Текущее время: Ср сен 19, 2018 12:10 am




 Страница 3 из 5 [ Сообщений: 63 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Чт дек 13, 2012 6:46 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 6:07 pm
Сообщения: 521
MSTR писал(а):
Так когда можно будет на практике пользуясь твоей программой сделать расчет ЦД ракеты с кольцевым стабилизатором?


А не нужна программа. Априори: Cp цилиндрического тела со стабилизирующими плоскостями, не выходящими за донный срез находится у верхней кромки стабилизатора. Примите это за постулат и рассчитывайте ракету на статическую стабильность оптимальной компоновкой Cg. Ведь Cp не смещается в полёте, как Cg ракеты, имеющей жидкую компоненту топлива или рабочее тело. То есть, для водяной ракеты такая компоновка должна быть проведена на "сухой" наддутой только воздухом до принятия рабочей формы корпуса. Оставьте запас статической устойчивости в пределах 1.5 калибра, заправляйтесь и можете лететь. А дальше - от лукавого. Заканчиваeтся этап расчётного проектирования, начинается этап натурных испытаний. Расчётчик должен уступить место Конструктору, а тот - Испытателю. Даже, если все они в одном лице. Экспериментальное Ракетостроение все-таки маленькая, но копия большого Р. А там такие законы.
У G. Sutton в его знаменитой библии всех (западных) инженеров-ракетчиков: "Rocket Propulsion Elements", в 14 главе, посвящённой Solid rocket components design, есть раздел, посвящённый технике проектирования РДТТ. Так в посвящении написано, что данный Design Approach не нужно принимать за "последнюю истину". Мол каждая кампания имеет свои критерии, свою идеологию разработки, свои методы и технологии. Но есть одна общая особенность - все расчёты должны быть основаны на экспериментальных данных, а общее качество разработки двигателя проверяется этапными и финальными испытаниями, главным из которых всегда является КАЖДЫЙ полёт конкретной ракеты с этим двигателем. В ракетостроении (любом) ещё не научились доводить разработку комплекса до надёжности простого автомобиля.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Чт дек 13, 2012 8:02 pm 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Сб дек 01, 2012 10:02 am
Сообщения: 3728
Откуда: Москва
b_centaurus писал(а):
То есть, для водяной ракеты такая компоновка должна быть проведена на "сухой" наддутой только воздухом до принятия рабочей формы корпуса. Оставьте запас статической устойчивости в пределах 1.5 калибра, заправляйтесь и можете лететь. А дальше - от лукавого.

Иными словами расчет статической устойчивости заканчивается на этапе пустой ракеты, которая априори практически всегда имеет запас устойчивости из-за наличия в голове массивного БРЭО. А дальше как повезет? :?:
Но разве нельзя при расчете положения ЦТ на заправленной ракете учесть воду?
Ведь выяснили ранее, что сразу после старта зеркало воды становится перпендикулярным вектору тяги, то бишь оси ракеты, что позволяет довольно просто учесть эту воду.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Чт дек 13, 2012 9:45 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
MSTR писал(а):
b_centaurus писал(а):
Но разве нельзя при расчете положения ЦТ на заправленной ракете учесть воду?

Воду учесть проще всего.
Проектируйте конструкции, которые стабильны в полностью заправленном состоянии - вот смысл (но не весь!) последнего сообщения.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Чт дек 13, 2012 10:02 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 6:07 pm
Сообщения: 521
А зачем?
Смотри, заправленная одноступенчатая водная ракета имеет тяжёлый зад. У тебя и так голова болит от проблемы статической устойчивости. Соотношение Cp/Cg >/= 1.2-1.5 (калибра) по запасу стабильности нужно выполнять. Хотя бы по правилам классического конструирования ("обновленцы" не в счёт) малых ракет с аэродинамическими плоскостями для стабилизации (см. эмпирические "золотые пропорции" Von Karman). Возможно, что придётся либо удлинять корпус, либо нагружать нос, добиваясь правильной центровки. А учитывая специфику материала (соединение бутылки) это не так просто. С другой стороны, в заправленном состоянии, разница в положении Cp/Cg должна быть положительной, когда Cp/Cg >/= 5 - 6 (калибров). Чтобы после окончания работы ВРД, ракета пришла в состояние "пустой", но хорошо сбалансированной для долгого баллистического полёта.
То есть ракета изначально может стать "overstable". Хорошо это или плохо? Очевидно - хорошо, поскольку дополнительная устойчивость даст ракете возможность компенсировать флуктуации вектора тяги, вызываемые уже описанными параметрами нестационарного процесса в камере. То есть, к пассивному участку ракета подойдёт уже хорошо "сидя" на захваченной в борьбе между аэродинамическими и реактивными силами, баллистической траектории. Торможение пустой ракеты с несовершенной боковой поверхностью и возможными деформациями корпуса ("втянутые щёки", изгибы по напряжённым поверхностям соединений) , вызывающими несбалансированное торможение из-за срыва потока и изменений курса - процесс быстрый. И плохо контролируемый. Чем ответить конструктору? Как обуздать "водную ракетную кобылку"? Где запас по эффективности? Какие возможные контрмеры есть у команды расчётчика-конструктора-испытателя? Надо подумать...Для это, вроде бы и собрались.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Чт дек 13, 2012 10:30 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
b_centaurus писал(а):
Чем ответить конструктору? Как обуздать "водную ракетную кобылку"? Где запас по эффективности? Какие возможные контрмеры есть у команды расчётчика-конструктора-испытателя? Надо подумать...


Учитывая кворум, не могу удержаться в данном контексте дискуссии, и, забегая вперед, раскрываю некоторые планы.

Проектируется одноступенчатая водяная ракета со сниженным донным сопротивлением - плавно сходит на нет.
Прорабатывается цилиндрический стабилизатор, вынесенный назад на 4-5 калибров.
Система спасения - пневмопатрон БРАТа-2.
Запуск из трубы. Пистолетная рукоятка, электромагнит для сдергивания затвора.

Острые сомнения по части - будет ли работать цилиндрический стабилизатор с диаметром, равным калибру. Вынесенный назад.
Даже размышляю над сооружением простенькой аэродинамической трубы (уже знаю как).


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Чт дек 13, 2012 11:56 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 6:07 pm
Сообщения: 521
ckona писал(а):
Проектируется одноступенчатая водяная ракета со сниженным донным сопротивлением - плавно сходит на нет.
Прорабатывается цилиндрический стабилизатор, вынесенный назад на 4-5 калибров.
Острые сомнения по части - будет ли работать цилиндрический стабилизатор с диаметром, равным калибру. Вынесенный назад.
Даже размышляю над сооружением простенькой аэродинамической трубы (уже знаю как).


Интересная идея. Сопло ..... (забыл имя, склероз проклятый) называется... В смысле, кольцевой стаб. унесённый назад, будет играть в паре с реактивной струёй роль эжектора, затягивая встречный поток в круговой туннель. Где-то дома у меня есть в тетради подобная схема для ГРД. И ссылки на патенты. Теоретически даёт увеличение импульса (важно расстояние между стенками и потоком) при работе двигателя... Потом может сыграть роль ... тормозного парашюта. Если ракета потеряет форму (изгиб) и начнёт терять курс, то при определённом угле компенсационный момент, разворачивающий ракету против потока, иссякнет до возвращения ракеты на курс и она станет тормозиться летя под углом и хватая поток частью подола юбки цилиндрического стабилизатора. Более независимым видится конический круговой стабилизатор. Волан. Да и выполнить его можно в виде подпружиненных перьев , складывающихся до цилиндра при пуске из трубы. Однако, с точки зрения условий процесса работы ВРД и высокой скорости "схлопывания" аэродинамической стабильности (резкое возвращение к стабильности "пустой" ракеты), неминуемо вызывающее "кивки" по курсу, более эффективным видится применение стабилизаторов в виде "dubble delta" с отрицательным углом атаки и длинной первой дельтой. Эта форма стабилизаторов хорошо работает в условиях перераспределения устойчивости в полёте. Такое перо в плане может быть тонким (малой площади) и служить дополнительным элементом структуры. Я бы вообще, прежде чем заниматься переодеванием и наложением косметики на нашу клиентку (водную ракету из "простых бутылок"), решил бы сначала основной вопрос: избавление от слабого опорно-двигательного аппарата. Ведь по сути дела, имеет место быть летающий с известной степени хаотичности воздушный шарик с мягкими стенками. Для серьёзного штурма высот необходимо усилить структурную прочность корпуса. Ни при каких условиях полёта корпус не должен деформироваться ни локально, по поверхности, ни структурально, изгибаясь или ломаясь поперёк оси. В этой связи нужно отойти от навязанного исторически концепта "простой народной ракеты". То есть, попытаться найти технику сохранения структурной стабильности внутри заданных материалов (ПЕТ бутылка). Тому же ckona я как-то посылал эскиз концептуального дизайна для его ракеты с многокамерным бустером. Там и была предложена идея внешней структуры, выполняющей роль как пространственной матрицы жёсткости, так и аэродинамического "платья" с обтекаемыми экранами. При этом ракета не коллапсирует внутрь жестких оболочек, имеющих форму обычных ракет, только с ВРД.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Пт дек 14, 2012 8:06 am 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 6:10 pm
Сообщения: 221
MSTR писал(а):
Так когда можно будет на практике пользуясь твоей программой сделать расчет ЦД ракеты с кольцевым стабилизатором?


Да хоть сейчас. Это не моя программа, это SolidWorks - общедоступная инженерная программа. Просто нужно найти торрент, скачать её, установить и пользоваться. А там я уже подскажу как...

Вот, к примеру, ссылка для скачивания:
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3759340


Последний раз редактировалось SashaMaks Пт дек 14, 2012 8:24 am, всего редактировалось 1 раз.

   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Пт дек 14, 2012 8:09 am 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 6:10 pm
Сообщения: 221
b_centaurus писал(а):
А в поле мы... "То попишем, то попашем...А посеяв, пожнём. А пожав, провеем и выдадим за своё..." Чтение научно-технологической и патентной литературы - (не Vikipedia) должно занимать примерно 90% рабочего дня специалиста. Особенно, когда он входит в тему.


Ну в тему я уже давно входил. Началось то всё с простенькой программы интегрирования пораболы численным методом, потом превратилось в одномерный ракетный симулятор, а потом решил расширить его до трёхмерного. Я просто по совпадение писал. Оно, конечно есть во много по алгоритму, но не так, чтобы точ-в-точ. Всё таки реализация в конечном программном коде может сильно отличаться...


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Пт дек 14, 2012 9:36 am 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср дек 05, 2012 7:01 pm
Сообщения: 773
b_centaurus писал(а):
Ни при каких условиях полёта корпус не должен деформироваться ни локально, по поверхности, ни структурально, изгибаясь или ломаясь поперёк оси.

Было бы неплохо сначала убедиться в том, что эти деформации возникают.

Один известный конструктор гоночных автомобилей говорил, что идеальный гоночный автомобиль должен развалиться сразу после того, как первым пересек линию финиша. Потому, что если он не развалился, то в нем была заложена избыточная надежность в ущерб гоночным качествам.

В соответствии с этим - не следует бороться с деформациями, если они не возникают, так как в этой борьбе мы пожертвуем массой, сопротивлением или тягой.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Пт дек 14, 2012 9:42 am 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср дек 05, 2012 7:01 pm
Сообщения: 773
ckona писал(а):
Острые сомнения по части - будет ли работать цилиндрический стабилизатор с диаметром, равным калибру. Вынесенный назад.

Он будет замечательно работать. Тем более - если ты собираешься вынести его на пять калибров.
Я обычно выношу калибра на полтора (от сопла до передней кромки).

Вот только такой эффект:
b_centaurus писал(а):
...кольцевой стаб. унесённый назад, будет играть в паре с реактивной струёй роль эжектора, затягивая встречный поток в круговой туннель...
ты вряд-ли получишь.

И на пусковой нужно будет делать вынос соответствующей длины.

А зачем запуск из трубы, а не по внешней направляющей?
Заменяешь трение в двух коротких трубках малого диаметра на трение по всей длине на калибре ракеты. :?:


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Пт дек 14, 2012 9:54 am 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Ср дек 05, 2012 7:01 pm
Сообщения: 773
ckona писал(а):
Проектируйте конструкции, которые стабильны в полностью заправленном состоянии - вот смысл (но не весь!) последнего сообщения.

В заправленном состоянии ракета летит под тягой. Сила сопротивления воздуха пренебрежимо мала по сравнению с силой тяги. Отсюда вывод - ракета в заправленном состоянии является устойчивой только в случае, когда ЦТ ниже точки приложения тяги.
Конструктивная реализация данного условия приводит к значительным потерям в массе, тяге и сопротивлении.

Замечательный пример расположения центра приложения тяги впереди ЦТ:
10 - сопла


Вложения:
РПГ-7.png
РПГ-7.png [ 28.87 КБ | Просмотров: 5182 ]
   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Пт дек 14, 2012 12:00 pm 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 6:10 pm
Сообщения: 221
Gematogen писал(а):
Замечательный пример расположения центра приложения тяги впереди ЦТ:
10 - сопла


Их просто больше не где было расположить. Стабилизации ракеты это не поможет.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Пт дек 14, 2012 7:51 pm 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 6:07 pm
Сообщения: 521
Центр тяжести этого фауст -патрона в боевой части. То есть сопла - позади. Схема первой ракеты Годдарда.
Эффект эжектора хорошо изучен даже в курсе школьной физики (эжекторные насосы). Существует целая гамма патентов на так наз. сопло Мело (Melot Nozzle). В книге "Ракетное моделирование" (Горский & Кротов) описаны кольцевые стабилизаторы. Говориться об эффекте торможения, возникающем в кольцевом стабилизаторе при сбоях по курсу, вызванными гулянием вектора тяги или децентровкой ракеты. В связи с этим рекомендован конический стабилизатор-юбка с отверстиями. Набегающий поток при этом увеличивает тягу (ejection) и улучшает стабилизацию ракеты по курсу.

Пластические деформации в нагруженном сверх технических условий трехмерном предмете существуют defolt. ЭТО НЕ НУЖНО ДОКАЗЫВАТь. Соединённые кустарным способом (на коленке) без соответствующей оснастки неправильной формы предметы (бутылки) будут иметь целый набор ошибок (постоянных) позиционирования (наклоны, заклоны, смещения), который увеличит потери по тяге, аэродинамическому сопротивлению и стабильности полёта. Деформационные изменения, которые происходят в корпусе НАДДУТОЙ ракеты после отработки рабочего тела добавят в общий пакет группу новых ошибок (случайных). Про них я уже писал. И коллапс наддутого (да ещё и мягкого) герметичного бака в процессе броскового расхода жидкости - также явление, описанное во всех учебниках по ракетному конструированию. ЭТО ТАКЖЕ НЕ НУЖНО ДОКАЗЫВАТь. В науке это называется - АКСИОМА. Если вы сможете решить проблему жёсткости осей и оболочек ракеты изящными методами, без увеличения веса (можно компенсировать на соединениях, не делая усиление), то такой up-grade окупится сторицей. Стабильность полёта повысит потолок без всякой расчётной магии. Красивая ракета высоко летает. И наооборот.

За анекдоты про гоночные авто vs. ракеты. Ни в одном учебнике по ракетному проектированию не говориться о ПОВТОРНОМ пуске ракеты. Ракета - одноразовый обьект. Однако с первой до последней доли секунды этот обьект должен функционировать как швейцарские часы. То есть у ракеты (конструктора ракет) нет права на неряшливость и ошибки. В этом его даже с гоночным авто сравнить нельзя. Нас этому научили с первых дней в профессии. Одно обьединяет ракету с болидом: запаса по прочности должно хватить ровно на столько, что бы доехать до финиша и долететь до цели. При этом оба обьекта должны выполнить все остальные требования ТЗ. Про допуски на кривую ось ракеты и не доведенные до 14 класса поверхности в двигателе болида при этом не упоминается. Этому учат на студенческой скамье.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Вт дек 18, 2012 8:22 am 
Аватара пользователя

Зарегистрирован: Сб дек 01, 2012 10:02 am
Сообщения: 3728
Откуда: Москва
Gematogen писал(а):
Пора создавать раздел "библиотека" и момещать туда все эти материалы.


Мхитарян А. М. - Аэродинамика, Москва, Машиностроение, 1976 год, 448 страниц с иллюстрациями

http://hddfiles.ru/download/22230/

В учебнике изложены законы движения газов и погруженных в них тел, законы подобия газовых потоков и теория скачков уплотнения. Даны основы теории пограничного слоя и крыла конечною размаха. Рассмотрены аэродинамические характеристики профилей крыльев, оперении, тел вращения и самолета в целом. Даны основы аэродинамики воздушных винтов (тянущего и несущего). Во второе издание (1-е изд. 1970 г. ) исключена глава о двух режимах движении жидкости, а также материалы по расчету сверхзвукового сопла, расширен раздел задач н примеров. Приведен новый материал по аэродинамическим характеристикам.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
момент руля определяется по формуле: M=m*S*b*p*V^2/2 [H*м] (стр. 358 монографии). Здесь обозначены:
S - площадь руля
b - хорда руля
p - плотность воздуха
V - скорость полета
m - коэффициент момента.
Коэффициент момента зависит от угла отклонения руля и от угла атаки основной аэродинамической поверхности, на которой находится руль, то есть крыла для элеронов, киля для руля направления и стабилизатора для руля высоты. Поскольку нам нужно посчитать лишь максимальный требуемый момент, можно упростить данную зависимость и линейно аппроксимировать график (стр. 359 упомянутой монографии) простой формулой m=0,005d, где d - это угол максимального отклонения руля в градусах. При таком упрощении и пренебрежении зависимостью шарнирного момента от угла атаки погрешность расчета не превысит 30%, что вполне допустимо для оценочного расчета. Для удобства расчетов преобразуем размерность величин в формуле в удобную для использования. Итак, если площадь руля измерять в квадратных дециметрах, хорду руля в сантиметрах, скорость полета в километрах в час, угол отклонения руля в градусах, а получающийся шарнирный момент в граммах на сантиметр, то формула примет такой вид: М=0,00024*S*b*d*V^2. [Г*см]
Для примера, рассчитаем момент, необходимый для управления рулем высоты типичной тренировочной модели самолета, задавшись следующими параметрами: площадь руля высоты - 2,5 кв. дециметра, хорда руля - 5 сантиметров, скорость полета 100 километров в час и угол отклонения - 20 градусов. Подставляя значения в формулу, получим: М=0,00024*2,5*5*20*100 2. Вычислив, получим М=600 грамм на сантиметр, то есть 0,6 кГ/см.


   
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизаторы
СообщениеДобавлено: Вт дек 18, 2012 11:14 am 

Зарегистрирован: Пт дек 07, 2012 3:01 pm
Сообщения: 205
MSTR писал(а):
момент руля определяется по формуле: M=m*S*b*p*V^2/2 [H*м] (стр. 358 монографии). Здесь обозначены:
S - площадь руля
b - хорда руля
p - плотность воздуха
V - скорость полета
m - коэффициент момента.

А это относительно какой оси момент ?
Раз хорда, значит, относительно оси вращения руля, то есть относительно его кромки?


   
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
 Страница 3 из 5 [ Сообщений: 63 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5  След.


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

cron