Rakete V2.0

Nach dem unerwarteten Erfolg mit der Recycling-Rakete habe ich beschlossen eine zweite Version zu bauen. Die neue Rakete soll eigentlich alles das haben was eine richtige Modellrakete ausmacht. Damit meine ich im Wesentlichen ein austauschbares Antriebssystem, ein Körperrohr mit dem dazugehörigen Leitapperat, einem Recoverysystem für die Landung und schlussendlich einer Payload mit etwas Messtechnik. Die meisten Teile der eigentliche Rakete wurden wieder bei einem deutschen Anbieter bestellt da es in Österreich eigentlich kaum Bezugsquellen gibt. Dieser Umstand hat natürlich auch den Vorteil das mein seine grauen Zellen bei der Konstruktion etwas anstrengen muss. Nach 2 Wochen trafen endlich die bestellten Grundelemente ein (Treibsätze, Fallschirm, Schockband, Körperrohre, Kopplungsteile, die Spitze).

Lieferung der Raketenteile

 

Die Trägerrakete:

Die Bestellten Teile für die Rakete wiegen bis jetzt 127 Gramm ohne die Payload und den Motorträger mit dem Leitapperat. Mit dem verwendeten D 12-3 Raketenmotor können laut Datenblatt maximal 390 Gramm geflogen werden. Da ich den Antrieb nicht Clustern möchte werde ich versuchen das Gesamtgewicht unter 300g zu halten. Im Wesentlichen ist die Rakete in 2 Teile aufgeteilt. Die untere Sektion enthält den Motorträger sowie den Leitapperat. An der oberen Sektion wird der Fallschirm befestigt und die Payload sowie die Spitze angebracht. Verbunden werden die beiden Sektionen mit dem sogenannten Schockband, das eigentlich ein Gummiband ist welches die Kräfte aufnimmt die bei der pyrotechnischen Trennung der Sektionen entstehen.

Als erstes wurde die Oberstufe gefertigt. Das Körperrohr ist nur so lange das die Payload gerade genug platz hat. Die Verbindung zwischen der Ober und Unterstufe stellt ein Verbindungsstück aus einem Kartonrohr dar. Um den Fallschirm und das Schockband an der Oberstufe zu befestigen wurde ein runder Spannt mit einer Schrauböse eingeklebt.

Oberstufe der Rakete im Rohbau

Der nächste Schritt war dann der Bau des Motorhalters inklusive des Leitwerkes. Die ganze Konstruktion besteht aus 3mm starkem Sperrholz. Das Rohr für den Raketenmotor stammt von einer Plastiksackerlrolle und bekam um es auf den Durchmesser des Körperrohres zu adaptieren Ringe aus Holz. Die Stahldrähte dienen zur Fixierung des Treibsatzes im Rohr damit dieser beim zünden der Ausstoßladung nicht raus geschleudert wird. Das Körperrohr wurde an den Stellen an denen die Fins nachher sitzen sollen schon vor dem einkleben des Motorträgers eingeschnitten. Das Leitwerk wurde dem der V2 Rakete nachempfunden. Da ich keine Hilfe zur Dimensionierung hatte, habe ich die Maße mit “ Gefühl “ angenommen. Die Spalten zwischen dem Leitwerk und dem Raketenkörper wurden ebenfalls mit Leim verschlossen.

Motorträger

Eingeklebter Motorträger mit Leitwerk

 

 

 

 

 

Nachdem die Hülle nun annähernd Flugbereit ist wird die Spitze mittels Schockband mit der Antriebsstufe verbunden, zeitgleich wird auch die Schutzwatte eingebracht welche den Fallschirm vor den heißen Gasen der Ausstoßladung schützt. Der Fallschirm wird in der Antriebsstufe unter gebracht und mit der Spitze verbunden. Das Ganze sieht wie folgt aus:

 

Einbau Recovery

 

Die Payload:

Die Nutzlast selbst besteht aus einem Arduino Microcontroller welcher das Gehirn darstellt, einem 3 Achsen Beschleunigungssensor, einem BMP085 Modul zur Erfassung der Temperatur und der Höhe, einem Adapter für eine Mikro-SD-Karte für die Datenspeicherung und einem TLE4905 Hallschalter zu Aktivierung der Aufzeichnung sowie einer Batterie als Spannungsquelle.

 

Bauteile für die Payload

 

Bei dem Aufbau der Payload ist dann doch der Hallschalter raus gefallen. Die Aufzeichnung wird nun Timeline abhängig gemacht. Die auf dem Bauteile-Bild sichtbare Batterie wurde auch gegen 3 Stk. Lithium Batterien mit 3V getauscht weil sich bei Lötarbeiten auf der 12V Duracell Batterie die internen Lötstellen aufgelöst haben. Alle Bauteile fanden nun auf einer Lochrasterplatine Platz und wurden auf der Rückseite verdrahtet.

 

Payload

Die ersten Softwaretests verleifen bis jetzt erfolgreich. Die Messwerte werden nun alle 100ms in ein CSV Datei auf der SD Karte geschrieben, was den Vorteil hat das die Daten gleich in Excel ausgwertet werden können. Die Led´s dienen als Statusanzeige.

 

Programm / Serielle Übertragung / CSV File

02.01.2015 Nach einer längeren gesundheitlich bedingten Pause geht es nun weiter. In der Zwischenzeit habe ich eine kleine Startrampe gebaut und auch eine kleine Zündbox für den Start. Die Nervosität steigt langsam vor dem Start und ich hoffe das alles gut gehen wird. Wie es auch immer ausgehen mag, derzeit bin ich „Ready for take off“

 

 

Fertig für den Start

 

Heute am 03.01.2015 ergab sich endlich eine Gelegenheit die Rakete zu starten. Leider parket ausgerechnet an der Stelle heute ein Auto weshalb ich zu einem ungünstigeren Platz wechseln musste. Die Startrampe wurde aufgestellt, der Treibsatz eingebaut und mit dem Zünder scharf gemacht. Die Rakete legte einen wunderschönen Start hin, mit einer richtig schönen Steigrate zum beobachten. Ziemlich genau auf der Gipfelhöhe trennte die Treibladung des D12-3 die Oberstufe von der Antriebsstufe und beförderte auch den Schirm ins freie welcher sich auch wunschgemäß öffnete. Dann sank sie ruhig in richtung Erde und wurde leider durch leichten Seitenwind auf einen Baum getragen. Nun hängt sie zu meiner großen Trauer in ca. 12 m Höhe und ist unerreichbar. Wir haben versucht sie mit 3 aneinader gesteckten Evilonrohren zu bergen, was allerdings fehlschlug. Meine Hoffnung besteht nun darin das sie sich bei nasser Witterung auflöst und ich doch noch an die Messdaten komme. Hier noch das Video in 720p:

 


 

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