Omatekoinen rakettimoottori

Yleistä keskustelua ja kysymyksiä pienoismalliraketeista
totalitor
Posts: 59
Joined: 16 September 2016 09:01:33

Re: Omatekoinen rakettimoottori

Post by totalitor » 18 February 2020 20:16:33

Sain kasattua vakautussysteemit ja pääsin kokeilemaan. Ei kyllä toimi ihan niin kuin ajattelin. Moottori on nivelliittimellä kiinni putkistossa ja servot liikuttavat moottoria. Hyvin toimii kun kokeilen radio-ohjauslaitteen tikuilla mutta kun laitan vakautussysteemin päälle niin kovin tahmealta tuntuu servojen liike, suunnat on vähän miten sattuu. Eihän tuota vakautuslaitetta ole suunniteltu raketille vaan lennokille, en voi tietää mikä algoritmi siellä on ja mitä käskyjä se antaa servolle. Pitäisi olla itse ohjelmoitava systeemi niin ehkäpä toimisi.
Lopputulos: yli-ihminen pystyy lentämään rakettia radiolaitteella itse ohjaamalla (mutta minä en ole yli-ihminen), vakautussysteemi ei toimi kunnolla.

Ehkä tämä idea täytyy unohtaa. Tulipahan kokeiltua.

Mitä jos laittaa laukaisukiskon? Kuinka nopeasti raketin pitää lentää ennenkuin aerodynaamiset voimat pitävät raketin siivekkeiden kanssa kulkusuunnassa? Voisi laskea kuinka korkea kiskon pitää olla.

Make_L
Posts: 275
Joined: 19 October 2006 20:28:45
Location: Espoo

Re: Omatekoinen rakettimoottori

Post by Make_L » 08 March 2020 14:18:25

Kannattaa alkajaisiksi simuloida (OpenRocket tms), se antaaa raketin nopeuden lähtökiskosta irtautuessa, muun tiedon ohella. Simulaattori kertoo myös asioita tarvittavasta siivekkeiden koosta.
Mitä olen nähnyt 'safe liftoff speed' -asiasta, vaihtelee suuresti jossakin 10...15 m/s seudussa.
Jos raketti on hidas, se on arka sivutuulelle (kohtauskulma kasvaa = raketin ja tuulen nopeusvektorit lasketaan yhteen).
Hidas raketti vaatii pitkän lähtökiskon tai -tangon. Pituuden kasvaessa tulee tietysti huolehtia kyllin jäykästä rakeenteesta. Lähtötorni olisi mekaanisesti rakennettavissa hyvin jäykäksi, eikä mitään lugin ja kiskon välistä kitkaa olisi.
Toimiva gimbal-systeemi olisi toki asia erikseen, silloin 'riittävä aerodynaaminen nopeus' ei olisi ratkaiseva.

totalitor
Posts: 59
Joined: 16 September 2016 09:01:33

Re: Omatekoinen rakettimoottori

Post by totalitor » 23 March 2020 10:39:03

Enismmäiset "lämpimät" päivät on tulleet, pääsee ulkona tekemään rakettijuttuja. Tulevaan rakettiin tein koepainesäiliön typpikaasulle 22 mm kupariputkesta. Juotin päihin 1 mm kuparilevyt ja käytin liitoksiin 4,75 mm ja 8 mm kupariputkia. Laitoin niin suuret paineet mitä pystyy eli 50 bar. Kaikki kesti. Testin jälkeen huomasin että tasaiset kuparilevyt olivat pullistuneet hieman. Tein siis vahingossa paineen avulla metallin muotoilua.
Adapteri happisäiliön ja 1/4 putkiosien välille tuli tehtyä myös.

Tuli mieleen yksi ajatus mikä ei vielä liity tähän rakettimoottoriprojektiin. Jos haluan lisää painetta moottoriin niin toistaiseksi ainoa keino minulla on lisätä syöttöpainetta typpikaasun avulla. Onko vaihtoehtoa? Voinko käyttää turbopumppuja? Oikeissa rakettimoottoreissa on erikseen turbopumput monimutkaisine systeemeineen, en pysty rakentamaan sellaista pienessä mittakaavassa. Mutta entä jos turbiinin käyttövoima onkin joku muu kuin kuuma kaasu? Mitä minulla on jo valmiina nykyisessä systeemissä? Vastaus: happipullon 105 bar paine. Mitä jos käyttäisin happipullon painetta ajamaan pumpun siipipyörää ja akselin välityksellä se pyörittäisi polttoainepuolen siipipyörää? Ei kuulosta kovin monimutkaiselta.

tt
Site Admin
Posts: 645
Joined: 20 January 2003 16:09:08
Nimi: Timo Toivanen
Location: Espoo

Re: Omatekoinen rakettimoottori

Post by tt » 05 April 2020 21:22:23

Samaa polttoainetta raketin kanssa käyttävä turbopumppu on tosiaan melkoinen temppu harrastajan rakennettavaksi. Pykälää helpompaa olisi ajaa pumppuja vaikka vetyperoksidilla V2:n tapaan, mutta siinäkin riittää ongelmia. Ehdottamasi happitankin paineen hyödyntäminen kuulostaa mielenkiintoiselta. Osaisiko joku arvioida saako moottorin tarvitsemasta happivirrasta edes suunnilleen niin paljon energiaa että sillä voisi pumpata polttoainetta, vai käykö tuossa niin että happea menee moninkertainen määrä "hukkaan" pumpun pyörittämiseen verrattuna moottorin itsensä tarvitsemaan happimäärään?
Uusimmissa pienissä kantoraketeissa käytetään nykyään sähkökäyttöisiä pumppuja. Litium-akustot ovat kehittyneet jo niin hyviksi teho-paino-suhteeltaan että tuo kannatta. Sinullahan ei ole sitä ongelmaa vaan voit ajaa pumppuja vaikka 3-vaihevirralla :)
Paineistetut tankit ovat kuitenkin luultavasti kaikkein helpoin menetelmä.
“Scientists dream about doing great things. Engineers do them.”
- James A. Michener

totalitor
Posts: 59
Joined: 16 September 2016 09:01:33

Re: Omatekoinen rakettimoottori

Post by totalitor » 06 April 2020 18:51:47

Joo painesyöttö on yksinkertaisin. Mutta ehdottamassani systeemissä happi ei menisi "hukkaan". Tottakai pumppusta tulee painehäviöitä mutta moottoriin riittää n. 12 bar happipaine. Normaalissa happipullossa on 180 bar.

Tänään kokeilin suurilla toiveilla vuoden ensimmäistä koekäynnistystä. Ei lähtenyt sitten millään. Olen uudella radiolaitteistolla säädellyt systeemejä niin että saan todella pienen happivirtauksen aluksi, sitten painan nappia ja kipinän pitäisi sytyttää rakettimoottori. Onkohan minulla jo liian pieni virtaus aluksi? Videota kun katselee niin bensiiniin kastettu pumpulinpala moottorin sisällä savuaa (paljain silmin en nähnyt sitä yrittäessäni sytytystä) mutta se oikein jaksa syttyä kunnolla.

Tämä täytyy korjata. Harmittaa.
Video tuttuun tapaan täällä: https://www.youtube.com/channel/UCf2lLs ... q7i2YKQ4Sg

Post Reply