Жоғары қуатты ракеталар - High-power rocketry

Жоғары қуатты екі зымыран көтеріледі Қара тас шөл Невада

Жоғары қуатты ракеталар деген хобби модельдік ракета. Айырмашылығы - жоғары импульстік диапазондағы қозғалтқыштар қолданылады. The Ұлттық өрттен қорғау қауымдастығы (NFPA) жалпы салмағы 1500 грамнан (3,3 фунт) асатын және құрамында 125 граммнан (4,4 унция) отын бар қозғалтқышы немесе қозғалтқышы бар және / немесе 160-тан жоғары бағаланатын ракетаның анықтамасы Ньютон-секунд (40,47 фунт / с) жалпы импульстен немесе орташа қозғалуы 80 трутоннан (18 фунт) немесе одан жоғары қозғалтқышты пайдаланатын

Түрлері

Жоғары қуатты зымырандар H-тан O-ға дейін сатылатын қолда бар қозғалтқыштарды қолдана отырып ұшатын зымырандар ретінде анықталады сынып. АҚШ-та NFPA1122 стандарты ракеталық модельге нұсқау береді, ал NFPA1127 қуатты зымырандарға тән. АҚШ-тың көптеген штаттарында NFPA1122 заң кодексінің бөлігі ретінде қабылданды. Штаттың аз саны NFPA1127 пайдаланады.

Қауымдастықтар

Қуатты ракета.

The Триполи зымыран техникасы қауымдастығы және Ұлттық ракеталық қауымдастық АҚШ-тағы әуесқойларға санкциялар беретін, мүшелерге сертификаттар беретін және қауіпсіздікке қатысты жалпы нұсқаулардың критерийлерін ұсынатын негізгі органдар.

HPR қолдайтын басқа елдердің көпшілігінде ережелер Триполи зымыран қауымдастығының қауіпсіздік кодексіне ұқсас немесе одан алынған[1] және NAR жоғары қуатты сертификаттау жүйесі.[2]

Австралияда екі жалпыұлттық HPR ұйымы бар. The Australian Model Rocket Society Inc. зымыран тасығыштың премьер-өкілдігі болып табылады, ол өзінің әртүрлі мүшелік топтарын қолдайды және ракеталық қауымдастыққа кеңірек қызмет етеді. The Триполи зымыран техникасы қауымдастығы Австралияда үш префектурасы бар, Виктория, Жаңа Оңтүстік Уэльсте және ACT-да ұшыру алаңдары бар.

Канадада Канадалық зымырандар ассоциациясы - L'Association Canadienne De Fuséologie хоббиді реттеуші ретінде тағайындалады.

Жаңа Зеландияда ракета техникасын басқарушы орган болып табылады Жаңа Зеландия зымырандар ассоциациясы немесе NZRA

Оңтүстік Африкада ракеталық техниканы басқарушы орган болып табылады Оңтүстік Африканың ракеталық техникасы ұйымы немесе Rocketry SA.

Ұлыбританияда Британдық модельдер қауымдастығы немесе БМФА басқару органы болып табылады Біріккен Корольдіктің ракеталық ассоциациясы немесе UKRA H және одан жоғары дәрежеге жататын моторлы ұшулар үшін жоғары қуат қауымдастығы ретінде әрекет етеді.

Германияда, Австрияда және Швейцарияда Interessengemeinschaft Modellraketen NAR, CAR және UKRA арқылы танылған HPR сертификатының бекітілген бағдарламасы бар.[3]

Сертификаттау

Невададағы Блэк-Рок шөліндегі басқалары жоғары қуатты зымыран тасығышының ұшырылым алаңында басқалары өз кезектерін күтіп тұрған кезде бір зымыран ұшырылды

АҚШ пен Канададағы сертификаттау

Модельдік ракеталық техникадан айырмашылығы, басқарушы ұйымдар жеке тұлғаларға қуатты зымырандарды ұшуы үшін сертификаттауды талап етеді.[4][5][6] Сертификаттау жүйесі хобби мен басқарушы ұйымдарда стандартталған. Сертификаттаудың үш деңгейі бар, олардың әрқайсысы пайдаланушыға біртіндеп үлкен моторлармен ұшуға мүмкіндік береді. АҚШ-та (TRA және NAR):

1 деңгей: H, I

2 деңгей: J, K, L

3 деңгей: M, N, O және одан тысқары

Ескерту: Канадада Канадалық зымырандар ассоциациясы[7] АҚШ-тың 3-деңгейіне эквивалентті 4-деңгейге қосымша қадамы бар, 1-деңгей - H қозғалтқышы, 2-деңгей - I қозғалтқыш, ал CAR 3 және 4-деңгей сәйкесінше АҚШ-тың 2 және 3 деңгейлерімен бірдей. Директорлар кеңесінің RSO комитетінің ұсынысы бойынша өзгеруіне байланысты барлық будандар жоғары қуат болып саналады.[8]

Сертификатқа ие болу үшін жеке тұлға өзінің табысты іздеген деңгейінің берілген қуат шегінде зымыранмен ұшу қабілетін көрсетуі керек. Мысалы, егер адам 1-деңгей сертификатын алғысы келсе, ол H-I моторын тиісті көлемдегі зымыранмен сәтті басқарып, оны қайтадан қауіпсіз ұшыруға қолайлы жағдайда сәтті шығарып алуы керек. Бұл 2-ші және 3-ші деңгейлерге қосымша талаптарды ескере отырып, қосымша деңгейге сәйкес жазбаша сынақтан сәтті өтіп, 3-ші деңгей үшін БЖБ деп аталатын екі белгіленген техникалық органдардың құжатымен бақыланатын (Техникалық кеңес беру кеңесі) талаптарына сәйкес келеді.[9] 3 деңгейлі сертификатталған және зымыран техникасын өте жақсы білетіндер. 3 деңгейдегі техникалық органдарға Триполи немесе NAR ұлттық ұйымдары уәкілеттік береді. Бұл талаптар NAR мен Триполи арасында аздап өзгереді, бірақ екі ұйымда да өте жақын.

Жоғарыда аталған ракеталық қозғалтқыштың импульстің деңгейлері АҚШ Федералды ережелеріне сәйкес CFR Тақырып 14 Аэронавтика және ғарыш, 101-бөлім, С-бөлім, 101.22-ге сәйкес 2-ші ракета ретінде жіктеледі. Анықтамалар:

«(B) 2 класс - жоғары қуатты зымыран - қозғалтқыш немесе қозғалтқыш қозғалтқышымен қозғалатын ракетадан басқа әуесқой зымыранды білдіреді, жалпы импульсі 40,960 Ньютон-секунд (9,208 фунт-секунд) немесе одан аз.

(с) 3-сынып - жетілдірілген жоғары қуатты зымыран модельді зымыраннан немесе қуатты зымыраннан басқа әуесқой зымыранды білдіреді ».

Триполи зымыран ассоциациясы 3-сыныпты қарау комиссиясын қолдайды, олар өз еркімен (FAA талап етпейді) биіктігі 50,000 футтан асатын немесе асатын деп күтілетін зымырандарды қарайды және FAA-ға 3-класс жобасы ретінде жіберілетін зымыран жобаларын алдын-ала тексереді. . 3-сыныпты қарау комитеті келесі функцияларды орындайды:[10]

  • Ұсынылған жобалар бойынша 3-сигма, 6-дәрежелік еркіндік дисперсиясын талдау.
  • FAA ұсынғанға дейін 3-сыныптан бас тарту туралы өтініш пакетін қарастыру және нұсқаулық беру.
  • Өтініш берушілер мен FAA қызметкерлерін хоббінің қазіргі кезде және болашақта өміршеңдігі мен қауіпсіздігін сақтаудағы 3-ші сынып жобаларының топтарының қажеттіліктеріне үйрету үшін FAA / AST-пен жұмыс.
  • Мүшелер үшін 3-ші сыныпты және ұшу әрекетінен тыс жүрудің тиімді және мағыналы мүмкіндігіне қол жеткізу үшін жұмыс істеу.

Сонымен, АҚШ ережелері бойынша 40,960 Ньютон-секундтан үлкен зымырандар ұшырылуы мүмкін (жалпы импульс O-класынан жоғары), бірақ 3-сыныпты ракеталар қатарына жатқызылады және Федералды Авиациялық Әкімшіліктің жеке келісімін талап етеді. 3-сыныпты мақұлдау қайтып келе жатқан зымыран үшін еркіндіктің 6 дәрежелі дисперсиялық талдауын қажет етеді, басқалармен бірге ұшыру / ұшырмауға критерийлер туралы құжаттама. Жалпы импульсі S-ге дейінгі ракеталар (кемінде 327,680 Ньютон-секунд) әуесқойлар 3-сынып ережелері бойынша ұшырылды.

АҚШ-тың NAR және Триполиді куәландыратын екі ұйымының арасында өзара қарым-қатынас бар. Мысалы, 2 деңгейлі сертификатталған NAR мүшесі Триполиде 2 деңгей деп танылуы мүмкін, өйткені екі куәландырушы ұйым бірдей NFPA (өрттен қорғау туралы ұлттық заң) және FAA / CFR ережелерін қолданады. Қос сертификатқа қол жеткізу екі ұйымға да жарна төлеуді қажет етеді. NAR мен Триполидің арасындағы негізгі айырмашылықтар: NAR модельдер мен жарыстарға көбірек көңіл бөлуге бейім. Бұл балаларға, скауттық топтарға және іліп қою және жұмыртқа лақтыру сияқты жаңалықтарға арналған. Триполидің фокусы жоғары қуаттылыққа, тәжірибелік және дамыған ракеталық техникаларға бағытталған. Мысалы, Триполи эксперименттік (EX) немесе аммиак-перхлорат негізінде коммерциялық емес жеке өндірілген 2 деңгей және одан жоғары сертификатталған парақтарға арналған ракеталық қозғалтқыштарды, сондай-ақ гибридті қозғалтқыштарды (мысалы, азот оксиді газ тәрізді тотықтырғыш және қатты резеңке отыны) қолдайды. Триполиде сондай-ақ АҚШ университеттерінің көптеген инженерлік бағдарламалары бар белсенді тәлімгерлік бағдарламалары бар және жоғарыдағыдай зымыран техникасы мен шектеулері туралы білімді жеке азаматтардың зерттеуін қолдайды, оның ішінде 3-сыныпты ракеталар. NASA-ға кірмейтін жеке ғарыштық компаниялар 3-ші және одан жоғары деңгейдегі зымырандар санатына кіреді. Кем дегенде бір Space-X қызметкері жергілікті университеттің инженерлік бағдарламасына түскен университеттің студенті ретінде ұлттық ұйымның Триполи Хьюстон префектурасымен жоғары қуатты ракеталармен ұшу тәжірибесін жинақтады.

Ұлыбританиядағы сертификаттау

UKRA[11] Ұлыбританияда АҚШ-қа ұқсас, бірақ О-мен шектелген сертификаттау бағдарламасын ұсыну. Бұл процесс АҚШ-қа ұқсас.

1 деңгей: H, I

2 деңгей: J, K, L

3 деңгей: M, N, O

Қауіпсіздік полигоны (RSO)

1 деңгей сертификатына қойылатын талаптар UKRA сертификатталған RSO алдында 1 деңгейлі мотормен сәтті сынақ рейсі болып табылады.

2 деңгей сертификаты RSO куәландырған 2 деңгейлі мотормен сәтті сынақтық ұшуды қажет етеді. Үміткер сонымен қатар UKRA белгілеген жазбаша емтиханды бірнеше рет тапсыруы керек.

3 деңгейлі үміткер зымыран туралы егжей-тегжейлі жазбаша есепті UKRA қауіпсіздік және техникалық комитетіне тапсыруы керек, ол ракетаны ұшырар алдында зерттейді. Жазбаша есеп бекітілгеннен кейін және зымыран тексерілгеннен кейін үміткер өзінің 3 деңгейлік сертификатын алу үшін сәтті сынақтан өтуі керек.

Кез-келген UKRA мүшесі полигон қауіпсіздігі бойынша офицер болуға өтініш бере алады. Үміткер 2 деңгейлік жазбаша емтиханды тапсырып, сұхбаттан өтуі керек. RSO ол иеленетін сертификаттау деңгейіне байланысты RSO моделі, 1 деңгей RSO, 2 деңгей RSO немесе 3 деңгей RSO бола алады. RSO өзінің сертификация деңгейіндегі немесе одан төмен ракеталармен ұшырылған кезде ғана әрекет ете алады.

Үшінші тараптың сақтандыру төлемін тек қана British Model Flying қауымдастығы (BMFA) ұсынады және мүшелік пакетінің бөлігі болып табылады. Сақтандыру жарамды болуы үшін жоғары қуатты ракеталық ұшқыштар ұшатын қозғалтқыштың көлеміне сәйкес сертификатқа ие болуы және UKRA қауіпсіздік ережелерін сақтауы керек.

UKRA келесі ұлттық ұйымдардың сертификатын таниды, олар UKRA сертификаттарын мойындайды.

  • Interessengemeinschaft Modellraketen e.V. (IMR)
  • Ұлттық зымыран ассоциациясы (NAR)
  • Триполи зымырандар ассоциациясы (TRA)
  • Канадалық зымырандар ассоциациясы (CAR)

Австралиядағы сертификаттау

Төменгі қауымдастықтар арқылы жасалуы мүмкін: Австралия зымырандар ассоциациясы INC және оның мүше клубтары. Триполи зымыран техникасы қауымдастығы барлық австралиялықтарға жоғары қуатты ракеталар (HPR) сертификатын ұсынады және халықаралық деңгейде танылған. Бұл Австралиядағы зымыран тасығыштардың шын мәніндегі халықаралық қауымдастығы және халықаралық деңгейде толық сақтандырылған жалғыз зымырандар ассоциациясы.

Саманта Риджуэй, Австралиядағы алғашқы TRA L3.

Australian Model Rocket Society Inc компаниясы NAR және TRA жүйелері негізінде жоғары қуатты ракеталық техниканы (HPR) сертификаттайды және TRA, CAR, NAR және UKRA сертификаттарын таниды.

Саманта Риджуэй - Австралияда алғашқы TRA Cert III ракеталық әйел. Ол M1500 Rocket Motor-да Lucky 7 деп атаған және жасаған ракетасын ұшырды.

Оңтүстік Африкадағы сертификаттау

Rocketry SA[12] сертификаттау бағдарламасын ұсыну Оңтүстік Африка АҚШ пен Ұлыбритания сияқты процедуралар мен процедуралармен.

1 деңгей: H, I

2 деңгей: J, K, L

3 деңгей: M, N, O

Сертификатқа ие болу үшін жеке тұлға өзі іздеген деңгейдегі берілген қуат ауқымында зымыранды сәтті құруға, ұшыруға және қалпына келтіруге қабілеттілігін көрсетуі керек.

Құрылыс

Қуатты зымырандардың конструкциясы күтілетін биіктіктер мен өнімділік сияқты әр түрлі болуы мүмкін, бірақ 10 000 фут (3048 м) биіктіктер мен дыбыстан жоғары диапазондардағы жылдамдықтар сирек емес. (Көбінесе) үлкенірек тіркесімі масса және одан жоғары апогейлер күрделі қалпына келтіру жүйелерін қажет етуі мүмкін. Қуатты зымырандар ұшу деректерін (биіктік, жылдамдық, үдеу / тежеу, G-күштер) тіркеу және қалпына келтіру әдістері мен құрылғыларын орналастыру үшін қолданылатын күрделі электронды құрылғылармен жиі ұшады.

Ұшу алдында жасалып жатқан қуатты зымыран

Сияқты қуатты зымырандар жасалынған фенолды шайыр, шыны талшық, көміртекті талшық, және басқа да композициялық материалдар және пластмасса. Қозғалтқыш корпустары әдетте өңделеді алюминий аблатикалықпен фенол немесе қағаз төсемдері және қайта жүктелетін, яғни бірнеше рет қолдануға болады.

Айдау

Жоғары қуатты зымырандар негізінен коммерциялық қол жетімді APCP -моторлы қозғалтқыштар немесе азот оксиді - негізделген гибридті қозғалтқыштар.

Қуатты ракеталық қозғалтқыштар «H» және одан жоғары. Әріптелген атау жүйесі - бұл әуесқойлықтағы стандарт, онда дәйекті әріптер алдыңғы әріптің импульсін екі есе арттырады. Әр хатта берілген қозғалтқышты жіктеуге болатын импульстар диапазоны бар.

Біріккен Корольдікте зымыран қозғалтқыштарын алу

Әдетте Estes және Quest сияқты компаниялар шығаратын қара ұнтақты қозғалтқыштар отшашулар санатына жатады және Ұлыбританияда сатып алудың бірнеше шектеулеріне байланысты, сатып алушының басты шектеуі 18 жастан асқан болуы керек. Қозғалтқыштар Ұлыбританияда D класына дейін қол жетімді және тек қуаты аз модельдер үшін жарамды.

Аммоний Перхлораты Ұлыбританияның Денсаулық және қауіпсіздік бойынша басқармасы жарылғыш зат ретінде жіктеледі,[13] сондықтан Аммоний перхлораты бар композиттік қозғалтқыш (AP) қозғалтқыштары бұрын сатып алушыдан жарылғыш затқа лицензия және алушының құзыретті органының құжатын (RCA) талап етті. Тіркелген дүкен сертификаты, егер сатып алушы қозғалтқыштарды ұшу кезінде сатып алмай, оларды дереу пайдаланғысы келсе, сақтауды қажет етеді.

UKRA зымыран тасығыштардың кейбір AP моторларын жарылғыш заттарға лицензиясыз шектеулі мөлшерде алуына мүмкіндік беру үшін босату туралы келіссөздер жүргізді. 2007 жылғы 4 желтоқсаннан бастап модель-ракеталар жарылғыш заттарға лицензиясыз, салмағы 1 кг-нан аспайтын АП қозғалтқыштарын сатып ала бастады. Олар сондай-ақ моторларды жалпы салмағы 5 кг-ға дейін жарылғыш зат лицензиясы немесе тіркелген дүкен сертификаты қажет етпестен сақтай алады. Олар үшін RCA құжаты қажет болады. Мұны Ұлыбританиядағы ЕҚ, ҚТ және ҚОҚ, оларға зымыран қозғалтқыштарын модельден босату туралы тиісті хат жазу арқылы алуға болады. Бұл құжат қазіргі уақытта тегін беріледі, бірақ өзгеруі мүмкін.

1 килограмм (2,2 фунт) жанармаймен қозғалатын қозғалтқыш - бұл K импульсінің қозғалтқышы, сондықтан қазір ракеталық модельдер жарылғыш затқа лицензиясыз 2-деңгей моделімен ұша алады, дегенмен RCA қажет. Ережелердегі бұл релаксация Ұлыбританияда орта және жоғары қуатты зымыран техникасын анағұрлым қол жетімді етті.

Қалпына келтіру

Әдеттегі биіктікке негізделген өріс.

Модельдік зымырандарда парашют, стример немесе басқа қалпына келтіру құрылғысы немесе әдісі апогейде орналасады, бірақ қуатты ракеталар күрделі қалпына келтіру жүйелерін қолдануы мүмкін, өйткені биіктіктер олардың аналогтарына қарағанда әлдеқайда жоғары болуы мүмкін. Қуатты ракетада ан биіктігі немесе электрондық таймер орналастырылуы мүмкін парашют (ол ракетаны түсу кезінде тұрақтандырады) немесе бақыланатын еркін түсу (мұнда алдыңғы және артқы бөліктер тек түтікшелі нейлоннан жасалған байламмен немесе кіндікпен ғана бөлінеді). Бұл қалпына келтіру оқиғаларын шағын жарылғыш зарядтар әкелуі мүмкін (қара ұнтақ немесе Пиродекс ) немесе қысымдағы газдар (мысалы, CO2 ). Хоббиолог алдын-ала анықтаған биіктікте биіктік өлшегішті пайдаланады парашют бұл зымыранды қауіпсіз қалпына келтіру жылдамдығына дейін баяулатады. Биіктік өлшегіштерді қолданудың ең көп таралған түрлері акселерометрлер, барометрлік сенсорлар немесе екеуінің тіркесімі.

Сондай-ақ қараңыз

Сыртқы сілтемелер

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ TRA қауіпсіздік коды Мұрағатталды 24 қазан 2008 ж Wayback Machine
  2. ^ NAR жоғары қуат сертификаты Мұрағатталды 23 желтоқсан 2008 ж Wayback Machine
  3. ^ IMR Powerpower сертификаты
  4. ^ «TRA қауіпсіздік коды». Триполи зымыран техникасы қауымдастығы. Архивтелген түпнұсқа 24 қазан 2008 ж. Алынған 21 қараша 2008.
  5. ^ «NAR жоғары қуатты сертификаттау процедурасы». Ұлттық ракеталық қауымдастық. Архивтелген түпнұсқа 2011 жылғы 25 мамырда. Алынған 21 қараша 2008.
  6. ^ «Автокөлік сертификаты». Канадалық зымырандар ассоциациясы. Алынған 3 сәуір 2009.
  7. ^ CAR сертификаттау процесі
  8. ^ «Автокөлік сертификаты». Канадалық зымырандар ассоциациясы. Алынған 3 сәуір 2009.
  9. ^ «БГБ саясаты». www.tripoli.org. Алынған 23 сәуір 2019.
  10. ^ Мертенс, Генри В .; Милберн, Нелда Дж. (1993). «II және III класты аэромедициналық скрининг үшін FAA-да бекітілген түсті көру тестілерінің жарамдылығы». дои:10.1037 / e452562004-001. hdl:2027 / uc1.d0011755477. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  11. ^ «UKRA HPR сертификаттары». UKRA. Архивтелген түпнұсқа 2008 жылғы 26 қазанда. Алынған 3 сәуір 2009.
  12. ^ «Жоғары қуатты ракеталық техниканың сертификаттары». Rocketry SA. Алынған 12 мамыр 2018.
  13. ^ «Қауіпсіздік туралы есепті бағалау жөніндегі нұсқаулық: жарылғыш заттар». Ұлыбритания Денсаулық және қауіпсіздік бойынша атқарушы. Архивтелген түпнұсқа 25 наурыз 2010 ж. Алынған 5 сәуір 2009.