Продраться через атмосферу.

a_centaurus> Допустимая минимальная скорость при движении в атмосфере, при которой ракету не положит на бок, должна превышать влияние флуктуаций горизонтальной направляющей ветра.

Предполагается, что ракета сразу разгоняется до 2.5М.
2 км высоты - переход через звук, 10 км - 2.5 М.
Ну и если устойчивость около нуля, то ветер на неё слабо будет влиять.

Xan> 2 км высоты - переход через звук, 10 км - 2.5 М.
То есть, ты надеешься с бустерной 1 ступенью 100 мм калибра (?) пройти сверхзвук в зоне высокой плотности воздуха ( 2000 м), имея вверху 5 (пять) стаканных (другие не просматриваются, вследствие "прикуривания") соединителей? Не прими, как абстрактную критику, но из 40 летней практики юстировщика могу выразить сомнение в жизнеспособности такой схемы. Небольшие угловые смещения стыковки 6 ступеней на с/з вызовут силнейшие радиальные моменты, и продольные вибрации, которые разрушат "башню". А наиболее вероятный сценарий (при самом благоприятном раскладе пуска и отработки бустера), что это произойдёт при разделении (отстреле) 1 ступени. Когда поперечные моменты неминуемо возникнут из-за несбалансированности, несоосности, неравномерного выгорания кластерной связки бустера (именно поэтому лучше отрабатывать моношашку). У меня стоит двухступенчатая ракета с ГРД на обеих ступенях, полностью испытанная на земле. Но я до сих пор сомневаюсь в правильности выбранного решения с запуском ГРД второй ступени в замкнутом обьёме стыковочного стакана. Вторая ступень кроме того получает импульс от парашютного отсека бустера, отстреливаемого вместе со стартом второго двигателя. И это будет всего ок. 20 м/с. И 10-15 g. При том, что я не жалел прочности на стыковках: 3 мм стенка отсека с приливным пояском + дюралевый стакан. Eто к тому, что истина всегда лежит посредине. Посредине спора между конструкторским отделом и проектировщиком. Между "желательно - невозможно". Я бы начал с масштабного прототипа. Три ступени на калибре 50 мм. Если научишься управлять этим, будет шанс увеличить шкалу. Опять же из практики масштабирования изделий: самыми сложными оказываются последние 10%...

a_centaurus> То есть, ты надеешься пройти сверхзвук в зоне высокой плотности воздуха ( 2000 м),
Скорее всего, Ксаныч надеется запускать с высоты 3500. Немножко облегчится с плотностью воздуха.

Ckona> Скорее всего, Ксаныч надеется запускать с высоты 3500. Немножко облегчится с плотностью воздуха.

А старт и ракету тащить на лошадях? Ну да, в окрестностях Алматы есть подходящие горки. Медео, по моему к 2 км подходит.

a_centaurus> То есть, ты надеешься с бустерной 1 ступенью 100 мм калибра (?) пройти сверхзвук в зоне высокой плотности воздуха ( 2000 м),

Сюда надо прибавить 1.5 (дача) или 3.5 (космостанция).
Аэродинамическое сопротивление в момент запуска второй ступени около 9 кГ.

Предполагается такая картинка:

У каждой ступени сверху стакан, который упирается в буртик на следующей ступени. А до этого миллиметров на пять натягивается на цилиндрическую часть следующей ступени.
Кроме цилиндрической стенки у стакана есть и коническая.
У четвёртой ступени стакан тянется до головы, прикрывая пятую и шестую.

a_centaurus> "прикуривания"

Нет, у каждой свой электроподжиг.

a_centaurus> Не прими, как абстрактную критику

Ни в коем разе. Критика почти равна натурным испытаниям.

a_centaurus> Когда поперечные моменты неминуемо возникнут из-за несбалансированности, несоосности, неравномерного выгорания кластерной связки бустера

?

a_centaurus> Я бы начал с масштабного прототипа. Три ступени на калибре 50 мм. Если научишься управлять этим

У меня были мысли сделать голову возвращаемую и сделать несколько пусков на километры.
Например, трубу, наполненную водой, + первую ступень. Чтоб масштаб 1:1 и по размерам и по весу.
Но это надо делать радиопривод для возвращения головы домой. И что-то я на его теории застрял.

Я даже наковырял, что для планирования домой против ветра (струйного течения, если с десятков км спускаться) достаточно качества 4 или даже 3. То есть, чтоб получить большую горизонтальную составляющую скорости при крутом планировании большого качества не нужно.

Xan> Предполагается такая картинка:

Пардон, коллега, вы с Кибальчичем на одних нарах не парились? В смысле эскиз "космического корабля" приводимого в движение реактивной тягой, на лицо. Ну да Бог с ним. У нас разные школы. К сожалению такой рисунок не даёт никакого представления о ДЕТАЛЯХ будущей конструкции. А diablo приходит в мелочах. В деталях, то есть. Но это также пока несущественно. До деталировки как я понимаю ещё далековато. Но вот что смущает, Xan. Ты говорил о бессопловиках, как о двигателях для этой ракеты. Однако на рисунке я вижу изображения "дюз" (???). Также у меня вызывает вопрос использование уже электрозапала для старта двигателей высших ступеней. Но для этого должен быть некий коммутатор и система телеметрии некоей физической величины, дающей метку для разделения ступеней и старта следующего двигателя (двигателей). Не забывай, что после останова двигателя первой ступени эта дама будет продолжать лететь в связке со всей башней. И боюсь, что только лишь струёй газов от воспламенителя, её не отпихнёшь. А если не отпихнёшь, РП в верхней ступени может и не начаться. Из за смены давления, ускорений, да мало ли чего ещё. Запалить РДТТ и на земле бывает непросто. То есть, необходима система разведения ступеней. Потом, "общий стакан" - это значительный лишний вес. Это даже не бак. Б. всё-таки закрыт обтекателем. А тут на лицо лишние "бока". Оперение на верхней ступени как бы совсем неуместно. Как я уже писал и давал ссылку здесь лучше обойтись закручиванием. А так эти крылышки будут "фонить" до конца, да ещё увеличивая парусность и без того нестабильной статически ракеты.

a_centaurus, будь внимательнее. Пишешь пространные ответы, а исходное сообщение явно не читал.
Вот оно:
Продраться через атмосферу. [Xan#17.10.11 20:01]

a_centaurus> Ты говорил о бессопловиках, как о двигателях для этой ракеты.

Не, это как вариант было, который не прошёл.

a_centaurus> Также у меня вызывает вопрос использование уже электрозапала для старта двигателей высших ступеней. Но для этого должен быть некий коммутатор и система телеметрии

Там мозги на всю катушку будут.
Датчик магнитного поля 3-осевой и датчик направления на солнце работают датчиком ориентации вместо гироскопов.
Датчик ускорения 1-осевой для получения скорости и расстояния. Ну и инфы о срабатывании движков и сопротивлении атмосферы.
Так что в мозгах у микроконтроллера полная 3Д-картина.

a_centaurus> Оперение на верхней ступени как бы совсем неуместно.

Крылышки на голове - это рули, не стабилизаторы. В атмосфере они рулят аэродинамически, а для руления в вакууме в них встроены сопла микродвигателя на перекиси.

a_centaurus> Не забывай, что после останова двигателя первой ступени эта дама будет продолжать лететь в связке со всей башней. И боюсь, что только лишь струёй газов от воспламенителя, её не отпихнёшь.

Заводящийся двигатель работает как газогенератор, который накачивает газ в объём между ступенями. Полатмосферы - тридцать килограммов, отстрелится! А двигателю на внешние полатмосферы наплевать.

a_centaurus> Запалить РДТТ и на земле бывает непросто.

Про трудности поджигания, особенно в вакууме, я слышал. Надо будет тестировать зажигалки.

a_centaurus> Потом, "общий стакан" - это значительный лишний вес.

1. Хочется жёстче сделать конструкцию в верхней части, а то слишком тонкая она получается.
2. Думаю часть электроники разместить рядом с последней ступенью (неотделяемой), стакан для неё работает обтекателем.

Serge77> a_centaurus, будь внимательнее. Пишешь пространные ответы, а исходное сообщение явно не читал.
Чукча не читател, чукча писател, Модулатор. Надеюсь, что автору топика мои "пространные ответы" БЫЛИ полезны. Ну а ты добавишь от себя недостающее...

Xan> Так что в мозгах у микроконтроллера полная 3Д-картина.
То есть, контроллер по ускорению будет определять останов соответствующего движка? И давать команду на отстрел/запуск?
a_centaurus>> Оперение на верхней ступени как бы совсем неуместно.
Xan> Крылышки на голове - это рули, не стабилизаторы. В атмосфере они рулят аэродинамически,
Трудно представить управление таким образом ракетой со скачкообразно меняющимся отношением Cp/Cg.
Xan> А двигателю на внешние полатмосферы наплевать.
Это если заведётся. Тогда будет наплевать.
Xan> 1. Хочется жёстче сделать конструкцию в верхней части, а то слишком тонкая она получается.
Обрати внимание на вантовые конструкции (Brat-2 на Форуме) . Сборке ведь в основном будет нехватать продольной устойчивости.

Вот в этой статье file.qip.ru - хранение и обмен файлами - бесплатно
описан способ управления вектором тяги (гибрида) впрыском реагента в закритичную часть сопла. В принципе, зачем верхней ступени аэродинамические рули? Полёт проходит по баллистической траектории. И лучше не мешать ему. А вот наверху стабилизация необходима. И тогда: 1- закрутка (проще и дешевле всего, так как не требует дополнительного контроля); 2 - управление В.Т. газоструйными рулями (инжекция - как алтернтива)

a_centaurus> В принципе, зачем верхней ступени аэродинамические рули? Полёт проходит по баллистической траектории.

Опять ты чукча-писатель!

Хочется всё управление разместить только а голове. И мозги, и рулевые машинки. Имея в виду, что голова может стать многоразовой.
А всё, что ниже головы, пусть будет простыми тупыми одноразовыми болванками, которые не жалко терять.

Xan> Опять ты чукча-писатель!
Ну что же, намёк понял, коллега. Желаю успехов. И надеюсь, что сонная Алма-Ата когда-нибудь проснётся от грохота "продирающейся через атмосферу" ракеты по форме напоминающую знаменитую Башню. Из Пизы. Остаюсь,
"по- счастью не только писатель",
a_centaurus

Xan> Похоже, что если бак из карбоновых ниток мотать, то вытеснительная схема может переплюнуть маленькие твёрдотопливные.

Попиарю изопропилнитрат
Практически неядовит (по сравнению с гидразином) и малочувствителен (несмотря на то, что это нитроэфир).
Исходные материалы для синтеза легкодоступны и дешевы (ИПС, азотная к-та средней концентрации и мочевина).
Плотность (1.035) практически как у гидразина (1.01)
Удельный импульс, при давлении в кс 30 атм и давлении на срезе 1атм:
Г.: 176.9 - 182.6 сек
И.: 173.9 - 188.2 сек
при давлении в кс 10 атм и давлении на срезе 5кПа
Г.: 198.8 - 208.6 сек
И.: 191.7 - 220.7 сек
Температура в кс у изонита ~1250К больше чем у гидразина ~870К.

umbriel>

Что-то выход плоховат.
Да и перегонки нитратов я опасаюсь!!!
Хотя у Оpлoвой метилнитрат получают как нгц, взбалтыванием и сепарацией.

Xan> Что-то выход плоховат.
Ого, сколько ж тебе хорош? 99%?

Xan> Да и перегонки нитратов я опасаюсь!!!
Xan> Хотя у Оpлoвой метилнитрат получают как нгц, взбалтыванием и сепарацией.
Никакой перегонки, только декантация, нейтрализация содой и промывание.
Я правда уже устроил в санузле бурый чернобыль, надо на холоде делать.

Xan>> Что-то выход плоховат.
umbriel> Ого, сколько ж тебе хорош? 99%?

У меня всё всегда с выходом 80% получалось, жду того же!

umbriel> Никакой перегонки, только декантация, нейтрализация содой и промывание.

С серной?

umbriel> Я правда уже устроил в санузле бурый чернобыль, надо на холоде делать.

Среди сугробов!!!

Вообще-то, для этого проекта он не очень.
Для основного двигла УИ маловат, для ориентации - многоразовую поджигалку надо городить.
Ну и чтоб 20 литров сделать, надо 200 литров всяких жидкостей из пробирки в пробирку перелить.
Или делать автоматический завод с непрерывным процессом.

Xan>> Хотя у Оpлoвой метилнитрат получают как нгц, взбалтыванием и сепарацией.
umbriel> Никакой перегонки, только декантация, нейтрализация содой и промывание.
umbriel> Я правда уже устроил в санузле бурый чернобыль, надо на холоде делать.
Врагу не пожелаю синтез метилнитрата. У нас в лаборатории был взрыв, когда его нитровали. Это, наверное самый капризный нитроэфир,потому что, при комнатной температуре идет кислотный гидролиз, а при низкой ( у нас было минус 10 град.), метанол практически не реагировал и кончилось все детонацией.

Azot> Врагу не пожелаю синтез метилнитрата.

Я тоже!!!

umbriel>> Никакой перегонки, только декантация, нейтрализация содой и промывание.
Xan> С серной?
Нет, просто с азоткой средней концентрации.

Xan> Для основного двигла УИ маловат,
Можно других, более кислородсодержащих эфиров добавить, он и вырастет

Xan> Ну и чтоб 20 литров сделать, надо 200 литров всяких жидкостей из пробирки в пробирку перелить.
Откуда? Максимум 80 литров. Зачем тебе 20 литров, кстати? Последний раз была вся ракета 10кг

umbriel> Откуда? Максимум 80 литров. Зачем тебе 20 литров, кстати? Последний раз была вся ракета 10кг

1. УИ немного меньше, но он в большую степень возводится, масса сильно зависит.
2. Надо ж тесты делать, на них как бы не больше уйдёт, чем на запуск.

А вот радиопривод для планирующего возвращаемого аппарата.

Хочется, чтоб с многокилометровых высот ценная железка спланировала "прямо в руки".
Так как с жпс есть проблемы, а радиосвязь будет по необходимости, то стал думать, как эту радиосвязь с пользой приспособить.

Долго путался в электромагнитных полях и векторных произведениях, а оказалось, что это не просто, а очень просто!

Вот идея:
Излучатель на земле - вертикальная антенна с круговой диаграммой.
Приёмная антенна на ЛА - дипольная вдоль крыльев - перпендикулярная направлению полёта и горизонтальная.
Рисуем вокруг передатчика (полу)сферу, проходящую через ЛА. Электрическое поле (которое чувствует дипольная антенна) на этой сфере во всех точках направлено строго вдоль меридианов (полюс вверху).

Если ЛА имеет нулевой крен и курс прямо на передатчик, то дипольная антенна оказывается параллельна параллелям сферы и перпендикулярна электрическому полю. И принимаемый сигнал равен нулю.
Если ЛА накренится вправо или влево, то появится сигнал, пропорциональный крену.

Если ЛА имеет курс перпендикулярный передатчику (вдоль поверхности сферы) и крен такой, что ось дипольной антенны направлена в центр сферы, то опять же, сигнал будет нулевой. И опять же, если от этого крена накрениться вправо или влево, появится сигнал.

А при таком крене (с нулевым сигналом) ЛА будет постепенно менять курс всё ближе к направлению на передатчик.

То есть, алгоритм элементарный: автопилоту достаточно просто поддерживать крен таким, чтоб сигнал был нулевым.

Понятно, что если курс ОТ передатчика (антиправильный), то сигнал при нулевом крене тоже будет нулевым. Но это состояние неусточивое, небольшое отклонение приведёт к накренению, которое это отклонение усилит.
Ну и можно мозгов автопилоту добавить, чтоб он быстрее определял, правильный ли у него курс.
Тем более, что при пролёте через полюс сферы как раз такая ситуация будет возникать.
Если диполь немного накренить относительно ЛА (это можно сделать и программно), то ЛА будет склонен лететь по спирали вокруг оси сферы.
То есть, пока ЛА далеко, он рулит на передатчик, когда оказывается над передатчиком, снижается по спирали.
Когда сигнал станет слишком сильный, открывает парашют.

Зацените и раскритикуйте!

Xan> Если ЛА имеет нулевой крен и курс прямо на передатчик
Да, но крен на передатчик не означает курс на передатчик. И наоборот.

Xan>> Если ЛА имеет нулевой крен и курс прямо на передатчик
RocKI> Да, но крен на передатчик не означает курс на передатчик. И наоборот.

Не понял.

Чем больше курс отклоняется от нужного, тем больше требуется крен для получения нулевого сигнала.
А такой крен разворачивает ЛА к нужному курсу.