Lyfta två pilar med last med modellraketmotor till 20 meter, hur mycket last behövs?

Jag sitter och filar på mitt nästa hemmabygge. Jag tänkte ta två pilar, sätta en raketmotor i mitten och sedan en eller två stålkulor i botten på pilarna för balans och hålla pilarna upprätta.

Målet är att få en stabil uppskjutning till kanske 20 meter max, kan detta hemmabygge fungera?

Tyngsta raketmotorn

Raketmotordata för D9-7 (cirkavärden)
Total impuls: 20,0 Ns
Drivkraft: 9 N
Brinntid: 2,1 s
Fördröjning: 7 s

Lättaste raketmotorn.

Raketmotordata för A6-4 (cirkavärlden)
Total impuls: 2,5 Ns
Drivkraft: 6 N
Brinntid: 0,6 s
Fördröjning: 4 s

Frågan är hur mycket last som krävs vid respektive raketmotor? Ska man välja den tyngsta med tyngre last och värre effekt eller kanske den lättaste och mindre last? Kan man få en stabil uppskjutning utan att pilarna slår runt eller något annat konstigt händer?

Och vad är det för pilar vi pratar, då? Blåsrörspilar på några gram eller någonting i klass med en stridsvagns pilprojektil?

"In order for the rocket to be stable, the center of pressure must be behind (closer to the tail than) the center of gravity."

Det viktiga för att en raket ska flyga stabilt är att tryckpunkten är bakom/nedanför tyngdpunkten.
För att få fram tyngdpunkten är lätt, det är där raketen balanserar. Det är lite knepigare att få fram tryckpunkten, men rita en 2d avbildning av raketen på en bit papp och hitta avbilningens tyngdpunkt så är det samma som tryckpunkten.
Sen flyttar sig tyngdpunkten allteftersom bränsle används, men i fallet med enstegsraketer med hobbymotorer så är det försumbart. Det blir däremot ganska knepigt för tvåstegsraketer och större raketer där bränsleförskjutningen under drift är markant.

Ja, alltså vanliga pilar som man skjuter med pilbåge. Väger väl en 30 gram styck. 60 gram för två pilar + 3 eller 5 stålkulor i botten. Varje stålkula väger antingen 8 gram eller de större 50 gram.


Okey...

Det här är ju vanliga krutmotorer med i trådstarten angiven styrka. Om man sätter krutmotorn ungefär i mitten med en pil på varje sida + tejp.

Sedan 5 stålkulor i botten, runt 250 gram, pilarna väger kanske 60 gram, krutmotorn 50 gram?
Då har vi 350 grams vikt och största raketen 9 newton dragkraft.

Då lyfter väl alltihopa, men hur snabbt? Vill ha ett kraftigt blås men raketen ska accelerera långsamt uppåt till kanske 10 - 15 meters höjd eller kanske 20 -25 meter. Helst utan att krascha in i grannens vindruta. Får nog testskjuta på ett gärde först.

Med 250 gram stålkulor i botten borde väl raketen bli stabil?

20 NS betyder det newtonsekunder? Alltså att raketen brinner i 20 sekunder?

Nu låter det som att du försöker få den instabil. Om du undersöker pilar som man kastar på piltavlor, har de då mest massa framtill eller baktill med avseende på färdriktningen?

Har du någon bra gissning på vad Brinntid: betyder?

Men pilen ska ju färdas uppåt, då man inte vill att den ska välta så borde väl tyngden ligga i botten? Eller ska stålkulorna tejpas i toppen? Låter väldigt instabilt.


Jo, nu ser jag, det står ju brinntid 2,1 sekunder, måste ju betyda att den brinner i 2,1 sekunder men den raketen ska ju kunna nå 480 meters höjd, hur ska den kunna nå 480 meter på 2 sekunder?
Vad betyder total impuls 20,0 Ns?

Drivkraft 9 N måste betyda att motorn har en lyftkraft på nästan ett kilo, det blir många stålkulor att tejpa fast.

Vilken väg flyger en pil om du kastar den uppåt? Akta så du inte gör illa dig när den kommer ner om du provar, för även om den har spetsen uppåt på vägen upp, så kommer den ha den nedåt på vägen ner.


Kraft integrerad över tid. Grovt räknat 10 N multiplicerat med 2 s ger 20 Ns.


Det gör den antagligen inte. Den åker rätt fort, men "gissningsvis" tvärstannar den inte när motorn slutar driva, utan fortsätter uppåt en stund till. Fördröjningen anger väl antagligen tiden tills den skjuter ut något framåt, (en fallskärm exempelvis om man vill återanvända själva raketen) och det brukar vara lämpligt när man är högst uppe.

Okey, då har jag blivit lite klokare tror jag.

Men hur mycket vikt bör man fästa för att raketen inte ska stiga för högt? Om raketen har en dragkraft på kanske 9 newton = 0,9 kilo, hur mycket vikt bör man fästa för att raketen inte ska stiga mer än 10 - 15 meter?

Runt 650 g någonstans borde det bli. Ett problem är väl dock att den kommer röra sig förhållandevis sakta. Normalt sett har man ju en ramp som ser till att raketen håller rätt riktning tills den fått upp "styrfart", men din ska ju inte köra så fort, så den blir nog lätt instabil.