Р-03 и Р-05 ракеты второго поколения, СССР 30-е годы

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.

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

***