В юношеском экспериментальном конструкторском бюро при нашем журнале (журнал «Юный техник») разработаны и построены модели-копии двух исследовательских ракет 30-х годов.
В 1903 году Константин Эдуардович Циолковский высказал идею применения ракет для исследования атмосферы и стратосферы. Осуществить эту идею удалось только в 30-х годах конструкторам Ракетного научно-исследовательского института (РНИИ), первого в мире государственного института по разработке ракет.
6 апреля 1936 года состоялся первый запуск ракеты P-05 «АВИАВНИТО». Ее длина была равна 3225 мм, диаметр — 380 мм, размах стабилизаторов — 1050 мм, стартовый вес — 89 кг. Двигатель ракеты работал на жидком кислороде и этиловом спирте и развивал тягу до 300 кг. Ракета во время полета поднимала полезный груз около 40 кг на высоту 2400 м.
В нашем конструкторском бюро эта модель-копия выполнена в классе КП (копия парашютирующая) в масштабе 1:7. Сложность изготовления ее заключается в форме сечения корпуса. Члены бюро рассмотрели пять конструктивно-технологических схем, которые могли позволить получить заданную форму. Один из вариантов предлагал: из бумаги изготавливаются цилиндрические корпуса. Радиусы их равны радиусу закругления углов корпуса и радиусу вдавленности его сторон.
Но в момент отстрела парашюта пороховыми газами корпус работает как сосуд под давлением. Ясно, что он будет деформироваться, а возможно, и потеряет устойчивость. Поэтому такой вариант был признан пригодным только для стендовых макетов, но не для летающих моделей.
Ракеты Р-05 АВИАВНИТО, 1936 г. (слева), и Р-03, 1937 г. (справо)
Второй вариант был такой. Из бумаги нужно изготовить цилиндрический корпус с наружным сечением 33 мм (оправки 31,5 мм). Потом корпус оклеить легкообрабатываемыми материалами — бальзой или пенопластом и довести до нужных контуров вручную.
Третий вариант представляет собой комбинацию первого и второго: корпус можно выклеить так, как предлагалось во втором варианте. А потом на цилиндрический корпус наклеить полукорпуса, разрезанные вдоль, сечением 17,8 мм и между ними сделать зализы из цилиндра с внутренним сечением 60 мм.
Все эти варианты позволяют разместить в корпусе один парашют достаточной площади, а последующий — даже два или четыре парашюта.
Оперение ракет
Четыре цилиндра сечением 17,8 мм собираются пакетом, и в каждом есть парашют для спасения модели. На продольно расположенные цилиндры корпуса нужно наклеить зализы, вырезанные из цилиндра сечением 60 мм. Последний вариант: изготовление полукорпусов методом формовки из полистирола и их сварка. Но этот метод требует достаточно высокой технологической базы и, следовательно, неприемлем для школьных кружков.
Конструктивные варианты корпуса
Готовую модель нужно покрасить в серебряный цвет, надпись — в черный, а звезду — в красный.
Стартовый вес модели — 92 г.
* * *
В 1937 году были проведены летные испытания ракеты Р-03 на жидком топливе.
Модель-копия ракеты Р-03 выполнена в классе КП в масштабе 1:5. Корпус ее сделан по трехслойной схеме. Внутренняя обшивка корпуса является осью, на которой собираются все остальные элементы наружной обшивки. В местах перехода цилиндрического корпуса в конус поставлены картонные (или фанерные) шпангоуты.
| Р-05 | Р—03 | ||||
| 1. Головной обтекатель | 1 | Липа | 1. Головной обтекатель | 1 | Липа |
| 2. Иммитаторы формы корпуса | 4 | Бальза | 2. Шпангоут | 2 | Картон |
| 3. Парашют | 1 | 3. Корпус | 1 | Бумага | |
| 4. Корпус | 1 | Бумага | 4. Парашют | 1 | |
| 5. Пыж | 2 | Вата | 5. Пыж | 2 | Вата |
| 6. Лабиринтное уплотнение | 1 | Картон | 6. Лабиринтное уплотнение | 1 | Картон |
| 7. Шпангоут | 1 | Картон | 7. Парашютный контейнер | 1 | Бумага |
| 8. Стакан | 1 | Бумага | 8. Система замедления | 1 | ОПШ |
| 9. Система замедления | 1 | ОПШ | 9. Микро РДТТ | 1 | ДБ-51-С-10 |
| 10. Микро РДТТ | 1 | ДБ-3-СМ-10 | 10. Кормовой обтекатель | 1 | Бумага |
| 11. Стабилизатор | 4 | Фанера | 11. Угольник | 8 | Бумага |
| 12. Корпус | 4 | Бумага | 12. Стабилизатор | 4 | Фанера |
| 13. Парашют | 4 | 13. Направляющее кольцо | 2 | Бумага | |
| 14. Зализ | 4 | Бумага | 14. Обкладка кормового обтекателя | 14 | Бальза |
| 15. Заглушка | 1 | Картон | |||
Для увеличения жесткости цилиндрической части корпуса между шпангоутами можно поставить продольные силовые элементы — стрингеры из бальзы, бумаги, картона или шпона.
Модель покрасьте серебряной краской, буквы — черной, звезду — красной, а стабилизатор — коричневой.
Стартовый вес модели — 90 г. При разработке этой модели мы встретились с трудностями. Во-первых, как изготовить кормовую часть как тело вращения, образованное параболой? И чтобы она стыковалась с другими частями модели с высокой степенью соосности? И главное, как добиться минимального веса кормовой части, что так важно при центровке модели?
+ Щелкните по рисунку, чтобы увеличить!
Для того чтобы корма модели отвечала всем перечисленным требованиям, мы разработали конструктивно - технологическую Схему, по которой корма состоит из стакана для двигателя, конуса, четырех лонжеронов, нижнего шпангоута и обрезков бальзы в обкладке конуса, чтобы получилась поверхность двойной кривизны. Для изготовления этих деталей необходима технологическая оснастка: оправки — цилиндрическая для стакана, коническая для конуса и стапель для сборки всех деталей и их окончательной механической обработки.
Последовательность сборки: в прорези стапеля, которые фрезеруются на делительной головке размером 3х3, свободно вставляются лонжероны и обрабатываются заподлицо со всеми четырьмя поверхностями, в том числе и по внутреннему сечению. Так как в этой зоне прорези сделаны «напрорыв», то, устанавливая стакан, склейте его с лонжеронами. Надевается корпус, который тоже склеивается с лонжеронами, но по их наружной поверхности. Снизу все шесть деталей соединяются кольцевым шпангоутом, который может быть из бумаги или тонкого картона. Конус нужно обклеить обрезками бальзы.
После сушки и подрезки узла по плоскости максимального сечения стапеля он устанавливается в патрон токарного станка. На нем форма кормы доводится по шаблону наждачной бумагой до заданной кривой.
И. Кротов, инженер
Журнал "Юный техник"
PRETICH.ru
***