Конструкция ракет XI

pinko>> Думаю что это было до M3-M4 что он движется назад, а затем начинают двигаться вперед из-за большое сопротивления носа.
SashaMaks> Я просчитывал поле нескольких функций запаса устойчивости от угла атаки и скорости на диапазонах скоростей 0М до 6М численным методом в Flow. Везде угол атаки уходил к носу, причём это уже начиналось на трансзвуке.

Может быть что я это неправильно вспоминаю.

pinko> Может быть что я это неправильно вспоминаю.

Есть первоисточник?

pinko>> Может быть что я это неправильно вспоминаю.
SashaMaks> Есть первоисточник?

Я постараюсь найти в какой книге ето прочитал.

pinko> Думаю что это было до M3-M4 что он движется назад, а затем начинают двигаться вперед из-за большое сопротивления носа.

Сопротивление здесь не при чем. Если придерживаться Барроумана, то ЦД определяется только стабом и носом. На сверхзвуке и там и там ЦД смещается назад. Значит и общий ЦД тоже смещается назад. Единственное, что может повлиять на эту ситуацию, если скачек уплотнения возникает на носу, а замыкается уже за стабилизатором, т.е. когда нарушается одинаковость условий обтекания носа и хвоста. Такое возможно на очень больших числах Маха.

RocKI> Если придерживаться Барроумана... На сверхзвуке и там и там ЦД смещается назад. Значит и общий ЦД тоже смещается назад.

А можно всё это в формулах расписать наглядно?

Xan>> А на сверхзвуке центр давления смещается назад и ракета становится ещё устойчивее.
SashaMaks> ЦД на сверхзвуке смещается вперёд (к носу), и ракета становится менее устойчивой.

Ну вот классика, во всех учебниках — крыло на дозвуке.
Подъёмная сила приложена как бы на треть хорды от носка.
(Угол атаки и аэродинамические силы. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.)

А на сверхзвуке на середине хорды.

Xan> Ну вот классика, во всех учебниках — крыло на дозвуке.

Приведи ссылку.

Xan> Подъёмная сила приложена как бы на треть хорды от носка.
Xan> (Угол атаки и аэродинамические силы. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.)

Причём тут только подъёмная сила? Речь о центре давления - фокусе всех аэродинамических сил, где их момент равен 0.

Xan> А на сверхзвуке на середине хорды.

Приведи ссылку.

SashaMaks> В сумме п.1 и п.2 ты можешь допустить вторую ошибку, когда решишь, что длинная ракета не нуждается в больших стабилизаторах, так как условие по запасу устойчивости в диаметрах легко выполняется + они относительно длиннее. На практике такая ракета будет неустойчивой или малоустойчивой.

Кстати, а кто-нибудь вообще читал, что написано у Barrowman?

Вот только один вывод:
Summary
An extension to the Barrowman equations
was presented that includes the
effects of body lift. This extension fits Bob
Dahlquist’s experimental results quite
well and explains an unstable flight of a
long/skinny rocket. Using this extension
increases the ability to predict CP out to
about 15 angle of attack. For “normal”
rockets, the one caliber stability rule of
thumb appears to be a good rule of
thumb. However, for long/skinny rockets,
upwards of ten calibers may be called
for and for short/fat rockets less than
half a caliber may be sufficient.
A VCP-like CP prediction code with this
extension combined with a wRASP-like
rocket flight prediction code could be
used to predict a maximum acceptable
wind speed for stable launch of a given
rocket/motor combination.

Xan> Надо одну и ту же геометрию посчитать разными методами/программами и сравнить результаты.
Xan> А ну как одинаково получится?

Так вот я и посчитал свою полу-готовую ракету,
(даю 2 цифры для понимания: диаметр трубы 32 мм, вся длина 815 мм)
- традиционным методом по Эльштейну (по центру тяжести продольной проекции, или МАП, кому как больше нравится) - ЦД от носа 460 мм.
- с использованием программы для четырех стабов - ЦД от носа 506 мм,
(заметьте разница в 1,5 диаметра)
- с использованием программы для двух стабов - ЦД от носа 478 мм,
- с использованием программы для одного! стаба - ЦД от носа 462 мм,
(что соотносится с ручным вычислением)
с использованием программы без стабов - ЦД от носа 444 мм
(это значение вероятней всего не корректно, хотя ракеты и без стабов бывают, значение ЦД по МАП 419 мм от носа.)

Еще мною отмечено, что геометрия носа в программе ни как не влияет на положение ЦД по МАП, хотя площадь проекции и момент для носа изменяются весьма ощутимо.

К сожалению, я не знаком с методикой расчета по Барроуману, но программа показывает, что от геометрии носа положение ЦДБ имеет разные значения.

mihail66> (что соотносится с ручным вычислением)

Чем больше количество стабилизаторов, тем полнее ими вокруг корпуса заполнено пространство, тем больше стабилизация, но прирост становится всё меньше со всё большим числом стабилизаторов. Уже больше 8шт делать не нужно.

mihail66> с использованием программы без стабов - ЦД от носа 444 мм
mihail66> (это значение вероятней всего не корректно, хотя ракеты и без стабов бывают, значение ЦД по МАП 419 мм от носа.)

ЦД есть у любого тела любой геометрии. ЦД - это некоторая точка в пространстве, причём в пространстве может быть не только самого тела, относительно которой моменты всех аэродинамических сил равны нулю.

То, что у ракеты есть крылья, которые выполняют роль стабилизаторов, то они просто смещают ЦД к хвосту корпуса, а так ЦД есть и без них.

mihail66> - традиционным методом по Эльштейну (по центру тяжести продольной проекции, или МАП, кому как больше нравится) - ЦД от носа 460 мм.
mihail66> - с использованием программы для четырех стабов - ЦД от носа 506 мм,
mihail66> (заметьте разница в 1,5 диаметра)

Эльштейн описывал Метод Геометрической Проекции МГП и находил Центр Геометрической Проекции, т.е. ЦГП. Это наиболее кондовый и очень приблизительный метод. Возможность его использования оправдана только тем, что он дает заведомо завышенную устойчивость.
МАП, или Метод Аэродинамической Проекции, предлоржил не Эльштейн, а я. Этот метод тоже приблизительный, но значительно точнее, поскольку учитывает аэродинамические коэффициенты проецируемых элементов ракеты. Больше того, при выходе ракеты на большие углы атаки ЦД приближается именно к этому значению.
Однако реальный практический центр давления для реальных полетных углов атаки дает именно метод Барроумана, поэтому ни в одной серьезной программе не найдешь ни Эльштейна, ни МАП.
Так что не компостируй людям мозги, считай нормальные компоновки по нормальному методу Барроумана.
Почитай:
http://kia-soft.narod.ru/interests/rockets/theory/stability/stability.htm

RocKI> считай нормальные компоновки по нормальному методу Барроумана.

А чем "нормальные компоновки" отличаются от не нормальных компоновок?
И чем "нормальному методу Барроумана" отличается от не нормального метода Барроумана?

RocKI> Почитай:
RocKI> Устойчивость ракеты

7 лет там висит ошибка, которая автору мешает делать ракеты и всем остальным.

Нет таких единиц измерения запаса аэродинамической устойчивости, как "калибры" или "диаметры".

Xan> В конце концов, можно центровку проверять экспериментально.
Xan> Привязать собранную ракету ниткой за центр тяжести, чтоб она висела горизонтально.
Xan> Нитку привязать к удочке, чтоб подальше от себя держать.

Размышляя на тему экспериментальной центровки, даже не проводя экспериментов, пришел к следующему умозаключению.

Если отцентровать ракету так чтобы ЦТ совпал с ЦД расчитанным по методу геометрической проекции, привязать ее в этом месте и поместить ее перпендикулярно (угол атаки 90) в воздушный поток, то в теории она в таком положении и будет висеть.
А если привязать ее за ЦТ, который совпадает с ЦД по Барроуману, и проделать тоже самое, то что-то мне подсказывает, что её развернёт и "лететь" она станет ХВОСТОМ НА ВСТРЕЧУ ВЕТРУ.

Прошу меня поправить, если это не так.

Но в оправдание Барроумана существуют в ракетостроении "решетчатые рули", собственно те же стабилизаторы, у которых площадь геометрической проекции чертовски мала, а площадь поверхности очень значительна. Поэтому при угле атаки отличном от нуля они умудряются переместить ЦД чуть ли не в самый хвост, становясь при этом по сути "тормозом". А при угле атаки равным нулю имеют ничтожное аэродинамическое сопротивление.

mihail66> Но в оправдание Барроумана

С тобой все ясно. Тебе осталось оправдать Брауна, Королева и Циолковского до кучи.

RocKI>Тебе осталось оправдать Брауна, Королева и Циолковского до кучи.

Они ни в каких оправданиях не нуждаются!
Дал бы хотя бы ссылку на то как Барроуман рассчитывает положение ЦД, чтобы у меня сложилось какое-то понимание.
Я пытался найти Барроумана в интернете, вылезают одни актеры.
И единственное упоминание о нем на сайте KIA-Soft
Но я не исключаю правильность его метода, т.к. существуют стабилизаторы, имеющие малую площадь проекции, при этом смещающие ЦД далеко в хвост.
Мне важно понять на чем основывается Барроуман.

mihail66> Прошу меня поправить, если это не так.

Не могу — с работы пришёл, башка не варит, к пониманию чужих мыслей не способна.

Можно из бумаги склеить лёгкую модель ракеты, залезть на стол, поднять к потолку ракету в горизонтальном положении и отпустить.
Если она упадёт на пол не горизонтально, прилепить ей на один из концов грузик и повторить.
Пока полёт не станет строго горизонтальным.
Теперь, очевидно, ЦМ и ЦД совпадают, можно приложить линейку и померить.
А потом сравнить теории с экспериментом.

Xan>> А на сверхзвуке на середине хорды.
SashaMaks> Приведи ссылку.

Ну Саша, это выводится просто "глядя в потолок".
Возьми бесстолкновительный газ и посмотри, как будет давление по площади распределено.

mihail66> А если привязать ее за ЦТ, который совпадает с ЦД по Барроуману, и проделать тоже самое, то что-то мне подсказывает, что её развернёт и "лететь" она станет ХВОСТОМ НА ВСТРЕЧУ ВЕТРУ.

Да.

mihail66> Они ни в каких оправданиях не нуждаются!

Вот именно.

mihail66> Дал бы хотя бы ссылку на то как Барроуман рассчитывает положение ЦД, чтобы у меня сложилось какое-то понимание. И единственное упоминание о нем на сайте KIA-Soft

Не упоминание, а оригинал работы Джеймса и Юдит Барроуман. В библиотеке:

RocKI> Не упоминание, а оригинал работы Джеймса и Юдит Барроуман.

Благодарю, скачал, изучаю.
Вот интересно, почему эта рукопись с 1966 года (за 40 лет!) ни только не пошла в тираж, а даже не была издана. Что за "совершенно секретно" или "для служебного пользования". Иначе можно было найти какие-то рецензии, отзывы, выдержки, заключения ученого совета, ссылки ..., перевод в конце концов.
Это как премьерный показ, после анонса на сайте.
Попробую хоть что нибудь понять, в английском не силен.
Еще раз спасибо за ссылку на первоисточник.

mihail66> Иначе можно было найти какие-то рецензии, отзывы, выдержки, заключения ученого совета, ссылки ..., перевод в конце концов.
Ага. Найди, попробуй, заключения какого-нибудь учёного совета на статьи Ричарда Накки.
P.S.: Вообще, я бы посоветовал больше делать, меньше философствовать, если хочешь, чтобы у тебя что-нибудь полетело. А то тут таких умников уже знаешь сколько было... А потом просто тихо исчезали.
P.P.S: И почитай рассказ Лема "Ананке".

mihail66>> Вообще, я бы посоветовал больше делать, меньше философствовать, если хочешь, чтобы у тебя что-нибудь полетело.

Ну уж извини, лет эдак 35-40 назад, я как раз меньше философствовал и много делал, и не хотел чтобы у меня "хоть что нибудь полетело", потому что летало всё! И читали мы Эльштейна, Авилова и Канаева (другого не было).
Я общаюсь на форуме меньше месяца, и принадлежу к категории "Хочу все знать", и твое пренебрежительное "больше делать, меньше философствовать" действительно отобьет желание делиться своими наработками, или попросить совета не только у новичков, которые "А потом просто тихо исчезали".
Извини, если сказал что-то обидное. Лучше бы высказал свои соображения по поводу моего умозаключения о полете ракеты ХВОСТОМ НА ВСТРЕЧУ ВЕТРУ.
И давайте все хором перестанем философствовать.

mihail66>Лучше бы высказал свои соображения по поводу моего умозаключения о полете ракеты ХВОСТОМ НА ВСТРЕЧУ ВЕТРУ.
Ну не нужны мне полёты ракеты хвостом навстречу ветру, поэтому ничего я тебе по этому поводу не посоветую.
Я просто беру SimpleRocketCP (а до этого пользовался методом двумерной проекции), рассчитываю, делаю ракету, и смотрю, как она летит носом вперёд.

Massaraksh> Ну не нужны мне полёты ракеты хвостом навстречу ветру, поэтому ничего я тебе по этому поводу не посоветую.
Massaraksh> Я просто беру SimpleRocketCP (а до этого пользовался методом двумерной проекции), рассчитываю, делаю ракету, и смотрю, как она летит носом вперёд.
Так вот и я всю жизнь пользовался "методом двумерной проекции" пока кнопки на калькуляторе до дыр не протер, а посетив ваш форум решил автоматизировать процесс с помощью SimpleRocketCP. И тут обнаружил что программа ЦД по "методу двумерной проекции" не верно вычисляет. (Надеюсь "метод двумерной проекции" он же "Метод геометрической проекции")
Теперь представьте, что вы посчитали ЦД по Барроуману, сделали ЦТ как положено (выше ЦДБ). Но к сожалению ЦТ оказался ниже ЦГП.
И вы имеете шанс встретить ракету воткнутую перьями в землю (в случае отсутствия барометрического датчика апогея, или наличия датчика переворота).
Как то так, по моему.