Миниморум, часть 3

Филас, текст на HTTP 503 Страница временно недоступна не читается в Мозилле дальше "где", и картинки почему-то не показываются.

Может, ещё и хостинг барахлит... днём практически невозможно было скачать.

Кармак прямо говорил не далече как вчера, что потратил полтора лимона только на закупки всего необходимого... на форуме xprize.org.

Мне кажется, что сейчас видна только макушка айсберга затрат... Одно лицензирование чего будет стоить...

А чего будет стоить лицензирование? Кармаку оно сколько стоило?

Мы видим затраты на программу, на всю, и видели их изначально. Иначе бы не начали. Были случаи, когда мы переоценивали затраты.

FILAS>http://www.filas.narod.ru/lre/convective.zip
FILAS>Там я набросал кое-что по конвективному теплообмену. Красным выделил то, чего мне не хватает. Допустимую температуру стенки может предложить любой, а вот обрисовать образующую камеры только Андрей. Без нее дальше не пройти. Теперь твои трубки - ось Х для всего расчета. Мне нужны зависимости координат для докритического сечения и сопла.

Теоретический профиль я тебе уже давал когда-то. Вход в сужающуюся часть выполнен радиусом 20 мм, до угла в 45 градусов, что даёт длину по оси 14,14 мм, и уход от оси вбок на 5,86 мм, дальше конический участок длиной по образующей 29,78 (изменение обеих координат по 21,05), дальше вход в критическую часть радиусом 20 мм (опять длина 14,14 мм, изменение радиуса 5,86). Теоретический диаметр критики 45,5+0-0,05. Сопряжение с соплом выполнено радиусом 15 мм до угла 15 градусов. Это дает увеличение радиуса на 0,51 мм, по длине 3,88 мм. Дальше сопло коническое до диаметра 128 мм.

Теперь о грустном. Измерение готовых трубок дало диаметр критики после сборки 47,7 мм, что даёт 10% прирост площади. Отклонение готовых трубок от теоретического профиля достигает, в худшем случае, 1,5 мм. Причем, естественно, всегда наружу. Часть этого можно скорректировать при сборке. Но, в целом, отклонения от теоретического профиля на ±0,4 мм останутся. Единственно, что я могу гарантировать - "ровность" критики, т.е. минимальные радиусы всех трубок будут в одном месте. Думаю, что не будет больших проблем и с ровностью сверхзвуковой части сопла. Т.е. "звездная" структура у него останется, но "интегрально" звезда будет ровной.

А можно поинтересоватся ?

Какой вес должны иметь 3+4 ступень и сколько Х/С вы от них ожидаете.

Небольшое лирическое отступление о гироскопах и т.д.
1. Гирокомпасы.
Эти звери работают за счёт взаимодействия моментов вращения Земли и гироскопа. При этом по барабану, на каком принципе работает сам гироскоп. На его выходе имеется величина, пропорциональная отклонению параллельности осей гироскопа и Земли. Следящая система поддерживает эту параллельность с высокой точностью. В силу очевидных причин помимо направления на географический полюс Земли таким прибором можно измерить ещё и широту места. Сигнал на выходе гироскопа находится ВБЛИЗИ НУЛЯ.
2. Гиростабилизированные платформы. Назначение - угловая стабилизация.
Следящая система удерживает платформу таким образом, чтобы выходной сигнал гироскопов был равен нулю. Таким образом, в ГСП возможно применение вместо одного трёхосевого гироскопа трёх одноосевых, что упрощает конструкцию, увеличивает точность и надёжность. Сигнал на выходе гироскопа находится ВБЛИЗИ НУЛЯ. Конечно, можно использовать такую платформу в качестве датчика угловых координат.
3. Курсовой гироскоп. Наш случай. Назначение-получение угловых координат. Для этого нужен либо трёхосевой гироскоп, либо двухосевой с учётом прецессии. Двухосевой имеет худшую точность (в данном случае), трёхосевой - изделие более сложное и хрупкое. В этом случае применение лазерных и других волновых гироскопов имеет один важный недостаток: волновые гироскопы выдают на выходе не значение угловых координат, а угловую СКОРОСТЬ. Поэтому, для получения угловых координат величину, снимаемую с датчика, приходится интегрировать. Отсюда, для достижения высокой точности датчик должен иметь очень близкое к нулю постоянное смещение, да ещё с малым временным и температурным дрейфом. Те же эффекты приводят к уменьшению точности при измерении скорости акселератором вместо спидометра. Соответственно, волновой гироскоп при равных метрологических параметрах будет иметь стоимость куда больше, чем обычный. Потому что сигнал на выходе гироскопа НЕ находится ВБЛИЗИ НУЛЯ, а может принимать значения из всего диапазона углов отклонения.
В случае, если не требуется точность лучше 0,5градуса, датчиком угла обычного гироскопа вполне послужит проволочный резистор СП5-21. Если же требуется минутная точность, то обычно ставят муаровый датчик.

Резюме. Если у вас есть достаточно денег, то покупайте волновые гироскопы. Если денег поменьше, то купите или сделайте обычный волчок. Если денег совсем мало, то сделайте солнечный датчик на четырёх фоторезисторах и моторе со шторкой - 10' точности он обеспечит.

Съём данных с GPS, конечно, дело интересное, но совсем не обязательное и не дешёвое. Ракеты, запускавшие спутники GPS, вполне нормально взлетали на гироскопах, а орбиту корректировали по сигналам земных маяков.

Одноосевых гироскопов не бывает. На ГСП стоит обычно три двухосных гироблока, с датчиками углов и датчиками момента на каждом. Плюс еще обычно гироинтегратор линейных ускорений.

Это раз.

Ракете не на что опереться, кроме ускорений, поэтому спидометр у ракеты хочешь-не хочешь, а интегрирующий. Но, точности акселерометров и интеграторов вполне хватает не только для того, чтобы мерять кажущуюся скорость с достаточной для МБР точностью, но и нормальный и боковой уходы - т.е. изменения координаты, а это два интегрирования!

Это два.

Имеющиеся твердотельные гироскопы НЕ ПОКУПАЛИСЬ. Они достались на халяву, но алгоритм на них отрабатывать вполне удобно. Поскольку они не имеют встроенного датчика температуры, то приходится полагаться на внешний, что и приводит к дрейфу порядка 5 градусов в минуту. Простая замена их на аналог-девайсовские приборы аналогичного назначения, но со встроенным термодатчиком позволяет повысить точность до 70 градусов в час, т.е. 1 градуса 10 минут в минуту. В принципе, использование солнечного датчика даёт возможность с такими гироскопами выйти на орбиту, т.е. проблемы с точностью датчиков тут меньше, чем проблемы с двигателями, баками, разделением ступеней и др.

Просто у нас вполне себе есть спонсоры, вот только часто им проще спонсировать какую-нибудь железку (тот же ICOP-6013), чем деньги.

А.С.>Одноосевых гироскопов не бывает.
Весьма опрометчивое заявление. Соб. руками расковыривал лет 15 назад ГСП с одноосевыми гироскопами. Что касается акселерометров, то они упоминались только для пояснения. Понятно и школьнику, что без них ваша ракета далеко не улетит.
Дрейф для хоть как-то термокомпенсированной схемы в 5градусов/мин - жуть с ружьём. Сдаётся мне, что там просто что-то неисправно, типа матрицы. Проверить проще простого - достаточно гироскоп термостатировать на время проверки.

А.С.>>Одноосевых гироскопов не бывает.
pokos>Весьма опрометчивое заявление.

Уж какое есть. Если жёстко зафиксировать гироскоп по двум осям, оставив только ось, вокруг которой крутится ротор, гироскоп станет бесполезен, ибо, не имея возможности прецессировать, он лишается и возможности стабилизировать.

pokos>Соб. руками расковыривал лет 15 назад ГСП с одноосевыми гироскопами.

Ноу коммент.

pokos>Что касается акселерометров, то они упоминались только для пояснения. Понятно и школьнику, что без них ваша ракета далеко не улетит.

Ну, отчего же... как раз акселерометр для любительской ракеты вещь необязательная, ибо точно попасть никуда не требуется. На "Фау-2" был только интегратор для точного выключения двигателя. Система стабилизации центра масс появилась уже на Р-5М, горааздо позже.

pokos>Дрейф для хоть как-то термокомпенсированной схемы в 5градусов/мин - жуть с ружьём. Сдаётся мне, что там просто что-то неисправно, типа матрицы. Проверить проще простого - достаточно гироскоп термостатировать на время проверки.

Времени и термокамеры нет на такие проверки

А.С.>Уж какое есть. Если жёстко зафиксировать гироскоп по двум осям, оставив только ось, вокруг которой крутится ротор, ...
Вижу, тут недопонимание момента. Количество осей, упоминаемое мной - это количество осей ПОДВЕСА. Ось самого волчка не щитаецца!

pokos>Следящая система удерживает платформу таким образом, чтобы выходной сигнал гироскопов был равен нулю. Таким образом, в ГСП возможно применение вместо одного трёхосевого гироскопа трёх одноосевых, что упрощает конструкцию, увеличивает точность и надёжность. Сигнал на выходе гироскопа находится ВБЛИЗИ НУЛЯ. Конечно, можно использовать такую платформу в качестве датчика угловых координат.

pokos>Вижу, тут недопонимание момента. Количество осей, упоминаемое мной - это количество осей ПОДВЕСА. Ось самого волчка не щитаецца!

Тогда не бывает трехосных гироскопов!

А.С.>Тогда не бывает трехосных гироскопов!
Если нужно снимать угловые координаты прямо с датчиков при произвольном вращщщщщении подвеса (как и бывает в ракетах), то только такие и нужны.
только делают их редко - легче прецессию двухосевого померить и учесть.

Видимо не заметили:

А можно поинтересоватся ?

Какой вес должны иметь 3+4 ступень и сколько Х/С вы от них ожидаете.

---

Д.Б.>Видимо не заметили:
Д.Б.>А можно поинтересоватся ?
Д.Б.>Какой вес должны иметь 3+4 ступень и сколько Х/С вы от них ожидаете.

Просто рано говорить об этом.

Д.Б.>Видимо не заметили:
Д.Б.>А можно поинтересоватся ?
Д.Б.>Какой вес должны иметь 3+4 ступень и сколько Х/С вы от них ожидаете.

Дух, я заметил, но, честно говоря, разговоры эти преждевременны... Если формально, то ХС 4-й ступени должна быть около 4,5 км/с, что практически недостижимо в любительских условиях. Вес её полный вместе с ПГ должен быть около 90 кг, пустой - 14 кг

У третьей ступени параметры выглядят более достижимыми - ХС - 2,35 км/с при весе снаряженной ступени 260, пустой - 40 кг

У второй при таких параметрах ХС - 1,17 км/с, у первой - ХС 1,18 км/с

Суммарная ХС четырех ступеней составит 9,2 км/с, что при очень коротком активном участке (322 секунды, сравните с 529 у "Союза"!) достаточно для выползания на очень низкую орбиту (VLEO ) 140 на 145 км. Впрочем, судя по запускам Р-36орб, на такой орбите витков пять-семь продержаться можно...

Кстати, авмич имеет совершенно другой проект орбитальной ракеты
Но пока у нас даже пол-камеры не спаяно, а пора уже браться...

А.С.>Человек, гироскоп не может стабилизировать три оси одновременно - максимум две.
Признаю, с осями я погорячился, поштудирую на досуге.

Я исхожу из того, что ронять кучу ступеней где попало нам никто не даст. Арендовать обычный космодром - это тоже сложнее, чем аэродром... Исходя из этого предстоит работа по повышению массового совершенства. Чтобы вписаться всего в две ступени - одна строго вверх, вторая строго вбок.

Кстати, давно мы не обсуждали эжекторы на первой ступени. А также давно не обсуждали древние Атласы которые имели рекордное массовое совершенство, так как баки были очень тонкие и прочность обеспечивалась внутренним давлением...

А.С.>Дух, я заметил, но, честно говоря, разговоры эти преждевременны... Если формально, то ХС 4-й ступени должна быть около 4,5 км/с, что практически недостижимо в любительских условиях. Вес её полный вместе с ПГ должен быть около 90 кг, пустой - 14 кг

Ууууу.... не ребята. Это и правда недостижимо. 3+4 ступени ХС=4.5 км/c при ПН=200гр ещё куда ни шло. Жаль.

А.С.>Кстати, авмич имеет совершенно другой проект орбитальной ракеты

А теперь послушаем авмича.

avmich>предстоит работа по повышению массового совершенства. Чтобы вписаться всего в две ступени - одна строго вверх, вторая строго вбок.

Тогда ориентируйся на потребную ХС в 10-11 км/с

Всё очень просто . Потребуется несколько более высокий УИ на первой ступени - причём даже не очень обязательно, поскольку на вертикальную ступень не очень большая ХС приходится, при любом раскладе. Для фиксированной второй ступени первую можно и увеличить в размерах, если не удастся поднять УИ. Но пока что, надеюсь, 5 двигателей на первой ступени массой 2 тонны хватит. Со второй, конечно, задача посложнее. Там требуется ХС 7,8 км/с "одним куском", и это, конечно, гораздо "интереснее", чем общая ХС 10-11 км/с так что общая ХС, в общем, не очень важна.

Использоваться будет водород-кислородное топливо с УИ примерно 400 с, с малым давлением (6 атм) в неохлаждаемом двигателе. Массовое совершенство ступени - около 8, масса - около тонны, конечно, вытеснительная подача (при таком-то давлении), тяга - одна тонна, получаемая орбита - эллиптическая, причём точка отсечки двигателей - примерно апогей. Всё это выглядит пока что более достижимым, чем организация полей падения. Разумеется, Миниморум - только первый шаг , после него понадобится, например, работа над баками...

Вот здесь приводятся данные по водородному движку, который бы нам подошёл... если бы не малая тяга и малое отношение тяги к массе. Ну, до орбитальных вопросов пока далеко проект, конечно, в деталях не продуман.

Да, вот это мне нравится уже гораздо больше. Даже при самой дубовой конструкции такая ступень потребует давления в баках атмосфер в 9-10, что организовать плевое дело и массовое совершенство выглядит совершенно реальным...

На самом деле, ХС в 11 км/с совершенно не нужен, тут будет 10 с совсем небольшим...

Как обычно, тунец идёт за тунцом вчера в Новом книжном на Соколе видел популярную книжку по геоидам.

Думал, куда сообщение забросить... раз уж тут разговор о спутниках это ближе, чем то, о чём речь в Ракетомодельном.