Конструкция ракет 2020

SashaMaks> Так расходились данные между акселерометром и барометром в одной ракете, летящей почти строго вертикально.

А как ты определил, кто из них врет?

Mihail66> А как ты определил, кто из них врет?

Барометр всё завышает, скорость завышает на активном участке полета, а высоту в апогее, так как всё время есть эжектирующий эффект.
Акселерометр этому не подвержен и показал меньшую и скорость и высоту.

SashaMaks> Да. Ты этими дырками только облегчил разделение и последующее разрушение своей ракеты в момент максимальной аэродинамической нагрузки.

Я этими дырками хотел стравить избыточное давление в парашютном отсеке, чтобы он не выпрыгнул при увеличении высоты. Но вопрос с увеличением давления на сверхзвуке для меня по прежнему открытый.

SashaMaks> Да что там, погляди на обтекатель Союза...

У Союза нет такого ускорения, как у наших ракеток. Сверхзвук он начинает проходить на большой высоте, где уже нет такого сильного напора. Поэтому на нем даже решетки под колпаки не прячут.

Mihail66> Поэтому на нем даже решетки под колпаки не прячут.

А сам Союз почему-то прячут...
Решётки стерпят, а вот корабль, видимо, нет.

SashaMaks> Барометр всё завышает, скорость завышает на активном участке полета, а высоту в апогее, так как всё время есть эжектирующий эффект.

Откуда там взяться эжекции если камера с барометром не сквозная?
Как объяснить, что данные высоты полученные от барометра и от GPS имеют очень не большие расхождения.

SashaMaks> Акселерометр этому не подвержен и показал меньшую и скорость и высоту.

Акселерометр мог тебе показать лишь ускорение, все остальное посчитал ты. Где гарантия что ты учел все в начальных условиях?

SashaMaks> Решётки стерпят, а вот корабль, видимо, нет.

Защита от пернатых.

Ну ты дырку будешь моделировать, или мне и дальше продолжать не верить, в то что давление внутри будет больше чем снаружи?

Mihail66> Откуда там взяться эжекции если камера с барометром не сквозная?

Краскопульт тоже не имеет сквозной камеры.
Да и что за бред, если вы сверлите отверстия по кругу корпуса?

Mihail66> Как объяснить, что данные высоты полученные от барометра и от GPS имеют очень не большие расхождения.

Где?

Mihail66> Акселерометр мог тебе показать лишь ускорение, все остальное посчитал ты. Где гарантия что ты учел все в начальных условиях?

Каких начальных условиях?

А где гарантия, что твой барометр показал тебе высоту? Он померил лишь давление и то, если он калиброван достоверно. Всё остальное посчитал ты.

Тут все из всех щелей орали, что акселерометр будет завышать высоту из-за наклонной траектории!
Забыли?
А на практике оказалось наоборот!
И да, после того, как это оказалось, удивительно, но перестали выкладывать данные с акселерометров, а в софте для соответствующих контроллеров выдавался только график высоты по барометру, а функционал акселерометра ограничили только внутренней работой логики.
Совпадение - не думаю

Mihail66> Ну ты дырку будешь моделировать, или мне и дальше продолжать не верить, в то что давление внутри будет больше чем снаружи?

Нет, не буду, мне лень.
На сверхзвуке оно и будет больше.

Mihail66>> Откуда там взяться эжекции если камера с барометром не сквозная?
SashaMaks> Краскопульт тоже не имеет сквозной камеры.

Но в нем и давление не растет.

SashaMaks> Да и что за бред, если вы сверлите отверстия по кругу корпуса?

Для меня это тоже бред, поэтому я их специально и не сверлю вообще. Отверстия сами собой происходят для доступа к индикации и коммутации.

Mihail66>> Как объяснить, что данные высоты полученные от барометра и от GPS имеют очень не большие расхождения.
SashaMaks> Где?

Например в полетах апакхома.

Mihail66>> Акселерометр мог тебе показать лишь ускорение, все остальное посчитал ты. Где гарантия что ты учел все в начальных условиях?
SashaMaks> Каких начальных условиях?

Ну ты же оперируешь в расчетах какими-то начальными параметрами.

SashaMaks> А где гарантия, что твой барометр показал тебе высоту? Он померил лишь давление и то, если он калиброван достоверно. Всё остальное посчитал ты.

Гарантий никаких.

SashaMaks> Тут все из всех щелей орали, что акселерометр будет завышать высоту из-за наклонной траектории!

А это еще почему? Как наклон траектории может на это влиять?

SashaMaks> Забыли?
SashaMaks> А на практике оказалось наоборот!

Совсем меня запутал. Так завышает или занижает?
Только что он у тебя завышал, и высоту и скорость, теперь наоборот.


SashaMaks> И да, после того, как это оказалось, удивительно, но перестали выкладывать данные с акселерометров, а в софте для соответствующих контроллеров выдавался только график высоты по барометру, а функционал акселерометра ограничили только внутренней работой логики.

А раньше выкладывали данные от акселей?

SashaMaks> Нет, не буду, мне лень.
SashaMaks> На сверхзвуке оно и будет больше.

Откуда ты знаешь?

Mihail66>>> Откуда там взяться эжекции если камера с барометром не сквозная?
SashaMaks>> Краскопульт тоже не имеет сквозной камеры.
Mihail66> Но в нем и давление не растет.

Для завышения показания по барометру, давление должно наоборот занижаться, что и происходит при пролёте ракетой апогея по дуге.

Mihail66> Для меня это тоже бред, поэтому я их специально и не сверлю вообще.

Я не про сверление писал.

Mihail66> Например в полетах апакхома.

Выложи данные.

Mihail66> Ну ты же оперируешь с расчетах какими-то начальными параметрами.

Вот мне и интересно, какими начальными параметрами?

Mihail66> А это еще почему? Как наклон траектории может на это влиять?


Я не я, и кобыла не моя
Надо про pinko вспомнить, сейчас он быстро всем напомнить...

Mihail66> Совсем меня запутал. Так завышает или занижает?

Общая форумная версия - догма звучала так, что акселерометр завышает высоту и не определяет апогея.
На практике оказалось, что показания высоты с барометра выходят больше, чем с акселерометра
Значит барометр врёт больше акселерометра - вот это строгий практический вывод.

Mihail66> Только что он у тебя завышал, и высоту и скорость, теперь наоборот.

Нет, у меня всё по-прежнему. Я сам буду теперь только акселерометр использовать.

Mihail66> А раньше выкладывали данные от акселей?

Да, всей кучей в экселе, потом появилось разделение, точнее отделения данных с акселерометра от остальных данных.
Но сейчас скажут, что якобы никто не спрашивал или никто не интересовался, да они и не нужны и т.п. и т.д.

Mihail66> Откуда ты знаешь?

Потому что набегающий поток сильно доминирует перед донным разрежением.
Донное разрежение ограничено атмосферным давлением, а лобовое давление торможения в принципе только скоростью.

П.С. Метеориты вообще как бомбы атомные разрывает на 40км/с при входе в атмосферу!

SashaMaks> Для завышения показания по барометру, давление должно наоборот занижаться, что и происходит при пролёте ракетой апогея по дуге.

А как полет по дуге может занизить давление?

SashaMaks> Я не про сверление писал.
"SashaMaks- Да и что за бред, если вы сверлите отверстия по кругу корпуса?"

SashaMaks> Выложи данные.

Тут смотри.

Mihail66>> Ну ты же оперируешь с расчетах какими-то начальными параметрами.
SashaMaks> Вот мне и интересно, какими начальными параметрами?

Откуда мне знать, какие данные ты используешь, и все ли мешающие факторы учитываешь?

SashaMaks> Надо про pinko вспомнить, сейчас он быстро всем напомнить...

Очень интересно.

SashaMaks> На практике оказалось, что показания высоты с барометра выходят больше, чем с акселерометра

Ты запускал акселерометр одновременно с барометром для определения высоты?
Могу я посмотреть на эти данные?

SashaMaks> Да, всей кучей в экселе, потом появилось разделение, точнее отделения данных с акселерометра от остальных данных.

Когда то на заре моего использования акселерометра мне очень хотелось посмотреть на практические данные полученные в полете. Но я их так и не сумел найти на форуме. Видимо плохо искал.

SashaMaks> П.С. Метеориты вообще как бомбы атомные разрывает на 40км/с при входе в атмосферу!

Ты считаешь что это в них давление накачалось?

Mihail66> А как полет по дуге может занизить давление?

При помощи ненулевой скорости ракеты естественно.

Mihail66> Тут смотри.
Mihail66> Почему далеко улетела РП-20 (второй пуск) — Маленькие хитрости Большой страны советов

На активном участке полёта видно завышение показаний по скорости относительно данных по GPS. Синяя кривая на восходящей ветке выпукла влево, поэтому скорость будет меньше, чем (0,4...0,5)М.
А главное, она всё равно меньше 1М, что не годится для оценки происходящего на сверхзвуке.

Mihail66> Откуда мне знать, какие данные ты используешь, и все ли мешающие факторы учитываешь?

Я использую только данные с акселерометра + его калибровка, как для стенда.

Mihail66> Ты запускал акселерометр одновременно с барометром для определения высоты?

Нет, я использовал чужие данные.

Mihail66> Могу я посмотреть на эти данные?

Б.г.> "Красным - с барометра (альтернативного), голубым - двойной интеграл от ускорения (с учётом откалиброванного "же")."


(Использование микроэлектромеханических (MEMS) акселерометров в ракетомоделях [Бывший генералиссимус#11.10.16 21:08])
SashaMaks> "Действительный апогей находится примерно в интервале от 1500м до 1700м, а не 1953м."


(Использование микроэлектромеханических (MEMS) акселерометров в ракетомоделях [SashaMaks#03.09.17 13:52])

SashaMaks> При помощи ненулевой скорости ракеты естественно.

А, т.е. траектория по дуге тут не при чем, все дело опять же в ижекции?

SashaMaks> На активном участке полёта видно завышение показаний

Не, то естественно. GPS как спидометр по определению не годится из-за малой частоты выборки. Но тем не менее с определением высоты он очень не плохо справился. Хотя и тут у него масса проблем, ведь его точность зависит от того, сколько спутников он видит, а количество видимых спутников постоянно меняется. И все же, данные о высоте от GPS благополучно коррелируют с барометром, и у барометра нет никакого завышения данных.

SashaMaks> Я использую только данные с акселерометра + его калибровка, как для стенда.

Т.е. там изменение массы и наклон траектории никак не участвуют?

RocKI> ...Можно просто все тупо посчитать, и даже, при желании, смоделировать.

Ну вот что я насчитал, и намоделировал.

Начальные условия взяты с реальной ракеты (немного округлил).
Начальная скорость (после прекращения тяги) 600м/с.
Масса головы 1,3кг
Масса хвоста 2,0кг
Для вычисления полета головы использовался Сх только для головной части посчитанный в Аэролабе.
Для вычисления полета хвоста использовался Сх всей ракеты за вычетом лобового сопротивления головы.
Т.е. полет хвоста проходит в тени головной части, и лобовое сопротивление на него не действует. Для моделирования полета использовал Альтиммекс.
На графиках скорость в единицах м/с необходимо умножить на 100, а ускорение (оно же торможение) в единицах -g.

Ну и как? Голову прижимает встречным потоком?

Сила торможения приходящаяся на голову ~11кгс, а на хвост ~23кгс. Значит чтобы голова не улетела вперед ракеты, она должна быть посажена с усилием не менее (23-11) 12кгс.

Mihail66> Сила торможения приходящаяся на голову ~11кгс, а на хвост ~23кгс. Значит чтобы голова не улетела вперед ракеты, она должна быть посажена с усилием не менее (23-11) 12кгс.

Я думал, что мы обсуждаем конкретную ситуацию с не столь экзотической ракетой apakhoma... Ну, все равно, молодец. Это правильный подход. Только интерпретация не верная. Я не буду проверять твои расчеты и недоумевать, как ты умудрился запихать 1,3 кг в ГО, просто укажу на основную ошибку. Предположим силы ты посчитал верно, но ты не учел, что они действуют на разные массы. Соответственно, динамика движения каждой части не определяется разницой сил, а определяется разницей ускорений. А эта разница по моим прикидкам всего 30 м/сс, что в переводе на силу посадки составит 39Н, или около 4-х кг. А если ты снизишь вес ГО до 1 кг, то сила посадки потребуется вообще почти нулевая.
При этом надо учесть, что это относится к случаю, когда ГО содержит только оживальную часть.

RocKI> Я думал, что мы обсуждаем конкретную ситуацию с не столь экзотической ракетой apakhoma... Ну, все равно, молодец. Это правильный подход. Только интерпретация не верная. Я не буду проверять твои расчеты и недоумевать, как ты умудрился запихать 1,3 кг в ГО, просто укажу на основную ошибку. Предположим силы ты посчитал верно, но ты не учел, что они действуют на разные массы.

Тут необходимы мои пояснения.
Я рассчитывал не ракету apakhoma (у него кстати голова тоже была дополнительно нагружена). Это расчет ракеты Дмитрия, которая так же разорвалась на части на полном ходу. Диаметр 63мм, а необходимость запихать в нее дополнительный килограмм была вызвана оптимизацией взлетной массы. То что эти ускорения действуют на разные массы в расчетах так же учтено. Ускорение (-8,5g) действующее на голову умножено на массу головы (1,3кг), поэтому и сила торможения у нее 11кгс. А торможение хвоста посчитано исходя из его ускорения (-11,7g) и массы хвостовой части (2кг), получилось примерно 23кгс.

RocKI> Соответственно, динамика движения каждой части не определяется разницой сил, а определяется разницей ускорений. А эта разница по моим прикидкам всего 30 м/сс, что в переводе на силу посадки составит 39Н, или около 4-х кг. А если ты снизишь вес ГО до 1 кг, то сила посадки потребуется вообще почти нулевая.

Тут какая то ошибка. Разница ускорений действительно около 30 м/сс. А из чего получены эти 4кг?
Это (1,3кг*30м/сс) ???
Какой физический смысл этого вычисления? И почему именно разницу ускорений мы должны учитывать, а не разницу сил?

RocKI> При этом надо учесть, что это относится к случаю, когда ГО содержит только оживальную часть.

И это тоже учтено.
Расчет Сх в А.лабе для головы делался для всего головного отсека, который состоит из конической части длиной 160мм и диаметром 63мм, а так же цилиндрического стыковочного узла длиной 40мм. Сх головы складывается из полного ассортимента составляющих - давление, трение, донное сопротивление (вот его наверно нужно было не учитывать, но оно и так на свехзвуке нулевое).

ПС.
Поковырявшись в червях я кажется понял, что про разницу ускорений ты прав. Значит сила стаскивания хвоста будет 4кгс. И это упрощает ситуацию с креплением головы. Значит "башку" все таки можно грузить, если учитывать силу ее посадки в корпус.
Но все же!, лучше оставить ее пустой и легкой. А доп.массу разместить в нижней неразъемной части ракеты, но с учетом сохранения устойчивости.
Спасибо, RocKI, что указал на косяк в расчетах.

ВЫНОС МОЗГА

Mihail66>> Сила торможения приходящаяся на голову ~11кгс, а на хвост ~23кгс. Значит чтобы голова не улетела вперед ракеты, она должна быть посажена с усилием не менее (23-11) 12кгс.
RocKI>.... Это правильный подход. Только интерпретация не верная. .... просто укажу на основную ошибку. Предположим силы ты посчитал верно, но ты не учел, что они действуют на разные массы. Соответственно, динамика движения каждой части не определяется разницой сил, а определяется разницей ускорений. А эта разница по моим прикидкам всего 30 м/сс, что в переводе на силу посадки составит 39Н, или около 4-х кг.


Уже казалось что все разложилось по полочкам, но тут Диман выразил свое несогласие, и даже умудрился обосновать его. И теперь я снова нахожусь в прострации. Суть вот в чем -
Если отвлечься от того, что в каком направлении и с каким ускорением летит, то мы будет иметь просто голову и хвост отделяющиеся друг от друга с ускорением 30м/с². Тогда эту картину можно представить так, что голова покоится на месте, а хвост сдувает с нее потоком придавая ему ускорение 30м/с². Масса хвоста 2кг.
Вопрос: с какой силой поток действует на хвост?
И почему оторвать голову от хвоста проще, чем оторвать хвост от головы?

Mihail66>> Тут какая то ошибка. Разница ускорений действительно около 30 м/сс. А из чего получены эти 4кг? Это (1,3кг*30м/сс) ???
Mihail66>> Какой физический смысл этого вычисления? И почему именно разницу ускорений мы должны учитывать, а не разницу сил?

Походу эта задачка через разницу ускорений не решается.

Mihail66> Походу эта задачка через разницу ускорений не решается.
Мысли возникают при рассмотрении этой ситуации. Главный момент - уяснить, что в момент смены знака ускорения для ГЧ мало новых факторов, воздействующих не ее полет. Только один - ликвидация тяги двигателя. Полет головы после смены знака ускорения продолжается с теми же силами на ее поверхность и массу, что и были до этого момента (исключая тягу). Для корпуса же изделия с двигателем и всем прочим изменений больше. Во - первых, исчезновение тяги. Второе - увеличение сил, тормозящих дальнейшее движение с запасом кинетической энергии и ее тратой на борьбу с силами торможения. Силы торможения - трение набегающего потока (без изменения, как до выключения двигателя), но добавляется сила торможения за хвостом ракеты. Это как бы назвать, воздушная каверна, с отрицательным давлением. Ракета оказывается в окружении воздуха, который спереди ГЧ сжат, а сзади ракеты - разряжен. С вытекающими ...

Evgenij> Мысли возникают при рассмотрении этой ситуации.

Я все мысли про распределение сил уже отодвинул на задний план, и считаю что силы действующие на две части летящей ракеты уже определены, до кучи определены и ускорения с которыми они движутся. Но вот дальше у меня и у Димана ступор. Как посчитать силу, которая разрывает ракету на части?
Если считать как предложил Рокки, то голову отрывает от ракеты с силой ~4кг. А если принять Димкину арифметику, то воздушный поток стаскивает хвост с головы с силой ~6кг. Но эти силы должны быть равны. Или я не понимаю как Рокки насчитал силу посадки в 4кгс.
Вобщем задачка так и не решилась, и как ее решать я не знаю.

Mihail66> Походу эта задачка через разницу ускорений не решается.

Чисто для оценки я смотрел относительно корпуса, как более массивной части, чтобы не лезть в дебри.
На самом деле, нельзя переходить ни в систему относительно ГО ни в систему относительно корпуса. По хорошему надо действовать по другому. Сила сцепления ГО и корпуса действует одновременно и на ГО и на корпус. Т.е. на ГО действует (СилаСопротивленияГО + СилаСцепления), а на корпус (СилаСопротивленияКорпуса - СилаСцепления ). При этом нам надо добиться равенства ускорений, или:

Аго=Ак
где
Аго=(Fго+G)/Mго
Ак=(Fk-G)/Mк
т.е. (Fго+G)/Mго=(Fk-G)/Mк
В результате сила сцепления G=(Fк*Mго-Fго*Мк)/(Мк+Мго)

Получается примерно 2,4кг.

Условие для отсутствия необходимости сцепления: G=0, или Мго=Мк*Fго/Fк
Примерно 0,96 кг.

RocKI> В результате сила сцепления G=(Fк*Mго-Fго*Мк)/(Мк+Мго)

Это сильно меняет ситуацию, окончательно картина у меня еще не сложилась. Мозгую.
Но тем не менее, сегодня снова произошла аналогичная авария. И в этот раз голова уже не была сильно нагружена, и держалась за счет свободной посадки с силой не более 1кгс.

RocKI> Условие для отсутствия необходимости сцепления: G=0, или Мго=Мк*Fго/Fк
RocKI> Примерно 0,96 кг.

Поясни, что такое "условие для отсутствия сцепления"?
Это посадка с усилием 0 кгс? А что тогда такое 0,96кг?

RocKI>> Условие для отсутствия необходимости сцепления: G=0, или Мго=Мк*Fго/Fк
RocKI>> Примерно 0,96 кг.
Mihail66> Поясни, что такое "условие для отсутствия сцепления"?
Mihail66> Это посадка с усилием 0 кгс? А что тогда такое 0,96кг?

Если вес ГО будет 0,96 кг, то просто за счет разницы масс ГО и корпуса, их ускорение будет одинаковыми и они не разъедутся. Это для тех данных по твоей ракете. В формальном виде это выполнение двух условий
Аго=Ак и G=0 (Аго-ускорение ГО, Ак-ускорение корпуса, G-сила сцепления).
Можно проще сформулировать: массы частей должны быть пропорциональны силам сопротивления Мго/Мк=Fго/Fк, что очевидно из школьной формулы F=m*a.