Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Загрязнение атмосферы уже долгое время является одной из наиболее важных проблем современности. Так, в связи с повышенным уровнем содержания токсичных соединений в воздухе Санкт-Петербурга становится необходимым постоянное наблюдение за изменением его химического состава. Для оценки состояния окружающей среды около населённых пунктов применяются в том числе атмосферные зонды.
Для выведения подобных зондов на необходимую высоту часто используют беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Наиболее распространёнными среди них являются дроны. БПЛА данного вида в среднем могут выводить на высоту 1,5...2 км полезную нагрузку (ПН) массой 1 кг за время в диапазоне 5...7 мин.
Ракета-носитель (РН) Е8, разработанная командой SteaMf, имеет ряд преимуществ в сравнении с ранее упомянутыми БПЛА, одним из которых является скорость. При использовании ракеты в качестве системы выведения для доставки ПН массой 1 кг на высоту 1,5...2 км достаточно всего 17...20 с.
РН-Е8 имеет блочно-модульную конструкцию, что обеспечивает простоту замены элементов устройства. Для создания основного корпуса ракеты выбран композиционный материал — углепластик, который имеет высокую прочность и позволяет выдерживать большие перегрузки, возникающие во время полета. Остальные детали конструкции были напечатаны на 3D-принтере. Использование высокопрочного композиционного материала в совокупности с возможностью замены отдельных узлов конструкции дают возможность многоразового использования РН.
В качестве двигательной установки для запуска ракета-носителя РН-Е8 был использован твердотопливный двигатель РДК-1000 [1].
Далее представлены основные технические характеристики двигателя РДК-1000.
РДК-1000 — твердотопливный ракетный двигатель с полным импульсом 1,0...1,2 кНс, применяемый в научно-техническом творчестве для разгона учебных моделей ракет.
Двигатель имеет композитный корпус с графитовым соплом, без металлических частей. Для крепления внутри ракеты в верхней части двигателя имеется резьбовое отверстие М10.
Запуск двигателя производится воспламенителем, установленным через сопло в канал двигателя.
Технические характеристики двигателя РДК-1000:
Геометрические и технические характеристики РН-Е8:
Осенью 2021 г. состоялось два успешных запуска ракеты-носителя РН-Е8. Стартовая электроника сработала без отклонений, благодаря чему старт был осуществлён с первой попытки.
Команда SteaMf разработала электрическую схему работы электроники РН согласно выбранным датчикам. Выполнение траекторных миссий полёта (высота, скорость, ускорение) проводились с помощью модуля GY-86 [2]. Координаты местоположения РН успешно определялись с помощью GPS модуля. С помощью GSM модуля команда SteaMf постоянно получала SMS. Запись всех полезных данных производилась через съемный носитель с помощью модуля SD карты. Помимо этого, в данном проекте использовались NEO-8m и MEGA 2560 Pro [3, 4]. При начале движения ракеты-носителя РН-Е8 от стартового стола выдергивалась чека и запускался алгоритм работы. Также запускалась система звукового оповещения для облегчения поиска РН после приземления. Реализация датчика апогея производилась с помощью таймера, который начинал свою работу при отделении чеки. Воспламенение вышибного заряда производилось с помощью реле и отдельного источника питания.
Выводы. Данный проект РН-Е8 разработан с использованием твердотопливного двигателя и имеет ряд преимуществ перед другими БПЛА при использовании в метеорологических целях. Ракета-носитель РН-Е8 имеет относительно малую массу, а также способна разгоняться до 300 м/с. Данная ракета-носитель выполнена из прочных компонентов, что делает возможным ее многоразовое применение.
