Использование твердотельных гироскопов в ракетомоделях

Xan> Когда-то, ещё до x-prize и n-prize меня посетила мысль, что при нынешней электронике можно сделать очень маленькую ракету.
Xan> Прикидочная симуляция дала стартовый вес меньше 10 кг.

Нельзя, из-за аэродинамики

Xan>> Прикидочная симуляция дала стартовый вес меньше 10 кг.
umbriel> Нельзя, из-за аэродинамики

Я тоже так думал. Думал, минимум несколько тонн надо.

А вот симуляция даёт другое.
Как быть?

Кто-нибудь пытался на симуляторе запустить ракету, ну, например, на 100 км, регулируя тягу так, чтоб обеспечить минимальный расход/путь?

А.С.> при использовании РДТТ промышленного изготовления, например, Star6A, в качестве верхней ступени, можно уложиться в тонну стартовой массы

Это вообще без нагрузки?

Xan>>> Прикидочная симуляция дала стартовый вес меньше 10 кг.
umbriel>> Нельзя, из-за аэродинамики
Xan> Я тоже так думал. Думал, минимум несколько тонн надо.
Xan> А вот симуляция даёт другое.
Xan> Как быть?
Xan> Кто-нибудь пытался на симуляторе запустить ракету, ну, например, на 100 км, регулируя тягу так, чтоб обеспечить минимальный расход/путь?

Кроме того, как ты представляешь управление такой ракетой?
Xan, как с тобой связаться?

А.С.>> при использовании РДТТ промышленного изготовления, например, Star6A, в качестве верхней ступени, можно уложиться в тонну стартовой массы
umbriel> Это вообще без нагрузки?

10-20 грамм, как требуется для N-prize, реально, до полукилограмма минус невыгорание топлива в стар6А
Стар6А, честно говоря, это минимальный двигатель из тех, что имеются у Вэйда в энциклопедии, с хорошим соотношением полного и пустого, ещё меньшие двигатели обеспечивают ГОРАЗДО меньшую ХС.

Снаряжённая масса: 4.52 кг
Масса пустого: 1.25 кг
УИ: 285 с
Диаметр 0.16 м
полный импульс 935 кГ*с
Массовое совершенство 0.723.

Берём Star13А в качестве предыдущей ступени:
Снаряжённая масса 38 кг
Масса пустого 5.00 кг
УИ: 287 с
Диаметр 0.34 м

Если ещё взять Star17A на первую ступень:
Снаряжённая масса 126 кг
Масса пустого 14 кг
УИ: 287 с
Диаметр 0.44 м
Длина 0.98 м

У этих 3х ступеней суммарная ХС около 10,5 км/с, что достаточно для выхода на НЗО. Но как-то нужно обеспечить программный разворот по тангажу, да и запускать желательно с воздушного шара, т.к. у всех СТАР-ов высотные сопла. Не говоря уж о баллистической паузе после окончания работы Стар-17А. Стартовая масса такой "ракеты" превысит 150 кг из-за необходимости УВТ и средств разделения (и ещё ГО, понятно, прикрывающего верхние шарики).

Только всё это здесь злостный оффтопик!!!

А.С.> "В браке по расчёту главное, чтобы расчёт не содержал ошибок" (с)

Хорошо сказано!
А то я знаю одних учёных, привыкших небрежно в статьях нолики перекидывать, так вот они в бухгалтерии ошиблись на порядок, а потом пахали как на галерах!

А.С.> Какой именно симулятор ты использовал?

Только самодельный.

А.С.> и какие параметры, кроме стартовой массы, можешь привести?

Сделал новую тему.


umbriel> Xan, как с тобой связаться?

Ксан_Седов на мейлру

Piroman> готов рассмотреть способ проверки с большим значением ускорения.
Приклеить испытуемый датчик на защитный колпачок диффузора НЧ-динамика, приклеить рядом с ним ADXL, и дать сигнал определенной частоты. Показания гироскопа окажутся промодулированными известным ускорением. Оценить глубину модуляции.

Piroman> сейчас проверил. Для ENC03 изменение ускорение перпендикулярно плоскости мотажа датчика в диапазоне ± 1G не приводит и уходу 0 более чем на 1,2 мВ (что составляет 1/3 от град/сек).

Неплохо.

Piroman> вывод. данным эффектом пока пренебрегаем.

Но если умножить 1 секунду * 30 g * 1/3 от град/сек, то получим 10 градусов отклонения.

Piroman> готов рассмотреть способ проверки с большим значением ускорения.

Можно сделать что-то движущееся возвратно-поступательно вверх/вниз. Кривошип, шатун, то сё.
Ну, надо хорошую направляющую, чтоб во время движения не было вращения.
А для компенсации остатков вращения измерять при двух противоположных ориентациях.
Конечно, за период колебания измерять (синхронно с колебаниями) несколько точек, чтоб получить зависимость от мгновенного ускорения.
Можно датчик ускорения рядом приделать для синхронизации.

Так как про гироскоп написано "50 Гц" (непонятно чего именно), то частоту колебаний надо брать в несколько раз ниже.
При 10 Гц чтобы получить ускорение 10 g надо амплитуду 25 мм.
При 3 Гц - 280 мм.

Можно, конечно, взять платформу, свободно подвешенную на пружине, и использовать её колебания.
Но там надо победить все остальные моды, кроме основной.

На картинке:
Две пружинки, предварительно растянутые, чтоб в работе они всегда только тянули (не толкали);
В центре платформа с испытуемым;
Четыре рычага с грузиками для подавления (увеличения периода) ненужных мод.

А какие гироскопы вообще на больших ракетах? Механические?

umbriel> А какие гироскопы вообще на больших ракетах? Механические?
В одной из серий "Ударной силы" Ильин сказал, что в "Тополях" стоят лазерные. И показал кирпичик объемом примерно с пару сигаретных пачек.

umbriel> А какие гироскопы вообще на больших ракетах? Механические?

Слышал, что на больших ракетах стоят и механические, и лазерные. Механические плохо воспринимают ударную нагрузку, а у лазерных зона нечувствительности около нуля (т.е. плохо определяют малые угловые скорости). В паре это дает хорошую точность.

А какие гироскопы были бы лучше для МОДЕЛЕЙ (не межпланетных, не космических и даже не стратосферных) - если бы имелся выбор? Нетрадиционные или механические?

А.С.> ...приходится вводить датчик момента, который, на самом деле, не датчик, а ЗАДАТЧИК момента - и тогда получается, что отклонение оси гироскопа пропорционально угловой скорости.
Андрюха... тут чо-то не так. Учили иначе.

Non-conformist> А какие гироскопы были бы лучше для МОДЕЛЕЙ (не межпланетных, не космических и даже не стратосферных) - если бы имелся выбор? Нетрадиционные или механические?

Дешёвые. И прочные. То есть - MEMS, или, в просторечии, пьезогироскопы. Те самые, с которыми мы с Пироманом экспериментируем.

Правда, механический гироскоп можно использовать для непосредственной стабилизации ракетомодели (силовой гироскоп), безо всякой СУ. Но - один удар о землю - и ось погнута.

А.С.>> ...приходится вводить датчик момента, который, на самом деле, не датчик, а ЗАДАТЧИК момента - и тогда получается, что отклонение оси гироскопа пропорционально угловой скорости.
Anika> Андрюха... тут чо-то не так. Учили иначе.
Коля! у тебя ложная память У меня Феодосьев под рукой, "основы техники ракетного полёта", у двухстепенного гироскопа на одном конце датчик угла, на другом - датчик момента, который вырабатывает момент, пропорциональный углу отклонения.

А.С.> Правда, механический гироскоп можно использовать для непосредственной стабилизации ракетомодели (силовой гироскоп), безо всякой СУ. Но - один удар о землю - и ось погнута.

Так ведь можно ограничители усилия сделать. И ничего не погнётся.