Создание ракеты «Проект АРМ1»

RLAN> Высказываются мнения, что это сопровождается значительными скачками давления внутри ракеты.

Это писали на AROCKET люди, которые либо на своих ракетах получили выброс парашюта на полной скорости, либо видели это у других. Мнение у всех совпадало - это скачок давления при переходе через сверхзвук.

Коммерческие барометрические высотомеры/датчики апогея имеют защиту от этого, про это обязательно пишут в спецификациях. Как сделано не знаю.

Может поставить GPS ? Вот тут обсуждали:
GPS

Да нет всё прощё, дополнительная фильтрация по времени от таких скачков. Для принятия решения о выбросе парашюта требуется чтобы изменение продолжалось например n секунд, у меня сделано так в прошивке, для избежания ложного старта. Хотя конечно получить опытные данные было бы интересно. По поводу GPS, есть вероятность потери спутников, а также нужно обеспечить горизонтальное или как минимум вериткальное положение антенны.

Yuran> Да нет всё прощё, дополнительная фильтрация по времени от таких скачков. Для принятия решения о выбросе парашюта требуется чтобы изменение продолжалось например n секунд

Проблема в том, что мы не знаем, что именно происходит на сверхзвуке - единичный скачок или много скачков или скачок и за ним изменение давления в какую-то сторону. Т.е. неизвестно, что фильтровать.

> Проблема в том, что мы не знаем

Неужели в литературе ничего нельзя найти? Это же все давным-давно тщательно изучено и подробно описано.

RLAN>> Высказываются мнения, что это сопровождается значительными скачками давления внутри ракеты.
Serge77> Это писали на AROCKET люди, которые либо на своих ракетах получили выброс парашюта на полной скорости, либо видели это у других. Мнение у всех совпадало - это скачок давления при переходе через сверхзвук.

Полет на сверхзвуке сопровождается значительным ускорением, т.е. ракета либо разгоняется (есть тяга), или тормозится. Значит можно ввести блокировку от простейшего датчика ускорения (ака магнит с 2-я герконами).
В случае обнаружения резких скачков давления (разница одного отсчета и среднего за последних N отсчетов, разница двух последовательных отсчетов и т.п. превышают порог) вводить блокировку "сбой барометра" на пару секунд.

При обработке выкидывать все отсчеты которые отличаются от соседей более чем на 10%. Остальные усреднять по последним 16 значениям.

Кроме того банальный флажок - тоже хорошая блокировка.

Плюс блокировка на старте, блокировка на N секунд после старта.

Критерий апогея - среднее давление 10 секунд назад было выше и росло, а теперь ниже и падает или минимальное среднее давление меньше текущего на ХХХ и давление растет. ИМХО.
Критерий ввода основного парашюта - последовательное прохождение отметок средняя высота 250м, 200м, 150м с интервалами между отметками 1-5 секунд.

А вообще - когда будут данные с реальной сверхзвуковой ракеты - тогда будет проще.

>> Проблема в том, что мы не знаем
Non-conformist> Неужели в литературе ничего нельзя найти? Это же все давным-давно тщательно изучено и подробно описано.

Литература не поможет, тебе надо именно твою ракету моделировать, или делать нормальный ПВД. Количество скачков уплотнения и то как они проходить будут - зависит от геометрии.

timochka> Полет на сверхзвуке сопровождается значительным ускорением, т.е. ракета либо разгоняется (есть тяга), или тормозится.

Насколько сильным будет торможение на высотах больше 10 км? Это наверняка можно расчитать, в отличие от скачков внутри отсека. Rocksim должен дать вполне годные данные. RLAN, напиши свежие данные по весу ступеней , размерам, топливу, попробую посчитать.

> Значит можно ввести блокировку от простейшего датчика ускорения (ака магнит с 2-я герконами).

Уж лучше ставить нормальный акселерометр.

timochka> В случае обнаружения резких скачков давления (разница одного отсчета и среднего за последних N отсчетов, разница двух последовательных отсчетов и т.п. превышают порог) вводить блокировку "сбой барометра" на пару секунд.

По-моему, барометр будет врать не только в момент скачков, а в течение всего полёта на сверхзвуке. Или нет?

timochka> А вообще - когда будут данные с реальной сверхзвуковой ракеты - тогда будет проще.

А чтобы получить данные - нужно её благополучно вернуть, а для этого нужны данные ;^))

Свежие данные.
Масса 1ступени (пустой) -2,2кг.
Масса топлива -2,65кг.
Планируемый импульс 6000 Н*с
Время работы -4сек
Масса 2 ступени (пустой) - 2кг
Масса топлива 2,7кг
Планируемый импульс 6000 Н*с (с учетом высотности)
Время работы - 10 сек
Масса аппаратного+парашютного отсеков -2,5кг.

По второй ступени -массы реальные, импульс и время - вилами по воде писаные.
По остальным отсекам -прикидка.

Serge77> По-моему, барометр будет врать не только в момент скачков, а в течение всего полёта на сверхзвуке. Или нет?

Будет, да. Но пересчитать можно.

timochka>> А вообще - когда будут данные с реальной сверхзвуковой ракеты - тогда будет проще.
Serge77> А чтобы получить данные - нужно её благополучно вернуть, а для этого нужны данные ;^))

Нет, для этого нужен всего лишь третий парашют - стабилизирующий, открывающийся по таймеру. Его размер должен быть небольшим настолько, чтобы с гарантией не оторваться на сверхзвуке и большим достаточно, чтобы затормозить ракету до не более чем 100 м/с, что дало бы возможность выпустить с гарантией неотрыва второй парашют, тормозной, который бы снизил эту скорость - и тоже с гарантией неотрыва основного.

А вот потом, интерпретировав на земле данные, можно в следующем полёте открываться по высотомеру.

Я всё таки склоняюсь, к идее блокировки срабатывания по таймеру. RLAN а есть расчёты с планируемыми графиками ускорения? Хотелось бы посмотреть.

P.S. Я думаю нужно также в зарубежном сегменте сети поискать, наверняка есть графики, там ведь уже люди занимаются не первый год. Надо использовать их опыт.

Расчетов нет, надеюсь, Сергей сделает.
Доп. информация.
Первая ступень -чертеж, размеры реальные.
Вторая ступень - аналогично, но стабилизаторы вдвое меньшей площади.
Остальные отсеки - тот же диаметр, суммарно - 1,2 метра с обтекателем.
Думаю в обтекатель вживить титановую иглу, ок 20 см длиной.
Все кромки стабилизаторов заточены под углом 30 градусов.

Вечером посчитаю.

Масса 1ступени (пустой) -2,2кг.
Масса 2 ступени (пустой) - 2кг

Это со стабилизаторами?

Масса аппаратного+парашютного отсеков -2,5кг.

Т.е. полный вес 2.2+2+2.5=6.7 кг ?

Serge77> Насколько сильным будет торможение на высотах больше 10 км? Это наверняка можно расчитать, в отличие от скачков внутри отсека. Rocksim должен дать вполне годные данные. RLAN, напиши свежие данные по весу ступеней , размерам, топливу, попробую посчитать.
>> Значит можно ввести блокировку от простейшего датчика ускорения (ака магнит с 2-я герконами).
Serge77> Уж лучше ставить нормальный акселерометр.
Я все время забываю масштабы ракеты Для такой конечно лучше нормальный акселерометр.
Кроме того можно и нормальный ПВД сделать и скорость мерять

Serge77> По-моему, барометр будет врать не только в момент скачков, а в течение всего полёта на сверхзвуке. Или нет?

Во первых при проходе барьера будут именно скачки, а потом будет стабильно врать (но там уже пересчитать можно). Главное что при сверхзвуковом полете парашют все равно противопоказан, поэтому тут можно просто блокировать выпуск парашюта.

Кстати выпуск апогейного парашюта можно производить когда скорость снижения будет в пределах 10 - 100 м/с. И это единственное условие!

Serge77> Вечером посчитаю.
Serge77> Масса 1ступени (пустой) -2,2кг.
Serge77> Масса 2 ступени (пустой) - 2кг
Serge77> Это со стабилизаторами?
Конечно, да.
Serge77> Масса аппаратного+парашютного отсеков -2,5кг.
Serge77> Т.е. полный вес 2.2+2+2.5=6.7 кг ?
Полный вес ?
Это без топлива.
А с топливом будет 12,05кг.
Где то так, сЭм, восЭм

Толщина стабилизаторов 4мм верхние и 4,5мм - нижние.
Если это в какую то программу надо.

С датчиком давления (который от тонометра) случился некоторый облом.
Подключив манометр и подав несколько более полатмосферы - получил замыкание обкладок.
Жалко

Поскольку сигнал частота/давление мне надо все равно, вижу два варианта решения этой проблемы.
1. Создать разряжение в данном датчике и загерметизировать.
Это позволит вывести рабочий диапазон до нужных 1/10-1/20 атм.
Но в свете обсуждения термокомпенсации, мне этот датчик все меньше нравится.
Ведь его зависимость от температуры не заметная, а очень заметная. Уж не знаю, как конструкция, а рабочее тело (воздух) будет сжиматься при охлаждении на заметные 5-10-15%.
Ни хрена себе ошибочка.
2. Использовать Моторольный датчик. Нужна схема преобразователь напряжение-частота.
У меня есть КР1108ПП1. Но там питание ±15В. Неудобно. Насколько удовлетворительным качеством обладает АЦП ATtiny13? Можно ли на нем это сделать?. То, что можно сделать, я не сомневаюсь, но насколько это будет точно?

Манометр можно теплоизолировать наверно.

АЦП ATtiny13 8-бит должен достоверных выдавть (по документам и 9) и тут Сергей исследовал метод устреднения измерений для увеличения разрешения.

Посчитал с такими параметрами:

1 ст.
пустая 2,20 кг
топливо 2,65 кг
сумм.имп. 6000,00 Н*с
УИ 231,00 с
время работы 4 сек

2 ст.
пустая 4,5 кг
топливо 2,70 кг
сумм.имп. 6000,00 Н*с
УИ 227,00 с
время работы 10,00 с

диаметр 81 мм

Разделение ступеней и воспламенение второй ступени на 20-й секунде полёта.

Trajectory Data:

1. _                    Time (s)   Altitude (m)   Velocity (m/s) Acceleration (m/s2)  
2. Ignition             0.00          0.00           0.00                0.00
3. Tower                0.24          3.06          25.56              107.15
4. Burnout              4.01        901.88         450.03               36.20
5. Stage Separation    20.00       5114.44         145.71               11.29
6. Ignition            20.10       5128.95         144.54               11.71
7. Burnout             30.10      10108.50         853.12                8.60
8. Parachute           82.00      25664.68           3.97                9.74
9. Apogee              82.40      25665.49           0.03                9.74
10. Touchdown         1677.73         -0.08           8.28                0.01

Extreme Values: Velocity 853.2031m/s Acceleration 115.0212m/s2
Nominal Touchdown Position: 0.00m at 270.00deg

ускорение

скорость

сопротивление воздуха

число Маха

плотность воздуха

температура воздуха

total temperature - видимо температура корпуса, хотя я не уверен.

Спасибо, отличные данные.
Только непонятно с парашютом. Он что, раньше апогея срабатывает?.
А потом полчаса спуск?