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   1 # Altus ARCAS
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   3 ## Motivation
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   5 This airframe started as an on-sale 4.5" HV ARCAS kit with 98mm motor mount
   6 from [Composite Warehouse](https://compositewarehouse.com/).
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   8 ## Design Details
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  10 As the prototype ARCAS included a boat tail but the kit did not, I decided
  11 to modify the kit.  I added a a fabricated-in-place epoxy tailcone about 3
  12 inches long, which shifted the fins aft by that amount.  This in effect gave
  13 me another 3" of length to play with in the fin can part of the airframe, which
  14 meant a CTI Pro98 6xl case would fit very nicely.
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  16 I also did a thing I'm growing to like where the "electronics bay" is just a
  17 stepped bulkhead with stuff hanging behind it, which also serves as the forward
  18 end of motor retention using all-thread into the forward closure and a lifting
  19 eye ahead of the electronics.  This allows for hard attachment of the forward
  20 airframe tube in flight, with dual deploy from a single airframe break at the
  21 back of the nose cone
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  23 The plan was to complete the project in time to fly at Airfest 2022 when my
  24 son would be in attendance.  A CTI N3301 White motor which was in stock at
  25 Chris' Rocket Supplies was purchased for the flight, and a high altitude
  26 flight request was filed with and approved by the Kloudbusters.  The motor
  27 was delivered to us on the flight line during setup on Thursday evening in
  28 the Rocket Pasture (to avoid hazmat shipping charges).
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  30 Sadly, a glue-bonding disaster occurred that night in our hotel room, as the
  31 Gorilla Glue recommended for use in glue-bonding the grains in the liner
  32 "kicked off" before we could get the last grain in the liner, leaving us with
  33 an utterly un-flyable mess!
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  35 To avoid just tossing the motor, my big plan then became to use my huge 1930's
  36 era metal lathe to cut the liner off the grains, cleaning them up to be glued
  37 in to a replacement liner.  Thanks to help from Chris, we managed to procure
  38 an exact replacement liner assembly from CTI.
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  40 I hoped to get the motor rebuilt in time to fly on the Argonia Cup weekend in
  41 2023, and the Kloudbusters re-approved my high altitude flight
  42 request.  Unfortunately, my father passed away in March before the motor work
  43 could be done, throwing that plan out the window.
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  45 Fortunately, I was able to make time to extract the grains from the original
  46 liner over the summer of 2023.  The only problem is that at one point, the
  47 cutting tool on the lathe got loose in the holder and jambed into the end
  48 of one grain, forcing me to trim that grain to get a non-damaged end.  I lost
  49 about 303 grams of propellant in the processing, leaving 98.1% of the original
  50 propellant mass.  With a third high-altitude flight approval in hand from the
  51 Kloudbusters, my business partner Keith and I managed to get the grains
  52 bonded in to the replacement liner before leaving for Airfest 2023, and the
  53 rest of the motor assembly went smoothly.
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  55 The recovery system plan was a 2' Giant Leap TAC drogue to be released at
  56 apogee by blowing the nose with 2 2-56 nylon shear pins off using 2.5g primary
  57 and 3.0g backup 4F BP charges in CPVC charge cannons, then releasing the main
  58 in a deployment bag witn a Tender Descender slightly modified to fit two of
  59 the Chinese e-matches I prefer so both flight computers on board could have
  60 a chance of getting the laundry out.
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  62 The OpenRocket design file is
  63 [ARCAS_ala_Bdale.ork](/rockets/airframes/AltusARCAS/ARCAS_ala_Bdale.ork),
  64 and that design file plus all content on this page are released under the
  65 [Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International](https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/legalcode) license.
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  67 ### Electronics ###
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  69 One each TeleMega v3.0 (primary) and TeleMetrum v2.0 (backup).
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  71 ## Build
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  73 ## Photos
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  75 ## Result and Lessons Learned
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  77 The airframe was 49 lb 13 oz on the rail, and flew on Saturday of Airfest
  78 weekend, reaching Mach 2.2+ on the way to 36555 feet above ground!  This was
  79 a new personal best for Bdale.
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  81 Recovery went well, except that the main parachute was clearly under-sized.
  82 The ground hit appears to have been at about 47.5 ft/sec.  One fin popped
  83 loose as a result of the hard hit on landing, and later inspection revealed
  84 that the fin can airframe tube "banana'd"!  There is a clearly pronounced
  85 bend in the tube starting a bit aft of the front of the motor case.  Since
  86 the motor mount is fairly short and it's a 98mm case inside a 4.5" inside
  87 diameter tube, it sure looks like the tube really was bent on landing.  It
  88 could not have bent during ascent, and the hard hit plus long moment arm
  89 plus very high temperatures on the day and from Mach 2+ flight must have
  90 contributed to soften the tube enough to let it bend!?!  None of us have
  91 ever seen anything quite like it!
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  93 I'm still satisfied in considering the first flight of the airframe a success
  94 since my mission objectives of a new personal best altitude and proper
  95 operation of the recovery deployment were achieved.  However, the fact that I
  96 clearly will need to rebuild/replace the fin can before I can fly again (on
  97 a larger main parachute next time!) is annoying.
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