Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Ckona> Интересно получается по работе - решаем задачки по озонометрии, при этом фактически отрабатывая электронику для визирования оптического ответчика на взлетающей модели ракеты (это чтоб она не выпадала из видеокадра).

Зачем такие сложности? Не проще ли прицел к штативу с видеокамерой присобачить?

Ckona>> ... (это чтоб она не выпадала из видеокадра).
slavich77> Зачем такие сложности? Не проще ли прицел к штативу с видеокамерой присобачить?
Автоматическое сопровождение видеокамерой взлетающей ракеты - не единственная задача визирования,
но самая очевидная. Если снимать видео (конечно - как ты предлагаешь - с прицелом на штативе) руками,
внимание все равно отвлекается "от созерцания". Пусть видеокамера сама успевает доворачиваться -
тогда ее можно устанавливать поближе и снимать видео стартов крупным планом, до высоты хотя бы 25 метров.
Также "не дает покоя" задача вертикальной стабилизации по Солнцу, поставленная в теме "Кобра".

Ckona> Автоматическое сопровождение видеокамерой взлетающей ракеты - не единственная задача визирования,...

Ckonа! Насколько мне понятно ты явно погреб не в ту сторону. С обозначенными тобой задачами можно не управиться и до октября следующего года. Автоматическое отслеживание видеокамерой, ориентация по солнцу очевидно не формат для водяных ракет, где у подобных задумок нет технические решения. Прошу, вернись в реальность и давай действительно начнем летать, ведь наступило лето!

Ckona> Интересно получается по работе - решаем задачки по озонометрии...
В каком аспекте, если не секрет? У меня где-то описан UV photometer для измерений профиля поглощения в озоновом слое для мониторинга оного. Если бы появилась задача для зонда, можно было бы его установить.
Ckona> при этом фактически отрабатывая электронику для визирования оптического ответчика на взлетающей модели ракеты (это чтоб она не выпадала из видеокадра).
А с GPS не проще?

Ckona> Если снимать видео (конечно - как ты предлагаешь - с прицелом на штативе) руками,
Ckona> внимание все равно отвлекается "от созерцания". Пусть видеокамера сама успевает доворачиваться -
Ckona> тогда ее можно устанавливать поближе и снимать видео стартов крупным планом, до высоты хотя бы 25 метров.

Алексей, так для этого и существует такое понятие как "команда". Есть заряжающий (заправляющий), командующий, конструктор, видеооператор, фоторепортер, САМЫЙ ГЛАВНЫЙ НА СТАРТЕ, и т.п. ну и +, конечно - зрители. У каждого есть свои функции, и их нужно выполнить. Поэтому задача видеооператора при старте - сопроводить через прицел объект, отыграв при этом крупный/дальний план. Всё! Если он хочет созерцания зрелища, то это потом, отдельно для него старт сделать.

ПС. Со своим оператором (женой) постоянно по этому поводу нарекания )))))

Брат-2> Ckonа! Насколько мне понятно ты явно погреб не в ту сторону. Прошу, вернись в реальность и давай действительно начнем летать, ведь наступило лето!
Братцы ! до стабилизации по Солнцу мне действительно как до Луны на лошадях.
И это совершенно не планируется в обозримом будущем.
Довести до летных испытаний двухступенчатый проект "Пеликан" - вот что ожидается осенью.
А летом (см.предыдущую стр.) планируется Сибирь, снег, Алтай.
И поскольку никак не успокоюсь я насчет своих спортивных устремлений - летать так, как получилось в прошлом году - реально получится в сентябре.
Зато в активе неплохой полигон в 15-ти минутах на велосипеде от лаборатории ! можно будет каждое утро, было бы с чем. Даже колесики приобрел для буксировки ракет по лесу.

Ckona>> решаем задачки по озонометрии...
a_centaurus> В каком аспекте, если не секрет?
Отвечу письмом.

Ckona> предстоит окончательно отработать откидную скобу для парашюта,
Первые испытания. Предстоит много мелких доработок, но в принципе - срабатывает четко.

Ckona> Первые испытания. Предстоит много мелких доработок, но в принципе - срабатывает четко.

Ckonа! В твоей системе в принципе необходимо парашют смотать в плотный клубок обмотав ткань стропами, что и видно на видео. Одиночный пуск 1-й ступени даже с грузом в 1кг это не одно и то же, что пуск двухступенчатой ракеты. Старт 2-й ступени должен произойти после полного сброса воды и воздуха 1-й ступени, что произойдет до высоты 5-7м, далее струя 2-й ступени существенно уменьшит момент инерции 1-й, которая в совокупности моментов достигнет максимума высоты в 10-15м. Отсюда следует, что предложенный тобой принцип не приемлем для выброса парашюта для 1-й ступени, так как он просто не успеет размотать стропы и раскрыться.

И еще. Почему ты в 1-й ступени просто банально не приклеил своим клеем боковые бутылки к центральной, их масса мала будут малы и нагрузки на клеевой шов.

Брат-2> ... достигнет максимума высоты в 10-15м... парашют 1-й ступени не успеет размотать стропы и раскрыться.

Да, такое опасение имеется в полной мере. Чтобы раскрылся парашют, надо хотя бы 20 метров высоты и еще метров восемь для торможения.
Пока что я на распутье. В прошлом году ковырялся с откидными аэродинамич.тормозами и пришел к выводу, что "уровень разработки" не дотягивает до летных испытаний.
Сейчас имеется опыт множества "плюханий" бустера с нераскрывшимся парашютом, без повреждений - этот "пузырь" сам себя хорошо амортизирует. Тем более с высоты 10-15 метров. Так что - "уже не так страшно".
Вторая "зацепка" - наращивание топливного отсека (ты уже ранее справедливо замечал - 2,5 литра "рабочего тела" мало для 17-литрового бустера. На четырех литрах он проработает примерно 0,7 секунды и "отстрелит" вторую ступень уже на высоте 15 метров и скорости 35 м/с. Потерями скорости от реактивной струи второй ступени пренебрегаем - получается, что эта штука будет вполне себе продолжать лететь вверх, пока парашют ее не тормознет... ну, допустим, через полторы секунды.
Так за эти полторы секунды аппарат взлетит еще на 30 метров ! Есть основания полагать, что высоты для парашюта будет достаточно.


Брат-2> Почему ты в 1-й ступени просто банально не приклеил своим клеем боковые бутылки к центральной, их масса мала будут малы и нагрузки на клеевой шов ?
Из общих инженерных соображений. Клеевое соединение - неразъемное.

Ckona> Пока что я на распутье. .....
Ckonа! Наш диалог в принципе не может быть продуктивен, так как все аргументы предоставлены из области предположений и единственное, что может нам помочь, а вернее тебе, это - натурное испытание, которое даст очевидное представление о параметрах твоей ступени. Так, что надо лететь! А снег, так он сам к тебе придет после октября!

Доброго времени уважаемые ракетчики!
Загорелся идеей сделать мат. модель бутылочной ракеты в MathCad (не просто набор формул, а в перемешку с теорией, и табличными данными справочников, чтоб любой мог подставить нужные цифры с пониманием куда и зачем и наглядно, на графиках, увидеть что на что влияет).
Не подскажете, делал ли кто нибудь (выкладывал/ссылался) мат. модели полета водяных ракет с учетом возможного максимума нюансов гидро-аэродинамики, но, желательно, на б/м доступном уровне, без стены необозримых уравнений и дифов высших порядков? ))

toha83> Не подскажете, делал ли кто нибудь (выкладывал/ссылался) мат. модели полета водяных ракет с учетом возможного максимума нюансов гидро-аэродинамики, но, желательно, на б/м доступном уровне, без стены необозримых уравнений и дифов высших порядков? ))

Опубликовано здесь, (у меня тогда было имя "mih").
Также существует достаточное количество "буржуйских" моделей.

Никогда не встречал описания следующих процессов:
- турбулентность воды, вызванная попаданием сверху струи воздуха - приводит к "размазыванию" воды по стенкам бутылки до падения давления,
- статическая модель упругого расширения бутылок под давлением,
- динамическая модель автоколебаний в системе "упругая бутылка - газ, выталкивающий воду",
- вразумительная модель гидродинамических потерь в сопле (пока только эмпирика),

и особенно:
- модель истечения через сопло двухфазных сред (пена).

Остальные физические процессы хорошо известны и описаны "в школьных физиках":
расширение и теплоемкость газов, истечение жидкостей в фонтанах, реактивное движение, аэродинамическое сопротивление, гравитационные потери, динамика/кинематика линейного и вращательного движения и т.д.

Для компьютерного моделирования совсем не обязательно решать диф.уравнения - все достаточно точно считается численным методом, в котором последовательно для малых приращений времени учитываются все происходящие процессы.
Модель будет пользоваться успехом, если она реализована в Excel'е или представлена исполняемым файлом (типа *.ехе).

Перечень темных пятен скопировал и как есть по пунктам распечатал ))... есть над чем подумать.
Благодарю за содержательный ответ.

toha83> Перечень темных пятен скопировал и как есть по пунктам распечатал

Рекомендую начинать не с темных пятен, а с ярких и контрастных:
1) при каких условиях ракета станет выше взлетать, если уменьшить диаметр сопла по сравнению со "стандартным" 21,5-мм горлышком ? (уменьшить !)
2) сколько надо заправлять воды для достижения наибольшей высоты ? (плюс прочие параметры - однозначного ответа не существует !)

Ckona> - однозначного ответа не существует !)
..это очень даже может быть.
Мне как-то понятнее "с хвоста" начинать. Попробую поковырять сперва воду в бутылке. В гидродинамике я "ноль", если где-то ступил - пожалуйста поправьте. Заранее спс. Портянку из MathCad-а с началом рассуждений прилагаю...

Poliglot> Попробую поковырять воду в бутылке.

Не хватает размерностей (остро не хватает !) и некоторых пояснений для "стороннего читателя".
Например, три графика с "оценкой характера течений".

А так - вроде, на первый взгляд, все корректно.
На выходе этих выкладок должно появиться семейство графиков: зависимость скорости истечения воды от давления при разных диаметрах сопла (6,9,13,17,22 мм), и для нескольких типов сопла: отверстие в тонкой перегородке, отрезок трубки длиной в 1 и 3 диаметра, конус 1:5 длиной 5 диаметров.
Уже одно такое семейство графиков представляет живой интерес.

(пояснения, размерности учту)
Т. е. для каждого насадка перебрать диаметры из набора? (конусы сходятся/расходятся?)
Все расчеты будут проводиться с конечной моделью. Оценочная заготовка еще некорректна.

Poliglot> Т. е. для каждого насадка перебрать диаметры из набора? (конусы сходятся/расходятся?)
Да, для каждого типа сопла: отверстие, короткая и длинная трубки, конус. Конус сходится наружу, как пожарный брандспойт.

Вот горшок простой -
Он предмет пустой! )) ...или наоборот? ха-ха мозги закипели

Одно стало очевидно без математики: оптимальным в плане гидропотерь является конфузор, плавно сопрягающий внутреннюю сходящуюся коническую поверхность перехода из "тела" в горловину с выходным отверстием "сопло", не имеющий цилиндрического насадка.

Думаю цифры в итоге покажут то же самое, однако хочется сделать модель применимую к любой бутыли произвольнй конфигурации. Это желание неистребимо. ))
Этак "попил кваску, поковырял в носку.. а не запулить ли эту бадью в синюю высь?" - думаю это неплохо согласуется с самой концепцией водяных полетов. ))) "Just For Fun".
p.s. уж простите такую лирику.

Poliglot> а не запулить ли эту бадью в синюю высь?
Так это ж и есть самое оно !
Давно замечено - полеты тщательно обсчитанных/обдуманных ракет заметно отличаются.

Ckonа! Вот нашел интересную конструкцию узла соединения зарубежных товарищей.

Брат-2> нашел интересную конструкцию
Знаем мы эту конструкцию - жесткость пружины должна попадать в "ворота" между весом заправленной второй ступени (не распрямляться) и трением скольжения плюс сила аэродинамич.прижатия первой ступени ко второй после разгона (распрямление). Узковаты ворота могу оказаться.
Оригинальность - в двойной подвижности - затвор уходит вниз по корпусу, сам корпус смещается вниз по отношению к основанию.
Передача разгонного усилия от первой ступени на вторую - никак не решена.
Инициирующее событие - прекращение тяги первой ступени - здесь, конечно, четко работает.
А вот только сейчас заметил - как оригинально пневматический разъем из шариковой ручки.

Ckona> Знаем мы эту конструкцию ....

Так совсем не обязательно повторять их конструкцию. А что если за основу взять принцип, которой предложил я ранее, при обсуждении твоего последовательного узла, но при этом взять подвижную внутреннюю часть типового Гардена.

Брат-2> за основу взять принцип, которой предложил я ранее, при обсуждении твоего последовательного узла, но при этом взять подвижную внутреннюю часть типового Гардена.

А вот это надо делать !
Выталкивает и сдвигает затвор усилие порядка 20 кГс.