ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
ИГРОВОГО КОМПЛЕКСА " РАКЕТНЫЙ КОНСТРУКТОР "ALEX"
Версия Z4
Водяная ракета: общий вид комплекса и внешних устройств
| в сборе | в узлах |
|---|---|
 |
 |
| в сборе | в узлах |
|---|---|
|
|
|
1. НАЗНАЧЕНИЕ. 2. ПАРАМЕТРЫ. 3.ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА. 3.1 Компоновка. 3.2 Пусковое устройство (ПУ). 3.3 Привод дистанционного пуска(ПДП). 3.4 Шатл (Ш5). 3.5 Стартовая шахта (СШ). 4. РАБОТА УСТРОЙСТВА. 5. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ. 5.1. Подготовка устройства после транспортировки. 5.2. Подготовка устройства к запуску. 5.3.Пуск ракеты. 5.4. Отказ от пуска. 5.5. Уход за устройством. 5.6 Гарантия .
1. НАЗНАЧЕНИЕ.
Устройство предназначено для пуска ракеты вверх с целью наблюдения
эффектного полета. Применение устройства в игровых и учебных целях с
участием детей возможно с возраста 9 лет, но под наблюдением взрослых.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ:
1.В направлении продольной оси устройства со стороны торцов никто не должен
находиться. Это правило на тот случай, если забыли закрепить ракету и
начали создавать давление.
2.Убедитесь в правильности показаний манометра.
3.Материал оболочки надежен ( два года эксплуатации аналогичного изделия
это подтверждает), но предметы с острыми кромками не должны
соприкасаться с изделием.
4.В зоне пуска - сектор 90 градусов и на расстоянии до 100 м,никто и ничто
существенное не должно присутствовать.
5.Доступ к изделию или информация о нем с целью изготовления должна
ограничиваться критерием нештатного применения.
В комплекте :
1.Ракетный носитель Zenitkid-4;
2.Пусковое устройство Z4;
3.Стартовая шахта;
4.Привод дистанционного пуска;
5.Шатл(челнок) - аэродинамический контейнер для полета по баллистической
траектории многократного применения;
6.Шланг с клапаном для подключения внешнего насоса и манометра;
7. Инструкция по эксплуатации.
2. ПАРАМЕТРЫ
Высота, до которой летит ракета с челноком -10...15 м.
Высота, до которой летит челнок - 25..70 м.
Рабочее давление в корпусе ракеты - 0.25...0.5 MPa.
Количество воды в корпусе ракеты - 500 ml .
Объем корпуса ракеты - 1500 ml.
Воздушное давление - от внешнего ручного или ножного насоса. Контроль за
давлением по манометру, встроенному в насос и
чувствительному к давлениям 0.3....0.55 MPa .
Имеется возможность подсоединения внешнего насоса с
клапанами или без них.
Количество пусков ракеты - 500 и более раз.
Вес устройства -500 грамм.
3.ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА
3.1 Компоновка
Устройство состоит из ракетного носителя 1(РН) (рисунок 1),пускового
устройства 2 (ПУ),стартовой шахты 3 (СШ), привода дистанционного пуска 4
(ПДП)
и шатла 5(Ш5). РН представляет собой устойчивую к давлению до 0,8...1,0 MПа
оболочку (рис.3).Конструкция базируется на основе PET бутылки (обычная
пластиковая бутылка из полиэтилентерафталата).Горловина бутылки выбрана в
качестве сопла 7 для реактивного движетеля.Мощность РН с таким соплом -
5000 Вт.Для полезной нагрузки РН имеет грузовую чашу 8.Для фиксации Ш5
используется отбортовка 8b
внутри чаши 8 (рис.2).Парашют 9 (рисунок 3) на РН выполняет две функции
-собствено парашют для безопасного приземления РН в районе пуска и для
создания "опоры",относительно которой силы инерции отделяют челнок от РН.
В процессе эксплуатации можно определить влияние иннерционости парашюта на
процесс отделения (мокрый,сухой).При верхнем рабочем давлении достаточное
торможение происходит и от чаши 8.Для рекордной высоты взлёта челнока
существенна резкость торможения РН сразу после окончания работы реактивного
движетеля и практически достигала 100...120м с применением стального тросика
1,1мм (рис.4),который крепился в эксперименте за рым 39d (рис.7), а от него
шла цепочка 39e (рис.9) к анкеру (рис.4).
В РН для создания реактивной силы используется вода (1\3 объема) в качестве
расходной массы и сжатый воздух в качестве энергоносителя.
3.2 Пусковое устройство (ПУ)
ПУ Z4 обеспечивает герметизацию обьема РН уплонителем 10 (рис.7) и
подачу воздуха через виниловую трубку 2а и её уплотнённый конец с
отверстием 2b, удержание давления осуществляется клапаном 11 (рис.3),
соединённого с трубкой 2а через герметизированный конический разъём
"шприц-игла" 2с, позволюющий оперативно сбрасывать давление в РН в случае
отказа от пуска. Клапан 11 (рис.1) с противоположного конца имеет второй
разъём 11a типа 2c для соединения с внешним источником воздушного давления
при помощи трубки 40.
ПУ монтировано на корпусе 39 (рис.6) из горловины PET с крышкой 39а (рис.7).
На ней закреплён уплотнитель 10 (фрагмент от крышки к РЕТ), возвышающийся
на шайбе-подложке 39c на 1...2мм над поверхностью крышки. Шайба также из
крышки РЕТ, но другой "фирмы". Диаметры по кромке реза шайбы и уплотнителя
меньше (0,5мм) диаметра сопла и соосны с ним. Это принципиально важно для
надёжности герметизации! Срок службы зависит от аккуратного
закупоривания горловины-сопла и неограничен. Для крепления применены тонкие
шурупы 39b, конические головки которых уплотняются самим материалом
уплотнителя 10.Шурупы 39b проходят свободно через детали 10,39c и 39a,
но вкручены в шайбу 39d или в три отдельных фрагмента от донышка РЕТ её
толстой части (рис.8).По центру ппроходит трубка 2a и её конец 2b распёрт
вкладышем 2d в отвестии уплотнителя 10. Для предотвращения смятия трубка 2a
проходит через отверстие защитного упора 2e.
К основной функции ПУ относится безмоментная фиксация РН на стартовом
столе, роль которого выполняет крышка 39a, при помощи запорной ленты 12.
Крепление ленты 12 выполнено по принципу самозатягивающегося узла -
возможность обтяжки обеспечивают два цилиндрических вкладыша 2f по обе
стороны стартового стола, причём один вкладыш лента огибает одинарно, а
другой - в два слоя со свободными концами 2G (рис.9). Необходимый упор
и диаметральное расположение вкладышей обеспечивает шайба 2h (рис.8 и 9) с
пазами на ширину и толщину четырёх слоёв ленты. Шайба 2h свободно одета на
горловину 39, но имеет упор в крышку 39a. Кольцо 2j принадлежность РЕТ,
но кроме декоративной функции не даёт запасть вкладышам 2f в канавку на
горловине.
Запорная лента 12 (рис.1) заведена за два выступа 1a на донышке РЕТ
оболочки 6 и под один 8a на грузовой чаше 8,находящийся между ними,в
имеющийся зазор. Зазор обеспечивается набором резиновых шайб 6b (рис.2)
по центру , зажатых между чашей 8 и оболочкой 6 шурупом 8c. Шуруп имеет
оригинальное уплотнение: в донышке проплавляется КОНИЧЕСКОЕ отверстие за
счёт трения конического стержня (использовалась чертилка D=4мм), зажатого
в обычной дрели и образующийся пупырь 6а в результате надёжно обжимает
коническую часть шурупа.В технике конические резиновые манжеты известны,но
на РЕТах пока не встречал (я описываю материал 2000г.). Лента 12 (рис.3 и 1)
имеет на месте перегиба в щель под чашу 8 две симметричные тяги 16,
затянутые на ней узлами "удавка". Тяги - просто кольца по 10мм шириной от
1,5л РЕТ. Эти тяги-кольца распологаются как можно ближе к чаше 8 для
снижения усилия сброса ленты 12.
Если расположить тягу под выступом 8а, то сбросить ленту с выступов 1а
можно с её помощью большим пальцем руки, сжатой в кулак. Кулак при
этом перекатывается по оболочке 6. Но это не комфортно, требует сноровки
и определённой смелости, а для детей просто не гуманно. Поэтому две тяги
предназначены для соединения с приводом дистанционного пуска (ПДП) 4.
3.3 Привод дистанционного пуска(ПДП)
ПДП предназначен для сброса запорной ленты 12.(рис.3) Состоит из двух
гидроцилиндров
17 и 18, связанных трубкой 19. Для уменьшения усилия в два раза диаметры
поршней имеют такое же соотншение.
Крепление ПДП производят после установки комплекса в СШ за пусковые
тяги-кольца 16, которые пропускают через отверстия 20a в основании 20 и
заводят за выступы 21. При этих действиях пусковой гидроцилиндр 18
"ключ"- должен находиться во взведенном верхнем положении, а
исполнительный 17 -с минимальным объёмом воды.Во избежания несогласованных
действий персонала "ключ" не должен находится в руках второго лица.
Только по команде, например,"ключ на старт" -его берут в
руки, а по команде "пуск"- плавное нажатие.На это ,как показывает практика
работы с детьми стоит обратить особое внимание.
Применение ПДП позволяет персоналу не мокнуть от водного тумана,
образующегося от холодного "вскипания" воды при падении давления.
Облако достигает диаметра около метра, но видно только на кадрах
фото- и видеосъемки. Пуск можно производить и без ПДП (рисунок4), за одно
из колец 16, предварительно перед накачкой установив его между выступами
на донышке РН. Техника пуска такова:
кольцо одевают на ладонь,
зажимают в кулаке,косточкой большого пальца делают упор в корпус РН и
вокруг этой точки опоры с силой разворачивают кулак,смещая тем самым
запорную ленту.
3.4 Шатл
Аэродинамический контейнер-шатл (челнок) 5 (рис.3), названнй так из-за
несокрушимой стойкости летных качеств, прочности и надежности стыковочного
узла, независимо от количества пусков, выполнен на основе РЕТ бутылки с
максимальным использованием первоначального конструктива. На данном
рисунке представлен конструктив для достижения максимальной высоты. Под
крышкой 5a находится балласт в виде болта М12х45 с размером под ключ 17мм.
Болт утоплен в горловину и удерживается шайбой D=30..35мм с двумя
крылышками L=20х13мм из РЕТ. Головка болта деформирует шайбу в стакан
при закручивании крышки 5a, при условии, что крылышки загнуты наружу под
крышку.
Такая лунка практически даёт надёжную фиксацию даже при ударе о землю.
С тыльной стороны контейнер имеет отверстие 5b D=40мм для забора
уплотнённого воздуха при разгоне и получении дополнительного импульса
при разделении от сжатого воздуха в контейнере воздуха, т.е. имеем
воздушный реактивный движетель буквально из ничего - от дополнительной
"дырки"! В районе типичных РЕТ выступов поверхность продавливается так,
чтобы выступы образовались напротив впадин шириной 5мм - своего рода
трехлучевые звёзды пять штук, Центры-выступы 27 звёзд должны попадать
под отбортовку 8b и фиксировать шатл на РН. По каналам, образованные
продавленными поверхностями и стенкой чаши поступает в отверстие 5b
воздух. Из тонкого полиэтилена изготовлен чехол на контейнер в
цветах государственного флага UA, края под крышкой 5a с одной стороны
и заклеены скотчем в контейнере с другой.
Но практический вариант шатла - это прежде всего безопасный. Учитывая
большой запас по грузоподъёмности была отработана схема с тенисным мячом.
Самая простая: вовнутрь мяча вставлена шайба-гайка и он прикручивается к
крышке. Несмотря на негерметичность отскок от земли метров на пять, но при
развороте может ударить, как хлыстом задней частью контейнера. Крышку надо
вовремя менять, ломается. Хорошо летает и относительно
ещё безопасный мяч-попрыгун, но недолговечен. Вдавливал горловину вовнутрь
и получал кромку-опору по периметру мяча и крепление к крышке. Тут уж
ничего не ломалось и хлыстовой эффект отсуствовал. Кроме того, можно в этом
случае применять и мягкие резиновые мячи с креплением шурупом в нипель
через крышку. Другая функция мяча - смещение центра масс челнока в
носовую часть.
Положение этой точки, а также другого центра - сил воздушного сопротивления
определяют устойчивость движения. Смещение центра давления в хвостовую часть
удалось решить, выполнив достаточно большое отверстие в донышке и это, за
счет формы внутренней поверхности, увеличило боковое сопротивление.
Такой стабилизатор не увеличивает заметно лобовое сопротивление, не дает
раскачиваться шатлу при отделении и удобен конструктивно - доступ во
внутрь и сформировать упругие выступы 27 для фиксации на РН.
3.5 Стартовая шахта (СШ)
СШ 3 позволяет фиксировать ракетный комплекс в необходимом направлении при
помощи оттяжек 14 и шпилек 15 (3 шт.). Подготовленную ракету вставляют
корпусом 39 ПУ в корпус 2, выполняющего роль экрана при старте ракеты
для гидродинамического потока и усиливая тем самым стартовый ипульс.После
старта в полости корпуса 2 собирается около трети расходуемой воды,которую
удобно залить обратно в ракету при повторном пуске.Но в принципе наличие
корпуса не обязательно.
4. РАБОТА УСТРОЙСТВА
На рисунке 1 устройство представлено в рабочем положении основных узлов.
В оболочку РН заливают воду через сопло 7 , герметизируют уплотнителем 10
и за выступы заводят запорную ленту 12.
Подсоединяют внешний насос к переходному шлангу, а шланг к соединителю
трубки 40 и подают воздух в оболочку РН через запорный клапан 11.
Поступление воздуха можно видеть по пузырям . Возрастание давления - рукой
по оболочке РН (малые давления) и по внешнему манометру.
После того как РН заправили сжатым воздухом, можно производить старт, иначе
медленно давление снизится в течении какого-то времени (несколько часов при
условии,если перекрыт водой в оболочке РН уплотнитель 10).
При старте корпус ракеты освобождается от уплотнителя - усилие не более 30 Н .
Это усилие достигается при давлении в корпусе 0.1 MPa .
Затем происходит разгон ракеты за время несколько десятых долей секунды до
20...100м/с - этап работы реактивного движетеля. За это время парашют не
успевает "сдвинуться с места" и его влиянием пренебрегаем (размеры парашюта
выбраны с учётом этого).Но после выдува реактивной массы (вода и воздух) -
этап интенсивного торможения парашютом и нарастание давления втянутого
контейнером воздуха на чашу РН, и на высоте 10..15м шатл "отталкивается" от
РН и уходит в баллистический полёт, отобрав часть энергии у РН, а та
тормозится парашютом и достигает высоты в предалах 15м.
РН на парашюте безопасно возвращается на землю, а челнок после достижения
высшей точки (от 30 до 70м) также возвращается на землю, но с нарастающей
скоростью.
Непосвященные наблюдатели отвлекаются на полёт РН, который не является целью
запуска и теряют из виду полёт шатла.
Но последующие пуски позволяют замечать ньюансы.
Благодаря отсутствию "напряга" в обслуживании комплекса, команда как правило
работает безошибочно и внимательно, получая эстетическое удовольствие от
красивых, стремительных полётов.
5. ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
5.1. Подготовка устройства после транспортировки.
1. Собрать устройство в соответствии с рисунком 1 ;
2. Проверить устройство на работоспособность - создать давление
0,01..0,02 Мпа внешним насосом и убедиться что оболочка 6 надувается.
Если через 5 минут наддув корпуса не изменился - устройство работоспособно.
5.2. Подготовка устройства к запуску.
1. Налить воды в оболочку 6 до метки (500 ml);
2. Раположить оболочку 6 и корпус 39 с лентами 12 относительно цветных
меток по одну сторону. Вставить с усилием уплотнитель 10 в сопло 7,при
этом стараться не вращать корпус 39;
3. Вставить запорную ленту 12 за два выступа в щель между оболочкой 6 и
чашкой;
8.Надежность закрепления определяется по степени обхвата бугров - лента
должна всей своей шириной ложиться на склон бугорков к центру донышка
бутылки.Если это не выполнить ,то будет возможен несанкционированный пуск;
4. Пусковые кольца 16 расположить снаружи щели перед выступами ;
5. Наполнить гидроситему ПДП водой: расстыковать соединитель возле
гидроцилиндра 18, опустить трубку в воду и втянуть ее гидроцилиндром17.
Поднять конец трубки вверх и выдавить воздух.Повторить, если необходимо
несколько раз.Затем подсоедините обратно гидроцилиндр 18, заполните
его водой и установите поршень на место.Контроль операции - крайние
положения гидроцилиндров.
5.3.Пуск ракеты.
1. Выбрать место старта: ветер ,препятствия, зрители - определяют
направление наклона продольной оси устройства . Наклон может составлять
от 85 до 35 градусов. Горизонтально ракета не летает.
Для уменьшения воды на одежде стойте сбоку от плоскости наклона устройства.
2. Расположить стартовую шахту с наклоном в необходимом направлении.
3. Вставить в шахту подготовленное по п.5.2 устройство.
4. Закрепить привод дистанционнго пуска за пусковые кольца.Для контроля
ПДП и для приобретения навыка сделайте тренировочный "пуск",затем повторите
пп.5.2.3,5.2.4 и начало этого пункта,
Накачать устройство воздухом. Контроль давления по шкале манометра
рекомендуется дублировать подсчитыванием циклов насоса.Необходимое число
циклов определяется как отношение объема воздуха, которое требуется закачать
к объему воздуха,который насос может в идеале закачать за один цикл.
Существенное расхождение с показаниями монометра недопустимо: либо
манометр неисправный,либо есть утечка, которая снижает показания -
в устройство воздух поступает под большим,чем показывает манометр давлением.
Предельное значение рекомендуется обозначить на стекле манометра поперечной
красной меткой.Первые пуски начните с давления 0,25МПа (2,5кгс/см2), затем
можно довести до 0,5МПа(5кгс/см2), при этом запас по давлению будет не менее
1,5 раза.
Запас менее 1,5 не рекомендуется, а менее 1,25 опасен!
6. Произвести пуск ракеты нажатием на шток пускового гидроцилиндра.
При этом запорная лента должна соскочить с выступов и ракета улетает.
Вода из сопла может попасть на одежду.
5.4. Отказ от пуска.
Спуск давления произвести разъединением разъёма 2c.
5.5. Уход за устройством.
После пусков устройство окунают в воду с небольшим количеством стирального
порошка, полоскают и дают просохнуть.
5.6 Гарантия .
Трехлетний опыт эксплуатации аналогичных устройств подтвеждает высокую
надежность ракетных корпусов из РЕТ бутылок и конструктивных решений.
Но в силу уникальности изделия (поставляются фактически версии опытных
образцов) риски дополнительных расходов из-за отказов изделия не входят
в цену изделия.Устранение отказов возможно за дополнительную плату.
Устройство не имеет гарантийного срока службы . Однако разработчик и
производитель (в одном лице) очень заинтересован , чтобы этот TECHNOART
имел в будущем все свойства качественного товара. Поэтому об отказах,
предложениях и пожеланиях сообщайте: mikheev-nikolai@narod.ru
Михеев Николай.®2000-2007гг
Остальные фото: •30• •31• •32• •33• •На главную•
