Продраться через атмосферу.

 
1 4 5 6 7 8 34
+
-
edit
 

umbriel

опытный

О, Ник!

А может ты знаешь, сколько нужно оборотов конкретной ракете с конкретной тягой, для стабилизации?
Ну типа - вот ступень - диаметр 10 см, длина 50, весит 5 кг, двигатель уи 270с работает 10с, сколько нужно оборотов в секунду для уверенности, что он вместо горизонта не полетит тупо вниз?
 
+
-
edit
 

Xan

координатор

umbriel> Хосспади, извратище. Вода не замерзнет в лед, по мере испарения?

Это стальной баллон с азотом - извращение.
При замерзании выделяется тепло, которой позволяет испарить 1/7 часть воды. Это если надо быстро много тяги.

Кроме того, даже просто тепловое излучение от окружающих предметов с температурой +10 градусов позволяет получить 2 грамма непрерывной тяги.
Для объекта в сотни граммов это выше крыши.

Так что - вот.
 7.07.0

umbriel

опытный

umbriel>> Хосспади, извратище. Вода не замерзнет в лед, по мере испарения?
Xan> Это стальной баллон с азотом - извращение.

Почему не пэт бутылка с уксусом и содой?)
Как сделать чтобы вылетал пар, а не жидкость, вытесненная паром?
 
+
-
edit
 

Xan

координатор

Xan>> J = 1/3 * m * r2
umbriel> J = 1/2 ...

Ай, блин!
Старческий склероз!
[рвёт волосья на лысине]
 7.07.0
+
-
edit
 

Xan

координатор

umbriel> Почему не пэт бутылка с уксусом и содой?)

У водяного пара УИ больше, чем у азота и углегаза.
Ну и она хранится совершенно мирно, без шипения! :)
 7.07.0

umbriel

опытный

Xan> У водяного пара УИ больше, чем у азота и углегаза.
Xan> Ну и она хранится совершенно мирно, без шипения! :)

Это у водяного пара под давлением больше, а при 1/30 атм он все-таки меньше.
И храниться такая бутыль будет без шипения.
 
MD Wyvern-2 #23.12.2008 16:19  @Oxandrolone#23.12.2008 15:33
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
umbriel> О, Ник!
umbriel> А может ты знаешь...

Знание бывает двух видов: когда знаешь предмет, и когда знаешь, где узнать о предмете (с)Декарт ;)

L14-2

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  6.06.0
+
-
edit
 

umbriel

опытный

umbriel>> О, Ник!
umbriel>> А может ты знаешь...
Wyvern-2> Знание бывает двух видов: когда знаешь предмет, и когда знаешь, где узнать о предмете (с)Декарт ;)
Wyvern-2> L14-2

так при чем же там ракеты))
Я имею в виду, как конкретно выбирают скорость для аппарата, есть же стандартная метода?
 
MD Wyvern-2 #23.12.2008 17:16  @Oxandrolone#23.12.2008 17:11
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
L14-2
umbriel> так при чем же там ракеты))
umbriel> Я имею в виду, как конкретно выбирают скорость для аппарата, есть же стандартная метода?

Потому как кроме:
-рассчета возмущающих сил
-рассчета гироскопических сил
-подбора скорости вращения при котором возмущающие силы компенируются гироскопическими, но гироскопические не превосходят управляющие...
другого пути нет ;)
Можно Varban-а спросить, он те про снаряды расскажет, может у него методичка есть

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  6.06.0
RU NNV #25.12.2008 23:48  @Андрей Суворов#21.12.2008 20:52
+
-
edit
 

NNV

втянувшийся

А.С.> N-prize не выиграть ни с какими движками - ибо разрешение на запуск (а альтернатива - турма по обвинению в тыраризме) уже стоит дороже, чем разрешено правилами этого контеста.

Давайте внимательно прочитаем правила конкурса :) и обнаружим, что разрешение и лицензии в стоимости не учитываются.
 

Xan

координатор

А.С.>> N-prize не выиграть ни с какими движками - ибо разрешение на запуск (а альтернатива - турма по обвинению в тыраризме) уже стоит дороже, чем разрешено правилами этого контеста.
NNV> Давайте внимательно прочитаем правила конкурса :) и обнаружим, что разрешение и лицензии в стоимости не учитываются.

Угу, в конкурсе - стоимость "второго" запуска = только расходники.

Это, кстати, значит, что никаких "профессиональных" покупных движков - они элементарно не могут в тыщщу денег уложиться.
 7.07.0
RU Андрей Суворов #26.12.2008 13:17
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Люди, это смешно. Запуск спутника силами любителей - это настолько большое событие, что глупо ориентироваться на какой-то там N-prize, тем более, что его сумма не может покрыть расходов запускающего, а пиар запускающему всё равно будет много больше возможностей учредителей N-prize - так стоит ли смотреть на какие-то там 9,999 фунтов? тем более, что фунт сейчас стоит меньше полутора долларов.

Использование покупной верхней ступени делает реальной саму возможность любительской РН, т.к. можно набрать 4 км/с "одним куском". И, притом, за сравнительно разумные деньги. Ну и, первая ступень всё равно будет больше. А, значит, изготовивший её своими руками по своим расчётам вправе получить всю славу :)
 7.07.0
RU umbriel #26.12.2008 14:11  @Андрей Суворов#26.12.2008 13:17
+
-
edit
 

umbriel

опытный

А.С.> Использование покупной верхней ступени делает реальной саму возможность любительской РН, т.к. можно набрать 4 км/с "одним куском".

Андрей, а ведь на последнюю ступень накладываются самые мягки требования - давление в кс маленькое, время работы - любое, это же как раз для любителя!
Самое что жрет деньги это первая ступень, а покупная может стоить как вся остальная ракета.

Зачем нам 4 км одним куском? Может лучше все 8 км/сек двумя-тремя кусками? :)
 
+
-
edit
 

umbriel

опытный

Наконец дописал эмулятор, и сэмулировал свою ракету в первом приближении.
Полет строго вертикальный, т.к. нет никаких даже примерных данных о аэродинамике ракеты под углом к потоку.

Топливо для всех ступеней AN - 75%, силикон -15%, Al - 10%.
Двигатели: альфа - 15кг, топливо 0.8 от массы, давление в кс 30атм, время работы 15с, диаметр 10см. Бета - 3 кг, топливо 0.8, давление 20 атм, врмя 5с.
Для давления альфы, с коэффициентом 0.9 и по пропепу уи 1950м/с на уровне моря и 2850 на высоте 150км. У беты, понятно, немного меньше.

При изменении давления импульс u = umax * sqrt(1 - Pa/Pk^((k-1)/k)), Pa - давление за бортом, Pk - в кс. Это конечно неправильно, т.к. сопла фиксированные, но, с другой стороны, и не слишком неправильно - если бы прибавка импульса была бы большой, двигатели всех пром. двухступенчатых ракет были бы с изменяемыми соплами, особенно учитывая их время работы.

Ракета - первая ступень 4 альфы, вторая - тоже самое, третья - одна альфа, четвертая - бета, полезная нагрузка 0.5 кг, вся ракета 138 кг. Аэродинамический коэффициент для последней ступени и блока последняя+предпоследняя взял из таблицы Ксана, для остального тоже самое с коэфф. 1.1.

Если считать, что у первой и второй ступени двигатели горят все вместе, то лучший вариант такой: первая ступень + 22 сек + вторая ступень + 14 сек + третья ступень + 0 сек + 4я.

Первая ступень зажигание:
t = 0
h = 0
v = 0

Первая ступень выгорание:
t = 15 сек
h = 4.3 км
v = 583 м/с

Вторая ступень зажигание:
t = 37 сек
h = 12.3 км
v = 213 м/с

Вторая ступень выгорание:
t = 52 сек
h = 27.2 км
v = 2117 м/с

Третья ступень зажигание:
t = 66 сек
h = 55.6 км
v = 1961 м/с

Третья ступень выгорание:
t = 81 сек
h = 102.8 км
v = 4927 м/с

Четвертая ступень зажигание:
t = 81 сек
h = 102.8 км
v = 4927 м/с

Четвертая ступень выгорание:
t = 86 сек
h = 134.8 км
v = 8070 м/с

Максимальная высота - 7510 км, скорость 8070м/с.

Если из симуляции выкинуть аэродинамическое сопротивление, макс. скорость получается 8771 м/с. Если убрать и гравитацию 9816м/с: даже для такой маленькой ракеты потери на гравитацию больше аэродинамических.

Если первую и вторую ступень разделить на 2 блока, т.е. жечь сначала 2 потом 2, а не все 4 одновременно, можно получить скорость ~8200м/с, и аэродинамические потери будут ~400м/с.

Суммарное время работы движков - 50с, очевидно гравитационные потери будут на много меньше, чем у большой ракеты.
 
RU NNV #26.12.2008 15:24  @Андрей Суворов#26.12.2008 13:17
+
-
edit
 

NNV

втянувшийся

А.С.> Люди, это смешно.

Андрей, я не спорю :) Просто хотел уточнить на счёт правил :)
 
RU umbriel #26.12.2008 15:45  @Андрей Суворов#26.12.2008 13:17
+
-
edit
 

umbriel

опытный

А.С.> Люди, это смешно.

N-prize это конечно да, шлак
 
RU Андрей Суворов #26.12.2008 15:55  @Oxandrolone#26.12.2008 14:11
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

А.С.>> Использование покупной верхней ступени делает реальной саму возможность любительской РН, т.к. можно набрать 4 км/с "одним куском".
umbriel> Андрей, а ведь на последнюю ступень накладываются самые мягки требования - давление в кс маленькое, время работы - любое, это же как раз для любителя!

Нет. От последней ступени требуется максимальное весовое совершенство и максимальный УИ. Ибо они в грузоподъёмность вкладываются напрямую, а нижние ступени - опосредованно.

umbriel> Самое что жрет деньги это первая ступень, а покупная может стоить как вся остальная ракета.
umbriel> Зачем нам 4 км одним куском? Может лучше все 8 км/сек двумя-тремя кусками? :)
Не выходит. Все аэродинамические и почти все гравитационные потери достаются первой ступени, и, чем она больше, тем больше доля потерь. Кроме того, если рассчитывать на более-менее реалистический удельный импульс (читай - 200-210 секунд у земли), время работы первой ступени принципиально не может быть больше этой величины.

Есть теорема о том, оптимальное деление на ступени, это когда ХС ступени примерно равна её УИ. Я моделировал в ратмановском спредшите разные маленькие ракеты, уменьшение стартовой массы достигается только при использовании в качестве последней ступени чего-то с приличной ХС, в конце концов я пришёл к тому, что надо использовать покупной РДТТ.

Набрать 8 км двумя кусками - это то же самое, что набрать четыре километра в секунду одним куском, но в пять раз больше :) При УИ в 220 оптимальное количество ступеней для LEO равно четырём. Но надо понимать, что первая ступень в 64 раза тяжелее последней (ну грубо). Если спутник в 4 раза легче заправленной четвёртой ступени, то стартовая масса в 256 раз больше массы спутника. Это не так уж и много, но, реально, это выходит, что нужно иметь конструктивное совершенство всех ступеней 0,11! И, если для нижних это достижимо (хоть и ценой нелюбительских технологий, ну или на грани), то для верхней нужно делать ступень больше относительно спутника.
 7.07.0
RU umbriel #26.12.2008 18:16  @Андрей Суворов#26.12.2008 15:55
+
-
edit
 

umbriel

опытный

А.С.> Нет.

Я имею в виду следующее: вот есть у нас покупной движок. Топливо AP 70%, полибутадиен 14%, Al 16%. Температура 3350К, давление положим 60атм.
И есть самодельный, с топливом AN 75%, силикон 15%, Mg 10%, давление 15атм, температура 2650К.

Очевидно добиться какого-то заданного массового совершенства во втором движке проще (температура меньше на 700К, давление меньше в 4 раза).

Пром движок дает уи на земле 252сек, при 0.005 атм - 315. Самодельный на земле 200, при 0.005 атм - 278. То есть во втором случае всего на 13% меньше. В полном вакууме разница вообще 8%. Если совершенство одинаковое, или даже чуть хуже - можно просто взять ступень и полезную нагрузку немного меньше.

Но если покупной движок все-таки дешевле, и есть где купить - то естесно надо его, не спорю :)
 
Это сообщение редактировалось 26.12.2008 в 20:34
RU Андрей Суворов #26.12.2008 20:50  @Oxandrolone#26.12.2008 18:16
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

А.С.>> Нет.
umbriel> Я имею в виду следующее: вот есть у нас покупной движок. Топливо AP 70%, полибутадиен 14%, Al 16%. Температура 3350К, давление положим 60атм.
umbriel> И есть самодельный, с топливом AN 70%, силикон 15%, Mg 10%, давление 15атм, температура 2650К.
umbriel> Очевидно добиться какого-то заданного массового совершенства во втором движке проще (температура меньше на 700К, давление меньше в 4 раза).

Тем не менее, это неочевидно. Меньше давление - больше сопло. Стенку нельзя сделать тоньше некоего механического предела. Относительная площадь теплоизоляции и необходимое время работы тоже увеличивается (маленькое давление - меньшая скорость горения)

umbriel> При одинаковом совершенстве пром движок дает уи на земле 252сек, при 0.005 атм - 315. Самодельный на земле 200, при 0.005 атм - 278. То есть во втором случае всего на 13% меньше. В полном вакууме разница вообще 8%. Можно просто взять ступень и полезную нагрузку немного меньше.

В том-то и дело, что "немного" выливается в отрицательную массу полезного груза. Рассматриваем гипотетический случай - ПГ 0,5 кг, пустая последняя ступень 0,5 кг, снаряжённая 3,5 кг. Отношение начальной (4 кг) и конечной (1 кг), логарифм этого числа 1,386, при УИ 2900 м/с мы набираем 4000 м/с. При УИ на 13% меньше мы недобираем 500 м/с - об орбите можно даже и не мечтать. Чтобы скомпенсировать этот недобор уменьшением ПН, отношение начальной и конечной масс должно быть 4,92, на полезную нагрузку остаётся только 0,3 кг при той же конечной массе ступени. Если же пропорционально увеличить ступень,то и вторую, и первую придётся пропорционально увеличивать, что приведёт к увеличению стартовой массы в 1,67 раза - и, скорее всего, увеличению стоимости ракеты тоже. Ну, скажем, в полтора раза. Может статься, что дешевле будет на последнюю ступень покупной мотор поставить.
umbriel> Но если покупной движок все-таки дешевле, и есть где купить - то естесно надо его :)

Я, собственно, несколько не о том. Я о том, что ещё нет любительского РДТТ с УИ хотя бы 220, массовым совершенством хотя бы 0,7 и снаряжённой массой в районе единиц килограмм (или одного килограмма).
 7.07.0
KZ Xan #26.12.2008 21:11  @Андрей Суворов#26.12.2008 20:50
+
-
edit
 

Xan

координатор

А.С.> Я, собственно, несколько не о том. Я о том, что ещё нет любительского РДТТ с УИ хотя бы 220, массовым совершенством хотя бы 0,7 и снаряжённой массой в районе единиц килограмм (или одного килограмма).

Этому мешает, насколько я понимаю, толщина теплоизоляции.
Ну, нужен торцевик, чтоб получить большое время работы, а значит надо стенки защищать. Вот и.

Вот кто знает про необходимую толщину теплоизоляции? И как её минимизировать?

Ну ещё есть:
Разгар критики, который, возможно, полезен для правильной зависимости тяги во времени (должна уменьшаться).
Трудность изготовления маленьких деталей с высоким совершенством ("кривые руки").
Более вязкое течение на маленьких масштабах.
Меньшая равновесность расширения газа.
 7.07.0

umbriel

опытный

Xan> Ну, нужен торцевик, чтоб получить большое время работы, а значит надо стенки защищать.

Зачем торцевик? Я же выше написал результаты симуляции, вы их как-то проигнорировали. Я что, зря старалсо?))
15 сек на ступень вполне достаточно! Потери на аэродинамику на столько меньше чем у большой ракеты, на сколько у большой ракеты больше потери на гравитацию.
Xan, чем те не нравится моя ракета?))
 
+
-
edit
 

Xan

координатор

umbriel> Зачем торцевик?
umbriel> 15 сек на ступень вполне достаточно!

А какой это движок?
 7.07.0

umbriel

опытный

umbriel>> Зачем торцевик?
umbriel>> 15 сек на ступень вполне достаточно!
Xan> А какой это движок?

Движок на аммиачной селитре 10+ кг трудно сделать так, чтоб он работал меньше 15 сек.
 
RU Андрей Суворов #27.12.2008 14:20  @Xan#26.12.2008 21:11
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

А.С.>> Я, собственно, несколько не о том. Я о том, что ещё нет любительского РДТТ с УИ хотя бы 220, массовым совершенством хотя бы 0,7 и снаряжённой массой в районе единиц килограмм (или одного килограмма).
Xan> Этому мешает, насколько я понимаю, толщина теплоизоляции.

Этому мешает многое. В частности, узкий диапазон рабочих давлений самодельных топлив что на нитрате, что на перхлорате аммония, потребный Kn, который в 2-3 раза больше, чем обычно используемый с карамельным топливом

Xan> Ну, нужен торцевик, чтоб получить большое время работы, а значит надо стенки защищать. Вот и.
Xan> Вот кто знает про необходимую толщину теплоизоляции? И как её минимизировать?

Ну, металлизированное топливо проедает примерно полмиллиметра стеклотекстолита за секунду работы двигателя. Без металла - меньше в разы.
Но это не величина потребной теплозащиты, а эрозия материала корпуса (или сопла).
Xan> Ну ещё есть:
Xan> Разгар критики, который, возможно, полезен для правильной зависимости тяги во времени (должна уменьшаться).

Разгар критики слабо влияет на зависимость тяги от времени, но влияет на удельный импульс. На тягу влияет массовый расход, который определяется площадью горящей поверхности, и, уже во вторую очередь - давлением, которое зависит от размера критики.

Xan> Трудность изготовления маленьких деталей с высоким совершенством ("кривые руки").
Xan> Более вязкое течение на маленьких масштабах.

Большая относительная толщина теплозащиты (она определяется, в основном, временем работы, а не тягой, поэтому толщина от тяги не зависит. Большая вероятность забития маленькой критики на металлизированном топливе

Xan> Меньшая равновесность расширения газа.

Большее влияние разброса размеров и состава топливных шашек. Большее влияние разброса свойств материала - дефекты тонкой стенки гораздо опаснее, чем толстой.
 7.07.0
KZ Xan #27.12.2008 16:19  @Андрей Суворов#27.12.2008 14:20
+
-
edit
 

Xan

координатор

А.С.> Ну, металлизированное топливо проедает примерно полмиллиметра стеклотекстолита за секунду работы двигателя. Без металла - меньше в разы.

В одном источнике хвастаются, что скорость эррозии 0.04 ... 0.05 мм/с для металлизированного топлива.
В другом в качестве типичного - 0.1 ... 0.3 мм/с.
Но, конечно, не для стеклотекстолита! :)

А.С.> Большая относительная толщина теплозащиты (она определяется, в основном, временем работы, а не тягой, поэтому толщина от тяги не зависит.

Вот и интересно, какая минимальная толщина может быть.
 7.07.0
1 4 5 6 7 8 34

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru