Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Брат-2> погожий весенний день, тихо, солнце, ...

весенний день, тихо, солнце ....

PopovIgor> конечная скорость ракеты после окончании работы водяного двигателя практически НЕ зависит от ф сопла. Стартуем мы на 10 или 15, конечная скорость будет практически одинакова.

Удивительно ! (не обращал внимания, все больше о зрелищности заботился)
А что говорит твоя модель о высоте подъема - с соплом 9 мм и с соплом 15 мм (при прочих равных условиях) ?

Брат-2>> погожий весенний день, тихо, солнце, ...
Ckona> весенний день, тихо, солнце ....
Хорошо вам, братцы))) Нам, более северным людям, остается только позавидовать)))

PopovIgor>> конечная скорость ракеты после окончании работы водяного двигателя практически НЕ зависит от ф сопла. Стартуем мы на 10 или 15, конечная скорость будет практически одинакова.
Ckona> Удивительно ! (не обращал внимания, все больше о зрелищности заботился)
Ckona> А что говорит твоя модель о высоте подъема - с соплом 9 мм и с соплом 15 мм (при прочих равных условиях) ?
Я делал расчеты для ф10 и ф15. При этом Мо=2,08 кг Р=8 атм Полный объем - 6 л, вода -1,5 л.
Конечная скорость соответственно - 42,2 и 43,3 м/с, без учета дополнительной скорости выталкивания. Т.е. практически то же самое. Коэффициент расхода сопла - 0,8. Однако, следует учесть, что он в некоторой степени зависит от скорости струи. Но это уже дебри))))
А высоты (отклонение 0) соответственно (действие воды + по инерции с учетом сопротивления воздуха):
ф10 - 11,9 + 74,2 = 86,1 (м)
ф15 - 6,4 + 77,4 = 83,8 (м)
Это все без учета выталкивания и этапа пневмовыхлопа. Чисто от воды.
А с учетом выталкивания
ф10 (нач. скор. 6,29 м/с) - 15,9 + 92,9 = 108,8 (м)
ф15 (нач.скор. 10,7 м/с) - 9,4 + 110 = 119,4 (м)
Естественно с учетом пневмовыхлопа прирост высоты будет весьма ощутим. Порядка 30-40 м, но в обоих случаях он будет одинаковый.
Но надо еще понимать (это я не тебе!), что повышение начальной скорости не самоцель, а также как средство более заметного влияния а/э стабилизации на начальном этапе.

PopovIgor>>> конечная скорость ракеты после окончании работы водяного двигателя практически НЕ зависит от ф сопла. Стартуем мы на 10 или 15, конечная скорость будет практически одинакова.
Ckona>> Удивительно ! (не обращал внимания, все больше о зрелищности заботился)
Ckona>> А что говорит твоя модель о высоте подъема - с соплом 9 мм и с соплом 15 мм (при прочих равных условиях) ?
PopovIgor> Я делал расчеты для ф10 и ф15. При этом Мо=2,08 кг Р=8 атм Полный объем - 6 л, вода -1,5 л.
А вот это с подвижным соплом (ф15/ф10):
выталкивание на ф15 - нач. скорость 10,7 м/с
далее разгон на ф10 - конечная скорость - 52,7 м/с
Общая высота - 18,9 + 105,7 = 124,6 (м) - высота получается больше за счет увеличения высоты на стадии работы двигателя (дольше работает), хотя конечная скорость одинаковая.
добавь пневмовыхлоп - получится порядка 160 м.
Опять же зрелищность, к чему и я стремлюсь!))) Истечение воды идет до высоты почти 20 м, время - 0,63 сек. Вместо 9,5 м и 0,27 сек, если идти на ф15 мм

PopovIgor> А вот это с подвижным соплом (ф15/ф10):
PopovIgor> Общая высота - 18,9 + 105,7 = 124,6 (м)
PopovIgor> добавь пневмовыхлоп - получится порядка 160 м.

Получается 160 вместо 120? Так это ж просто революционная идея! Этого ещё никто не делал?

PopovIgor>> А вот это с подвижным соплом (ф15/ф10):
PopovIgor>> Общая высота - 18,9 + 105,7 = 124,6 (м)
PopovIgor>> добавь пневмовыхлоп - получится порядка 160 м.
Serge77> Получается 160 вместо 120? Так это ж просто революционная идея! Этого ещё никто не делал?
Это расчетная высота при нулевом отклонении. Осталось дождаться мая и все проверить на практике. Сейчас усиленно готовлю)))))

PopovIgor> ф15 (нач.скор. 10,7 м/с) - 9,4 + 110 = 119,4 (м)
PopovIgor> Естественно с учетом пневмовыхлопа прирост высоты будет весьма ощутим. Порядка 30-40 м

Что-то ты меня запутал. И здесь тоже получится 160 м. Тогда революция отменяется))

PopovIgor>> ф15 (нач.скор. 10,7 м/с) - 9,4 + 110 = 119,4 (м)
PopovIgor>> Естественно с учетом пневмовыхлопа прирост высоты будет весьма ощутим. Порядка 30-40 м
Serge77> Что-то ты меня запутал. И здесь тоже получится 160 м. Тогда революция отменяется))
А кто говорил о революции? Речь шла о:
1. Макс. использовании эффекта выталкивания для получения более высокой начальной скорости и как следствие лучшей а/э стабилизации на начальном участке и бОльшей высоты подъема (108,8 м на сопле ф10 и 124,6 м при использовании ПС ф15/ф10 - это без учета пневмовыхлопа)
2. Зрелищности подъема - истечение 19м в течение 0,63 с вместо 9,5 м и 0,27 сек при старте и полете на ф15 мм.
Ведь я уже выше показывал, что конечная скорость по окончании работы двигателя мало зависит от ф сопла! Сколько ты запас энергии в Р и V, столько и выйдет и не важно через что. Чудес из ниоткуда не берется.
Мы сравниваем движение на ф10 и движение на ПС ф15/ф10. Здесь разница есть, и ,исключительно, из-за бОльшей начальной скорости при выталкивании. Только и всего.

PopovIgor> Ведь я уже выше показывал, что конечная скорость по окончании работы двигателя мало зависит от ф сопла!

Я читал. Это несколько странно, ведь гравитационные потери никто не отменял.
А если уменьшить сопло до 7 или 5 мм?

PopovIgor> Мы сравниваем движение на ф10 и движение на ПС ф15/ф10. Здесь разница есть

Какая? Метров 5-10 высоты?

PopovIgor>> Ведь я уже выше показывал, что конечная скорость по окончании работы двигателя мало зависит от ф сопла!
Serge77> Я читал. Это несколько странно, ведь гравитационные потери никто не отменял.
Serge77> А если уменьшить сопло до 7 или 5 мм?
Конечно, никто не отменял. Уменьши сопло так, что сила тяги реактивной струи будет меньше mg и ракета совсем не поднимется, а спокойно пописает на стартовый стол, нехотя отдав накопленную энергию.
PopovIgor>> Мы сравниваем движение на ф10 и движение на ПС ф15/ф10. Здесь разница есть
Serge77> Какая? Метров 5-10 высоты?
124,6 м вместо 108,8 м (без учета пневмовыхлопа). 15,8 м.
Если стартовать без внутренней на правляющей, а с наружной, то что соплом ф15, что с ф10, высота будет одинаковой, порядка 85 м (без учета пневмовыхлопа).

PopovIgor>>> Ведь я уже выше показывал, что конечная скорость по окончании работы двигателя мало зависит от ф сопла!

PopovIgor> Конечно, никто не отменял. Уменьши сопло так, что сила тяги реактивной струи будет меньше mg и ракета совсем не поднимется

Ну так между первым утверждением и вторым нет резкой грани, должен быть плавный переход. Если разница между 15 и 10 небольшая, то между 15 и 7 должна быть больше, а между 15 и 5 ещё больше, и так до тех пор, пока ракета перестанет подниматься. Это было бы очень наглядно видно на графике диаметр-высота.

PopovIgor> 124,6 м вместо 108,8 м (без учета пневмовыхлопа)

Опять эти "с учётом, без учёта". Почему бы не сравнивать с учётом всего, чтобы не путать людей?

PopovIgor>>>> Ведь я уже выше показывал, что конечная скорость по окончании работы двигателя мало зависит от ф сопла!
PopovIgor>> Конечно, никто не отменял. Уменьши сопло так, что сила тяги реактивной струи будет меньше mg и ракета совсем не поднимется

PopovIgor>> 124,6 м вместо 108,8 м (без учета пневмовыхлопа)
Serge77> Опять эти "с учётом, без учёта". Почему бы не сравнивать с учётом всего, чтобы не путать людей?
Cчитать лень пневмовыхлоп, а чтоб народ не думал, что это предельная высота, приходится постоянно повторяться.))) Это во-первых. А во-вторых, зачем? Обсчитывать надо свою конкретную модель, зачем мне примеры решать? Речь то идет о схеме с ПС и о ее выгодах, а ты сейчас, не в обиду будь сказано, уводишь все в сторону)))
Serge77> Ну так между первым утверждением и вторым нет резкой грани, должен быть плавный переход. Если разница между 15 и 10 небольшая, то между 15 и 7 должна быть больше, а между 15 и 5 ещё больше, и так до тех пор, пока ракета перестанет подниматься. Это было бы очень наглядно видно на графике диаметр-высота.
Тема интересная, на досуге займусь, попробую сделать анализ.

Я так понял, у тебя есть готовая матмодель, поэтому подумал, что посчитать - это дело 5 минут.

Serge77> Я так понял, у тебя есть готовая матмодель, поэтому подумал, что посчитать - это дело 5 минут.
Выталкивание, движение при истечении воды, инерциальная фаза - все это забито и могу посчитать относительно точно и быстро. Тем более, что по инерциальной фазе выведена конкретная формула конечной высоты, связывающая Сх, мидель, нач. скорость, массу, плотность, g. Что касается движения при истечении остатков воздуха, то здесь точной методики у меня нет, хотя в свое время мне Сkona и давал нечто подобное, но все же и это вызывает сомнения. Поэтому этот этап я могу только оценить, считая прирост скорости через импульс. В связи с этим, не хочу вводить людей в заблуждение, приводя конкретные цифры по этой стадии полета.

Serge77> Я читал. Это несколько странно, ведь гравитационные потери никто не отменял.
Serge77> А если уменьшить сопло до 7 или 5 мм?
Я тоже думал об этом, когда в описании схемы ПС, предлагал делать на направляющей сменные ввертыши, как раз в сторону уменьшения диаметров 10, 8, 6 и т.д.

Брат-2>>> погожий весенний день, тихо, солнце, ...
Ckona>> весенний день, тихо, солнце ....
PopovIgor> Хорошо вам, братцы))) Нам, более северным людям, остается только позавидовать)))

Вагагага!



снегу по egg'и! ))))

4.12.2012, то есть вчера решился осуществить старт 3-х ступенчатой ракеты. Залил воду в ступени, собрал, установил на стол. Для смазки сопел использовал моющую гель типа AOS, немного налил геля и в коннекторы, это полностью предотвратило течь шариковых обратных клапанов. При подаче воздуха гель начал смешиваться с водой. Ракету придержал рукой, ступени замкнулись при 3х атмосферах. При 5атм произошел прорыв мембраны узла соединения первой ступени, между ступенями начала выходить пена и после сброса давления в 1-й и 2-й ступени, 3-я стартовала и благополучно приземлилась в штатном режиме. Надо признать, что резиновая мембрана достаточно слабое место узла соединения, ведь и в надутых шариках со временем резина теряет свои свойства, поэтому прорыв был ожидаем. Кроме того, мембрану из шарика сажал на клей Момент, что могло повлиять на прочность резины. Попытался найти другой материал для мембраны и купил напальчники, медицинские перчатки, раньше пробовал резину от латексных диэлектрических перчаток, но резина от шарика оказалась лучшей. Попытаюсь усовершенствовать технологию, возможно, придется менять мембрану перед каждым сезоном, благо работа на 30 минут. Однако сегодня разобрал отказавший узел и был поражен, мембрана оказалась целой и в прекрасном состоянии. При выяснении причины выявил, что появилась щель в сопле, причем там, где бы никогда даже не предположил. Сопло изготовлено по клееной технологии, будем считать недоразумением, а происходящее учением!

PopovIgor> Ведь я уже выше показывал, что конечная скорость по окончании работы двигателя мало зависит от ф сопла!
Serge77>> Я читал. Это несколько странно, ведь гравитационные потери никто не отменял.
Serge77>> А если уменьшить сопло до 7 или 5 мм?
PopovIgor> Я тоже думал об этом, когда в описании схемы ПС, предлагал делать на направляющей сменные ввертыши, как раз в сторону уменьшения диаметров 10, 8, 6 и т.д.
PopovIgor> Тема интересная, на досуге займусь, попробую сделать анализ.
Прошу прощения у уважаемого сообщества за поспешные некорректные утверждения. Зависит и чем меньше ф, тем больше. Это наглядно видно из приведенной таблицы. Ф/ф - это выталкивание на ф15 мм, а дальше движение на ПС соответствующего диаметра. Данные без учета пневмовыхлопа.
Пояснение к ф15/ф4.
Ракета после выталкивания имеет нач. скорость 10,7 м/с, затем до 1,8 сек имеет отрицательное ускорение, т.е. после схода с направляющей тормозится, а затем после 1,8 сек из-за потери массы ускорение становится положительным и ракета начинает потихоньку разгоняться.
Судя по данным таблицы для конкретного примера можно подобрать наиболее зрелищный вариант (Т - Н на воде) с использованием ПС с некоторой потерей высоты.
А в твоем случае, Алексей, будет следующее.
Разгон на напр. ф8, далее сопло ф9 мм. Т=0,8 с, V выт=4,3 м/с, V конечн = 42,8 м/с, Н на воде = 17,29 м, Н по инерции = 77,6 м, Общ. высота = 94,9 м.
При применении ПС ф15/ф9. Т=0,8 с, V выт = 10,7 м/с, V конечн = 48, 94 м/с, Н на воде = 22,3 м, Н по инерции = 96,8 м, Общ. высота = 119,1 м.

...
Ckona> Работа пеногенератора какая-то "не такая" ...

Алексей! Ты все отметил правильно. Кроме того, ускорение на старте оказалось заметно выше ожидаемого. Ракета объемом 3л, сопло 9мм, вес пустой ракеты -450г, залито воды – 0,8л. Конструкция пеногенератора представляет собой инжектор, то есть воздуховод из пластиковой трубки 10мм доходить почти до выходного отверстия сопла, кроме того, в верхней части трубки просверлены отверстия, через которые выравнивается давление воздуха в бутылках, подобную конструкцию обсуждали раньше. Воды в верхней бутылке нет, воздух подводится к соплу по трубке, осуществляя ее инжекцию. Принцип действия подобного пеногенератора существенно отличается от Вашего и это тема для отдельного исследования, но нужен стенд. Мне видится, что в подобной конструкции есть интересные моменты. Но это позже, а пока как есть, и у меня задача штатно запустить 3 ступени, тем более что проявленные недостатки моего узла соединения отменяются и он остается лучшим всех времен и народов!

slavich77> снегу по egg'и! ))))

Б-р-р, а у нас настоящая весна, сегодня ходил в легкой ветровке. Правда в это время уже должен вовсю цвести абрикос, а вишня вот-вот, но все голо и не приветливо, даже сфотографировать нечего. Игорь, а ты обижался за совет на самоутверждение, при этом сам это сделал в лучшем виде, мы теперь тебя уважаем как и Циолковского, а я, как и Славик, не хочу даже вникать в подобные расчеты, может мы глупы, может ленивы, но нам интересны лишь сливки!

PopovIgor> Зависит и чем меньше ф, тем больше.

Вот, теперь гравитационные потери видны как положено.

PopovIgor>> Зависит и чем меньше ф, тем больше.
Serge77> Вот, теперь гравитационные потери видны как положено.
Спасибо, что указал, а то я так бы и не сподобился))))) И сам бы заблуждался и других бы в чащу завел.

slavich77>> снегу по egg'и! ))))
Брат-2> Б-р-р, а у нас настоящая весна, сегодня ходил в легкой ветровке. Правда в это время уже должен вовсю цвести абрикос, а вишня вот-вот, но все голо и не приветливо, даже сфотографировать нечего. Игорь, а ты обижался за совет на самоутверждение, при этом сам это сделал в лучшем виде, мы теперь тебя уважаем как и Циолковского, а я, как и Славик, не хочу даже вникать в подобные расчеты, может мы глупы, может ленивы, но нам интересны лишь сливки!
Ах, ребята, скорей бы весна, и уж проверить все на практике! Да просто запулить! Как фигово, когда от других зависишь! Слова-словами, а результат - другое дело. А то я среди вас сам себе кажусь вороной, крючкотворной.
Обычно за пару недель до Пасхи верба во всю цветет, а сегодня мело, как в хорошую зиму.
Получил сегодня две сервы SA для оптического датчика Алексея и SD взамен моей установленной стандартной "дубины" (53 г) на радиоканал, эти просто чудо - невесомы, всего 9 г., а момент на валах 2,1 кг/см.

PopovIgor> Ах, ребята, скорей бы весна, и уж проверить все на практике! ... Получил сегодня две сервы SA для оптического датчика
Так теперь проверяй датчик !