БРЭО и АПП ракет среднего калибра

 
1 2 3
RU Андрей Суворов #08.02.2005 22:43
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Ракета "Blue Scout Jr" была полностью неуправляемой. Она запускалась с наклонной направляющей по баллистической траектории высотой до 22000 км. В некоторых источниках фигурирует вдесятеро большая величина, но это явная ошибка. Приборный контейнер этой ракеты весил в районе 10 кг и мог содержать аппаратуру для изучения магнитного поля и радиационных поясов Земли, а мог и любую другую.

Ракета на двигателе тягой в одну тонну будет иметь взлётную массу в районе 400-600 килограммов, и может нести соответствующее количество аппаратуры. Реально её даже можно оснастить активной СУ, например, на твердотельных гироскопах и двигателях размерности 500Н, которых понадобится четыре штуки.
 
PL Wyvern-2 #08.02.2005 23:10  @Андрей Суворов#08.02.2005 22:43
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆

А.С.> . Реально её даже можно оснастить активной СУ, например, на твердотельных гироскопах и двигателях размерности 500Н, которых понадобится четыре штуки. [»]

В своё время, в рамках проекта "любительская орбита" я анализировал схемы УВТ для самодельщиков.
ВЫВОД: единственной приемлимой системой, является УВТ методом впрыска в закритическую область сопла инертной жидкости(фреон).
+сы
+отсутвие подвижных частей, кроме стандартных клапанов.
+быстрая реакция
+легкость и "естественность" прямого цифрового управления
+возможность создания, на основе высокочастотной импульсной схемы работы клапанов, адаптивных алгоритмов управления, не требующих предварительных стендовых испытаний(весьма сложных)
-сы
-малые тяги УВТ -для маневров по крену, видимо, необходимы отдельные микроРДТТ
-усложнение соплового аппарата(но не значительное)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
RU Андрей Суворов #08.02.2005 23:24
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Питание борта такой ракеты лучше всего делать от серебряно-цинковых батарей. Они могут отдавать очень большие токи на активном участке траектории, где придётся управлять мощными электромагнитами клапанов, подающих перекись в управляющие двигатели, и другими исполнительными механизмами.

Поэтому важна не номинальная ёмкость в ампер-часах, а ёмкость в 15-минутном режиме разряда. При этом никель-кадмиевый аккумулятор с номиналом 0,6 А*ч оказывается выгоднее, чем никель-металлогидридный с номиналом 1,5 А*ч

Такой ракете нужна уже полноценная аппаратура подготовки и пуска (АПП), а также настоящая радиотелеметрическая система с пропускной способностью минимум 38,4 кбит/с

Регистрировать нужно, как минимум:
1. Давление в КС маршевого двигателя
2,3. Давления в баках горючего и окислителя
4,5. Давления в магистралях О и Г на входе в двигатель
6. Давление в баллоне газа наддува
7. Продольное ускорение
8,9,10. Углы тангажа, рыскания и крена
11,12. Напряжение в бортсети до и после стабилизаторов
13. Температура в приборном отсеке
14. Срабатывания клапанов управляющих двигателей

Ещё желательно регистрировать

15,16. Расход в магистралях О и Г
17,18. Нормальное и боковое ускорения
19,20,21,22. Давления в камерах управляющих двигателей
23,24,25,26. Температуры катализаторов управляющих двигателей
27. Температуру рубашки КС маршевого двигателя
28,29. Забортное давление воздуха и скоростной напор.

При оснащении ракеты солнечным датчиком дополнительно ещё нужны

30,31. Горизонтальное и вертикальное положение Солнца в поле зрения.
 
RU Андрей Суворов #08.02.2005 23:43  @Андрей Суворов#08.02.2005 22:43
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

А.С.>> . Реально её даже можно оснастить активной СУ, например, на твердотельных гироскопах и двигателях размерности 500Н, которых понадобится четыре штуки. [»]
Wyvern-2> В своё время, в рамках проекта "любительская орбита" я анализировал схемы УВТ для самодельщиков.
Wyvern-2> ВЫВОД: единственной приемлимой системой, является УВТ методом впрыска в закритическую область сопла инертной жидкости(фреон).
Вообще-то управление микроЖРД на перекиси имеет все те же плюсы, и не имеет приведённых минусов, но имеет другой серьезный минус - снижение эффективного УИ. Впрочем, впрыск жидкости в закритическую часть сопла тоже снижает УИ, возможно, не так сильно, но снижает. Среди минусов впрыска забыли упомянуть необходимость третьего бака - для впрыскиваемой жидкости.
Впрочем, это выходит за рамки топика БРЭО
 
+
-
edit
 

anovikov

втянувшийся

Мне кажется, вопрос с УВТ можно разделить на 2:

1. УВТ ракеты CATS-Prize класса (100 км), о которой сейчас реально идет речь. Ее активный участок траектории будет проходить почти полностью в плотных слоях атмосферы до высоты 30-40 километров. Может быть, проще всего использовать аэродинамические рули? Или потребная мощность для их привода превысит имеющиеся возможности?

2. УВТ орбитальной ракеты. Очевидно, другой. "большие дяди" обычно используют карданный подвес для движка, что в данном случае очевидно не подходит из-за неподъемной сложности по любительским меркам. Мне кажется, для первой ступени подойдет п.1, а для остальных вариант со впрыском фреона выглядит вполне подходящим. Тем более, что инертная масса этих ступеней будет уже очень чувствительна, а величины необходимых управляющих усилий не очень велики.

Кармак использует газоструйные рули, но у него энергетика не та.
 
+
-
edit
 

anovikov

втянувшийся

Кстати, на сайте SpaceX апдейт выложили. Если коротко - они сильно затягивают тестирование и ходят по множественным граблям. Характеристики двигателя первой ступени оказались чуть хуже, чем ожидалось, из-за существенно худшей, чем ожидалось, работы форсунок, второй - чуть лучше, многоразовость получается достаточно уверенно, даже обещают снижение цены если получится. По-прежнему планируют запуск на 1 квартал этого года, что выглядит уже все менее и менее реалистично
 
RU Андрей Суворов #09.02.2005 12:05
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Для УВТ лучше организовать отдельный топик. Здесь правильнее обсуждать только БРЭО. И то будет немало трафика.
 
RU RSR13 #09.02.2005 13:11  @Андрей Суворов#08.02.2005 23:43
+
-
edit
 

RSR13

втянувшийся
Wyvern-2>> ВЫВОД: единственной приемлимой системой, является УВТ методом впрыска в закритическую область сопла инертной жидкости(фреон).
А.С.> Вообще-то управление микроЖРД на перекиси имеет все те же плюсы, и не имеет приведённых минусов, но имеет другой серьезный минус - снижение эффективного УИ. Впрочем, впрыск жидкости в закритическую часть сопла тоже снижает УИ, возможно, не так сильно, но снижает. Среди минусов впрыска забыли упомянуть необходимость третьего бака - для впрыскиваемой жидкости.
А.С.> Впрочем, это выходит за рамки топика БРЭО [»]

Зачем френон , то впрыскивать ??? Впрыскивать лучше перекись ! Она же есть , и лучше френона работать будет :)
 
RU Андрей Суворов #09.02.2005 13:43  @RSR13#09.02.2005 13:11
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

RSR13> Зачем френон , то впрыскивать ??? Впрыскивать лучше перекись ! Она же есть , и лучше френона работать будет :) [»]

Перекись всё же лучше впрыскивать в отдельный микро-ЖРД. Эффективность выше. А в маршевик её впрыскивать нельзя - медное сопло проест нафиг. Оксид меди рыхлый и не препятствует дальнейшему окислению.
Поэтому для нашего движка альфа должно быть меньше единицы в любой точке.

Но это опять же не про БРЭО.
 
RU Андрей Суворов #10.02.2005 11:34
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

По ряду причин в качестве источника питания рассматривается батарея из вот таких аккумуляторов. Это плоский прямоугольный аккумулятор, применяющийся сейчас во многих носимых устройствах. На мониторе-семнашке при разрешении 1280х1024 картинка получается практически в натуральную величину
Люди, скажите мне, как мне из двадцати имеющихся банок отобрать две партии по шесть, максимально соответствующих друг другу, при этом максимально надёжные.
Заряжаться они будут только вне борта ракеты.
Буду благодарен и за советы, как лучше соединять их в батарею. Стандартный способ - приваривание стальной ленточки контактной сваркой - не очень нравится из-за довольно большого контактного сопротивления и других причин. В то же время, требования по вибростойкости и т.п. довольно высокие.
Прикреплённые файлы:
acc_f6l.gif (скачать) [5,62 кбайт, 34 загрузки] [attach=24370]
 
 
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Думаю, что насчёт аккумуляторов вообще и соединения их в частности хорошо бы спросить на RCФорум, ссылка вверху. В самолётах на электродвигателях весьма мощные батареи.
RU Lebedev V #10.02.2005 14:32  @Андрей Суворов#10.02.2005 11:34
+
-
edit
 

Lebedev V

опытный

А.С.> По ряду причин в качестве источника питания рассматривается батарея из вот таких аккумуляторов. Это плоский прямоугольный аккумулятор, применяющийся сейчас во многих носимых устройствах. На мониторе-семнашке при разрешении 1280х1024 картинка получается практически в натуральную величину
А.С.> Люди, скажите мне, как мне из двадцати имеющихся банок отобрать две партии по шесть, максимально соответствующих друг другу, при этом максимально надёжные.
А.С.> Заряжаться они будут только вне борта ракеты.
А.С.> Буду благодарен и за советы, как лучше соединять их в батарею. Стандартный способ - приваривание стальной ленточки контактной сваркой - не очень нравится из-за довольно большого контактного сопротивления и других причин. В то же время, требования по вибростойкости и т.п. довольно высокие. [»]

Простейший способ имеющий очень большую эффективность .
заряжаешь , даешь отлежаться сутки без нагрузки , потом разряжаешь на ту нагрузку (эквивалент) к которой будет потом подключаться батарея ., контроль разрядки смотришь запоминающим осцилком такты проверки ну например 10 сек ( в качестве осцилка = комп со звуковой картой вход которой подключен к нагрузке.) получаешь графы разрядки аккомуляторов . выбираешь те которые наиболее близко соответствуют друг другу.

могешь (если нелениво) подобрать более подробно для этого кроме графа надо подобрать еще и по емкости = метода такая-же как выше но надо контролировать проводить как минимум 2 проверки первая по току 0.1 емкости разрядка до напряджения 1в емкость = интеграл получившийся кривой :-)))) вторая = свежезаряженные с таким-же током .
( или с током на который рачитываете использовать ...)

требования по вибростойкости = похерь .
стоимость пакета аккомуляторов = призрачна , если боишся зачисть аккомуляторы до корпуса и залейте эпоксидкой ( или любым компаудом) до состояния монолитного изделия , так как у вас прямоугольные элементы компауд занимает минимум объема и веса.

по поводу объединения аккомуляторов = помнишь что мне советовал на аналогичный вопрос. если зальете батарею компаудом то можно идти по этому пути ?
 
RU termostat #10.02.2005 15:38
+
-
edit
 

termostat

аксакал

По моему нужно на AVR сделать какой то логер разряда - можно сразу контролировать несколько акб по числу АЦП. Нагрузки авто-лампы.
RU Андрей Суворов #10.02.2005 16:06  @termostat#10.02.2005 15:38
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

termostat> По моему нужно на AVR сделать какой то логер разряда - можно сразу контролировать несколько акб по числу АЦП. Нагрузки авто-лампы. [»]

Времени вот только нет на это... Но, возможно, придётся. Не возьмёшь это на себя? Проблема в том, что заряжать их нужно отдельно, т.е. каждый через свой генератор тока или другую токоограничивающую цепь.
 
RU termostat #10.02.2005 17:49
+
-
edit
 

termostat

аксакал

Постараюсь помочь, напиши приватом что нужно и какие АКБ. А нельзя ли из все послед соединить и заряжать одним током? пусть с небольшой перезарядкой.
RU CaRRibeaN #11.02.2005 10:09
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Интересно, а как должны выглядеть радиочасть такой ракеты? Видимо ватт 5 на omni? или штырь... Частотой 430 скорее всего (хотя можно и гиг некоторых видеопередатчиков...). На какое максимальное расстояние мы должны расчитывать?

Кстати я так думаю что видеосигнал с борта надо записать в основные транслируемые величины.

>15,16. Расход в магистралях О и Г

можно как заменить, так и дополнить "уровень в баках О и Г"

Хотя таких параметров можно много напридумывать, но лучше не перебарщивать.

Есть подозрение что вся электроника такой ракеты будет весить уже килограммы и немаленькие. И стоить тоже немало.
Shadows of Invasion.  
RU Андрей Суворов #11.02.2005 10:51  @CaRRibeaN#11.02.2005 10:09
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

CaRRibeaN> Интересно, а как должны выглядеть радиочасть такой ракеты? Видимо ватт 5 на omni? или штырь... Частотой 430 скорее всего (хотя можно и гиг некоторых видеопередатчиков...). На какое максимальное расстояние мы должны расчитывать?

Да, я тоже думаю, что 433 МГц, что от ватта до пяти, но антенна может быть направленной (типа двойного квадрата или спирали), и светить "вниз-вбок". Расстояние - ну, хотелось бы минимум до конца активного участка. Т.е. километров 20...

CaRRibeaN> Кстати я так думаю что видеосигнал с борта надо записать в основные транслируемые величины.

Ну, это отдельный передатчик... Телеметрия для нас важнее.

>>15,16. Расход в магистралях О и Г
CaRRibeaN> можно как заменить, так и дополнить "уровень в баках О и Г"
CaRRibeaN> Хотя таких параметров можно много напридумывать, но лучше не перебарщивать.

Знаешь, Валь, перечисленный набор я считаю минимально необходимым для того, чтобы в случае чего ответить на вопрос "а что случилось с ракетой". Т.е. я бы, без КРАЙНЕЙ необходимости, не стал отказываться ни от одного из этих параметров.

CaRRibeaN> Есть подозрение что вся электроника такой ракеты будет весить уже килограммы и немаленькие. И стоить тоже немало. [»]

Заграница нам поможет! (С) :D было бы куда поставить эту электронику, а что поставить - мы найдём!
 
RU CaRRibeaN #11.02.2005 11:06
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

>Ну, это отдельный передатчик... Телеметрия для нас важнее.

А помоему правильнее было бы зафигачить телеметрию вместо звука. Хотя мерить 30 параметров... полосы может и не хватить.

Слушай, а какой ты прикидывал пустой вес. Я от балды задал пустой вес 200 кг, получил 70 секунд активный участок и 30 км высоты burnout. (кстати впечатляет, уже как у взрослых... еще бы программируемые развороты по тангажу и дренаж жидкого кислорода перед стартом ;))))

Правда все равно не хватает таких характеристик для достижения 100 км. Разве что импульс будет выше 200.

>Знаешь, Валь, перечисленный набор я считаю минимально необходимым для того, чтобы в случае чего ответить на вопрос "а что случилось с ракетой".

Согласен с тобой полностью. Тут углы срезать нельзя. Еще неплохо было бы иметь дискретные данные о положении всех клапанов, не помню, ты упомянул или как.

>но антенна может быть направленной (типа двойного квадрата или спирали)

Ммм... хотелось бы видео получить со 100 км высоты %)
Shadows of Invasion.  
RU Андрей Суворов #11.02.2005 11:50
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

CaRRibeaN> Слушай, а какой ты прикидывал пустой вес. Я от балды задал пустой вес 200 кг, получил 70 секунд активный участок и 30 км высоты burnout. (кстати впечатляет, уже как у взрослых... еще бы программируемые развороты по тангажу и дренаж жидкого кислорода перед стартом ;))))
CaRRibeaN> Правда все равно не хватает таких характеристик для достижения 100 км. Разве что импульс будет выше 200.

Смотри - я рассматривал такой вариант:
1. Шесть шар-баллонов, подобных тому, что дал нам Дима. У него их ровно столько и есть, но он сказал, что отдаст их только если будет полная уверенность, что оно полетит.
2. Четыре баллона содержат перекись, один - керосин, один - жидкий азот. Я выяснял, сталь аустенитная, при температуре жидкого азота не охрупчивается.
3. Вес каждого баллона 19 кг (или 16? что-то я уже путаюсь). Плюс жидкий азот, который никуда не девается, его ещё 30 кг. Итого уже 144 кг. Двигатель весит 7,5 кг. из них 3,25 трубочная рубашка, 0,75 коллектор, 1,1 ФГ, 1 - перекись в рубашке, остальное - силовое подкрепление. Рама двигателя и трубопроводы я, надеюсь, уложатся в 5 кг. Итого 156 кг. Неработающую обшивку, и то, что принимает на себя изгибные нагрузки, я надеюсь впихнуть в 10 кг. Обтекатель - ещё 4 кг, итого уже 170.

Вывод - имея 15 кг на СУ и БРЭО, мы имеем конечную массу ракеты 185 кг. Правда, при этом время активного участка составит всего около 44 секунд при 205с УИ. Но, за счёт более быстрого разгона ракета поднимается почти на ту же высоту.
 
RU CaRRibeaN #11.02.2005 23:32
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

>2. Четыре баллона содержат перекись, один - керосин, один - жидкий азот. Я выяснял, сталь аустенитная, при температуре жидкого азота не охрупчивается.

Не особо оптимально, но видимо ничего не поделаешь.

>3. Вес каждого баллона 19 кг (или 16? что-то я уже путаюсь). Плюс жидкий азот, который никуда не девается, его ещё 30 кг. Итого уже 144 кг. Двигатель весит 7,5 кг. из них 3,25 трубочная рубашка, 0,75 коллектор, 1,1 ФГ, 1 - перекись в рубашке, остальное - силовое подкрепление. Рама двигателя и трубопроводы я, надеюсь, уложатся в 5 кг. Итого 156 кг. Неработающую обшивку, и то, что принимает на себя изгибные нагрузки, я надеюсь впихнуть в 10 кг. Обтекатель - ещё 4 кг, итого уже 170.
Вывод - имея 15 кг на СУ и БРЭО, мы имеем конечную массу ракеты 185 кг.

Мне почему-то кажется что в 185 мы не уложимся :)

Такая ракета у меня в launch'e достигла 50 км.
Shadows of Invasion.  
+
-
edit
 

anovikov

втянувшийся

А вариант с аэродинамическими стабилизаторами (управляемыми) и launch rail средней длины не рассматривается принципиально?
 
RU CaRRibeaN #12.02.2005 12:07
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

>А вариант с аэродинамическими стабилизаторами (управляемыми) и launch rail средней длины не рассматривается принципиально?

К сожалению с нашим стартовым ускорением, в районе 14 м/с Рэйл должен быть метров 50-60. :) По моим представлениям максимум который мы можем воплотить в жизнь - 10 м.
Shadows of Invasion.  
+
-
edit
 

Metanol

опытный

В качестве передатчика на 430мгц можно использовать автомобильную радиостанцию на этот диапазон, они мощностью 40ватт (можно настроить любую мощность от 0 до 40), весят 1кг,стоят бу примерно 100$

Полоса там правда узкая 10кгц

 
RU CaRRibeaN #12.02.2005 23:52
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

>Полоса там правда узкая 10кгц

А WFM там не бывает что ли? Это раз, а второе - там что, фильры стоят? Нельзя модуляцию прям на смеситель перед варикапом завести?
Shadows of Invasion.  
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
RU Metanol #13.02.2005 02:24  @CaRRibeaN#12.02.2005 23:52
+
-
edit
 

Metanol

опытный

>>Полоса там правда узкая 10кгц
CaRRibeaN> А WFM там не бывает что ли? Это раз, а второе - там что, фильры стоят? Нельзя модуляцию прям на смеситель перед варикапом завести? [»]

На смеситель точно можно подать, так цифровые данные передают, типа радиомодем,да фильтры стоят полосу режут,чтобы за 10 не вылезти

а что такое WFM не знаю, АМ, FM,и SSB знаю

 
1 2 3

в начало страницы | новое
 
1914: Покушение Гаврилы Принципа на австрийского престолонаследника Франца Фердинанда в Сараево и его жену, послужившее поводом к началу Первой мировой войны. (102 года).
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru