Raketové motory ROS 40-5

Ahoj ,kdyby Petr Pavlík skoušel vrtat asi o 30mm výše určitě trefí rozžhavenym vrttákem udržovací tabletu a dopadne jak Koudyho kámoš.Já sem taky pár rosek vykuchal a jednou sem zkoušel na soustruhu upravovat tu udržovačku ,dodnes mam opálenou barvu na soustruhu.Takže palivo (diglikol) upravit jde ,soustružit i vrtat ,samozřejmě menší otáčky a ostrý nástroj ale s udržovací tabletou opatrně.Jinak roska už patří do muzea. Honza

Zajímavé řešení tlakové pojistky pro ROS.

Petr Pavlík navrhl a vyzkoušel úpravu ROS, tlakovou pojistku:

Posílám pro informaci výsledky pokusu s navrtáním vnějšího pláště starší rosky se zalepeným tryskovým dnem za účelem výrazného zvýšení spolehlivosti. Z jednoho úspěšného pokusu sice nelze vyvozovat příliš mnoho závěrů, ale třeba tě to bude zajímat.

Plášť motorku ROS40 jsem rovnoměrně po obvodě navrtal osmi otvory obyčejným neupraveným vrtákem Ø2 mm do hloubky 1mm ve vzdálenosti 16 až 17mm od konce rosky. Hloubka vrtání měřena od doteku špičky vrtáku s pláštěm. Provrtán je tedy jen vnější tenkostěnný plášť tloušťky 0,5mm a vnitřní plášť tloušťky 1mm je tak navrtán jen do hloubky maximálně cca 0,5mm. (U dvou otvorů se mi to bohužel vlastní nešikovností ,,povedlo” do hloubky ještě o 0,2mm větší, malé lokální ztenčení vnitřního pláště ale nakonec nevadilo.) Otvory jsem přelepil jednou vrstvou papírové maskovací pásky abych poznal ze kterých otvorů došlo k profuku spalin. Jak jsme již diskutovali dříve selhání starších rosek se zalepeným tryskovým dnem způsobuje malá netěsnost papírového těsnění mezi tryskovým dnem a vnitřním pláštěm, kdy malé množství spalin pronikne mezi vnitřní a vnější plášť – což většinou končí vyražením čela motorku během startu.

K pokusu jem záměrně použil měděnou trysku s menším kritickým průměrem jen Ø4,4mm aby tlaky v komoře byly větší než obvykle. K pokusu jsem využil malou raketku na jeden motorek 20. srpna 2016 při slunečném odpoledni a teplotě vzduchu 29 °C. Motorek mám jako obvykle v tradiční kleci a časovač na čele motorku je zalepen epoxidem protože k iniciaci výmetu slouží měděný tepelně zpožďovací můstek pro přepálení silonu. Dosažená výška letu byla extrémní neboť výkon motorku s takto malou tryskou je nadstandardní. Připojené video startu je zpomaleno na 0,125x (1/8 záznamové rychlosti).

Pokus dopadl dle očekávání a profuku došlo až na jeden u všech otvorů. Profuk byl mnohem menší než jsem čekal a malé množství spalin pouze vytvořilo puchýře jen u jednoho otvoru došlo i k výraznému podfouknutí maskovací papírové pásky směrem dolů. I tyto relativně malé profuky spalin by však v případě, že by plyny nemohly odfouknout navrtanými otvory způsobil nepatrné nafouknutí vnějšího tenkostěnného pláště a selhání motorku.
Výborné je že vzhledem k tomu že profuk spalin nepoškodil ani maskovací pásku navinutou na motorku, zřejmě by nepoškodil ani konstrukci upevnění motorku a trupu rakety při zástavbě motorku dovnitř trupu.
Pro případný běžný provoz takto upravených starších motorků (bez klece) doporučuji trysky s kritickým průměrem minimálně Ø4,8mm. Výše popsanou úpravu starších motorků ROS40 lze asi doporučit pouze zkušeným raketovým modelářům.

(Jak jsme již diskutovali: Novější motory ROS 40 mají plovoucí tryskové dno, takže přestože papírové těsnění je stejně nespolehlivé jako u starších motorků tak pokud dojde k profuku plynů mezi vnitřní a vnější plášť tak tyto plyny ihned neškodně odejdou netěsností mezi plovoucím tryskovým dnem a vnějším pláštěm dolů pod motor do volné atmosféry. A k profuku plynů dochází podle mé analýzy řezů u všech motorů až na výjimky téměř vždy. U motorů s plovoucím tryskovým dnem je ,,černý” profuk většinou na tryskovém dnu kolem uzavíracího lemu vidět z vnějšku i bez rozřezání pláště.)


S pozdravem,
Petr Pavlík a Mirek

Ahoj.
Ještě jednou nabídka motorů ROS cena 15Kč asi 400ks p.Pavelec tel.605 822 979. a ještě čínské papírové motory asi 25Ns (cena dohodou) .Pošle samozřejmě i menší množství. Honza

Pro lepší představu a pochopení vlastností neupravených ROS pro pohon modelů , dávám zde k dispozici tahové diagramy 5-ti neupravených ROS (z REDALS-u) a simulace letu „velkého“ modelu na 1xROS s parametry ROS neupravené a upravené. Měření a simulace – Petr V.

„Neupravené“ ROS vykazují několik odchylek vůči hoření „upravené“ ROS:
- Delší celková doba hoření palivového zrna
- Rozpad souvislejšího hoření do řady pulzů
- Nižší celkový impulz motoru, tedy i nižší Isp paliva
- Nižší je i počáteční peak náběhu motoru

- Delší celková doba hoření palivového zrna – palivové zrno hoří nepravidelně v souvislosti se změnami tlaku-zahrazení (soustava čtyř trysek je více nestabilní než jediná centrální tryska, je tu různý průtokový odpor „rotačních“ trysek vůči středové-centrální trysce.

- Centrální tryska má efektivnější tvar z hlediska účinnosti trysky než „rotační“ trysky. Tyto trysky mají expanzní část s méně účinným asymetrickým tvarem. Středová tryska dává výrazný a delší plamen , rotační trysky dávají nepravidelný ohnivý „polštářek“.
- Navíc u upravené ROS ( jedna centrální tryska) je lepší zpětná vazba mezi spalováním paliva a tryskou než současný výtok plynů dvěma typy trysek.

- Méně souvislý a nižší střední tah se projevuje i letových vlastnostech modelů s neupravenou ROS. Modely s ROS mají poměrně vysoké průřezové zatížení a je pro ně tedy výhodnější vyšší a souvislejší tah i když bude kratší , než delší ( nižší střední tah) ale menší a nesouvislý tah. Startovní - letové vlastnosti (stabilitu) modelu ovlivňuje stejně pouze prvních cca 30% doby hoření motoru . Tahové pulzy s nízkou hodnotou tahu již nepokryjí gravitační a aerodynamické ztráty a mají minimální vliv.

Pro simulaci letových vlastností modelu s neupraveným a upraveným motorem byl zvolen model na 1xROS spíše větší kategorie showmodel.

Parametry modelu:
Průměr trupu : 75 mm , hmotnost modelu bez ROS : 400 gr , startovní hmotnost 536 gr., čelní plocha : 45 cm2 , hmotnost TPH 36 gr, nadmořská výška startoviště : 300 m , součinitel odporu vzduchu : 0,3 .

Simulace v programu slr (simulsce letu rakety) , program lze stáhnout zde: raketky.x2u.cz/slr/index.htm

Zjednodušená interpretace výsledků simulace:
Model s neupravenou ROS měl dostup cca 140 m s apogeem po cca 6 sec.
Model s upravenou ROS měl dostup cca 195 m s apogeem po 7 sec. , tedy při plném využití zpožďovače.

Těším se na debatu …..

Mirek

Více než dva roky jsem se chystal udělat praktické letové ověření letu modelu rakety se stabilizátory a neupravenou ROS-kou. Před pár dny při debatě s Petrem opět došlo i připomenutí tohoto restu.

Nedělní podvečer mi konečně poskytl časové okno k uskutečnění tohoto experimentu.
Použil jsem model o průměru trupu 53 mm, délce 1120 mm, startovní hmotnost 490 gr. Zážeh pomocí zelené zápalnice fí 2 mm (průměr trysky neupravené ROS je 2,5 mm).
Zážeh a start z rampy proběhl bez náznaku problémů. Zvuk ROS byl trochu jiný, méně ostrý a výrazný. Start modelu byl pomalejší a také i let. Model prakticky nerotoval ( ani ne půl otáčky počas letu nahor). Na rampě rotaci bránili vodítka modelu a po opuštění rampy už byli stabilizátory natolik účinné, že model nerotoval. Počas letu nahor se modelu poněkuď "kývala" ze strany na stranu spodní strana modelu, přitom jde o model štíhlý a vždy velmi stabilní!
Zřejmě vznikají, ne zcela symetrické příčné složky tahu na "rotačních tryskách" ROS. Motor měl citelně menší výkon a tím i dostup. K výmetu došlo minimálně 2 vteřiny ( možná i více) za apogeem!

Takže, je možné použít i neupravenou ROS, za cenu nutnosti zážehu motoru s tryskou 2,5 mm a snížení hnacího impulzu motoru. Také podle hmotnosti modelu a jeho průměru trupu i zkrácení zpoždění odvrtáním!

Plánuji příležitostně ověřit na vylehčeném modelu 1xROS s trupem o průměru 47 mm. Snaha o přiblížení neupraveného výmetu do apogea ....

Mirek