Аэродинамика ракет

Чайник> Заранее рассчитать центр тяжести и центр давления - это профессиональная работа, как в конструкторском бюро. ....

Я говорю лишь о расчете ЦД. По готовому фюзу (с известными размерами) это легко делается в программе.
На основании этого расчета уже можно определить место положения будущего ЦТ, и использовать это при компоновке. Это лучше, чем потом вносить изменения в конструкцию.

Mihail66> На основании этого расчета уже можно определить место положения будущего ЦТ, и использовать это при компоновке. Это лучше, чем потом вносить изменения в конструкцию.
Если речь идет о программе SimpleRocket, то не совсем понятно, как определить расчетное положение ЦТ(ЦМ)? Допустим, мы не знаем вес ракеты и положение ЦТ (ЦМ). При удалении из программы параметра ЦТ (ЦМ) эта программа выдает запредельное необходимое значение запаса аэродинамической устойчивости и по этому параметру необходимо изменять геометрические размеры ракеты.

Mihail66> ..... Для того чтобы сломать ракету на изгиб должна появиться условная точка опоры, а ей неоткуда взяться.

Точкой опоры при изгибе ракеты и ее последующего разлома может стать местный центр масс, или ее общий центр масс при возникновении автоколебаний. Колебательные движения вызовут изгиб корпуса ракеты. Точкой разлома при этом может стать самая слабая часть конструкции ракеты (стыковые ее части из картона). Но это возможно при очень больших скоростях ...

Mihail66> Я говорю лишь о расчете ЦД. По готовому фюзу (с известными размерами) это легко делается в программе.
Да, я с Вами согласен. В принципе, у меня все готово для расчета центра давления. Но хочу разработать отсек для БРЭО - он даст окончательный добавок к весу.

Чайник> Да, я с Вами согласен. В принципе, у меня все готово для расчета центра давления. Но хочу разработать отсек для БРЭО - он даст окончательный добавок к весу.

Ну и прекрасно.
Если ЦД будет известен, то уже будет понятно примерное положение ЦТ. Это упростит задачу с компоновкой.
По крайней мере можно будет уже примерно прикинуть массу отсека БРЭО. Возможно придется поменять местами легкий парашютный отсек и более тяжелый отсек с электроникой.

Чайник> Точкой разлома при этом может стать самая слабая часть конструкции ракеты (стыковые ее части из картона). ....

А зачем они из картона?
Я вижу что при изготовлении использовалась 3D-печать. Значит можно изготовить пластиковые соединительные элементы (конечно, если скорость не слишком большая).

Evgenij> Если речь идет о программе SimpleRocket, то не совсем понятно, как определить расчетное положение ЦТ(ЦМ)?

Его не нужно определять.
ЦТ должен располагаться выше ЦД. Если это условие не выполняется, то нужно сделать так, чтобы это условие выполнялось (при помощи компоновки/перекомпоновке, или дополнительным грузом).

Mihail66> Я вижу что при изготовлении использовалась 3D-печать. Значит можно изготовить пластиковые соединительные элементы (конечно, если скорость не слишком большая).

Да, я как раз и хочу изготовить отсек БРЭО на принтере - он будет соединительным между другими отсеками. Материала хватает для этого - запас центровки большой.

Mihail66> ЦТ должен располагаться выше ЦД. Если это условие не выполняется, то нужно сделать так, чтобы это условие выполнялось (при помощи компоновки/перекомпоновке, или дополнительным грузом).

У меня для этого ресурсов достаточно - могу трубу нарастить (заменить), отрезать ...

Evgenij> Если речь идет о программе SimpleRocket, то не совсем понятно, как определить расчетное положение ЦТ(ЦМ)? Допустим, мы не знаем вес ракеты и положение ЦТ (ЦМ). При удалении из программы параметра ЦТ (ЦМ) эта программа выдает запредельное необходимое значение запаса аэродинамической устойчивости и по этому параметру необходимо изменять геометрические размеры ракеты.

Программа SimpleRocket является шаблонным инструментом, вычисляющим положение Центра тяжести изделия, т.к. исходные данные по основным частям ракеты вносятся пользователем, и самой программе остается вычислить по заранее известным, и введенным в нее разработчиком (автором программы) формулам теоретической механики (физики), этот геометрический параметр. Если вес частей ракеты неизвестен, и эти части даже не изготовлены, то можно вычислить их вес теоретически, исходя из их геометрических параметров и удельного веса материала. Если части ракеты произведены сторонним изготовителем, то просто взвесить их отдельно на весах. Затем по чертежу определить их положение в проекте, и вычислить вручную положение центра тяжести ракеты (центра масс). Точно так разрабатываются (проектируются) самолеты - положение их центра масс становится известным на стадии проектирования, когда еще нет живого самолета.

Чайник> Программа SimpleRocket является шаблонным инструментом, вычисляющим положение Центра тяжести изделия.....

Не Центра тяжести, а Центра давления.
Центр тяжести задается пользователем из условия необходимого запаса устойчивости.

Чайник> У меня для этого ресурсов достаточно - могу трубу нарастить (заменить), отрезать ...

Наращивать трубу, это уже последнее дело, когда другие методы не помогают.

Mihail66> ЦТ должен располагаться выше ЦД.
Вопрос не в этой аксиоме, ибо на форуме ее знают все участники. Новый участник спросил, как оценить аэродинамику своей ракеты (точнее был вопрос про аэродинамическую форму ракеты), а мы начали ему давать советы, зная что эта ракета - пустышка. Советы про взвешивание частей еще не собранной ракеты - ну и мороку ему предлагаете! Пусть сначала установит в ракету собранный с топливом двигатель, произведет укладку в корпус основных тяжелых деталей и компонентов. Только после этого можно в начальной стадии пользоваться программой. После определения положения ЦМ (ЦТ) и запаса аэродинамической устойчивости можно корректировать положение ЦМ (ЦТ) перемещением вдоль корпуса деталей типа аккумуляторов. Или нарастить балласт в районе ГЧ.
Зачем усложнять жизнь новичку?

Mihail66> Не Центра тяжести, а Центра давления.
Mihail66> Центр тяжести задается пользователем из условия необходимого запаса устойчивости.
Да, я просто оговорился, извините.

Evgenij> Новый участник спросил, как оценить аэродинамику своей ракеты (точнее был вопрос про аэродинамическую форму ракеты), а мы начали ему давать советы

Все верно подмечено. Я хотел немного "похвастаться" изящной формой изделия, спросив про его внешний вид. Хотел узнать мнение сотоварищей о получившейся красатульке. Про расчеты я не спрашивал, и постеснялся возражать на полученные советы. Показываю пример, как я планирую регулировать положение центра масс - увеличиваю или укорачиваю ракету готовыми магазинными блоками в виде цилиндрических оболочек

Чайник> Я хотел немного "похвастаться" ... готовыми магазинными блоками в виде цилиндрических оболочек

Надо понимать, что твоя красивая оболочка куплена в магазине? Тогда похвастаешься когда изготовишь двигатель БРЭО и парашютную систему. Сколько оболочка весит? Лучше дай ссылку на магазин.

Брат-2> Надо понимать, что твоя красивая оболочка куплена в магазине? Тогда похвастаешься когда изготовишь двигатель БРЭО и парашютную систему. Сколько оболочка весит? Лучше дай ссылку на магазин.

Тогда попробую все показать, когда сниму видеоролик запуска изделия. Система спасения готова, проверена с 16-го этажа, БРЭО схема набросана, детали для нее куплены, корпус уже в окне КОМПАС-3D. Программирование пока не начинал.Магазин Леруа Мерлен, Хабаровск.

Чайник> Все верно подмечено. Я хотел немного "похвастаться" изящной формой изделия, спросив про его внешний вид...

Неописуемо красиво. После полёта подарить девушке или жене на 8 марта. Цвет однозначно ихний.

Брат-2> Надо понимать, что твоя красивая оболочка куплена в магазине? Тогда похвастаешься когда изготовишь двигатель БРЭО и парашютную систему. Сколько оболочка весит? Лучше дай ссылку на магазин.

Вот ссылка на магазин:

Доставка в Регионы 8-964-233-35-87

Чайник>> Все верно подмечено. Я хотел немного "похвастаться" изящной формой изделия, спросив про его внешний вид...
Tayfur> Неописуемо красиво. После полёта подарить девушке или жене на 8 марта. Цвет однозначно ихний.

Спасибо! У меня была еще одна ракета. Я ее подарил, как Вы сейчас советуете. На фото ее хвостовая часть.

Чайник>> Точкой разлома при этом может стать самая слабая часть конструкции ракеты (стыковые ее части из картона). ....
Mihail66> А зачем они из картона?
Mihail66> Я вижу что при изготовлении использовалась 3D-печать. Значит можно изготовить пластиковые соединительные элементы (конечно, если скорость не слишком большая).

Я имел ввиду, что если ракета разламывается в полете, то это школьная ракета, изготовленная из картона. Напечатанные на принтере пластиковые (материал ABS) переходные модули имеют намного большую прочность, чем сам корпус ракеты. Вот к примеру такая часть - система выброса парашюта. Она является одновременно и соединительным звеном (переходным модулем) двух частей ракеты - головного обтекателя и блока БРЭО (не изображен).

Брат-2> Надо понимать, что твоя красивая оболочка куплена в магазине? Тогда похвастаешься когда изготовишь двигатель БРЭО и парашютную систему. Сколько оболочка весит? Лучше дай ссылку на магазин.

Умение найти готовый подходящий материал - это тоже техническое творчество. На этой трубе не было написано, что она предназначена для корпусов ракет. На стикере изделия было такое название: "Канал круглый, D=100 мм".

Evgenij> .... Новый участник спросил, как оценить аэродинамику своей ракеты (точнее был вопрос про аэродинамическую форму ракеты), а мы начали ему давать советы, зная что эта ракета - пустышка.

Я совершенно определенно вынес свое личное мнение относительно формы фюза. А если давать советы по аэродинамике, то легче просто посчитать АД-сопротивление. Это легко сделать зная геометрические размеры, и воспользоваться программой Аэролаб или ОпенРокет.

Evgenij> Советы про взвешивание частей еще не собранной ракеты - ну и мороку ему предлагаете!

Я наоборот всячески пытался избежать этой участи, и таких советов не давал.

Evgenij> Зачем усложнять жизнь новичку?

Иногда это полезно, чтобы заставить работать его извилины, а не ждать что принесут на блюдечке. Но в конкретном случае я наоборот стараюсь помочь.

Чайник> ..... Вот к примеру такая часть - система выброса парашюта. Она является одновременно и соединительным звеном (переходным модулем) двух частей ракеты - головного обтекателя и блока БРЭО (не изображен).

А поподробней?

Чайник>> ..... Вот к примеру такая часть - система выброса парашюта. Она является одновременно и соединительным звеном (переходным модулем) двух частей ракеты - головного обтекателя и блока БРЭО (не изображен).
Mihail66> А поподробней?

Парашют помещается в камеру над синим поршнем. Синий поршень приводится в движение желтым поршнем. Желтый поршень приводится в движение давлением газов, образовавшихся по команде программы, зашитой в микроконтроллере Ардуино, находящимся ниже в блоке БРЭО. Этот вариант я не доделал, и все изготовленное отправил адресату. Сам взялся за второй проект, который Вам и презентовал недавно. Работа идет успешно. Начинаю делать стенд для проверки РДТТ. Стенд горячего прогона двигателя на земле будет включать электронную систему управления запуском и контроля (запись параметров). Электронный блок будет использоваться и для запуска ракеты. Он уже готов, а стенд в процессе создания.
Обратите внимание на отверстия в стенке цилиндра под желтым поршнем. Они недоступны давлению от камеры, пока поршень находится внизу и движется, выталкивая парашют. Но как только он подойдет почти к крайнему верхнему положению, эти отверстия открываются, стравливая избыточное давление газов, которое при избытке заложенной энергии может повредить весь блок. Интересным является и то, что направления отверстий (осевые линии) ориентированы на выброс газовой струи вверх, в сторону головной части. Это приведет к толчку ракеты вниз, как бы вытряхивая до конца купол парашюта.