龙吟一号固体探空火箭设计与制作
刘嘉颢陈钊毅许栩然
就是氧化铁喽2024/04/01原创 喷气推进 IP:河北
中文摘要
75mm固体探空火箭发射报告
关键词
knsb火箭发射发动机

龙吟一号固体探空火箭设计与制作

参与人:P-Rocketer  红色的氧化铁   ht-aero

          小插曲:火箭2024年2月份就发射了,现在才发的帖,这枚火箭属于寒假区间的一个支线项目,各种制作也比较粗糙。

名字的含义:为了迎接2024龙年,火箭故名为龙吟一号

设计方案及结构:火箭分为3个结构段四个舱室组成,[  伞仓  航电仓(载荷仓)  动力仓]  箭体主体结构使用的是75mmPVC管

结构材料:

头锥和尾翼套筒采用pla(聚乳酸)材料 Fdm3D打印机制成

尾翼采用fr4环氧板(某立创的电路板)

减速伞采用的是伞径为180cm尼龙格子布降落伞(某宝69元就能买到)

动力系统:使用自研GN-5031A-H发动机发动机设计试车可以看文号 930000


火箭气动布局选择,采用十字型布局,梯形形状设计方案,其优点具有大反转力矩,使得了火箭有更好的操控性。分布了火箭的气动负载,减少了对箭体的压力,头锥采用半椭圆形结构,使其能“钻开上方的空气”减少阻力

因为3D打印机面积太小,所以采用了3D打印套筒加外部尾翼的方式(回头要用环氧树脂粘牢),而且还极大的减少了运输包装难度,只要将它拆卸开来就行,这个仓段邮寄到P-Rocketer家就很好的体现出了这种优点

以为装配视频


video_20231225_094106.mp4 点击下载

Open rocket稳定性仿真 mmexport1711974376876.png

此外还用fluent软件进行了火箭的气动布局仿真

mmexport1708016641546.png mmexport1708016723844.png mmexport1708016634249.png

发动机设计与制造,选用拉瓦尔喷管,主要分为三个部分,收缩段,喉部,扩张段 v2-11933b073f43de90bed6c49a57ff1d27_r.png

其原理是亚音速气体经过收敛段到达喉部被加速至音速,再由扩张段加速至超音速喷出产生反作用力,获得推力。


壳体使用6061铝合金材料,使用酚醛衬层,石墨喷管,堵头材料采用h13钢,六颗径向机米螺丝,隔热层采用两毫米牛皮纸管,推进剂采用knsb,设计参数看以下图片

mmexport1709210491318.png mmexport1709210492842.png mmexport1709210493947.png mmexport1709210495330.png

可压缩模型仿真

mmexport1708679109033.png

渲染图

mmexport1704017063660.jpg

这个仿真是在过程中截的,具体视频丢失😓

以下为发动机试车视频两次试车视频

video_20240229_214802_edit.mp4 点击下载

video_20240229_214537_edit.mp4 点击下载

火箭开伞试验

使用火工品开伞方式,使用nc(硝化纤维素)其优点就是产气量高,温度低。相比复杂的机械开伞,具有更高的保障性,更高的弹出概率,仓段开伞之后被拉飞,猜测原因应该是降落伞弹出惯性较大,导致被拉飞

lv_0_20240220015630.mp4 点击下载

发射架采用2020欧标铝型材,发射架高度为1m5,固定方式为4mm尼龙绳加帐篷钉

下面是渲染图片和实物图片

mmexport1711977803414.jpg mmexport1711977802063.jpg

第三天对这枚火箭进行了发射

上一些照片

mmexport1711872137920.jpg mmexport1711872356068.jpg mmexport1711872728716.jpg IMG_20240331_170509.jpg mmexport1711872906835.jpg

发射视频!!!


mmexport1711871985582.mp4 点击下载


mmexport1711872041982.mp4 点击下载


lv_0_20240401214015.mp4 点击下载

发射架情况


mmexport1711978556475.mp4 点击下载

火箭在发射时前半段出现了倾斜现象,但是由于火箭的自旋迅速矫正回来,所谓的穿云了,有可能只是当天下雪,雾气太大,从图传上看就是白蒙蒙的。


这次还录了箭载图传画面,由于忘了,只录了后半段,火箭在降落时的画面才录上感觉还是比较可惜的


mmexport1711978566244.mp4 点击下载

总结一次下本次的发射比较失败的地方

发动机没加点火药导致消耗了两秒才上了室压,导致损失了一部分推力,离架速度也太慢

降落伞到最后弹出来了,但是伞绳粘在一起了,只有极小的减速效果,火箭到最后还是摔成了好几半,航电也摔坏了,看不了火箭实际飞行高度,保守估计300m肯定是有的。

最终还是要感谢P-Rocketer的同学及小伙伴来打下手和拍摄素材。要不然自己要等特别长时间

温馨小提示:千万别在雪天发射火箭,人都要冻死了,脚都没知觉了,裤子都湿透了,在外面待了三四个小时😐

哔哩哔哩剪的视频XXXXXXXXXXXXXX/z4MeogD

本次发射算是圆满成功了,还请大家多多指教!







 

 

[修改于 19天12时前 - 2024/04/01 22:49:45]

来自:航空航天 / 喷气推进动手实践:实验报导
2
 
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~~空空如也
辽宁星云科技
17天23时前 IP:北京
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就是氧化铁喽作者
12天10时前 IP:河北
931055


lv_0_20240406211042.mp4 点击下载

补一个加点火药的试车

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