Стабилизация Активная - часть II

В первой прикидке торцевик такую дуру не поднимет.
Торцевик, тяга - 600-700 грамм (если карамель)
Масса ракеты - килограмма 2,5-3

На Википедии - PID controller - Wikipedia, the free encyclopedia - на мой взгляд, неплохая статья по подбору коэффициентов для построения алгоритма стабилизации.

Да ну. При диаметре заряда 12 мм мой торцевик на форсированной ржавчиной карамели обеспечивал среднюю тягу 250 г. При диаметре заряда 50 мм получаем в 17 раз большую площадь горения, т.е. грубо говоря 4 кг тяги.
Такие вот пирожки.

Мужики, с коэффициентами разбирайтесь сами. Вы мне скажите, где что просверлить, и что куда прикрутить. Нужно разделение труда. А то опять все заглохнет.

***
4 кг тяги - это на карамели. Я не планирую карамельный торцевик под это дело. Я рассчитываю на топливо Сергея, как максимально взрывобезопасное и обеспечивающее более высокую тягу, чем карамель - при той же площади горения.
Или я не прав насчет скорости горения?

Non-conformist> Я рассчитываю на топливо Сергея, как максимально взрывобезопасное и обеспечивающее более высокую тягу, чем карамель - при той же площади горения.

может более низкая скорость горения ухудшать ситуевину.

Да. Я понял со слов Андрея, что при большей тяговооруженности легче стабилизировать. К сожалению я не знаю, что дает выше тягу при равной площади горения - форсированная сахарная карамель, или пха-топливо, с которым сейчас работает Сергей.

дак посчитать. плотность - скорость - масса - импульс - тяга. и сравнить.

Сергей появится - ситуация с топливом прояснится, я думаю.

Да... Ролик с Армадилло (третий снизу) - просто фантастика.
Скачал еще ролик с демонстрацией работы карданного подвеса движка: Gimbals actuators in action. Два мегабайта, чудак крутит джойстик, а двигатель на кардане пляшет в такт движениям его руки. Управление по двум осям тоже, кстати.
У меня тоже так скоро будет.

Пока что ПХА-топливо горит со скоростью 5 мм/с, что в 2-3 раза меньше хорошо катализированной карамели. Учитывая разницу в УИ, тяга будет примерно одинаковая. Но двигатель на ПХА при равной массе топлива будет работать в 2-3 раза дольше (при равной тяге).

Движок на карамели удобно делать в картонном корпусе. Для ПХА - только металл или стеклопластик, картон прогорит.

Serge77> Пока что ПХА-топливо горит со скоростью 5 мм/с, что в 2-3 раза меньше хорошо катализированной карамели. Учитывая разницу в УИ, тяга будет примерно одинаковая.


Но у ПХА ведь еще и плотность меньше по моему.

Да, плотность меньше процентов на 10-15, но для грубой оценки, о которой я писал, это не имеет значения.

Вот такой вот девайс имхо чудненько заменит серии дорогостоящих испытаний со всевозможными авариями. Компрессор есть, датчик есть. Энтузиазм ЕСТЬ!

1 - источник света
2 - фотодатчик направления
3 - активаторы центрального замка
4 - диск-отражатель

Принцип работы (отклонения диска-тражателя) ясен из ролика "Gimbals actuators in action" с сайта "Armadillo aerospace".

Мне кажется эта штука не сможет удержаться никаким управлением. Вот если снизу будет дуть не одна струя, а целое поле струй с шагом между струями в 3-5 (а то и 10) раз меньшим, чем размер отражателя, тогда сможет.

Ну... Во-первых это легко проверить. Во-вторых опять-таки легко сделать рассекатель и получить это самое поле струй с каким угодно шагом. Но в таком случае имхо никакой системы стабилизации и не потребуется - при достаточно низком цт парящей конструкции.
Сама конструкция обещает быть довольно легенькой, так что мощного компрессора вовсе не потребуется. Как бы пылесоса не хватило. Поднять-то надо всего на пару сантиметров, и продемонстрировать устойчивость.
Интересно, а изменится ли физика полета, если не отражением работать, а тягой? Т.е. если вместо отражателя закрепить гибкий шланг, и дуть им в землю? Будет ли такая противоположность с физической точки зрения тем же самым? Воздействием упругости шланга на висящий девайс пренебрегаем.

Да нет, вроде бы должна висеть и в одной струе. Начинает сваливаться - цт отклоняется в противоположную сторону, получаем парирующее скольжение. И т.д.

Non-conformist> Но в таком случае имхо никакой системы стабилизации и не потребуется - при достаточно низком цт парящей конструкции.

Так нужно же держаться под лампой, не съезжая в сторону. Или какая задача?

Non-conformist> Интересно, а изменится ли физика полета, если не отражением работать, а тягой? Т.е. если вместо отражателя закрепить гибкий шланг, и дуть им в землю?

Конечно изменится! Это как раз получится точная аналогия с ракетным двигателем. А то, что ты нарисовал - совсем другое, здесь точка приложения силы от струи воздуха смещается. А при наличии ракетного двигателя - не смещается.

Non-conformist> Да нет, вроде бы должна висеть и в одной струе. Начинает сваливаться - цт отклоняется в противоположную сторону, получаем парирующее скольжение. И т.д.

Каким образом цт отклоняется? У тебя будет качаться лёгкий отражатель относительно остальной конструкции, а не наоборот. Конечно и конструкция будет немного качаться, но на ЦТ это будет мало влиять.

> Или какая задача?
Первостатейная имхо задача - парировать крен, сваливание. Т.е. стабилизировать курс и тангаж. Съезжание в сторону (снос, скольжение) - чепуха, меня это не волнует. По любому его не получится парировать солнечным датчиком. Солнце слишком далеко, чтобы датчик почувствовал плоско-параллельное перемещение его оси относительно солнца. Чувствовать он будет только крен и тангаж.
В случае с лампой (расстояние до источника небольшое) задача парирования плоско-параллельного съезжания решается автоматически - затенением соотв. сенсоров светоделительной крестовиной.

> как раз получится точная аналогия с ракетным двигателем
Это я понимаю. Вот только практически воплотить это несколько сложнее, чем отражательную систему. Я вижу свисающий с потолка воздушный шланг, на котором висит девайс. Девайс имеет такую массу, чтобы шланг был слегка натянут. Шланг проходит через плотно его охватывающее отверстие в верхней пластине, которое исключает продольное перемещение шланга через него, а сопло закреплено на поворотной нижней пластине. Хотя тут уже трудно сказать, какая из этх двух пластин будет поворотной, и относительно чего. Короче, задача - изогнуть шланг на прмежутке между пластинами девайса.
При отключенной системе стабилизации и подаче давления получаем хаотическое перемещение девайса в пространстве (дворник упустил поливочный шланг), при включенной системе шланг стабилизируется на источник света, и дает тягу стабильного направления.

> Каким образом цт отклоняется?
Ну как каким? Поставь на стол девайс, втяни один активатор, вытяни другой. Отклоняется цт? Натурально отклоняется имхо. Точно так же и в воздухе, только вместо стола - упругая струя.

> У тебя будет качаться лёгкий отражатель относительно остальной конструкции, а не наоборот
Вот и я так думал сначала. А сейчас что-то передумал.
Скорее всего будет средний вариант между твоим и моим. Струя все-таки не стол.
Но парирование будет имхо однозначно.

М-да, с отражателем, наверное, действительно не получится. Парирования не получается. При попытке системы восстановить вертикальность, она вроде бы будет выдуваться за пределы струи...
Действительно, проще сделать. Все представить у меня лично мозгов не хватает. Маятник надо для начала попробовать запустить.

Non-conformist> Это я понимаю. Вот только практически воплотить это несколько сложнее, чем отражательную систему. Я вижу свисающий с потолка воздушный шланг, на котором висит девайс.

А где тогда ты видишь лампу и фотодатчик?
Нужен не один шланг, а 3 или 4, свисающих сверху-сбоку, примерно как стропы от парашюта.

>> Каким образом цт отклоняется?
Non-conformist> Ну как каким? Поставь на стол девайс

На столе - это совсем не то же самое, что на воздушной струе.
В струе относительное перемещение двух частей относительно шарнира будет обратно пропорционально их массе. Это практически то же самое, что космонавт, висящий в невесомости. Отвёл руку в сторону - всё тело немного повернулось в другую сторону.

> В струе относительное перемещение двух частей относительно шарнира будет обратно пропорционально их массе.
Это в НЕВЕСОМОСТИ и БЕЗВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ относительное перемещение двух частей относительно шарнира обратнопропорционально их массе. А здесь упругая воздушная струя. Я уже написал - будет не твой, и не мой вариант, будет что-то среднее.
Но у меня уже не получается застабилизировать эту отражательную табуретку в неподвижной струе. Ее будет выдувать-выплевывать за пределы струи при малейшей попытке парировать заваливание. Отбой.

Со шлангом все гораздо интереснее. Там получается вроде бы, что хоть вообще сбоку его подводи - все равно его масса и упругость будут парироваться системой:

О, хорошая конструкция. Только зачем сопло не посередине?

Serge77> Вот если снизу будет дуть не одна струя, а целое поле струй

душ водяной от водопровода

Non-conformist> Воздействием упругости шланга на висящий девайс пренебрегаем.


шланг нужен длинный и подведен вертикально сверху.

> Только зачем сопло не посередине?
Чтобы визуализировать, утрировать погрешности (эксцентриситет тяги, например) при изготовлении реальной ракеты. И чтобы подумать, как будет действовать система в этом случае...

лучше всеже от простого к сложному. т.е. по центру для начала. А потом уже можно вручную вносить возмущения по платформе торкая и перекрывая часть потока чем либо.