Pierwsza rakieta z drukarki.

[maxiiii]

Już od dawne nie startowałem żadną rakietą. Czas więc wymyślić coś nowego. 

Mam zamiar wykonać korpus rakiety częściowo z drukarki 3D a częściowo z materiałów dostępnych zw marketach budowlanych.

Sam nie wiem czy to dobry pomysł ale wolne zimowe wieczory pozwalają na tego typu prace.

Z racji tej, że nie chce mi się już produkować żadnych silników a nigdy nie używałem gotowców swoją pracę chciałbym zacząć od wyboru gotowego silnika dostępnego na polskim rynku.

Od tego będzie uzależniona moja dalsza praca. 

 

1. Jaki silnik powinienem kupić umożliwiający lot na wysokość 100-200m.

2. Czy to dobry pomysł wykonać mocowanie silnika i głowicę z drukarki 3D?

3. Czy to dobry pomysł aby korpus takiej rakiety wykonać z rurki elektroinstalacyjnej i o jakiej średnicy?

 

Sposób odpalania silnika i platformę zostawiam na koniec.

[mjs]

Po latawcach i balonach na ogrzane powietrze, rakiety jawią się jako kolejne w edukacji modelarskiej. Dalej już są szybowce, motoszybowce i silnikówki. Mniej więcej. Rakieta, to żaden obciach. Fajna zabawa, ale trzeba pamiętać, że jest to dość prosty model i może szybko się znudzić. Zwłaszcza zakup gotowej do startu, start i lądowanie. Budowa swojej rakietki to już nieco inna sprawa. Zaczyna się od przemyśleć, obliczeń i szkiców. Jest jakieś zajęcie twórcze. Poskładanie jej zajmie pewnie jakiś tydzień, czy dwa. Dobrze jest podpatrzeć na gotowe rakiety w sklepach internetowych, czy plany tych, co zrobily sukces. Zawsze jest coś do zapożyczenia i coś do ulepszenia. Swoja rakieta przywiązuje się do modelarza na dłużej. Warto więc zrobić swoją, choć czas szybko umyka i czasem można zastanowić się czy nie lepiej kupić gotowca na pierwszy start, choćby po to, żeby go dokładnie obejrzeć...  np. taki egzemplarz nieco bardziej ambitny, a nie aż tak drogi: https://modelemax.pl/pl/modele-rakiet/25758-klrakieta-delphines-2203-germany

 

Wybór napędu nie jest zbyt duży, w zasadzie widać silniczki o średnicy 18 mm i różnych długościach i parametrach. https://modelemax.pl/pl/535-silniki-do-rakiet

Tubusy z rurek z tworzywa, to oczywiście dobry pomysł. Wybór średnic jest dość duży, są lekkie i tanie jak barszcz. Trzeba sprawdzić jedynie sztywność, bo wygięta w pałąk poleci po łuku... 

 

Drukowanie 3D elementów rakiety wiąże się z projektowaniem. I to jest dobre, bo zabawa konstrukcyjna wciąga po uszy. Do tego dochodzi smykalka artystyczna i efekt może być konkretny. Poza tym zakup rurek czy drukowanie przyspiesza działanie, a to jest obecnie bardzo ważne. Dzielo musi być ukończone i zwieńczone startem rakiety w górę. W terminie. Wtedy ma to sens.

 

Później przyjdzie chęć na rozmiar większy, wielosilnikowy... wielostopniowy. Wprawione w lotach oko dostrzeże w markecie budowlanym rurę kanalizacyjną PCV fi 200 mm, a głowa zacznie myśleć - ile ona waży? https://www.bricoman.pl/rura-kanalizacyjna-pcv-fi-200-mm-sn4-2-m-183603.html

Później zobaczy srebrzysty blask takiego oto produktu... https://allegro.pl/oferta/rura-aluminiowa-flex-spiro-przewod-fi-100-mm-3m-8147663178?bi_s=ads&bi_m=showitem%3Aactive&bi_c=NTFiM2M3ZmMtMTJkZC00NDFmLWE4MTUtMTBiYjg4NWQzMmE5AA&bi_t=ape&referrer=proxy&emission_unit_id=73998306-63ca-4f81-aa59-e9ef9a51d735. Jaka lekka!?

 

 

BUDUJ - STARTUJ - MODERNIZUJ

 

[cZyNo]

Mocowania silnika z wydruku 3d może być dyskusyjne. Silniki trochę ciepławe bywają. A co do reszty - jak kto lubi. Choć lądowania rakiet (jeśli zależy nam na wielostartności ala SpaceX) nie należą do miękkich - za czym drukowanki nie za bardzo przepadają.

[Andrzej Klos]

Zapewne sluzy do kumunikacji z Flota Galaktyczna.

Sorry, nie moglem sie oprzec, chociaz walczylem ze soba przez kilka minut ?.  

[maxiiii]

Brałem pod uwagę ciepłotę silnika i doszedłem do wniosku, że czas działania silnika jest na tyle krótki, że nie powinien mieć żadnych negatywnych skutków.  Pierwsze rakiety mają być jednorazowe dlatego wiele problemów można pominąć. Jak na początek i tak zostaje wybór seryjnego silnika. 

Jak na razie odpaliłem openrocket-a i testuje. Od ostatniego odpalenia tego programu sporo się pozmieniało. Muszę poznawać go od nowa.

 

[maxiiii]

Pierwszy projekt jeszcze bez dokładnych wyliczeń wykonany i drukuje się. muszę sprawdzić jak się ma waga wyliczona w programie do wagi rzeczywistej.

 

 

 

 

[mjs]

Górna krawędź stateczników może być po prostej, zaoszczędzisz parę gram, a po wklęsłej jeszcze więcej.

[japim]

Bedziesz musial miec ultra długi pręt prowadzący na wyrzutni skoro drugie oczko dałeś na glowicy.

 

Kiedyś budowałem rakiety i jest taki prosta metoda aby sprawdzić czy rakieta bedzie stateczna w locie czy nie. 

 

Bierzesz 3m sznurka. Przywiazujesz rakietę w środku ciężkości (zwisa swobodbie w pozycji horyzontalnej) i kręcisz sznurkiem dokoła siebie (jak modelem na uwięzi). Jeżeli rakieta układa sie dolotu i nie chybocze sie chaotycznie to tzw Good Job. Inaczej po starcie będzie zachowywać sie tak jak w locie na uwięzi

[maxiiii]

Mirek jak pisałem to dopiero pierwszy projekt a te mają to do siebie, że nigdy nie są użyte ale za to stanowią bazę do dalszego kombinowania. Zawsze można użyć gotowców z Internetu ale gdzie wtedy zabawa. 

 

Przemek nigdy nie używałem sznurka nawet za starych czasów. Był wtedy fajny program do wyliczania stateczności. Dzisiaj ten program rozrósł się i ma nawet wykresy całej balistyki zewnętrznej rakiety. 

Dodałem jeszcze jedno oczko do korpusu silnika. Teraz długość pręta będzie zależna od impulsu silnika.

 

[mjs]

No, to teraz pomyśl, czy oczko u góry nie spowoduje oporów w czasie lotu (z jednej strony)?

[JacekCichy]

Mozesz zajrzec tez tutaj:

 

1. Ja latalem na silnikach Klima B4-4 i mysle ze moja rakietka (gotowiec) na +- 100 m leciala. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na Twoje pytanie bo to zalezy od masy rakietki. Ja odpalalem normalnie z lontu - wychodze z zalozenia ze przy takim malym silniku to eletro-zapalnik to lekka przesada ale wiadomo to juz kwestia gustu.

2. Mysle ze tak. W razie co mozesz zrobic rurke z papieru na +-1mm moze nawet mniej i do tego wlozyc silnik a mocowanie drukowane przykleic na zewnatrz. A czy sie nie przytopi... kto wie ale do odwaznych swiat nalezy a rakietke i tak musisz odpalac zdala od ludzi, zabudowan, lasow itp no i trzeba uwzglednic lotniczy sufit.

2a. Ja bym raczej drukowal stateczniki osobno i na lezaca a nie stojaco co by byly lepiej zespojone ze soba warstwy ale wiadomo warto eksperymentowac

3. Rurka elektroinstalacyjna bedzie cieeezka. Zrob tutke fi +- 3-4 [cm] z papieru i o cienkiej sciance. Mysle ze maks. 0.5 [mm]. To ma sie nie giac w palcach przy dotyku ale to nie armata czolgowa no i najwazniejsze - ma leciec wiec musi byc lekkie

4. platforma to u mnie byl 0.5 [m] pret weglowy chyba fi 2mm wbity w ziemie

5. prowadnica/koluszka na pret byly u mnie na dlugosci ok. 10cm na samym stateczniku. Cala rakieta miala ok. 0.5 [m] wysokosci. I fajnie to latalo.

6. Pomysl o spadochronie bo ta druga wartosc 4 przy oznaczeniu silnika to czas opoznienia ladunku ktory ma odstrzelic czubek i wyrzucic spadochronik. Mozesz kupic silnik z oznaczeniem P bez tego ladunku ale wtedy rakietka bedzie jednorazowa.

[mjs]

Gdyby rozważać cztery silniki w jednym kadłubie, to tubus miałby średnicę wewnętrzną = 43 mm. Czyli rurka kanalizacyjna 55 mm byłaby całkiem, całkiem. 

 

[maxiiii]

Kilka godzin projektowania i wyszło coś takiego.

 

W sumie wyszły trzy projekty. Każdy trochę inny. Jeden z projektów posiada nawet możliwość zamontowania trzech silników.

 

 

Wszystkie silniki o średnicy 18 mm. 

Oprócz samych rakiet powstała także wyrzutnia. Pręt stalowy 4mm 150cm kupiony w pobliskiej mrówce. Podstawa sklejka 6mm.

 

Stateczniki klejone do korpusu zwykłym glutem ale musiałem jeszcze stworzyć małe urządzonko do ustawienia stateczników pod kontem 120st. 

Po sklejeniu wygląda to tak.

 

 

 

Ze względu na ograniczenia drukarki powstała możliwość modułowego składania rakiet. Stateczniki można zaprojektować dowolnie. Stateczność zostaje zawsze zachowana.

 

Teraz pozostaje do wybrania silnik. Wstępnie zaplanowane są dwa typy jeden to C6 i na tym uzyskałem na symulatorze ok 100metrów wysokości. Drugim jest silnik D9 i tu w symulacji wychodzi już ponad 200metrów. Obydwa silniki dostępne są w modelmaxie. Jeszcze ich nie zamówiłem bo może się okazać, że ktoś ma lepszą propozycję. 

 

Oczywiście wszystkie pliki potrzebne do budowy tych rakiet umieszczę na thingverse. Samą wyrzutnie każdy musi zbudować sobie sam.:)

 

Na symulacji wychodzi to tak.

 

[JacekCichy]

Fajne Teraz to juz czekam na film z probnych startow.

 

 

[japim]

Fajnie wyszły. Możesz podać ich masy? 

 

Myślę, że z kadłubem wykonanym z tutki kartonowej/tekturowej mógłbyś sporo zaoszczędzić na masie.

[maxiiii]

30 minut temu, japim napisał:

Myślę, że z kadłubem wykonanym z tutki kartonowej/tekturowej mógłbyś sporo zaoszczędzić na masie.

 

Mniej by było ale nie sporo. Papierowa rura o takiej średnicy waży ok 14 g. Drukowana 16. Wolę jednak drukowane i wydaje mi się, że nie będą gorsze od papierowych a powtarzalność jest większa niż z kartonu. Ta środkowa waży 117 g. nie jest to całkiem mało ale nie jest też tak strasznie dużo. Drukowana ścianka jest z dwóch warstw. A tak przy okazji to pomysł z rurką elektroinstalacyjną jest poroniony. Rurka ta nie trzyma kształtu i jest minimalnie zgięta. Sprawdziłem w markecie budowlanym wszystkie sztuki nawet te o większej średnicy i żadna nie nadawała się do użycia. Rurki kanalizacyjne trzymały kształt ale wagowo od razu odpadły. Dodatkowo technologia 3D daje więcej możliwości co do kształtu elementów. Granicą jest wyobraźnia i umiejętności obsługi programów 3D.

[japim]

Marek,

 

Kadłub rakiety modelarskiej nie musi przenosić żadnych obciążeń poza własną masą. To że się ugina w palcach to nie znaczy, że jest źle. Z powodzeniem startowałem rakiety na silnikach klasy D robione z papieru. NA rurkę PCV 32mm nawijałem 2 kartki A4 - w sensie 2 segmenty po 297mm każdy - cała rakieta miała ponad 600 mm długości. Masa kałuba to fizycznie 2 kartki sklejone wikolem/klejem do papieru i oklejone taśmą pakową. Uginało się? - oczywiście. Działało? Pewnie - i to jak!!!

 

 

[JacekCichy]

Przemek dobrze mówi. Ja sie jeszcze jednej rzeczy obawiam przy rurce drukowanej, a mianowicie momentu odpalenia "kapsla" do wypychania spadochronu. Rurka papierowa się gnie ale jest jednorodna i na rozpychanie/rozciaganie przez gazy dziala naprawde świetnie - wystarczy spróbować rozciągnąć zwykłą kartkę bez targania jej - będzie bardzo ciezko. Druk niestety na laczeniach warstw/pierscieni moze nie wytrzymać. Śmieszna sprawa która się u mnie zdarzała po kilku startach to wypychanie spadochronu z jednoczesnym odstrzeleniem silnika. Po prostu blaszka o szerokości ok. 5 [mm] zagięta w "Z" pomimo że zdaje się hartowana w oleju to się trochę wyrobiła i nie była w stanie utrzymać silnika do końca ujścia gazów całe szczęście że na tyle trzyma że się spadochron otwierał. Piszę o tym bo rurka jest u mnie papierowa tak samo jak u Przemka i ona akurat sprawuje się świetnie no może mokra trawa jest dla niej zagrożeniem ale to tyle.

[mjs]

Drukowanie tubusa ma pewne zalety: tworzenie cienkich ścianek, konstrukcji przestrzennej np. typu źdźbła trawy, jak i kształtów złożonych. Sporo możliwości do wykorzystania. Klejenie tradycyjne jest nadal mocne i funkcjonalne. Można poeksperymentować z kadłubem laminatowym i tu rury kanalizacyjne może posłużyć za kopyto/formę. Na kopycie lekko stożkowym da się nawinąć i papier, i tkaninę szklaną czy węglową (oczywiście z żywicą klejącą). Technologii jest trochę, a zwykle czerpie się z kilku naraz. Tak, jak Szaleni Entuzjaści Rakiet poniżej:

 

 

W tym szaleństwie jest metoda. Ale i potrzeba techniki sterowania...

 

Tak czy owak, rakiety powracają i zaczynaja wciągać.

Lepiej, niż strzelanie z... karbidu.

Które wcześniej czy później, staje się motywacją do zbudowania rakiety.

[maxiiii]

2 godziny temu, mjs napisał:

Lepiej, niż strzelanie z... karbidu.

Lepsza jest armata. Takie kiedyś też robiłem. :

 

Ale to były czasy:)

 

A wracając do tematu to wiem, że kadłub z papieru to dobry pomysł ale jak posiadłem tajemną wiedzę obsługi drukarki 3D zawsze mnie korciło do zrobienia czegoś czego jeszcze nie robiłem. Przetestuję jak to poleci.  To tak samo jak  samoloty z drukarki może nastał także czas na rakiety z drukarki.  

Silniki już zamówione, Dwa komplety z D6 i D9 z czasem opóźnienia 3s. Zabawa przede mną. Biorąc pod uwagę silniki których używałem do tej pory to te są całkiem skromne. Ostatni jaki odpalałem miał coś koło 150Nm. Rakieta była z włókna a spadochron raz działał raz nie:) Za to odpalanie elektryczne zawsze działało niezawodnie.