26 May2024
Wasserrakete Raptor III
| Eine spannende Projektbeschreibung des Wasserraketen Projekt Raptor III von Pius Hurni.
Hier das PDF einer umfangreichen Präsentation, unbedingt reinschauen: Wasserrakete - Projekterfahrung Inhalt:
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15 Apr2012
PML Eclipse
Aus dem EU-Rocketry-Forum übernommen: Bausätze - PML Eclipse by Dany Flury
Ich habe mir wieder etwas für die neue Saison zugelegt. Es musste eine Rakete her, die man an jedem Flugtag fliegen kann, Elektronik soll sie haben, zweistufige Bergung, und sie soll auch anständig hoch fliegen können. Damit war 54mm MMT gesetzt, und 4", damit sie für Kaltbrunn nicht zu hoch fliegt, und beim Gewicht war auch nicht zu sparen. Und damit es schneller geht, habe ich mir gedacht, wäre wohl ein Bausatz das richtige, ausserdem bekäme es dann etwas vernünftigere Dimensionen (= nicht allzu gross). So kam es, dass ich mir bei Jürg eine PML Eclipse zu Weihnachten geschenkt habe. Mein erstes High-Power Kit!
Ok, das mit dem "schneller bauen" hat natürlich nicht funktioniert, ich habe sie ziemlich modifiziert. Auf dem Bild sieht man, dass sie einen etwas längeren Ar*** bekommen hat, damit man auch problemlos einen K550 oder K185 da rein kriegt. Die Form für den Boat-Tail der Rosa Canina existiert immer noch...
Das Eclipse Kit enthält ein langes und zwei kurze 4"-Rohre. Dabei ist das lange eigentlich für die Aufnahme des Main gedacht, also als obere Sektion. Da ich Servorelease verwenden will (ich habe das Gefummel mit den Shear-Pins satt), habe ich daher alles umgekehrt: das kurze Rohr geht nach oben, wird als Payload-Sektion ausgebaut (ein Experiment dafür habe ich auch schon, wurde letzte Nacht gelayoutet). Das lange Rohr nimmt den Fallschirmsack auf. Da ich die Ausstossladung nicht unbedingt den Hauptschirm scharzpusten lassen will, musste ich sie verlegen, dazu habe ich auf der Aussenseite ein Kunsstoffrohr aufgeklebt, das dick genug ist, dass man da den Internet-Backbone durchleiten könnte.
Und das mit vernünftig gross hat auch nicht geklappt, es gibt jedenfalls nur zwei Räume in unserem Haus, wo man diese Rakete stellen kann (immerhin, die letzten zwei grossen Projekte konnte man ja nur ganz knapp drinnen überhaupt zusammenbauen).
Hier noch zwei Bilder, auf denen man die noch leeren Elektronik-Fächer sehen kann. Der Koppler im Booster soll einen Backup-Timer (den Baby-Timer, den kleinen Bruder das Atlas-Timers) aufnehmen, damit man auch mal mit J1999 oder so fliegen kann. Der obere Koppler nimmt die Haupt-Elektronik auf, man kann auch bereits die Öffnung für den SRM sehen. Beim Preppen zieht man den Koppler aus dem Rohr, hängt den Fallschirmsack im SRM ein, erst dann wird alles zusammengesteckt.
TODO-Liste:
- Fallschirmsack nähen
- Baby-Timer fertig programmieren
- Elektronik einbauen
- Weitere Ideen für die Verbindung der Elektronik im oberen Teil mit der Ausstossladung im unteren Koppler haben.
- Schleifen, spachteln...
- Idee für Farbgebung haben.
Müsste eigentlich bis zum nächsten Flugtag zu schaffen sein, im schlimmsten Fall fliegt sie halt noch im Spritzspachtel-Design.
Wir sind etwas weiter. Der Babytimer ist eine kleine Version des Atlas-Timers, er hat nur noch einen Servo- und einen Pyro-Kanal (bis jetzt gab es nur eine einzige Rakete, die alle vier Kanäle verwendet hat, die Atlas-Centaur). Alles andere bleibt gleich: Auslösung über Break-Wire oder G-Sensor, Programmierung mit dem "Twiddle-Editor" (über Taste und Poti), Volle Programmierbarkeit beliebiger Abläufe über die serielle Schnittstelle (mit Full-Screen-Editor), Anzeige aller Einstellungen auf dem LED-Display (rot, nicht mehr grün, bei Sonnenlicht unterscheiden sich rote Pixel klarer vom Hintergrund), Zündermessung auf 0.1Ohm, und als zweifellos wichtigstes Feature: Musik! Die Software ist fast gleich gross (nur 1kB kleiner), aber das Board ist ein paar Millimeter kleiner geworden. Nicht viel, das Display und die Kondensatoren brauchen immer noch viel Platz, aber die Ausgangstransistoren sind jetzt viel kleiner, der Babytimer ist nicht darauf ausgelegt, einen Motor zuverlässig anzuzünden.
Das Bild zeigt die Montage des BabyTimer auf dem Einschub für die untere E-Bay, das Board wird einfach in die E-Bay geschoben, die Stifte am linken Ende passen genau in entsprechende Löcher im Boden der E-Bay, Deckel drauf, da passen die anderen Stifte rein, fertig.
Ebenfalls noch offen war die Frage nach der Farbgebung. Als vor drei Jahren das Mondlandungsjubiläum gefeiert wurde, hat man sich ja auch in diesem Forum Gedanken über angemessene Projekte gemacht. Ich war damals immer noch mit der Atlas-Centaur beschäftigt, und Luki mit seiner Trägheitsplattform. Damals gab es auch Diskussionen darüber, ob man nicht eine der berühmtesten Raketen nachbauen sollte: die Frisco Raketen-Glace. Niemand ist darauf eingestiegen. Bis heute: Ab sofort heisst dieses Projekt nicht mehr PML Eclipse, sondern Frisco, und hat in den letzten Tagen eine passende Farbgebung bekommen. Ich fand allerdings, der Schoggi-Teil beim Original sei etwas zu klein für meinen Geschmack, daher habe ich ihn etwas vergrössert.
Auf diesem Bild kann man den Kanal etwas besser sehen, der die Verbindung zwischen den beiden E-Bays schafft. Die obere E-Bay enthält einen Altimax 2 SD. Der Zünder dazu befindet sich allerdings am unteren Ende des weissen Rohres, in der E-Bay des orangen Boosters. Die Zündlietung kommt in das Rohr. So bleibt das innere des weissen Rohres frei, der Fallschirmsack für den Hauptschirm kann ohne Widerstand herausgezogen werden.
Hier zwei Ansichten des Boosters. Oben das Business-Ende. Ich habe mich dazu entschlossen, die Retainer nicht mehr selber zu drehen, ich habe das jetzt bis zum Motordurchmesser von 75mm immer gemacht, ich denke, ich habe jetzt bewiesen, dass ich das kann 
. Alle Raketen seit der Carroc (ausser die Whisky-Rakete) haben daher kommerzielle Retainer, am liebsten von Aeropac.
Unten sieht man die "halbe" E-Bay mit den zwei Löchern für die Safe-Ejects von Main-Elektronik und BabyTimer. Durch die andere Hälfte wird Tubular-Nylon durchgefädelt, welches in bewährter PML-Manier mit dem Motormount verklebt ist. So bleibt auch genügend Platz, dass man als zweites Backup-System auch noch den Motor-Ausstoss verwenden kann. Die zwei kleinen Löcher in den Ecken nehmen die Stifte des Einschub-Boards aus (siehe weiter oben).
Die obere E-Bay braucht auch nur noch die Verdrahtung. Neben dem Servo-Release gab es ein grosses Loch, welches man beim "Einfädeln" des SRM in den Spant für das Kabel braucht. Ein Rest Epoxy-Platte kann dieses Loch sauber abdecken, jetzt bleibt nur noch ein ganz feiner Spalt, der sich mit etwas Dichtmasse schliessen lässt.
Andi hat leider seine Eclipse nicht fertig gekriegt, so ist die Frisco heute halt alleine gestartet. Jacqueline und ein paar ARGOS-Paperazzi haben das Ereignis in Fotos festgehalten. Zunächste musste sie aber bei RSO Alessio vorbei, und Pad-Manager Ramon half bei der üblichen Iwo Jima-Szene. Dann stieg die Nervosität, aber die Checklisten-Funktion von iPowerRocket hilft da, insbesondere halte ich auch fest, welche Schrauben meines Schraubenschalters für Power und welche für Arm ist, so muss ich mit dieser Information die Lackierung der Rakete nicht verunstalten.
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Der J460T-Schweissbrenner-Motor wuppte die Rakete hoch. Perfekt auf der berechneten Scheitelhöhe von 424m kam der Vorschirm, ein PML 54" Schirm der im Eclipse-Kit dabei war. Der 2m Hauptschirm wurde auf 200m ausgeworfen.
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Weitere Fotos in den Gallerien auf der ARGOS-Website.
Habe soeben noch etwas aufgeräumt, und dabei auch den Altimax ausgelesen: 433m Scheitelhöhe (424m berechnet).
Jetzt ist alles wieder geputzt, die ungewöhnliche Landung hat Spuren einer widerlichen schwarzen Pampe auf dem Lack hinterlassen, mit Wipe Spirit ging das Zeugs aber bestens wieder ab. Wie dem auch sei, wenn Jürgs Lastwagen nicht im Weg gewesen wäre, wäre der Booster möglicherweise im Wasser gelandet.
Jetzt ist alles wieder in der Transportkiste verstaut. Rechts sieht man übrigens noch die Ersatzschrauben-Schachtel (von jeder Schraube, die man an dieser Rakete lösen kann, gibt es in der Schachtel mindestens einen Ersatz, so dass man beim Preppen ruhig mal eine Schraube ins Gras fallen lassen darf, ohne dass gleich der ganze Flugtag ruiniert ist. Links noch ein paar Ersatzkabel, die den Zündstrom für die primäre Ausstossladung von der oberen E-Bay durch den Kabelkanal in die untere E-Bay zum SafeEject leitet.
Der runde Deckel ist ein alternativer Verschluss für das Ballastfach, man kann für schwerere Motoren noch etwas mehr Masse in der Spitze unterbringen. 0.5kg Blei sind dort schon untergebracht, um ausreichende Stabilität bis und mit K1100 oder K550 zu bekommen, so ein Motor ist dann für ALRS vorgesehen. Ich habe aber beim Nachmessen gemerkt, dass auch ein K700 Platz hätte 
Ach ja, etwas ungewöhnlich ist vielleicht noch die folgende Tatsache: in der oberen E-Bay gibt es noch etwa 15cm Platz für elektronische Experimente, und unmittelbar darüber nochmals etwa 20cm bis zur Spitze. Was könnte man mit diesem Platz wohl alles anfangen?
01 Jul2005
Red Flash
Zweistufige "Red Flash"
Original Text und Bilder vom Baubericht aus dem EURocketry-Forum !
Eigentlich ist sie bereits eine alte Lady, erbaut 1999, trotzdem ist es sinnvoll hier einmal eine kurze Dokumentation zur "Red Flash" abzuliefern, da ich immer wieder nach "Staging von High Power Raketen" gefragt werde.
Die Red-Flash basiert auf Teilen des PML "Quantum Leap" Bausatzes, ist aber stark modifiziert. Der Booster wurde verlängert, die ganze Bergung, Zündung und Avionik wurde komplett neu entwickelt, das einzige was noch an das PML Modell erinnert ist die unverkennbare Form.
 Im Jahre 2000 flog die "Red Flash" zum ersten Mal am LDRS in Orangeburg, South Carolina, USA. Und mit Bildern von diesem ersten Auftritt will ich dieses Thema beginnen. So weit entfernt von der Heimat muss man auf bequeme Camping-Tische verzichten und auf einfachere Infrastrukturen beim Vorbereiten der Rakete zurückgreiffen. |
 Posieren für RocketMan, der sich am Autolack-Finisch begeisterte... |
 Und natürlich posieren mit Sue McMurray...
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 Dann gings ab zum Start. Für den Erstflug war im Start-Booster ein J350-W drinn, in der Oberstufe (Sustainer) ein I161-W. Huch, wer ist denn da noch neben mir im Bild ;) |
 Da nach TRA Reglement Zünder erst auf der Rampe in High Power Treibsätze eingebaut werden dürfen, musste der Treibsatz der Oberstufe am PAD eingebaut werden.Oft werden dafür besondere "Prepping Areas" vor den Schranken des Zuschauerbereichs zugewiesen, in Orangeburg musste dies aber direkt am Pad geschenen, was sich als Stress erwies. Schliesslich wollte ich nicht 10 Leute warten lassen bis "the Swiss guy" seinen Kram zusammen hatte. |
 Was auch fehlte war eine Leiter! Zum Glück war "der Lange aus Schweden" (Rolf Orell ) dabei und konnte nicht nur armieren sondern sogar sehen, dass der Höhenmesser und Timer Kontakt meldeten. |
 Letzte Checks vor dem Start... |
 Die Startfotos auf einem J350 / I161. Gleich am Start zog die Rakete leicht zur Seite weg, um dann aber stabil und gerade mit einem Winkel von etwa 20° zur Senkrechten weiterzufliegen. |
 Burnout des J350 |
 Rund eine Sekunde nach Burnout wird durch die Bordelektronik die Stufentrennung eingeleitet und eine weitere Sekunde später die Oberstufe gezündet.Oft wird für die Stufentrennung schlicht und einfach die Oberstufe gezündet, was ich für sehr unschön halte. Oder aber man verlässt sich auf "Drag Separation" (Trennung durch Luftwiderstand), was aber in der Regel nur funktioniert, wenn die abzutrennende Stufe wesentlich mehr Luftwiderstand (Durchmesser, Flossengrösse) hat als die Oberstufe. Dies ist bei der Red Flash so nicht gegeben. Alle Teile, auch die Stufen, werden sogar durch Shear-Pins zusammengehalten, so dass sichergestellt ist, dass die Trennung nur zum vorgesehenen Zeitpunkt erfolgt! Stufentrennung geglückt, bitte die kleine Wolke weit hinter der Rakete beachten (Rauch der Trennladung) |
 Zündung des I161 in etwa 600m Höhe |
 Durch die leicht schiefe Flugbahn, kombiniert mit einer doch beträchtlichen Flughöhe von über 1.5km, landete der Sustainer etwas über einen Kilometer von der Rampe weg.Wir fanden Ihn in einem Graben, unbeschädigt. Der Startbooster landete etwa 200m neben der Rampe. |
| Fotos vom Bau habe ich leider keine gemacht, jedoch bin ich derzeit an einem kleinen Umbau (für ALRS) und werde dabei das Innenleben fotografieren. Der strukturelle Aufbau ist klassisch. Die Körperrohre wurden mit 2 Lagen 160g/m2 Glasfaser verstärkt, die Glasfaserflossen sind "Through the wall" montiert und die Leimstellen auf Motorhalter und auch innen und aussen am Körperrohr wurden mit schmalen Glasbändern verstärkt. Hier mal ein Systemschema der Red Flash.
Der Booster hat im Interstage-Segment einen 2-Kanal Timer (BlackSky) an Bord, welcher zum Einen für die Stufentrennung zuständig ist und zum Zweiten für den Ausstoss de Booster-Fallschirmes. Die Ausstossladung des Booster-Treibsatzes dient als Backup-System. Ein zweiter Timer2 is für die Oberstufenzündung zuständig. Allerdings kann der Timer2 keinen Treibsatzzünder direkt zünden, weshalb ich ein kleines "Booster-Board" mit eigener Batterie dazwischen geschaltet habe. |
 So, nach dem kleinen Fotoalbum am Anfang nun zum Innenleben der Red Flash, und zwar aus aktuellem Anlass: Die Red-Flash kriegt im Moment gerade eine Verstärkung und ein aufgefrischtes Farbkleid, nachdem dieses von diversen Reisen nun doch schon etwas ramponiert war. Wie gesagt habe ich die Rakete strukturell (das heisst Flossenmontage, Motor-Mount, Stufenverbindung) seinerzeit so aufgebaut wie von PML vorgesehen, mit Ausnahme der Glasfaserverstärkung des Rumpfes. Allerdings habe ich gleich zu Anfang in einem Punkt eine Verstärkung vorgesehen, und zwar an der Flügelwurzel der Sustainer-Flossen. Original legt PML einen Streifen Glasfaser bei, welches auf die untersten 2cm der Flosse über das Körperrohrsegement und wieder auf die untersten 2 cm der benachbarten Flosse laminiert wird. Das ist zwar eine beträchtliche Verstärkung, aber ich habe hier von Anfang an 2 zusätzliche Lagen 160g/m2 Glasfasermatte mit verarbeitet. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit welche die Oberstufe erreichen kann (weit Ueberschall!) ist diese Verstärkung unbedingt zu empfehlen. Nach Entfernung der alten Farbschicht und vor der weiteren Verarbeitung ist diese Flossenwurzel schön sichtbar, ebenso wie der aufgeklebte Kabelkanal (es gibt 2 davon), in welchen hier die Zündleitungen für die Ausstossladung des Booster-Bergungssystemes laufen. |
| Hauptgrund für den Umbau ist die nach wie vor ungenügende Steiffigkeit der 1.5mm starken GFK Flossen. Hier ein paar Flugbilder, um zu dokumentieren was ich meine: http://www.dph.com/vidroc/XPRS_2004/video/USS_Bakula_HiRes.mov Diese Quantum Leap flog auf K550 -> K185 und hatte mit einer Lage Glasfaser verstärkte Flossen!!!
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 Nun habe ich zwar nicht vor, die Red Flash auf einer annähernd gleich performanten Motor-Kombination zu fliegen, das lassen die Motormounts schon nicht zu, trotzdem habe ich beschlossen im Zuge der Farbkosmetik der Rakete auch etwas "Viagra für Flossen", auch bekannt als Carbon-Gewebe, zu gönnen.Carbon ist extrem steiff, ich hatte schon erfolgreich die Flossen meiner 1/2 Scale Patriot so verstärkt. Nachdem die Flossen sauber geschliffen und mit White Spirit gereinigt sind, wurden sie mit Laminier-Epoxy eingestichen und mit einer Lage 200g/m2 Carbon belegt. Man beachte den Abschlussstopfen aus einem Koppler-Rest mit eingeklebtem Bulkhead, welcher verhindert, dass die Innenseite kontaminiert wird. Kunststoff-Klebeband verfindert ein festkleben. |
 Aufbringen des Carbon-Gewebes |
 Nachdem das Gewebe sauber positioniert ist und auch in den Flossenwurzeln sauber anliegt, wird von aussen vorsichtig genügend Epoxy für eine vollständige Benetzung aufgebracht.Eine weitere Verstärkung erfolgt durch einen zusätzlichen Carbon-Streifen. Diese Schritte mussten für alle vier Quadranten gemacht werden. Vollständiges Benetzen, ohne überflüssiges Epoxy aufzubringen. Das Gewebe muss überall befeuchtet sein, ohne eingeschwemmt zu werden. |
 Verstärkung mit zusätzlichem Carbon-Streifen |
 Nachdem alle Carbon-Lagen aufgebracht sind, geht es an den Aufbau eines Vakuum-Sackes.Als erste Schicht kommt ein sogenanntes Abreissgewebe. Dieses kann nach Aushärtung des Epoxy wieder abgerissen werden und hinterlässt eine saubere, leicht rauhe Oberfläche welche sich ideal zur Weiterverarbeitung eignet. Zudem ist es für überschüssigen Epoxy-Harz durchlässig. |
 Nächste Lage: Perforierte Kunststoff-Trennfolie.Kleine Löcher sorgen dafür, dass nach wie vor Epoxy abgeleitet werden kann, jedoch kleben alle aussen liegenden Schichten nicht mehr fest. |
 Weiter geht es mit einem Absaugvlies (Bleeder). Dieses dient dazu, überschüssigen Harz aufzunehmen, vor allem aber auch wird das Vakuum darüber im ganzen Sack verteilt. Ohne Bleeder kriegt man kein vernünftiges Vakuum hin.Natürlich ist das Ganze ein riesiges "Gefummel", die vielen Blätter wollen sich lösen/verschieben/runterfallen, aber mit strategisch angebrachtem Klebeband lässt sich alles irgendwie fixieren. Erster Bleeder positioniert |
 Alle Bleeder montiert |
 Ja, darauf bin ich auch gespannt, im Moment ist die lästige Vorstufe dazu in Arbeit: Schleiffen, schleiffen, schleiffen... Aber alles schön der Reihe nach. Wir waren ja beim Aufbau des Vakuum-Sackes. In diesem Falle ist der Schlüssel zum Erfolg sogenanntes Hochtemperatur-Dichtband. Dies ist eine Kaugummi-artige Dichtmasse, welche als Band auf Rolle zu beziehen ist. [schleichwerbung] Die wesentlichen für Raketenmodellbau nötigen Materialien habe ich bei Spacetec am Lager, so spart man sich eine weitere Bestellung und die zusätzlichen Portokosten[/schleichwerbung] Dieses Band dient zur Verbindung der Vakuumsack-Folie mit sich selber, aber auch mit dem Bauteil bzw. der Form, wo dies nötig ist. Die Rückseite ist mit einem Schutzband versehen, welches erst abgezogen wird, wenn die Folie wirklich aufgeklebt wird. Das Material ist extrem zäh und klebrig! |
 Mit 4 Stück elastischer Vakuum-Folie wird der Sack geformt. Hierbei sorgt wiederum das Dichtband für die luftdichte Verbindung der Folienstücke untereinander bzw. mit dem Rumpf.Das ganze ist ein wenig eine Fummelarbeiten, weil natürlich sowohl der innere Schichtaufbau aus Abreissgewebe, Trennfolie und Bleeder nicht unbedingt dort bleiben wollen wo sie sind, als auch die neu aufzubringende Aussenfolie ein Eigenleben hat. Es braucht etwas Geduld und Uebung, aber letztere macht ja bekanntlich den Meister. |
 Zum Schluss wird hintene in Abschlussstück eingepasst |
 Lohn der Arbeit ist am Ende (zwingend nach weniger als 1 Stunde, schliesslich wartet der Harz mit dem Abhärten nicht ewig) ein Vakuumsack, welcher hoffentlich dicht ist.Das Motormount-Ende wurde, wie anfänglich gezeigt, mit einem Stopfen abgedichtet, damit das Vakuum nicht da durch entweichen kann. Ein weiterer Stopfen auf dem vorderen Rohrende verbessert die Dichtung. Also Kompressor anschliessen... und langes Gesicht machen, denn natürlich ist der Sack jetzt noch nicht dicht! Irgendwo hat sich mit Sicherheit ein kleines Luft-Leck eingeschlichen, welches es zu dichten gilt. Alle Verbindungen müssen abgesucht werden, Falten in der Folie und Ueberlappungen sind oft Fehlerquellen. Das Ohr hilft dabei, die Lecks zu finden, denn sie verraten sich durch ein leises Zischen, welches die einströmende Luft verursacht. Nach 5 Minuten horchen und Wegkneten von Lecks war der Sack dann dicht. |
 Wo leckt er bloss, wo leckt er bloss... Immer noch entsteht kein Unterdruck... |
 Endlich ist der "&%*!+!!"-Sack dicht! |
 Endlich entsteht der gewünschte Unterdruck, welchen ich in diesem Falle auf 0.5 Bar eingestellt habe. Das reicht dicke um überschüssigen Epoxydharz aus dem Laminat herauszudrücken und für einen perfekten Kraftschluss zwischen Kohlefaserfolie und Unterbau zu sorgen.Gerade bei dieser Anwendung ist das für die Qualität des Resultates mit entscheidend. Ohne Vakuum wird im Endresultat deutlich weniger Steiffigkeit der Flosse resultieren. Vor allem aber auch ist es ohne Vakuum kaum möglich, eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Laminat und Unterbau an der Flossenwurzel zu erreichen, da dich das Laminat aufgrund seiner Neigung sich zu strecken immer wieder abhebt und so Lufteinschlüsse entstehen. Deutlich ist zu sehen, wie der überschüssige Harz durch die regelmässig verteilten Mikrolöcher der Trennfolie in den Bleeder gedrückt wird. Nachdem alles hart ist, kann der Bleeder problemlos abgerissen werden, da jeder dieser Harz-Punkte nur an einer winzig kleinen Stelle mit dem eigentlichen Laminat verbunden ist. Obwohl das Laminat sehr sparsam getränkt worden ist, werden immer noch beträchtliche Mengen Harz herausgedrückt! |
 Sack ist dicht und die Pumpe kann nun über Nacht laufen und den eingestellten Druck beibehalten. |
 Nachdem zum Vakuum-Verfahren keine Fragen aufgetaucht sind, will ich nun mal auf grundsätzliche konstruktive Probleme und Internals eingehen.Für das Staging von HPR Raketen gibt es verschiedene gängige Verfahren. Sehr gebräuchlich ist das Verfahren, im Booster drei oder vier Stäbe und im Sustainer entsprechende Rohre einzukleben. Diese Verbindung ist sehr fest und sehr leichtgängig, wenn sie präzise gebaut ist, was mit Hobby-Mitteln vor allem bei nicht allzu grossen Raketen nicht ganz einfach ist. Sind die Stäbe oder Rohre nicht ganz genau parallel montiert, kann die Verbindung leicht klemmen. Hier das Beispiel einer von Andreas Müller am LDRS fotografierten Rakete |
| Eine zweite Variante ist das Rohr-Kuppler Verfahren, wie es auch von PML in der Quantum Leap eingesetzt wird. Nachteil dieses Verfahrens ist die nur mässig präzise Kopplung, die geringe Seitenführung und auch Einschränkungen bei der Flossenmontage. So sind bei der Quantum Leap die Flossen des Sustainers nur in der vorderen Hälfte "Through the Wall", mit ein Grund für die von mir gewählte massive Verstärkung der Flossenwurzel. Im ersten Bild dieses Beitrages ist der Interstage Teil schön zu sehen. Zum einen ist diese "Spitze des Boosters" nach dessen Abwurf, und zum anderen koppelt er den Sustainer an. Man beachte die Länge des Kopplers, welche hier mehr als 1 Kaliber ist. An dieser Stelle habe ich damals keine Veränderung der Konstruktion vorgenommen, allerdings an einigen Punkten dringend nötige Verstärkungen vorgenommen, auf welche ich noch eingehen werde. Die Trennung kann grundsätzlich auf drei Arten erfolgen:
Drag Separation funktioniert nur zuverlässig, wenn die Verbindung sehr leichtgängig ist und der Booster mehr Durchmesser (und damit Luftwiderstand) hat als der Sustainer. Trennung durch Zündung der Oberstufe sieht man oft, das ist aber i.m.h.o. Estes-Technik und einer HPR Rakete nicht würdig, auch wenn man das in den USA teilweise sogar mit "N" Triebwerken in der Oberstufe sieht. (Man sieht dort aber auch abstürzende Booster, weil der "N" diesem so stark zugesetzt hatte, dass er keine Lust mehr hatte, seinen Fallschirm auszustossen) Die einzige saubere Lösung ist eine aktive, gesteuerte Stufentrennung mit nachfolgender Zündung der Oberstufe. Im Bausatz sieht PML Trennung durch Zündung der Oberstufe vor. Diese Zündung erfolgt von der Zwischenstufe (Interstage) aus, was nicht meinen Vorstellungen entsprach. Ich wollte eine kontrollierte Stufentrennung und Zündung der Oberstufe erst 1 Sekunde nach Stufentrennung, was eine Verlegung der Zünd-Elektronik in die Oberstufe bedingte. (Siehe Uebersichts-Schema, weiter oben) In den Flugbildern sieht man schön, wie das funktioniert hat und wie der ausgebrannte Booster im Moment der Oberstufenzündung bereits nicht mehr im Abgasstrahl der Oberstufe ist. |
01 Jul2005
Tethys
Original Text und Bilder vom Baubericht aus dem EURocketry-Forum !
Thomas Wicki / Juli 2005
Als Basis diente ein Kit von PML (Tethys). Zusätzlich sind noch einige Teile dazu gekommen.
Raketendaten:
- Länge: 184 cm
- Durchmesser: 10 cm
- Gewicht: 4 kg
Ziel/Zweck:
- Bau einer Level 2 Rakete (Praktischer-Teil,Flug)
- Bergung 2-Stufig Drogue/Main
Elektronik:
- Blacksky AltAcc2c für Drogue/Main
- Blacksky Timer2N als Backup für den Drogue
Motor:
- 54mm Motormount mit 38mm Adapter
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 Auf dem Bild sind die Original-Bausatz Teile und die zusätzlich angefertigten Teile zu sehen.Dremel und Dekupiersäge waren eine grosse Hilfe. |
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Das Thema 2-stufige Bergung war(ist) ein wichtiger Bestandteil dieses bzw. anderer Projekte:
Einige Fragen die sich stellen und zu Lösen sind: Wieso überhaupt eine 2-stufige Bergung? Man kann ja einfach eine dicke schwere Rakete bauen (die einen Cw-Wert eines Kleiderschrankes hat Dass, habe ich mir gedacht, kann kein Level 2 Projekt sein. Der Grund ist ein anderer,wir sind mit unserem Startgelände sehr begrenzt, daher ist es notwendig mit 2-stufigen Systemen zu arbeiten. Möglichst nah am Startplatz im Startgelände kontrolliert zu landen. Ich habe mich für eine Modul-Einschub-Elektronik-Bay entschieden. |
) und eine J-Motor einbauen, Motorausstoss am Gipfelpunkt Fallschirm raus (vielleicht) um danach die Unterschrift des Präfekt zu empfangen 
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 Für die Bergung habe ich mich für das CPR-System, wie es PML anwendet entschieden.1. Am Gipfelpunkt wird die Rakete in der mitte getrennt, ein Bremsschirm(Drogue Chute) bringt die Rakete schnell und kontrolliert auf eine bestimmte Höhe(je nach Elektronik/Altimeter verschieden). 2. In ca. 200m über Grund wird die Raketenspitze von dem vorderen Rohr (Payload-Section) getrennt, in dem sich der Hauptfallschirm befindet, und gleitet sanft zu Boden. Als Elektronik habe ich mich für einen Blacksky AltAcc2c für Drogue/Main (Brems/Hauptschirm) und einen ;Blacksky Timer2N als Backup für den Drogue (Bremsschirm) entschieden. |
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 Für den Ausstoss der beiden Fallschirme verwende ich 1 SafeEject (1 Zünder) und 1 SafeEject 2 (2 Zünder)Als Zünder verwende ich Daveyfire |
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Im Payload-Rohr wurden wieder Shear Pin`s montiert. |
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 Den Boster habe ich so konstruiert das der Bulkhead schraubbar ist (entfernbar). So hätte ich auch die Möglichkeit die Rakete ohne Elektronik zu fliegen (nur Motorausstoss) |
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Hier sind 2 Piston(Kolben) zu sehen, wobei nur einer verwendet wurde.
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 Ein Bild vom versenkten Bulkhead, der im Boster mit M4-Schrauben fixiert wird.Ein anderer Punkt wird hier auch noch geklärt, nicht alle Argauer haben weisse Socken |
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Wem gehört dieser Arbeitsplatz?
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| Auf folgenden Bildern ist das 54mm Motorrohr zu sehen. Die Flosse steht am Centering an (wird auf anderem Bild noch gezeigt). Die Birken-Sperrholz-Stringer dienen zu Positionierung der Flossen.
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 Zwischendurch noch ein Bild vom 38mm-Adapter |
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 Folgendes Bild zeigt die Unterseite des Bosters.Ich habe verschiedene Centerringe angefertigt, das der Motor bündig mit dem Ende des Bosters ist. 54mm Motorrohr / 38mm Adapter 1.Centerring und Abstandhalterring Nr.1 + Nr.2 |
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 Hier sieht man das Motorrohr von oben mit dem Centerring bzw. Bulkhead |
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 54mm Motorrohr inkl. Bulkhead und Motorhaltecenterringen |
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 Bevor das Motorrohr mit den Flossen und all den Centerringen in das Bosterrohr eingeleimt wurden, habe ich alles nochmals zusammengesteckt. |
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| Folgende Bilder zeigen meine Elektronik-Bay. Zu den verwendeten Materialdicken (Holz) muss ich ganz deutlich sagen, dass sie viel zu dick sind.
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| Auf diesen Bildern ist gut zu erkennen für was die "grauen Rohre"sind. Sie beherbergen die beiden Safejects (Ausstoßladungen). Die beiden Enden der Elektronik-Bay sind durch eine Alu-Platte geschützt (Reinigung ist auch einfacher). Der Zug der Fallschirme wird über 4 M4 Gewindestangen übertragen. Die Bay selber wird durch 8 M4 Schrauben im Payload-Rohr befestigt. Die Elektronik-Bay gleichzeitig als Coupler zwischen Boster und Payload eingesetzt wird.
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 Nochmals ein Bild der einzelnen Komponenten:
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 Hier ist der Boster von unten zu sehen. Das Motorrohr inkl. allen Centerringen sind eingeleimt.Zusätzlich sind die 4 Gewinde zu erkennen, sie dienen zum anschrauben der Motorrückhalteplatte. |
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 Einige Bilder vor dem Lackieren.Leider habe ich keine Bilder vom lackieren bzw. auch keine Bilder von den Ground-Test`s der Ausstoßladungen. Bevor man eine Rakete startet ist es notwendig einige Berechnungen bezüglich Ausstoßladung (SP-Menge) und der zu erwartenden Flughöhe zu machen, siehe auch: Recovery_Pt1.PDF
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 So ist sie nun geworden. Vor dem Erstflug (meiner ersten Elektronik-Rakete), immer noch lachend.Einige Eckdaten vor dem Flug:
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 Startfoto mit I-300 |
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| Bergung wie geplant, perfekter Erstflug Alle Komponenten sind einzeln gut erkennbar (DrogueChute war zu gross dimensioniert,wurde ausgetauscht) Da hat man(n) gut lachen
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| Am gleichen Tag war der Prakische Teil der Level 2 Prüfung fällig. Als Motor habe ich mich für einen 54mm AT J-275 entschieden. Berechnete Höhe:762m Leider sind keine Fotos von diesem Start vorhanden. Dany musste früher gehen. Schöner Start alles Ok am Gipfelpunkt kam der Bremsschirm, aber dann geschah etwas unverhofftes, ca. 2 Sekunden später kam der Hauptschirm auch. Was war geschehen? Zum Glück hatte es wenig Wind und die Rakete landete sanft im Startgelände. Es gab nur drei Möglichkeiten:
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Es war Punkt 3 Menschliches Versagen  Der Altimeter (AltAcc2c) war eine große Hilfe bei der Suche des Fehlers, ohne ihn wäre alles nur eine Spekulationsgeschichte geworden. Der AltAcc hat gleich den Hauptschirm rausgeschossen, dies war aus den Flugdaten die ich vorher ausgelesen hatte ersichtlich. Der Grund war schnell gefunden, der Timer hat die Ausstoßladung für den Bremsschirm gezündet bevor der AltAcc die Ausstoßladung zünden konnte. Der Altacc2c besitzt ein "Notprogramm" sobald er den Zünder für den Bremsschirm (Drogue) verliert wird aus Sicherheitsgründen die Ausstoßladung für den Hauptschirm (Main) gezündet. Die Zeit des Timers war immer noch für den Erstflug (I-300) programmiert. Normalerweise setze ich die Zeit des Timers ca. 2 sek. nach dem Gipfelpunkt ein. (I-300 10 sek. / J-275 15 sek.) Es gibt verschiedene Möglichkeiten wie man diesen Fehler beseitigen kann. Der 1.Fehler war ein Anwendungsfehler des Timers. Die Zeit hatte ich zwar richtig eingestellt hatte aber angenommen das die vorherig eingestellte Zeit automatisch überschrieben wird. Das ist aber nicht richtig man muss die Batterie Aus/-Einbauen (Stom Aus/-Einschalten) erst dann wird die neue Zeit übernohmen. Der 2. Fehler war, das ich beim AltAcc2c, dort wo die Ausstoßladung angeschlossen wird keinen Widerstand parallel zu dem Zünder montiert habe. Dieser verhindert das dass Notprogramm des AltAcc nicht aktiviert wird. Das heisst wenn der Timer vor dem AltAcc die Ausstoßladung zündet erkennt der AltAcc immer noch einen Zünder (Widerstand). Der Widerstand hat keinen Einfluss auf die weiteren Funktionen des Altimeters. Dieser Fehler den ich hier beschreibe ist im Zusammenhang mit Verwendung eines Safeject 2 (2 Zünder) aufgetreten. Ist ja klar wen einer zündet ist der andere futsch. Einfacher ist es mit 2 Safeject "normal" (1 Zünder) zu arbeiten "getrenntes System" meistens hat man ein Platzproblem, darum verwendet man einen 2-er Safeject. Aus diesem Grund war mein erster Level 2 Versuch nicht geglückt. Grund war das die Bergung nicht so funktioniert hat wie sie geplant war Wichtig war aber das zu keinem Zeitpunkt ein Sicherheitsrisiko vorhanden war. Zur Handhabung von Elektroniken (Altimeter / Timer) werde ich noch in einem anderen Tread schreiben. |
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Der 2. Versuch hat einwandfrei Funktioniert (Checkliste sei Dank)
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| Ich habe noch eine Statistik meiner "geflogenen Motoren" mit dieser Rakete unten aufgeführt. Seither hat die Bergung immer einwandfrei funktioniert. Geflogene Motoren:
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25 Mar2005
Tempest
Als Basis für das "Long-Burn" Projekt wird das PML-Kit (Tempest Hybrid Ready) verwendet.
Ziel: Flug auf J90 (54/852) Flughöhe: ca.1700m !Folgendes Bild zeigt die Bausatz-Komponenten:
Als erstes werden Rohre verglast:
- 1 Lage 160-er und
- 1 Lage 49-er Glasgewebe
Das originale Motorrohr (91.44cm) wurde auf 30.5 cm gekürzt:
Folgendes Bild zeigt, wie wenig Platz zwischen Motorrohr und dem Körperrohr vorhanden ist, die Zentrierhilfen für die Flossen sind nur zum ausrichten, haben also keine tragende Funktion:
Für den Motorretainer musste eine Lösung aus dem "vollen" entstehen.
vorher:
nachher:
Und nach einwenig feilen und schleifen sieht der Retainer so aus:
Ein passender Centerring musste angefertigt werden.
Hier noch einige Bilder vom drehen:
Einzelteile des Bosters:
Boster mit 54mm Motor und Retainer:
Einwenig eng !
Die Flossenwurzeln wurden mit Matthias"Normfinger"angeleimt:
Die Flossen wurden mit 2-Ton( 2K-Leim) auf das Motorrohr geleimt. Der Zwischenraum (Motorrohr/Körperrohr) wurde ausgeschäumt.
Die Leimresten werden natürlich noch entfernt.Sieht danach aus, als ob eine Schnecke über das Ende der Rakete gekrochen wäre.
Bevor der Centerring eingesetzt wird, wurde vorher Leim angebracht. Die Flächen werden immer sehr gut (80-er Schleifpapier) angeschliffen.
Fertiger Boster mit Retainer
Die Railgides wurden auf Gewindeplättchen, die auf das Körperrohr geleimt wurden (2-Ton 2K-Leim) montiert.
Diese Methode wurde schon oft angewendet und es traten bisher keine Probleme auf.
Ansicht von oben, vertieft eingeleimter Bulkhead:
Nun zur Payload-Section:
Die Bergung wird 2-stufig erfolgen (CPR-System/PML)
Verwendete Elektronik: 1x G-Wiz Deluxe 1x Blacksky Timer2N (Backup/Drogue). Die Auswurfladung (SP) wird mittels Safeject (von Jürg erhältlich) erfolgen.
In diesem Rohr befindet sich die Elektronik. Es dient gleichzeitig zum befestigen am Payloadrohr, mittels 6 M4 Einschlagmuttern, die jeweils 120°verteilt sind.
2.Bild Payloadrohr mit montierter Elektronik
Die mitgelieferte Spitze ist eine Intelli-Cones, sie wurde konzipiert um eine Elektronik oder ähnliches zu transportieren.
Geplant ist ein Sender, um die Rakete besser zu orten.
Folgende Bilder zeigen das lackieren der Rakete.
Als erstes wurde mit 2-K Füllprimer Grundiert (keine Bilder vorhanden)
Danach schleift man, bis sich Schweisstropfen auf der Stirn bilden.
Gelb habe ich mir gedacht soll auf die Rakete, so soll es sein.
Auf dem 1.Bild ist eine Bohrung am hinteren Ende des Bosters zu erkennen, sie dient zum befestigen des Retainers.
Auf diesem Bild sind 2 Bohrungen zu erkennen. Die Bohrung am Ende ist für die Shear Pin`s http://www.argoshpr.ch/KnowHow/Recovery_d.htm
Die zweite als Druckausgleich (verhindert vorzeitige trennung der Spitze) bzw. Hauptschirm am Gipfelpunkt.
Bevor die 2.Farbe lackiert werden kann muss abgedeckt werden.
Als zweite Farbe habe ich orange-rotlackiert.
Nachdem das Abdeckband entfernt war kam folgendes zum Vorschein.
Fertige Rakete vor dem Klarlacken.
Die Rakete ist jetzt fertig lackiert.
Hier noch einige Bilder vom Bergungssystem (Fallschirme/Piston/Leinen)
Nahaufnahme Elektronk-Bay (Schlaufen selber genäht):
Motorisierung I-161: Erreichte Höhe gemäss G-Wiz Deluxe: 598m (gerechnet 613m). Bergung 2-Stufig war erfolgreich !
Ich muss noch einen Nachtrag zu dem Baubericht bemerken.
Der Erstflug ist zwar schon eine weile her und hat wie beschrieben gut funktioniert.
Leider habe ich nach dem Flug einen Schaden am Payload-Rohr festgestellt.
Es war sehr schwer festzustellen woher er war. Es sah so aus als ob von innen her etwas gegen die Innenwand geschlagen hat.
So war es auch wenn man den Baubericht durchschaut wird man ein Bild der El.-Bay inkl. Leinen und Befestigungsschäkel finden.
Hier lag das Problem:
Der Schäkel der auf dem Piston liegt ( und Piston und Spitze verbindet ) wurde durch beschleunigen des Pistons beim Ausstoss gegen die Innenwand geschlagen (vermutlich schraubbarer Teil des Schäkels).
Da ich die Rakete am folgenden Mini ALRS im kommenden März fliegen möchte (werde) Laughing wie geplannt auf einem AT J90 musste ich sie erst reparieren.
Folgende Frage die sich für mich stellte waren:
Payload-Rohr komplett neu bauen oder reparatur des defekten Rohres.
Nach einigen Diskussionen und Kaffe`s im Bastelkeller in Schlieren habe ich mich entschlossen das Rohr zu reparieren.
Leider habe ich keine Bilder der Reparatur gemacht.
Die defekte Stelle habe ich mit dem Dremel frei gemacht. Anschliessend habe ich 2K 2-Ton Epoxy eingeschwemmt und über Nacht trocknen lassen.
Danach folgten 2 Schichten Glas, das Finish wurde alles wie im Baubericht beschrieben neu gemacht.
19 Sep2004
Ariane 4 - Launch 2004 - ALRS
Ariane 4 Start by Swiss "Ariane 4 Team"
Die Ariane 4 ist am Sonntag, dem 19. Sept 2004 um 12.15 Uhr in der Schweiz erfolgreich geflogen !
Die Ariane 4 wurde im Masstab 1:13 (Modellgrösse ca. 4.5 Meter !) in der Konfiguration AR 44 LP (2 Flüssig- und 2 Feststoff-Booster) gebaut. Die ARIANE 4 (Ein "M"-Motor) hat vier Strap-On-Boosters, die im Flug nach Brennschluss der "J"-"K" Motoren abgeworfen werden.
Ariane4_On_Board_Flug (MPG, 12 Mb !) by Jürg
Ariane4_On_Board_Video (MP4, 15 Mb !) by Jürg
Ariane 4 Launch Movie 1 (AVI, 21 Mb !) by Andrea
Ariane 4 Launch Movie 1a (DivX 5.11, 3.2 Mb !) by Andrea
Ariane 4 Launch Movie 1b (MPEG4 V3, 3.3 Mb !) by Andrea
Ariane 4 Launch Movie 2 (MPG2, 3 Mb !) by Andreas
Ariane 4 Launch Movie 3 (MPG2, 22 Mb !) by Jose Cortijos
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Gallery 1 by Dany Flury (Sa.) |
Gallery 6 by Thomas Danner |
| Gallery 11 by Oliver Weissbeck Gallery 12 by Guido Gallery 13 by Olivier Timper Gallery 14 by Stefano Figoni Gallery 15 by Martin Gallery 16 by Dirk Gadow |
Gallery 17 by Tom Stach (Ariane 4) Gallery 18 by Tom Stach (Evelyn Level I) Gallery 19 by Tom Stach (Launches) Gallery 20 by Tom Stach (Platz & Leute) Gallery 21 by Ralf Sager |
Movie Gallery by Andreas Kamber (13 MPG Movie's)
Weitere Informationen:
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Projektseite der Ariane4 mit dem kompletten Baubericht und alle Bildern !
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Erste Vorstellung am LDRS 20 (2001), noch kein Flug, hier ist der Bericht und die Bilder !
- Erfolgreicher Erstflug der Ariane 4 am LDRS 21 (2002) in Amarillo, TX ! Siehe auch den LDRS 21 Spezial Bericht !
01 Nov2002
Small Mosquito 4"
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Links / Author: Dany Flury / Nov. 2002 |
