Парашюты для ракет

Xan> Эх, надо мне свою идею парашюта с резинкой закончить.

Первый блин бубликом!

Конструкция:
Тряпка (кусок полиэтиленового пакета) — цилиндр (только боковая поверхность) высотой H = R.
То есть, это никакой не "круг в плане", как часто бывает с обычными парашютами.
16 строп от нижней кромки цилиндра длиной 3 * R = 650 мм.
16 строп от верхней кромки с регулируемой длиной.

Сначала пытался подобрать отношение длин верхних и нижних строп, чтоб получить парашютирование.
И складывание-гашение купола, если длину верхних (внутренних) немного увеличить.
Предполагал, что верхние стропы надо привязывать через резинку, растяжение которой и будет регулировать надутость купола.
Парашют получился в виде бублика с большой дырой, сопротивление было не очень хорошим.

Потом укоротил верхние стропы и отвязал их от нагрузки.
Получилось, что они только стягивают полюсное отверстие и определяют его размер.
Тут получилось хорошо — при уменьшении длины до 130 мм (L / R = 0.6) купол наполняется с приличным сопротивлением.
Дальнейшее укорочение ещё увеличивает сопротивление.

Получается, что верхние стропы можно заменить резинками, которые буду стягивать кромку с к центру.
(Кстати, если резинки по "диаметрам", а не по "радиусам", то полезно их скрепить между собой в центре.)

Осталось понять, какую силу, относительно веса нагрузки, должны развивать резинки.
Нулевое приближение — это когда подвешиваешь за резинки парашют с грузом и резинки растягиваются до длины = критическому радиусу.
А, может быть, хватит и в два раза более слабых резинок. Не могу сообразить. Надо пробовать на натуре.
Но лучше, для гарантии, сделать, чтоб они растягивались так при грузе раза в два-три большем номинала.
Будет ускорение несколько G. Всё равно не десятки-сотни!

Xan>> Эх, надо мне свою идею парашюта с резинкой закончить.
Xan> Первый блин бубликом!

Если правильно понял бублик это парашют справа на рисунке.


В таком варианте при равной изначально "плоской площади" бублик при раскрытии имеет большую площадь торможения, по сравнению с купольным вариантом. Проверено-показано австралийскими водоракетчиками. Значит и рывок по силе будет больше купольного. И умные попытки уменьшит силу рывка приведут обратно к купольной силе рывка, а потом к бубликовой , более медленной скорости снижения, и длиннее дистанции
приземления от стартовой.
Но вероятно подразумевается форма парашюта, похожего на китайский летающий фонарик со свечой. То как обеспечить симметрию загиба внутрь? ( Похоже на чернильницу без дна. Если кто помнит, что это такое )
Количество строп внутри можно уменьшить, как показано на рис. справа. Подобный вариант испытывал. 16 строп превратились в восемь и раскрытие было нормальным. 16 точек крепления, но строп восемь. При "чистом" варианте на 8 строп парашют был похож на ромашку, а не на круг, и плохо наполнялся.
С пояснения не очень понятно, какая форма парашюта имеется в виду.

EG54> Если правильно понял бублик это парашют справа на рисунке.

Да. В наполненном виде похоже. Только у меня дырка вначале получалась примерно 0.6 от диаметра купола — огромная. Поэтому — "бублик".
Это пока верхние стропы были привязаны к грузу.
Потом он уже не был похож на бублик.

Но у меня выкроено не из плоского круга с дыркой — не плоская фигура.
У меня кусок вертикальной трубы.
К нижнему краю приделаны стропы к грузу.
А к верхнему краю — резинки, которые сжимают верхнюю часть трубы. Раз в десять.
А когда растягиваются, раза в три.

При большом скоростном напоре = большой силе натяжения строп, материала купола и, соответственно, резинок, дырка сжимается слабо и много воздуха пролетает мимо.

Таким образом сила парашюта пропорциональна натяжению резинок. И поэтому не может быть слишком большой.

В наполненном виде выглядит как обычный круглый парашют с полюсным отверстием. На первый взгляд.

Для примера:

SashaMaks> Для примера:

У них основные парашюты с тремя ступенями раскрыва.
Что-то ограничивает размер входной дырки. (Как именно не знаю.)
И в два этапа убирает ограничение.

В ролике сначала маленький диаметр, потом становится больше.
А после отстрела сопла, когда камера возвращается в парашютам, они уже раскрыты полностью.

Не думаю, что любителям такое будет сделать легко.

Xan> Что-то ограничивает размер входной дырки. (Как именно не знаю.)

Видимо, есть какая-то стяжка, которая ступенчато раскрывает парашют по команде с БРЭО.

Xan> У них основные парашюты с тремя ступенями раскрыва.

Навеяло, или надуло мысль. Нижестоящий парашют раскрывшись, раздвигает стропы вышестоящего, способствуя наполнению верхнего. Только вот получится ли постепенное нарастание усилия торможения и поэтапное раскрытие. Отверстие нижестоящего больше отверстия верхнестоящего, чтобы помочь наполнению купола.

EG54> Навеяло, или надуло мысль.

Врядли.

Придумать можно всякое.
Можно, например, намотать стропы на катушку и потом мееедленно разматывать!
Но почему-то так не делают.

Ну и живая ссылка на книжку:

Xan> У них основные парашюты с тремя ступенями раскрыва.
Xan> Что-то ограничивает размер входной дырки. (Как именно не знаю.)
Xan> И в два этапа убирает ограничение.
Xan> В ролике сначала маленький диаметр, потом становится больше.

Это называется рифовочная стропа. Кольцевой трос, проходящий через петли или рукав в основании купола. Освобождается пирозамком. Применяется не только на Шаттле, но и, например, в парашуте кресла ACES.

Xan> Не думаю, что любителям такое будет сделать легко.

Я тоже не думаю.

Есть более простой вариант: щелевой купол, как у нас на кресле К-36. Там сегменты купола сшиты не по всей длине, а между ними оставлены зазоры. При слишком большом напоре они раскрываются и стравливают лишний воздух.

Evgenij> Про стропы - они оборвались или оторвались от полотна? Неужели за 5 сек набрана скорость для мощного рывка?

5 секунд = 50 м/с.
Если парашют рассчитан на скорость снижения 5 м/с, то перегрузка может получиться (50 / 5)² = 100.

Evgenij>> Про стропы - они оборвались или оторвались от полотна? Неужели за 5 сек набрана скорость для мощного рывка?
Xan> 5 секунд = 50 м/с.

Ну не.
Ты видимо из свободного падения исходишь, а то что она падает плашмя и тормозит об воздух ты не учитываешь. И опять же горизонтальная скорость не нулевая.

Xan> Если парашют рассчитан на скорость снижения 5 м/с, то перегрузка может получиться (50 / 5)² = 100.

100g?

Решил покалькулировать.
Расчетная скорость снижения около 7,5м/с.
На рывке акселерометр зафиксировал ускорение около -65м/с². Т.е. перегрузка ~6,5g (а симулятор дает перегрузку в момент раскрытия парашюта ~33g или 322,5м/с², при скорости падения ~47м/с).
При сухой массе ракеты в 2,6кг нагрузка на стропы должна составить -
2,6кг*6,5g=17кгс,
а это примерно равно разрывному усилию для одной стропы, а их там восемь.
Что-то не складывается. Возможно данные от акселерометра зафиксированные в памяти ПК не верны, т.к. пик перегрузки попал между выборками.

Mihail66> 100g?

Меньше, конечно. 100 — в пределе.

Для больших человеческих парашютов перегрузка считалась из "путь торможения равен 2.5 диаметра купола".
Для скоростей 50 и 5 получается не 100, а всего 5g.
Но это строго частный случай, для других будет иначе.

Mihail66> При сухой массе ракеты в 2,6кг нагрузка на стропы должна составить -
Mihail66> 2,6кг*6,5g=17кгс,

(47 / 7.5)² * 2.6 = 102 кг

У тебя диаметр 2.2 метра?
Если путь торможения 2.5*D (это очень приблизительно), то ускорение 23 g, сила 60 кил.
Всё равно немало.

Эх, у меня модель сделана, материалы заготовлены, надо только швейной машинкой пожужжать.
Одноступенчатый парашют для свободно падающей из бесконечности ракеты (~100 м/с).
Плавно тормозящий.

Mihail66>> 2,6кг*6,5g=17кгс,
Xan> (47 / 7.5)² * 2.6 = 102 кг

"Интересно девки пляшут", а почему я все время по другому считаю?
А симулятор для 47м/с вообще 33g рывка выдает?

Xan> У тебя диаметр 2.2 метра?

У меня "диаметр" (крест) 1,1м, посередине дыра 90мм, Cx считал как 0,8 (это из практических данных для такой тряпки и такого купола).
Скорость спуска 7,62м/с.

Mihail66> "Интересно девки пляшут", а почему я все время по другому считаю?
Mihail66> А симулятор для 47м/с вообще 33g рывка выдает?

Отношение квадратов скоростей — предельное "теоретическое" ускорение.
Реальное всегда меньше.
Зависит от того, с какой скоростью наполняется купол.
А она зависит от нескольких факторов, которые теоретически посчитать почти нереально.

Xan> Отношение квадратов скоростей — предельное "теоретическое" ускорение.
Xan> Реальное всегда меньше.

А, теперь понятно. Т.е. ты насчитал (47 / 7.5)² = 39м/с².
Но это ведь не 39g, а значит не 102 кг?

Mihail66> А, теперь понятно. Т.е. ты насчитал (47 / 7.5)² = 39м/с².

Нет.
7.5 м/с — это при одном g = 9.8 м/с²
А при 47 м/с получается 39 g = 385 м/с²

Xan> Нет.
Xan> 7.5 м/с — это при одном g = 9.8 м/с²

А, вот оно чё!
Ну тогда "А симулятор для 47м/с вообще 33g рывка выдает" - значит он не сильно ошибается.

Evgenij> Про парашют и обрыв строп. Только сейчас выполнил эксперимент. Взял одну стропу от своего парашюта ....

Я аналогичным образом рвал свои шнурки, и получал усилие на разрыв 18-19кгс.

Mihail66> Показываю.
Mihail66> Ракету и парашют отремонтируем, и на следующий полет поставим амортизатор.
Миша тебе повезло, осталась одна стропа, что позволило упасть ракете плашмя, правда повреждения серьезные. А вот у меня оборвались все, что обеспечило лобовое столкновение. У меня парашют был привязан как у тебя. Предполагаю, что амортизатор как зайцу стоп сигнал, он же не растянется на 10м. Жесткость рывка, конечно, несколько ослабит, но это не решение проблемы. Мой парашют теперь привязан как на фото, то есть по краю, как всегда, но далее стропы идут к центру, там узелок для всех, и он пришит к центру. Работу легко и быстро выполнить иголкой, но разметку делал.

Брат-2>.... Мой парашют теперь привязан как на фото, то есть по краю, как всегда, но далее стропы идут к центру, там узелок для всех, и он пришит к центру. ....

У меня в центре дыра. Она улучшает наполняемость купола, смягчает рывок при раскрытии, и делает спуск ровным (без мотыляний).
Амортизатор из пяти канцелярских резинок очень хорошо смягчает рывок даже при запоздалом выбросе парашюта, это проверено еще на UF-датчиках, где ракете требуется значительный переворот.
А чтобы не было рывка, нехрен делать задержку после апогея.

Брат-2> ... А вот у меня оборвались все, что обеспечило лобовое столкновение. У меня парашют был привязан как у тебя.
Если смотреть по картинке, так от вашего парашюта все стропы можно оторвать усилием руки ...
Если по статистике от двух человек "плясать", так надо рассчитывать на 20 кг крепость стропы, как самой, так и сопряжение ее с полотном парашюта. Думаю, что эти "стандарты" верны для массы ракеты до 4-х кг.

Evgenij> .... Думаю, что эти "стандарты" верны для массы ракеты до 4-х кг.

Хоть и нет здесь никаких стандартов, но в некотором смысле ты прав. Для тяжелых ракет уже придется кроить и шить более надежный парашют. Тем более, что большие ракеты это позволяют, там пространства больше. У нас спускаемая масса была 2,6кг, но кроме этого были и другие факторы, это и задержка выброса, и отклонение от вертикали при взлете примерно на 15*. И как следствие высокая скорость в момент раскрытия.

Evgenij> Если смотреть по картинке, так от вашего парашюта все стропы можно оторвать усилием руки ...
....

Ах, да, вспомнил фильм, чувак взглядом всех мочил, но по картинке,еще круче!

В любом случае нагрузка от строп должна распределяться на весь купол, но вшить стропы может только упертый, а мне и так хорошо. Рукой, но для этого парашют надо надеть на мяч, а чтобы оторвать стропу от края купола, ее надо порвать между краем и центром, ну да, потом оторвется и от края.

Брат-2> В любом случае нагрузка от строп должна распределяться на весь купол ...
Если более точнее сказать, то нагрузка на стропы идет от купола парашюта, а не наоборот. Но это не принципиально, можно смотреть на ситуацию и с другого ракурса.
Не хочу язвить, как вы это делаете. Делюсь опытом. По краю внешней окружности парашюта вшита часть шпагата из материала для стропы. За этот шпагат завязан специальным узлом конец каждой стропы.