Photon 3

Progresívne aspekty pripravovanej rakety

Práve prebieha CROWDFUNDINGOVÁ kampaň s cieľom vyzbierať peniaze na stavbu rakety Photon 3. Budeme vám vdační za akúkoľvek podporu.
https://www.startlab.sk/Astrum_Trace_Photon3/

Motor

Pripravovaná raketa Photon 3 bude poháňaná nami vyrobeným motorom na pevné pohonné latky (bezpečné palivo KNDX) . Doteraz sme inštalovali motory od firmy Estes, keďže sme ako začiatočníci nemali dostatok skúseností a znalostí na vlastnú výrobu. Po dvoch projektoch sme natoľko pokročili, že sme mohli pristúpiť k samostatnej výrobe motora. To obnášalo zdĺhavý dizajn zahŕňajúci matematické výpočty a počítačové simulácie, následné sústruženie z liatiny hliníku 6060, výrobu paliva a jeho vytvarovanie do „fuel grainov“. Ako vnútornú izoláciu sme použili  PFCC 22. Tato izolácia zabezpečí, že sa motor nebude prehrievať. Až na výrobu paliva máme tieto všetky kroky už hotové. Uvedený postup nám umožnil vyrobiť silný no (na pomery) lacný motor, ktorý raketu vynesie do výšky cca  1-2km.

Samotný motor je vyrobený Jiřím Vítkem z firmy Optovit s.r.o. (Jihlava). Za výrobu motoru ako aj za poskytnuté technické rady veľmi ďakujeme.

Aktívna stabilizácia

Aktívna stabilizácia bude slúžiť k usmerneniu rakety v reálnom čase počas letu. Toto umožní set 4 malých polykarbonátových krídeliek na stranách rakety, ktoré budú otáčane 4 vysokorýchlostnými servo motorčekmi. Tieto motorčeky budú dostávať príkazy priamo z palubného počítača, ktorý urobí všetky potrebné výpočty a údaje následne pošle do prijímača ESP32 Lora na zem. Celá aktívna stabilizácia vychádza zo zložitých matematických modelov, komponovaných tak, aby sa zabránilo oscilácii počas letu, ktorá by inak výrazne poškodila raketu. Systém aktívnej stabilizácie je tak náročný, že sa v amatérskej raketovej sfére používa len výnimočne. Veríme, že zvládnutie tejto disciplíny nás výrazne profesne posunie.

Palubný počítač

Srdcom letového počítača rakety Photon 3 bude modul LILYGO® TTGO T-Beam. Modul T-beam obsahuje základné funkčné bloky ako sú: mikrokontrolér ESP32 s dvojjadrovým procesorom Xtensa LX6 taktovaným na frekvenciu 240MHz, modul GPS NEO-6M, modul na komunikáciu so zemou prostredníctvom technológie LORA na frekvencii 863MHz s komunikačným rozsahom až 10km, ako aj držiak na batériu typu 18650 a podporné obvody na jej správu, respektíve ochranu. Celý počítač ďalej obsahuje niekoľko akcelerometrov: akcelerometer v čipe ICM-20601 s max. rozsahom ±32g, akcelerometer v čipe ICM-20689 s max. rozsahom ±16g, akcelerometer H3LIS331DL s max. rozsahom ±400g. Obsahuje tiež niekoľko gyroskopov: gyroskop v čipe ICM-20601 s max. rozsahom ±4000dps a gyroskop v čipe ICM-20689 s max. rozsahom ±2000dps. Ďalej obsahuje NAND flash pamäťový čip AS5F31G04SND-08LIN s kapacitou 128MB pre záznam letových dát. Letový počítač obsahuje tiež teplomer LM75, barometer MS5637-02BA03 určený na výpočet výšky a elektronický kompas MMC34160PJ s rozsahom ±16G. Letový počítač obsahuje aj niekoľko LED na indikáciu jeho stavu, ako napríklad prítomnosť napájacieho napätia. Počítač bude napájaný z externého bloku batérií typu 18650. Samotný mikrokontrolér bude ovladaný operačným systémom FreeRTOS, respektíve jeho variantou na mikrokontroléri ESP32. Riadenie bude zabezpečené prostredníctvom ovládača typu PID. Počítač bude zabezpečovať aj detekciu apogea a prislúchajúce vypustenie padákov.

Návratový systém

Návratový systém slúži, ako je z názvu jasné,  k doprave rakety bezpečne spať na zem po dosiahnutí cieľovej výšky. Toto nám umožní 1m široký padák (od uznávanej firmy Rocketmen z USA). Bude uložený vo vnútri špice rakety. Po  dosiahnutí cieľovej výšky bude špica odhodená pomocou malej nálože strelného prachu, ktorej dá impulz k akcii palubný počítač. Ten pomocou akcelerometrov a senzorov výšky odhadne správny moment. Následná maličká explózia uvoľní padák do vzduchu,  ten sa následne rozvinie a raketu dopraví bezpečne na zem.