Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Братцы, 200 м дадим, но как поточнее измерить высоту? Поясните новичку
Ckona> По достижении надежности в запусках - наращиваем вторую ступень и цепляем высотомер.
Ckona> Даешь 200 метров !

PopovIgor> Хочу поставить сопло. Цель - Увеличение времени работы в сочетании с наибольшей тягой

Тяга пропорциональна сечению сопла. Наибольшая тяга (40 кГс) - без сопла, "на горлышке".
Наилучшее водяное сопло - пожарный раструб, т.е. сужение 1:5. Не путай с газовым соплом !

PopovIgor> ракета падает вниз, набегающий поток воздуха стаскивает обтекатель
Если ракета успешно достигла апогея - носом вперед - то и падать она будет носом вниз.
Чтобы надежно выбрасывать парашют, нужна система определения ориентации ракеты. Простейшее - см. у БРАТа-2.

200 метров на одноступенчатой бутылочной ракете с давлением менее 8 атмосфер не достигается.

Ckona> Тяга пропорциональна сечению сопла. Наибольшая тяга (40 кГс) - без сопла, "на горлышке".
Ckona> Наилучшее водяное сопло - пожарный раструб, т.е. сужение 1:5. Не путай с газовым соплом !
Что касается сопла. Из Вашего ответа я понял, что заужать горлышко не следует. А если приделать раструб - какой эффект будет?
Ckona> Если ракета успешно достигла апогея - носом вперед - то и падать она будет носом вниз.

Если центр тяжести ракеты смещен к низу (соплу), то почему она должна падать носом вниз? Вот ССР и должна сработать. Или в чем то ошибаюсь?

PopovIgor> А если приделать раструб - какой эффект будет?
Расширяющийся раструб для несжимаемого рабочего тела (воды) приведет к падению удельного импульса. То есть - никакого.

PopovIgor> Если центр тяжести ракеты смещен к низу (соплу),
... то и летать такая ракета будет низом (соплом) вперед, в том числе и на этапе разгона.

PopovIgor> Или в чем то ошибаюсь?
Ошибка всех новичков - в неподготовленности.
Советую почитать книжку Всеволода Канаева "Ключ на старт".
И заодно - раздел "для новичков" на нашем Форуме.
Некоторые детали (особенно ТБ) - на этом, пока еще недоделанном сайте.

Рекомендую для начала просто пульнуть пустой бутылкой в безлюдном месте.
Станет понятно, каков должен быть уровень надежности наземного пускового устройства.
Проверенная и доступная конструкция - здесь.
Появится "утробное" понимание - зачем стабилизатор, что дает аэродинамика, почему длинные большие ракеты выше летают и т.д.

Присоединяйся к нашему водоракетному движению !

(p.s. А внуков много ? )

Двое.
Ckona> (p.s. А внуков много ? )

PopovIgor>> Если центр тяжести ракеты смещен к низу (соплу),
Ckona> ... то и летать такая ракета будет низом (соплом) вперед, в том числе и на этапе разгона.
В ракете(бутылке) на старте 1/3 воды. Центр тяжести внизу. И что она взлетает соплом вперед???
Говоря о смещенном центре тяжести, я имел ввиду пустую ракету. Сейчас для интереса взял три пустуых бутылки, соединил их вместе продольно (хомут из отрезанной обечайки + скотч). Получился длинный моноблок. Примотал к горлышку груз небольшой да бросил с балкона 13-го этажа. И что удивительно, как ни бросай - переворачивается соплом вниз.
Опыт - критерий теории.
Ckona> Присоединяйся к нашему водоракетному движению !
Обеими руками ЗА!

PopovIgor> В ракете(бутылке) на старте 1/3 воды. Центр тяжести внизу. И что она взлетает соплом вперед???
Я ждал этого вопроса.
Ракета при взлете, пока еще не подействовала аэродинамическая стабилизация,
разгоняется с нарастающим угловым ускорением.
Вследствие довольно большого момента инерции, угол поворота получается менее 10 градусов.
Потом этот угол "выправляется" ценой потери высоты подъема (в моих оценках было 65 метров вместо 80).
Выход - в стартовой направляющей. Сход с нее должен быть уже на скорости аэродинамической стабилизации.
Опять скажу - почитай про аэродинамическую стабильность.

PopovIgor> взял три пустуых бутылки, соединил их вместе. Примотал к горлышку груз небольшой да бросил с балкона 13-го этажа. И что удивительно, как ни бросай - переворачивается соплом вниз.
Если бросишь вверх - тоже развернется грузом вперед.
Как только вылетит вода, так и развернется.

ОК. У пустой ракеты смещаем центр тяжести к обтекателю. Двигатель отработал, долетела вертикально по инерции до определенной высоты и пошла вниз. Тут то обтекатель с парашютом и сдернется с направляющего стержня.Он нужен, чтобы во время подъема в сторону не слетел, ведь ракета не строго вертикально поднимется. Во время движения вверх его прижимаем сопротивление воздуха, но верхней точке его уже ничего не держит. Не мгновенно же она переворачивается носом вниз? Мне,конечно, трудно спорить (да и не собираюсь этого делать, искренне уважая увлеченных людей обладающих своим выстраданным опытом), поэтому просто спрошу - наверняка я не оригинален и подобные схемы уже предлагались и испытывались?
Ckona> Как только вылетит вода, так и развернется.

В спорах с четко обозначенным предметом спора выявляется истина.
PopovIgor> Тут то обтекатель с парашютом и сдернется с направляющего стержня.
Какая сила сдернет обтекатель, преодолев его трение о стержень ?
В конструкции БРАТа-2 эту силу обеспечивает сжатый воздух из бутылки,
у Slavich'а сдергивает резинка,
в "классических" системах спасения - продукты сгорания небольшой навески пороха,
а в твоем варианте - ?

Аэродинамическая сила, действующая на рули, развернет ракету обтекателем вниз.

Ckona> Какая сила сдернет обтекатель, преодолев его трение о стержень ?
1.Как видно из рисунка ф обтекателя больше ф корпуса ракеты.
2. О каком трении можно говорить, если опрокинутый конус надеть на вертикальный гвоздь?
3. Полагаю, что потоком воздуха при движении вниз.

PopovIgor> 1.Как видно из рисунка ...
Во, что ты запечатал свои рисунки? Прикрепляй в ipg. Взлетает водяная ракета с неправильной центровкой, направление сохраняется за счет моментов инерции, так как фаза сброса воды достаточно короткая. (уже объяснял Ckona). После сброса воды центр тяжести обязан оказаться выше центра давления, так как ты обязан утяжелить нос и ракета, падая, обязана развернуться носом вниз. В отдельных случаях, когда подъем до апогея происходит строго вертикально, бывает, что ракета начинает падать соплом вниз, но такое бывает редко да и разгоняясь она переворачивается носом к земле. Ты лучше испытай свою систему на практике, и убедись сам, с подобных опытов начинал и я. А я и Ckona имеем по одной внучке!

В ворде, так уж вышло. Но сейчас исправился - ipg
Внучке - 6 лет, внуку - два.
Летает как синяя или красная?
И как влияет на траекторию соотношение L/D, центровка, оперение? см прил.
PopovIgor>> 1.Как видно из рисунка ...
Брат-2> Во, что ты запечатал свои рисунки? Прикрепляй в ipg. Взлетает водяная ракета с неправильной центровкой, направление сохраняется за счет моментов инерции, так как фаза сброса воды достаточно короткая. (уже объяснял Ckona). После сброса воды центр тяжести обязан оказаться выше центра давления, так как ты обязан утяжелить нос и ракета, падая, обязана развернуться носом вниз. В отдельных случаях, когда подъем до апогея происходит строго вертикально, бывает, что ракета начинает падать соплом вниз, но такое бывает редко да и разгоняясь она переворачивается носом к земле. Ты лучше испытай свою систему на практике, и убедись сам, с подобных опытов начинал и я. А я и Ckona имеем по одной внучке!

PopovIgor>> 1.Как видно из рисунка ...
Брат-2> Во, что ты запечатал свои рисунки? Прикрепляй в ipg.
Добавляю картинку парашютика

Твою конструкцию ССР где посмотреть, Ckona советовал

PopovIgor> Летает как синяя или красная?
PopovIgor> Твою конструкцию ССР где посмотреть, Ckona советовал

Правильно и синяя и красная, все зависит от нюансов. Какое смотреть приложение мне непонятно, но если центровка правильная, то она влияет положительно, то есть ракета стремится развернуться носом вперед. А ты лучше прочитай наш раздел форума с самого начала и многое станет понятно. Моя система выброса парашюта основана на его выбросе сжатым воздухом. То есть, в бутылку 250мл, через обратный клапан закачивается воздух во время заправки ракеты, по сигналу датчика воздух залпом выбрасывается через другой специальный клапан и выталкивает парашют. Если, что непонятно, поясню подробно. А вот твой парашют будет раскрываться иногда и случайно.

PopovIgor> О каком трении можно говорить, если опрокинутый конус надет на вертикальный гвоздь?
Брат-2> твой парашют будет раскрываться иногда и случайно.

Например:
В половине запусков ракеты летят по дуге, не зависая в воздухе носом вверх.
Обтекатель все время будет прижиматься набегающим потоком, ракета будет буквой "зю".

Менее вероятный, но возможный пример:
По завершении разгона парашют по инерции смещается вперед (ракета сильно тормозится об воздух),
и, ударив по обтекателю, сбрасывает его.

PopovIgor, ты только не подумай, что тебя "клюют", мы хотим от твоих ракет отвести все заблуждения.
Система спасения должна надежно удерживать парашют до некоего события, которое считается признаком апогея, независимо от случайных особенностей траектории, скорости, ветра и т.п.
Признано наилучшей системой оптический датчик "небо-земля", а для "продвинутых" - барометрический измеритель высоты.

Ckona> Признано наилучшей системой оптический датчик "небо-земля", а для "продвинутых" - барометрический измеритель высоты.

А магнитный датчик куда? Не лучший, и не продвинутый... обижаешь!

Serge77> А магнитный датчик куда? Не лучший, и не продвинутый... обижаешь!
Забыл про него. А он и в темноте работать будет, и при любом тумане.

Ckona> Забыл про него. А он и в темноте работать будет, и при любом тумане.

Будет, но у него другие недостатки. Он на экваторе не работает )))

Кстати, раз появились дешёвые гироскопы, то из них тоже получится хороший датчик апогея.

Ckona> PopovIgor, ты только не подумай, что тебя "клюют", мы хотим от твоих ракет отвести все заблуждения.
И думал даже, так думать

PopovIgor>> Летает как синяя или красная?
PopovIgor>> Твою конструкцию ССР где посмотреть, Ckona советовал
Брат-2> Правильно и синяя и красная, все зависит от нюансов. Какое смотреть приложение мне непонятно, но если центровка правильная, то она влияет положительно, то есть ракета стремится развернуться носом вперед. А ты лучше прочитай наш раздел форума с самого начала и многое станет понятно. Моя система выброса парашюта основана на его выбросе сжатым воздухом. То есть, в бутылку 250мл, через обратный клапан закачивается воздух во время заправки ракеты, по сигналу датчика воздух залпом выбрасывается через другой специальный клапан и выталкивает парашют. Если, что непонятно, поясню подробно.
Смысл ясен. Нюансы буду смотреть на форуме с самого начала. До весны еще далеко. Ни к чему отмахиваться от опыта людей, уповая на собственную "гениальность" . Датчик, видимо, отслеживает наступление критического события (апогея)? Как? Каков исполнительный механизм открытия клапана выброса? Где посмотреть подробности твоей схемы?
И еще. Высоту подъема можно разделить на два участка. Движение под действием реактивной силы и дальнейшее движение по инерции. Исходя из опыта, в каком соотношении между собой эти участки, в среднем.
Смотрел на форуме гидродинамические расчеты (тяга, время истечения и т.д.). Основная задача, как я понимаю, в достижении макс. высоты подъема, т.е. оптимальные характеристики двигателя (давление, ф сопла, ступенчатость ракеты, стабилизация, аэродинамическое сопротивление ... И далее КИП и ССР. В связи с этим не нашел пока ответа на следующий вопрос. Уменьшая ф сопла мы уменьшаем тягу, но и увеличиваем время работы двигателя (естественно при одинаковом первоначальном давлении). Какой должна быть минимальная тяга исходя из стартовой массы, увеличив тем самым время истечения? Или надо стремиться к макс. тяге на старте, чтобы сообщить ракете макс. скорость, несмотря на снижение времени работы двигателя? Где оптимум?

Serge77> Кстати, раз появились дешёвые гироскопы, то из них тоже получится хороший датчик апогея.
Но только с МК.

Ckona>> Забыл про него. А он и в темноте работать будет, и при любом тумане.
Serge77> Будет, но у него другие недостатки. Он на экваторе не работает )))
Serge77> Кстати, раз появились дешёвые гироскопы, то из них тоже получится хороший датчик апогея.

А можно гироскоп использовать для вертикальной стабилизации, а датчик отслеживающий наступления апогея - для включения второй ступени?

PopovIgor> Какой должна быть минимальная тяга исходя из стартовой массы, увеличив тем самым время истечения? Или надо стремиться к макс. тяге на старте, чтобы сообщить ракете макс. скорость, несмотря на снижение времени работы двигателя? Где оптимум?

Оптимум определяется соотношением потерь А и Г.
А(эродинамические потери) - энергия, которая расходуется на раздвигание воздуха. Сила аэрод.сопротивления пропорциональна квадрату скорости.
Г(равитационные потери) - энергия, которая расходуется на подъем вверх расходной массы (воды).

Г уменьшается, если сопло большого диаметра.
А уменьшается, если сопло малого диаметра.

Оптимальный диаметр сопла вроде как недавно просчитал NeutronS, но исчез.
Изделий он не представил, поэтому буду ориентироваться на свои результаты.

Очень сильно все зависит от конфигурации планера и исходных задач (зрелищность или высотный рекорд), а также соотношения массы и лобового сопротивления. Две полуторалитровые бутылки "безнифига" взлетают на 30 метров, а с надетой сверху кружкой - на 55 метров.

Для "классической" одноступенчатой 7-литровой ракеты калибром 80 мм с полетной массой 700 г. оптимальным будет 13...17-мм сопло. Но не зрелищно.

Реальность нас направляет на "стандартный" шланговый разъем, с которым получается 9-мм сопло.

"классической" одноступенчатой 7-литровой ракеты калибром 80 мм[/url] с полетной массой 700 г. оптимальным будет 13...17-мм сопло. Но не зрелищно.
Ckona> Реальность нас направляет на "стандартный" шланговый разъем, с которым получается 9-мм сопло.
Посмотрел. Впечатляет. Сей моноблок из 5*1.5 л? Сколько воды, какое давление по манометру? Как соединены части: механически проставка с гайкой или склеены используя обечайку ПЭТ? Внутреннего диаметра 9 мм стандартного гарденовского наконечника достаточно? Конечно и для закрепления на стартовом столе удобно. Сколько времени примерно работает при этом наконечнике двигатель? Какая высота?