Конструкция ракет XI

Anzoriy> Еще такой вопрос. Если нижнюю часть корпуса сделать сужающейся с 40мм до 35-ти...?

Не настолько, чтобы компенсировать усложнение технологии.

a_centaurus> Для небольших ракет делаю так.

Похоже и я делал : Проэкт №2 Ракетомоделирование Только я фиксировал термоклеем, летом он хоть и становится слишком мягким, но шипы, которые с натягом вставляются в пазы, все держат. А вот зимой из-за этого были проблемы - на морозе клей попросту лопается и все. Поэтому эта ракета была последней, где я использовал термоклей.

Anzoriy>> Еще такой вопрос. Если нижнюю часть корпуса сделать сужающейся с 40мм до 35-ти...?
a_centaurus> Не настолько, чтобы компенсировать усложнение технологии.


Дело в том, что все равно буду точить детать чентрующую двигатель. Вот и подумал, что можно еще доп. функцию довавить. Ничего особо сложного. Нужно понять ее оптимальную форму, а так же даст ли она хотя бы 5% уменьшения Сх.

Anzoriy>>> Еще такой вопрос. Если нижнюю часть корпуса сделать сужающейся с 40мм до 35-ти...?
a_centaurus>> Не настолько, чтобы компенсировать усложнение технологии.
Anzoriy> Дело в том, что все равно буду точить детать чентрующую двигатель. Вот и подумал, что можно еще доп. функцию довавить. Ничего особо сложного. Нужно понять ее оптимальную форму, а так же даст ли она хотя бы 5% уменьшения Сх.

Можно уменьшить донное сопротивление в идеале на 24%, более реально на 20%. Но надо знать, какую долю общего сопротивления оно вносит. Типично - от одной пятой до одной четверти для наших ракет. Итого - одна пятая от одной пятой, 4% общего Сх, или, скажем, с 0,5 до 0,48 (или до 0,469, если считать одну четвёртую от одной четвёртой).

Б.г.> Можно уменьшить донное сопротивление в идеале на 24%, более реально на 20%. Но надо знать, какую долю общего сопротивления оно вносит. Типично - от одной пятой до одной четверти для наших ракет. Итого - одна пятая от одной пятой, 4% общего Сх, или, скажем, с 0,5 до 0,48 (или до 0,469, если считать одну четвёртую от одной четвёртой).


Для наглядности можно пройти по ссылке Роки "планер ракеты Циклон". Там у него есть хвостовой обтекатель. Я собираюсь нечто очень похожее делать. Он аэродинамически правильно выполнен?
Потом, есть ли фото ракет с измеренным Сх? Для примеру. 0,5 - подозрительно низкий Сх.

Anzoriy> а сквозные прорезы прожгу раскаленным ножиком.
Прожигать ненужно. Если ПВХ то в принципе не получится а если ПП к такой поверх термоклей будет хуже липнуть. ПП(родственник полиэтилена) имеет плохую адгезию практически ко всем клеям кроме термоклея(тоже родственник). У Serge77 стабилизаторы из фанеры приклеены к ПП трубе встык термоклеем как по мне, то держатся хорошо.
Совет. Перед тем как приклеивать стабилизаторы к корпусу поставь пару экспериментов на образцах и определи прочность соединения.

Anzoriy> Конечно поэкспериментирую. Сейчас самое главное - снизить сопротивление. Любые совееты будут кстати ))
По возможности смещай центр тяжести к носу и уменьшай площадь стабилизаторов.
Одни из самых эффективных способов борьбы с сопротивлением воздуха на больших скоростях не считая хорошей аэродинамической формы.
1. Увеличение удельного веса ракеты(уменьшение площади на единицу веса) - плотная компоновка.
2. Уменьшение диаметра корпуса ракеты до диаметра двигателя или еще тоньше.

Еще по основным пластикам, используемым в быту.
Как определить тип пластика простым методом - поджечь.
1. ПП и ПЭ - горит почти прозрачным пламенем с красными и синими тонами практически без дыма и резкого запаха.
2. ПВХ - горит почти непрозрачным пламенем с красными и иногда зелеными тонами выделяя черный дым и имеет резкий кислый запах(нюхать очень аккуратно – вредный).
3. ПС - горит почти непрозрачным пламенем с красными тонами выделяя черный дым и копоть(хлопьями) сладковатый запах.

Anzoriy> Можно подробнее про хорошую аэродиинамическую форму?
Этот вопрос самый простой и сложный одновременно.
Простой потому что в общих чертах практически идеальную форму описал еще Циолковский, которая тебе все равно не подходит.
Сложный, потому что чтобы оптимизировать форму и получить величины в цифрах нужно иметь сложное оборудование или ПО.
А самое главное что копая в этом направлении уже имея заданный габарит и вес ты получишь мизерный прирост в отличии от выше перечисленных.
Кстати на кривых стабилизаторах или векторе тяги(у тебя же БС) можно потерять процентов 10 высоты если не всю ракету.

Anzoriy> Какие формы должны быть у головного?
Наименьший коэф. аэродинамического сопротивления у конусного обтекателя.
Anzoriy> Реально ли с корончатым обтекателем и ПП корпусом выйти на Сх 0.5?
Вполне, но Сх - такой параметр, который сильно зависит от скорости.

Anzoriy> Конус выгоднее оживала?

Нет, конечно.

Anzoriy> Ну скорость мах 210м/с будет.

Надо смотреть на форму обычных пассажирских самолётов, они летают на скорости до 270 м/с.

Xan> Надо смотреть на форму обычных пассажирских самолётов, они летают на скорости до 270 м/с.


Т.е. скругленный на конце оживал. Ну а у тебя преддположения по Сх имеются? Фюзеляж все равно смогу только в самом низу смогу на 4мм сузить. Собственно, какой Сх будт у вытянутого ввмдва диаметра оживала переходящего в цилиндр?

Anzoriy> Фюзеляж все равно смогу только в самом низу смогу на 4мм сузить. Собственно, какой Сх будт у вытянутого ввмдва диаметра оживала переходящего в цилиндр?

Aerolab всё это считает. Я ничего лучше неё не расскажу!

Если очень хочется сделать правильный стекатель, то можно попробовать сделать несколько лепестков, которые раскрываются, когда двигатель работает (чтоб пропустить струю), и закрываются после работы двигателя, чтоб получился хороший конус.
Можно в проге попробовать, что даст полный конус по сравнению с усечённым.

Anzoriy>> Еще такой вопрос. Если нижнюю часть корпуса сделать сужающейся с 40мм до 35-ти...?
a_centaurus> Не настолько, чтобы компенсировать усложнение технологии.
Если все же есть желание получить классическую сигарообразную форму, как у А4, могу порекомендовать очень простой и дешёвый способ (технологию).
1. Может быть рекомендована для испытательных моделей, когда использовать более дорогие материалы и т. нет необходимости
В данном случае подходящей готовой формой является "простая ПЕТ бутылка". Сначала нужно выбрать калибр бытылки, исходя из возможностей вашего движка и целей проекта. Поскольку я брал для своего проекта 2 л бутылку диаметра 100 мм, то представлю эту технику в стандарте 4". Хотя она не лучшая как по форме, так и по качеству поверхности (выдавлен рельеф). Просто это наиболее употреб** в пищу газифицированная вода, которую потреб** каждый день. Я использовал 2 корпуса. В таком варианте длина ракеты получится около 650 -700 мм. Для удобства работы и последующей сборки можно разделить тела бутылок на 4 сегмента. Конические пойдут на изготовление хвостовой и носовой части (двигательный и парашютно-приборный отсек), а цилиндрические составят фюзеляж будущей ракеты. Конечно, возможны вариации. Первая из них: на одном сегменте лучше оставить донышко. Оно будет служить шпангоутом и возможной палубой для размещения какого-то внутреннего оборудования или системы. На хвостовой конус 1 бутылки наклеиваются стабилизаторы. Перед наклейкой бутылку закрыть и подогреть, чтобы поверхность слегка наддулась. Стабилизаторы могут быть из любого материала, вплоть до картона. Предварительный контур прилегания внутренней пов. с.лучше снять при помощи мягкой проволоки. Предварительная фиксация - цианакрил. Окончательная - монтажная паста или быстрая эпокси. Можно и термоклеем. Разрезать бутыли лучше по наклеенной бумажной ленте. Кромки можно укреплять завальцовкой в горячей воде или heat gun. Склейку лучше делать полиуретановым клеем. На фото представлен прототип такой ракеты с головной частью, где установлено пиротехническое устройство (мортира в картонной трубке с казённой частью из горлышка бутылки, наклеенного на картонный диск и парашют под конусом из бальсы) и оптический датчик апогея. Обтекатель, правда получился двойной геометрии, но это связано было с техникой выброса парашюта, не более. Окрашена ракета водоэмульсионной краской (даже не эмалью). Данная ракета предполагалась только для бросковых испытаний, но легко может быть доработана для установки РДТТ в трубку, врезанную в хвостовое горлышко, вместо пробки. Вес структуры такого планера ок. 60 г.

a_centaurus> Если все же есть желание получить классическую сигарообразную форму, как у А4, могу порекомендовать очень простой и дешёвый способ (технологию).
2. Для более серьёзного проекта можно предложить up-grade это техники на базе упрочнённого на несъёмной опалубке композитного patch work кокона. По- русски можно назвать такую технику "лоскутной". Тело кокона при этом получается не намоткой бесконечной нитью, а выклеивается из кусочков стеклоткани с эпокси. Причём в данном случае лучше использовать 10-мин эпокси. Поверхность бутылки при этом обезжиривается, а лоскутки ткани вымачиваются в и.п. спирте или ацетоне. Бутылка также наддувается перед началом работы. Техпроцесс изготовления донышка ракеты калибра 100 мм показан на фотографиях. Само собой разумеется, что таким же образом может быть доработан и планер ракеты по п.1. Нужно стараться располагать последующий монтажный лепесток ст. ткани под другим углом (образующей утка) к предыдущему. Тогда псевдококон из двух - трёх слоев и PET liner приобретут достаточную прочность (и изотропные свойства) при вполне совершенной обтекаемой форме. После оклейки и сушки, производится ошкуривание со шпаклёвкой. После чего изделие отрезается от остатка бутылки - формы и производится его торцевание. Например на плите с мокрой наждачкой. Далее - по нужде.
Собственно, я проверял эту технику, как возможность выклейки (без сложной оснастки) композитно-полимерных баков для закиси азота. Для этого лучше всего подходят (у нас в Аргентине) 2.5 л бутыли от сифонов. У них гладкая поверхность, полусферические верхушки, вогнутые донышки и толстые (до 1 мм) стенки.

a_centaurus> Техпроцесс изготовления донышка ракеты калибра 100 мм показан на фотографиях.

На последнем снимке готовый композитно-полимерный хвостовой обтекатель с отверстием под монтировочный фланец двигателя, установленный на фиберглассовой трубе калибра 100 мм.

Anzoriy> Какие формы..?
Картинка.

Anzoriy> Реально ли с корончатым обтекателем и ПП корпусом выйти на Сх 0.5?
Не знаю. Это к «шаманам».

Anzoriy> ВОПРОС: можно ли добиться Сх~0,5 (максимум 0,6) при заданных условиях?
Да, конечно.
0,05 невозможно, а 0,5 - сравнительно легко.
Вот добиться, чтоб ракета летела без скольжения (а при этом важен не только Сx, но и Cy, и, главное, не только Sx но и Sy) - не так легко, как кажется.

Anzoriy> Есть ПП труба с наружным диаметром 40мм,
А толщину стенки трубы напомни.
И чтобы не считать, сколько весит погонный метр и какую длину собираешься использовать?
Какая планируемая масса планера без учета двигателя?

Anzoriy> Андрей, плз расскажи как это сравнительно легко достигается Сх0,5 и про скольжение объясни.
Наши ракеты представляют собой длинные цилиндры с более-менее заострённым носом. Если диаметр основания конуса в 2,5 раза меньше длины, если гладкость конуса и боковой стенки такие же, как у лавсанового скотча, а длина ракеты не больше 20 диаметров, то её Cx будет меньше 0,4, даже не около 0,5.
Ибо что такое Cx? это безразмерный коэффициент в формуле, в которую входят плотность воздуха ро, скорость в квадрате и площадь поперечного сечения.
Когда ракета летит точно вдоль собственной продольной оси, на неё действует только сила лобового сопротивления. И она полностью определяется этой саомй формулой.
Но если угол атаки не равен нулю, то есть, вектор скорости не совпадает с осью ракеты, у тебя возникает подъёмная сила, толкающая ракету вбок. Очень упрощённо говоря, увеличивается S в формуле, площадь поперечного сечения, точнее, проекция её на плоскость, перпендикулярную направлению потока.

Когда ты добавляешь к ракете стабилизаторы, аэродинамическое сопротивление увеличивается. Но это не значит, что увеличивается Сх, это увеличивается другой множитель в формуле, S, площадь поперечного сечения. Когда стабилизаторы не точно вдоль потока, он увеличивается ещё больше.

У пассажирских самолётов Cx порядка 0,1 при том, что они вовсе не идеально ровные. Стекатель на хвосте играет роль, конечно, но, чтобы он играл роль до конца, нужно доводить его диаметр до диаметра среза сопла + небольшой запас на расширение струи, а не до диаметра двигателя.

Чтобы уменьшить влияние несоосности, надо добиваться точной осесимметричности как самой ракеты, так и двигателя, и его вектора тяги.