Аэродинамика ракет

Tayfur> 2. Моя диванная теория. Любительская ракета летит с небольшим наклоном к горизонту. Она имеет некоторую горизонтальную скорость, более менее постоянную после выработки двигателя. По мере уменьшения вертикальной скорости общий вектор скорости постепенно увеличивает наклон к горизонту. Согласно ему воздушный поток так-же меняет свой вектор к ракете. Аэродинамическая стабилизирующая сила постепенно придаёт корпусу ракеты поперечное вращение в плоскости параболы полёта. При этом скорость вращения постепенно увеличивается к апогею. Так что в апогее ракета будет распологаться приблизительно горизонтально.
Tayfur> После апогея вектор скорсти снижает интенсивность поворота вниз. Но у ракеты есть инерционность. И ракета врещением может даже несколько опережать наклон вектора падения.

1. Аэродинамическая стабилизирующая сила как раз сопротивляется изменению положения ракеты, и делает это с момента достижения эффективной скорости, способной дать силу стабилизаторам.
2. За счет чего общий вектор скорости увеличивает наклон? Ракету запускают в основном в штиль, и никакие сторонние силы на нее не воздействуют. Мы не будем рассматривать сложные случаи боковых ветров. Там на высоте, вообще никто ничего не сможет спрогнозировать, тк. все будет зависеть от прогнозов погоды, которые, как нам известны, вызывают улыбки.
3. Почему скорость вращения увеличивается к апогею, за счет чего? До каких значений? Вы пишите выводы, ничем не обоснованные - как анонсы.

Mihail66> К сожалению я все правильно понял.
Mihail66> Но вот к чему такие сложности понять не могу. Все эти нитки могут в любой момент запутаться. И я плохо себе представляю как будет лежать обтекатель на куполе этого парашюта во время спуска. Лучше если он будет спускаться под парашютом, радом с ракетой

Обтекатель не будет лежать на куполе парашюта - он привязан четырьмя нитками симметрично к кольцу выходного отверстия парашюта. Длина ниток - 15 см. за счет воздушной струи из отверстия головная часть будет поддуваться этой струей, начиная играть роль второго парашюта.

Mihail66> Вот и мне кажется (наверно), что множество этих нитей будет слишком. Достаточно и одну к голове привязать.
Mihail66> Ракета не вся на 3D. Как объяснил сам конструктор, труба 100м (видимо из ПВХ) куплена в магазе.

У обтекателя всего четыре нитки, которыми он привязан к выходному кольцу (отверстию) парашюта

Mihail66> А экспериментальным данным от полетного контроллера не поверишь?

С интересом посмотрю - я новичок в этом деле, и просто на слово никому не верю, если не дается обоснование

Чайник> ....за счет воздушной струи из отверстия головная часть будет поддуваться этой струей, начиная играть роль второго парашюта.

Сомневаюсь что напора этой струи будет достаточно для того, чтобы ГО стал "вторым парашютом".

Чайник> 3. Почему скорость вращения увеличивается к апогею, за счет чего?

Возьми и на какой-нибудь проге напиши симулятор.
Хоть в экселе.

Для начала можно считать, что ракета летит по параболе без сопротивления воздуха, но с работой стабилизаторов — ось ракеты в каждой точке касательна к параболе.
И посмотри, с какой скоростью меняется угол.

На втором шаге можно включить сопротивление воздуха.

"Ты всё поймёшь, ты всё увидишь сам!" ©

Всё "щупать своими руками" гораздо полезнее, чем читать чужие объяснения.
Хотя и затратнее!

Mihail66>> А экспериментальным данным от полетного контроллера не поверишь?
Чайник> С интересом посмотрю - я новичок в этом деле, и просто на слово никому не верю, если не дается обоснование

Вот графические полетные данные летнего запуска Р63. В этом полете выброс парашюта производился по данным акселерометра (зеленая линяя на графике).

Mihail66> Вот графические полетные данные летнего запуска Р63. В этом полете выброс парашюта производился по данным акселерометра (зеленая линяя на графике).

Чтобы более подробно рассмотреть изменение ускорения в апогее, вот масштабированный график. В апогее величина ускорения максимально приблизилась к нулевому значению.

Чайник> Обтекатель не будет лежать на куполе парашюта - он привязан четырьмя нитками симметрично к кольцу выходного отверстия парашюта. Длина ниток - 15 см. за счет воздушной струи из отверстия головная часть будет поддуваться этой струей, начиная играть роль второго парашюта.

Каков вес спускаемой общей массы? Каков диаметр парашюта? Отсюда не сложно узнать скорость спуска. Хватит такой скорости струи из отверстия, чтобы держать обтекатель устойчиво в потоке? Наше искривление пространства, которое обозначаем буквой g , скорее всего организует колебательную систему.
Поведение парашюта в струе ветра одно. А наверху всё будет на совсем так.

Ноль , который должен в апогее дать команду, хорошо и ярко, эмоционально описан в теме про изобретателей инерционного грузика.

Mihail66> Чтобы более подробно рассмотреть изменение ускорения в апогее, вот масштабированный график. В апогее величина ускорения максимально приблизилась к нулевому значению.

Михаил. Если величина ускорения максимально приближается к нулю, то по схеме, красный шарик упадет на борт в апогее?. Т.е. g стащит его вниз?

Работа двигателя. Красный шарик на дне. Свободный полет, шарик в потолке, включая пролет апогея. Но в нём ускорение приближается к нулю, и g вроде бы должно сказать своё веское слово и уронить его вниз.

EG54> Поведение парашюта в струе ветра одно. А наверху всё будет на совсем так.
EG54> Ноль , который должен в апогее дать команду, хорошо и ярко, эмоционально описан в теме про изобретателей инерционного грузика.

Это все верно, что Вы пишите, я никогда не утверждал, что именно при нуле надо что-то предпринимать с ракетой и парашютом, я не писал, что обтекатель будет держаться строго над отверстием - его гарантированно будет струя мотать туда - сюда. Я пишу о предположениях, гипотезах, основанных на законах физики, не учитывая сторонних воздействий. Как бы создаю упрощенную модель процесса. Чтобы что-то точно утверждать, надо под парашют подвесить лабораторию, и месяц делать запуски - создать сложнейшую модель процесса. Мы беседуем о достаточно простом - я как бы кинул мячик (камень) в сторону застекленного окна, и утверждаю, что стекло разобью. Но не со 100% уверенностью! Вдруг хозяйка выбежит из дома, или собака из конуры, или я поскользнусь при броске. А Вы требуете прямо лабораторных результатов, да еще - от новичка! А сами что-то утверждаете без приведения доказательств, как бы давите одним авторитетом

EG54> Работа двигателя. Красный шарик на дне. Свободный полет, шарик в потолке, включая пролет апогея. Но в нём ускорение приближается к нулю, и g вроде бы должно сказать своё веское слово и уронить его вниз.

Спасибо! Достаточно показательно, и научно. По схеме видно, что шарик никто не завалит в сторону и он упадет вниз, остановившись на мгновение в апогее

EG54> Михаил. Если величина ускорения максимально приближается к нулю, то по схеме, красный шарик упадет на борт в апогее?. Т.е. g стащит его вниз?

Скорей всего нет.

EG54> ... и g вроде бы должно сказать своё веское слово и уронить его вниз.

В апогее вертикальное g будет одинаково действовать как на шарик, так и на ракету. Положение шарика относительно стенок корпуса будет неопределенным. Но скорей всего вогнутый потолок заставит шарик оставаться на месте.

Mihail66> Вот графические полетные данные летнего запуска Р63. В этом полете выброс парашюта производился по данным акселерометра (зеленая линяя на графике).

Спасибо!
Но я не знаком с этими программами и их графическими результатами
По оси ординат догадался, что это высота, а по абсциссе что?
и цветовые линии что обозначают? Напишите пожалуйста толкование ...

EG54> Каков вес спускаемой общей массы? Каков диаметр парашюта?

У меня изделие пока не доделано, поэтому весовые и тяговые характеристики неизвестны. Все расчеты и умозаключения чисто гипотетические, но привязанные к физике

Чайник> По оси ординат догадался, что это высота, а по абсциссе что?

Время.

Чайник> и цветовые линии что обозначают? Напишите пожалуйста толкование ...

Оранжевая это высота, зеленая ускорение.
А все остальные вертикальные линии это маркеры событий.

EG54> Каков вес спускаемой общей массы? Каков диаметр парашюта? Отсюда не сложно узнать скорость спуска.

Общий вес пока не знаю. Скорость спуска посчитал на практике- 3-4 метра в секунду, подвесив 2 кг, и бросив это хозяйство с 16 этажа.
На рулетке показания диаметра 170 см, расчет где-то лежит далеко.

Mihail66> А все остальные вертикальные линии это маркеры событий.

Спасибо большое - буду разбираться!

EG54>> g стащит его вниз?
Mihail66> Скорей всего нет.

Mihail66> В апогее вертикальное g будет одинаково действовать как на шарик, так и на ракету. Положение шарика относительно стенок корпуса будет неопределенным.

Но у австралийцев конфеты в апогее падали на борт и синяя вода вытягивали длинный язык воды по борту тоже в апогее. Вот и это вызывает сомнения и надежду. Т.е. аэродинамическое сопротивление не помешало им упасть. А потом вернуло их в потолок.

EG54> Но у австралийцев конфеты в апогее падали на борт и синяя вода вытягивали длинный язык воды по борту тоже в апогее. Вот и это вызывает сомнения и надежду.

Скорей всего это не момент апогея, а уже начало падения.

EG54>> Но у австралийцев конфеты в апогее падали на борт и синяя вода вытягивали длинный язык воды по борту тоже в апогее. Вот и это вызывает сомнения и надежду.
Mihail66> Скорей всего это не момент апогея, а уже начало падения.

Начало падения " включает" центробежную силу против g. И как только она превысит g, то шарик улетит на противоположный борт. Что собственно по барабану. Лишь бы выпал на борт.
Но Саша давненько обращал моё внимание на то, что если видишь что-то, то это не обязательно то, что ты думаешь или предполагаешь. Согласен. Поэтому и есть сомнения.

EG54> Начало падения " включает" центробежную силу против g.

Откуда она там возьмется?

EG54> Вот и это вызывает сомнения и надежду.

Всегда можно поиграться с вероятностью.
А их ракеты легкие и неплотные, то аэродинамическая составляющая для них ещё как-то имеет место быть, просто повышает несколько вероятность желаемого исхода.

Mihail66>> А все остальные вертикальные линии это маркеры событий.
Чайник> Спасибо большое - буду разбираться!

Чайник! Да возьми иной ник, а то обращаешься, а ощущение, что оскорбляешь. Твоя затея полная утопия и потеря времени. Вот твоя подаренная ракета явно была с боковым выбросом, и это правильно, так как самая энергетически малозатратная система. Поставил серву, люк открыла, парашют пружинкой подтолкнул, вывалился, и никаких сомнений. На моих ракетах именно так. Сейчас делаю на этом принципе двухпарашютную систему. Правда, выпал на два месяца, чуть не сдох от коронавируса. И еще, забудь про шарики-грузики, тоже совершенно пустая затея. Наш EG54 эти шарики уже 10 лет перекатывает, а как то практического результата не наблюдаем. Можно, конечно, использовать светодиодный датчик апогея, раньше именно их мы и использовали, но осваивай Arduino, верный путь. Ты намекнул на робототехнику, вероятно с Arduino уже знаком. Да и стартовый пульт мне твой не понравился, батарейка и кнопка, а как два кассовых аппарата. Для примера показываю свой пульт, из штатной мыльницы. Он у меня контролирует предстартовую исправность систем ракеты, осуществляет старт ракеты по радио, сигнализирует о срабатывании системы выброса парашюта, ищет приземлившуюся ракету, которую не всегда можно легко найти. При этом использовал готовые китайские модули. Первоначально использовал антенну волновой канал, громоздкая и неудобная, потом перешел на рамочную, она оказалась эффективной и значительно более компактной. Большинство спортсменов «Охоты на лис» в приемниках используют именно рамочную антенну.

Чайник>> Спасибо большое - буду разбираться!
Брат-2> Чайник! Да возьми иной ник, а то обращаешься, а ощущение, что оскорбляешь.

Спасибо за информацию! Очень интересно.
Но мне все же нравится свое, самим сделанное.
Конечно, советы всех принимаю с удовольствием и благодарностью.
Мы же все едины в наших увлечениях этим интересным делом.