S26 - ION

Sven Grahn


S26-ekipaget



En av S26-sonderna startar..

Projektets bakgrund

Projektets ändamål var en koordinerad undersökning  av den lägre jonosfären och uppskjutningsvillkoren var kopplade till förekomsten av nattlysande moln. Hela raketkampanjen bestod av två Skylarkraketer (S26), en Nike-Orion (S32-sonden ) och fyra Petrelraketer.

 

Saab-Scania i Linköping konstruerade och tillverkade de två S26-nyttolasterna på Rymdbolagets uppdrag. Rymdbolaget tillhandahöll telemetrisystemen, "slant-range"-mottagarna, gyroplattformen, radartranspondrarna, tiddonen och magnetometrarna samt hanterade bärgningssystemet. Forskargrupperna byggde förstås experimenten. Saab-Scania byggde bommarna för UJO:s experiment.

 

S26-sonderna var utrustade med följande instrument:

Projektet startade den 15 juni 1976 med definition av sonden och start av konstruktionsarbete och tillverkning av delsystem. Prototypprovning skedde 27 september-11 november 1977 och acceptansproven ägde rum 2 mars-7 juni 1978. Formell leverans av sonderna till Rymdbolaget skedde den 23 juni 1978.

Så här beskriver Torbjörn Forsell, som var med i Saab-Scanias projektteam en mycket speciell egenhet hos S26-sonderna (2) :

"... Masspektrometern under noskonen var ett dyrt instrument som man önskade tillbaka utan en massa skador. Normalt skulle nyttolasten landa på nosdelen eftersom fallskärmen var placerad i den bakre änden av payloaden. För att klara detta konstruerades ett flip-oversysem som delade sonden efter fallskärmsutvecklingen. De två delarna hölls samman med en stållina på slutet och landningen kunde ske så att instrumenteringen ej skadades..."

En annan remarkabel egenhet hos S26-sonderna var att deras servicemoduler återanvändes - i detta fall i S23-sonderna året därpå!

Nyttolastens mått och apparatplacering

Nyttolastmodulmått och startvikter för raketerna 

Modul Längd (mm) Anmärkningar
Nossektion 1973 Alla moduler: Diameter 438 mm. Noskonens konvinkel 15° 12'
Noskonen tillverkad av rostfitt stål och hade öppningar för
påfyllning av helium till masspektrometern. MISU:s nattlysande
-moln-fotometer var fastspänd på sidan av masspektrometern.
De fyra bommarna för UJO:s experiment samt partikelexperi-
mentet var också monterade i denna del av nyttolasten.
Servicemodul 382

Användes på S23-sonderna vintern 1979. Innehöll tiddon och
tre par antenner för två telemetrisystem och radartranspondern.

Gyromodul

405

 Egentligen en standardstyrmodul av typen S19, men utan roder.
Avsikten var att mäta roll, gir och tipp. Modulen innehöll också
Faradayantenner och elektronik samt slant-range.mottagaren
och tillhörande antenner. 
MISU-modul 168 Modulen innehöll fem avkastbara luckor och magnetometern. 

Flip-Over-modul

 84

Meningen med denna modul var att undvika att nyttolasten landade på
masspektrometerns spets. Se figuren nedan.

Bärgningsmodul 360 British Aircraft Corporations standardbärgningsssystem 4MKS 10-12. 
Fästring mor Raven 8 147  
Totalt

3372

  

Raketernas start- och slutvikter

Del Massa (kg)
Nyttolast (S26-1)

143,7

Bärgningsmodul

36,0

Ballast (S26-1)

3,7

Raven 8 (inkl anslutningsring)

1077,0

Total startvikt

1260,4

Utan noskon, luckor och utbränt andra steg

394,2

Bilder från provningen i Linköping och på Esrange


Prov med heliumfyllning under spinnproven i Linköping.


Prov med heliumfyllning under spinnproven i Linköping.


Uno Fröberg (SAAB-Scania) och S26 på Esrange.


Nossektionen på en S26-sond.


Arbete på Esrange med bommarna till UJO:s experiment. 

Viktigaste data för sondraketen S26

Data för några av S26-sondernas delsystem

Batteripaket

Batteri 1: +28 V 24 celler SAFT VR 1.2 RR 
Batteri 2: +28 V 24 celler SAFT VR 1.2 RR 
Batteri 3: +18 V 15 celler SAFT VR 1.2 RR
Batteri 4: -18 V 15 celler SAFT 0.7 1/2C
Batteri 5: +8  V   7 celler SAFT VR 05AA 

Dessutom fanns ett batteri i vardera "flip-over"-modulen och ett i gyromodulen (för slant-range-mottagaren) om vardera 24 st SAFT VR 05 AA-celler.

Telemetri
  • 230,33 MHz, 4,5 Watt, Aydin Vector T1202 PCM 254,640 kbit/s
    “Quadraloop”-antenner, 2 st Bronzavia TM 300 
    Signaldelare Bronzavia, TM10
  • 400,55 MHz, 3,5 Watt, FM/FM IRIG-kanaler B,D,F och H (mittfrekvens 30 kHz, 52,5 kHz, 93 kHz och 165 kHz. Detta telemetrisystem användes för masspektrometern.
    “Quadraloop”-antenner, 2 st Bronzavia
    Signaldelare Bronzavia
Baninmätning
  • "Slant range"-mottagare: 449,95 MHz, 31,83 kHz modulation.
    “Quadraloop”-antenner, 2 st Bronzavia
    Signaldelare Bronzavia
  • Radartransponder, Vega 207C: 5612 MHz upp, 5662 MHz ned.
    Signaldelare Vega 853-2C
    2 s    t antenner Vega 801-C4
Attitydmätning
  • Gyroplatform av typen MIDAS från Space Vector Corp.
  • Magnetometer av typen Schonstedt RAM-72C
Tiddon 2 st Raymond 1060-PW-360T-8SPDT med 360 sekunders löptid.
Navelsträng
  • Gyromodul: 37-polig Deutsch-kontakt
  • Servicemodul: 61-polig Deutsch-kontakt

Händelser under flygningen

Tid (s)

Höjd (km)

 Händelse

0,0

0,0

Raven 8 tänder
Raketen lyfter
Navelsträngen rycks ur
Tiddonet startar

40,0

28,0

 Brinnslut. Masspektrometerns pump startar

62,0

55,0

 UJO:s kalibrering startar

 67,0

60,0

Noskonen avskiljs.

 70,0

63,0

UJO:s bommar fälls ut. MISU:s luckor kastas av.

73,0

66,0

Masspektrometerns noslock kastas av..

88,0

80,0

 Högspänning i UJO:s och KGI:s partikelinstrument slås på.

178,5

119,0

Masspektrometerns Z-omkoppling
UJO:S kalibrering på.

275,0

75,0

Högspänning i UJO:s och KGI:s partikelinstrument slås av
Gyrot slås av.

 280,5

70,0

Raketmotorn avskiljs.

 295,0

55,0

Kalibering (av masspektrometern?).

 307,5

40,0

Masspektrometern stängs av. Dragfallskärmen fälls ut.

 315,5

30,0

"Flip-Over".

 

0,0

Nedslag

Kampanjförlopp och preliminära resultat

Kampanjen inleddes den 10 juli 1978 och innefattade totalt sju raketer inklusive den svenska S32-sonden 8se tabellen nedan). Fyra raketer sändes upp den 30 juli 1978 då nattlysande moln förekom. De återstående  tre sändes upp 12-13 augusti då inga nattlysande moln syntes. Observationerna av nattlysande moln över Esrange skedde med hjälp av ett flygplan som var baserat i Sundsvall. 

Nyttolast Raket Datum Starttid Topphöjd
AL P205K Petrel 30 juli 1978 2241:18 149,3
MPI-1 Petrel 30 juli 1978 2312:30 126,8
S32 Nike-Orion 30 juli 1978 2313:00 134,2
S26-1 Skylark 30 juli 1978  2333:13 114,2
MPI-2 Petrel 12 aug 1978 0026:57 129,0
AL P206K Petrel 12 aug 1978 0058:15 150,3
S26-2 Skylark 13 aug 1978 2338:17 126,5

De två S26-skotten gick i det stora hela alldeles utmärkt. Några smärre anomalier noterades dock:

  • S-26-1: PCM-telemetrin fungerade bra med datamottagning fram till 11 minuter efter start. FM/FM-systemet fungerade normalt till +130 sekunder. Därefter uppträdde signalbortfall med spinnvarvtalets frekvens. man kan spekulera om koaxialkabel till den ena antennen på något sätt skadats.
  • S26-1: Båda telemetrisystemen fungerade bra och signal togs emot till 9 minuter efter starten. radartranspondern fungerade dock inte helt normalt.

S26-1-nyttolasten återfanns och bärgades efter bara några timmar. Nossektionen var nästan oskadad medan MISU-modulen hade skador på utsidan förorsakade av landning i ett stenigt område. S26-2-nyttolasten bärgades efter 12 timmar p.g.a. brist på helikopter. Eftersom nyttolasten landade på mycket mjuk mark var nyttolasten i princip helt utan skador (se bilder nedan).

Data

S26-1

S26-2

Startdatum

31 juli 1978

13 augusti 1978

Starttid

2333.13 UT

2338.17 UT

Startplats

Esrange

Esrange

Startramp

Skylarktornet

Skylarktornet

Rakettyp

Skylark 1 (Raven 8)

Skylark 1 (Raven 8)

Range derivative

17,2 km/°

17,2 km/°

Unit wind effect

14,6 km/m/s

14,6 km/m/s

Tower til effect

0,85 km/°/m/s

0,85 km/°/m/s

Nyttolastmassa

183,4 kg

183,4 kg

Nyttolastlängd

3372 mm

3372 mm

Raketens längd

8656 mm

8656 mm

Raketens startvikt

1260,4 kg

1260,4 kg

Startrampens elevation (nom)

83,2° (86°)

87,6° (86°)

Startrampens bäring (nom)

358° (353°)

312° (350°)

Verklig topphöjd (nom)

114 km (119 km)

126,5 km (119 km)

Verklig bäring till nedslaget

346°

341°

Verkligt avstånd till nedslaget

85,6 km

71,7 km

Nominellt avstånd till nedslaget

71 km

71 km

Spinnvarvtal under mätfasen

2,0 rps

2,0 rps
Telemetrisignalen förlorad +649 sek +550 sek

Bärgning

Ja

Ja


Nyttolasten S26-2 återfunnen. Den oranga delen ingår i "flip-over-systemet"


S26-2 i närbild


En av S26-nyttolasterna på väg tillbaka till Esrange 


.Masspektrometern (förgylld) med MISU:s fotometer fastspänd på sidan.

Källor

  1. Payload S26 ION, Final report, SAAB-SCANIA rapport RRK-78:105, 24 oktober 1978.
  2. Torbjörn Forsell:"Balloon Releaser in Blockhouse. Time for Lift-off...." Memoarer 2004.


Tillbaka till svenska rymdprojekt