地球は人類のゆりかごですが、ゆりかごに永遠に住むことはできません

K.E.Tsiolkovskyのこの有名なフレーズは今日まで忘れられていません。NASA、ESA、Roskosmos、SpaceX、および他の多くの宇宙企業は、他の惑星に自動ミッションを送信し、人々を宇宙に送り出し、コンスタンチンエドゥアルドヴィッチの言葉を生き生きとさせるよう努めています。



しかし、新しいロケットの開発に時間がかかり、今ここで発売したい場合はどうでしょうか。次に、ロケットのモデリングを行い、夢のロケットを自分で構築して起動する価値があります。そして、この記事でミサイルの設計における私の経験についてお話しさせていただきます。

前書き

こんにちは！このシリーズの記事では、ロケットのモデルの開発と発売の経験を共有し、私の最初の失敗と目まぐるしい成功、それを行う方法と行わない方法について説明します。インターネット上にはこのトピックに関するガイドがたくさんあるので、ロケットの作り方の詳細には立ち入りませんが、私の間違いからあなたを救い、私の興味深い発見と解決策のいくつかを示すために、個人的な経験に焦点を当てます。



そう、

エンジンを構築する最初の試み

ロケットの心臓部はエンジンなので、最初に組み立てる必要がありました。キャラメル燃料は、製造が簡単で、その成分（粉末糖と硝酸カリウム）がどの都市でも見つかるため、ロケットモデラーの間で非常に人気があります。





近くの肥料店で硝酸カリウムを、食料品店で粉砂糖を購入しました。当時、N-13.6％とK2O-46％の刻印は気になりませんでしたが、それが原因で多くの問題が発生しました。これについては後で説明します。







ボディを作るには、長さ100 mm、直径10 mmのプラスチック製の水道管、ベントナイト（猫のくず）が必要でした。プラグを作り、燃料自体をタンピングするために、エンジンに自由に入ることができるスティックを見つける必要がありました。念のため、ソルトピーター、ベントナイト、粉末砂糖を乳鉢で別々に粉砕しました。それから彼は硝酸カリウムと粉末を70％から30％の比率で混合しました。ここで、次のようにすべてのコンポーネントをパイプに駆動する必要がありました。

1. スプーン一杯のすりつぶしたベントナイトをパイプに入れます
2. 10, . ,
3. 80. , . ,
4. , ,
5. 50-70 .

エンジンに点火するためのヒューズコードを作りました。キャラメル燃料の溶液でジュートロープを沸騰させ、目で濃度を測定し、水1杯あたり約2〜3杯のティースプーンを使用しました。沸騰後、コードを乾かす必要があり、燃料溶液の比率が正しければ、ロープにキャラメルの白いコーティングがあります。エンジンとそれを点火するためのコードは準備ができていました、それはそれが燃やされなければならなかったことを意味しました。



残念ながら、最初のエンジンの写真とそのテストのビデオはありませんが、最終的には離陸しませんでしたが、発射台で目立って喫煙していました。



結論：

• 燃焼温度が高く、プラスチックパイプが溶け始めたため、以下のエンジンのボディは金属製にすることを決定しました。
• ノズルは常に燃焼生成物の残骸で詰まっており、エンジン内の圧力が上昇し、ロケットが爆発するだけで、予定外の迅速な分解は必要ありませんでした。当時、これは硝酸塩の比率が間違っていて、粉末砂糖が純粋ではなかったためだと思っていたので、次のエンジンで比率を試して粉末砂糖を純粋な砂糖に置き換えることにしました

このように、エンジン製造の最初の経験は、悲しそうに見えましたが、私が本当にロケットを発射したかったので、彼は私をこの方向にさらに進めて新しいことを学ぶように促しました！

生きてる！

インターネットで噂を聞いて、最初のエンジンの問題が何であるかをほぼ理解しました。突っ込みにより、燃料が不均一に分布し、空洞が形成され、不均一であったため、燃焼プロセスが非常に遅く、ロケットの代わりに優れた煙爆弾が見つかりました。この問題の解決策は簡単でした-ゆでたキャラメル燃料をパイプに送り込むことです。私はバスルームに金属棒を本体として取り、燃焼速度を上げる必要があるため、燃料の比率と酸化鉄3（つまり通常の錆）を追加して実験することにしました。





錆が追加された純粋なキャラメル燃料の例。ソース



実物大のポイントが見えなかったので、プラグやノズルのポイントが見えなかったのと同じように、エンジンを小さくしました。すべての被験者が同じ環境条件にあったので、燃料の燃焼速度に影響を与えなかったはずです。キャラメルは可燃性が高く、非常に早く燃焼するため



、燃料を調理する前に、安全上の注意事項について説明しましょう。電気ストーブで燃料を調理するだけでよく、ガスストーブやその他の直火で燃料を調理することはできません。ちなみに、最近のベイルートの火工倉庫の爆発では、公式データによると、発火したのはソルトピーターだったので、調理には細心の注意を払ってください。パンケーキメーカーの



電気ストーブで沸騰した燃料凝縮した牛乳の色と一貫性に。パンケーキメーカーはとても良いので、その中のすべての成分が均一に加熱され、燃えません。



その結果、私はいくつかの被験者になりました：

• 乳鉢とゆでキャラメル燃料を使用したエンジン
• キャラメル燃料を粉砕して煮沸したエンジン
• 1％の酸化鉄を添加したキャラメル燃料を粉砕および煮沸したエンジン3

ここで、エンジンをテストする必要がありました。スポイラーでは、成分の割合がソルトピーター/シュガー/ラスト（もしあれば）の形式で書かれ、火傷自体のgifが中に添付されています。













結論：

• 今回は、すべてのエンジンが点灯し、非常によく燃えました。もちろん、それは喜ばしいことです。
• さびは燃焼速度を上げます。比較のために、55/45エンジンは約35秒間燃焼し、54/45/1エンジンは26秒間燃焼しました。
  
  
• コーヒーグラインダーでの粉砕は、燃焼速度を大幅に増加させませんでした
• 砂糖を入れ替えても、エンジンには未燃物（最後の写真の「バレル」にある白黒の物質）が多く残っており、その組成は不明でした。

一般的に、燃料は発火しました、それでロケットを作るか、別の解決策を探すかどうかを決めるのは残っています。

収益は何ですか？

その結果、エンジンの動作が不十分になります。彼らの主な問題は、燃料混合物の不完全な燃焼です（私はこれの結果について上に書きました）。燃焼速度も上昇しました。そして、ここでは、硝酸塩のパッキングに関する不運な碑文N-13.6％とK2O-46％がポップアップします。これは、おそらく、肥料用の硝酸カリウムが汚れており、残りの40.4％が何らかの不純物であるためです。エンジン性能が悪い。



Amperki Rocket vsLehiの最近のビデオシリーズを見た場合、次に、化学的に純粋な硝酸カリウムを使用していることに気づきました。彼女のおかげで、彼らはすべての燃料を燃やし、燃焼速度はより高かった（私の1-1.25mm /秒に対して2.85mm /秒）。さて、自家製エンジンのもう一つの欠点は、その推力が不明であるということです、そして将来、私はロケットの飛行のパラメータを計算したいと思います。



結果として、肥料用の硝酸カリウムでエンジンを構築することはできないと結論付けることができます。一般的に、このような悲しいことに、私は自分のエンジンの開発を終え、既製のエンジンを製造および販売する人を探し始めました。

ロケットを作る

私はからエンジンを買っ実ロケッツ。これらのエンジンには電動イグナイターも付属しているため、発射用のリモコン、そしてもちろんロケット自体を組み立てる必要がありました。同じ店で、ボディ用の段ボールチューブを購入しました。



インターネットでリモコンの回路を見つけて、ダイヤルでエンジンが誤って発火しないように少し変更したところ、





本体はPVCシートでできており、内部にはんだ付け回路を配置し、イグナイター（図R2）の端子まで配線しました。イグナイターに接続されたイグニッションワイヤーにクロコダイルをはんだ付けしました。





さて、他の宇宙システムと同様に、リモートコントロールをテストする必要があり、既製のエンジンが一般的にどのように機能するかを確認するとよいでしょう。





ロケットを垂直に上向きに飛ばすために、Open Rocketプログラムで設計してから、すべての詳細を3Dプリンターで印刷することにしました。ロケット最適化機能を使用して、段ボール管の寸法、フェアリング（次のパートで説明する高度計を設置したかった）、エンジンの質量と推力、およびその取り付けに基づいて、フェアリングとスタビライザーの形状と寸法を選択しました。しかし、最初に使用済みエンジンを追加する必要がありました。





ロケットロケットの描画を開く







フィンとフェアリングの形状を計算するとき、それらをモデル化して印刷する必要がありました。モーターマウントもモデル化しました。

埋め立てに転送してください！

両方のロケットを組み立てたら、それらを発射する時が来ました！長さ1500mmの鋼棒が地面に突き刺さり、発射台の役割を果たしました。ロケットはガイド（チューブに巻かれた紙のシート）を使用してその上に設置されました。



3Dプリントロケットの最初の発売は面白くて怖かったです。結局のところ、エンジンに欠陥があり、そのため、口径の巡航ミサイルが空に飛んで、欠陥のあるミサイルが全速力で地面に突き刺さった。しかし、良いニュースがありました。故障したエンジンが無料でReal Rocketsに置き換えられたので、私は彼らに感謝しています。









修理されたロケットと新しいエンジンを持って、私たちは再びテストサイトに行きました。今回は運が良かったので、両方のミサイルが何度も何度も離陸・着陸しました。

結論

結局、私は単純なロケットの発射にとどまりたくないと言いたいです。私のロケットの1つはすでに高度計で飛んでいます。その開発については次の記事で説明します。現在、オンボードカメラを作成しています。これを新しいロケットに取り付けて、より強力なRD1-30-5エンジンで起動する予定です。



そしてこれについて私は持っています：





清聴ありがとうございました！