Конструкция ракет XI

RocKI> Программку EmpiricRocket никто не тыкал? По идее, она позволяет легко рассчитать все размеры простой ракеты и положение ЦД и ЦТ (разве что не рисует ). Буду признателен за отзывы и замечания.
Тыкал, Но ты знаеш первый вариант мне больше по душе.

RocKI> что рассматривается стабилизатор в виде крыла

Тут Атмосфера писал, что не каждый стабилизатор - крыло. Интересно, что он имел в виду?

RocKI> она позволяет легко рассчитать все размеры простой ракеты и положение ЦД и ЦТ

А как она считает ЦТ?

Костян1979> Тыкал, Но ты знаеш первый вариант мне больше по душе.

Костя, они ж для разных целей. Та чисто для расчета ЦД. А эта для расчета размеров. А ЦД считает до кучи.

Serge77> А как она считает ЦТ?

Считается не реальный ЦТ, а желательный. Сначала считается ЦД, затем по заданному запасу устойчивости определяется необходимое положение ЦТ.

Serge77> Тут Атмосфера писал, что не каждый стабилизатор - крыло. Интересно, что он имел в виду?
Есть такие экзотические плоскости, что и крылом-то назвать язык не повернется. А, впрочем, надо спросить у Атмосферы.

RocKI> 1. Говоря о стабилизаторе ракеты вообще мы имеем ввиду одну из стабилизирующих плоскостей.
В ракетостроении термины "крыло" и "аэродинамический стабилизатор" ((English version: "wing" (крыло) "fin" (лопасть, плавник, стабилизатор ракеты)) используются для обозначения вполне конкретных устройств управления вектором направления и стабилизации для двух основных типов ракет:
1 - крылатая управляемая (стабилизируемая и управляемая активными аэродинамическими средствами (по тангажу, рысканью и вращению (jaw, pitch, roll) при полёте по произвольной траектории; Крыло (wing) в конструкции К.Р. является техническим средством, обеспечивающим стабилизацию и дополнительную подьёмную силу при горизонтальном полёте. Управление по Т. Р. В. производится дополнительными подвижными аэродинамическими устройствами: триммерами, элеронами и проч., установленными на самом крыле и/или на хвостовом оперении, а также газодинамическими рулями.
2 - баллистическая неуправляемая (стабилизируемая пассивными аэродинамическими средствами при полёте по вертикальной баллистической траектории). В таких ракетах стабилизаторы (fins) обычно имеют статическое, неподвижное положение. В случае необходимости активной стабилизации баллистической ракеты используются как аэродинамические так и газодинамические рули. Но это уже особый случай.
В ракетомоделизме и экспериментальном ракетостроении случай активного управления
вектором направления не рассматривается, поэтому все обьекты делятся на баллистические (с углом запуска не менее 80º) и ракетопланы. В первом случае ракета оснащается пассивными неподвижными СТАБИЛИЗАТОРАМИ (FINS), обеспечивающими стабильность направления в зенит (надир) при подьёме, во втором, неподвижным или складным крылом. Неподвижное крыло используется при взлёте на углах меньшим/равным 45º и для планирующего спуска, складное - только для планирующего спуска и парения.
RocKI> 2. Стабилизатор не в форме плоскости требует специального уточнения, например, "реечный стабилизатор".
Для термина "стабилизатор" не важны ни метод, ни форма, ни площадь, ни материал...
Реечный, круговой, плоский, треугольный, трапецивидный - это стабилизатор или "fin".
Важно, что это устройство для пассивной стабилизации полёта ракеты по параболической (баллистической) траектории. Для термина "стабилизатор" приняты единственная (1-(один) стабилизатор "fin") и множественная (3-4-5-n стабилизаторов "fins") формы.
По-моему весь спор вышел из-за попытки автора собственного эмпирического алгоритма предложить его для публичного использования. В данном случае можно только порекомендовать следовать общепринятым нормам подобных публикаций: вся терминология и используемые формулы должны быть ОФИЦИАЛьНЫМИ. То есть, используемыми во множественном числе опубликованной информации.

a_centaurus> Для термина "стабилизатор" приняты единственная (1-(один) стабилизатор "fin") и множественная (3-4-5-n стабилизаторов "fins") формы.

Так вот об этом и весь сыр-бор: правильно ли RocKI в своем комментарии упомянул термин "стабилизатор" в единственном числе, говоря о суммарной площади всех его аэродинамических поверхностей ?

Serge77>> Тут Атмосфера писал, что не каждый стабилизатор - крыло. Интересно, что он имел в виду?
RocKI> Есть такие экзотические плоскости, что и крылом-то назвать язык не повернется. А, впрочем, надо спросить у Атмосферы.
Реечный стабилизатор - не крыло.
IMHO, я привык считать, что стабилизатор ракеты - конкретный элемент хвостового оперения.

Ckona> Так вот об этом и весь сыр-бор:

Сыр-бор возник из-за использования автором строго устоявшегося (как в специальной литературе, так и в головах остальных участников) термина в трактовке собственного наивного восприятия процесса. Термин "наивный" здесь употреблен как принятый в литературе для определения субьективных, персональных суждений, не имеющих строгого доказательного обьяснения (без обиды RocK1, мы все этим грешим). Собственно любая дискуссия должна быть на пользу, а не столько для обвинений в некомпетенции очередного "подставившегося". Ещё раз порекомендую скачать и прочесть вышеуказанные уже перешедшие в "классику" "детские" книжки. У нас умели популяризировать науку на хорошом уровне.

a_centaurus> В ракетомоделизме и экспериментальном ракетостроении случай активного управления вектором направления не рассматривается, поэтому все обьекты делятся на баллистические (с углом запуска не менее 80º) и ракетопланы. В первом случае ракета оснащается пассивными неподвижными СТАБИЛИЗАТОРАМИ (FINS), обеспечивающими стабильность направления в зенит (надир) при подьёме, во втором, неподвижным или складным крылом. Неподвижное крыло используется при взлёте на углах меньшим/равным 45º и для планирующего спуска, складное - только для планирующего спуска и парения.

Тут, по-моему, некоторая путаница. В ракетомоделизме термин "ракетоплан" относится, скорее, к системе спасения. Запускаются они тоже вертикально. Угол запуска не играет никакой роли в разделении ракет на баллистические и ракетопланы (в целях безопасности допускается запускать вплоть до 60º). Да и вообще, ИМХО, обычную ракету можно назвать баллистической только на неактивном участке, особенно в случае несрабатывания системы спасения .

RocKI> Костя, они ж для разных целей. Та чисто для расчета ЦД. А эта для расчета размеров. А ЦД считает до кучи.
Это понятно просто размеры ракеты я выбираю примерно из этих же формул только я их помню и прога мне не к чему, а вот расчет ЦД это как раз мне надо намного облегчает работу не надо вырезать ракетку из картонки 2 минуты и все расчеты. Еще раз спасибо за прогу

Ведь же для расчета ЦД есть и простенькая и классная прога AeroLab

Костян1979> Еще раз спасибо за прогу

Пожалуйста!

RocKI> Костя, они ж для разных целей. Та чисто для расчета ЦД. А эта для расчета размеров. А ЦД считает до кучи.

Програмата е удобна за цялостен разчет на "Емпирическа ракета-модел", от начинаещ ракетомоделист. Опитния ракетомоделист може да определя някои съотношения със сложни изчисления, други от свой собствен опит. Но ракета, изчислена по този емпиричен начин ще лети стабилно, по права треактория. Може би на страничката с програмата е необходимо обощение на всички емпирични "правила" с позоваване на техния источник и по моему това дело е доведено до своя логичен край (програма за разчет) благодарение на RocKI.

Статью по эмпирической ракете переработал. Программку расчета размеров заапгрейдил.


-VMK-> Може би на страничката с програмата е необходимо обощение на всички емпирични "правила"
Уточни, что ты имеешь ввиду.

-VMK-> дело е доведено до своя логичен край
По крайней мере, цель была именно такая, все остальное было сделано до меня.

RocKI, откуда это:
общая площадь стабилизаторов: F= 0,7~0,8*A,
где A~L*D - площадь продольного сечения корпуса,

и считал ли ты свои ракеты на это соотношение?

В программе нужно добавить единицы измерений для всех ячеек.

Serge77> RocKI, откуда это:
Serge77> общая площадь стабилизаторов: F= 0,7~0,8*A,
Serge77> где A~L*D - площадь продольного сечения корпуса,
Это моя трактовка, она не сильно отличается от других. У VMK берется от площади фюзеляжа, у Эльштейна берется, по памяти, 0,7-1,0 от площади перед стабилизаторами. Но если не вылазить за остальные параметры, то моя трактовка тоже вполне годится.

Serge77> и считал ли ты свои ракеты на это соотношение?
Викинг 1.08
Ирокез 1.1
Циклон 0.86
Экстрим 0.89
Я обычно беру завышенной площадь стабилизаторов. Просто люблю развитое оперение.

Serge77> В программе нужно добавить единицы измерений для всех ячеек.
Единицы могут быть любыми. А что ты имеешь ввиду?

PS У кого не дает редактировать желтую ячейку, возьмите последнюю версию.

-VMK->> Може би на страничката с програмата е необходимо обощение на всички емпирични "правила"
RocKI> Уточни, что ты имеешь ввиду.

Пример:
"У VMK (от книга на В.С.Рожков) берется от площади фюзеляжа,
у Эльштейна берется, по памяти, 0,7-1,0 от площади перед стабилизаторами.
Но если не вылазить за остальные параметры, то моя трактовка тоже вполне годится."

Своего рода обобщение на известните до дадения момент (от различни книжки/източници) емпирични "правила" и указване на техния автор.

Още пример:
"За оптимално съотношение L/D се счита 15-25."
у Эльштейна...ХХ-YY калибъра,
У Рожкова... 15-20 калибъра..."
и т.п.

Или подобно. Така въпроси от вида: "RocKI, откуда это?" се обезсмислят автоматически

Serge77> В программе нужно добавить единицы измерений для всех ячеек.
Да, в "емпиричната ракета" мерната единица е [калибър]

RocKI> Это моя трактовка, она не сильно отличается от других. У VMK берется от площади фюзеляжа, у Эльштейна берется, по памяти, 0,7-1,0 от площади перед стабилизаторами.

Ещё лучше, у каждого своя трактовка.
Я уверен, что это правило не только не нужно, но и вредно, особенно в разных трактовках. Для определения площади стабилизаторов есть одно правило - ЦТ/ЦД, и это нужно везде подчёркивать и не плодить других правил якобы для того же самого. Особенно это вредно в инструкции для новичков. Тем более сейчас, когда ты сделал такую удобную программу для расчёта ЦД.

У Эльштейна это правило появилось по одной причине - тогда не было способа правильно вычислить ЦД. Метод вырезания картона давал большую ошибку, вот и пришлось выдумывать костыль-подстраховку. Сейчас он нам не нужен.

Насчёт программы я скажу, что стала намного хуже, особенно для новичков. Было всё просто и понятно с первого взгляда, а стало что-то навороченное, где непонятно, что куда писать и что откуда происходит.

RocKI> Единицы могут быть любыми. А что ты имеешь ввиду?

Вот именно любыми они и будут у кого-то, где-то миллиметры, где-то сантиметры и т.д. Сделай подписи после ячеек с цифрами, там и квадратные единицы есть для площадей.

Serge77> Ещё лучше, у каждого своя трактовка.

Но по твоята трактовка е възможен вариант, когато ракетата лети стабилно нагоре, но се приземява със стабилизаторите надолу. В случай, че ССР е с магнитен или фотодатчк = катастрофа. Правилно?

Как да избегнеме този сценарии? По емпиричните правила ракетата ще лети гарантирано стабилно. Само по критерии ЦТ/ЦД (където ЦД е "BCP" или ЦД по Barrowman) няма гаранции за стабилност на полета. Още повече, че ЦД по Barrowman e условен и зависи от ъгъла на атака, необходима е съвсем съосна геометрия на ракетата и др.пд. Условието (критерии) за ЦТ/ЦД осигурява гарантирано стабилен полет, ако ЦД съвпада с CLA или ЦД определен по метода на Рожков, Елщайн и др.

когато стабилизаторите са с определена площ, тогава има "частен случай" и CLA и BCP се намират на малко разстояние (1-2 калибъра). В този случай стабилност ЦТ/ЦД относно Barrowman е в сила и относно CLA... 2-in-1...

-VMK-> Но по твоята трактовка е възможен вариант, когато ракетата лети стабилно нагоре, но се приземява със стабилизаторите надолу. В случай, че ССР е с магнитен или фотодатчк = катастрофа. Правилно?

Да, такое возможно. Ты считаешь, что вот это правило позволяет избежать такого случая?

"общая площадь стабилизаторов: F= 0,7~0,8*A,"
"где A~L*D - площадь продольного сечения корпуса"

Если да, то как это доказано?

Ты считаешь, что вот это правило позволяет избежать такого случая?
Serge77> "общая площадь стабилизаторов: F= 0,7~0,8*A,"
Serge77> "где A~L*D - площадь продольного сечения корпуса"
Serge77> Если да, то как это доказано?

Провери сам, примерно с програма RocSim7

На снимките има две крайности публикувани в статията за BackGlide - ясно се вижда, че при определено съотношение/размери за L/D + площ на стабилизаторите BCP и CLA са на малко разстояние и при "стабилност 2-3 калибъра" се гарантира стабилен полет. Това не е категорично "правило" и има нюанси, но в общия случай е в сила. Съгласен?

-VMK-, мы обсуждаем не BackGlide, а вот это правило:

"общая площадь стабилизаторов: F= 0,7~0,8*A,"
"где A~L*D - площадь продольного сечения корпуса"

Я спрашиваю, зачем оно? Что оно гарантирует?

Во времена Эльштейна не было магнитных или оптических датчиков. Все ракеты выбрасывали парашют просто от пирозамедлителя, поэтому никого не волновало, будет ли падать ракета носом вниз или хвостом. Такого вопроса ни у кого просто не возникало и ни в одной книжке об этом ничего не написано. Поэтому в Эльштейне просто не может быть правила, гарантирующего падение носом вниз.

Serge77> -VMK-, мы обсуждаем не BackGlide, а вот это правило:
Serge77> "общая площадь стабилизаторов: F= 0,7~0,8*A,"
Serge77> "где A~L*D - площадь продольного сечения корпуса"
Serge77> Я спрашиваю, зачем оно? Что оно гарантирует?

Вероятно се изразявам неправилно/неразбираемо

Нов опит:
Само по себе си НИТО едно правило не гарантира стабилен полет! Дори и твоето ЦТ/ЦД!
Затова дадох пример със снимките от BackGlide - там е написано ясно и четливо: за гарантирано приземяване с носа надолу е необходимо ЦТ да е НАД "CLA" (в жълтата зона)

Ясно се вижда, че ако L/D е голямо (сн.1), то при F= 0,7~0,8*A (или подобно) - CLA и BCP са на голямо разстояние и стабилност изразена с ЦТ пред BCP 2-3 калибъра не гарантира стабилност! И обратно - при малко съотношение L/D - "правилото F= 0,7~0,8*A" очевидно е преоразмерено (сн.2)

Заключение:
Публикуваните и обсъждани тук емпирични "правила", имат смисъл единствено разглеждани като една съвкупност (единно цяло)! Т.е. Правилото ЦТ/ЦД (по Barrowman) никой не е отменял, но то е в сила ако....и не е в сила ако....

Примери:
Стабилност ЦТ/ЦД по Barrowman, но голямо L/D, малка площ на стабилизаторите в сравнение с площтта на корпуса: Българската следа :) [-VMK-#10.09.09 11:11]

Стабилност ЦТ/ЦД по Barrowman, но некоректна геометрия на ракетата - нос (обтекател) и форма/размах на стабилизаторите....
резултат: отклонение от треакторията на полета до голям ъгъл на атака, срив в стабилността, катастрофа (обсъждано тук: Българската следа :) [RocKI#29.07.09 16:11] и тук: Българската следа :) [RocKI#09.09.09 17:29])

*****

Serge77> Во времена Эльштейна не было магнитных или оптических датчиков. Все ракеты выбрасывали парашют просто от пирозамедлителя, поэтому никого не волновало, будет ли падать ракета носом вниз или хвостом. Такого вопроса ни у кого просто не возникало и ни в одной книжке об этом ничего не написано. Поэтому в Эльштейне просто не может быть правила, гарантирующего падение носом вниз.

По твоему емпирическата методика на Эльштейн е некоректна?
Категорически НЕ съгласен!

"Во времена Эльштейна" разчетите са правени по правилото ЦТ пред ЦД(CLA) и L/D 15-20 и "F= 0,7~0,8*A" едновременно! Такава ракета ще лети гарантирано в стабилен полет: Виж публикуваните снимки на описанието за "BackGlide"!

Serge77>> и считал ли ты свои ракеты на это соотношение?
RocKI> Викинг 1.08
RocKI> Ирокез 1.1
RocKI> Циклон 0.86
RocKI> Экстрим 0.89

Что-то маловаты будут.

Это я так полагаю запасы устойчивости (N), выраженные в диаметрах корпуса ракеты.
Тогда в процентах получается n(%) = 100% * N * Диаметр ракеты (мм) / Длину ракеты (мм):

Ирокез n(%) = 100% * 1,1 * 41 / 825 = 5,47%
Циклон n(%) = 100% * 0,86 * 40 / 889 = 3,87%
Экстрим: n(%) = 100% * 0,89 * 26 / 495 = 4,67%

"Для ракет со стабилизаторами запас устойчивости должен быть равен 5 - 15%."


Для своей R-1 на данном этапе проекта получается:

Расстоянием между ЦТ и ЦД в момент старта 39мм и 169мм в конце активного участка полёта, полная длина ракеты 470мм
запас устойчивости:

n(%) = 100% * 39 / 470 = 8,3%
n(%) = 100% * 169 / 470 = 35,9%

Определение запаса аэродинамической устойчивости:
http://kurs3.as-club.ru/aero/html/kurs_781_0.html

Теория: