Контроллер для демонстрации спецэффектов

Обсуждение вопросов, связанных с классом моделей-копий (S5, S7)

Модераторы: sanya_rms, Serg

Контроллер для демонстрации спецэффектов

Сообщение Испытатель » Чт сен 12, 2019 21:06

Демонстрация спецэффектов на моделях-копиях - неотъемлемая часть полетной демонстрации. Демонстрация сложных спецэффектов может принести до 15 баллов за каждый. Самым сложным является привязать выполнение к определенному времени полета. Чаще всего устройствами выдающими команды на выполнение являются двигатели. Наиболее трудоемкими по исполнению спецэффектами являются те, которые выполняются на активном участке полета - отделение боковых блоков, сброс створок обтекателя на этапе полета 2 или 3 ступени и т.д.
Для снижения трудоемкости выполнения спецэффектов, по техническому заданию Сергей Васильевич Митюрев (наш коллега, любящий ракетную технику, талантливый инженер радиоэлектроники и системотехники; на форуме - Mityurev) разработал, собрал и провел неоднократные испытания микроконтроллера на базе микропроцессора. Представленный в соседней теме Таймер для моделей S3, S4, S9 также разработал Сергей Васильевич.
Контроллер Эффект-2 предназначен для применения на моделях-копиях ракет. Он содержит два таймера с коммутаторами электрозапалов. Срабатывание таймеров происходит через заданное время. Отсчет времени начинается после старта при перегрузке 1,5g-2,5g. Время задается микропереключателями.
Контроллер можно использовать для отделения боковых ускорителей, переходных отсеков, систем аварийного спасения, головных обтекателей, запуска двигателей верхних ступеней многоступенчатых моделей, срабатывания систем спасения ступеней и т.д.
Контроллер оснащен индикаторами контроля запалов. Для применения подходят 2 типа электрозапалов.
Тип 1 - на основе резисторов smd 0603 сопротивлением 3,3 Ом, Тип 2 – на основе микролампочек 3В.

Параметры контроллера:
- размер платы без учета длинны разъемов 18х33мм,
- вес без аккумулятора 2гр,
- напряжение питания 3,0-4,2В,
- тип источника питания Li-Ion или Li-Po аккумулятор
- диапазон времени таймера №1 0,5 – 4 сек с шагом 0,5 секунд, для таймера №2 1-8 сек с шагом 1 секунда.

Надеемся что контроллер упростит выполнение спецэффектов, повысит надежность и полеты копий станут еще зрелищнее. Простота конструкции позволяет использовать контроллер в том числе школьникам.
Изображение
Испытатель
Дышащий в спину
 
Сообщения: 195
Зарегистрирован: Вт фев 01, 2011 18:04

Re: Контроллер для демонстрации спецэффектов

Сообщение Levikh » Пт сен 13, 2019 04:13

Идея хорошая и вполне может прижиться в классе копий. Вот только габариты всё таки великоваты. Если есть возможность перегнуть плату пополам(конечно, с соблюдением всех "цепочек") , то желание приобрести сей агрегат ровно в два раза будет выше.
Я вспоминаю ,как Анатолий Иванович Клочков с Корчагиным мучились с установлением простого механического таймера на "Союз". В момент старта маятник прижимался к упору под перегрузкой и начинал работать только уже в невесомости после апогея..и как следствие вторая ступень запускалась в сторону земли....А может я что то и путаю ...Давно это было.. :roll:
Levikh
Дышащий в спину
 
Сообщения: 160
Зарегистрирован: Пт окт 08, 2010 10:03

Re: Контроллер для демонстрации спецэффектов

Сообщение Испытатель » Пт сен 13, 2019 10:23

С тех пор как я увидел фото на котором как раз запечатлен момент подготовки этого таймера Клочковым и Корчагиным, меня не покидала идея применения на копиях таких устройств. Здесь на форуме наткнулся на тему Митюрев С.В. про контроллеры и в процессе общения и обсуждения возможности применения контроллеров понял что желательно бы контроллер размещать поблизости от того места где что-то будет отделяться. Такое размещение исключало необходимость прокладки бортовых сетей и особенно разъемов в отделяющихся частях. Сергей Васильевич выслушал это и буквально за пару дней родился этот контроллер. Малые габариты позволят выполнить дублирование ответственных операций и это должно существенно повысить надёжность копий. Помимо этого контроллера есть другой - Вертикаль. Главная цель этих устройств - повышение надёжности полета, чтобы только взрыв мотора мог помешать, а остальные нештатные ситуации компенсировались бы электроникой. Например в контроллере Вертикаль для ввода в действие системы спасения можно выбрать несколько вариантов событий - по достижению апогея, на заданной высоте 20, 50, 100, 200 м, по началу снижения. Если сконструировать модель под эти условия, то при полете модели в землю можно ввести в действие парашют и модель не врежется в землю.
Испытатель
Дышащий в спину
 
Сообщения: 195
Зарегистрирован: Вт фев 01, 2011 18:04

Re: Контроллер для демонстрации спецэффектов

Сообщение Mityurev » Пт сен 13, 2019 11:16

Levikh писал(а):Идея хорошая и вполне может прижиться в классе копий. Вот только габариты всё таки великоваты. Если есть возможность перегнуть плату пополам(конечно, с соблюдением всех "цепочек") , то желание приобрести сей агрегат ровно в два раза будет выше.
Я вспоминаю ,как Анатолий Иванович Клочков с Корчагиным мучились с установлением простого механического таймера на "Союз". В момент старта маятник прижимался к упору под перегрузкой и начинал работать только уже в невесомости после апогея..и как следствие вторая ступень запускалась в сторону земли....А может я что то и путаю ...Давно это было.. :roll:

Можно и по меньше сделать, если вместо переключателя использовать кнопку и плату сделать двусторонней. Правда тогда нужно будет вводить режим программирования одной кнопкой.
Mityurev
Новичок
 
Сообщения: 22
Зарегистрирован: Пн апр 14, 2014 09:33

Re: Контроллер для демонстрации спецэффектов

Сообщение Испытатель » Пт сен 13, 2019 11:29

Кроме контроллера для спецэффектов, разработан, изготовлен и неоднократно испытан контроллер для 2-х и 3-х ступенчатых моделей-копий - Вертикаль. Предыдущая версия такого контроллера была описана в других темах. В новом контроллере доработано

Контроллер имеет возможность подключения 2-х запалов - для зажигания двигателя и для ввода в действие системы спасения.

Зажигание двигателя можно запрограммировать по следующим событиям:
1. Минометный старт - сигнал пройдет после старта при повышении перегрузки более 1,5g.
2. Запуск 2 ступени (по невесомости первой)
3. Запуск 3 ступени (по невесомости второй)
4. Через 1 с после старта

Ввод в действие системы спасения запрограммирован по следующим событиям:
1. На высоте 50 м
2. На высоте 100 м
3. На высоте 200 м
4. в апогее
5. Через 1 с после апогея

Кроме этого контроллер имеет возможность записи телеметрических данных по которым строится графики, измеряет
барометрическую высоту и перегрузку во время полета, записывает один из параметров для
построения графика высоты/скорости, перегрузки или тяги двигателей и записывает ряд
параметров полета, в т.ч.

- Время окончание работы двигателя 1-й ступени
- Высота по окончании работы двигателя 1-й ступени
- Скорость вертикальная по окончании работы двигателя 1-й ступени
- Суммарный импульс двигателя 1-й ступени
- Скорость вертикальная по окончании работы двигателя 2-й ступени
- Высота по окончании работы двигателя 3-й ступени
- Скорость вертикальная по окончании работы двигателя 3-й ступени
- Время подъёма
- Высота полета
- Высота срабатывания системы спасения

Телеметрия позволяет оценить параметры полета для внесения корректировок. Очень удобно для отработки новых моделей.

Параметры контроллера:
 Вес 2,5гр;
 Размер платы (без учета длины разъемов) 20х25мм;
 Напряжение питания 6-9В;
 Ток электрозапалов до 1А;
 Частота радиомаяка около 95МГц;
 Дискретность отсчета времени 0,1с;
 Дискретность измерения высоты 1м;
 Дискретность измерения ускорения 0,1g;
 Максимальная записываемая высота полета 1023м (с учетом высоты места старта);
 Максимальная записываемая перегрузка 25,5g;
 Время записи высоты/скорости 22с;
 Время записи перегрузки 22с;
 Время записи тяги одноступенчатой модели 5,5с;
 Время записи тяги многоступенчатой модели 11с.
Для питания контроллера рекомендуется использовать батарею из двух Li-Po или Li-Ion
аккумуляторов емкостью 50÷70мА·ч.
В качестве приемника радиомаяка применяется любой радиоприемник с FM-диапазоном,
можно использовать приемник мобильного телефона.
Параметры полета считываются любым программатором подходящим для
микроконтроллера Microchip PIC12F683, например PICkit2. Данные из EEPROM копируются в
таблицу файла Exel «Журнал полета» на лист, соответствующий записываемому параметру для
построения графика (высота/скорость, перегрузка, тяга двигателей). В отдельные ячейки заносятся
температура на старте, стартовая масса ступеней и масса топлива в двигателях (можно
определить по разности, взвешиванием двигателей до и после полета). В результате вычисляются
параметры полета, двигателей и строится заданный перед стартом график высоты/скорости,
перегрузки или тяги.
Изображение
Испытатель
Дышащий в спину
 
Сообщения: 195
Зарегистрирован: Вт фев 01, 2011 18:04

Re: Контроллер для демонстрации спецэффектов

Сообщение Mityurev » Пт сен 13, 2019 16:13

[quote="Испытатель"]
Ввод в действие системы спасения запрограммирован по следующим событиям:
1. На высоте 50 м
2. На высоте 100 м
3. На высоте 200 м
4. в апогее
5. Через 1 с после апогея
Уточнение:
5. Через 1с наступления невесомости.
Mityurev
Новичок
 
Сообщения: 22
Зарегистрирован: Пн апр 14, 2014 09:33

Re: Контроллер для демонстрации спецэффектов

Сообщение Испытатель » Пт сен 13, 2019 16:32

В общем комбинация Вертикали и Эффекта значительно повысит надежность модели. При этом для начала, считаю, можно и нужно использовать в качестве основной системы пиротехническую, к которой все привыкли, а контроллеры ставить как дублирующую. Людям тяжело переходить на что-то новое, да и конструкцию модели возможно понадобится немного перерабатывать. Но я уверен, что будущее за электроникой. Одно из направлений развития ФАИ - широкое внедрение микроэлектроники.
Испытатель
Дышащий в спину
 
Сообщения: 195
Зарегистрирован: Вт фев 01, 2011 18:04


Вернуться в Модели-копии (классы S5, S7)

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

cron