Конструкция ракет XI

Цитата из книги полностью подтверждает мои слова. При отклонении ракеты на 5 градусов ЦД сместился выше ЦТ и ракета потеряла стабильность, которая ДО ОТКЛОНЕНИЯ присутствовала. Т.е. эта ракета стабильна при отклонениях меньше 5 градусов.

Поэтому я и говорю - вопрос, как правильно считать ЦД. Правильно - значит учитывать смещение ЦД при отклонении ракеты от курса. Вот например расчёт SashaPro:
Конструкция ракет XI [SashaPro#25.09.09 12:26]

Видно, что ракета стабильна до отклонения в 30 градусов при скорости 100 м/с.

Serge77> Цитата из книги полностью подтверждает мои слова. При отклонении ракеты на 5 градусов ЦД сместился выше ЦТ и ракета потеряла стабильность, которая ДО ОТКЛОНЕНИЯ присутствовала. Т.е. эта ракета стабильна при отклонениях меньше 5 градусов.

Тази ракета е НЕстабилна по смисъла на "любителска ракета" - написано е ясно в статията.

Serge77> Поэтому я и говорю - вопрос, как правильно считать ЦД. Правильно - значит учитывать смещение ЦД при отклонении ракеты от курса.

Как се прави това по прост начин? с RockSim?
А как да обясним ПРАВИЛНИЯ начин за определяне на ЦД на начинаещ ракетомоделист?
Ти сам каза, че различни съотношения в размерите в ракетата са вредни и ... ненужни! и е достатчно "правилото" ЦТ/ЦД=BCP >1 да?

Serge77> Вот например расчёт SashaPro:
Serge77> Конструкция ракет XI [SashaPro#25.09.09 12:26]
Serge77> Видно, что ракета стабильна до отклонения в 30 градусов при скорости 100 м/с.
Този разчет е валиден/приложим за всякакви любителски ракети?

Впрочем, статия касаеща RockSim и стабилността на ракетата:

Serge77>> А при обычном L/D CLA впереди ЦД на 2-3 калибра (если не брать случаи с огромными стабилизаторами), а это уже слишком большое увеличение запаса стабильности.
-VMK-> От къде е този извод: "...ЦД на 2-3 калибра... слишком большое увеличение запаса стабильности" ?

-VMK-> реален нестабилен полет (проведен от Sean Lannan) на ракета, при която стабилността е била .... 12калибъра относно ЦД по Barrowman
Serge77> Цитата из книги полностью подтверждает мои слова.

Кои "слова" именно?

Serge77> При отклонении ракеты на 5 градусов ЦД сместился выше ЦТ и ракета потеряла стабильность
Аха - при стабилност ...12 калибъра! А ти утвърждаваш, че, цитирам: "2-3 калибра (если не брать случаи с огромными стабилизаторами), а это уже слишком большое увеличение запаса стабильности"

Кое е правилно?
1) 2-3 калибра уже слишком большое увеличение запаса стабильности
2) При отклонении ракеты на 5 градусов ЦД сместился выше ЦТ и ракета потеряла стабильность...при запас на стабилност 12 калибъра?

-VMK-, а что это за статья? Ты можешь выложить её полностью?

Serge77> -VMK-, а что это за статья? Ты можешь выложить её полностью?

...Google: "Rocket instability" - дава интересни резултати. Ето някои от тях:



Ти не отговори на моя въпрос.

-VMK-, спасибо за статьи, читаю, очень важные данные.
На все вопросы отвечу, надо почитать и обдумать свежие данные.

Пожалуй, сейчас главный вопрос - куда смещается ЦД при увеличении угла атаки? Он постепенно сдвигается до центра боковой поверхности (CLA)? Или в какой-то момент может уйти даже ближе к носу, чем CLA?

Интересный спор тут у вас по поводу устойчивости. А у меня такой вопрос: как насчёт граничного условия - вообще отсутствия стабилизаторов? Метод по BCP, как указывалось выше, в этом случае не работает - он совсем не учитывает корпус ракеты, а лишь только нос и хвост. Остаётся CLA. Какой запас устойчивости брать в этом случае? Наверняка кто-то знает, ведь редко у какой масштабной модели есть нормальные стабилизаторы.

По-моему, картина прояснилась.

Определимся с терминами.
ЦД - "настоящий", посчитанный по всем правилам центр давления, учитывающий угол атаки
БЦД - центр давления по Барроуману, т.е. для случая нулевого угла атаки
ЦБП - центр боковой проекции (CLA) - точка равновесия продольного сечения ракеты.

Итак:
1. единственное и достаточное условие для стабильного полёта - ЦТ впереди ЦД в течение всего полёта, независимо от угла атаки.
2. при увеличении угла атаки от 0 до 90 градусов ЦД постепенно смещается от БЦД до ЦБП

Отсюда следует, что для перестраховки ЦТ должен быть выше ЦБП, но это может привести к излишне большому запасу стабильности и к слишком большой чувствительности к ветру.

Поэтому в идеале нужно научиться считать смещение ЦД в зависимости от угла атаки и решать для себя, какой максимальный угол атаки должна выдерживать ракета, оставаясь стабильной. Оказывается, считать просто, здесь есть формула:
http://projetosulfos.if.sc.usp.br/artigos/sentinel39-galejs.pdf

Там же написано, что обычно максимальный угол атаки возникает в момент схода с направляющей, когда скорость ракеты невелика, а скорость ветра значительна. Например, при скорости ракеты 10 м/с и скорости ветра 5 м/с угол атаки равен 27 градусов, что даёт очень сильное смещение ЦД - на 1-2 калибра для "обычных" ракет, а для длинных намного больше. Видимо из-за этого так часто ракеты делают кивок при сходе с направляющей.

Предложения такие: всем прочитать документы, предложенные VMK и высказаться по тому, что я написал. Пока давайте не будем думать про инструкцию для новичков, а определимся для себя, как делать правильно и что нужно и можно расчитывать.

Serge77> По-моему, картина прояснилась....
Serge77> Итак:
Serge77> 1...
Serge77> 2...
Serge77> Отсюда следует, что для перестраховки...
Serge77> Поэтому в идеале нужно научиться считать смещение ЦД в зависимости от угла атаки и решать для себя, какой максимальный угол атаки должна выдерживать ракета, оставаясь стабильной. Оказывается, считать просто, здесь есть формула:
Serge77> http://projetosulfos.if.sc.usp.br/artigos/sentinel39-galejs.pdf

По мое мнение:
1) Определянето на реалния (действителен) ЦД е нелека задача, достойна за професионалистите. ЦД е в пряка зависимост от много фактори, като например въртене около надлъжната ос (добавя стабилност) минимална несъосност на вектора на тягата отнесено към оста на ракетата (намалява стабилността), ЦТ е изместен от остта на ракетата, дори формата на носа и прехода от носа към тялото... и още и още...
2) ЦТ също се премества по време на полета, принципно към носа, поради разхода на гориво.

Едновременното следене на тези два фактора, по моему е възможно само от професионалисти!

Serge77> Там же написано...

Serge77> Предложения такие: всем прочитать документы, предложенные VMK и высказаться по тому, что я написал. Пока давайте не будем думать про инструкцию для новичков, а определимся для себя, как делать правильно и что нужно и можно расчитывать.

По моему, подхода за любителски ракети може да бъде друг.
Минимизиране на разстоянието BCP-CLA через аеродинамичнни методи. В такъв случай емпирична стабилност от "Х"-калибъра, относно BCP ще гарантира стабилен полет при всякакви практически условия и ъгли на атака (АОА). Преместването на ЦТ напред ще повиши стабилността, което може да доведе до "overstable", въпроса е до каква степен ще се влияе крайната фаза от полета от тази зависимост...(ако е допустимо - то всичко е О'К)

-VMK-> ЦД е в пряка зависимост от много фактори, като например въртене около надлъжната ос

От вращения ЦД не зависит

-VMK-> минимална несъосност на вектора на тягата отнесено към оста на ракетата
-VMK-> ЦТ е изместен от остта на ракетата

От этого ЦД не зависит. Точнее, зависит через изменение угла атаки, а это легко считается.

-VMK-> , дори формата на носа и прехода от носа към тялото

Это учитывается в расчёте

-VMK->> ЦД е в пряка зависимост от много фактори, като например въртене около надлъжната ос
Serge77> От вращения ЦД не зависит
Да, неправилно се изразих - но "От вращения" зависи стабилността (а не ЦД)

-VMK->> ЦТ е изместен от остта на ракетата
Serge77> От этого ЦД не зависит. Точнее, зависит через изменение угла атаки, а это легко считается.

Отново същата неточност: от изместване на ЦТ от оста на ракетата зависи стабилността.

Остава да се определи понятието: "overstable".
Кога една ракета е "overstable"?
Каква е допустимата величина за "overstable"?

-VMK-> Кога една ракета е "overstable"?

Роксим считает, что больше 2.5 калибра от любого ЦД.

-VMK-> Минимизиране на разстоянието BCP-CLA через аеродинамичнни методи.

Да, наверно можно сказать примерно так: делать расстояние БЦД-ЦБП не больше (например) 1 калибра, при этом расстояние БЦД-ЦТ в пределах 1.5-2.5 калибра.

Serge77> Т.е. эта ракета стабильна при отклонениях меньше 5 градусов.
Serge77> Видно, что ракета стабильна до отклонения в 30 градусов при скорости 100 м/с.

5 градусов - это мало. Наверно у неё ЦТ вниз поехал...
Тут всё дело в подъёмной силе стабилизаторов, до угла атаки 30гр примерно, она растёт линейно, а потом происходит срыв потока и резкое падение.
Вот подобные зависимости из авиации:
http://paralay.com/stat/Bulat_2.pdf

Вот подобные зависимости из авиации:
http://window.edu.ru/window_catalog/files/r44647/2001-0076-0-01.pdf

Serge77> БЦД - центр давления по Барроуману, т.е. для случая нулевого угла атаки

Всмысле для нулевого угла атаки?

SashaPro> Всмысле для нулевого угла атаки?

А что именно непонятно?

SashaPro>> Всмысле для нулевого угла атаки?
Serge77> А что именно непонятно?

При угле 0гр стабилизирующий момент будет равен 0, вроде не определить ЦД. Нужно хоть какое-то отклонение.

SashaPro> При угле 0гр стабилизирующий момент будет равен 0, вроде не определить ЦД. Нужно хоть какое-то отклонение.

Ну я не знаю. Как-то же Барроуман считает, вот это и имеется в виду.

-VMK->> Кога една ракета е "overstable"?
Serge77> Роксим считает, что больше 2.5 калибра от любого ЦД.

В една от статиите е написано: RockSim сам предлага стабилизатори с определена форма и размер за вашата ракета - за да нямате проблеми, не намалявайте размера на стабилизаторите...

Serge77> По-моему, картина прояснилась.
Serge77> БЦД - центр давления по Барроуману, т.е. для случая нулевого угла атаки
Допълнение: BCP(БЦД) - условна емпирична точка (опростен модел за скорост<1М, АОА около 0⁰ ...)

Serge77> Например Роксим считает ЦД тремя методами, дающими разные результаты. Какой более правильный - я не знаю.
Интересно какъв метод използват разработчиците на RockSim - В тяхната програма Cg-Barrowman_CP < Cg-RockSim_CP. От тук следва, че:
1) разработчиците на RockSim са допуснали неточност/грешка в разчета, или
2) Barrowman_CP не е абсолютен критерии за ЦД при малък ъгъл на атака...

Следователно:
Serge77> 2. при увеличении угла атаки от 0 до 90 градусов ЦД постепенно смещается от БЦД до ЦБП
Е правилно само за случаи когато ЦД за малък ъгъл на атака съвпада с точката изчислена с уравненията на Barrowman...

Serge77> По-моему, картина прояснилась. ЦД - БЦД - ЦБП ... Пока давайте определимся для себя, как делать правильно и что нужно и можно расчитывать. всем прочитать ... и высказаться по тому, что я написал.

При обсуждении осталась "за кадром" книга "М.Авилов. Модели ракет", в которой на страницах 47-52 (развороты 25-28) подробно рассмотрено смещение центра давления при изменении угла атаки, а также определение площади стабилизаторов по заданному запасу устойчивости. Разумеется, никакого Барроумана там нет.

Второе замечание: если угол атаки нулевой, аэродинамическая сила прикладывается точно по оси ракеты - вроде бы как к передней точке обтекателя, поэтому надо очень четко, на русском языке определить, что такое БЦД.

-VMK-> Интересно какъв метод използват разработчиците на RockSim

В справке программы написано, что они использовали Барроуман с поправками, т.е. метод Роксима они считают более точным.

Serge77>> 2. при увеличении угла атаки от 0 до 90 градусов ЦД постепенно смещается от БЦД до ЦБП
-VMK-> Е правилно само за случаи когато ЦД за малък ъгъл на атака съвпада с точката изчислена с уравненията на Barrowman...

А если расчитан по методу Роксим, он будет смещаться не туда же?

Ckona> При обсуждении осталась "за кадром" книга "М.Авилов

Прочитал. По поводу смещения ЦД там по сути написано то же самое, что и в приведенных современных статьях, - смещается вперёд. Точного указания, куда именно смещается при угле атаки 90 градусов, я не нашёл.

Расчёт площади стабилизаторов там довольно мутный. Думаю, даже просто по Барроуману будет гораздо лучше.

Ckona> надо очень четко, на русском языке определить, что такое БЦД.

Кто может? Атмосфера?

Serge77> Serge77>> 2. при увеличении угла атаки от 0 до 90 градусов ЦД постепенно смещается от БЦД до ЦБП

Serge77> А если расчитан по методу Роксим, он будет смещаться не туда же?

Ще бъде: "при увеличении угла атаки от 0 до 90 градусов ЦД постепенно смещается от RokSimЦД до ЦБП"

Serge77> Точного указания, куда именно смещается при угле атаки 90 градусов, я не нашёл.

Според наличната информация при 90⁰ ЦД Се премества до CLA.

-VMK-> Ще бъде: "при увеличении угла атаки от 0 до 90 градусов ЦД постепенно смещается от RokSimЦД до ЦБП"

А, ты это имеешь в виду. Тогда можно написать так:
"при увеличении угла атаки от 0 до 90 градусов ЦД постепенно смещается от точки, расчитанной для малого угла атаки (например по Барроуману или RokSim) до ЦБП, т.е. ближе к носу ракеты".