Na sklonku zimy, uprostřed března, se konalo druhé raketové odpoledne roku 2002 za rekordní účasti. Přivítali jsme i vážené hosty, přijeli se podívat i tvůrci TPH SX-81 a také výrobce motorů Rapier. Doufám, že se jim naše amatérská akce alespoň trochu líbila. Počasí se celkem povedlo, nefoukal vítr, jen zpočátku byla obloha zatažena nízkou oblačností, ve které některé raketky zmizely a proti které je špatně vidět kouřová stopa. Úmyslně jsme začali až v podvečerních hodinách, protože většina raketek byla vybavena světličkou. Světelné podmínky ale nedovolovaly fotografování, naštěstí jeden známý, na raketky již zvyklý, dobře natáčel na videokameru, takže tentokrát je úroda atraktivních videosekvencí skutečně dobrá.

Napřed obrázky nejzajímavějších raket. Obrázku vlevo vévodí obludná Davidova kilovka, ostatní jsou moje. Měl jsem dva větší čelní motory s jádrem o průměru 28mm, bílé se zelenou půlkulatou hlavicí, pak malé čelní (od kilovky vpravo), čelní se světlicových patron (zcela vpravo), ale hlavně sérii kanálových s dvouvrstvým jádrem (červené vlevo), tentokrát s vyšším zahrazením.
Na obrázku vpravo jsou Ondrovy "nadzvukovky" stabilizované dvojicí lišt přilepených trochu "do spirály", aby udělily raketě rotaci. Tentokrát to autor nepřehnal s jejich krátkostí, takže žádné zběsilé kličkování po obloze se nekonalo. Některé letěly dokonale rovně, některá po spirále, ale hlavně žádná neuhnula ze směru letu. Mezi těmito raketkami se cudně skrývá bytelná "půlkilovka", také již dříve popisovaná.
Dále přineslo několik kolegů další raketky, které se na žádných obrázcích nedochovaly, a posléze jsme měli nějaké ohňostrojové motory, levně koupené ve výprodeji. Nespolehlivé, ale na zpestření akce dobré. Vše bude dále na videosekvencích a z nich vybraných framech.

Bezesporu nejvíc pozornosti přilákala Davidova "kilovka", kanálový motor s jádrem o průměru 60mm, plášť PVC + laminát. David, ač v oboru začátečník, rovnou začal těmi největšími raketami... U nich se ale každá konstrukční chyba vymstí, síly namáhající konstrukci motoru jsou značné a každý nedostatek vede k havárii.
Let kilovky, video (654k) a série vybraných obrázků :

	t=0.00s	t=0.40s	t=0.80s
t=1.00s	t=1.20s	t=1.60s	t=2.88s
t=3.60s	t=5.20s	t=12.8s

K obrázkům jsou pro lepší představu děje připsány časy, za čas nula byl zvolen okamžik prvního výšlehu z trysky. Motor při rozběhu vyprodukoval kouli ohně, který byl vzápětí rozfouknut do charakteristického oblaku a raketa se silným hukotem odstartovala. Z motoru vycházel výrazný plamen a kouřová stopa byla světlá. Zhruba v polovině dráhy se plamen odtrhnul a stopa výrazně ztmavla, lze předpokládat, že TPH byla příliš "bohatá" na palivovou složku a zhasnutím sekundárního plamene se zabarvení stopy změní volným uhlíkem. Vzápětí raketa výrazněji akcelerovala a došlo k odtržení trysky doprovázené krátkým zábleskem, obrázek v prostřední řadě vpravo. Celý děj je dobře sledovatelný na videu. Zbylá TPH až na jeden maličký úlomek náhlou dekompresí zhasla. Odtrženou trysku se podařilo najít a důvod havárie objasnit. Autor jednak zeslabil vnitřní PVC vrstvu pláště zápichem až u vnitřního konce trysky, ale hlavně na olaminování použil nevhodnou polyesterovou pryskyřici, která nemá vlastnosti lepidla, a navíc ji špatně namíchal s tužidlem, takže spodní vrstva přiléhající na PVC byla nevytvrdlá, zeslabený vnitřní PVC plášť se přetrhl a i s tryskou vytrhl z laminátové vnější vrstvy ven.
Moje poznámka k zápichům, nutným v PVC trubce, aby se tryska nevytrhla, protože epoxid na PVC téměř nedrží. Zápichy je třeba dělat nejhlubší u okraje pláště, další s menší a menší hloubkou, poslední ještě v místě, kde bude překryt tryskou. Nesmí být úzké a ostré, hrot nožíku je potřeba přebrousit do půlkulata, aby zápichy byly raději mělké a široké. V zápichu je epoxid namáhán na ustřižení, v úzkém to nemusí vydržet. Zápich, provedený nožíkem s ostrou špičkou, výrazně snižuje pevnost trubky na přetržení vrubovým efektem. Kritické místo u vnitřního konce trysky lze snadno vyztužit vytvořením koutu z epoxidového tmelu.

Kolega Vašek, jinak také spíše letecký modelář a v naší skupině známý hlavně konstrukcí úctu budícího funkčního modelu turbokompresorového motoru z automobilového turbodmychadla, tentokrát nepřinesl ani "plochodrážnici" jako minule, ani podivně létající PET lahve, ale klasické raketičky se světličkou.
Své malé čelní motory připravuje tím nejjednodušším způsobem. Trysku vytvoří pouhým slisováním konce hliníkové trubičky svěrákem v jednoduchém přípravku. Plnění provádí tak, že plášť otevřeným koncem opakovaně přitiskne do vrstvy plastické TPH, až jej tato vyplní. Potom cca poslední centimetr nožíkem ubere a vytvoří zátku zalitím epoxidovým tmelem. Nakonec ztuhlou zátku opatrně provrtá, takže motor má nulové zpoždění, což je ale pro účel vynesení světličky vhodné. Skrz trysku jádro navrtá do hloubky až 2cm, takže motorky mají rasantní start. Může si to dovolit, při nadměrném tlaku se takováto "tryska" trochu rozehne a plášť se nemůže roztrhnout. Jak takovéto jednoduché a ve velkých sériích rychle připravitelné raketičky vybavené přilepenou světličkou místo hlavice letí, je zachyceno na videu. (360k) Pro tyto účely jsou takovéto motorky zcela dostačující. Problém je pouze s hliníkovými trubičkami, musí být měkké, aby při stisknutí nepraskaly.

Poprvé se na našem setkání taky objevil Jirka, který to má dost daleko, tak jsme zatím byli pouze v mejlovém styku. Jeho předvedené rakety, co se týče letů, nebylo sice nic moc, ale vynahradil to světelnými efekty.
Naše rakety jsou většinou poháněné sorbitolovou TPH, občas nějaký pokus s nějakou výkonnější, ale Jirka přinesl i klasiku s jádry z lisovaného prachu a s pěknými kaolinovými tryskami. Ty ale zřejmě neměl v plášti dostatečně pevně ukotveny nebo zahrazení bylo pro daná jádra příliš vysoké, trysky se vytrhávaly. Jak to dopadne, je na krátkém videu (72k) a následujících obrázcích:
Dále přinesl klasické kanálkové motory na sorbitolovou TPH, které ale nevybavil žádnou zážehovou tabletou, jádra nehořela až od konce kanálku, takže tah byl malý a zpoždění příliš velké. Zato náplň hlavic, byť skončila vždy až na zemi, byla kvalitní.
Video (1.8M) ze tří letů a série obrázků k jednotlivým letům.
 
   První let: Motor po zážehu krátce zabral, raketku nadzvedl z rampy, ale hned ztratil tah a raketka taktak, že nespadla na zem. Pak krátce zatáhl podruhé, raketka opsala oblouk a dopadla na zem. TPH zvolna vyhořela a nakonec efektně shořela světlicová hlavice. Podle doby, jakou TPH vyhořívala, soudím, že k zážehu došlo v kanálku někde poblíž trysky, takže jádro vyhořívalo spíše jako u čelního motoru a při velkém průměru trysky byl tah nedostatečný.
 
   Druhý let: Tento motor již šel lépe, ale raketka okamžitě po startu začala zběsile rotovat, při stabilizaci lištou je osově nesymetrická a to často vede k precesnímu pohybu a letu po spirále, čímž odpor vzduchu dramaticky roste a dolet klesá. Takovouto rotaci způsobí nesouosý tah, zapříčiněný zpravidla nesymetrickou tryskou. Také to někdy způsobuje silně přeexpandovaná tryska, t.j. příliš velký expanzní kužel. Proud spalin pak přilehne k jedné straně trysky nebo dokonce střídavě sem tam nebo víří, vyvozuje kolmou složku tahu, která let rakety "rozhází". Po dohoření motoru bylo zpoždění opět příliš velké, světlicová hlavice skončila na zemi.
 
   Třetí let: Raketa byla stabilizována dvěma dlouhými lištami. Hlavice byla ze dvou malých PET lahví, v nich několik světliček a trochu zážehové směsi.
Jak je vidět na prvním malém obrázku, zážeh byl intenzívní, také tentokrát se motor rozběhl lépe, ale stále to nebylo ono.
Zbylé tři malé obrázky jsou zajímavé něčím jiným. Jsou pořízeny v intervalu 0.04s, na první pohled to není moc patrné, ale na každém z nich směřuje proud spalin nesouose, střídavě na jednu a druhou stranu. Doporučuji obrázky uložit a pak na ně pustit nějaký viewer a rychle je prohazovat, pak je zcela patrné, jak proud spalin tancuje sem tam. Tím se raketka snadno za letu rozkýve nebo letí do spirály a dosáhne jen podstatně nižší výšky. Jirko, zkontroluj dvě věci. Nemáš trysky s příliš velkým expanzním kuželem? Dvojnásobný průměr výtokového otvoru oproti hrdlu, t.j. expanzní poměr 4, bohatě postačí, větší už je na škodu. Druhým důvodem může být nerovnoměrné hoření TPH na stěnách kanálku, pravděpodobně z důvodu nedokonalého semletí dusičnanu. Pomalé hoření tvojí TPH a pomalý náběh motorů to také naznačuje.
Raketa pak část letu letěla pěkně rovně, jak ukazuje poslední obrázek. Pak ale došlo ke ztrátě stability letu: Raketka se prudce roztočila, přešla do spirálovitého letu a tím se rychle zabrzdila. Krokováním videa jsem zjistil, že se náhle otočila téměř kolmo ke směru letu. Stabilizační lišty zřejmě nebyly schopné ustabilizovat raketku s objemnou a lehkou hlavicí, jejíž náplň se navíc zrychlením musela stlačit dozadu. Lišty mají také svojí hmotnost a po dosažení určitých otáček vybočí, raketku vykloní a objemná lehká hlavice dílo zkázy dokoná. Ubržděná raketka se pak otočila k zemi. Dopad byl doprovázen žuchnutím, vyhozením hlíny a vyvalením oblaku kouře. Vypadalo to, že je dokonáno, z místa dopadu se jen trochu kouřilo. Ale zdání klame, následující dramatické obrázky jsou toho dokladem... Oslnivý záblesk, z místa dopadu vyráží proud ohně... Oheň pohasíná, k obloze stoupá oranžová ohnivá koule. Ta chladne, mění se na kulovitý oblak, ten posléze na hřibovitý a nakonec na krásný prstencovitý, který vydržel na obloze dlouhou dobu. Mezitím se na zemi opět rozhořívá, krvavě rudé světlo přízračně nasvěcuje oblaka dýmu,... ..., Jirka dělá čelem vzad a prchá, jako by mu za zadkem hořelo. Rozpoutává se ohnivé peklo, hoří snad i bahno, obloha rudne...
(To jsem to hezky vylíčil, co?)

No, a když jsme u světelných efektů, tak ukázka hoření Ondrova vzorku klasické sorbitolové TPH, zelené a červené světlicové směsi. Video (650k) a obrázky:

Ondrovy miniraketičky na chloristanovou TPH. Video (392k) a obrázky:

Ondrův pokus vypustit raketku bez stabilizace.
Takto - příčnou rotací - to dopadne.
Video. (216k)

Lety Ondrových "nadzvukovek".
Video (1.7M), 6 letů. Efektní je hlavně zvuk, zvláště u posledního letu je slyšitelné zasvištění po doběhu motoru.
U pátého letu byla moc pěkná trojbarevná světlice, na videu bohužel nepříliš patrná.

Ondrova "půlkilovka", známá již z předchozích stránek, video (578k) a obrázky: Raketa zmizela v mracích, takže horní část letu nebyla viditelná, pouze slyšitelná.
Zajímavé na ní bylo to, že se jednalo o minule náhodně nalezenou raketu, ztracenou zde předminule, a znovu naplněnou.

Moje motory s čelním odhoříváním jádra, video (1.8M) a obrázky z pěti letů ještě za částečného světla: Video (3M) a obrázky ze sedmi letů za tmy:
Takto se z oblohy snáší hlavička, odlitá z hořlavého epoxidového tmelu do lukoprenové formičky. Hoří pomalu a dlouho.
Byly použity na malých čelních motorcích z hliníkové trubičky o vnitřním průměru 19mm.
Takto vypadá zážeh kousků světlicové směsi v motoru ze světlicové patrony, obrázky jsou v časové posloupnosti po 0.04s.: A ještě tři jiné pěkné ze stejného typu raketky: Obrázky vypadají pěkně, lépe než v reálu, protože je to přiblíženo kamerou. Navíc mě tyto raketky trochu zklamaly, záblesk je krátký a rozlet jisker malý. Ušetřil jsem si práci s lisováním maličkých světliček, jen jsem směs plastifikoval vyšším obsahem pojiva, rozválel na placku a po vyschnutí rozlámal na kousky. Ty jsou však po vytěkání rozpouštědla poměrně křehké a mikropórovité, nejspíš nevydrží při roztržení pláště motoru, rozdrobí se a shoří příliš rychle. S lisovanými světličkami je efekt delší, ale pracnost je vysoká.

Moje motory s odhoříváním jádra z centrálního kanálku byly tentokrát vyrobeny poněkud odlišnou technologií, tak si zaslouží větší obrázky a bližší popis. Motory byly jednak s dvojvrstvým jádrem (červené), jehož struktura byla popsána na minulé stránce, jednak na klasickou sorbitolovou TPH. (Bílé; šedý motor vlevo dole má v sobě ještě PVC trubku.) Základní změnou však bylo to, že místo klasického plnění pláště a zalepování trysky a zátky byl použit opačný postup. Jádro, připravené ve formičce, bylo slepeno s tryskou a zátkou, sestava se otočně upne mezi tyčku, zasunutou do trysky, a hrot. Plášť se vytvoří olaminováním skelnou tkaninou (motor vpravo nahoře) nebo rowingem. Je lehoučký, dokonale přiléhá k jádru a svojí pevností umožňuje zvýšit zahrazení, takže výkon motoru je vyšší. Struktura laminátu, vytvořeného křížovým vinutím rowingu, je na obrázku vlevo. Po delším tréningu, obnášejícím častá zprasení se epoxidem a olepení se chuchvalci rozvlákněné skelné tkaniny, ale hlavně zásluhou trpělivosti kolegy kompozitáře, který mě tuto technologii naučil, zvládnu za večer při televizi olaminovat sérii deseti motorů. To může připadat pracné, ale ušetří se na práci jinde, motory jsou "betonové" a spotřeba a tudíž i cena materiálu nízká, cca lžička epoxidu, 2m rowingu a 15cm smršťovací bužírky na jeden takovýto docela velký motor.
Dvouvrstvé motory již byly popsány minule, tak krátce parametry bílých, na sorbitolovou TPH. Jádro o průměru 28mm, délka 50mm, průměr kanálku 12mm. Tryska o průměru hrdla 6mm z přesušeného a zahorka epoxidem syceného dřeva, důležitý je její vnější, zužující se tvar, a to pro olaminování. Zátka je naprosto shodná se zátkou dvouvrstvých motorů.
Na hotových raketkách, obrázek vpravo nahoře, je nalevo hlavice, vytvořená přímo na motoru z hořlavého tmelu, vpravo přilepená, ve formičce separátně vytvarovaná hlavice ze světlicové směsi.
Hlavice pro světelný efekt připravuji v lukoprenových formičkách: Na obrázku vlevo jsou dva hliníkové modely hlavic a dvě menší lukoprenové formičky, vpravo hotové odlité hlavice. Do formiček lze natvarovat i světlicovou směs, plastifikovanou vyšším obsahem pojiva, lze to ale jen s některými pojivy. Tyto stránky ale nejsou o pyrotechnice, tak zde bližší neuvádím. Vhodnější na jejich odlévání je hořlavý epoxidový tmel, je stejný, jako již dříve popisovaný na "aktivní" zátky a obdobný vnější vrstvě TPH v mých dvouvrstvých jádrech, ale je vhodné zvýšit obsah Mg pro zvýšení svítivosti a je možné použít různé oxidační složky pro různé barvy plamene.

	žlutooranžová	sytě červená	nazelenalá
epoxid	25%	25%	20%
Mg	14%	14%	14%
Fe2O3	1%	1%	1%
NaNO3	60%	-	-
Sr(NO3)2	-	30%	-
Ba(NO3)2	-	-	35%
KClO4	-	30%	30%

Poměry složek nejsou příliš kritické, jen u nazelenalé je potřeba dodržet nižší obsah epoxidu i za cenu problematického promísení. Je dost pravděpodobné, že jiné poměry mohou být lepší, ale k těmto jsem dospěl opakovanými pokusy a jsou vyzkoušené. Epoxid je potřeba použít řídký typ, ale v nouzi nejvyšší a za cenu obtíží při mísení lze použít i hustý Epoxy1200. S ním navíc směs nehoří příliš stabilně a s některými jinými epoxidy je jen obtížně zapálitelná a zhasíná. Vyzkoušel jsem několik epoxidů, jako nejlepší se ukázal Shell Epon 828, z našich pak Epoxy 513, nová, mimořádně řídká penetrační pryskyřice, a pak Epoxy 531, kvalitní laminační pryskyřice, známá spíše pod starším označením 110BG15. V Praze je možno je koupit ve specializované prodejně firmy Chemex, Ke Klíčovu 7/160, Praha 9. (Mapka) Zde prodávají i mnoho dalších zajímavých hmot, i samostatně nalévaná tužidla, což se mnohdy hodí.
Je NUTNÉ dodržet následující postup:

1. Do dostatečně velké a bytelné mísy se předloží epoxid a nechá se na topení prohřát na cca 50°C.
2. Do epoxidu se vsype práškový Mg a směs se promísí.
3. V mlýnku, mixeru ap. se semele oxidační složka tmelu, t.j. dusičnan nebo jeho směs s chloristanem, současně s jemným červeným oxidem železitým. Dusičnany sodný a strotnatý je NUTNO před mletím vysušit, půl hodiny v tenké vrstvě na plechu v troubě, vyhřáté na 150°C, je minimum. Nic se nezkazí, když se vysuší i jinak nenavlhavý dusičnan barnatý nebo chloristan draselný. Teplotní odolnost těchto látek je výrazně vyšší a samy o sobě při přehřátí nejsou nebezpečné. Mletí MUSÍ být velmi důkladné, na pudr!
4. Do předehřáté a čerstvě promísené směsi epoxidu s práškovým Mg se vsype čerstvě semletá oxidační složka a směs se rychle nahrubo promísí bytelnější dřevěnou tyčkou. Zpočátku se moc nemísí a udělá jen hroudy. Ponechat odležet na topení, epoxid směs postupně prosakuje. Vlažnou a již částečně prosáklou směs třít dřevěnou špachtlí, až zmizí prášková složka a směs je drobivé těsto. V tomto okamžiku je nejlépe natáhnout si gumové rukavice, směs vyklopit na plech a hníst jí rukama tak dlouho, až vytvoří kouli kompatní plastelíny.
5. Hotovou směs uchovat v plechovce, sklenici ap. Ověřená trvanlivost několik týdnů.
6. Při použití stačí potřebný kus oddloubnout, v mističce pokapat tužidlem (nemělo by se to, ale já to dělám odhadem), prohníst tyčinkou. Tím původně drobivá směs zřídne na konzistenci měkké plastelíny. Pro odlití hlavic ap., kde nezáleží na pevnosti, ji po natužení (ne před, neztuhne!!!) lze přiředit pokapáním metanolem nebo i obyčejným lihem, pak opět promísit a rychle zpracovat. Směs tuhne citelně rychleji, než samotný epoxid.

Video (1.7M) čtyř letů výše popsaných kanálových motorů, pěkná zelená a oranžová světlice.

A nakonec mého představení to nejlepší, video (938k) čtyř nočních letů mých motorů s dvojvrstvým jádrem. Stěžejní je zvuk ! Hlavice třetího motoru efektně proletěla okrajem mraku. Poslední, čtvrtý motor, měl špičkové zahrazení 300, přesto vydržel, hukot byl úchvatný.
Na obrázcích je start čtvrtého motoru po 0.04s : Z obrázků lze alespoň přibližně odhadnout zajímavé údaje. Rampa je vysoká něco přes metr. (Byla vyšší, ale jeden kolega mi ji jednou jaksi zkrátil...) Plamen z motoru dosahuje při startu na zem, dejme tomu, že je dlouhý právě jeden metr. Na třetím obrázku se raketa odpoutává od rampy. Mezi šestým a sedmým obrázkem, t.j. za 0.14s plus mínus 0.02s, urazí jedenapůlnásobek délky rampy, t.j. dejme tomu 1.5m. To odpovídá rychlosti 37.5m/s, t.j. 135km/h. To zároveň odpovídá průměrnému zrychlení cca 268m/s², okamžité bude vzhledem k nárůstu tahu a úbytku hmotnosti ještě o něco vyšší. Hmotnost raketky byla cca 200g, takže tah lze přibližně odhadnout na 60N.

Jen tak pro zpestření bylo vypuštěno také několik ohňostrojových motorů, levně zakoupených ve výprodeji. Video (1.7M) se sedmi lety, zvláště let posledního už za slabého světla byl doprovázan krásným ohnivým chvostem a byl osazen velkou zelenou světlicí. Motory jsou dost velké, jádro o rozměrech cca 25x70mm, kanálek zasahuje do poloviny, zbylá část jádra má funkci zátky a zpoždění, hmotnost kolem 50g. Trysku mají hliněnou, asi přímo lisovanou do pláště, hrdlo 6-7mm, délka trysky 30mm, velký expanzní kužel. Plášť je ze silnostěnné, ale nekvalitní papírové trubky, která u některých motorů nese následky lisování.
Motory nejsou spolehlivé, video (1.27M) se čtyřmi haváriemi a několik atraktivních obrázků:

Závěr raketového dne, mohutný bengál, video (1.9M) a obrázky...