Vector control

English

As we have said many times, our short-term goal is to make a rocket capable of reaching space (minimum 100 km), but thinking long term, this rocket will not just be to reach space but also we want to control the path in order to accurately place in orbit the wiki-sats as well as we can, so Roberto is responsible for the future manufacture and test of the definitive vector control rocket. The vector control of our satellite is based on 4 small copper tubes with a very small diameter, with a valve controlled by a servo in turn controlled by a satellite that will go in the rocket, the theoretical performance is simple, our wiki-sats are fitted with accelerometers, they look at the attitude of the rocket and corrected according to a prescribed path, if necessary, by air pressure expulsion (generated by the combustion of rocket) for the tubes may change as well in all three axes (pitch , Roll and yaw). In practice it is not as simple as it is not only the production itself with the servo valves and tubes (and in itself complicated by the small scale) but also have to find the appropriate control algorithms (a followed by mathematical formulas for how much you have to open a valve or another to make a turn more or less closed or faster). What you can see in the video are the tests that have been made of the vector control system to see if the valves closed withstand the pressure and also see if the system works.

Castellano

Como ya hemos repetido numerosas veces, nuestro objetivo a corto plazo es hacer un cohete capaz de llegar al espació (mínimo 100 km), pero pensando en largo plazo, este cohete no solo tendrá que llegar al espacio sino que además querremos controlar la trayectoria de este a fin de colocar con la mayor precisión los wiki-satélites en sus óptimas órbitas, por eso Roberto es el encargado de fabricar y probar el futuro control vectorial del cohete definitivo. El control vectorial de nuestro satélite se basa en 4 pequeños tubitos de cobre de un diámetro muy pequeño, con unas válvulas controladas por unos servos a su vez controladas por uno de los satélites que irá en el cohete, el funcionamiento teórico es simple, nuestros wiki-sats estan dotados de acelerómetros, estos miran la actitud del cohete y la corrigen según una trayectoria estipulada si es necesario mediante la expusión de aire a presión (generado por la combustión del cohete) por los tubitos pudiendo cambiar así en los tres ejes (cabeceo, alabeo y guiñada). En la práctica no es tan simple pues no es solo la fabricación en si de los servos con las válvulas y los tubitos (ya de por si complicado debido a su reducida escala) sinó que también se tienen que encontrar los algoritmos de control idoneos (un seguido de formulas matemáticas para saber cuanto se tiene que abrir una válvula o otra para hacer un giro más o menos cerrado o rápido). Lo que podeis ver en el vídeo son las pruebas que se le han practicado al sistema de control vectorial para ver si las válvulas aguantan cerradas la presión y para ver también si el sistema funciona.

balloon + Launching-ramp = Aerial launching ramp

English

Today we tested our skill and strength "building" our revolutionary aerial launch ramp. By now you know that this is based on a PVC pipe attached "curiously". Tree month ago we did a test and the memory I had was a superhuman effort to get the PVC pipe into the nozzle of the balloon through the shims (the Chinese). She feels that with a new balloon is no such effort. The trick is without doubt the timing and the steps are:

1. First of all be careful with the balloon (the part that is not the nozzle) is very delicate and can seriously compromise the properties of this (it can reach an altitude exploit unintended).
2. Having taken all precautions, enter 4 shims from the nozzle 2 to 2.
3. Begin to enter the PVC pipe through the nozzle.
4. As the mouthpiece widens go separating 4 shims.
5. Enter fifth shoehorn (it was necessary, because the diameter of the tube, we complicated the operation if not we used).
6. Pull down (the two people to do so) slowly but steadily (to prevent sidewall).
7. Once all the nozzle of the balloon, remove shims one by one looking at the mouthpiece is as straight as possible.

Castellano

Hoy hemos puesto nuestra habilidad y fuerza a prueba "construyendo" nuestra revolucionaria rampa de lanzamiento aerea. A esta altura ya sabeis que esta se basa en un tubo de PVC acoplado de una forma muy "curiosa". Hicimos una prueba hace 3 meses y el recuerdo que tenia era de un esfuerzo sobrehumano para entrar el tubo de PVC dentro de la boquilla del globo mediante los calzadores (de los chinos). Pues se ve que con un globo nuevo el esfuerzo no es tal. El truco es sin duda la sincronización y los pasos son los siguientes:

1. Antes de nada tener mucho cuidado con el globo (la parte que no es la boquilla) es muy delicado y podemos comprometer seriamente las propiedades de este (este puede llegar a explotar a una altitud no deseada)
2. Una vez tomadas todas las precauciones, introducir 4 calzadores por la boquilla 2 a 2.
3. Empezar a entrar el tubo de PVC por la boquilla.
4. A medida que se ensancha la boquilla ir separando los 4 calzadores.
5. Introducir un quinto calzador (era necesario, pues por el diametro del tubo, se nos complicaba la operación si no lo utilizabamos).
6. Tirar hacia abajo (las dos personas que lo hagan) poco a poco pero sin parar (para evitar que se salga)
7. Una vez introducida toda la boquilla del globo,  retirar uno a uno los calzadores mirando de que la boquilla quede lo más recta posible.

Monegros launch test

English

In our plan, the first step was the validation of our Stage2 on the ground, this means, throw our stage from the ground with all the limitations we have to attest that our Stage2 will be desired. So we decided to head towards the desert of Monegros (Zaragoza) to test our stage safely. 

Test: Ground test of our stage, see the behavior, analyze the launch and see what can be improved. 

Test results: We prepared a check list, but we failed a component that is not critical, we have to weld a mass and gas welder that we had, do not work (we think due the cold), this mass function is used to make our called "payload" formed by the GPS and our board AWIP to do a tracking of the stage, this was a secondary test for as we say before, our main objective in this test is to see the behavior of the stage. This is the first test (we have many miles) and arrive to the conclusion that if I was going well but that we did not, would launch the Stage2 also. So we skip the steps related to the recording of tracking and proceed to the following, we put Roberto and me each with cameras to capture the moment (a reasonable long distance) and Joshua do all pre-launch preparations. When is about to launch, the stage reached three meters making loops and drops to ten feet from where we launched, "a disaster? Was it expected? 

Test conclusions: This test gives us a starting point, therefore, is not a disaster, says that we have much work ahead, lower weight and overall structure of payload and improve system reliability (chance is not an option)

Castellano

Dentro de nuestro plan, el primer paso era la validación de nuestra segunda etapa en tierra, esto quiere decir, lanzar nuestra etapa desde el suelo con todas las limitaciones que tenemos para dar fe de que nuestra segunda etapa hará lo deseado. Así pues nos decidimos a ir dirección al desierto de los Monegros (Zaragoza) para probar con seguridad nuestra etapa.

Test: Prueba en suelo de nuestra etapa, ver el comportamiento, analizar el lanzamiento y ver que se puede mejorar.

Resultados del test: Nos preparamos una check list, pero nos falla un componente que no es crítico, tenemos que soldar una masa y el soldador de gas que llevamos no funciona (creemos que por el frío), esta masa sirve para hacer que funcione nuestra supuesta "carga de pago" formada por el GPS y nuestra placa AWIP para poder hacer un tracking de la etapa, esto era una prueba secundaria pues como decimos antes, nuestro objetivo principal en este test es ver el comportamiento de la etapa. Esta es la primera prueba (hemos hecho muchos quilometros) y ya llegamos a la conclusion que si iba bien pero que si no iba, lanzariamos igualmente la segunda etapa. Así pues nos saltamos los pasos relacionados a la grabación del tracking y pasamos a los siguientes, nos colocamos Roberto y yo con sendas cámaras para inmortalizar el momento (a una distancia siempre prudencial) y Joshua hace todos los preparativos pre-lanzamiento. Cuando esta a punto lanza, la etapa llega a unos tres metros haciendo loopings y cae a tres metros de donde lo hemos lanzado, ¿un desastre? ¿era lo esperado?

Conclusiones del test: Este test nos da un punto de salida, por lo tanto, no es un desastre, nos dice que tenemos mucho trabajo por delante, rebajar pesos de estructura y sobretodo de carga de pago y mejorar la fiabilidad del sistema (el azar no es una opción)

Check list (Fire box)

English

Material:

• Stage2.
• Tube-Launch ramp.
• Fire Box.
• Tester.
• Adhesive tape.
• Gas solder.
• Welder tin.
• Cameras.

Check list:

• welded to the secondary mass.
• Check for igniter continuity.
• Pass the Fire Box wire (disconected from the Fire Box) from the "cobered" hole to the stage2 exit.
• Connect the Fire Box wire with the igniter wire.
• Connect the Fire Box wire with the tracking sistem.
• Slowly entering into the tube-launch ramp recovering the wire excess.
• Wear hearing protection.
• Turn on all the cameras that we carry. 
• Check that all of the Fire Box switches are OFF. 
• Connect the cable to the Fire Box. 
• Point the tube-launching ramp into the sky. 
• Pass the Power switch of the Fire Box from OFF to ON. 
• Wait for the line, you have to switch the GPS READY LED. 
• Once aligned, to signal "ready to launch" to mate (by phone [missed call] if no visual contact or by signs if there is in visual field). 
• Pass the RECORD switch from OFF to ON, then the Ignition from OFF to START.

Castellano
Material:

• Segunda etapa.
• Tubo-rampa de lanzamiento.
• Fire Box.
• Tester.
• Cinta adhesiva.
• Protección auditiva.
• Soldador de gas.
• Estaño para soldar.
• Camaras.

Check list:

• Soldar la masa secundaria.
• Mirar si el igniter tiene continuidad.
• Pasar el cable de la Fire Box (desconectado de la Fire Box) del extromo "tapado" con el agujerito al extremo de salida del cohete.
• Conectar el cable de la Fire Box con el cable del igniter.
• Conectar el cable de la Fire Box con el sistema de tracking.
• Entrar lentamente el cohete dentro del tubo-rampa de lanzamiento recuperando el sobrante de cable.
• Colocarse los protectores auditivos.
• Encender todas las camaras que llevemos.
• Comprobar que todos los switchs de la Fire Box están en OFF.
• Conectar el cable con la Fire Box.
• Apuntar el tubo-rampa de lanzamiento hacia el cielo.
• Pasar el switch de Power de la Fire Box de OFF a ON.
• Esperar a que alinee, se tiene que encender el led de GPS READY.
• Una vez alineado dar la señal de "a punto para lanzar" al compañero (mediante telefono [llamada perdida] si no hay contacto visual o mediante señas si hay campo visual).
• Pasar el switch RECORD de OFF a ON, seguidamente del de IGNITION de OFF a START.

Test #1: Preassure & behavior test

English
On tuesday we (Joshua & me) decide to do a preasure test and behavio of PVC pipe with attached latex balloon. It will be called test #1and consist of the following:

Test #1: Make sure the PVC pipe can withstand the high pressures that will be submitted as you move up and see the behavior of the balloon to swell (see if it holds subject, if the union loses air, etc. ).

Preparation Test #1: Seal the open end of PVC pipe with a stopper (also PVC), this cap is coupled to a plug connector for compressed air hoses, sealed and secured with epoxy resin. (picture #2)
It dries in minutes and is completely seated within 3 days, in our case it isn't necessary to wait so long.Once dry the adhesive, is necessary to put the cap on the other end of the tube with a silicone adhesive and let allowed to dry several hours (Picture #3, 4 & 5). Once dry, proceed to place the tube upright because doing so will more faithfully reproduce the process that would continue the balloon-PVCpipe system, if it was "released", as attached to a table by heat (either prune used duct tape, etc) and a clamp. (Picture #6)
Finally we add the connectors (PVC pipe) and female from the compressor.Place a wood protection (picture #7 & 8) to protect us in case we get to have high pressures in the balloon-PVCpipe system and can cause some type of release (eg PVC cap)

Playing Test #2: We started to use compressed air and see how the balloon begins to swell. when this begins to have a considerable volume, tables and chairs are put under in order to hold up the tube as if the embers rise (this is, again, to play the position would have the balloon with PVC pipe), after a good while introducing air, desist. We conclude that our compressor is not powerful enough to give the pressure-flow we need. We then proceed to see the behavior of the inflated balloon. (Picture #9, 10 & 11)


Test # 2 Result: FAILED test pressure due to the compressor. As far as the behavioral test we referred to some conclusions, the first is that it did not put the pipe with the noozle of the balloon and was a bit crooked (Picture #12), this is not a serious incident as probably only give us an inclination to the PVC pipe, but if this is likely to stay very crooked that compromised the properties of the balloon (that can exploit at an inappropriate height). The second conclusion we draw is that the nozzle PVC balloon air is not lost and with a simple clamp (only for extreme caution) this would be perfectly capable of supporting the weight of the PVC pipe over the payload.


Castellano
El martes decidimos (Joshua y yo) hacer un test de presión y comportamiento del tubo de PVC con el globo de látex "acoplado". Este se llamará test #1 y constará de lo siguiente:

Test #1: Comprobar que el tubo de PVC es capaz de soportar las altas presiones a las que será sometido a medida que ascienda y ver el comportamiento del globo al hincharse (esto es ver si se aguanta sujeto, si pierde aire por la unión, etc.).

Preparación Test #1: Sellar el extremo abierto del tubo de PVC con un tapón (también de PVC), a este tapón se le acoplará un conector macho para mangueras de aire comprimido, sellado y sujetado con resina epoxy. (picture #2)
Esta se seca en cuestión de minutos y se asienta totalmente a los 3 días, en nuestro caso no será necesario esperar tanto tiempo.
Una vez seco el adhesivo se procede a poner el tapón en el otro extremo del tubo mediante un adhesivo de silicona y se deja secar varias horas (Picture #3, 4 y 5). Una vez seco se procede a colocar el tubo en posición vertical ya que de este modo podremos reproducir más fielmente el proceso que seguiría el sistema globo-tuboPVC, en el caso de que fuera "lanzado", lo acoplamos a una mesa mediante celo (bien podaría usarse cinta aislante, cinta americana, etc) y una abrazadera. (Picture #6)
Finalmente unimos los conectores macho (del tubo de PVC) y hembra procedente del compresor.
colocamos una protección de madera (picture #7 y 8) a fin de protegernos en el caso de que lleguemos a tener altas presiones en el sistema globo-tuboPVC y pueda producirse algún tipo de desprendimiento (por ejemplo del tapón de PVC)

Reproducción Test #2: Empezamos a introducir aire comprimido y vemos como el globo empieza a hincharse. cuando este empieza a tener un volumen considerable vamos poniendo mesas y sillas debajo para que se aguante encima del tubo como si este estubiera subiendo (esto es, otra vez, para reproducir la posición que tendria el globo con el tubo de PVC), al cabo de un buen rato introduciendo aire, desistimos. Llegamos a la conclusión de que nuestro compresor no es suficientemente potente para dar la presión-caudal que necesitamos. Procedemos entonces a ver el comportamiento del globo hinchado. (Picture #9, 10 y 11)

Resultado Test #2: Test de presión FALLIDO debido al compresor. Por lo que al test de comportamiento se refiere llegamos a algunas conclusiones, la primera es que no pusimos bien el tubo con la boquilla del globo y quedó un poco torcido (Picture #12), esto no es un incidente grave ya que seguramente solo nos daría una inclinación al tubo de PVC, pero si este quedara muy torcido es probable que comprometiera las propiedades del globo (pudiendo este explotar a una altura inapropiada), la segunda conclusión a la que llegamos es que por la parte de la boquilla del globo en su unión con el tubo de PVC no se pierde aire y que con una simple abrazadera (solo por extremar las precauciones), este seria perfectamente capaz de soportar el peso del tubo de PVC más su carga de pago.


Pictures (Fotos):

 Picture #1
Compressor.
Compresor.















Picture #2
PVC cap with the plug.
Tapón de PVC con el conector "macho".










Picture #3
Putting the adhesive.
Poniendo el adhesivo.

Picture #4
Putting the cap.
Poniendo el tapón.









Picture #5
Cleaning adhesive excess.
Limpiando el exceso de adhesivo.

Picture #6
Balloon-PVCpipe sistem and compression position.
Posición del sistema globo-tuboPVC con el compresor.

Picture #7
Wood protection.
Protección de madera.

Picture #8
Compressor and balloon-PVCpipe connected.
Compressor y globo-tuboPVC conectados.

Picture #9
Inflated balloon.
Globo hinchandose

 Picture #10

Picture #11
Test stopped.
Test parado.

 Picture #12
We can see that the ballon is crooked.
Podemos ver que el globo esta torcido.

First step

English:
First balloon launch prototipe: PVC pipe into the nozzle of the balloon.

30 mm diameter Balloon nozzle.
75 mm external diameter PVC pipe, 70 mm inside diameter, cost 9,4€.
(See pictures #1,2 & 3)

Problem #1: How to get the nozzle of PVC pipe inside the latex balloon which is quite hard.

Considerations: Very important!!!! Be careful with the balloon it must be easily torn because their properties can be undermined.

Solution #1: 2,3 or 4 levers in order to dilate the balloon nozzle capable of passing and (hopefully) easily into the tube. (see picture #4)

Measure to prevent breakage and wear on the nozzle (by Joshua): Take a thin aluminum plate and make her a joint to put it inside the balloon nozzle, in this way to get more easily slide the PVC pipe inside. (Note: more difficult to dilate the nozzle due to the resistance of the protective covering of aluminum plate to open)DISCARDED

Problem #1 solved successfully using the solution #1 but not without much effort, we have used 5 of the Chinese shoe shims to 0.8 € the unit has cost more to remove the shims to enter the tube through the nozzle of the balloon. (see picture #5 & 6)

Castellano:
Primer prototipo de globo lanzadera: Tubo de PVC dentro de la boquilla del globo.

boquilla del globo de 30 mm de diametro.
boquilla del tubo de PVC de 75 mm de diametro exterior, 70 mm de diametro interior, precio 9,4€.
(ver pictures #1,2 & 3)

Problema #1: como hacer entrar la boquilla de PVC del tubo dentro de la del globo que es de látex bastante dura.

Consideraciones: Muy importante!!!!!! Procurar siempre que el globo no sufra desgarros ni ningún otro daño que pueda disminuir sus propiedades.

Solución #1: 2, 3 o 4 palancas para poder dilatar la boquilla del globo y poder hacer pasar así (espero) fácilmente el tubo hacia el interior. (ver picture #4)

Medida para evitar roturas y desgastes en la boquilla (por Joshua): coger una plancha fina de aluminio y hacer con ella un canuto para poder poner-la en el interior de la boquilla del globo, de esa manera conseguir hacer deslizar con más facilidad el tubo de PVC dentro. (apunte: más dificultad para dilatar la boquilla debido a la resistencia que ofrece el canuto de plancha de aluminio para abrirse)
DESCARTADO

Problema #1 resuelto con éxito utilizando la Solución #1 aunque no sin muchísimo esfuerzo, se han utilizado 5 calzadores de los chinos a 0,8 € la unidad, ha costado más quitar los calzadores que entrar el tubo por la boquilla del globo. (ver picture #5 & 6)

Pictures (Fotos):

Picture #1
High altitude latex balloon.
Globo estratosferico de latex.









Picture #2
Differences between noozle diameters.
Diferencia entre los diametros de las boquillas.









Picture #3
Balloon and PVC Pipe.
Globo y tubo de PVC.

Picture #4
Chinese shoe shims.
Calzadores de los chinos.

Picture #5
The result.
El resultado

Picture #6
The union.
La unión.