So, nach einigen Jahren auslandsaufenthaltbedingter Raketenbauabstinenz habe ich es geschafft ein vor einigen Jahren gestartetes Projekt fertigzustellen -- nun ja, ein Nachmittag fehlt wohl noch.

Die ursprüngliche Idee beruht auf einer Diskussion mit Andi Wirth, mittels Held 1000-Motoren eine Rakete herzustellen deren Brennschluss am Gipfelpunkt liegt. Mehrere Simulationen kamen zu dem Schluss: eine 300 g schwere Rakete mit neun in drei Stufen gezündeten Held 1000 -- zuerst 4, dann 3, dann 2 -- würde rund 16 s Brenndauer liefern, eine Höhe von knapp 230 m erreichen und dabei maximal 21,6 m/s schnell werden. Sicherheitsbedenken (extreme Brenndauer, geringe Geschwindigkeit) und die Gefahr, die 300 g bei der gedachten Größe (9 Helden verlangen rund 70 mm Rohrdurchmesser) nicht erreichen zu können, ließen das Projekt dann auf eine normale Rakete mit neun Held 1000 und elektronischer Bergung zurück"schrumpfen".

Der Name kam durch eine Mischung aus dem Antriebssystem und der spanischen Rockband "Heroes del Silencio" zusammen. Auf Deutsch: "Helden des Feuers".

Ein Modell der Rakete sieht so aus:


Man erkennt vorne die Spitze, dann ein langes leeres Rohr, in dem das Bergungssystem und viel heiße Luft Platz finden, dann einen Spant, hinter dem das Elektronikbrett folgt (schlecht zu erkennen), dann der Übergang von kleinem zu großen Durchmesser. Das E-Brett und der vordere Spant werden fest mit diesem Übergang verbunden, während das lange dünne Rohr nur draufgeschoben und mit dem Übergang verschraubt wird. Der Fallschirm soll an der Spitze herausgeworfen werden.

Im hinteren Teil erkennt man die drei Flossen, sowie die Motorhalterungskonstruktion. Diese besteht aus insgesamt vier Spanten: der in Flugrichtung vorderste ist ein massiver Schubspant. Der direkt angrenzende Spant hat 9 Aussparungen für die Helden, der vorletzte Spant hat ebenfalls diese Aussparungen, und der letzte Spant hat nur Löcher für die Düsen. Die vorderen drei Spante sind fest eingeklebt, der letzte wird als Retainer mit dem vorletzten verschraubt.



Oliver

Geändert von Oliver Arend am 29. August 2007 um 21:25

So sieht die fertige Rakete aus:


Die Flossen haben nicht die schöne Profilierung bekommen, die sie im Catia-Modell hatten, sondern sind einfache 3 mm Balsabretter mit beidseitig 50 g-Gewebe (wenn ich mich recht entsinne). Beide Rohre sind auf 75 mm und 50 mm Abflussrohren gewickelt, die Balsamaserung verläuft längs zum Rohr, und sie haben außen eine 50 g-Glasgewebe-Lage erhalten. Im Nachhinein kann man mit Spiralwicklung und beidseitig 25 g-Gewebe sicher leichtere, festere und auch rundere Rohre herstellen.



Der Übergang und die Spitze wurden von Paul gedrechselt und haben zum Schutz des Balsas an den exponierten Flächen ungefähr eine Lage 25 g-Gewebe erhalten (auf der Spitze gab es natürlich Überlappungen). Das Schockband (welches noch nicht eingebaut wurde) verbindet zwei im Bild zu sehende Ösenschrauben (?), die jeweils eingeharzt/anlaminiert wurden. Kleinere gabs im Baumarkt nicht.



Hier ein Blick auf das Heck, man erkennt den Motor-Retention-Spant und die beiden hervorschauenden M3-Schrauben. Der vorletzte Spant ist relativ tief in der Rakete verbaut, da man sonst die Motoren nicht eingesetzt und wieder herausgezogen bekommt. Der Funktionsweise tut das keinen Abbruch. In die beiden festen Spanten wurden jeweils Railguides eingeschraubt und -geharzt.

Die Flossen sind innen mit 5 min-Epoxy angeklebt und wurden außen mit einem 40 min-Epoxy-Baumwollflocken-Gemisch filetiert (blaugräuliche Naht). Die Klebestellen halten erheblich mehr aus als das Körperrohr, würde ich sagen.

Hier nochmal die Motorhalterung im Detail:


Das Innenleben der Rakete besteht aus einem 3x1 mm-Balsa-Brett mit vier Lagen 25er-Gewebe und einem 2x3 mm Balsa-Spant mit je einer 50er-Lage außen. Links eine Einschlagmutter zur Befestigung des vorderen Körperrohrs. Auf dem Brett fand noch ein Balsablock (10 mm ohne Verstärkung) Platz, der den Schiebeschalter zum Scharfmachen des Dentamags und die Kontroll-LED aufnimmt (Dentamag-Kenner: Ja, ich habe den KMZ falsch eingelötet, also fliegt der Dentamag falschherum mit, der Reset-Schalter wurde wieder abgelötet, da nutzlos). Die Buchsenleiste ist sozusagen fest mit der Rakete verbunden, der Dentamag ruht verschraubterweise auf M2-Messinggewindestangen, die ebenfalls fest mit der Rakete verbunden sind. Die vier Löcher in Flugrichtung vorne sind für die Befestigung eines 9V-Blocks mittels Kabelbindern gedacht. Sollte die Rakete wider Erwarten mal geerdet werden bildet das lange vordere Körperrohr eine Knautschzone, und die schwere Batterie liegt in Flugrichtung vor dem Dentamag. Die Kabelbinder-Lösung würde auch den Einsatz einer Platine mit 12V-Batterie und entsprechendem Stecker erlauben.



Die Zünderkabel wurden durch zwei Löcher im Spant geführt und abgedichtet, eine Lüsterklemme wurde mit Draht auf dem Spant fixiert (dieser ebenfalls abgedichtet, auch wenn die Löcher ohnehin winzig waren) und dient zur Aufnahme des Zünders. Die Ausstoßladung wird mit dem Zünder zusammen eingesetzt, auf dem Spant ist ohnehin kaum oder gar kein Platz mehr für einen Container. Eine Dichtung um den Spant war ursprünglich vorgesehen, allerdings passt der Spant geradezu saugend in das aufgeschobene Rohr, außerdem sollte der Dentamag erheblich gasunempfindlicher sein als Barometer-Altimeter.

Das Schockband wird unterhalb des Bretts verlaufen (Ösenschraube daher nicht sichtbar), es soll in gestrecktem Zustand durch den Spant geführt und dann ebenfalls abgedichtet werden.

Zusammengebaut sieht das Ganze dann so aus:


Unten der Schiebeschalter, oben die Aussparung für die Kontroll-LED, links die Befestigungsschraube. Senkkopf hat in einem 1 mm starken Brett nichts zu suchen, und wer meine Finishes kennt -- dem cw-Wert kann ohnehin nicht mehr geholfen werden.

Oliver

Geändert von Oliver Arend am 29. August 2007 um 21:19

Was noch zu einer flugfähigen Rakete fehlt ist das Schockband und ein darin eingehängter Fallschirm. Als solcher ist ein Rocketman-Drogue vorgesehen, der von einem gewissen anderen Projekt von mir stammt und natürlich austauschbar sein wird.

Außerdem muss ich noch die Ausstoßladungen bemessen. Ich werde ein paar Experimente mit NC-Pulver durchführen, sollte das nicht klappen, kann Schwarzpulver zum Einsatz kommen.

Eine Art Zündpfanne wurde bereits hergestellt, da habe ich grad keine Fotos von, aber im Prinzip sind es neun in Sperrholz gefräste "Gruben", die Schwarzpulver aufnehmen, und Kanäle zwischen den einzelnen Grübchen, in denen ebenfalls Schwarzpulver untergebracht sein wird. Ein SN0 soll in der zentralen Grube liegen und durch einen Kanal hinausgeführt werden, das Ganze wird dann mit einer Platte, die für jeden Motor eine Bohrung hat, in einem Abstand von etwa 2 mm (um Überdruck abzubauen) abgedeckt. Rolli mir eine "Klebeband-Zündpfanne" empfohlen, allerdings halte ich die für nicht sonderlich kompatibel mit meinen Balsaspanten.

Gelernt habe ich bereits während des Baus einiges:
1. Die Motorhalterung ohne Rohre oder ändere seitliche Führungen zu bauen ist nicht besonders sinnvoll.
2. Die Lösung "Rohr drüberschieben, festschrauben" ist zwar sehr einfach (erlaubt einfachen Einbau der Batterie, des Zünders und der Ausstoßladung), bei komplexeren Elektroniken und vor allen solchen, die gasdicht verbaut sein müssen, muss ich mir da etwas besseres überlegen. Allerdings sind solche Raketen auch selten so klein.
3. Balsa-Glas-Sandwiches können erheblich fester und noch leichter realisiert werden.
4. Ich habe Angst um die Zipper-Festigkeit des vorderen Körperrohrs, aber das ließe sich mit ein oder zwei Lagen 25er-Glas innen beheben.
5. Man sollte sich vor dem Bau genauere Gedanken zur Ausführung der Elektronik und vor allem dem Einbau von Schaltern machen.

Ach ja, noch ein paar technische Daten zur fertigen Rakete:

Länge: 1,47 m
Durchmesser: 77 mm/52 mm
Gewicht (so wie auf den Fotos, also ohne Schockband, Fallschirm, Motoren, Batterie): 338 g
Geschätztes Startgewicht: 600-650 g

Der Simulation (wRASP) liegen 420 g Leergewicht, also 618 g Startgewicht, zugrunde:

Max. Beschleunigung: 11,2 G
Geschwindigkeit nach 2,0 m Rail: 17,3 m/s
Max. Geschwindigkeit: 58,3 m/s
Flughöhe: 323 m
Gipfelpunkt erreicht nach: 9,8 s

Kommentare und Fragen gerne in diesem Thread; der Bau ist mehr oder weniger abgeschlossen, ich kann Änderungen also auch in den bestehenden Posts vornehmen.

Oliver

Geändert von Oliver Arend am 29. August 2007 um 21:34

Sieht gut aus!
Wenn du die Rakete auch noch lackierst, dann haben wir einen komplett neuen Oliver Arend vor uns !

Hey Oli, echt krass! Du baust doch tatsächlich eine Rakete!. Eine Ikea - Massivholzrakete, made by Oliver Arend..

Quatsch beiseite: Sieht gut aus. Held 1000 Raketen haben immer einen ganz eigenen Reiz. Mir würde nur davor grausen, diese ganzen Balsa-Poren schliessen zu müssen. Du hst sicher schon eine große Dose "Glattfix" besorgt...
Wirklich eine interessante Sache. Bitte dran bleiben..

Gruß,
Achim

Hi Oliver,
ich dachte, du brauchst die Spitze und den Übergang für deine Vitrine und was sehe ich da
eine schöne Balsa-Rakete.
Sieht toll aus!!!
Gruß
Paul

Hallo Oli,

Zitat:

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Wenn du die Rakete auch noch lackierst

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die Holzrakete ist viel zu schade zum Lackieren. Klarlack und ein paar farbige Streifen (damit man die besser sehen kann) reichen und man hat noch das schöne Holzmuster.

MFG Heiko

hut ab!!
ein sehr schönes modell... besonders die flossen !

gruss saqib

Hi Oliver

Ich würde auch sagen, bleib dir treu und lackier sie nur mit Klarlack

Gruß: Hermann

Ich habe soeben die Ausstoßladung an der inzwischen fertigen Rakete (Schockband fehlte noch und Scharfschalter musste etwas umgebaut werden) getestet, das klappt wunderbar und NC-Pulver macht so gut wie keinen Dreck.

Erstflug also dieses Wochenende, später gibts dann Bilder von der Rakete in Aktion. Ich hoffe nur dass meine Zünddose funktioniert, die kann ich hier mangels Schwarzpulver nicht testen.

Oliver