Evolúció

Amint azt már említettem, a rakéta építés evolúciója elég fontos, különösen egy kezdőnél.

A repülő modellezők sem mindig a legkomolyabb sugárhajtású géppel kezdik, hanem jobb esetben papír repcsit hajtogatnak, aztán jönnek a komolyabb papír-karton gépek, végül már irányítás is kerül beléjük, majd elkészül az első balsa fa modell, végül az üvegszálas csili-vili 2 és fél méteres fesztávú vitorlázó, később pedig a motoros és végül a sugárhajtású.

Nos, ez a rakétákra fokozottan érvényes, ugyanis ez is veszélyes lehet. Különösen, ha az ember nem elég körültekintő.
Tehát az evolúció rakéták esetében nagyjából a következőképpen alakul :

• egyszer használatos papír rakéta visszatérő egység nélkül, szimplán becsapódik, összetörik
• többször használatos papír rakéta, visszatérést segítő rendszerrel (recovery system)
  
• többször használatos papír motorral, de kompozit törzzsel épült rakéta recovery system-mel
• többször használatos fém motorral, műanyag, esetleg kompozit törzzsel készült rakéta komoly recovery system-mel, esetleg már fedélzeti elektronikával

Az evolúció nagyjából ennyi, hiszen ahogy feljebb haladunk az evolúciós létrán, egyre veszélyesebb és komolyabb gépeket építünk, amelyek egyre magasabbra repülnek.
A létra elején található eszközök maximum pár 10 méteres magasságot érhetnek el, míg a végén több ezer méteres magasság is szóba jön. Tulajdonképpen a létra első fele az igazán amatőröknek való rakéták, a második fele már a nagyon komoly modellezők munkái lehetnek.

Tehát a rakéta építést egy egyszer használatos recovery system nélküli rakétával kezdjük, amely elég komoly ahhoz, hogy felrepüljön, de azért nem fordítunk rá annyi figyelmet, hogy mégegyszer valaha is használjuk.

Természetesen azért törekszünk arra, hogy a kikísérletezett technológiák a következő generációs eszközökben is felhasználható legyen, mint amilyen a hajtóanyag, a rakéta motor, a fúvóka, a gyújtó rendszer és ezek előállítása.

Hajtóanyag teszt

Végre sor kerülhetett az első tesztelésre, a kézel formázott hajtóanyag tesztje megtörtént.
Egyszerűen öngyújtóval lett begyújva, hatalamas füsttel és szép nagy láncsóvával égett.
Nagyjából 50 másodpercig égett, ami nem is rossz, bár túl hosszú ideig működött.

Ettől sokkal jobb volt a króm oxidos változat, ahogy 100 grammos henger 30 másodperc alatt bevégeztetett, akkora füst kiséretében, amekkorát elképzelni is nehéz lett volna.
Ezt az üzemanyagot a normál után készítettem kevés króm oxid segítségével, amitől szép zöld lett.

Egyenlőre sem gyújtózsinórt, sem elektromos gyújtást nem sikerült összehoznom, egyenlőre nincs hozzá alapanyag. Bízom benne, hogy ez csak átmeneti állapot. A gyújtásos teszthez mindenképpen kell lőporhoz hasonló anyag. A lőpor előállítása illegális és veszélyes, tehát valamilyen alternatív út kell.

A rakéta testhez vettem poliészter műgyantát és vékony üvegszövetet. A rakéták evolúciójáról is fogok írni egy bekezdést, legyen elég annyi, hogy egyenlőre papír test, ernyő nélkül. Kicsi kezdő rakéta.
Később komolyabb és erősebb gépek kompozit anyagból.
De ez még a jövő.

A tervezés

Tervezni hosszútávra illik, éppen ezért nem egy, illetve két rakéta megépítése a cél, hanem otthoni körülmények közötti rakéta építés technológiáját kialakítani és e technológia alapján bármilyen rakéta megépítése.

Nézzük milyen részleteket kell alaposan átgondolni :

Rakéta test
	Törzs
		Méretezése
		Anyaga
		Elkészítése
		Összeállítása
		Festés
	Szárnyak
		Anyaga
		Méretezése
		Kivitelezés
	Orrkúp
		Anyaga
		Súlyozás
		Elkészítése
Hajtómű
	Üzemanyag
		Üzemanyag kiválasztása
		Elkészítése
		Végleges technológia
	Motor
		Anyaga
		Méretezése
		Kivitelezés
	Fúvóka
		Anyaga
		Méretezése
		Kivitelezése
Indítórendszer
	Elektromos gyújtás
		Rendszer
		Kiválasztása
		Összeállítása
	Gyújtó elektronika
		Tervezése
		Elkészítése
Kilövő állvány
	Méretezés
	Anyag

Nos, ebből is látszik talán, mennyire nem egyszerű a dolog.
Mivel elég sokat modelleztem, repülőkkel is, ezért számomra a legizgalmasabb dolog a hajtómű megépítése, valamint az üzemanyag elkészítése, begyújtása.

Éppen ezért ezzel fogom kezdeni.

Nézzük csak az idevágó részt :

Hajtómű
	Üzemanyag
		Üzemanyag kiválasztása
		Elkészítése
		Végleges technológia
	Motor
		Anyaga
		Méretezése
		Kivitelezés
	Fúvóka
		Anyaga
		Méretezése
		Kivitelezése

Igen sok olvasás után világossá vált számomra, hogy a legkönnyebben elkészíthető és a legbiztonságosabb, ugyanakkor az egyik legjobb üzemanyag a KNSB, azaz kálium-nitrát sorbit keveréke.
Bár az égés görbéje nem a legjobb, mert csöppet sem egyenletes, mint a kálium-nitrát cukor keveréknek, de mindenképpen sokkal biztonságosabb az előállítása.

Pirotechnikai eszközökből még majd szükség lesz a begyújtáshoz fekete lőporra is, de ez utóbbit nehéz, veszélyes előállítani, ugyanakkor nem is túl legális.
Ehelyett szükség lesz valami más gyújtó keverékre, ami elektromos izzítással begyullad, majd ez gyújtja be az üzemanyagot.

A végleges rendszerhez tehát kell majd üzemanyag, és gyújtó szerkezet. E kettőt együtt szeretném tesztelni, bár az üzemanyagot is le kellene tesztelni.

Vásároltam kertész szaküzletben kálium-nitrátot, amely 20 dekás csomagokban volt. Sajnos igen drága, de szerencsére ezt lombtrágyázáshoz készítették, ami azt jelenti, hogy porított, nem kell ledarálni.
Szorbitot is sikerült vennem, e kettőből pedig elkészítettem - teszt képpen - az üzemanyagot.

Viszonylag egyszerű volt, a szorbit könnyen olvad, a kálium-nitrátot pedig könnyen fel lehet benne keverni. A szilárdságáról annyit, hogy órákig képlékeny marad, így egy darab papírra kiöntve elterül, majd ezt a végony "tésztát" könnyen lehet gyúrni, göngyölni.
Sajnos elég ragacsos, elég sokáig tart, míg kikristályosodik.
Két tömböt készítettem, az egyiket papírlapra öntöttem, majd kézzel formáztam, a másikat pedig egy papírcsőbe öntöttem.

A kézzel formázott reggelre már nem volt ragacsos, míg a papírcsőbe öntöttről lefejtett papír alatt elég ragacsos maradt. Két nappal később mindkettő kőkeményre szilárdult, ez jórész a szorbit kristályosodásának köszönhető.

A kézzel formázott tömb tesztje egyszerű öngyújtós begyújtással történik majd, a másik teljesen szabályos henger alakú tömböt pedig már az elekromos gyújtással fogom tesztelni. Képeket természetesen felteszem, az adatokkal együtt.

A következő lépés a fekete lőport helyettesítő anyag előállítása, illetve az elektromos gyújtás kipróbálása lesz.

A kezdetek és egyébként is miért...

Szinte mindent elolvasok, ami az emberes űrrepüléssel foglalkozik. Imádom az űrkutatást, nem csak a dolog extrémitása miatt, hanem mert egy szimulátor segítségével én is megtapasztalhattam már ennek nehézségeit. E szimulátorral nap mint nap foglakozom, ennyire érdekel.

Ugyanakkor modellezek is, bár "csak" autó, de abból is a robbanó motoros változtat, off-road, csak hogy elég kihívás legyen benne...

Tudom, hogy vannak, akik érdeklődnek az űrkutás iránt, technikai és egyéb okokból. Azt is tudom, hogy sokan vannak, akik modellezéssel is foglalkoznak.
Jó magam is ilyen ember vagyok, de egészen néhány nappal ezelőttig meg sem fordult a fejemben, hogy a kettő találkozhat.

Egész pontosan találtam egy oldalt, ahol igen kimerítően foglalkoznak az amatőr rakéta építéssel kis hazánkban. (http://brocketry.freehostia.com/)
Meglepett, hiszen még sosem láttam magyar oldalt, külföldit már annál inkább.

Természetesen az amatőr rakéta építésben nem magának a gépnek a megépítése a legizgalmasabb, hanem a hajtómű elkészítése. Miután napokat töltöttem az oldal átböngészésével, és persze a dolog alapos átgondolásával, egyre inkább rájöttem, hogy nem holmi tüzijáték raketta összekalapálásáról van szó, hanem egy igenis komoly dologról.

Ugyanis az amatőr rakéta, bármennyire is egyszerűnek tűnik, nem annyi, hogy begyújtjuk és repül. Egy amatőr rakéta sikeres fellövése sokkal inkább akkor tekinthető sikeresnek, ha az elindul, fölszáll, majd ejtőernyővel visszatér a földre és nem törik össze.

Olyan sok mindennek kell találkozni, hogy egy sikeres kilövés jelenti az amatőr rakétás sikerét.
Mert előfordulhat, hogy a rakéta el sem indul. Felrobban a hajtómű és már nem csak sikertelen kilövésről lehet beszélgetni, hanem köddé vált rakétáról is.
Aztán ha be is indul a hajtómű, akkor nem biztos, hogy elég benne a szufla, hogy fel is vigye a gépet.
De ha elég is benne a szufla, akkor sem biztos, hogy a rakéta felfelé tör. Lehet, hogy elkanyarodik és pár méter után a földbe csapódik.
De ha mégis egyenesen fölszáll, akkor sem biztos, hogy az ernyő kinyílik.
Ha pedig kinyílik az ernyő, akkor sem biztos, hogy nem törik össze a földetéréskor.

Szóval koránt sem olyan egyszerű a dolog, mint elsőre gondolná az ember!

Éppen ezért úgy gondoltam, elég sok kihívás van ebben ahhoz, hogy az ember elkezdjen vele foglalkozni.
Hasonlóan az amatőr rakéta megtervezéséhez, szeretném én is alaposan előkészíteni és jól átgondolni egy ilyen járgány készítését, jól lehet, a világűr határát sem fogja súrolni az elért magasság, mégis izgalmas és modellezéssel, űrkutatással foglalkozó embereknek is.

Hamarosan bele is kezdek a tervezésbe.