Pyro Initiated Release Mechanism

[gmurvs]

Есть задача открытия второго парашюта на определенной высоте для ракеты с диаметром корпуса 75 мм. Вариантов ее решения есть великое множество: устройства на базе серво, пережигание лески, пирочека, tender-descender, pyro initiated release mechanism-ы и др. Была попытка, например, повторить опыт заокеанских ракетомоделистов (tender-descender), но сделать надежное и рабочее устройство в бытовых условиях оказалось весьма сложно при всей его кажущейся простоте. Попробую решить задачу немного иначе, схему прикладываю:
244323

- - - Добавлено - - -

Таким образом, девайс является связующим звеном между ГО и остальной частью ракеты (ОЧР), в нужный момент и при подаче тока на воспламенитель освобождается короткий фал, ОЧР падает на длинну Длинного фала , по ходу дела вытяивая основной парашют.

- - - Добавлено - - -

После отработки поршень упирается в шпильку, отработавшие газы выходят безо всякого пламягашения через боковые отверстия (по-идее ничего не прожигая). Схема подготовки к работе - вытаскиваем нижнюю шпильку, вытаскиваем поршень, вставляем воспламенитель, насыпаем сокол, вставляем поршень, затыкаем его чемось, чтобы не вывалился, вставляем нижнюю шпильку.

[Serge77]

а чем затыкать поршень, чтобы не вывалился?
на него же будет действовать перегрузка на старте, может уехать вниз

чем тебе не понравилась пирочека, на которую я давал ссылку?

[gmurvs]

Если девайс перевернуть, то поршень не вывалится. Как вариант, его можно подклинить чем-нибудь, например, пластиковым винтиком, который в момент релиза срежет. В полетном состоянии пирм можно уложить плашмя.
Пирочека от Лехи в моих условиях сложна в изготовлении. Столько алюминия у меня нет ;)

[Serge77]

Если девайс перевернуть, то поршень не вывалится.
Так он вывалится, когда двигатель перестанет работать и перегрузка станет отрицательной.



Пирочека от Лехи в моих условиях сложна в изготовлении. Столько алюминия у меня нет ;)

Можно пофантазировать о конструкции из трубки и стерженька в ней, всё это закреплённое на какой-то основе.
Т.е. то же самое, но не цельноточёное, а сборное из подручных средств.

[gmurvs]

Я тут подумал, в устройстве по ссылке
http://lioxa.rocketworkshop.net/Projects/Monstr/Pyro-release/Pyro_release_shema.jpg
нет ничего для фиксации удерживающего цилиндра.

Есть идея ПИРМ из первого поста доработать легкой пластиковой вставкой (поперечной, или вертикальной), которая в момент релиза легко деформируется, но будет надежно (в разумных пределах) удерживать поршень от вываливания в момент рывка тормозного парашюта, старта/полета.

244508

Габариты девайса получаются 20Х65, т.е. смело можно размещать плашмя в корпусе.

[Serge77]

Я тут подумал, в устройстве по ссылке
нет ничего для фиксации удерживающего цилиндра.


Цилиндрик расположен горизонтально, на него практически никакие силы не действуют.
Его можно закрепить кусочком пластилина.

[gmurvs]

Первая версия ПИРМ-а доступна для тестирования.

https://youtu.be/rHMAy2QMxFk

- - - Добавлено - - -

Видео замедленно для детального просмотра

[Serge77]

Поздравляю с успешным тестом!)
хочется подробностей и фотографий!

[gmurvs]

Спасибо, почти все сделал по картинке из первого поста
https://youtu.be/HnOJL9Fl1_Q, первое испытание было сразу успешным, потом прошла серия отказов, благодаря которым до меня дошли условия надежной работы. Пожалуй, есть два основных момента: 1. после использования девайс нужно разобрать, промыть и смазать (поршень и камеру сгорания), 2. Аккумулятор БРЭО должен быть неразряжен :).
Воспламенитель использовал штатный из нихрома 0,1 мм.
Особой точности при изготовлении не было - все делал "на глаз" для проверки работоспособности.

- - - Добавлено - - -

Есть некоторые мысли по доводке - использовать стальной гвоздь D2 мм вместо алюминиевой шпильки D6 мм, так же вместо проволочки использовать кевларовый шнур и увести его внутрь к шпильке по внешней стенке через дополнительное отверстие ("вверх" если смотреть на картинку поста №1) для того, что бы ПИРМ не перекашивало в полете, когда он еще не отрелизился.

- - - Добавлено - - -

Воспламенитель вставляется через отверстие 4 мм, через которое еще и сокол засыпается. Все это плотно прикручивается изолентой и для крепления воспламенителя и для герметизации камеры сгорания :)

[gmurvs]

Вторая версия "трубочного" ПИРМ-а сделана за час, получилась еще компактнее и аккуратнее. Буду готовить их к цеплянию на ракеты.
245062

[Serge77]

А где это будет стоять в ракете и как срабатывать?

[gmurvs]

постарался изобразить, как задумывалось:
245223

- - - Добавлено - - -

справа короткий фал, слева длинный с зацепленным парашютом. Пирма - силовой и связующий элемент.

- - - Добавлено - - -

Есть еще другая идея компоновки, когда парашют вытягивается в чехле, который стягивается в нужный момент, при этом ГО и ОЧР полностью разделяются. Но я пока нацеливаюсь на первый вариант.

[gmurvs]

Вариант использования ПИРМ-ы с коротким и длинным фалами проверен в тестовом полете и ... он оказался нерабочим.
ПИРМ-а "отпустила" короткий фал (см. 1 на картинке), но перекрутилась с длинным фалом (см. Z).
ЗаПЫЖеванный основной парашют, поперечное направление действие силы вытягивания (ОЧР летела практически плашмя), слабая сила вытягивания тормозного парашюта во время устоявшегося спуска - все это не позволило освободиться основному парашюту, уложенному в ОЧР.
Буду думать дальше - как использовать сей девайс, в каких случаях стоит его использовать и стоит ли вообще.

- - - Добавлено - - -

246972

[gmurvs]

Изначальная идея изменилась. После нескольких изысканий (удачных и не очень) и в итоге вместо пиротехнического девайса сделано устройство, пережигающее леску, которая удерживает парашют от раскрытия.
Основные моменты:
1. нужно найти для себя надежный способ завязывания лески, дабы она надежно удерживала парашют и (Chote Release Device, CRD) до момента раскрытия;
2. нихром для спирали использовать "не самый тонкий", сильного его нагрева (до красна) добиваться не обязательно;
3. контакт спирали и лески должен быть надежный;
4. CRD можно тестировать сколько угодно дома, в отличие от ПИРМ-ы.

Делюсь видеоотчетом по тестированию CRD.


https://youtu.be/pha4XMxe6Fw

[Serge77]

Для переплавления лески я использовал нихром 0.2 и Крону. Нагревалось докрасна, не перегорая, но леска переплавлялась гораздо раньше, чем нихром успевал нагреться до хоть какой-то видимой красноты. С такой системой спасения моя первая ракета летала раз двадцать, всегда успешно
http://serge77.rocketworkshop.net/magtest1/magtest1.htm

[gmurvs]

у меня на борту один акб LiPo, напряжение 4В, еще подбираю параметры ключа и спирали. Если включить "обдув" спирали, то она не успевает нагреться для плавления лески.

- - - Добавлено - - -

Напрашивается защита спирали от обдува воздухом.

[Serge77]

Поставь ещё один аккумулятор, тут вес экономить не нужно)
Ты когда проверяешь срабатывание, леску натягиваешь? Натянутая, она лопается гораздо раньше, чем плавится.

[gmurvs]

поставил, помогло ;)
заодно реализовалась мечта разделить питание контроллера от енергоемких потребителей. теперь хоть утюг на борту включай - контроллер не повиснет от просадки напряжения.