Aktualizacja: "Loty Rakiet Eksperymentalnych" - relacja

Share

Uczestnicy Lotów Rakiet Eksperymentalnych. Członkowie grup południowej i północnej PTRW dniach 22 – 23 października na poligonie w Drawsku Pomorskim odbyły się „Loty Rakiet Eksperymentalnych”, podczas których testowane były dwie konstrukcje zbudowane przez członków Polskiego Towarzystwa Rakietowego. Były to rakiety K1-X zbudowana przez grupę południową PTR oraz RTP4 zbudowana przez grupę północną PTR.

 

 

 

 

 Obie rakiety za zadanie miały badać techniczne możliwości w dziedzinach:

  • lotu wysokościowego do pułapu 6 km dla rakiety RTP4 oraz do pułapu 4 km dla rakiety K1-X
  • przekroczenia prędkości dźwięku
  • technicznych możliwości odszukiwania rakiet za pomocą elektronicznych urządzeń      pozycjonujących
  • technicznych możliwości urządzeń pokładowych w zakresie telemetrii, zapisu danych, obrazu i dźwięku
  • nowych rozwiązań konstrukcyjnych rakiet
  • rozwiązań technicznych z zakresu wykorzystania nowych materiałów w budowie rakiet
  • nowych rozwiązań z zakresu budowy wyrzutni
  • nowych rozwiązań z zakresu budowy silników rakietowych
  • nowych rozwiązań systemów zapłonu silników startowych

Członkowie PTR byli pod wrażeniem terenu, jaki oferuje poligon wojskowy w Drawsku Pomorskim. W związku z tym, że pogoda od samego rana była bardzo dobra, członkowie obu ekip po krótkiej rozmowie z przedstawicielem dowództwa poligonu rozpoczęli przygotowania do startów.

Teren poligonu wojskowego w Drawsku Pomorskim na którym testowano rakiety (Credits: PTR)

W rakiecie RTP4 w porównaniu do wcześniejszych projektów grupy północnej wprowadzone zostały zmiany, dzięki którym polepszyć miała się aerodynamika rakiety. Zamiast trzech zastosowane były cztery stateczniki, dzięki czemu balast w głowicy rakiety został usunięty. Dodatkowo zrezygnowano z zaczepów startowych co wymagało użycia wyrzutni nowego typu.

Także oprogramowanie i system namierzenia rakiety został usprawniony w porównaniu do poprzedniej konstrukcji. Całkowita masa rakiety wyniosła 10,74 kg. Konstruktorzy przewidywali iż rakieta przekroczy pułap 6 km.

Rakieta RTP4 w locie podczas testów na poligonie w Drawsku Pomorskim (Credits: PTR)

Do swojego pierwszego lotu ponaddźwiękowego rakieta RTP4 wystartowała o godzinie 13:20. Niestety po widowiskowym starcie i prawidłowym przekroczeniu prędkości dźwięku lot zakończył się rozerwaniem konstrukcji rakiety na wysokości 1700m. Najprawdopodobniej po zakończeniu pracy silnika przy prędkości 503 m/s korpus rakiety uległ złamaniu z powodu przeciążenia. Straty są duże; brakuje modułu GPS, kamery pokładowej, głowicy i spadochronów. Do ponownego użycia nadaje się tylko silnik i część elektroniki.

Łoże elektronika odzyskane po locie rakiety RTP4 na poligonie w Drawsku Pomorskim (Credits:PTR)

Z wykresu (poniżej) wynika że silnik pracował na mniejszym ciągu niż podczas testu statycznego. Zamiast spodziewanych 5,3 s pracy silnik działał przez 6,2 s, co było skutkiem   problemów z dostawcą, który nie dostarczył odczynników o zamówionych parametrach. W efekcie silnik pracował przy niższym ciśnieniu i stracił na impulsie całkowitym około 1500 Ns z zakładanych 8000 Ns. Wstępne analizy dowodzą, że katastrofa nastąpiła przed 9 sekundą lotu, czyli jeszcze w strefie naddźwiękowej i nie była spowodowana pracą silnika ani awarią elektroniki pokładowej.

Wykres opisujący lot rakiety RTP4 podczas testów na poligonie w Drawsku Pomorskim w dniu 22.10.2011 (Credits:PTR)

Start RTP4 dowiódł iż grupa północna PTR dysponuje mocnym i pewnym silnikiem. Przed kolejnymi lotami eksperymentalnymi w kwietniu 2012 roku wzmocniona zostanie konstrukcja rakiety.

Film ze startu rakiety RTP4 do pobrania pod linkiem: http://rakiety.pomorze.pl/filmy/V114.RTP4.avi

W skład północnej grupy PTR zaangażowanej w budowę rakiety RTP4 wchodzą:

Adam Magiera - radionamiar
Andrzej Magiera – konstrukcja rakiety
Robert Magiera – konstrukcja silnika, wyrzutni
Arkadiusz Paliński – elektronika pokładowa, oprogramowanie

Konstruktorzy rakiety, silnika oraz radionamiaru. Od lewej Andrzej Magiera, Adam Magiera, Robert Magiera (Credits: PTR)

Rakieta K1-X startowała drugiego dnia. W porównaniu do sobotnich lotów warunki pogodowe uległy pogorszeniu.

Ekipa zdecydowała się na przeprowadzenie lotu testowego na niski pułap w celu sprawdzenia wszystkich urządzeń pokładowych. Urządzenia elektroniczne oraz układy odzysku pracowały poprawnie. Rozpoczęto przygotowania do właściwej próby. Na poligonie złożono silnik i przygotowano powtórnie wszystkie urządzenia i systemy pokładowe.

Lot na niski pułap rakiety K1-X (Credits: PTR)

Dane techniczne K1X:

  • Średnica rakiety K1-X 80mm z pogrubieniem na głowicy do 85mm,
  • Całkowita długość 231cm,
  • masa startowa 10,32 kg.
  • Jednostką napędową był silnik L1600 M.
  • Masa paliwa 4239 g uformowane w 7 segmentów w układzie bates.
  • Materiał konstrukcyjny to aluminium za wyjątkiem głowicy, która została wykonana z laminatu szklanego, by nie tłumiła fal radiowych.

K1-X wystartowała z wyrzutni szynowej pod kątem 80 stopni pod wiatr, o godzinie 14:00.   Na pokładzie znajdował się telefon z oprogramowaniem Android, GPS tracker, kamera, UWS 5-51 (układ wyzwalania spadochronu), układ SALT oraz maskotka, pluszowy miś astronauta, któremu nadano imię „Kubuś Machbuster”. Urządzenia odpowiedzialne za lokalizację znajdowały się w głowicy, reszta aparatury pokładowej umieszczona została między silnikiem a przedziałem spadochronowym.


Start oraz lot rakiety K1-X (Credits: PTR)

Kubuś Machubster czekający w rakiecie na swój pierwszy lot (Credits: PTR)

Dynamiczny start przeszedł w płynny lot, podczas którego rakieta osiągnęła pułap 3714 m oraz prędkość 444 m/s. Tym samym rakieta pokonała rekord pułapu ustanowiony przez rakietę Hipersonal w kwietniu tego roku.

Dane z układu SALT (Credits: PTR)

W fazie powrotnej mimo poprawnie działającego układu odzysku, zerwana została linka z kevlaru, która łączyła głowicę z korpusem. K1-X opadała na spadochronie - pilocie z prędkością ok. 15-20 m/sekundę.  Zagięcie krawędzi górnego korpusu, które powstało podczas  oderwania się głowicy,  nie pozwoliło na wyciągnięcie spadochronu głównego. Miało ono nastąpić na wysokości ok. 150 metrów nad ziemią. W wyniku zdarzenia, głowica wylądowała około 1,3 km od miejsca startu, a korpus rakiety (nieuszkodzony) został odnaleziony około 700 m od wyrzutni. Rejon lądowania został określony na podstawie danych GPS z działającej w głowicy elektroniki. Wszystkie pozostałe urządzenia pracowały nadal poprawnie magazynując zarejestrowane wcześniej parametry lotu.

Rakieta K1-X po swoim pierwszym locie naddźwiękowym (Credits: PTR)

Co mogło być przyczyną zerwania linki nośnej głowicy? Członkowie ekipy K1-X wymieniają następujące przyczyny:

1. Zbyt cienka i krótka linka kevlarowa łącząca głowicę z rakietą.
2. Brak amortyzatora w połączeniu spadochron-pilot i korpusu rakiety.
3. Otwarcie spadochronu-pilota przy zbyt dużej prędkości. Bezpośrednią tego przyczyną był start rakiety z wyrzutni nachylonej pod kątem 80 stopni. O takim kącie startu zadecydowały  warunki atmosferyczne panujące na poligonie oraz lokalizacja miejsca startu (na zawietrznej w odległości ok. 1 km znajduje się jezioro).

Członkowie Polskiego Towarzystwa Rakietowego uważają, iż mimo incydentu z głowicą, cały eksperyment należy uznać za udany. Twórcy rakiety eksperymentalnej K1-X rozwiązali wiele trudnych problemów technicznych. Dzięki temu udało się pokonać za pierwszą próbą barierę dźwięku, wznieść się na rekordowy pułap i wrócić na ziemię.

Cele eksperymentu zostały osiągnięte. Rakieta K1-X:

•          przekroczyła z nadwyżką prędkość 1 Macha  (mknęła z prędkością 1580 km/h!),
•          zebrała dane dotyczące parametrów lotu,
•          wykonała film z pokładu,
•          ustaliła nowy rekord wysokości osiągając 3714m,
•          bezpiecznie wylądowała,
•          przesłała informacje o miejscu lądowania umożliwiając jej odnalezienie,
•          jest zdolna do wykonania kolejnych lotów.

„Dla mnie osobiście największą satysfakcją jest fakt, iż przyjęta przeze mnie koncepcja rakiety oraz to, co zaprojektowałem w komputerze sprawdziło się w 100% w rzeczywistości”. Mówi Krzysztof „KSard” Ścigalski.  „Geometria rakiety jest wyjątkowo udana, co pozwala na wykonywanie bardzo stabilnych lotów. Przewidywane obliczeniowo wartości dotyczące wysokości i prędkości lotu pokryły się całkowicie z danymi uzyskanymi z przyrządów pokładowych.

I jeszcze na zakończenia chciałbym podziękować wszystkim członkom krakowskiej grupy za ogromny wkład pracy i serce przy tym projekcie. Specjalne słowa uznania dla Kacpra Zielińskiego, który był motorem napędowym całego przedsięwzięcia.

Rakieta K1-X, po prawej konstruktor silnika L1600, Kacper Zieliński (Credits:PTR)

Tym testem udowodniliśmy, że nasze wieloletnie doświadczenia sprawdziły się przy tak ekstremalnie trudnym eksperymencie.

Oczywiście jest jeszcze wiele do poprawienia. Ale być może na bazie doświadczeń z K1-X pokusimy się sięgać jeszcze wyżej. Mamy potencjał i mamy plany na przyszłość”- dodaje na koniec konstruktor.

W skład południowej grupy PTR zaangażowanej w budowę rakiety K1-X wchodzą:

Andrzej Chwastek - wykonanie i montaż elementów elektronicznych rakiety, układu odzysku UWS 5-51, montaż kamery pokładowej.
Adam Matusiewicz - zaprojektował i wykonał układ odzysku rakiety wraz ze spadochronami.
Agnieszka Olek - organizacja, logistyka, autorka pomysłu „Kubuś Machbuster”, muza PTR.
Maciej Olesiński - przekazał i przystosował telefon z oprogramowaniem Android do lotu. Oprogramowanie aparatury pokładowej oraz opracowanie wyników lotu.
Krzysztof Ścigalski - projekt rakiety, analiza lotu, wykonanie usterzenia oraz adaptacja korpusu górnego rakiety. Wykonanie elementów wyrzutni.
Kacper Zieliński – konstruktor i wykonawca silnika L1600. Wykonał głowicę, toczenie elementów składowych rakiety oraz zamontował układ GPS.

Konstruktorzy rakiety K1-X, tzw. Grupa Południowa PTR

Loty Rakiet Eksperymentalnych nie doszły by do skutku, gdyby nie zaangażowanie sekretarza PTR - Rafała Dziemianko oraz przyjazne nastawienie Wojska Polskiego, które udostępniło teren, zapewniając również zabezpieczenie przeciwpożarowe na poligonie.

źródło: Polskie Towarzystwo Rakietowe

* Relacja została zaktualizowana o materiał filmowy zrealizowany przez ekipy południową oraz północną.

Dodaj komentarz

Kod antyspamowy Odśwież

O nas

Jesteśmy grupą ludzi, dla których astronautyka jest pasją. Wspieramy polskie dążenia w kierunku gospodarczego wykorzystania technologii kosmicznych. Jeśli interesują Cię zagadnienia związane z polskim space-techem, ta witryna jest dla Ciebie, jeśli chciałbyś nam pomóc wesprzyj nasze działania, dołącz do Nas!

Więcej informacji...

Powrót na górę