавьте к этой величине длину корпуса ракеты. Наклейте стропы на купол так, чтобы стропы с латками были собраны вместе, одна к другой (рис. 5). Завяжите стропы в узелок на расстоянии от купола, равном 1,5 длины диаметра купола, и сделайте второй узелок – на конце строп. Потом протяните пучок парашютных строп внутрь корпуса ракеты проволочным крючком. Второй узелок пучка закрепите на носу ракеты иголкой с ниткой. Сложенный парашют уложите в кормовую часть ракеты и можете производить запуск.
Запустите ракету рукой под углом 60–70 градусов к горизонту. Она взлетает и, после того как раскрывается парашют, плавно опускается на землю. Получается очень интересно!
Источник
Парашют для модели ракеты своими руками
Снять работу системы удалось через месяц. Правда получилось тоже не слишком удачно, см. видео, т.е. чтобы разглядеть открытие парашюта, надо очень постараться. Но все равно полет красивый.
Когда писалась статья о проекте РК-1, проект РК-2 был только в самом зародыше. Но уже тогда, я высказал мнение, что система спасения — самая сложная в ракете, не несущей других полезных грузов. Как в воду глядел. Больше всего времени потрачено именно на отработку этой системы. Была, правда, допущена и тактическая ошибка. Для таких тонких и ответственных систем надо, конечно, проводить сначала серию наземных тестовых испытаний, прежде чем проводить полеты. Именно после такой серии стендовых испытаний и был осуществлен успешный запуск.
Однако хватит воды. Расскажу о том, что получилось, и в чем уверен. Схема системы спасения ракеты РК-2-1 представлена на Рис.1. Она получилась простой и надежной. Давайте по порядку. Позиции элементов на схеме буду указывать цифрами в скобках. Например, фюзеляж (1).
Крепление
Пламегаситель
10мм, по-видимому, из тонкого стекловолокна. Я говорю, «по-видимому», поскольку затрудняюсь точно назвать состав, из которого выполнена лента. Она оказалась у меня случайно. Знаю только, что прочность ее не менее, если не более, чем у капроновой, такая же гибкость, легкость и довольно высокая термостойкость. Я пытался оплавить зажигалкой, но все чего я добился — небольшое обугливание, не приведшее к серьезной потере прочности. Но на всякий случай, трос я сделал из двойной ленты. Могу только приложить фотку, может поймете о чем идет речь. Если такого троса у вас нет, то думаю вполне можно применить обычный капроновый. Возможно только придется увеличить рабочее тело пламегасителя. Тут надо будет поэкспериментировать.
Одним концом трос (5) соединен с пламегасителем (4). Другим — со следующим элементом системы — поршнем (6). Длина троса должна быть такой, чтобы поршень выходил за пределы фюзеляжа на 10-15см.
Поршень
Вертлюг.
Амортизатор
15см от места крепления организуем амортизатор (7). Это расстояние, на самом деле зависит от конкретной ракеты. Лучше всего его выбрать таким образом, чтобы при полностью утопленном поршне сам амортизатор оказался у верхнего среза фюзеляжа, но еще не был утоплен. Задача амортизатора смягчить ударные нагрузки при раскрытии парашюта. Он делается из любой прочной кольцевой резинки, например, вырезанной из велокамеры. Резинка привязывается в двух местах к стропу на расстоянии длины резинки в вытянутом состоянии. Получается такая петля, растягивающая резинку при натяжении. В эту петлю на центральный строп можно закрепить обтекатель (8). Для этого в обтекателе с нижней стороны я высверливаю канал диаметром 10мм и глубиной 20-25мм. На расстоянии 10мм от нижнего среза обтекателя вкручиваю винт М3, за который и цепляю обтекатель к системе.
Парашют ПРСК-1
Лень — двигатель прогресса. Природная лень и отсутствие хорошей швейной машинки заставили меня придумать технологию изготовления тканевого парашюта без шитья. По этой технологии парашют диаметром до 80см, т.е. для небольшой ракеты весом до 700г, делается даже легче, чем из пластикового пакета. Зная вес своей ракеты, вы можете прикинуть в моей программе amo-1 размер парашюта, требуемый для нужной скорости снижения. На «ФЕНИКСЕ», вес которого не превышал 200г был успешно применен плоский шестигранный парашют диаметром всего 46см. По ходу замечу, что гнаться за большими куполами не только не обязательно, но и может выйти боком. Однажды мне уже пришлось отмотать 2км по пересеченке за снесенной ветром ракетой.
Для начала делаем шестигранную, а начиная с диаметра 60см лучше восьмигранную, выкройку из газеты. По выкройке разогретым паяльником вырезаем купол. Стропы делаем из капроновых веревок толщиной где-то около 1мм. Длина строп приблизительно в 2-3 раза больше диаметра купола, плюс запасик на организацию центрального стропа, амортизатора, петли крепления к поршню.
Теперь крепим стропы к куполу. Вот тут-то самая фишка. Никакого шитья. Делаем на стропе простой узел-удавочку и накидываем на сложенный в два раза уголок купола и хорошо так затягиваем на расстоянии 10 мм от вершины угла.
Слегка обрезав лишний конец узелка и уголка, оплавляем их зажигалкой до образования аккуратных круглых галтелей. Оплавляем так, чтобы галтели плотно прилегали к узлу. Все, строп присоединен. Таким же образом крепим все стропы. И затем с небольшим усилием расправляем купол в месте крепления каждой стропы. Один нюанс — сложение всех уголков купола надо делать в одном направлении (вниз). Тогда после закрепления строп, купол будет не плоским, а приобретет некоторый объем, что увеличивает эффективность парашюта.
Если кто-то думает, что такое соединение строп и купола не прочное, тот глубоко заблуждается. В этом я убедился, когда в одном аварийном полете парашют открылся на взлете. Скорость была очень приличная, но ракета быстро затормозила, а для ремонта окзалось достаточным закрепить одну оторвавшуюся стропу.
Собственно, парашют готов, осталось соединить стропы вместе, организовать амортизатор, и прикрепить к поршню.
С момента написания этой статьи прошло немало времени. Парашюты, выполненные по данной авторской технологии, были установлены на все мои ракеты, а это, на данный момент, порядка десятка. Им пришлось поработать в очень разных условиях, в том числе и аварийных и околоаварийных при запредельных нагрузках. Все ипытания они с честью выдержали и в случае срабатывания системы спасения все ракеты были спасены. Многие ракетчики повторили мою конструкцию и остались довольны результатом. Поэтому могу смело рекомендовать этот несложный в исполнении, но очень надежный парашют, к использованию. Совершенно заслуженно присваиваю ему персональное наименование ПРСК-1, или Парашют Ракетный Спасательный К. -1 (К — от автора).
Сборка
Если размеры ракеты не ограничивают, можно применить «правильный» способ. Он основан на стандартной методике сложения запасных спасательных парашютов. Так же складываем купол, как складной зонтик, расправляя складки. Распределяем складки на две равные стопки рис.2. Накладываем одну стопку на другую, сложив конструкцию вдоль оси рис.3.
Далее есть два варианта. Если ширина полученой двойной пачки слишком большая, то верхнюю и нижнюю половины еще раз складываем пополам в обратную сторону наружу, т.е. верхнюю — вверх, нижнюю — вниз, рис.4 . Если небольшая, сразу переходим к следующему этапу — сложению Z-образными мелкими складками в поперечном направлении, начиная с вершины, рис.5. Получается компактная стопочка (см.фото в начале раздела), которую обматываем стропами и упаковываем в фюзеляж.
Для подстраховки можно защитить парашют дополнительно полоской туалетной бумаги. Берется полоска туалетной бумаги в два раза длиннее, чем парашютная «колбаска». Полоску складываем пополам, в сгиб упираем торец скрутки и обминаем бумагу вокруг него. Просто намотать бумагу нельзя, она будет препятствовать раскрытию, а в таком виде она моментально срывается набегающим потоком. Последнее время я этого не делаю, поскольку при наличии хорошего пламегасителя, необходимости в этом нет.
Наконец заправляем в фюзеляж амортизатор и устанавливаем обтекатель. Все, система готова к работе. Хорошо собранная система срабатывает, если просто не очень сильно дунуть с нижней стороны фюзеляжа.
В качестве резюме напомню некоторые нюансы. Система успешно испытана на ракете РК-2-1 «ФЕНИКС», весом
200г, внутренний диаметр 25мм, потолком 400м. Рабочий объем камеры системы спасения
145куб.см. Для такого объема необходимая навеска вышибного заряда составляет 0,5г «малинового пороха» или охотничьего пороха «Сокол».
Точную навеску для каждой конкретной ракеты надо определять путем проведения серии наземных стендовых испытаний. Т.е. берете готовую ракету, устанавливаете двигатель без топлива, но с вышибным зарядом и инициируете заряд. И так до тех пор, пока все не будет нормально работать, как на этой видеозаписи стендового испытания. После этого можно лететь.
Не забудьте защитить изнутри пластиковый корпус ракеты вставкой бумажной трубки, по-крайней мере в районе мортирки и пламегасителя. Это нужно, если корпус ракеты сделан из тонкостенной пластиковой трубки (1мм для ФЕНИКСа). Эксперименты с довольно толстостенной полипропиленовой трубкой (2,5мм для ВИКИНГа) показали, что при наличии пламегасителя такую защиту ставить не надо.
Помните, что для нормальной работы необходимо уплотнение при установке двигателя.
Понятно, что систему можно применять для ракет практически любого размера, но при этом надо вносить определенные коррективы.
Многие ракетчики применяют различные механические системы выброса парашюта. В основном это делается с целью избежания тепловых повреждений элементов системы. В остальном механические системы, на мой взгляд, проигрывают пиротехническим. В разработанной мною системе спасения ракеты удалось радикально решить проблему тепловых перегрузок, и в результате получена легкая и надежная конструкция.
/27.11.2007 kia-soft/
Источник
ПРСК-1 – парашют без швейной машинки
С некоторым удивлением обнаружил интерес авиамоделистов к парашютам, и поскольку у меня есть в этом вопросе собственная разработка, решил предложить её вашему вниманию. Хотя данный парашют разработан для ракет, он вполне может применяться и в других областях, в том числе и авиамоделизме, т.к. имеет хорошие несущие свойства, высокую прочность, компактность, и очень простую технологию изготовления. 
Основные особенности парашюта ПРСК-1:
1. Купол – плоский многогранник из синтетической ткани.
2. Тонкие капроновые стропы.
3. Основная особенность – надежное крепление строп к куполу без шитья.
Теория
Для начала немного теории. Кто хорошо знаком с нею, может пропустить этот раздел и перейти к следующему — изготовлению.
Строгая теория парашюта не очень проста, поэтому здесь я остановлюсь только на общих вопросах, возникающих у начинающих, в привязке к данной конструкции.
Самый первый вопрос, наверное, это размер парашюта. Его надо определять уже после того, как летательный аппарат (далее ЛА) будет собран и укомплектован. Таким образом, будет известен вес ЛА. Надо учесть, что система спасения при штатном режиме полета срабатывает уже когда мотор отработал. Поэтому из общего веса ЛА надо вычесть вес топлива, если таковое имеется, и из этой величины исходить. С весом спускаемого аппарата мы определились.
Теперь надо понять, с какой скоростью нам надо осуществлять спуск. Скорость спуска обычно выдерживают в пределах 4-8 м/с. При этом 4 м/с соответствует «мягкому спуску», а 8 м/с — «жесткому». Понятно, что скорость спуска более 8 м/с чревата серьезными поломками аппарата. Что касается скоростей меньше 4 м/с, то тут может возникнуть другая проблема. При медленном спуске с большой высоты ЛА может очень сильно снести ветром. Придется прилично протопать до места посадки и еще не факт, что аппарат будет при этом найден. Я рекомендую придерживаться золотой середины, т.е. 5-6 м/с.
После того, как мы определились с массой ЛА и скоростью спуска, определим размер требуемого купола. Это можно сделать по формуле
S=2mg/(CxrV 2 )
При расчете потребуется ввести коэффициент сопротивления Сх. Для ПРСК-1 он примерно равен 1,1-1,2. Плотность воздуха r=1,23 кг/м 3 (при 15 o С). Обычно небольшой модельный парашют типа ПРСК-1 имеет 6-ти или 8-ми гранную форму. Можно рассчитать по вышеприведенной формуле площадь круга, затем домножить на 1,1, чтобы получить диаметр описанной окружности нужного шестиугольника, или на 1,05 для диаметра окружности, описанной около требуемого восьмиугольника.
Хочу по ходу заметить, что плоский купол по факту не является плоским, из-за особенности поведения ткани под нагрузкой, и имеет весьма приличный коэффициент Сх. При этом надо учитывать, что Сх вычисляется в данном случае из расчета площади именно плоского купола, в то время, как в полете площадь миделя (максимального поперечного сечения) у такого парашюта заметно меньше, т.е. реальный Сх выше, и, очевидно, близок к значению для полусферического парашюта
Следующий вопрос, который задают новички, это нужно ли центральное отверстие в куполе, а если нужно, то какого размера его делать. На первую часть вопроса ответ однозначный — нужно и очень важно. Отверстие выполняет стабилизирующую функцию, не даёт парашюту разбалтываться, схлопнуться и запутать стропы. На вторую часть, о размерах отверстия, в литературе о парашютах говорится: диаметр отверстия должен быть равен 1/50 диаметра купола. Но, на мой взгляд, 1/50 это крайняя величина, я бы ответил иначе: в диапазоне 1/50-1/10 диаметра купола. Сам обычно делаю в районе 1/20. Мне задавали вопрос, насколько отверстие влияет на несущую способность парашюта? Практически, уменьшение несущей способности пропорционально отношению площадей отверстия и купола, т.е. отношению квадратов диаметров d 2 /D 2 . Легко прикинуть, что даже при отношении диаметров d/D=1/10, отношение площадей d 2 /D 2 =1/100, то бишь всего один процент.
Осталось понять, какую длину строп выбрать. Лучше всего брать в пределах 1-3D. При этом, чем длиннее стропы, тем эффективнее работает купол. С другой стороны, при коротких стропах конструкция получается легче и меньше шансов запутаться в веревках. Так что оптимум находится где-то в районе 1,5-2D.
Что касается количества строп, то для ПРСК-1 с плоским куполом оно, очевидно, зависит от количества углов многогранника, выбранного для купола. А количество углов зависит от размера парашюта, точнее, от диаметра описанной около многогранника купола окружности. Для маленьких диаметров
20см достаточно квадратного купола. Диаметр до 60 см можно изготовлять шестигранным, выше 60см уже нужен восьмигранник и т.д.
Изготовление
Парашют — венец системы спасения в прямом и переносном смысле, и к его изготовлению надо отнестись ответственно. Иногда для моделей делают купол из подручных материалов, типа пластикового пакета для мусора, но, если хотите сделать безотказную систему спасения, делайте парашют из легкой синтетической ткани. Именно для таких парашютов, с куполом из синтетики и разработана данная технология. Лучшая ткань для этого конечно легкий капрон от самолетного тормозного парашюта. В свое время мне удалось раздобыть пару метров. Парашюты получаются из него шикарные. Если нет такого, подойдет любая легкая синтетическая ткань. Но даже в случае тканевого парашюта, не рекомендую держать его в упакованном виде при хранении. Снаряжать систему надо только непосредственно перед полетом.
Лень — двигатель прогресса. Природная лень и отсутствие хорошей швейной машинки заставили меня придумать технологию изготовления тканевого парашюта без шитья.
Итак, купол делаем плоским по форме правильного многоугольника. Для начала делаем выкройку из газеты. По выкройке разогретым паяльником вырезаем купол.
Стропы делаем из капроновых веревок толщиной где-то около 1мм. Длина строп приблизительно в 1,5-2 раза больше диаметра купола, плюс запас на организацию центрального стропа, амортизатора, петли крепления.
Теперь крепим стропы к куполу. Вот тут-то самая фишка. Никакого шитья. Делаем на стропе простой узел-удавочку
и накидываем на сложенный в два раза уголок купола и хорошо так затягиваем на расстоянии 10 мм от вершины угла.
Слегка обрезав лишний конец узелка и уголка, оплавляем их зажигалкой до образования аккуратных круглых галтелей. Оплавляем так, чтобы галтели плотно прилегали к узлу.
Все, строп присоединен. Таким же образом крепим все стропы. И затем с небольшим усилием расправляем купол в месте крепления каждой стропы.
Один нюанс — сложение всех уголков купола надо делать в одном направлении (вниз). Тогда после закрепления строп, купол будет не плоским, а приобретет некоторый объем, что увеличивает эффективность парашюта.
Если кто-то думает, что такое соединение строп и купола не прочное, тот глубоко заблуждается. В этом я убедился, когда в одном аварийном полете парашют открылся на взлете в конце разгонного участка траектории. Скорость была максимальная и очень приличная, но ракета быстро затормозила и плавно спустилась, а для ремонта оказалось достаточным закрепить одну оторвавшуюся стропу.
Собственно, парашют готов, осталось соединить стропы вместе. Складываем вместе все точки крепления строп к куполу, соединяем стропы в жгут и, отмерив расстояние 1,5-2D, связываем простым узлом. Из оставшегося конца жгута, организуем центральный строп с петлёй крепления к ЛА.
Последнее время я модернизировал эту часть процесса, отрезаю веревки двойной длины строп+запас и фиксирую её концы на противолежащих углах купола. Тогда после организации узла на расстоянии длины стропа в нижней части сама собой образуется петля для фиксации к корпусу ЛА.
Укладка
Система выброса парашюта зависит от конкретного летательного аппарата и способа применения. А вот системы укладки достаточно однотипны. Я предлагаю два способа: упрощенный и довольно стандартный.
1. При упрощенном способе сначала соединяем все точки крепления строп к куполу и расправляем все складки купола, как на складном зонтике и укладываем их в одну сторону в стопку, см. рис.3. Далее складываем один раз в поперечном направлении и скатываем в «колбаску» начиная с вершины. «Колбаску» обматываем жгутом из строп, рис.1.
Этот способ сложения парашюта не совсем «правильный», но вполне работоспособный. Его преимущество — плотная скрутка парашюта, что очень полезно при недостаточном объеме фюзеляжа.
2. Если размеры ЛА не ограничивают, можно применить «правильный» способ. Он основан на стандартной методике сложения запасных спасательных парашютов. Так же складываем купол, как складной зонтик, расправляя складки. Распределяем складки на две равные стопки рис.2. 
Накладываем одну стопку на другую, сложив конструкцию вдоль оси рис.3.
Если ширина полученной двойной пачки слишком большая, то верхнюю и нижнюю половины еще раз складываем пополам в обратную сторону наружу, т.е. верхнюю — вверх, нижнюю — вниз, рис.4 .
Если небольшая, сразу переходим к следующему этапу — сложению Z-образными мелкими складками в поперечном направлении, начиная с вершины, рис.5.
Получается компактная стопочка, которую обматываем стропами и упаковываем в фюзеляж (см. рис.1).
Вот и все. Парашюты, выполненные по данной авторской технологии, были установлены на все мои ракеты, а это уже более десятка. Им пришлось поработать в очень разных условиях, в том числе и аварийных и околоаварийных при запредельных нагрузках. Все испытания они с честью выдержали и в случае срабатывания системы спасения все ракеты были спасены. За заслуги парашюту было присвоено персональное наименование ПРСК-1, или Парашют Ракетный Спасательный К. -1 (К — от автора :)). Многие ракетчики повторили мою конструкцию и остались довольны результатом. Поэтому могу смело рекомендовать этот несложный в исполнении, но очень надежный парашют, к использованию и не только в ракетостроении.
PS
Даю ролик для примера. На ракете Циклон-3 установлен парашют ПРСК-1:
Источник
