Tháp phóng rocket công suất cao (High Power Rocket Launch Tower)

Đây là launch tower mình thiết kế như một bệ phóng đa dụng cho tất cả các mẫu rocket hiệu năng cao của mình. Nó có thể cấu hình cho rocket đường kính từ 1" đến 5", nhưng thực sự nhắm tới các rocket có đường kính tối thiểu 29–98mm. Cái tower này phục vụ mình rất ổn ở các chuyến bay từ H tới các motor M impulse cao, và mình hoàn toàn tin là nó cũng chịu được motor O 98mm.

Tất cả phần cứng (hardware) dùng trong thiết kế tower đều là chuẩn 1/4-20.

Tower dùng hoặc ống Aluminum OD 1.25", hoặc ống EMT conduit 1-1/4" (OD 1.51"). Để liên kết với các ống này, mình dùng star nut: McMaster part number 94290a571 cho Aluminum 1.25", và 94290A591 cho ống conduit OD 1.51".

Lựa chọn lớn đầu tiên bạn cần quyết định là dùng loại ống nào. Ban đầu mình dùng ống Aluminum anodized 1.25" mua ở chỗ bán kim loại gần nhà, chạy khá ổn. Mình có thấy phần đầu ống gần base của tower bị sứt mẻ chút sau khi phóng với vài motor lớn, nhưng không đáng lo. Ống EMT conduit OD 1.51" thì cứng cáp hơn, nhưng nặng hơn đáng kể và bề mặt cũng thô hơn. Về chiều dài, mình gợi ý tối thiểu 6 feet (đó là chiều dài mình mua được với ống Aluminum). Với phiên bản EMT conduit, mình chọn dài 8.5 feet vì đó là chiều dài dài nhất mình có thể vận chuyển một cách thực tế.

Để bắt đầu dựng tower, trước hết hãy cắt xong top ring, arms và baseplate. Cá nhân mình chọn cắt top ring và arms từ thép dày 0.25", còn baseplate từ thép dày 0.5". Các lỗ trên top plate dự tính sẽ khoan và taro ren 1/4-20; nếu bạn đặt tấm từ công ty kiểu SendCutSend, mình khuyên nên để họ taro luôn, vì tự làm có thể khá mệt. Ngoài ra, nếu đặt qua dịch vụ như SCS, nên gom đơn chung với bạn bè. Làm nhiều bản của cùng một chi tiết có thể giảm giá theo từng món rất mạnh, dù chỉ tăng từ 1 lên 2 cái. Nếu bạn cắt bằng thép thường thì nên sơn để chống rỉ. Mình chưa thử vật liệu khác, nhưng ngay cả Aluminum thì có lẽ cũng đủ cho top ring và arms.

Trước hết nhớ kiểm tra các ống phải thẳng, cùng chiều dài, và mặt cắt ở hai đầu phải phẳng và vuông góc hoàn toàn với trục ống. Mình hay dùng tubing cutter để cắt chỉnh đầu ống conduit. Tiếp theo bạn cần đóng star nut vào hai đầu ống. Đầu tiên in cái dụng cụ lắp star nut (star nut installation tool) đúng loại. Rồi trượt nó vào từng đầu mỗi ống và đánh dấu vị trí nó dừng lại. Sau đó đặt star nut vào trong tool, rồi vặn một con bolt xuyên qua lỗ giữa vào star nut. Khi nhìn dọc theo tool thì cái nut phải nhìn giống dạng lồi (convex). Rồi chỉ cần trượt tool vào đầu ống và dùng búa gõ vào đầu bolt cho tới khi tool chạm đúng vạch bạn đã đánh dấu. Xong thì tháo bolt ra và lặp lại cho tới khi cả bốn ống đều có nut ở mỗi đầu.

Dù không bắt buộc tuyệt đối, mình khuyên bạn nên in 2 cái tower spacer đúng theo cỡ rocket của bạn. Trong file có một mẫu spacer ví dụ, và đây là model parametric trên Onshape: bạn chỉ cần nhập đường kính ống tower và đường kính rocket bạn chọn, nó sẽ tạo ra spacer cho rocket 3 fin và 4 fin. Đường kính rocket bạn nhập nên lớn hơn hơi chút so với đường kính thật của rocket. Thường mình lấy dư khoảng 0.04", nhưng nói thiệt là còn tùy cái nào hợp với bạn.

Khi lắp tower, có một cái bàn thấp hơn một chút so với chiều dài ống sẽ giúp rất nhiều. Đầu tiên bắt một trong các tower spacer vào bottom plate qua lỗ giữa. Sau đó bắt các tower arms vào top plate, dùng spacer thứ hai để canh cho chúng ở vị trí gần đúng. Rồi bắt đầu cố định các ống vào bottom plate và các tower arms. Mình thích làm kiểu: bắt trước hai ống kề nhau vào bottom plate, rồi gắn cụm top assembly lên hai ống đó, sau đó mới lắp cặp ống còn lại. Thật ra cả quá trình lắp có thể hơi cực, nhưng dùng thì ổn. Cuối cùng, khi đã lắp đủ tất cả các ống, nới lỏng các bolt giữ arms với top plate, đưa spacer vào gần phía trên, rồi siết chặt các ống ôm sát spacer và siết các bolt đi vào top plate, sau đó rút spacer ra.

Khi dựng tower để chuẩn bị phóng, mình dùng 3 hoặc 4 dây ratchet straps và cọc (stakes). Có thêm một người giữ tower đứng thẳng sẽ tiện hơn nhiều. Nếu bạn dùng ống dài, có thể bạn sẽ muốn móc dây vào top ring trước khi dựng thẳng lên. Mình hay dựng cho nó gần như thẳng đứng, đóng cọc tất cả các dây, tăng lực căng dây, rồi chỉnh góc tower bằng cách “đá” dịch cái bottom plate xung quanh.