Многоступенчатые ракеты

mihail66> Топливо NK65/SB35 плавленное, 6 шашек 44*15*74.
mihail66> (Ну, вроде должна нарисоваться общая картина.)
А расчеты делал в программе, особенно по тяге и импульсу? Если - да, то проверял ли правдивость етих чисел. Обычно программа сильно завышает тягу и занижает давление.
Потому что у меня в расчетах выдает тягу 10+ кг, а в реале получается не более 2кг.

mihail66>> Топливо NK65/SB35 плавленное, 6 шашек 44*15*74.
mihail66>> (Ну, вроде должна нарисоваться общая картина.)
Nyk0901> А расчеты делал в программе, особенно по тяге и импульсу? Если - да, то проверял ли правдивость етих чисел. Обычно программа сильно завышает тягу и занижает давление.
Nyk0901> Потому что у меня в расчетах выдает тягу 10+ кг, а в реале получается не более 2кг.
Расчеты делал в программе.
Если делать в SRM то завышается тяга (около 7-10%).
Если делать в программе Рокки, то тяга получается заниженной около 5%, но время работы увеличено около 11-15% относительно SRM.
(Рокки, это чисто мои наблюдения, на моих двигателях и карамелях).
Суммарный импульс сохраняется приблизительно одинаковым.
Экспериментов много не проводил (около 7-10, пока безмен не сломался).
О справедливости вычислений свидетельствует последний полет "легкой одноступенчатой" Проект-50, где программа Альтиммекс дала расчетное время до апогея, как на полетной камере, с ошибкой по апогею в 13%.
Но ни как 10 против 2-х.
*В оправдание ошибки по высоте, на ракету была навешена не учтенная в расчетах видеокамера.

mihail66> О справедливости вычислений свидетельствует последний полет "легкой одноступенчатой" Проект-50, где программа Альтиммекс дала расчетное время до апогея, как на полетной камере, с ошибкой по апогею в 13%.
mihail66> *В оправдание ошибки по высоте, на ракету была навешена не учтенная в расчетах видеокамера.

А в какую сторону была ошибка расчета?

RocKI> А в какую сторону была ошибка расчета?
В Альтиммексе 2553м, по данным с альтиметра 2251м.
Уже после полета скорректировали исходные данные с учетом веса камеры, Сх, и забортной температуры.
Альтиммекс насчитал апогей 2288м, против данных от CF-030 - 2251м.

mihail66> Альтиммекс насчитал апогей 2288м, против данных от CF-030 - 2251м.

Нормуль.

RocKI> Нормуль.
Да я и сам поразился точности.
При том, что Альтиммекс ветер не учитывает, а он в то время был 5м/с (с порывами до 10) по данным Гисметео.

mihail66> *Я пробовал методом подбора в симуляторе определить оптимальную скорость включения тяги второго двигателя для максимальной высоты. К несчастью эта скорость (в рассматриваемом мной примере) оказалась слишком мала, и она никак не соответствует терминальной.

На практике запуск двигателя второй ступени на моделях делают с 1-2 © задержкой. Чтобы пусковой импульс второй ступени опирался на разогнанный бустер. Поскольку при снижении скорости сборка с пустым бустером начинает "вилять" по курсу и сход второй ступени становится недетерминированным по направлению. И весь теоретический запас по высоте сьедается.

a.c.> Поскольку при снижении скорости сборка с пустым бустером начинает "вилять" по курсу и сход второй ступени становится недетерминированным по направлению. И весь теоретический запас по высоте сьедается.

Это если не хватит запаса по скорости после отработки первой ступени и запаса по аэродинамической устойчивости для второй ступени, чтобы купировать причины, вызывающие "виляния".

a.c.> На практике запуск двигателя второй ступени на моделях делают с 1-2 © задержкой. Чтобы пусковой импульс второй ступени опирался на разогнанный бустер. Поскольку при снижении скорости сборка с пустым бустером начинает "вилять" по курсу и сход второй ступени становится недетерминированным по направлению. И весь теоретический запас по высоте сьедается.


Так я ж собираюсь освободиться от пустого бустера на максимальной скорости и без задержек, чтобы отдать весь импульс на инерциальный полет второй ступени.
А тяга у второго двигателя включится приблизительно на 12-й секунде после отделения.

mihail66> А тяга у второго двигателя включится приблизительно на 12-й секунде после отделения.

А какой способ разделения бустера со ступенью?

a.c.> А какой способ разделения бустера со ступенью?
Пирозаряд отстреливает бустер в момент прекращения тяги.

a.c.>> А какой способ разделения бустера со ступенью?
mihail66> Пирозаряд отстреливает бустер в момент прекращения тяги.

Тогда возможно предположить, что если отстрел б. будет не строго ориентированным коллинеарно вектору скорости ступени, последняя получит дестабилизирующий импульс, который может перевести её на настильную траекторию. На которой двигатель уже вряд ли нужно запускать. На практике, в случае дарта, делают отстрел дарта в момент останова двигателя бустера. Тогда дарт стартует на максимальной скорости и достигает максимально возможной высоты в свободном полёте. А бустер спокойно спускается на парашюте после достижения заданного торможения. Да и в случае активной ступени также делают минимальный delay между событиями. Высокая начальная скорость более лёгкой и тонкой ступени даёт лучший результат, чем не очень большой запас по высоте, который может достигнуть летящая по инерции связка, с изменившимся в худшую сторону положением Цт.
Когда проектировал свой 2-х ступенчатый "Solaris", то также долго искал вариант сценария. Перебрал все доступные программы и расчёты вручную. В конце концов выбрал старт второй ступени с 1 с задержкой после отстрела инерциального парашютного отсека. А команду на отстрел/пуск перевел на простой инерциальный ключ-реле. То есть, с 1-2 с задержкой после останова дв. бустера. Делал несколько наземных испытаний узла разделения и запуска двигателя 2 ст. пока не добился нужной задержки и старта.

a.c.> Тогда возможно предположить................................................
Ох, забросал ты меня "непонятными" словами, нет бы просто написать что при разделении может что-то переклинить и ступень полетит не вверх.
Разделение как из мортиры, на максимальной скорости, по расчетам около 340м/с на высоте 370м.
Тяга включится когда скорость снизится до 120м/с, задержка составит около 11-12сек.
Если включить тягу сразу, то потеря высоты апогея должна составить 1,2км.
До апогея эта пластиковая ракета не долетит, "расплавится" на скорости 550м/с.

a.c.>> Тогда возможно предположить...
mihail66> Ох, забросал ты меня "непонятными" словами, нет бы просто написать что при разделении может что-то переклинить и ступень полетит не вверх.

("Нет, чтобы по-простому...") Спасибо, что ты меня пытаешься научить современному российскому языку. Увы, нас учили изьясняться в терминах прикладной науки. Причём на всех языках. Как, слово "длина" - писать с одной "н". Ну, а за остальное - пусть у тебя голова болит. Я собственно, тебя не собирюсь поучать или отговаривать. Это просто мои сомения вслух, выражаемые в обтекаемой форме, принятой в научных дискуссиях, среди вежливых людей. Где не принято использовать категоричность во мнениях.

P.S. Ответь, пожалуйста, что может произойти с системой, перемещающейся в упругой среде со скоростью 1М при попытке выстрелить из пушки предметом, воспринимающим весь скоростной напор. То есть. куда что полетит?

a.c.> P.S. Ответь, пожалуйста, что может произойти ...

По правде, мне и самому интересно.
Могу лишь только предположить, что пустой бустер получит хороший тормоз.
Все зависит от того какой импульс будет у пирозаряда.
Ну а если, как ты предлагаешь, зарядить так что получится выстрел как из пушки, то соединительный/разделительный узел разлетится на куски в разные стороны, или бустер вместе со второй ступенью превратится в «гармошку».
Под «разделением как из мортиры» я подразумевал, что разделение с помощью пирозаряда, а не за счет тяги второго двигателя. Узел в котором происходит разделение имеет разъемную телескопическую конструкцию.
И разделение должно произойти в максимально правильном направлении.
Если я не прав, то расскажи, что все таки произойдет и как с этим бороться.

a.c.>> P.S. Ответь, пожалуйста, что может произойти ...
mihail66> По правде, мне и самому интересно.
mihail66> Если я не прав, то расскажи, что все таки произойдет и как с этим бороться.

Не зная деталей конструкции, нельзя сделать достоверный анализ сцены. Но, в общем, ты вполне правдоподобно описал один из возможных вариантов развития событий. Есть такая книга "Sounding Rockets", в которой разобраны все известные проекты высотных ракет-зондов 50-60 гг. Таких как Nike-Cajun, Veronique, Deacon, Nike-Deacon, Loki-WASP etc. Наиболее познавательным и хорошо описанным (со всеми деталями) является знаменитый Nike-C,N-D. Именно эту ракету как правило, использовали для тиражирования (например, в Аргентине, это был Centauro) Двуxступенчатый N-C использует РДТТ для обеих ступеней, Thrust time для бустера Nike - 3.7 с. Ignition для Cajun производитися по команде таймера, на 15 с. То есть - 11.3 с delay. Останов бустера примерно на высоте 2.5 км. После чего связка летит по инерции и разделение происходит за счёт РАЗНИЦЫ В ДРАГЕ. Никакой пиротехники. Мягкий уход бустера к земле, с продолжением пассивного стабильного полёта 2 ступени. До высоты 10 км, где включается двигатель и работает 3 с, поднимая ступень на высоту 12 км. Далее полёт происходит по инерции через стратосферу добивая до 165 км. Интересно, что запуск двигателя 2 ступени производится на скорости 750 м/с (2.1М), а бустер заканчивает разгон связки до 1000 м/с. Конечно, материалы для ступеней использовались соответственные. В пике Cajun достигал перегрузки в 57 g. Если хорошо попросишь :), я тебе могу скопировать эту статью (книга мною когда-то уже копировалась на бумагу) и выложить. Там много полезного по всем стадиям проекта. Конструкции, в том числе. Собственно, вот мой комментарий по поводу: "как с этим бороться".

a.c.> ....Двуxступенчатый N-C использует РДТТ для обеих ступеней....
Спасибо, a.c.
Шикарный рассказ, читал как художественное произведение.
Особенно впечатлили цифры 2,5км за 3,7сек.
Стали интересны геометрические размеры этого ЛА.

mihail66> Шикарный рассказ, читал как художественное произведение.
mihail66> Стали интересны геометрические размеры этого ЛА.

Осталось попросить уважаемого a_c скопировать и выложить статью. Ну а ТТД N-C, N-D найдёшь в Wiki. А история Sounding Rockets чрезвычайно интересна и поучительна. Всем, кто пытается сделать что-то похожее, весьма полезно узнать про опыт этого поколения. Про аргентинский "Orion", например, много раз выкладывал данные из отчёта разработчиков. А с одним из солдат пусковой команды того времени, даже вместе работал. Кстати, таймеры были либо механическими либо электромеханическими. Это схема N-C, а на фото подготовка ракеты-зонда "Orion-II" к пуску. Одноступенчатый "Orion" добивал до 100 км.

a.c.> Всем, кто пытается сделать что-то похожее, весьма полезно узнать про опыт этого поколения.

А я не согласен. Учитывая более, чем скромные возможности каждого местного "спеца", рассчитывать на "сделать что-то похожее" просто не приходится. Зато, узнавая постскриптум, что совершил ту же ошибку, что и весьма уважаемая команда, он сильно подымается в собственных глазах.

a.c.>> Всем, кто пытается сделать что-то похожее, весьма полезно узнать про опыт этого поколения.
RocKI> А я не согласен...

Это бывает. От непонятости прочитанного, либо от недостаточной информированности. Другие причины не обсуждаются. Попробую пояснить термин: "что-то похожее..." Для тех кто не знает: "Experimental Rocketry"- как "народное техническое творчество" возникло в USA перед войной с изобретением топлив galcit и candy. Из этого движения выросло послевоенное поколение инженеров (Galcit Caltech Group), которые и создали потом, в 50-60 гг в частности, целую плеяду твёрдотопливных и жидкостных ракет класса Sounding Rocket. В 1960 г вышла знаменитая книга капитана B.R. Brinly "Rocket Manual for Amateurs", где были описаны основные принципы содания самодельных двигателей и ракет. И программа "High Altitud Sounding Rockets" начиналась как студенческая в Станфорде и Caltech, превратившись затем в государственную исследовательскую. И уже следующее поколение ракетчиков и исследователей космоса вышло из этих проектов. Мне приходилось работать и общаться с такими людьми абсолютными энтузиастами и профессионалами своего дела. Подобные связи находятся и в других странах. Во Франции и Британии, например. В Аргентине. В Союзе, к сожалению такое движение не получило ни поддержки, ни развития. Когда я начинал в 1961 году строить первые ракеты, то кроме целлулоидной киноплёнки и ЧП у нас в сибирском посёлке других возможностей не было. Модельные двигатели оседали на Обл СЮТ и до нас не доходили. Ну а до идеи "карамели" добрые дяди из спецслужб нас не допустили. К candy приобщился уже в 1998, благодаря сыну, который тогда увлёкся этими идеями, напав случайно на сайт R. Nakka. И в России это движение также появилось благодаря Инету.
Поэтому, пытаясь сейчас пройти по трудной дорожке проекта экспериментальной ракеты надо бы сначала совершить информационный поиск, который вас неминуемо приведёт к вышесказанному. Так что ищите, читайте, думайте и обрящете. Аминь!

mihail66> Или так и придется вычислять момент ЦД для каждой геометрической проекции?
Ну что, знатоки аэродинамики, не будет ответа как стабильность посчитать?

mihail66> Ну что, знатоки аэродинамики, не будет ответа как стабильность посчитать?

Нарисуй чертеж ракеты, посчитаю в Flow, модель сброшу тебе.

SashaMaks> Нарисуй чертеж ракеты, посчитаю в Flow, модель сброшу тебе.
Саш, можно просто сфоткаю, как Диман нарисовал?!
Мне важно понять как каждый ЦД на всю систему влияние оказывает.
Вот лови! В одной клетке 25мм.