Аэродинамика ракет

Чайник> И хотя бы пару изображений его проектов. Кто-либо решится на это - раскрыть свой опыт?

... так ведь вроде весь форум этому посвящен
Столько отчетов, фото, видео, разборок, графиков и прочего - на несколько лет чтения.

Я себе взял в правило - писать отчет о каждом запуске (тяжко, лень, но это дисциплинирует)
Все ссылки собраны на этой странице
Наиболее интересны, наверно, будут РП-19, 20, 21 (или пораньше 16, 17)

PS но это все "на коленке" - "разукрашивание" мне не интересно

EG54>>> и вертикальным g , чтобы получит результирующее ускорение вниз.
Mihail66>> А вертикальное g там равно нулю, т.к. оно одинаково действует как на ракету, так и на "пассажира".
...
EG54> Не судите строго. На Нобелевку не претендую, отказываюсь. Как Перельман. Как узнали, что он доказал, если ни кто не знает как доказать?

Олег, как очень старому знакомому хочу помочь тебе решить проблему твоих шариков. На самом деле уже есть практическое решение определения апогея при помощи грузиков, ну или шариков. Решил ее Михаил при помощи акселерометра, ему удалось достаточно точно определить точку апогея для любых траекторий полета, причем очень просто – это минимальная величина ускорения. Но простота решения маскирует один маленький, но существенный нюанс, минимальная величина ускорения относительно своих же значений ускорений. Реши эту маленькую проблему при помощи грузиков и Нобелевская премия у тебя в кармане. За подсказку хочу 10%, лучше выплати сейчас, можно рублями, а то ты почти в Европе, потом тебя ищи, свищи!

Tayfur> Вообще все эти шарики нужно бы выносить к отважным грузикам.

С отважными грузиками понятно. Но меня интересует вклад аэродинамики на поведение грузика. Да, g ракеты и грузика одинаковы. Но воздействие аэродинамических сил, разное. Плюс Цб силы, которой в теории нет, а на практике есть. Вот и хочется понять. Тем более, что есть готовая конструкция , где шарик должен пошалить. Но вот захочет ли? У меня не складывается этот самый прямоугольник сил. g понятно направлен вниз, горизонтальное ускорение, аэродинамическое сопротивление и возможная ЦБ сила. У меня они как-то не хотят складываться. Не математический склад ума.
Горизонтальное ускорение сперва уменьшается, потом увеличивается. А через ноль оно проходит?

Брат-2> Олег, как очень старому знакомому хочу помочь тебе решить проблему твоих шариков.

Александр! Мне до следующего лета выход в поле запрещен. Вот и гоняю шарики, на своем участке. Пока под него строю всякую фигню. Чтобы соседи не волновались.
А аэродинамику изучаю вот по таким фильмам.

EG54> Горизонтальное ускорение сперва уменьшается, потом увеличивается. А через ноль оно проходит?

На графике что я приводил все хорошо видно.
Через ноль оно проходит лишь момент отключения тяги, и больше оно через ноль не проходит (если ракета падает без парашюта, и носом вниз).

EG54>> Горизонтальное ускорение сперва уменьшается, потом увеличивается. А через ноль оно проходит?
Mihail66> На графике что я приводил все хорошо видно.
...

Олег! Как тебе известно, многие умы пытались да и пытаются создать датчик апогея на основе грузика. Вероятно, видел фильмы опытов с конфетками, ртутными датчиками и.т.п. то есть грузиками, когда их поведение фиксировалось видеокамерой для поиска возможности практического решения обозначенной задачи. При этом лучшим решением для этой цели является установка типового акселерометра, при этом и у меня и у Михаила на ракетах ускорение фиксировалось только по одной вертикальной оси, при желании можно фиксировать все три оси. Безусловно, интересны только аварийные старты, без выброса парашюта, то есть ракета летит по баллистической.
Так вот элементарный анализ графиков ускорений полученных по данным акселерометра, убедительно показывает, что подобный датчик для определенного режима полета может сработать правильно. Но ракеты летают при каждом старте совершенно по разным траекториям (факторов сотни), а следовательно, рационально забыть об этой утопии, причем навсегда и заняться делом.

Брат-2>... Безусловно, интересны только аварийные старты, без выброса парашюта, то есть ракета летит по баллистической.

Я примерно так и поступил. Сначала проанализировал около десятка чужих аварийных запусков с акселерометрами, которые мне любезно предоставили участники этого форума. К ним добавилось несколько собственных запусков, и нарисовалась вполне очевидная картина, что использовать акселерометр для определения апогея вполне реально.

Брат-2> .... Но ракеты летают при каждом старте совершенно по разным траекториям (факторов сотни)....

Но одноосный акселерометр ведет себя всегда одинаково. Именно это и сподвигло меня на этот экспериментальный полет. А чтобы вновь зафиксировать данные акселерометра в апогее я намеренно сделал 5-секундную задержку выброса парашюта.

Тут Обсуждение испытаний и пусков ракет [Mihail66#28.06.21 12:03]

Mihail66> Но одноосный акселерометр ведет себя всегда одинаково.....
Миша, что графики данных ускорения одинаковы понятно, но вот минимальное значение относительно «0» графика будет разным, а в этом и есть писец . Если ракета взлетит вертикально по «Чайнику», то минимум максимально приблизится к «0», а чем положе траектория, тем минимум дальше от «0». Просто у тебя похожие старты и эта разница не заметна.

Брат-2> ...Если ракета взлетит вертикально по «Чайнику», то минимум максимально приблизится к «0»...

Тогда ускорение не только приблизится, но и пересечет нулевую отметку.

Mihail66> Тогда ускорение не только приблизится, но и пересечет нулевую отметку.

Нет.
Отрицательное ускорение начинается сразу после выключения двигателя.
Сначала оно большое, потому что скорость большая.
Потом оно уменьшается вместе со скоростью.
И, если траектория не совсем вертикальная, минимум получается в апогее, когда скорость минимальная.
А потом снова растёт к 9.81.

За исключением строго вертикального полёта, когда ракета некоторое время падает хвостом вперёд.

Если траектория сильно пологая, то в апогее скорость может остаться достаточно большой, чтоб ускорение было больше 9.81.
Тогда минимума на будет — скорость и ускорение будут монотонно падать к 9.81.

Xan> Нет....
Xan> ....За исключением строго вертикального полёта, когда ракета некоторое время падает хвостом вперёд.

Я именно это и сказал.

Брат-2>> ...Если ракета взлетит вертикально по «Чайнику», то минимум максимально приблизится к «0»...
Mihail66> Тогда ускорение не только приблизится, но и пересечет нулевую отметку.
Нет ясности в том, в какой точке траектории ускорение станет нулевым. По последнему комментарию Хана это ускорение то растет, то падает, а где нулевое? Раз оно то растет, то падает ...

Evgenij> Нет ясности в том, в какой точке траектории ускорение станет нулевым. По последнему комментарию Хана это ускорение то растет, то падает, а где нулевое? Раз оно то растет, то падает ...

Есть помехи и нулевого ускорения не будет.

Не могу понять. В некоторых акселерометрах прилагается ещё и гироскоп. Почему ни кто не полагается на горизонтальное положение ракеты в апогее по гироскопу? Электронный гироскоп на столько врёт?
К тому же, будто, по чрезмерному наклону и завышенному ускорению от сопротивления воздуха (после отработки движка) можно предположить об аварийной траектории.

Tayfur> Есть помехи и нулевого ускорения не будет.
Скорее всего, нужно говорить о каком то векторном слагаемом этого ускорения. В той параболе формы траектории, в самой ее верхушке ускорение раскладывается на его составляющие - вертикальный вектор, и горизонтальный вектор ускорения. Получается, что в вершине параболы вертикальный вектор нулевой, а горизонтальный имеет какое то значение (скорее всего, его направление вдоль оси ракеты или по углу атаки). Ракета в верхней точке параболы не останавливается в своем движении и не имеет равномерного поступательного движения, ее скорость все время меняется.

Evgenij> ..- вертикальный вектор, и горизонтальный вектор ускорения.

Чтобы это считать нужно знать где вертикаль, нужен гироскоп. А если есть гироскоп, есть цифровая замена светодиодного горизонта. И высоту нужно знать только для рекорда.

Tayfur> Не могу понять. В некоторых акселерометрах прилагается ещё и гироскоп. Почему ни кто не полагается на горизонтальное положение ракеты в апогее по гироскопу? Электронный гироскоп на столько врёт?
...

Tayfur MEMS гироскоп показывает угловую скорость, для получения реального угла поворота показания необходимо интегрировать. За один поворот ошибка будет незначительной и показания будут приемлемы для подобного датчика. Примерно эти функции выполняет оптический светодиодный или магнитный датчик, что применял Serge77, но возникает вопрос, зачем себе искать на пятую точку приключения. У нас есть отличный барометрический датчик, в апогее за счет инжекции ошибка незначительная, апогей определяется с погрешность 03-1м, причем независимо от положения ракеты. Ну, а Михаилу просто интересно, а зачем? Да он и сам не знает.

Evgenij>> ..- вертикальный вектор, и горизонтальный вектор ускорения.
Tayfur> Чтобы это считать нужно знать где вертикаль, нужен гироскоп. А если есть гироскоп, есть цифровая замена светодиодного горизонта. И высоту нужно знать только для рекорда.

Знать вертикаль в точке апогея при помощи MEMS гироскопа весьма проблематично, вот здесь возможна значительная ошибка накопления. Высоту апогея всегда нужно знать и не только для рекорда, а еще необходим и акселерометр, совсем не для определения апогея, а по его показаниям отчетливо видна продолжительность работы двигателя, да и режимы его работы, практически как на стенде.

Evgenij> а где нулевое? Раз оно то растет, то падает ...

Если есть плюс и минус, то должен быть и ноль в горизонте. Наверное не строго в самой верхней точке параболы. Ведь есть аэросопротивление. Оно эту точку должно смещать, но она же должна быть.

Предполагалось, что при старте шарик на дне. В пассиве на потолке удерживается аэросопротивлением. В точке где перемена знака ускорения и аэросопротивление минимально мало, этот миг g должно уронить шарик на борт . А дальше нарастающее АЭсопротивление должно шарик утащить опять в верх другой колбы в верхнюю точку где контакт. Хотелось поставить мат в три хода.

Конфеты сладкие. Может и шарик медом намазать?

....
EG54> Конфеты сладкие. Может и шарик медом намазать?

Советский офицер, непобедим! Ура!

Брат-2> ....
EG54>> Конфеты сладкие. Может и шарик медом намазать?
Брат-2> Советский офицер, непобедим! Ура!

Камрад.
Это тема для "грузика". А там этот грузик сношается для интереса ради , во все его плоскости.
Так что , не делай скоропалительных хотелок или выводов от коллеги = на здесь оных и так мало малого.
И те кто здесь вещает в местном эфире , те в теме и в интересе.

Evgenij> Нет ясности в том, в какой точке траектории ускорение станет нулевым.

Ясность есть!
Нулевым оно будет сразу после прекращения тяги. И для случая вертикального полета без переворота ускорение будет нулевым в апогеем. Но здесь следует уточнить, что речь идет о показаниях акселерометра относительно ракеты.

Брат-2> .... Ну, а Михаилу просто интересно, а зачем? Да он и сам не знает.

А вообще зачем мы тут собрались и что-то пытаемся запускать?
Мне вот было просто интересно, можно ли определить апогей по прямым данным от акселерометра в реальном времени, а не так как это предлагает СашаМакс, с использованием вычислений.
Акселерометр и так уже стоит в ракете, он отслеживает необходимые мне режимы полета. Так почему бы не воспользоваться этой "халявой"?
*Но это никак не отменяет необходимость использования барометра, иначе высота останется неизвестной.

Mihail66> Ясность есть!
Mihail66> Нулевым оно будет сразу после прекращения тяги. И для случая вертикального полета без переворота ускорение будет нулевым в апогеем. Но здесь следует уточнить, что речь идет о показаниях акселерометра относительно ракеты.
Ну и выкрутасы!
Двигатель отключился, ускорение ноль. Дальше летим. Достигли апогея, опять ноль.
А между этими нулями что?
Вот бы график этой теории получить:
Старт - полет с ускорением - заглох двигатель - полет с неизвестным ускорением - апогей - полет до земли (с парашютом или без оного) - приземление ...

EG54> Если есть плюс и минус, то должен быть и ноль в горизонте. Наверное не строго в самой верхней точке параболы. ...

Верно мыслишь.
Где-то этот вертикальный ноль g должен возникнуть, когда ракета начнет снижаться. Но этот момент очень сильно размазан, т.к. зависит от горизонтальной скорости. Поэтому сделать выпуклый потолок капсулы для шарика, который бы подходил для любой наклонной траектории не получится.

Evgenij> А между этими нулями что?

А между этими нулями ускорение с отрицательным знаком.
Смотри на мою картинку, и следи за зеленой кривой (по вертикальной оси значение ускорения, по горизонтальной время полета).