Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Ещё Годдард так ошибался )))

 

Кто таков?

NeutronS> Я чего-то не понимаю?

NeutronS, ты к a_centaurus'у поуважительнее обращайся.

Это я тебе предлагаю на правах создателя темы.
Не надо тут эмоций.
Хотя бы в этой теме.

Если нужны дополнительные пояснения, найду время и напишу тебе лично.
А лучше потусуйся здесь в форуме пару-тройку месяцев, все прояснится.

Честное слово - загружен я под завязку, иначе бы внимательно изучал твои исследования.

Вот видео с исследованиями пенной тяги.
http://i.i.ua/video/evp.swf?V=2a81d.883dc.1e.2349ff.2349ff.k7befea4d
Если не прочитается (граница между нами с погранцами, увы), я переложу в другое место.

NeutronS> a_centaurus, ты картинку-то глянул что я прицепил к своему посту?
NeutronS> С подстановкой паскалей вместо килопаскалей в СИ-шную формулу помочь разобраться?
Зря ты так, земляк-сибиряк. С тобой пока общаются политкорректно. Когда "цепляешь картинку", убедись что она разрешаема. Тексты в jpeg невозможно прочесть если они меньше 100-150 kBt. Поэтому я не смог разглядеть, что ты перевёл в N/m2 в числовом примере. Вообще-то я лет 40 с лишним назад закончил физфак. И в последующей жизни на этом поприще кое-что сделал ( о чём есть записи в моём военном билете ). Так что про задачки по физике кое-что слыхал. Ну и не по физике тоже...
Кстати о диаметре 2. 0 мм. Именно такой был использован в испытаниях стендового WRM . Правда давление было 5 Атм. Сравни результат (видео выкладываю) с таким же но 3.6 мм.



Next video: WRM, P=5 Atm, d throat =3.6 mm. For comparison:

a_centaurus> Зря ты так, земляк-сибиряк. С тобой пока общаются политкорректно. Когда "цепляешь картинку", убедись что она разрешаема.
a_centaurus> Кстати о диаметре 2. 0 мм. Именно такой был использован в испытаниях стендового WRM . Правда давление было 5 Атм. Сравни результат (видео выкладываю) с таким же но 3.6 мм.

 

Извини. Погорячился...
Видео гляну.

a_centaurus> Когда "цепляешь картинку", убедись что она разрешаема.

Проверил обе картинки с формулами, обе прекрасно читаются. Может быть ты не открыл их в увеличенном виде? В сообщении они показываются уменьшенные, нужно на них нажать для увеличения.

a_centaurus>> Когда "цепляешь картинку", убедись что она разрешаема.
Serge77> Проверил обе картинки с формулами, обе прекрасно читаются.
Я их сбросил на свой комп. А там они уже не разрешались. Буду иметь в виду, sorry.

NeutronS> У нас отличие в 10 раз! По моим расчётам получается тяга 30 Н или 3 кгс. См. рис.

Я вообще-то не твой вариант просчитывал, а Сконы. А утебя какие данные? Давление? Площадь критического сечения? Расход?

NeutronS> Ckona, выложи, пожалуйста данные измерений пенной тяги. Я думаю, что наблюдаемая прибавка в силе тяги при прочих равных условиях по сравнению с водяным движком связана именно с более низкой потностью отбрасываемого вещества.

Наконец-то раскопал видеоролик, где на простейшем стенде оценен импульс на пенной тяге:
http://ckona.rocketworkshop.net/Pelikan/Stend/Foam-generator.mpg

Позволю себе внести поправки в приведенную цитату.
Наблюдается не прибавка в силе тяги, а уменьшение.
Это логично - плотность и массовый расход пенного рабочего тела меньше, по сравнению с водой.
Но !
Скорость истечения и удельный (удельный !) импульс выше.

Чтобы не "почувствовать", а именно измерить прибавку в УИ, нужен не простейший, а вполне "взрослый" стенд.

NeutronS>> У нас отличие в 10 раз! По моим расчётам получается тяга 30 Н или 3 кгс. См. рис.
SashaMaks> Я вообще-то не твой вариант просчитывал, а Сконы. А утебя какие данные? Давление? Площадь критического сечения? Расход?

 

Я в качестве входных данных для своей модели взял твои значения, которые ты привёл на прицепленой картинке к своему посту. Расхождение в 10 у нас на одних параметрах.

a_centaurus>> В этот период времени СОПЛО ВОДОМЁТА уже БЫЛО ЗАТКНУТО ПЛАСТИЛИНОМ.
Ckona> Чтобы вода до старта не вытекала, корректирующее сопло затыкается пластилином.
Ckona> Затычка выплевывается при открывании воздушного клапана.

Я, конечно, пластилин очень уважаю. Как фиксирующий материал для разных лабораторных аппликаций. Но в случае корректирующего сопла надо все-таки иметь "пшикалку", а не cw. Не вижу большой проблемы в разработке как игольчатого, так и poppet клапана для этой цели. Даже на поливе газонов есть подобные штуки - её програмируешь по углу рысканья и она сама описывает заданный сектор, прерывая поток пружинным игольчатым обтюратором. Посмотрю на досуге прототипы и тебе сообщу. Навскидку видится 4 камерный служебный бак, управляемый по принципу пластикового баллончика пульверизатора (груши), то есть - нажатием на гибкую стенку резер вуара. Или коммутацией давления из основного бака. В случае тонкого капиллара, соединяющего суббак с насадком не нужно и затыкать его. Словом - задача решаема в рамках "кружек Эсмарха".

a_centaurus> Навскидку видится 4 камерный служебный бак...

Ну вот, написал и вспомнил, что сам же предлагал схему управления вектором тяги впрыском рабочего тела в критику насадка. Если ей следовать, то и дополнительных корректоров не потребуется. С другой стороны, разнесение таких сопел на большие углы позволит увеличить скорость реагирования. Только вот надо ли это. Вода быстрей закончится, чем успеешь хотя бы 2 раза провести корректировку.

Ckona> Вот видео с исследованиями пенной тяги.
Ckona> http://i.i.ua/video/evp.swf?V=2a81d.883dc.1e.2349ff.2349ff.k7befea4d

 

Всё нормально прочиталось.
Ckona, я по понятным причинам не в теме. Скажи, в показанных на видео двух емкостях обычная вода? Или в одной из них используется шампунь?
P.S. Для оптимального диаметра сопла имеем тягу более чем в 2 раза превышающую стартовый вес ракеты. Так что я был не прав, утверждая выше, что тяга должна только чуть превышать вес. Для максимизации высоты подъёма? ракета должна уходить в небо с ускорением свободного падения. Фактически - падать в небеса!

NeutronS> Ckona, я по понятным причинам не в теме. Скажи, в показанных на видео двух емкостях обычная вода? Или в одной из них используется шампунь?

Для генерации пены используется смесь воды с пенообразующей жидкостью (шампунь, пена д/ванн, и.т.п.) в соотношении примерно 30 / 1

slavich77> Для генерации пены...

 

Понятно.
Я-то думал о растворении чего-то типа углекислого газа в воде под давлением. Насколько помню, у СО2 самая высокая растворимость и, следовательно, при работе двигателя можно ожидать эффекта стабилизации давления над водой за счёт эффекта объёмной дегазации. Это должно дать заметный выигрыш в удельном импульсе. Кроме того, на срезе сопла, при падении давления будет уменьшаться эффективная плотность жидкости, что тоже даст вклад в общую копилку.
Вот надыбал на просторах Инета:
Володько экспериментально обнаружил, что воздух, ламинарно истекающий из сопла с острыми кромками, на срезе этого сопла резко охлаждается и осуществляет подпор этого самого сопла своим противо-давлением. Причём, это возникающее усилие на порядок превышает обычную так называемую "реактивную" силу, работающую во всех ракетах, самолётах и прочем. У Николая Ивановича Ленёва - то же самое ! Только вместо воздуха Н.И. Ленёв использует ламинарные потоки воды. Даже величина выигрыша от такого "нетрадиционного" способа преобразования энергии у наших замечательных авторов - одна и та же. - На ПОРЯДОК величины, по сравнению с "обычным".
Как вам это?
Вот ещё смотрите рdf
http://www.RusPhysics.ru/files/Volodro.Monografiya.pdf

NeutronS> Как вам это?
Это то, что Французская Академия Наук не принимает к рассмотрению уже в течение 150 лет.

Ckona> Идеологически выглядит так:
Ckona> контроллер - команда - клапан открывается - вода выстреливается вбок - момент импульса (ракеты) меняется.

Ckona! Ну не убедительны твои доводы и идеи по корректировке вертикали первой ступенью. Как будет определяться и регулироваться величина корректирующего импульса? Вот и a_centaurus не верит в возможности создании подобной системы. Нет, пофантазировать можно, но мы практики!

Ckona> На фото - результаты токарных работ.
Ckona> Новая втулка, соединяющая воздушный коллектор и бак расходной массы.

Ну вот, твоя переходная втулка все больше становится похожей на мою, только моя изготавливается при помощи дрели и наждака!:)

NeutronS! Не ты первый к нам лихо залетаешь! Ты не суетись, давай разбираться спокойно, наше дело не такое уж и простое, главное останься с нами, а там все устаканется. Расскажи лучше о своей практической работе по водоракетной тематике, может, есть реализованные хорошие идеи?

Брат-2> Как будет определяться и регулироваться величина корректирующего импульса? Вот и a_centaurus не верит в возможности создании подобной системы. Нет, пофантазировать можно, но мы практики!
Любая практика имеет целевое назначение, иногда и не одно.
Диареей я не страдаю, "кружками Эсмарха"(ТМ) пытаюсь заполнить вакуум некоторых своих потребностей.
В части вертикальной стабилизации - фантазии переходят в стадию "а можно ли это сделать ?".
Гировертикаль - вопрос уже решенный, вплоть до покупки готовой платы от квадрокоптера.
Преобразовать угловое в ускорение в команды на приводы - интереснейшая и явно решаемая задача.
Тем более что в этом я немного "волопетрю".
Выбор органов управления - вот тут надо хорошо "всосать" из "информационного облака", чтобы переходить к каким-то действиям.
Головой не только ж кушать...

Брат-2> NeutronS! Не ты первый к нам лихо залетаешь! Ты не суетись, давай разбираться спокойно, наше дело не такое уж и простое, главное останься с нами, а там все устаканется. Расскажи лучше о своей практической работе по водоракетной тематике, может, есть реализованные хорошие идеи?

 

Ну, точно! Я про ракету на водном топливе три недели назад узнал.
Какие там нарабртки... - Ничего!
Но из головы не выходит вариант с соплом расположен6ым выше центра масс. Что-то в этом есть элегантное и привлекательное. Даже, грешным делом, думаю о 3-х сопловом варианте (для симметрии), где сопла расположены под 120 градусов и вынесены за габариты корпуса ракеты. Жидкость подаётся по принципу балончика с краской - по внутренней центральной трубке. Если её диаметр в несколько раз превосходит диаметр сопла, то, думаю, гидродинамическими потерями напора можно пренебречь. Даллее, напрашивается вариант с соплом в виде щели расположеной по окружности своеобразного блюдечка с обтекателем.
Прелесть водяной ракеты в большой относительной грузоподьёмности. Трёхлитровая бутылка практически не замечает полезный груз в 100 гр. - можно изголятся с конструкцией сопла на сколько хватает фантазии и знаний, не особо заморачиваясь на массо-габаритные проблемы. Да и как мне видится, прелесть водяных ракет не в достижении максимальной высоты (нам не нужно выводить спутник на орбиту и закидывать боеголовку в тыл врагу), а максимальная зрелещность. Тут как раз важно иметь плавный старт, видимую отстыковку первой ступени, которая важно так спускается на парашюте и подъём второй ступени.
Сижу и сладко грежу...

NeutronS> Я в качестве входных данных для своей модели взял твои значения, которые ты привёл на прицепленой картинке к своему посту. Расхождение в 10 у нас на одних параметрах.

10кг/с и 5атм в итоге всего 3кгс тяги. Не находишь это странным? Тогда для пластиковой бутылки с 8мм соплом тяга будет в 7 раз меньше и составит всего лишь 415гс! По твоим расчётам ни одна водяная ракета не полетит...

SashaMaks> 10кг/с и 5атм в итоге всего 3кгс тяги. Не находишь это странным? Тогда для пластиковой бутылки с 8мм соплом тяга будет в 7 раз меньше и составит всего лишь 415гс! По твоим расчётам ни одна водяная ракета не полетит...

 

Ты прав, SashaMaks.
Я с какого-то перепугу в свою прогу подставил 9 мм сопло. Сейчас посмотрел твои значения ещё раз и получилось что у тебя d=21 мм/ Теперь всё сходится.

Ну, а я пытаюсь получить ответ возможно ли использовать силовой гироскоп для управляемого вертикального старта. Диаметр маховика 53мм, вес 40гр. Сегодня отбалансировал маховик, все наглазок, но работает без заметных вибраций. Вместо карданной подвески использую гибкое соединение в точке близкой к центру тяжести маховика, заодно будет и амортизатором. По внешнему краю маховика насверлил отверстий, которые будут играть роль лопаток. По касательной к отверстиям через сопло подведен воздух от компрессора. Подобную схему проверял, маховик весело раскручивается, обороты не замерял.

Брат-2> обороты не замерял.
Светодиод, моргающий от трансформатора или звукового генератора, плюс метка(и) на роторе.

Ckona> Светодиод, моргающий от трансформатора или звукового генератора, плюс метка(и) на роторе.

 

Или ещё.
Записываешь микрофоном от Скайпа жужание гироскопа (от дырочек на ободе) на комп и рассматриваешь его с пристрастием в Mathcad. Частота вращения находится элементарно, да и паять ничего не надо - всё штатно.