Казалось бы, что такого интересного можно сделать в ракетном моделизме? Ну, делается модель. Запускаем ее как можно выше. Можно еще вставить в нее какое-либо измерительное оборудование и померить скорость и высоту полета. Что еще?

На самом деле ракетный моделизм включает в себя очень большое количество самых разных видов. Начать свой рассказ я хочу со спортивного моделизма, как наиболее развитого и имеющего долгую историю. Уже 4 декабря 1929 года Ф.А. Цандер, в письме Е. В. Луценко работнику закавказского ОСОАВИАХИМА, писал: "...Можно назначить соревнования на: 1) наиболее высокий полет; 2) наиболее дальний полет; 3) полет моделей аэропланов, в которых двигателем служит ракета и т. д. Но наибольший размах спортивный моделизм приобрел в 60-е годы, после полета в космос Юрия Гагарина.

Спортивный моделизм предполагает соревнования по определенным правилам. Основу первых правил составлял двигатель ДБ конструкции Евгения Леонидовича Букша. Двигатель использовал в качестве топлива черный порох, а в качестве корпуса использовались гильзы охотничьего патрона 12-го калибра. По нынешним меркам двигатель имел удельный импульс порядка 6Нс, продолжительность работы около пяти секунд и позволял поднять модель стартовым весом до 120 грамм. Я как раз застал последние годы применения этого двигателя, и соревнования с его применением, проходившие до 1976 года. В Ленинграде тогда проводились соревнования в трех классах моделей: одноступенчатые модели на продолжительность полета с купольным парашютом, двухступенчатые модели на продолжительность полета с ленточным парашютом и модели копии. Ни каких ограничений на габариты моделей в то время не было. Ограничивалась только нагрузка на один двигатель, которая не должна была превышать, как я писал выше, 120 грамм. На конструкцию модели накладывал ограничение диаметр двигателя, который равнялся 20,25 мм. Соответственно модели имели диаметр 21-22 мм.

Работа в кружке начиналась с изготовления учебной модели. Прежде всего необходимо было изготовить корпус, трубку из ватмана длиной 250-300 мм. Для этого необходим был стапель, металлическая труба., диаметр которой равнялся внутреннему диаметру будущей модели. Далее брали полоску ватмана шириной 5мм и навивали на стапель два витка с запасом 6-8 мм, отмечая при этом риской внутренний виток. Таким образом получали размер ширины будущей выкройки. На листе ватмана размечали высоту будущей модели и с помощью шаблона отмечали сверху и снизу полную ширину выкройки и один виток. Проводили по засечкам вертикальные линии и вырезали выкройку. Затем мазали клеем (обычно брали конторский клей) поверхность выкройки, не нанося его на отмеченный один виток, который станет внутренней частью корпуса, и он не должен приклеиться к стапелю. Далее накручивали выкройку на стапель и хорошенько проглаживали, что бы не образовывалось пузырей. После просушивания шкуркой обрабатывали шов, покрывали корпус в несколько слоев лаком эмалит и вышкуривали поверхность еще раз, чтобы она стала гладкой. Стабилизаторы для первой модели делали трубчатые. Они имели тот же диаметр, что и корпус, но их высота была 50 мм. Геометрически шесть таких стабилизаторов плотно располагались вокруг корпуса. Далее вытачивали из плотного желтого пенопласта головную часть. Это была самая сложная работа, так как это делалось вручную с помощью напильника. Заготовку надо было обработать так, чтобы ножка головной части имела форму цилиндра и с небольшим трением входила в корпус, а внешняя часть имела форму правильного конуса. Не всякий взрослый сейчас справится с такой задачей. Но в кружке на занятие одновременно приходило 15-20 учеников и дать им одновременно делать головные части на станках не было возможности. Головную часть покрывали шпаклевкой, которую потом вышкуривали, делая ее гладкой. Готовый корпус и головную часть красили эмалевыми красками. Далее из миколентной бумаги делался парашют. Вырезался круг диаметром 40 сантиметров и к нему пришивались стропы. С помощью фала из суровой нити соединялись в единую систему корпус, головная часть и парашют. Готовую модель заряжали, в нее вставляли двигатель, пыж из пенопласта или комок ваты, парашют и вставляли головную часть. Модель была готова к полету. В назначенный день ребята выходили на пустырь, который находился за Дворцом пионеров. Модели устанавливались на стартовую установку, шест на треноге. Двигатель зажигался с помощью стопина. Стопин горел в течение шести секунд. За это время стартующий успевал отбежать на безопасное расстояние и модель взлетала. В конце работы двигателя срабатывал вышибной заряд, раскрывался парашют и модель плавно приземлялась.

Далее ребята приступали к изготовлению спортивных моделей. Спортивная модель отличалась тем, что вместо трубчатых стабилизаторов на ней устанавливались три стабилизатора из миллиметровой фанеры. Головную часть делали уже из дерева на токарном станке. Такая головная часть имела более правильную форму. Такая модель имела меньший вес и лучшее аэродинамическое качество. Проводились и эксперименты. В частности, у нас была разработана модель с кольцевым стабилизатором. Она очень хорошо летала и не боялась даже сильного ветра.

Третьей моделью обычно была двухступенчатая. Вторая ступень была длиннее, чем корпус спортивной модели. Был немного больше и ее диаметр. Корпус делался на стапеле диаметром 22 мм. Это было связано с тем, что в основании гильзы 12 калибра, корпус которой имеет диаметр 20,25 мм, имеется выступ диаметром 22 миллиметра. Двигатель во вторую ступень вставлялся так, что он оказывался от нижнего среза корпуса на глубине 15 мм. Первая ступень представляла собой цилиндр, равный длине двигателя. Внешний диаметр корпуса имел диаметр, равный диаметру стапеля, на котором делался корпус второй ступени. Благодаря этому первая ступень плотно входила в те самые 15 миллиметров глубины второй ступени, упираясь в ее двигатель и держась в ней на трении. Стабилизаторы обычно стояли только на второй ступени, но имели увеличенную площадь. В полете, после выгорания топлива в двигателе первой ступени, вышибной заряд поджигал топливо второй ступени. Начиная работать двигатель второй ступени отбрасывал первую ступень, которая падала на землю без парашюта, что тогда допускалось. Вторая ступень спускалась на ленточном парашюте. Модель взлетала очень высоко, и на купольном парашюте ее бы очень сильно уносило ветром.

Следующим шагом было изготовление различных простых моделей копий и более сложных спортивных моделей.

У меня есть желание повторить однажды те старые модели и снова запустить их. А пока они не сделаны, я провел расчет спортивной модели с помощью программы OpenRocket. Вес модели получился равным 60 грамм. Не смотря на свое несовершенство двигатель ДБ должен был поднимать ее на высоту 230 метров. Это очень хороший результат даже для современных спортивных моделей.

На рисунке изображены в одном масштабе:

а) Двигатель ДБ,
б) Первая учебная модель с трубчатыми стабилизаторами,
в) Спортивная одноступенчатая модель,
г) Спортивная одноступенчатая модель с кольцевым стабилизатором,
д) Спортивная двухступенчатая модель.

На этом пока все. В следующий раз я расскажу, как происходило развитие спортивных моделей.

Автор текста: Александр Геннадьевич Шлядинский,
руководитель Студенческого конструкторского бюро моделизма "ВОЕНМЕХ"