Obsah > V Česku > Sondážní rakety řady SONDA

Sondážní rakety řady SONDA

Československé rakety a raketky a neb i u nás máme historii...

úvodem......

tak nějak jsem se shodou náhod rozpomněl na svůj starý dloužek, a tak chtě nechtě, si na sebe upletl bič. Vím sice, že jedno přísloví také říká, že slibovat není hřích. Tak mne také napadá, že bych se ducha tohoto přísloví mohl také i držet, a na celou věc lehce zapomenout-není to ale v mém stylu a co slíbím chci také dodržet. Dvěma kolegům na těchto stránkách MEK jsem slíbil, že mám nějaké materiály kolem naších raket. Rozumějte člověku,který stále zapomíná na to, že tato republika jaksi není tou co bývala a nyní je rozdělena na dva nezávislé státy. Naše, tedy měl jsem na mysli rakety Československé. Rakety,které u nás psaly jistou historii, a o kterých se také již nehovoří a nebo se na ně zcela zapomnělo. V podstatě každý stát má nějakou historii, která má úzkou spojitost s raketami . Od nich je jen malý krůček k tomu, jak překročit práh naší přitažlivosti zemské a sáhnout si po vesmíru. Tak tomu bylo i u nás . Já se zde na těchto řádcích budu zabývat jen určitou části historie - budu se specifikovat na raketový nosič nazvaný jako SONDA. Určité dobové materiály jste mohli na Alešových stránkách MEK zaregistrovat jaksi s předstihem a to zcela cíleně. Chtěl jsem Vás tak trochu namlsat. Škoda jen, že se ozvali pouze tři zájemci z vás, kteří by si něco rádi kolem těchto raket přečetli. Dokonce se ani moc nedivím, protože téma je pro většinu z vás málo přitažlivé, a přece jen kosmonautika pilotovaných letů přitahuje silněji než magnet. Měli bychom si však uvědomit, že vše nějak začalo a probíhalo určitým vývojem a to ať již rychlým a nebo pomalejším tempem. Tímto článkem bych chtěl poněkud pooprášit kousek historie, který s historií kosmonautiky u nás má dosti silné pouto. Vraťme se časem kousek zpět a připomeňme si co bylo.

Pokud se zastavíme v historii let 1965-1966, pak zjistíme, že v těchto letech má řada tehdy Československých raket nazvaných jako SONDA ty pravé kořeny vzniku. Avizované léta dala vzniknout projektu řadě sondážních a meteorologických raketových nosičů. Stalo se tak v bývalé brněnské vojenské akademii,která nesla jméno A.Zápotockého, též známá pod zkratkou VAAZ. Můžeme na věc pohlížet jako na iniciativu členů pracovní skupiny VAAZ, kteří takto chtěli využít tehdejších zkušeností, kapacit a možností se takto realizovat. Dále bych chtěl sdělit, že šlo také i o jistou snahu v tomto směru položit seriozní základy sondážní raketové techniky u nás. Pracovní skupina všechny nosiče navrhla a též v modifikacích i vyzkoušela. Tyto sondážní rakety byly vyvinuty jako doprovodný produkt velmi intezívního rozvoje letectva a raketového vojska u nás. Vznikla mimo jiné naléhavá potřeba podrobné informace o klimatických podmínkách a sběru meteorologických dat ve vyšších výškách a to řádově do 30 km., přičemž ambice byly postavit nosiče pro větší výšku cca až do 5Okm dosahu a to s vybavením telemetrie. Dodejme, že v těch letech bylo tehdejší Československo již několik let pozadu oproti ostatním státům,které se výzkumem atmosféry zabývaly již podstatně dříve., příkladně Japonsko.

Mimo jiné VAAZ řešil také zadání i pro civilní sektor. Jednalo se o různé aplikace za použití raketových motorů v průmyslu a národním hospodářství. Asi mnozí z vás, pokud zabloudí do své paměti z dob minulých si vzpomenou . Tak například na použití raketových motorů pro zkoušky statiky budov,mostních konstrukcí,komínů a výškových budov. Krátkodobým odpalem raketových motorů na TPH se získávaly drahocenné údaje o prohybech,náklonech,kmitech a jiných namáháních v konstrukcích, které jsem uvedl. Další známou iniciativou VAAZ byl tzv. úkolové zadání s názvem Křídlo. Jednalo se o úzkou spolupráci mezi VAAZ a VZLÚ Praha-Letňany. Řešení spočívalo na tzv. aeroplastických jevech v transsonické oblasti rychlostí,které vznikají u křídel letounů. VAAZ navrhla vhodnou sadu raketových motorů k vyvolání těchto jevů umělou cestou a to tak, aby je bylo možno použít na široké škále různých křídel. Byly tak navrženy motory s tzv., ráží o průměru 130-200mm včetně vhodného spouštěcího zařízení.

Dále v úkolových zadáních VAAZ lze najít zmínku o úkolu s názvem RYBA (VAAZ a Aerovodochody). Tento projekt - úkol, jak se tomuto zadání říkávalo, prakticky navazoval na předchozí. Spočíval na rozkmitání nosných ploch letounu a sledovaní jeho průběhu v celé konstrukci, ale vraťme se již zpět.

Tak tedy hned na začátku v roce 1965 pracovní skupina pod vedením ing. Kubíčka, Csc. vytýčila jasné úkoly a směry svých aktivit pro realizaci sondážních nosičů SONDA:

  • intenzívní vývoj sondážních raket a nosného zařízení
  • vývoj vypouštěcího - palebného zařízení
  • vývoj sledovacího zařízení - aparatury
  • vývoj telemetrické aparatury

Záměrem bylo pořídit sondážní raketou měření pro výzkum atmosféry, které mělo probíhat po dráze sestupné, tedy v průběhu volného a bržděného pádu. Důraz se také kladl na telemetrickou jednotku, neboť bez ní nebylo možné optimální sběr dat pro vyhodnocení z měření získat. Jak jsem se již zmínil vznikla celá řada raket Sonda, která rostla úměrně po různých zkouškách a získaných zkušenostech. Vše také ovlivňovala daná konstrukce a vývoj motorů a paliva na TPH. Dnes pokud je mi známo vím o raketách s typovým označením Sonda S1-S10. Podívejme se na jednotlivé z nich alespoň stručně.

S1-S2 model., oba stupně se shozem - tedy s padákem, padák určen pro zlepšení pozorování,  na "palubě"není užitečné zatížení - přístroje

S3 letový stupeň pro vizuální pozorování - opět bez přístrojů

S4 startovací stupeň s padákovým zařízením

S5 startovací stupeň s padákovým zařízením

S6 startovací stupeň s padákovým zařízením

S7, S9, S10 letové stupně s tzv. unifikovanou hlavicí určenou pro měřící zařízení. Tato se dala obměňovat dle požadavků a hlavně váhy měřících zařízení, dala se tedy zaměnit.

Tato řada byla volena zcela záměrně. Zároveň s vývojem konstrukce raketových motorů rostl jejich výkon a vyvíjelo se palivo. Homogenní TPH s tzv. vnitřním spalováním, které dostalo název - diglikol.

Sonda S1-S2

dvojstupňová raketa - model, s padákovým systémem obou stupňů, bez přístrojů. Padáky hrají roli lepší pozorovatelnosti. Padl také i návrh využít pro lepší sledovanost pohybu S2 - upevnění několika svazků staniolových pásků . Tyto měly být uvolněny a tak rozptýleny ve vrcholné fázi vzletu. Motory na odlité TPH - jednotrubková laborace. Na těle nosiče byly přišroubovány vodící kolíky pro vedení v palebném zařízení - rampě.

Startovací stupeň S1

Jde o první typ-model rakety a tzv. startovací stupeň. Tento obsahoval padák pro přistání stupně . Vypouštění proběhlo hladce někdy v létech 1964-65. Pak se již hovoří dále jen o dvojstupňových raketách.

Tu první tvořil S1 a S2. Palivem byl homogenní TPH-diglikol, odlitý do trubky. Raketové motory tvořily v podstatě ocelové bezešvé trubky. Dna motorů byla přivařena a ty již byly součástí trysky s tzv. kritickým průřezem. K částečnému tepelnému odizolování vnitřních stěn spalovací komory byl použit nátěr ze silikonového laku. Startovací stupen - resp. motor dosahoval tah 2,55kN. Spotřeboval 1,15kg TPH - diglikolu - mimo jiné tento "hlad" motoru trval asi 0,91 sec .

Další a tzv. navazující části motoru se již vyráběla z duralu kvůli snížení hmotnosti. Tento duralový kus byl se spalovací komorou pevně spojen závitem. Stabilizační plochy těla startovacího stupně tvořily vlepené překližkové tvary-křidélka. Víko raketového motoru bylo doplněno přišroubovaným pouzdrem,kde byla uschována dýmovnice. Motor udělil nosiči S1-2 počáteční zrychlení 330 m s-2 a to při dodržení startovací teploty plus 15°C. Po dohoření,se vlivem rozdílných aerodynamických odporů oddělila S1 a S2 od sebe. Následoval setrvačný let,ale již každého stupně po jiné dráze . Asi 5 sec po startu se zažehl motor druhého - letového stupně, což bylo ve výši 1100m při rychlosti 200 ms-1.

Letový stupeň S2

Konstrukčně se podobá a téměř se neodlišuje od S1. Je umístěn na startovacím stupni, resp. nasazen na středícím kuželu.

Víko motoru je ocelové, tvořící přední středící rošt TPH. Letový stupen měl na svém těle již připevněn duralové stabilizační plochy. Zážeh motorů po oddělení od startovacího stupně byl řízen pyrotechnickými zpoždovači a to asi po 5 sec od startu.

Motor letového stupně dosahoval tah 1,33kN. Byl těžký cca 3,1kg., a udělil mu rychlost 410 m s-2. Motor hořel 0,74 sec po zápalu a spotřeboval náplň paliva o váze 0,54 diglikolu. Výsledné rychlost S2 se přiblížila k 520 m s-1. Při palbě bylo docíleno výšky ku 6000m a to v čase 33 sec od stratu.

Konstruktéři vybavili oba stupně dýmovnicemi pro lepší sledovanost obou stupňů. Padák se aktivoval vždy až při pádu stupně a to pyrotechnickými zpožďovači byl padák vymeten z pouzdra ven-u tohoto startovacího stupně to činilo cca 15 sec.

Palebné postavení pro S1-2 a jiné

Specifická záležitost celého projektu. Palebnému postavení-resp. zařízení se u tohoto projektu věnovala stejné pozornost jako u vývoje celé řady sondážních raket. Také zde ze sebe konstruktéři z VAAZ vydali vše.

Jednalo se o dvojkolový vozík,jehož stabilitu fixovaly při startu opěrné botky. Pro start se používalo elektrické roznětky v celkovém počtu dva kusy. Jedna o hodnotě 1,5 ohmů a druhá o hodnotě 1,8 ohmů. Polohovací zařízení zde umožňovalo střelbu s odměrem 360-90 stupňů. Vlastní rampu tvořila pak cca 3,5m dlouhá trubka s vodící drážkou, která byla připevněna na příhradovou konstrukci. Pro snazší manipulaci, zde bylo umístěno rameno pro váhu se závažím. Raketu šlo tedy prakticky lehce a rychle nastavit do kterékoliv polohy potřebné k odpalu. Rakety byly vypouštěny většinou pod úhly 85-88 stupňů.

Pro kontrolované vypouštění byl také navržen a zkonstruován speciální panel .,který byl s odpalištěm spojen kabelem v celkové délce asi 100m. Konstrukčně měl být schopen tento pult překontrolovat a odpálit asi celkem 6 obvodů . Čtyři z nich současně a dva odděleně. Napětí pro odpálení činilo 24 Voltů a přivádělo se z kontrolního vozu akumulátory., který byl od odpaliště vzdálen také cca 100m a umístěn ve vojenské verzi nákladního vozidla Praga V3S.

Později palebné postavení zabezpečovaly také čtyřkolové vozíky s aretaci do vodorovné polohy. Vesměs se dalo pálit v různých směrech a také mobilní vypouštěcí zařízení silně připomínalo podvozky děl a houfnic.

Sonda 3-4

S3 - první pokus o vynesení užitečného zatížení - ověřovací let.

I zde se jednalo o dvoustupňovou raketu a palivem se stalo opět TPH tedy diglykol. Raketa se také již podle zvyklostí dělila na startovací stupen a stupen letový.

Startovacím stupněm se stal S4. Délka tohoto stupně činila 1070 mm o průměru 125mm a váze 20,8kg. Motor byl čtyř trubkové laborace a vytvářel tah 11 500N, doba hoření motoru se rovnala 0,78s. Motor opět tvořila bezešvá ocelová trubka,kterou na vrchní části uzavíralo závitem upevněné duralové víko. Spodní část tvořilo zavařené ocelové dno s otvorem jako tryska-resp. .kritický průřez trysky. Samotnou výstupní trysku vyrobili autoři z duralu. Startovací motor byl koncipován tak, aby byl vícenásobně použitelný. Zaručovala to speciální úprava uvnitř motoru, která spočívala nanesením azbestu a nátěru samovypalovacího silikonového laku . Startovací stupen přistával na padáku,který byl vypuzen z pouzdra v cca 1km výši po určitém čase volného pádu. Na pouzdře padáku byl umístěn výměnný kuželový nástavec, které efektivně spojoval 1 a 2 stupen rakety. Výměnou tohoto kužele se dalo docílit různých potřebných konfigurací stupňů.

Druhý stupeň - letový

Po oddělení od startovacího stupně pokračoval letový stupen nějaký zlomek sec. setrvačností již v samostatném letu. Stupen dosáhl rychlosti 200ms-1 a došlo k zažehnutí motoru. Ten vytvořil tah 11000N a dohořel po 1,37 sekundách. SONDA 3 měla délku 2300mm.,s průměrem 104 mm. Váha činila 24,3kg a její maximální dosah se pohyboval kolem 11km.

SONDA 3 měla nad motorem umístěnou neoddělitelnou hlavici,kde se skrýval užitečný náklad v podobě baterií,časovačů,dýmovnic a padáků.

Také vypouštěcí zařízení bylo extra vyvinuto za tímto účelem-navíc mobilní. Vodící lišta o délce asi 6m s Té drážkou pro pohyb vodících čepů pro start-rozjezd....rakety byla umístěna na čtyřkolovém vozíku s možností aretace polohy. Odpal se uskutečnil elektricky z odpalovacího pultu ze 100m vzdáleného kontrolního stanoviště. Pult a odpaliště byly spojeny kabelem bílé barvy. Páleno pod cca 88 stupni.

SONDA S5-1-S7

Dostali jsme se k raketě Sonda s tímto uvedeným označením. Jednalo se o tehdy dvojstupňovou raketu, jejíž délka činila více jak 4 m. Vrátím-li se k S-4 typu, pak musím sdělit,že právě tento typ byl ověřovacím a nesoucím již užitečné zatížení. Sonda S5-1-S7 byla vybavena užitečným zatížení také. To se skrývalo v hlavici o průměru 128mm a o hmotnosti 8kg. Zde se nacházely přístroje pro ovládání funkce rakety, to jest baterie, časovací mechanizmus,padák a mimo jiné zde mohl být užitečný náklad o hmotnosti do 2kg což vlastně bylo meteorologické zařízení. Válcovitá část pouzdra-hlavice byla vyrobena z texgumoidu, samotný kužel zase ze skelného laminátu. Stejné a nebo i obdobné hlavice a pouzdra se používala později na S9-10.

První stupen rakety S5-1-S7 vážil 33,4kg a z této váhy činilo palivo TPH o hmotnosti 11kg,jak jinak opět diglykol. Stupen a také i motor tradičně tvořila ocelová bezešvá trubka s vnějším průměrem o 125 mm . V horní části byl motor uzavřen duralovým víkem na závit, spodní část byla kryta svařencem z ocelového víka a otvorem tvořící tak výstupní část trysky. Druhá část výstupní trysky byla vyhotovena opět z duralu-vlastní plášť. Ten byl tepelně izolován vlepeným azbestem a silikonovým tmelem. Jak jsme si již napsali rovněž palivem byl diglykol a zde bylo použito tzv. jedno trubkové laborace / u S5 se, ale používalo také a to s úspěchem až 8mi trubkové laborace/. 11kg paliva hořelo cca 1,9 sec a bylo dosaženo max. tahu 12kN. Spodní část motoru byla vybavena kovovými stabilizátory o tvaru mírného kosočtverce. Nad motorem bylo umístěno duralové pouzdro, kde se skrýval padák,tento byl vymeten zpožďovačem. Kuželová část pouzdra tvořila jakousi spojnici mezi jednotlivými stupni. Celkově pouzdro rozměrově a funkčně pasovalo a také se zaměňovalo mezi jednotlivými stupni. Jednotlivé separace stupňů se opět děly ověřenou metodou a sice rozdílnými aerodynamickými odpory. Takto se dělo ve výškách kolem 2,5km.

Letový stupeň - 2. stupeň.

Po oddělení od 1.stupně byl motor následujícího stupně zažehnut se zpožděním díky časovači . Stalo se tak při dosažení rychlosti kolem 200 ms-1. Druhý stupen S7 byl obdobné konstrukce, a to jen s nepatrnými změnami. Motor s vnějším průměrem o 119mm. Druh paliva a izolace motoru byl stejný jako u prvního stupně. 2.stupeň-motor vážil 37,6kg a z toho tvořilo palivo 11kg. Doba hoření motoru činila 1,56 sec a bylo na něm dosaženo tahu 15kN.

Nosič S5-1-S7 startoval z palebného postavení v podobě 4ř kolového vozíku,jehož stabilitu v terénu zajišťovaly kotvící botky. Vlastní vypuštění se dělo za pomocí startovní vodící lišty, a odpaliště bylo iniciováno elektrickým impulsem. Po dosažení max. výšky -dostřelu asi 14 km byl časovačem, po určité době vymeten padák. Barevné vyhotovení na obrázku odpovídá skutečnosti.

SONDA 5-9

jednalo se opět o koncepčně shodnou raketu ., tedy dvojstupňovou na TPH. Konstrukčně a koncepčně se mnoho nelišila od předcházejících typů raket řady SONDA. Startovací stupen S5 resp. jeho modifikace S5-1 byla použita ve spojení v konfiguraci S5-S7., kde S5 byl letovým stupněm.

S5 - startovní stupeň

Tento stupen o váze 33,4kg byl opět bezešvou ocelovou trubkou o průměru 125mm. Vnitřek spalovací komory byl opět tepelně izolován azbestem a nátěrem ze silikonového laku. Tento záměr jak jsem již napsal měl zaručit alspoň dvojnásobné použití tohoto stupně. Palivo 11kg diglykolu, bylo tentokráte lisováno do tvaru trubky . Toto řešení mělo zajistit větší plochu hoření . Tah motoru pak dosahoval kolem hodnot 12kN a s dobou hoření 1,9s.

S9 - druhý stupeň - letový

Vážil 52,5kg ., a byl pochopitelně i zde obdobné konstrukce včetně vnitřních úprav. Průměr motoru činil 145mm a obsahoval 16,5 kg TPH diklykolu. Motor vyvíjel tah 20kN po dobu 1,71sec. Nově byl na horní části umístěný duralový prstenec pro uchycení hlavice . Průměr hlavice měl být 128mm a mohla pod svým povrchem nést zatížení do 8kg-jinak byla shodná jako u zadání při S7a S10.

K vzájemnému oddělení obou stupňů došlo ve výškách 2-2,5km . Letový stupen zažehl svůj motor zásluhou časovače a ten se také postaral o vhodné vymetení padáku při návratu stupně na Zem. Druhý stupen S5-9 byl zatím nejvýkonnějším letovým stupněm ze série SONDA. V konfiguraci s S6 se s tímto nosičem dosahovalo výšek kolem 18km.

SONDA 10

U tohoto nosiče se používalo TPH s vnitřním tvarem hvězdice. Podařilo se tak prodloužit dobu hoření tohoto letového stupně na 2,8 sec., a to prosím při zachování normálních teplot .

Tento nosič ukončil celou řadu nosičů SONDA.

Poznámky:

Startovací stupně

S4 se čtyř trubkovou laborací TPH
S5 s osmi trubkovou laborací TPH
S5-1 s jedno trubkovou laborací TPH
S6 se čtyř trubkovou laborací TPH

Závěrem:

Tak a jsem konečně u konce svého povídání o sondážních raketách s názvem SONDA. Jak sami vidíte, resp. jste mohli číst je škoda, že v tomto směru se v civilním sektoru nešlo ještě dále. Osobně mi zatím není známo, zda se v oblasti konstrukce, stavby a vypuštění těchto raket nyní tedy dnes něco děje a snad jestli se bude dále dít...... Řekl bych, ale s určitou mírou odhadu, že dnes potřebné údaje daleko levněji odborníci získávají ze sítě meteorologických družic /například MeteoSat/ a vypouštěných balónů. Další meteorologické měření si zcela jistě předávají jednotlivé měřící stanice mezi sebou prostřednictvím například Internetu.

Sám za sebe si myslím, že zkušeností s vypouštěním řady raket SONDA bylo spíše zhodnoceno ve směru vojenského prostředí. Řekl bych, že byly využity pro konstrukce střel a raket pálených z letounů,minometů,vrtulníků a podobně. S naprostou jistotou to, ale nevím,neboť mi k tomuto tvrzení chybí jakýkoliv podklad. Je však skutečně škoda, že se širší a praktické využití raket SONDA v národním hospodářství nenašlo. Celá snaha všech lidí,kteří se jakkoliv účastnili na úkolu a jeho zadání byla odsunuta pouze jen do role zkušebního konstruktérského počinu.

Navíc, a na co se vlastně bral největší ohled byla bezpečnost. Bezpečnost při startech, letech a dopadech. Pro nedostatečný střelecký a dopadový sektor byl také brán tento úkol jako rizikový. Pozitivně by se také dalo sdělit, že bylo už tehdy možno v naších podmínkách velmi efektivně měnit výkony motorů na TPH. Bylo totiž dosahováno kvalitnějších zrn TPH, ale z neznámých důvodů se nestalo,že by vývoj ve zvyšování tahu motoru šel dále-a snad i kvůli té bezpečnosti se tak stalo.

Hurá už jsem myslel, že to snad ani nedopíšu. Vyčerpal jsem vše co bylo v mém a kolegově archívu,takže již nemám o čem dále psát. Tímto považuji, že jsem od starého slibu jaksi oddlužen. Jak jste sami mohli číst a tak nějak si i připomenout, že i u nás byli lidé-resp. báječní muži s létajícími stoji, kteří psali část historie raketové techniky u nás. Doufám, že alespoň někdo bude s článkem spokojen,že si jej někdo přečte. Strávil jsem poměrně hodně času něž vznikl, a také nebylo vždy jednoduché se k podkladovým materiálům dostat. Budu rád za každou připomínku, neboť i já jsem člověk se svými chybami a i já se mohu mýlit,na něco zapomenout jsem mohl také........Můj e-mail jistě najdete na stránkách MEK.

Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda


Sonda

 

 

Takže to je prozatím ode mne vše

Dan Lazecký


Aktualizováno : 02.06.2001

[ Obsah | Kosmonautika v Česku | Makety raket SONDA ]

Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.