Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Миш, почему в программе при изменении начального угла наклона не меняется высота?
Gematogen> 8 - Есть расчет полета в случае наклонного старта. Начальный угол наклона задается в ячейке S8 (в градусах, отклонение от нормали). Вычисления скрыты. Их можно открыть нажав на плюс над столбцом S. Основной результат расчета - отклонение точки падения (без учета парашюта) от места старта - содержится в ячейке J17.
Размерность значения в ячейке J17?
8 гр - 0,32; 45 град - 0,22. 0,22 чего? И почему J16 одинаковы? И что есть К17?

Брат-2> Я надеюсь, что при внесении пальца в струю, ты предполагаешь сам сидеть на ракете!
Зря Вы так, Батенька...
Пример со струей воды приведен для того, что бы те, кто не очень знаком с явлением могли бы его легко повторить используя струю воды из крана (без сетки подмешивающей воздух).
Во время полета ракеты остатки воды, выходящие в начале пневмофазы вполне могут служить препятствием для истечения воздуха и привести к изменению вектора тяги.

PopovIgor> Миш, почему в программе при изменении начального угла наклона не меняется высота?
PopovIgor> И почему J16 одинаковы? И что есть К17?
J16 - апогей для вертикального полета, она не меняется
J17 - апогей для наклонного полета
K17 - отклонение точки падения для наклонного полета
Все в метрах.
Диапазон в формулах в 17 строке (оранжевые ячейки) нужно также увеличить.
Тогда при росте угла апогей будет снижаться, а удаление сначала расти, а потом - снижаться.

PopovIgor> Размерность значения в ячейке J17?
PopovIgor> 8 гр - 0,32; 45 град - 0,22. 0,22 чего?
С J17 разобрался, увеличив предел АН в ячейке J17. Но с J16 неясно.

PopovIgor> С J17 разобрался, увеличив предел АН в ячейке J17. Но с J16 неясно.
Разобрался и с J16. Здорово сделал!
Но мах К17 79 гр (11 гр к горизонту), но разве это так? Ранее где-то читал, что макс. дальность при 35-37 г. к горизонту с учетом сопр. среды. Конечно, дальность для водяных ракет мало кого волнут, в основном высота подъема, но тем не менее Хотя в конкретном случае, применительно для длинных цилиндрических тел, все не так просто: планирование и т.д.

Брат-2>> Я надеюсь, что при внесении пальца в струю, ты предполагаешь сам сидеть на ракете!
Gematogen> Зря Вы так, Батенька...

В отношении сидения на ракете БРАТ-2 абсолютно прав.
Если "палец" никак не прикреплен к ракете, то и сила давления струи на палец никак не передается на ракету.

Чтобы "палец" оказал влияние на ракету (в данном контексте), он должен находиться внутри сопла. Как только "палец" высунуть из сопла на достаточное расстояние (два диаметра сопла), он перестанет взаимодействовать с ракетой, если не соединен с ней жестко.

На "заре" я, уже не помню по чьему совету, специально совал палочку в струю из шланга.
Усилие передается на шланг только через слой воды чуть ли не внутри сопла.

Ckona> В отношении сидения на ракете БРАТ-2 абсолютно прав.
А вот от Вас-то я этого никак не ожидал!
Роль пальца (если Брат-2 желает - члена) в нашем случае играет остаточная вода. Она находится как раз внутри сопла, а ее неравномерное распределение вызвано, например, наклоном ракеты.
И основным результатом мне кажется именно деформация струи газов, которая приводит к изменению вектора тяги как при перекосе сопла.

PopovIgor> Но мах К17 79 гр (11 гр к горизонту)...
Ты в этой ячейке диапазон поправил?
Максимальное отклонение существенно превышает апогей при вертикальном полете.
Я эту величину использовал для оценки зоны безопасности для ракеты без ССР (или при ее несрабатывании).

Gematogen> Ты в этой ячейке диапазон поправил?
Да,конечно.
Gematogen> Я эту величину использовал для оценки зоны безопасности для ракеты без ССР (или при ее несрабатывании).
На мой непросвещенный взгляд, гораздо информативнее сравнение значений ячеек J16 и J17 от значения в ячейке S22 в плане оценки потери высоты из-за установки стартового стола абы как. Так же значение S22 пригодилось бы при учете бокового ветра, но, боюсь, что учесть этот фактор очень сложно и можно лишь приблизительно, если вообще возможно.
В связи с этим, интересно, как дела на практике у Ckona с проектом активной стабилизации?

Gematogen> А вот от Вас-то я этого никак не ожидал!
Gematogen> Роль пальца (если Брат-2 желает - члена)
Японский сад. Грубый век, грубые нравы

Ckona>> В отношении сидения на ракете БРАТ-2 абсолютно прав.
Gematogen> А вот от Вас-то я этого никак не ожидал!

Гематоген ! Ты немножко не принимаешь заковыристую манеру изложения у БРАТа-2.
Особенно после жесткой посадки.
Он же, в свою очередь, воспринял "палец" как нечто совершенно разъединенное от ракеты, отталкиваясь от не совсем корректного примера с водопроводным краном. Ну и понеслась... кстати, палец - это такой же член, как и нога.

Тут уместно напомнить анекдот об эмоциях трех забулдыг, один из которых (он нес бутылку) поскользнулся на выходе из гастронома.

Брат-2> Целыми остались только пневмоаккумулятор и БРЭО, так как в этом аккумуляторе осталось давление около 5атм.

БРАТ-2 ! Почему ты решил, что отказал аккумулятор ?
Рискну обнародовать предположение о причине отказа БРЭО.
Вследствие высокого стартового ускорения где-то разомкнулись контакты, или наоборот, замкнулись - в результате ток не протекал через нагреватель мембраны пневмоаккумулятора.

Из раскадровки следует, что стартовое ускорение получилось 12...16 G !

PopovIgor> На мой непросвещенный взгляд, гораздо информативнее сравнение значений ячеек J16 и J17 от значения в ячейке S22 - оценка потери высоты из-за установки стартового стола абы как.
На самом деле оценка потери высоты меня интересовала даже в меньшей степени, чем отклонение. Не взлетела ракета максимально высоко - сам дурак. А вот если на обратном пути упала на что-то или кого-то...
У меня ракета легкая, поэтому в крышке обтекателя ввернут болт с гайками граммов на 30. Скорость встречи с землей - известна.
PopovIgor> Так же значение S22 пригодилось бы при учете бокового ветра, но, боюсь, что учесть этот фактор очень сложно и можно лишь приблизительно, если вообще возможно.
Если ветер постоянный и стабильный, то в первом приближении особой проблемы нет (для устойчивого состояния). Ракета отклонится в сторону ветра. Т.е. она в результате наклона несколько компенсирует снос.
Для точного расчета придется учитывать момент инерции, геометрическую форму ракеты и ее развесовку. Игра не стоит свеч, т.к. нужно городить новые расчеты, а исходных данных все-равно никто (может быть кроме Ckona) не предоставит.

Ckona> Гематоген ! Ты немножко не принимаешь заковыристую манеру изложения у БРАТа-2.
Ckona> Особенно после жесткой посадки.
Секс не в этом
Просто опять от обсуждения сути вопроса перешли к руко словоблудию.
Интересно, какие еще есть версии того, почему ракета виляет ж хвостом?

Gematogen> Интересно, какие еще есть версии того, почему ракета виляет ж хвостом?

Колебания рабочей жидкости в бутылке приводит к гулянию ЦМ. Ну и маленький запас аэродинамической устойчивости в начальный момент.

SashaPro> Колебания рабочей жидкости в бутылке приводит к гулянию ЦМ. Ну и маленький запас аэродинамической устойчивости в начальный момент.
Дело в том, что при ускорении в 10 - 20g возможность колебаний жидкости сильно ограничена. А сами колебания возникают именно в момент окончания жидкости (вместо струи воды появляется эмульсия), а в этот момент ракета уже стабильна.
Вы меня натолкнули на одну идею!
Может быть колебания происходят в момент перехода ракеты из неустойчивого состояния в устойчивое?
Т.е. пока вода есть, ракета склонна к "избыточной поворачиваемости" - при незначительных возмущениях она склонна к опрокидыванию. Но большой начальный момент инерции не дает ей опрокинуться, опрокидывающее движение лишь намечается (ракета слегка заваливается). В этот момент топливо заканчивается, ракета переходит в устойчивое состояние и происходит ее выравнивание. Из-за меньшей массы оно происходит резко. Вот именно выравнивание мы и наблюдаем. А выброс эмульсии просто совпадает по времени (он тоже вызван окончанием воды).
То-то мне всегда казалось, что после такого виляния ракета летит ровнее!
Именно поэтому на большем давлении ракета сильнее виляет - отклоняющий момент при мощном двигателе проявляется сильнее, стабилизация становится заметнее.
(М.б. я просто описал Вашу идею... )

PopovIgor> В связи с этим, интересно, как дела на практике у Ckona с проектом активной стабилизации?
А зачем она нужна?
Очевидно, что конструкция будет не самая простая, она ухудшит аэродинамические и массовые показатели ракеты. Т.е. это уже ухудшение ракеты. К тому же часть массы лучше сосредоточить в хвосте (с точки зрения компоновки), что ухудшит устойчивость.Но даже если нам удалось создать сферического коня в вакууме - систему управления без указанных недостатков, то в силу вступают следующие соображения:
Обычно управление ракетой необходимо для попадания в цель. В нашем же случае оно будет использоваться для достижения максимальной высоты (если это не так - дальше можно не читать).
Если уж ракета пошла криво - все, абзац. На корректировку ее траектории нужна энергия. Взять можно только кинетическую энергию ракеты (через различные формы преобразования), а именно она нам и нужна для набора высоты. Учитывая потери на элементах преобразования энергии (рулевом механизме), потеря высоты только увеличится. ИМХО.

Брат-2> ...ракета поднялась идеально ровно и очень высоко...
Посмотрел видео - действительно очень хороший старт. И отклонение при такой высоте - небольшое совсем.
А можно озвучить параметры ракеты/запуска?

PopovIgor> интересно, как дела на практике у Ckona с проектом активной стабилизации ?
Отпишусть здесь.
Продвижение проекта разделено на направления:
- изготовление двух оставшихся корректирующих двигателей,
- доводка носителя и наземного оборудования - по надежности и простоте запуска,
- отработка матобеспечения, программного обеспечения и наземной аппаратной поддержки,
- полноразмерные стендовые испытания,
- конструирование системы управления - точнее, навешивание ее на носитель.

Курочка клюет по зернышку.

В частности, за сентябрь удалось "нахалтурить" на переносный компьютер для работы с контроллером системы управления в полевых условиях, сегодня уже заказал. С таким "ультрабуком" дело пойдет если не быстрее, то комфортнее.

Наибольшие проблемы, требующие не только продолжительных отрезков времени, но и сосредоточения, ожидаются в софтверной части. Тут и наибольшая неопределенность, т.к. нет "своего" программиста, а освоение потребует времени.

Конечной целью проекта является выведение ориентации второй ступени в вертикаль при запуске первой ступени с наклонной направляющей (20 градусов).

Gematogen> На корректировку ее траектории нужна энергия. Взять можно только кинетическую энергию ракеты
Энергия для корректировки летит в пневмоаккумуляторах - как и во "взрослых" космических аппаратах. Только давление не 250+, а 5-6 атмосфер.

Gematogen> Дело в том, что при ускорении в 10 - 20g возможность колебаний жидкости сильно ограничена.

Всё всегда в чём-то ограничено. И почему именно 10-20G?

Gematogen> А сами колебания возникают именно в момент окончания жидкости (вместо струи воды появляется эмульсия), а в этот момент ракета уже стабильна.

Я предложил версию. ИМХО - это круто и безобидно, сказал и ответа не несу за сказанное. А так бы, по-хорошему, я бы спросил с тебя доказательства тому, что написано. Например , математические выкладки или практические, но сильно сомневаюсь, что что-то будет...

Gematogen> Вы меня натолкнули на одну идею!
Gematogen> Может быть колебания происходят в момент перехода ракеты из неустойчивого состояния в устойчивое?
Gematogen> .....
Gematogen> (М.б. я просто описал Вашу идею... )

Нет, я имел в виду именно плохой запас устойчивости ракеты даже на большем времени расходования рабочего тела - воды. Очень было бы интересно пронаблюдать для здешних водных ракет простой тест на стабильность, когда ракету крутят на верёвки вокруг себя при разной степени заполнения бутылок водой. Не удивлюсь кадрам, в которых ракеты будут лететь одним местом вперёд. Проблемная здесь эта задача, поэтому больше и рассчитывают на инерционность ракеты, но не всегда помогает.

Ckona> Энергия для корректировки летит в пневмоаккумуляторах - как и во "взрослых" космических аппаратах. Только давление не 250+, а 5-6 атмосфер.
Тогда система управления будет на быстродействующих дросселях?
Обычно быстродействующие игрушки весьма энергоемки.

Gematogen> Тогда система управления будет на быстродействующих дросселях?

Вот эксперимент - как оно работает и ворочает эквивалентом ракеты.

Ckona> Вот эксперимент - как оно работает и ворочает эквивалентом ракеты.
Почему-то у меня плохо показывает видео с этого ресурса. Но суть я ухватил.
Круто!
Так как мне очень интересен этот проект, то позволю себе пару замечаний:
При старте двухступенчатой ракеты 20/6 л под углом 20 градусов расстыковка произойдет под углом около 50 градусов.
Если нужна расстыковка под углом 20 градусов (именно это имелось в виду?), то пуск должен быть под углом менее 7 градусов.
При таких параметрах пуска потеря высоты эквивалентна дополнительному грузу в 240 граммов. Это ограничение по массе для всей системы управления. Выглядит вполне реально.

...
Gematogen> Зря Вы так, Батенька...
Gematogen> Пример со струей воды приведен для того, что бы те, кто не очень знаком с явлением могли бы его легко повторить используя струю воды из крана ....

Gematogen! Ты, без сомнения, очень умный парень, и очень отрадно, что твоя деятельность направлена на результат, которым ты с удовольствием делишься со своими товарищами! Игорек посетовал, что целый год не поймет, чего он тут делает, при этом мы все здесь для того, чтобы удовлетворить свою главную потребность приносить пользу себе подобным!
Зря обиделся, палец тоже член, вот только не понятно как им в данном случае пользоваться! Мне твоя идея понятна, но если к струе воды бьющей из гибкого шланга поднести палец, то, куда не суй, а реакции шланга не будет, если конечно не пытаться его вставить в сам шланг!
Еще интересный момент с выравниванием ракеты после окончания активной фазы. Вот куда повернет начальный момент стабилизации и инерции ракету, туда она за счет стабилизаторов ровненько и полетит и никакого выравнивания!
Чем больше начальная скорость, тем лучше общая стабилизация, а коли наоборот, то стабилизатор банально кривой! К примеру я делаю вот такие.