СИСТЕМЫ СПАСЕНИЯ МОДЕЛЕЙ РАКЕТ

Как обеспечить надежную и безаварийную посадку моделей ракет? Над решением этой технической задачи бьются многие моделисты. Согласно статистике более половины моделей после спуска имеют поломки. Но идет время, приобретается опыт, все разнообразнее становятся способы спасения моделей.

И хотя мы все еще надеемся на парашют, продолжаются работы по созданию и других систем спасения. Это во многом диктуется тем, что появились многоступенчатые модели, модели-копии ракет-носителей космических кораблей: на их изготовление моделисты затрачивают много сип и времени.

Одним из обязательных требований «Правил проведения соревнований по ракетному моделизму» является спуск ступеней на замедляющем падение устройстве. Стали применяться ленточные парашюты, вымпелы. За рубежом проводятся даже международные соревнования на продолжительность спуска моделей ракет на ленте размером 50X500 мм. В соревнованиях моделей на продолжительность спуска на парашюте советские моделисты достигли высоких результатов — более 20 мин.

В Московской области решили усложнить соревнования на продолжительность спуска — впервые стали проводить старты в несколько туров с ограниченным числом моделей. Такой порядок вызвал необходимость «сажать» модели через определенное время и доставлять их судьям для контроля.

Выходом из этого затруднительного положения может стать, как считают ведущие моделисты, применение таймера. Следует отметить, что впервые примитивный таймер (тлеющий фитиль) был использован гомельскими ракетомоделистами в 1970 году на Всесоюзных соревнованиях в Житомире.

Рис. 1. Боковой блок:

1 — двигательный отсек, 2 — втулка двигательного отсека, 3 — нихромовая нить, 4 — крышка, 5 — имитационный шпангоут, 6 — втулка парашютного отсека, 7 — парашютный отсек, 8 — амортизатор, 9 — парашют.

Безаварийное приземление — проблема номер один для ракетомоделистов, строящих модели-копии. Они демонстрируют попеты, очень схожие с полетом прототипов: натурное деление ступеней, отделение боковых блоков. А для повторного запуска необходимо обеспечить надежную посадку модели.

Интересная работа в этом направлении ведется в кружке ракетного моделизма филиала ЦСЮТ Латвийской ССР. Предлагаемые разработки, на наш взгляд, представляют интерес для читателей.

Анализ причин отказа систем спасения побудил нас разработать и опробовать несколько новых вариантов. Наиболее интересный — спасение боковых блоков ракет-носителей — показан на рисунке  1.

Боковой блок в зоне размещения шпангоута разрезается на две части: нижняя — двигательный отсек, верхняя — парашютный. Разделяются они крышкой, которая вставляется во втулку после того, как уложен парашют Втулка вклеивается в верхнюю часть бокового блока. Стыкуются (соединяются) верхняя и нижняя части втулкой, вклеенной в нижнюю часть. Место стыковки двух частей закрыто имитационным шпангоутом, выполненным в виде полоски из бумаги, половина которой приклеена к парашютному отсеку, а вторая как бы свисает над линией разъема, закрывая ее.

Работает система так: по окончании работы двигателей боковых блоков последние отделяются от центрального блока второй ступени, и по истечении одной секунды (а именно таким должен быть замедлитель) срабатывает вышибной заряд. Верхняя часть вылетает вместе с крышкой из втулки, но ни-хромовые нити резко тормозят ее движение, вырывая крышку и парашют.

Теперь разберем конструкцию системы спасения первой ступени на примере ракеты «Космос». Как видно из рисунка 2, на боковой поверхности цилиндрического корпуса вырезано овальное отверстие, куда вклеивают контейнер. Снаружи контейнер закрыт крышкой, которая плотно подогнана по его периметру и благодаря этому удерживается в контейнере. Крышка приклеена нитью к корпусу, чтобы при отстреле парашюта она не терялась. Сам механизм отстрела напоминает рогатку, с той лишь разницей, что стреляет парашютом.

Рис. 2. Модель ракеты «Космос»:

1 — корпус, 2 — контейнер, 3 — крышка, 4 — парашют, 5 — ферма первой ступени, 6 — вторая ступень, 7 — бусинка, 8 — дистанционная трубка, 9 — нить, 10 — кронштейн, 11 — резинки рогатки.

Конструкция этого механизма такова: две резинки крепятся диаметрально противоположно внутри контейнера парашютного отсека на расстоянии до 1 мм от горца вставленной крышки. К месту скрещения резинок с наружной стороны привязывают стропы парашюта, а с внутренней — нить (леска 0,5 мм), которая проходит через отверстия в кронштейне, закрепленном на корпусе ракеты, и выводится наружу.

Кронштейн нужно установить гак, чтобы резинки проходили сбоку от дистанционной трубки. К концу нити можно привязать бусинку, чтобы после состыковки со второй ступенью ракеты она вместе с нитью как бы заклинивалась между корпусом второй ступени и фермой. При этом длина нити должна быть такой, чтобы резинки были в растянутом состоянии. Теперь нужно сложить парашют и поместить его в контейнер, закрыть крышку — и модель готова к запуску. После расстыковки ступеней нить освобождает резинки, которые она удерживала, и происходит отстрел парашюта. Этот вариант спасения удобен для моделей-копий тем, что хорошо подогнанная крышка контейнера не портит общего вида модели и не влияет на ее копийность. Обратите внимание на то, чтобы посадка крышки в контейнере не была слишком плохой. Система легко проверяется без работающих двигателей.

И еще один вариант спасения первой ступени модели-копии, где нет места для установки контейнера, то есть случай, когда диаметр корпуса ракеты больше диаметра двигательного отсека всего на несколько миллиметров. Схема стыковки и сравнительные размеры ступени на примере ЗУРа (рис. 3).

Рис. 3. Модель ЗУРа:

А — стартовое положение, Б — момент раскрытия парашюта. 1 — корпус, 2 — двигатель, 3 — трубка, 4 — парашют, 5 — упорное кольцо, 6—7 — направляющие втулки, 8 — ограничительное кольцо.

В этом случае место для установки парашюта имеется только в кольцевом зазоре, между корпусом ракеты и втулкой двигателя.

Конструкция системы спасения такова. В корпусе помещен двигатель, вставленный в трубку, к концам которой приклеены направляющие втулки. Упорное кольцо прикреплено к внутренней поверхности корпуса у самого основания. Лучше всего кольцо изготовить из дюралюминия Д16Т. Его нужно вклеить только после того, как в корпус будет вставлена трубка с втулками. Парашют привязан к трубке и укладывается в кольцевой зазор между корпусом и трубкой. Упором для предотвращения перемещения работающего двигателя может служить ограничительное кольцо. Чтобы втулка легко перемещалась в корпусе, натрите ее парафином. К запуску ступень готовят так: нужно вытянуть трубку наружу до упора, уложить вокруг нее парашют, затем аккуратно, чтобы не порвать парашют, поместить ее в корпус, установить двигатель. После установки других ступеней можно произвести запуск модели. Как только заработает двигатель второй ступени, над втулкой образуется повышенное давление, которое вытолкнет трубку с уложенным вокруг нее парашютом. При этом втулка упрется в упорное кольцо. Парашют, выйдя из зоны корпуса, раскроется. Одновременно происходит и расстыковка ступеней. Перемещение трубки происходит мгновенно, в связи с чем удар втулки о кольцо может привести к отскоку парашютного отсека обратно в корпус. Поэтому сопрягаемые поверхности втулки и кольца сделаны конусными, чтобы, во-первых, парашют не зацепился за края кольца, во-вторых, чтобы уменьшить вертикальную составляющую при ударе, и в-третьих, чтобы зафиксировать крайнее положение парашютного отсека за счет «заклинивания» втулки в кольце. Эта система работает надежно, однако необходимо аккуратно укладывать парашют. Не следует обматывать двигательный отсек стропами. Несколько пробных запусков — и гарантирована безотказная работа предлагаемой системы.

И. РОМАНОВ, инженер