Merge branch 'master' of ssh://git.gag.com/scm/git/web/gag.com
[web/gag.com] / rockets / airframes / goblin10 / index.html
1 <html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=ISO-8859-1"><title>Goblin 10</title><meta name="generator" content="DocBook XSL Stylesheets V1.73.2"></head><body bgcolor="white" text="black" link="#0000FF" vlink="#840084" alink="#0000FF"><div class="book" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h1 class="title"><a name="id2481338"></a>Goblin 10</h1></div><div><h2 class="subtitle">A NAR L3 Certification Rocket</h2></div><div><div class="author"><h3 class="author"><span class="firstname">Bdale</span> <span class="surname">Garbee</span></h3></div></div><div><p class="copyright">Copyright © 2008 Bdale Garbee</p></div><div><div class="legalnotice"><a name="id2736747"></a><p>
2         This document is released under the terms of the 
3         <a class="ulink" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/" target="_top">
4           Creative Commons ShareAlike 3.0
5         </a>
6         license.
7       </p></div></div><div><div class="revhistory"><table border="1" width="100%" summary="Revision history"><tr><th align="left" valign="top" colspan="2"><b>Revision History</b></th></tr><tr><td align="left">Revision 1.0</td><td align="left">15 November 2008</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">Successful certification flight at Hudson Ranch</td></tr><tr><td align="left">Revision 0.2</td><td align="left">28 October 2008</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">Revising during flight to DC</td></tr><tr><td align="left">Revision 0.1</td><td align="left">23 October 2008</td></tr><tr><td align="left" colspan="2">Initial content, derived from YikStik</td></tr></table></div></div></div><hr></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="chapter"><a href="#id2744045">1. Introduction</a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#id2749934">2. Design</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#id2759790">Overview</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2737277">Rocksim File</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2763689">Drawing from Rocksim</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2744686">Motor Retention</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2754969">Nose Cone Electronics Bay</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2733689">Electronics</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#id2763384">Avionics</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2740504">Stability Evaluation</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2748086">Expected Performance</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2767164">Recovery System</a></span></dt></dl></dd></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#id2768933">3. Construction Details</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#id2749141">Airframe</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2754017">Nose Cone</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2771414">Avionics Bay</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#id2745741">4. Recovery Systems Package</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#id2740673">Recovery System Description</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2752914">Recovery Initiation Control Components</a></span></dt></dl></dd><dt><span class="chapter"><a href="#id2748101">5.  Checklists </a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#id2750187">6. Flight Summary</a></span></dt><dt><span class="chapter"><a href="#id2764884">7. Analysis and Conclusions</a></span></dt></dl></div><div class="chapter" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="id2744045"></a>Chapter 1. Introduction</h2></div></div></div><p>
8       This is a rocket I'm building for my second attempt at a NAR Level 3 
9       certification flight.  It's basically a Polecat Aerospace Goblin 10 kit
10       augmented with an additional electronics bay in the nose cone, some
11       structural reinforcement, and incorporating a few personal build 
12       preferences.
13     </p><p>
14       Preliminary analysis suggests that it should reach just under 7k feet
15       on the Aerotech M1297W reload, and could break two miles on the
16       Cesaroni M795W moon-burner.  This means that a certification flight can
17       be supported at Hudson Ranch with the standing 8k waiver, at the Tripoli
18       Colorado site under their higher-altitude window, or at either of the 
19       NCR launch sites under their standing waivers.
20       The smallest reasonable motor for this rocket would be a Cesaroni
21       K445 or equivalent, which would yield an apogee of about 2300 feet.
22     </p></div><div class="chapter" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="id2749934"></a>Chapter 2. Design</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#id2759790">Overview</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2737277">Rocksim File</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2763689">Drawing from Rocksim</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2744686">Motor Retention</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2754969">Nose Cone Electronics Bay</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2733689">Electronics</a></span></dt><dd><dl><dt><span class="section"><a href="#id2763384">Avionics</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2740504">Stability Evaluation</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2748086">Expected Performance</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2767164">Recovery System</a></span></dt></dl></dd></dl></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2759790"></a>Overview</h2></div></div></div><p>
23         The Goblin 10 kit is a simple "four fins and a nose cone" rocket 
24         that is short and squat, with a 98mm motor mount.  
25         It supports dual-deploy by
26         using the forward end of the long motor mount tube to hold the main.
27         The primary electronics bay is between the forward two motor mount
28         centering rings, accessed by a side hatch.  An additional payload bay
29         will be built inside the nose cone to carry experimental altimeters,
30         a tracking beacon, and possibly a GPS position reporting system.
31       </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2737277"></a>Rocksim File</h2></div></div></div>
32       This is the current working design in Rocksim format:
33       <a class="ulink" href="Polecat_Goblin_10.rkt" target="_top"> Polecat_Goblin_10.rkt </a></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2763689"></a>Drawing from Rocksim</h2></div></div></div><span class="inlinemediaobject"><img src="Polecat_Goblin_10.jpg" height="450"></span></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2744686"></a>Motor Retention</h2></div></div></div><p>
34         I will include 8-24 T-nuts in the aft centering ring spaced to allow
35         the use of an Aeropack 98mm retainer and associated 75mm adapter.  
36       </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2754969"></a>Nose Cone Electronics Bay</h2></div></div></div><p>
37         Instead of using the supplied nose cone bulkhead, I intend to cut a
38         custom one that would support installing a length of 98mm motor mount
39         from the tip of the nose to the bulkhead.  With a plate cut to cover
40         the aft end of the airframe tube, this would form an electronics bay
41         capable of holding a beacon transmitter, GPS system, or other custom
42         electronics.
43       </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2733689"></a>Electronics</h2></div></div></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="id2763384"></a>Avionics</h3></div></div></div><p>
44           The recovery system will feature dual redundant barometric altimeters
45           in the main avionics bay between the two forward motor mount 
46           centering rings.
47         </p><p>
48           A PerfectFlite MAWD will be flown as the primary altimeter and to 
49           record the flight altitude profile.
50           A MissileWorks Mini-RRC2 will fly as backup altimeter and to 
51           directly capture max velocity.
52         </p><p>
53           Each altimeter will have a separate battery and rotary power switch.
54           A third rotary switch will be used as a SAFE/ARM switch configured 
55           to interrupt connectivity to all ejection charges in accordance with
56           NAR certification requirements.
57         </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="id2740504"></a>Stability Evaluation</h3></div></div></div><p>
58           The Goblin 10 kit designers indicate
59           that the rocket is unconditionally stable with all motors that fit
60           the motor mount geometry.  Since we're adding mass at both ends, by
61           putting a payload in the nose cone and by glassing the fins, the
62           overall stability of the design should be retained, but simulation
63           to confirm that seems prudent.
64         </p><p>
65           Thorough analysis using 
66           <a class="ulink" href="http://www.apogeerockets.com/rocksim.asp" target="_top">
67             RockSim
68           </a>
69           with various motors ranging from the Cesaroni K445 through the 
70           Aerotech M1939W always shows the stability as marginal.
71           This is typical of short fat rockets that don't meet normal length
72           to airframe diameter ratio expectations.  
73           Given this, I take the fact that RockSim shows the stability as 
74           marginal instead of unstable as strong evidence that the rocket 
75           will in fact be stable in flight.
76           I also note that the simulated margin of stability
77           in my as-built configuration is fairly close to the margin of
78           stability of the as-designed model.  
79         </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="id2748086"></a>Expected Performance</h3></div></div></div><p>
80           The Aerotech M1297W reload should carry this vehicle to just under
81           7000 feet AGL from Colorado Front Range launch sites.  It 
82           should reach just over 2 miles on a Cesaroni M795 moon burner 
83           or equivalent.
84         </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h3 class="title"><a name="id2767164"></a>Recovery System</h3></div></div></div><p>
85           The recovery system will use dual redundant barometric altimeters 
86           firing 4F black powder charges using commercial e-matches. 
87           At apogee, a drogue chute will deploy with separation of the nose 
88           cone.  A Giant Leap TAC-1 36 inch chute already in hand will serve
89           as the drogue.
90           At a preset altitude, a main chute will be deployed from the forward
91           end of the motor mount tube to achieve recovery of the bulk of the 
92           rocket at approximately 20 ft/sec.  
93         </p><p>
94           I intend to sew the main parachute from scratch with my wife's help
95           using a design documented by 
96           <a class="ulink" href="http://www.vatsaas.org/rtv/systems/Parachutes/Chute.aspx" target="_top">
97             Team Vatsaas
98           </a>
99           using 1.9oz rip-stop nylon and 550 lb parachute cord.  The anticipated
100           build weight implies that a 10 foot parachute would be appropriately
101           sized.
102         </p><p>
103           The recovery system attachment points will all use 1/4 inch u-bolts 
104           with nuts, washers, and backing plates through bulkheads.
105         </p></div></div></div><div class="chapter" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="id2768933"></a>Chapter 3. Construction Details</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#id2749141">Airframe</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2754017">Nose Cone</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2771414">Avionics Bay</a></span></dt></dl></div><p>
106         I have collected all of my
107         <a class="ulink" href="http://gallery.gag.com/rockets/goblin10" target="_top">
108         build photos
109         </a>
110         in one place, they may show better than I can explain how various
111         aspects of the Goblin went together.
112       </p><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2749141"></a>Airframe</h2></div></div></div><p>
113         The airframe tubing provided in the Polecat kit is thick cardboard tube
114         with a thin exterior fiberglass wrap.  To increase airframe strength, 
115         and particularly to prevent zippers, additional reinforcement seemed
116         warranted.  
117       </p><p>
118         The inner layer of paper was removed from the front 9" or
119         so of the tube.  The tube was soaked with West Systems epoxy diluted
120         with about 20% by volume with acetone, and then a carbon fiber wrap was
121         applied to the interior front of the tube and held in place during
122         curing by an inflatable child's bounce toy inside a plastic garbage
123         bag.  The result is a substantially strengthened tube, with carbon
124         fiber lining from the leading edge back past the first centering ring.
125       </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2754017"></a>Nose Cone</h2></div></div></div><p>
126         The provided nose cone bulkhead was replaced by a custom centering
127         ring cut from 3/8 inch birch plywood.  The ring's outer diameter was
128         adjusted put place the ring approximately an inch forward of the end
129         of the motor mount tube, and the inner diameter was cut to fit Giant
130         Leap 98mm phenolic airframe tubing.  A length of such tubing was cut 
131         to fit inside the nose cone and extend back to flush with the trailing
132         edge of the ring.  The centering ring was drilled and fitted with two
133         u-bolts for recovery system attachment and four 6-32 T-nuts to hold
134         a payload mounting plate in place over the aft end of the 98mm tube.
135       </p><p>
136         The airframe tubing was glued into the tip of the nose cone with West
137         Systems epoxy using both milled glass and microlite filler to thicken
138         the mix.  The centering ring was then epoxied in place using a similar
139         mix around the outer edge to form a heavy fillet and 5-minute epoxy to
140         the piece of airframe tubing.  After the epoxies cured, a rotary tool
141         was used to cut the airframe tubing off flush with the aft surface of
142         the centering ring.
143       </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2771414"></a>Avionics Bay</h2></div></div></div><p>
144         The avionics bay walls were installed approximately 90 degrees apart
145         prior to installation of the motor mount assembly in the airframe.
146         The airframe wall was marked for a 3.5 x 6.5" access hatch centered
147         over the bay 90 degrees from the rail button line.  This allows
148         sufficient room to install the switches on one side of the hatch yet
149         still inside the bay, and to place the static vent on the other side
150         of the hatch so that there will be minimal effect from air disturbed
151         by movement over the hatch cover edges.
152       </p><p>
153         Rails were fabricated from 3/8" birch plywood and 6-32 blind nuts to
154         allow for a removable avionics sled, rectangular, with 4 screws to 
155         hold the sled in place.
156         A suitably sized avionics sled should be possible to install and remove
157         through the avionics bay hatch allowing for possible future experiments
158         with alternative avionics.
159       </p></div></div><div class="chapter" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="id2745741"></a>Chapter 4. Recovery Systems Package</h2></div></div></div><div class="toc"><p><b>Table of Contents</b></p><dl><dt><span class="section"><a href="#id2740673">Recovery System Description</a></span></dt><dt><span class="section"><a href="#id2752914">Recovery Initiation Control Components</a></span></dt></dl></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2740673"></a>Recovery System Description</h2></div></div></div><p>
160         This rocket uses dual deployment.  
161       </p><p>
162         The apogee event separates the nose cone from the
163         airframe.  The nose cone is attached to the airframe with a length 
164         of heavy-duty tubular nylon shock cord.  A drogue chute protected 
165         during ejection by a kevlar blanket is attached to the shock cord
166         close to the nose cone end.
167       </p><p>
168         The main is a 10 foot chute sewn from the design documented by 
169         <a class="ulink" href="http://www.vatsaas.org/rtv/systems/Parachutes/Chute.aspx" target="_top">
170           Team Vatsaas.
171         </a>
172         It is held in place prior to ejection by a layer of paper taped over
173         the front of the motor mount tube.  At ejection, a piston pushes the
174         chute forward through the paper and ejects it from the rocket.
175         This chute is attached to the airframe through an additional length of
176         heavy-duty tubular nylon shock cord.
177       </p><p>
178         Depending on the results of ground testing, the main chute may be 
179         packed in a Giant Leap kevlar deployment bag attached at the main
180         chute apex, with a smaller drogue chute deployed to pull off the bag
181         and cleanly deploy the main.  The primary motivation for this is to
182         prevent the main chute shrouds from tangling during ejection.
183       </p></div><div class="section" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title" style="clear: both"><a name="id2752914"></a>Recovery Initiation Control Components</h2></div></div></div><p>
184         The main avionics bay between the forward two centering rings is 
185         populated with two commercial altimeters, a PerfectFlite MAWD 
186         and a Missile Works miniRRC2.  
187         Each is powered by a dedicated 9V alkaline battery, and has a 
188         dedicated on/off power switch mounted for access from outside the 
189         rocket.  Additionally, a single safe/arm switch with two poles is used
190         to interrupt the return circuits from the igniters to each altimeter.
191         See the attached schematic of the avionics bay contents for more
192         details.
193       </p><p>
194         Details of ejection charge design goes here.
195       </p><p>
196         The     
197         <a class="ulink" href="http://www.info-central.org/recovery_powder.shtml" target="_top">
198           Info Central Black Powder Sizing
199         </a>
200         page is the most authoritative site I've found on this topic.
201         The formula they suggest is diameter in inches squared times 
202         length in inches times a coefficient in grams of black powder.
203         For the main charge, which will be in the 98mm motor mount tube, a
204         pressure of 15psi is appropriate giving a coefficient of 0.006.
205         For the drogue charge, which will be in the main airframe, a 
206         pressure of 5psi is more appropriate, leading to a coefficient
207         of 0.002.
208       </p><p>
209         The drogue bay is 10 inches ID at the widest point, but contains
210         the protrusion of the main bay and a decreasing radius in the 
211         nose cone.  Thus some fudging on the length is appropriate, and
212         we will use 18 inches.  That works out to 3.6 grams of BP.  This
213         rocket will not fly high enough for there to be a significant
214         effect on BP burn characteristics, so no special compensation 
215         should be required.
216       </p><p>
217         The main bay is 3.9 inches ID and perhaps as much as 24 inches long
218         depending on which motor is selected.  
219         That works out to 2.2 grams of BP.
220       </p><p>
221         Ground testing yielded 3.5 grams for the apogee charge and 1.5 grams 
222         for the main.
223         Backup charges will contain additional BP in accordance
224         with the "blow it off or blow it up" philosophy.
225       </p><p>
226         With a 10 foot Team Vatsaas design parachute and our
227         anticipated build weight, the descent rate under main
228         should be just over 20 feet per second.
229       </p></div></div><div class="chapter" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="id2748101"></a>Chapter 5.  Checklists </h2></div></div></div><div class="orderedlist"><ol type="1"><li> 
230         Planning
231         <div class="orderedlist"><ol type="1"><li>
232             Pick a club launch with suitable waiver and facilities to 
233             support flight.
234           </li><li>
235             Confirm L3CC member(s) available to attend selected launch.
236           </li><li>
237             Confirm that required loaner motor hardware will be available at launch.
238           </li><li>
239             Notify launch sponsor (club president) of intended flight.
240           </li><li>
241             Notify interested friends of intended flight.
242           </li><li>
243             Perform final pre-flight simulation with as-built masses, etc.
244           </li><li>
245             Gather consummables and tools required to support flight
246             <div class="orderedlist"><ol type="1"><li>
247                 fresh 9V batteries
248               </li><li>
249                 black powder 
250               </li><li>
251                 e-matches 
252               </li><li>
253                 motor retainer and adapter parts
254               </li><li>
255                 small nylon wire ties
256               </li><li>
257                 cellulose wadding material
258               </li><li>
259                 masking tape
260               </li><li>
261                 screwdriver for phillips-head avionics bay screws
262               </li><li>
263                 small straight-blade screwdriver for power switches
264               </li><li>
265                 motor reload kit (or arrangements to procure at launch)
266               </li><li>
267                 high temperature grease
268               </li><li>
269                 long small diameter dowels for igniter insertion
270               </li></ol></div></li></ol></div></li><li> 
271         Before Leaving Home 
272         <div class="orderedlist"><ol type="1"><li>
273             program altimeters for suitable mach delay and recovery deployment
274             <div class="itemizedlist"><ul type="disc"><li>
275                 MAWD
276                 <div class="itemizedlist"><ul type="circle"><li>
277                     no mach delay
278                   </li><li>
279                     1300 foot main deploy
280                   </li></ul></div></li><li>
281                 
282                 miniRRC2
283                 <div class="itemizedlist"><ul type="circle"><li>
284                     no mach delay
285                   </li><li>
286                     1000 foot main deploy
287                   </li><li>
288                     2 seconds apogee delay
289                   </li><li>
290                     no main delay
291                   </li><li>
292                     dual deploy
293                   </li><li>
294                     ops mode 16 (default)
295                   </li></ul></div></li></ul></div></li><li>
296             assemble all recovery system components and ensure everything fits
297           </li><li>
298             confirm wiring and operation of altimeter power and safe/arm 
299             switches
300           </li><li>
301             Ground test recovery system to confirm suitable black powder 
302             charge sizing
303           </li></ol></div></li><li>
304         Pre-Flight
305         <div class="orderedlist"><ol type="1"><li>
306             confirm payload batteries in good condition, bay loaded, 
307             power switch works
308           </li><li>
309             confirm reception of signals from transmitter(s)
310           </li><li>
311             install fresh 9V batteries for altimeters on avionics bay sled
312           </li><li>
313             inspect altimeters and associated avionics bay wiring for 
314             visible faults
315           </li><li>
316             close up avionics bay 
317           </li><li>
318             build and install BP charges
319             <div class="orderedlist"><ol type="1"><li>
320                 Drogue Primary Charge - 3.5 grams 4F BP
321               </li><li>
322                 Drogue Backup Charge - 4.0 grams 4F BP
323               </li><li>
324                 Main Primary Charge - 1.5 grams 4F BP
325               </li><li>
326                 Main Backup Charge - 2.0 grams 4F BP
327               </li></ol></div></li><li>
328             fold main chute, connect recovery harness to piston and airframe,
329             install in MMT and tape paper over the front end
330           </li><li>
331             fold drogue chute into a kevlar pad, connect recovery harness to 
332             nose cone and airframe, install in airframe
333           </li><li>
334             power up payload using switch on base plate in nose cone, then
335             install nose cone, using masking tape to adjust fit as required
336           </li><li>
337             safely power up altimeters, operate safe/arm switch, 
338             and confirm e-match continuity
339           </li><li>
340             safe and power-down the altimeters
341           </li><li>
342             load motor per manufacturer instructions
343           </li><li>
344             install motor in motor mount
345           </li><li>
346             install motor retention
347           </li><li>
348             prepare igniter using e-matches, 1/8 inch dowel
349           </li><li>
350             confirm all screws in place, avionics off and safe
351           </li><li>
352             fill out a launch card
353           </li><li>
354             notify RSO/LCO of readiness for inspection and launch, obtain 
355             a rail assignment and permission to move rocket to launch pad for 
356             final prep
357           </li><li>
358             coordinate readiness with support team members, photographers, 
359             observers
360           </li></ol></div></li><li>
361         Final Prep
362         <div class="orderedlist"><ol type="1"><li>
363             move rocket to launch area
364           </li><li>
365             clean and lubricate launch rail if necessary
366           </li><li>
367             confirm reception of signals from payload transmitter(s)
368           </li><li>
369             mount rocket on launch rail, rotate to vertical
370           </li><li>
371             power up primary altimeter, confirm expected beep pattern
372           </li><li>
373             power up backup altimeter, confirm expected beep pattern
374           </li><li>
375             arm ejection charges
376           </li><li>
377             confirm altimeters both giving expected beep patterns for 
378             igniter continuity
379           </li><li>
380             install igniter and connect to launch control system
381           </li><li>
382             capture GPS waypoint for rail location
383           </li><li>
384             smile for the cameras, make sure we have enough "foil Murphy!" 
385             shots taken
386           </li><li>
387             retreat to safe area behind LCO
388           </li><li>
389             confirm continued reception of transmitter signal(s) from 
390             payload bay
391           </li><li>
392             confirm photographers and observers are ready and know what to 
393             expect
394           </li><li>
395             make sure binoculars and backpack with water and recovery tools 
396             are at hand
397           </li><li>
398             tell RSO and LCO we're ready to launch
399           </li><li>
400             try to relax and enjoy watching the flight!
401           </li></ol></div></li><li>
402         Recovery
403         <div class="orderedlist"><ol type="1"><li>
404             track rocket to landing site
405           </li><li>
406             capture GPS waypoint of landing site, take lots of photos
407           </li><li>
408             note any damage
409           </li><li>
410             gather up and roughly re-pack recovery system for return to 
411             flight line
412           </li><li>
413             bring the rocket to observers for post-flight inspection
414           </li></ol></div></li></ol></div></div><div class="chapter" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="id2750187"></a>Chapter 6. Flight Summary</h2></div></div></div><p>
415         A successful level 3 certification flight occurred on 15 November 2008
416         at the SCORE Hudson Ranch launch facility.  The motor was an Aerotech
417         M1297W provided by Tim Thomas of Giant Leap Motors, the igniter was
418         assembled by James Russell using his special thermite mixture, and 
419         numerious SCORE, COSROCS, and NCR members were present to assist with
420         the launch!  Great weather for November... mostly clear and sunny,
421         light winds, dry ground, temps above freezing.
422       </p><p>
423         The motor came up to pressure very quickly and the rocket leapt off
424         the pad, climbing smoothly under power and then doing about two slow 
425         rolls during the coast phase.  Deployment of the nose cone and drogue
426         occurred as planned when the primary apogee charge fired.  
427         Unfortunately, the main deployed around the time the backup apogee
428         charge fired, so the descent was under main from apogee.  Fortunately,
429         the winds were low enough and the descent rate high enough that the
430         rocket touched down without damage within the waiver area for a
431         successful certification!
432       </p><p>
433         The rocket weighed 25.2 pounds prepared for launch without the motor.
434         The motor weighed about 10.25 pounds, which included about 6 pounds
435         of propellant.  Thus the descent mass under chute was just over 29
436         pounds.
437         The miniRRC2 altimeter reported 5949 feet apogee, 980 feet per second
438         max velocity, and 19 seconds to apogee.  The MAWD reported 5953 feet
439         apogee.
440       </p><div class="itemizedlist"><ul type="disc"><li><a class="ulink" href="http://picasaweb.google.com/jamesr2/StealeyMemorialLaunchSiteHudsonRanch" target="_top">
441         Photos of the launch taken by James Russell
442         </a></li><li><a class="ulink" href="http://cosrocs.org/all%20other%20videos/2008videos/11-15hudson/bdale_L3.mov" target="_top">
443         Video of the launch taken by Jeff Lane
444         </a></li><li><a class="ulink" href="http://www.youtube.com/watch?v=xaJnl89wfWU" target="_top">
445         Video of the launch taken by Jason Unwin
446         </a></li></ul></div></div><div class="chapter" lang="en"><div class="titlepage"><div><div><h2 class="title"><a name="id2764884"></a>Chapter 7. Analysis and Conclusions</h2></div></div></div><p>
447         The ascent was straighter than expected... very smooth during
448         the motor burn, then a couple slow rolls during coast.  The two 
449         altimeters agreed within 4 feet on the apogee.  The max
450         velocity recorded is a little higher than predicted by simulation,
451         but the accuracy of that measurement is likely limited since it is
452         based on pressure data.
453       </p><p>
454         I was able to watch the apogee events through binoculars, and could
455         clearly see the main deploy as the backup apogee charge fired.  I saw
456         some evidence of tearing of the paper taped over the motor mount to 
457         retain the main chute during ground testing, so assume this was the
458         root cause of the early deployment.  When the backup apogee charge 
459         fired, the shock cord was not yet in tension, and thus the charge 
460         probably kicked the airframe backwards hard enough to allow the main 
461         chute to slide out through the torn paper and deploy.  The best fix 
462         for this might be
463         to fabricate a second piston to use as a cap and retain it with two
464         shear pins.  This would be much less likely to prematurely deploy than
465         the current taped paper approach.
466       </p><p>
467         The most significant variance from expectation was the descent rate.
468         The spreadsheet provided by the Team Vatsaas folks for their design
469         suggested we'd see around 21 feet per second.  Analysis of the flight
470         profile from the MAWD shows that our actual descent rate was about
471         32 feet per second.  There are three possible sources of error to 
472         consider.  
473         </p><div class="orderedlist"><ol type="1"><li> 
474                 The first is descent mass.  Pre-flight calculations used
475                 25 pounds.  
476                 The actual flight weight was 25.2 pounds plus the burn-out
477                 weight of the M1297W, which should be about 4.5 pounds. 
478                 That yields 29.5 pounds total.  All pre-flight calculations
479                 were done using 25 lbs, with the thought that the motor mass
480                 might cancel out against the drag provided by the drogue.
481                 In flight, it appeared the drogue supported the nose and the
482                 main supported the fin can with very little interaction between
483                 the two.
484           </li><li> 
485                 Second, the dimensions given by Team Vatsaas' spreadsheet
486                 for the pattern grid seem small.  For a 10 foot chute, they
487                 suggest a grid size of 5 inches, which looks more like an 8.5
488                 foot finished chute size to me.
489           </li><li> 
490                 Finally, the Cd in the spreadsheet is 1.5, which may be overly
491                 optimistic.
492           </li></ol></div><p>
493         My calculations show that if we assume a chute size of 8.5 feet and
494         a Cd closer to 1, we can get to a descent rate of 32 feet per second.
495       </p><p>
496         So, overall, this was a successful flight, but with three things to
497         change before we fly the airframe again... 
498         </p><div class="orderedlist"><ol type="1"><li> 
499                 the main chute may be too small
500           </li><li> 
501                 switch to a piston to cap the main chute bay
502           </li><li> 
503                 beef up the battery retention on the avionics sled
504           </li></ol></div><p>
505       </p></div></div></body></html>