Журнал «Компьютерра» № 22 от 12 июня 2007 года

С риском для кухни

Автор: Юрий Смирнов smir@kvidex ru

В прошлом году Юрий Смирнов развлекался тем, что устанавливал на миниатюрные средства передвижения маленькие видеокамеры. В этом году автор публикаций «Тигр» на даче" («КТ» #650) и «Танки на Волоколамке» («КТ» #652) начал настоящую гонку вооружений [Поскольку материалы Юрия совершенно непохожи на все остальные тексты в журнале, он даже предложил открыть нам специально для него новую рубрику – «ХоббиТерра» или что-нибудь еще. Насчет рубрики мы еще думаем, но если и надумаем, то название у нее, наверное, будет немного другое. Например, «Ни-в-коем-случае-не-пытайтесь-повторить-это-дома-Терра». Сам автор с таким предупреждением полностью согласен: «Точное описание технологии я не предоставляю намеренно. Убедительно прошу читателя относиться к заметке, как к художественному произведению, в котором все персонажи и факты выдуманы мною». – Прим. ред.].

Как-то ночью приснился мне сон, что игрушечный танк ездит вокруг дачи и стреляет настоящими ракетами, а не пластиковыми шариками (см «КТ» #652/2006). Это стало навязчивой идеей.

В Москве стандартные ракетные двигатели для моделей я найти не смог. Их производство в России, по-видимому, прекращено. Нашлось искомое на незалежной Украине, на харьковском сайте "Мир увлечений", по цене около трех гривен за штуку (тип МРД 2,5-3-3). Еще в прошлом году я пробовал дистанционно запустить фейерверочную китайскую ракету с «чудохода» (радиоуправляемой машинки, «КТ» #650), но опыт удачным не назовешь – система дистанционного запуска сработала, однако заряд далеко не улетел, рванув в пяти метрах от "чудохода". Тестирование такой же ракеты в режиме вертикального запуска прошло успешно – ракеты неплохо летали, поднимаясь на 30–40 м – но танки-то вверх не стреляют. Так что от китайских фейерверков пришлось отказаться. К тому же мысль самому сделать ракету с нуля преследовала меня с 2005 года.

К ракетомоделистам я обращаться не стал, поскольку у них ракеты летят только вверх. Это не наш путь.

Найти по Интернету технологию изготовления ракетного двигателя оказалось просто. Я не стал экспериментировать со сложными и ядовитыми составами и остановился на старой доброй "сорбитовой карамели", как на самом безопасном и эффективном топливе. Все компоненты для ее изготовления – сорбит, селитра и сера – обошлись мне в 130 рублей.

В субботу, проводив жену с дочкой в музыкальную школу, я приступил к изготовлению "летающего леденца". Недавно мы купили кухню с электрической плитой последнего поколения – и плиту я оценил по достоинству только во время плавки сорбита. Температура конфорки устанавливалась идеально – 120 градусов, и голова не болит, что перегреешь смесь.

Но прежде чем приступить к изготовлению топливной шашки, пришлось купить нижеперечисленное оборудование и материалы.

– Весы. Сначала я хотел приобрести обычные механические весы с набором гирек. Вы, наверное, помните такие по школьным урокам химии. Но помешала лень матушка. Гугл выбросил меня в Торговый дом "Весы", где мне приглянулся недорогой карманный электронный агрегат со скидкой и доставкой в офис (1500 рублей). Игрушечка оказалась симпатичной – взвешивала до 150 г с точностью ±0,1 г [1].

– Трубка латунная, 5 мм. Куплена в магазине «Хобби» на Братиславской за 125 рублей. Это будущая направляющая для ракеты.

– Ватман для черчения.

– Клей ПВА.

– Алюминиевая трубка диаметром 12 мм.

– Металлическая кружка.

Из ватмана я накрутил трубочек 12х75 мм – форма для заливки топлива. Отмерил на карманных весах компоненты в заданной пропорции [2].

Сорбит плавился медленно и в текучую жидкость превратился только минут через десять. Я засыпал остальные компоненты и тщательно перемешал смесь, а потом, пока она не остыла, набил три формы. Остатки «леденца» скатал в небольшую колбаску толщиной с копейку.

Теперь можно было и перекурить. Вот тут меня бес попутал: захотелось посмотреть, как горит "леденец". Я положил колбаску в фарфоровую китайскую пепельницу, которая стояла на новеньком кухонном столе, поднес сигарету и запалил. Колбаска загорелась хорошо, с большим выбросом дыма. Но через несколько секунд, когда она почти догорела, пепельница лопнула (дрызнула на несколько кусков, будто по ней ударили молотком), а остатки горящей колбаски прожгли в столешнице дыру размером с пятак выпуска 1961 года. Еще более взрывной оказалась реакция вернувшейся супруги… В общем, эксперименты пришлось недели на две приостановить.

Корпус двигателя я крутил из плотного ватмана на ПВА, сопло – шайба 12 мм с отверстием около 4 мм. В Интернете я вычитал, что удобнее всего делать шайбы из монет – сверлишь в центре отверстие и все дела. Но найти монету диаметром 12 мм я не смог. Для изготовления сопла пришлось сверлить копейки (см. врезку).

Вы, кстати, никогда не задумывались, какой диаметр у современной копейки? Предлагаю эксперимент. Невзначай подсуньте копейку коллеге, который считает себя великим технарем, и поинтересуйтесь:

– А скажи-ка, Андрей [При условии, что коллегу зовут Андрей. Если его зовут как-нибудь иначе, лучше использовать другой идентификатор. – Прим. ред.], какой у этой монетки диаметр?

В девяти из десяти случаев он ответит, что ее диаметр около 10 мм (1 см).

Вот тут можно уже спорить на доллар, евро или ящик пива.

На самом деле диаметр сегодняшней копейки – 15,6 мм. То есть в 1,5 раза больше!!!

А можно поспорить и на площадь копейки. Тогда результат будет отличаться почти вдвое!

Для 16-мм двигателя сделать сопло оказалось просто. На глаз накернил с десяток копеек – просверлил отверстия по 3,8 мм. В половине случаев я попадал в центр монеты [3]. Для калибра 12 мм просверленные копейки пришлось насадить на винтик от детского конструктора, зажать в патрон дрели и ободрать на шкурке до нужного диаметра [4,5].

В корпус двигателя, скрученного из ватмана, на ПВА запрессовал сопло и оставил сушиться на два-три дня. ПВА сохнет долго. Обмазал изнутри силикатным противопожарным клеем.

В следующие выходные вставил в сопло "поджигатель", воткнул высохшие «карамельные» шашки, запрессовал сверху «карамель» эпоксидной замазкой. Теперь двигатель готов к испытаниям.

Корпус ракеты (диаметр 18 мм, длина 160 мм) крутил из того же ватмана (в два-три слоя) на ПВА. Трудно было ровно приклеить стабилизаторы, клеил на глаз. На всякий случай сделал шесть корпусов со стабилизаторами разного размера: 10, 15 и 20 мм шириной. К корпусу ракеты после стабилизаторов приклеиваются 5-мм направляющие кольца, скрученные из того же ватмана.

И тут меня посетили сомнения. Ракетные моделисты писали на форуме, что внутренний диаметр их движков 18–20 мм, то есть мои изделия могут просто не полететь. Собравшись с духом, я накрутил еще несколько движков с внутренним диаметром 16 мм, а под них – несколько корпусов ракет с диаметром 23 мм [6].

По уму, такие вещи, как самодельные двигатели, надо неоднократно тестировать, мерить тягу, строить графики… И тогда ракета может взлететь на 400—500 м, но мне не был нужен рекордный полет по всем правилам. Тесты я начал непосредственно с запуска готовых изделий.

Первые выстрелы

Я вышел в поле с пакетом, набитым ракетами и пусковым оборудованием. Конструировать пусковой стол было лень. Воткнул в землю подставку под удочку, насадил на нее ракету. Видеокамеру я не прихватил, поскольку держать и камеру, и пульт управления – рук не хватало.

Первый блин вышел комом. Сработал дистанционный поджиг, но двигатель не запустился. Пришлось устанавливать следующую ракету. Опять сработал поджиг, но ракета не сдвинулась с места. Поставил третью. Тут уж сработал и поджиг, и двигатель. Я успел сделать только один кадр, так как ракета моментально ушла с направляющей, поднялась метров на двенадцать, закрутилась по спирали и взорвалась. Слегка прогоревший корпус упал в 15–20 метрах от меня.

Эксперимент, можно считать, завершился успешно. Сорбитовую карамель я сварил в правильной пропорции, а систему поджига подправить нетрудно. Что же до полета – так даже у Королева не все ракеты летали.

На следующие выходные я продолжил эксперименты. Предварительно, учтя результаты недельной давности, я подкорректировал конструкцию двигателя – усилил эпоксидную пробку, обмотав ее армированным скотчем. Первый старт ракеты с 12-мм двигателем прошел довольно хорошо. Двигатель сработал, и ракета поднялась метров на двадцать, упала и после падения пару раз подпрыгнула. Двигатель работал на земле еще 2–3 секунды [7].

Пуск ракеты с 16-мм двигателем дал те же результаты: ракета поднялась метров на пятнадцать и через 1,5–2 секунды грохнулась метрах в семи от меня c работающим двигателем.

Дефект двигателя был выявлен сразу: он слишком быстро прогорал вокруг сопла, давление в нем падало, и тяга становилась недостаточной для продолжения полета [8].

К следующему запуску я усилил сопла стеклотканью на ПВА. И вот что из этого вышло. Первый запуск ракеты с «чудохода» (12 мм) оказался совсем неудачным: двигатель отработал полностью и прожег мою любимую машинку. А сама ракета так и не сошла с направляющей.

Последний запуск был сравнительно успешным и дал дополнительную информацию для корректировки конструкции двигателя. Ракета ушла с "чудохода", упала в пяти метрах и громко хлопнула. Опять выбило эпоксидную пробку двигателя и снесло обтекатель, который я так и не нашел. Что случилось с двигателем, хорошо видно [9] [По ходу экспериментальных запусков была протестирована новая камера Canon A640 (10 мегапикселов). Но на ее обзор места уже нет. Смотрите фотки с запусков, видео снималось на нее же. – Прим. автора.].

Итак, ракета с 16-мм двигателем весит около 60 г, ракета с 12-мм двигателем тянет на 30–35 г. Зачем, вы спросите, нужен вес ракеты? Отвечаю: чтобы прикинуть грузоподьемность самика…

Направляющий стержень для ракеты найти было не трудно, для стационарного запуска я купил подставку для удочки. А с установкой на шасси «чудохода» пришлось повозиться. Латунная 5-мм трубка в магазине нашлась (алюминиевой не оказалось). У ребенка был реквизирован детский конструктор. Из всего этого хозяйства сложилась часть мобильной пусковой установки. Угол наклона направляющей регулировался дискретно – путем подбора металлических планочек конструктора [10].

Покраска корпусов. Сначала я покрасил корпус серебряным бензольным фломастером. Потом мне этого показалось мало, я вспомнил детство и по дороге домой купил несколько пузырьков лака для ногтей. Лак на ватман лег не очень ровно, но если смотреть издали – сойдет. Кстати, лак для ногтей стоил удивительно дешево – всего 20–30 рублей за пузырек [Мы проконсультировались с женской составляющей коллектива и, в общем, не уверены, что лак за 20 рублей имеет смысл применять еще где-то, кроме ракетной индустрии. Нормальный лак для ногтей стоит дороже. – Прим. ред.]. Фломастером красить корпуса долго, да и краска ложится неровно… А вот красить корпуса серебряной «аэрозолью» гораздо быстрее – 30 секунд, но сушить приходится в сортире, поскольку воняет … Через 15 минут краска высыхает, в ваших руках муляж алюминиевой ракеты из ватмана [11].