Niedawno pisaliśmy o silnikach stosowanych w modelach rakiet modelarskich. Wyjaśnialiśmy tam ich budowę, oznaczenia symboli i podpowiadaliśmy jak dobrać odpowiedni silnik do swojej rakiety rc. Dziś kilka słów napiszemy o samych rakietach modelarskich.
Modele rakiet rc, znane również jako rakiety o małej mocy, to niewielkich rozmiarów rakiety przeznaczone do osiągania niewielkich wysokości rzędu 100-500 metrów (dla rakiet o wadze około 30g). Rakiety modelarskie wykonane są z papieru, drewna, plastiku bądź innego lekkiego materiału. Standard konstrukcji rakiet przewiduje również szereg innych wytycznych, takich jak rodzaj zastosowanego silnika, wybór miejsca startu, metody uruchamiania, rozmieszczenie wyrzutni rakietowej, projektowanie i wdrażanie miejsca odzysku itd. Pomimo tego, że rakiety, a w szczególności ich silniki, zbudowane są z łatwopalnych substancji, branża rakiet rc powszechnie uważana jest jako bezpieczne hobby i stanowi świetne źródło inspiracji dla najmłodszych.
Zasada działania rakiet rc jest bardzo prosta i polega na wystrzeleniu rakiety w powietrze a następnie jej swobodny spadek. Aby uruchomić rakietę, nie trezba również żadnych specjalnych umiejętności. Rakieta kosmiczna, umiejscowiona na wyrzutni rakiet (jest to niezbędny element każdego posiadacza rakiety, gdyż ułatwia start i zapewnia bezpieczeństwo), wyposażona jest w silnik rakietowy. Podpalony lont silnika inicjuje spalanie prochu w silniku rakiety. Spalany proch uwalnia mnóstwo energii, która wypycha rakietę w powietrze. Ta przyspiesza osiągając odpowiednią, uzależnioną od parametrów silnika wysokość. Kiedy proch w silniku wypali się, rakieta jeszcze się wznosi dzięki sile pędu (w tym momencie w silniku wypalany jest tzw. opóźniacz wytwarzający duże ilości dymu). Po wypaleniu się opóźniacza, zapala się proch strzelniczy, którego wybuch uwalnia kapsel znajdujący się u nasady silnika rakietowego. Wybuch ten inicjuje otwarcie się spadochronu bądź innego systemu umożliwiającego swobodny spadek rakiety. Warto wiedzieć, że mimo niewielkiej ceny rakiety kosmicznej, nie są to urządzenia jednorazowe. Po wymianie silnika w rakiecie oraz włożeniu na miejsce spadochronu, nasz model gotowy jest do kolejnego startu.
Budowę silnika rakiet już znamy. Dla tych, którzy przeoczyli artykuł o budowie silnika modelarskiego, zapraszamy do nadrobienia zaległości. Budowę samej rakiety prezentuje poniższy rysunek:
W modelach rakiet powszechne stosuje się systemy odzyskiwania, czyli inaczej mowiąc systemy uniemożliwiające rozbicie się rakiety podczas spadku. Doskonale zdajemy sobie sprawę co mogłoby stać się z rakietą, która z całym impetem uderzyłaby w ziemię. Aby temu zapobiec, najpopularniejszym sposobem jest użycie spadochronu, który aktywowany jest podczas fazy spalania prochu strzelniczego w silniku rakiety i wyrzucany jest z „nosa” rakiety. Ale są te inne, prostsze metody.
Najlżejsze rakiety nie są wyposażone w żadne systemy odzyskiwania. Spadają one swobodnie na ziemię zaraz po wypaleniu się prochu w silniku rakietowym. Hamowane są za pomocą oporu powietrza, gdyż ich bardzo niewielka waga na to pozwala. W rakietach o stosunkowo dużym przekroju, również nie stosuje się żadnych dodatkowych zabezpieczeń ułatwiających lądowanie. W rakiecie, która podczas spadku wejdzie w stabilną balistyczną trajektorię, stosowanie systemów odzyskiwania nie jest bezpieczne. By tego uniknąć, niektóre rakiety używają fazy wystrzału silnika rakietowego aby przesunąć silnik na tył rakiety zmieniając jej środek ciężkości, a co za tym idzie wpływają na to, w jaki sposób rakieta zbliży się do ziemi.
Innym bardzo prostym systemem lądowania jest stosowany lat 50-tych system wystrzału nosa rakiety. Wystrzał prochu w silniku rakiety wyrzuca przymocowany najczęściej gumką bądź sznurkami czubek rakiety, co wpływa na utratę aerodynamiki rakiety, a siła tarcia (oporu powietrza) wyhamowuje prędkość spadającego modelu. System ten jest odpowiedni jedynie dla bardzo lekkich rakiet.
Wspomniany wyżej system spadochronowy jest jednak najskuteczniejszym rozwiązaniem umożliwiającym bezpieczne lądowanie. Jak łatwo możemy sobie zobrazować zapoznając się z artykułem o budowie modelarskiego silnika rakietowego, po wypaleniu opóźniacza inicjowany jest wybuch kapsla w silniku rakiety. Kapselek ten uderza w zamocowany w rakiecie spadochron, wypychając go na zewnątrz rakiety. Podczas spadku rakiety, dzięki sile pędu, spadochron otwiera się a rakieta bezpiecznie ląduje na ziemi.
Możemy również spotkać się z systemem „samolotowym”. Tutaj ostatnia faza wypalania prochu w silniku sprawia, że część silnikowa oddziela się od części rakiety, a ta swobodnie opada ruchem spiralnym na ziemię. Jeszcze jednym, ciekawym ale bardzo rzadko stosowanym systemem lądowania jest spadek „helikopterowy”. Wybuch silnika inicjuje wysunięcie się łopat w rakiecie modelarskiej, zaś rakieta ruchem wirowym opada na ziemię.
Modelarze często doczepiają do rakiet niewielkich rozmiarów kamerki, które rejestrują obraz podczas lotu modelu. Wygląda to bardzo efektownie, ale trzeba się liczyć z tym, że obraz nie jest wyraźny, szczgólnie podczas startu, gdzie niewielkich rozmiarów kamera rc nie radzi sobie z dokładnym rejestrowaniem obrazu podczas gwałtownego nabierania prędkości przez rakietę. Bardziej zaawansowane rakiety modelarskie wyposażone są w urządzenia elektroniczne zdolne do zbierania wielu danych, takich jak maksymalna prędkość, przyspieszenie czy wysokość.
Modelarze rakietowi, a w zasadzie to konstruktorzy, bardzo często eksperymentują z rozmiarami rakiet, doborem silników, kształtem i załadunkiem i systemami bezpiecznego lądowania rakiety. Niektórzy budują większe niż standardowe modele rakiet, wyrzutnie do rakiet czy nawet pociski rakietowe. Takie rakiety o dużej mocy, również wykonane z papieru, drewna czy plastiku, są w stanie osiągać prędkości rzędu 1 Macha (340m/s) i wysokość dochodzącą do 3000 metrów! Ze względu na możliwość zderzenia ze statkiem powietrznym (pamiętajmy, wysokość 3000 metrów to naruszenie przestrzeni kontrolowanej), loty takie wymagają odpowiednich zezwoleń.
Gorąco zapraszamy do zapoznania się z ofertą rakiet modelarskich oraz silników, spadochronów i innych akcesoriów do rakiet dostępnych w ofercie hurtowni modelarskiej Gimmik!
Poniżej przykład startu i niekoniecznie udanego lądowania rakiety rc:
Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis