PTR: Podsumowanie misji rakiety RTP 4

Share

Rakieta RTP4 w trakcie prac konstrukcyjnych (Credits: PTR)W 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.

 

Relację z tego wydarzenia przedstawiliśmy Państwu w specjalnym artykule. Tymczasem na stronie internetowej "Grupy Północnej" pojawił się raport wraz z obszernym podsumowaniem wyników eksperymentalnego lotu projektu rakiety RTP4.

Poniżej prezentujemy jego treść:

Rocket Team Poland 4 – to właściwie odbudowana i zmodyfikowana rakieta RTP3. Do jej budowy wykorzystano cały górny człon (korpus, głowica, przedział z elektroniką) który leciał w kwietniu i bezpiecznie wylądował po przedwczesnym wyzwoleniu spadochronu. Kwietniowy eksperyment dostarczył wielu interesujących danych oraz upewnił nas że modelarska konstrukcja jest w stanie pomyślnie przekroczyć „barierę dźwięku”. Postanowiliśmy zbudować nowy człon startowy, stosując podobne rozwiązania techniczne. Korpus wykonany z laminowanej matą węglową kartonowej rury został wydłużony o 20cm aby zmieścić większy silnik. Zwiększono liczbę stateczników do czterech aby poprawić wyważenie i pozbyć się balastu z głowicy a do ich budowy wykorzystano matę węglową i kevlarową. Zrezygnowano także z zaczepów startowych co wymusiło zbudowanie nowej wyrzutni rurowej.

Projekt aerodynamiczny wykonany został ponownie w programie RASAero.

Projekt aerodynamiczny wykonany w programie RASAero (Credits: PTR)


Rakieta została przetestowana w locie poddźwiękowym podczas Festiwalu Meteora 2011 który odbył się 25 września na poligonie wojskowym w Toruniu. Napędzana silnikiem 600Ns rakieta osiągnęła wysokość ponad 600m i bezpiecznie wylądowała (wszystkie systemy zostały pomyślnie przetestowane). Do ostatniej chwili trwały prace nad silnikiem który został ostatecznie pomyślnie przetestowany 5 października.

Parametry pracy silnika, uzyskane na hamowni (Credits: PTR)

Pomiar na hamowni wykazał że silnik o masie 7kg, zawierający 4kg paliwa Cold Flame, posiada impuls ponad 8000Ns. Symulacje przed-startowe wskazywały że RTP4 może osiągnąć pułap  6500m i prędkość 1,9Ma. Po przeprowadzeniu symulacji przeprogramowano układy odzysku ustawiając ich zwłokę na 12s co miało zabezpieczyć rakietę przed przypadkowym wyzwoleniem spadochronów podczas 9s lotu naddźwiękowego.

Symulacja lotu rakiety RTP4 (Credits: PTR)


Oczywiście usunięto wszelkie błędy w oprogramowaniu rejestratora zaobserwowane w kwietniu.

Na pokładzie tak samo jak poprzednim razem znalazły się:

* GPS Tracker z możliwością wysłania pozycji przez sms (tym razem sprawny)
* Rejestratora parametrów lotu z poprawionym oprogramowaniem (Arek).
* Ciśnieniowy układ odzysku (Błażej)
* Układ odzysku na KMZ51 (Jaskiniowiec).
* Radionamiar (Adam).
* Kamera Pokładowa


Rakieta o długości 212cm, gotowa do startu ważyła 10,74kg. Eksperyment przeprowadzony został 22 października 2011 podczas spotkania LRE na poligonie wojskowym w Drawsku Pomorskim zorganizowanym przez Polskie Towarzystwo Rakietowe. Władze poligonu zarezerwowały przestrzeń powietrzną w Agencji Żeglugi Powietrznej, zapewniły zabezpieczenie P-poż i wsparcie organizacyjne.

Konstruktorzy silnika i rakiety, Andrzej i Robert Magiera (Credits: PTR)

Oczywiście nie odbyło się bez emocji – podczas sprawdzania wszystkich układów tuż przed startem okazało się że zepsuł się przełącznik rejestratora parametrów lotu. Usunięcie tej usterki spowodowało półgodzinne opóźnienie startu.

Start rakiety RTP4 (Credits: PTR)

Rakieta wystartowała o godz. 13:20 i po kilku sekundach znikła w chmurach pozostawiając za sobą biały obłok kondensacyjny świadczący o pokonaniu „bariery dźwięku”. Po około 6s od startu straciliśmy sygnał z radionamiaru co nie wróżyło nic dobrego zawłaszcza że po kilkunastu sekundach dotarł na ziemię odgłos przypominający „strzał”. Po dwóch minutach obserwatorzy zobaczyli spadające osobno elementy rakiety. 500m od miejsca startu odnaleźliśmy zniszczony człon silnikowy, fragmenty korpusu i olinowania oraz uszkodzony przedział z elektroniką bez głowicy. Uwagę zwróciło rozwarstwienie ocalałych stateczników. Niestety brakowało GPS Trackera który nie odpowiadał oraz kamery pokładowej. Nie udało się odnaleźć także głowicy i spadochronów.

Z analizy danych zapisanych w pamięci rejestratora wynika że silnik pracował na mniejszym ciągu niż podczas testu statycznego. Niestety rejestrator stracił zasilanie dokładnie po zakończeniu pracy silnika które nastąpiło po 6,2s od startu. Dłuższa praca silnika  wynika z problemów z dostawcą odczynników która nie zrealizowała zamówienia. Paliwo skomponowano z odczynników o innych parametrach przez co silnik pracował sekundę dłużej niż w teście statycznym i stracił na impulsie całkowitym około 1500 Ns. Według danych z rejestratora, symulacji i analizy filmów, katastrofa nastąpiła przed 9 sekundą lotu, czyli jeszcze w strefie naddźwiękowej i nie mogły jej spowodować układy elektroniczne.  
Dokładne oględziny szczątek utwierdziły nas że to najprawdopodobniej konstrukcja rakiety nie wytrzymała obciążeń lotu z prędkością 1,5Ma co spowodowało katastrofę na wysokości około 1700m. Trudno natomiast jednoznacznie stwierdzić czy pierwsze zawiodły stateczniki czy pierwszy złamał się korpus.


Niestety zdecydowana większość celów tego eksperymentu nie została zrealizowana. Brak pełnych danych z rejestratora (podejrzewamy że zawiódł improwizowany przełącznik) oraz filmu z pokładu rakiety utrudnia odtworzenie pełnego przebiegu lotu.  
Tym razem rejestrator wyposażony został dodatkowo w dwa czujniki monitorujące temperaturę. Pierwszy (wewnętrzny) znajdujący się na płytce rejestratora i drugi (zewnętrzny) wyprowadzony bardzo blisko otworu wizyjnego kamery pokładowej.  Przez pierwsze 1,5 s lotu temperatura mierzona przez czujnik zewnętrzny zmalała o ok. 1°C, a następnie zaczęła gwałtownie rosnąć osiągając po 6 sekundach lotu temperaturę ok. 50°C (ok. 40°C więcej niż w chwili startu). Czujnik wewnętrzny w ciągu 6 sekund lotu zwiększył swoją temperaturę o ok. 2°C. Z pomiarów wynika, że temperatura na zewnątrz rakiety spadała w miarę zwiększania wysokości rakiety, natomiast po rozpędzeniu się do dużej prędkości (w 1,5 sekundzie lotu była to prędkość ok. 90 m/s) tarcie rakiety o powietrze spowodowało na tyle duży wzrost temperatury korpusu, że została ona zarejestrowana przez czujnik zewnętrzny. Dodatkowo, konwekcja powietrza wewnątrz rakiety spowodowała również zwiększenie wskazań temperatury czujnika wewnętrznego. Należy jednak pamiętać, że pomiary temperatury nie odzwierciedlają dokładnie temperatury powietrza – czujniki temperatury mają pewną bezwładność, co powoduje uśrednianie temperatury w czasie ok. 2-3 sekund. Wahania temperatur były zatem większe niż wskazują na to pomiary.

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

źródło: Polskie Towarzystwo Rakietowe

Rocket Team Poland

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