Buenas, les comparto como implementé un sistema de seguro electrónico para encender el altímetro y habilitar los iniciadores pirotécnicos (ignitores) en mis cohetes experimentales con motor CANDY.
En cohetería experimental con motores CANDY no es común usar retardo pirotécnico en el propio motor, como se usa en motores comerciales, en lugar de esto se suele recurrir a un altímetro o una computadora de vuelo para comandar las cargas pirotécnicas que eyectan el paracaídas (y en doble evento el pilotín de frenado).
Cuando comencé con la cohetería experimental (año 2013) vi como un cohete de un colega se le disparaban los ignitores mientras hacía la comprobación en la mesa de armado, al apagar y encender el altímetro este tuvo un comportamiento anómalo y disparó las cargas de eyección (por eso también es importante el equipo de protección personal o antiparras durante la manipulación de un cohete ya cargado con pirotecnia)
Mi especialidad es Telecomunicaciones, pero la electrónica siempre fue mi hobby, pensando el porqué de esta falla, llegué a la conclusión de que un microcontrolador al ser energizado comienza desde un estado indefinido, observando el diagrama de los transistores internos, al ser configurable como entrada o salida, hasta que no lee la posición de memoria que programa el funcionamiento de estos pines, los mismos se encuentran en un estado indeterminado o flotante, lo cual lleva a eventos aleatorios anómalos como el ocurrido.
Mi solución fue idear un sistema de doble switch, uno que encienda primero el altímetro, le de tiempo hasta leer el registro de programación de los pines para luego energizar la salida de los ignitores (son microsegundos que hacen falta), el retardo se logra por la demora propia de una persona en remover un pin que bloquea los microswitch.
Mi idea era hacer algo parecido a lo que usan sistemas militares, en donde se remueve un seguro en forma de pin pasante, para lo cual usé 2 microswitch y un alojamiento para una varilla redonda que sería el pasador (barra rectificada canibalizada de lectoras de CD viejas).
De esta forma al remover el pin primero se libera el microswitch que corresponde al encendido del altímetro y luego se habilita la continuidad de la línea que alimenta los ignitores.
En el sentido inverso, al insertar el pasador, primero de corta la línea de los ignitores y luego se apaga el altímetro.
Actualmente lo implemento de forma mas elegante (que un cañito limado y pegado con poxipol jaja).
Un amigo me ayudó a dibujar una pieza que haga de guía para la varilla para luego imprimirla en 3D.
La misma esta pensada para los microswitch “medianos” y para sujetarla con tornillos M2 (métrica 2mm). Los tornillos los recupero de las disketeras de 3-1/2” que suelen tener varios de estos tornillitos y 2 tuercas en la parte del cabezal magnético.
La varilla que hace de pin se obtiene de lectoras de CD o DVD en desuso.
La lengueta del microswitch hay que trabajarla un poco, hay que doblarla delicadamente sin romper el microswitch
Este sistema ya lo he utilizado en 4 vuelos exitosos y uno no tanto (no fue suficiente la carga de expulsión).
Es de tener en cuenta la orientación de los microswitch con la dirección de vuelo, en el despegue cuando la aceleración es máxima, puede hacer que la lengueta active el microswitch, a pesar de que su peso es mínimo, pero existe el riesgo, por lo cual yo los oriento con las lenguetas hacia la tobera (boca abajo) y además al altímetro le puse en la alimentación un capacitor de 1000uF para disminuir el riesgo de un reset ante un microcorte.
Hay que tener en cuenta que este y todos los switch mecánicos, el mecanismo interno utiliza un resorte para mantener el contacto cerrado, bajo ciertas condiciones de vibración y/o aceleraciones puede aumentar su resistencia o incluso provocar microcortes. En mi caso mis cohetes son subsónicos y no superan el km de altura, como mencioné anteriormente no he tenido problemas bajo estas condiciones y ha funcionado correctamente.
Tengo que reconocer que si tengo que construir un cohete que alcance mayores aceleraciones y/o llegue a ser supersónico buscaría microswitch con hoja de datos que me garantice su funcionamiento a las acelearaciones de mi vector, o buscaría una alternativa mas robusta.
Hola Ruben!! Me interesa tu eleccion, porque usaste switches mecánicos envez de magneticos? Cuantos g’s va a tener tu cohete? Yo estoy en una situación parecida, quiero usar este tipo de switches pero mi cohete empuua 60-70 g’s y me preocupa que me apage la electrónica mitad vuelo
Por el planteo de tu post, deduzco que estás anticipando que por la aceleración del vuelo, los switchs mecánicos podrían desactivar los sistemas electrónicos.
Así a priori y sin mas datos, una solucióin que se me ocurre es colocar los switchs en posición tal que el contacto resulte favorecido y no al contrario.
Sin embargo, la duda mas grande que me surge es el proyecto en general. Una aceleración de 60-70 Gs es notable…
No cualquier combustible alcanza esa aceleración. El “micrograin” (Zinc-Azufre) creo que daba esas aceleraciones, pero hace tiempo que no se de ninguna actividad que lo aplique…
Por otro lado, probablemente con esa aceleración, el cohete sería -creo- supersónico: a un segundo del lanzamiento y partiendo de reposo, una aceleración de 60 Gs determina una velocidad de ~580 m/s (velocidad del sonido: ~330 m/s), lo que puede complicar el diseño y comprometer la integridad estructural fácimente. La última vez que vi un cohete amateur que alcanzó velocidad supersónica, no sobrevivió…
Quizás algunas precisiones más sobre el diseño puedan facilitar que algunos foristas con mas experiencia te orienten en algun aspecto.
Hola! Si, es supersonico (diametro minimo y tambien alcanza alturas de mas de 3km lo que dificulta muchisimo el tema del campo), sobre el tema de le integridad estructural, tubo de fibra de vidrio de wildman, mas aletas de fibra de carbono y dual development. No usa un motor experimental, vuela con motores I500 de Aerotech, y como desafortunadamente no ahi casi motores de alta potencia en Argentina, esta medio complicado, por lo que creo que por ahora va a quedar como solo un diseño.
Volviendo al tema del los switches, estuve pensando en eso, y esta buena la idea de darle la vuelta, aunque también podría usar un hall efect sensor o un screw switch.
Hola Tomas, mi elección de este sistema estuvo influenciada por lo que podía conseguir, hasta el momento no me ha fallado por lo que lo voy a seguir usando.
Mis cohetes no son supersónicos, como mucho pueden llegar a 8g’s de aceleración según openrocket.
Switch magnético solo conozco los reed switch (Reed switch - Wikipedia, la enciclopedia libre) los cuales son mas bien sensores y no interruptores, la diferencia es la capacidad de corriente que poseen. Los que yo uso soportan 3A de corriente continua, un reed switch soporta máximo 1A.
Para cohetes como el que pretendes armar se usa otro sistema (Screw Switches for Rocketry), que básicamente es un tornillo, al apretarlo hace el contacto y difícilmente falle con aceleraciones de esa magnitud.
Buenass, disculpa la tardanza, me puse a ver y ya decidí usar screw switches, voy a usar los que vende Wildman (ahi mas baratos), y con este no estoy muyy enfocado en rendimiento, entonces los agujero necesarios para los tornillos no me preocupan, pero para próximos definitivamente voy a usar reed switches
