Обсуждение испытаний и пусков ракет

SashaMaks>> И как балка тоже они гнуться, у них ещё более сложнонагруженная схема, но одно другое не исключает и не отменяет, а только дополняет.
Mihail66> Тогда сумешь пояснить, для чего в этой балке делаются отверстия, или выфрезеровывают сквозные пазы? Не прощи ли было взять просто лист металла, и пусть он гнется как балка с защемленным концом?

Тензодатчик работает на растяжение\сжатие. Поэтому в балке делают отверстия и выфрезеровывают полость, чтобы на верхней и нижней поверхности получить чистые растяжения и сжатия, соответственно.

Если взять лист (кстати, какой толщины?), то наклеив снизу и сверху тензодатчики, из-за электрического шума невозможно будет выделить чистый сигнал.
Можно наклеить с одной стороны, которая будет растягиваться, но тогда теряется точность. Так как это будет уже максимум полумостовая схема.

Прошу прощения за влезание в разговор.

FunFly> Если взять лист (кстати, какой толщины?), то наклеив снизу и сверху тензодатчики, из-за электрического шума невозможно будет выделить чистый сигнал.

Для размышления: как же тогда измеряют напряжения в произвольных конструкциях?
А их измеряют, просто наклеивая датчики, куда хотят. Я своими глазами это видел!

FunFly> Тензодатчик работает на растяжение\сжатие. Поэтому в балке делают отверстия и выфрезеровывают полость, чтобы на верхней и нижней поверхности получить чистые растяжения и сжатия, соответственно.

Да. Примерно так и есть. Если не будет отверстий, то деформации растяжения и сжатия будут распределены по всей консоли, включая места крепления. А это сильно искажает показания и портит линейность. С помошью отверстий эти деформации концентрируются именно в тех местах, где расположены тензорезисторы.

*Я 8 лет проработал испытателем на заводе тонзодатчиков в славном городе Топки в Кемеровской области. Кормил комаров и собственноручно фрезеровал эти отверстия в консолях.

FunFly> Если взять лист (кстати, какой толщины?), то наклеив снизу и сверху тензодатчики, из-за электрического шума невозможно будет выделить чистый сигнал.

А вот я про такое я первый раз слышу.

FunFly>> Если взять лист (кстати, какой толщины?), то наклеив снизу и сверху тензодатчики, из-за электрического шума невозможно будет выделить чистый сигнал.
SashaMaks> Для размышления: как же тогда измеряют напряжения в произвольных конструкциях?
SashaMaks> А их измеряют, просто наклеивая датчики, куда хотят. Я своими глазами это видел!

Так в произвольных конструкциях и клеят сверху и снизу, например крыло самолета, клеят на верхнюю обшивку и на нижнюю. А не на лист обшивки сверху и снизу.
Чем тоньше лист, тем он больше приближается к чистому изгибу. А на изгиб тензодатчик не работает.
Могу заблуждаться, конечно. Поправьте если так.

FunFly> Так в произвольных конструкциях и клеят сверху и снизу, например крыло самолета, клеят на верхнюю обшивку и на нижнюю. А не на лист обшивки сверху и снизу.

Да куда уодно, вот где тебе захотелось пемерить деформацию, туда и клеют. Никаких ограничений здесь нет.
У нас кафедре КиРЭО сосуды под давлением были уклеяны тензодатчиками без всяких таких зависимостей, вроде "спереди/сзади" и всё прекрасно измерялось и работало и почти все зависимости были линейны.

FunFly> Чем тоньше лист, тем он больше приближается к чистому изгибу. А на изгиб тензодатчик не работает.

Что такое чистый изгиб? Очередная мистика...

FunFly> Могу заблуждаться, конечно. Поправьте если так.

Тензорезистор реагирует только на изменение деформации того места, на которое наклеен. Деформации прямопропорциональны напряжениям, следовательно так измеряют напряжения. В простых схемах нагружения, вроде защемленной балки напряжения прямопропорциональны нагрузке, поэтому и зависимость линейная. Остальноё всё байки...

Даже если зависимость нелинейная, её можно описать другой калибровочной функцией, поиск этой функции и есть главная цель калибровки, даже когда зависимость линейна её нужно искать на всём измерительном диапазоне.

Mihail66> Да. Примерно так и есть. Если не будет отверстий, то деформации растяжения и сжатия будут распределены по всей консоли, включая места крепления. А это сильно искажает показания и портит линейность. С помошью отверстий эти деформации концентрируются именно в тех местах, где расположены тензорезисторы.

Это тензорезисторы расположены в тех местах, где концентрируются деформации.
Отсутствие фигурного отверстия искажает не показания и не портит линейность, а вносит погрешность из-за невозможности точного воспроизведения точки приложения нагрузки между отдельными измерениями сил.

Вот, как эти отклонения сказываются в численном расчёте, если елозить точкой приложения силы по площадке датчика, то для:
Простой балки разброс в деформациях получается ±14,3%, а с фигурным отверстием ±3,5%.

Вот и всё, больше ни для чего это отверстие не нужно.

П.С. Хотя старая добрая точечная опора решает эту проблему куда лучше и эффективней.

SashaMaks> Простой балки разброс в деформациях получается ±14,3%, а с фигурным отверстием ±3,5%.

Когда я этой тензометрией занимался (~30 лет назад), то таких разноцветных картинок мы даже представить не могли. И про симуляторы напряжений можно было только мечтать. В НПО "Измеритель" все это делалось до смехотворности примитивно, с помошью лазерных указок и зеркальца. Но если ты внимательно прочитал мою писанину, то я там упомянул еще и места крепления консоли, в котором тоже происходят деформации если эти отверстия отсутствуют. А это вот как раз и приводит к нелинейности в купе с гистерезисом.
Скорей всего для бытового уровня точности на это можно начхать, от нас же требовали точность по всей строгости военпрома.

Mihail66> Но если ты внимательно прочитал мою писанину, то я там упомянул еще и места крепления консоли, в котором тоже происходят деформации если эти отверстия отсутствуют.

Нет, в расчёте этих картинок и это присутствует, иначе даже никак и не посчитать. Просто их не видно, они снизу и внутри.

Mihail66> А это вот как раз и приводит к нелинейности в купе с гистерезисом.

Нелинейность и гистерезис появляются в замкнутой и связанной системе, а у нас свободны веса. Двигатель не связан жестко болтами с датчиком, он просто давит на него касаясь его. Ещё гистерезись наблюдается у защемленных балок в тех же болтах и тут раньше, когда делали емкостные датчики тяги, с этим боролись как могли. Обычная консольная балка таких болячек не имеет. Случай с инрецией и перегрузкой вообще самый легкий из всех, там даже точно позиционировать ничего не надо.

SashaMaks> ... Случай с инрецией и перегрузкой вообще самый легкий из всех, там даже точно позиционировать ничего не надо.

Мне кажется, что на счет позиционирования ты не дооцениваешь. Если взять твой "болт", и его грузик разместить в стороне от главной оси, то что он начнет демонстрировать при вращении ракеты?

Mihail66> Если взять твой "болт", и его грузик разместить в стороне от главной оси, то что он начнет демонстрировать при вращении ракеты?

Ничего.
Попробуй сам это для себя прояснить, ведь у тебя такой большой опыт работы с тензомостами...

SashaMaks> Ничего.

Ничего, это если ЦМ грузика расположится точно в плоскости упругой пластины. А если ЦМ расположится выше или ниже, то он начнет ее гнуть.

SashaMaks> ...ведь у тебя такой большой опыт работы с тензомостами...

К моему сожалению у меня вообще нет никакого опыта конструкторской работы с тензомостами, сейчас приходится все постигать как "с нуля". В своей работе я был лишь исполнителем конструкторских прихотей. Но я все эти нелинейности калибровок видел воочую, поскольку собственноручно заполнял калибровочные таблицы и строил кривые нагрузочных отклонений. Так что мне будет очень интересна твоя практическая деятельность.

Mihail66> Ничего, это если ЦМ грузика расположится точно в плоскости упругой пластины. А если ЦМ расположится выше или ниже, то он начнет ее гнуть.

Не гнуть, а скручивать, тогда будет некоторое влияние из-за несимметрии нагрузок на разных поверхностях. Но зачем так делать? Это же надо дважды специально накосячить!

1. Положения ЦМ груза на оси вращения ракеты определяется с точностью 3Д печати.
2. ЦМ груза относительно центра жесткости пластины подгоняется прокладками, так же элементарно и точно заранее моделируется всё в 3Д...

И потом, с чего ты взял, что при таком сложном нагружении не будет проблем с УИ балочного датчика или даже с УЭ мемс-датчиков?

Mihail66> В своей работе я был лишь исполнителем конструкторских прихотей.

А это ещё одна "прихоть" уже в моём исполнении

SashaMaks> Не гнуть, а скручивать...

И скручивать тоже. А почему ты решил, что гнуть не будет?

SashaMaks> И потом, с чего ты взял, что при таком сложном нагружении не будет проблем с УИ балочного датчика или даже с УЭ мемс-датчиков?

Про мемс-датчики ничего не скажу (не знаю). К балочному датчику в качестве акселерометра отношусь так же хреново, как и к твоему болту. Хочется не регулировать расположение ЦМ прокладками, а разместить груз на главной оси.
Так что в голове только хотелки, а лаконичная конструкция пока не вырисовывается.

Mihail66> И скручивать тоже. А почему ты решил, что гнуть не будет?

Я такого не решал, я написал, что является причиной помехи для для тензомоста.

Mihail66> К балочному датчику в качестве акселерометра отношусь так же хреново, как и к твоему болту. Хочется не регулировать расположение ЦМ прокладками, а разместить груз на главной оси.

Тут нет ясности, а для этого надо посчитать...
И вот для почти "пьяной" криворукости пусть будет груз +0,5мм от центра плоскости пластины, а ось вращения отстоит на 2мм по оси Х и Y итого 2,8мм отклонение!
Скорость вращения корпуса пусть будет 10Гц.
Тогда для идеального случая относительное перемещение: 0,0006053, а для "пьяного" случая 0,0006068 или это +2,5%.

Но понятно, что 3Д принтер так грубо не печатает 2,8мм!
А +0,5 - это вообще можно только метизами выставить - теми же шайбами подогнать ещё в 3Д, а потом просто собрать всё и скрутить. Но как-бы скрутить одно болтовое соединение (просто скрутить даже не думая) - сложно?

Mihail66> Так что в голове только хотелки, а лаконичная конструкция пока не вырисовывается.

Главное знать меру в своём перфекционизме. Пока что к акселерометрам вообще никаких требований не соблюдают при их монтаже в ракету, даже и не думают об этом. Просто кинут его туда вместе с платой и ладно... Чего не скажешь о барометрах - и ватой с поролоном их обложат, и нужным образом развернут, и дырок где надо в корпусе нарежут и пр. А потом пытаются сравнивать их! И одноосевой акселерометр, как датчик апогея, всё равно вывозит

SashaMaks> Я такого не решал, я написал, что является причиной помехи для для тензомоста.

Ну как же? "Не гнуть, а скручивать", твои слова. Но это уже не важно, "пьяный" случай ты посчитал.

SashaMaks> Главное знать меру в своём перфекционизме. Пока что к акселерометрам вообще никаких требований не соблюдают при их монтаже в ракету, даже и не думают об этом.

Откуда такое пренебрежение к работе коллег?
Я акселерометр очень строго позиционирую, и при установке платы контроллера в ракету использую различные прокрадки (пусть даже это на полет никак не влияет).

SashaMaks> Вообще никогда бы не подумал, что буду бороться за снижение скоростей, так как уже на 3М заканчиваются ресурсы по термостойкости почти всех используемых мной материалов...

Да. Разгоняться можно только на высоте больше 50 км, а до этого надо медленно ползти.
Причём даже переход от пластика к дюралю и стали не шибко помогают.
Для стали на 1200 м/с (600 градусов) прочность и модуль падают раз в пять.

Надо ракету из кварцевого стекла делать!

Mihail66> Ну как же? "Не гнуть, а скручивать", твои слова.

Потому что именно скручивание при условии двух одновременных косяков приводит к такой помехе в показаниях, а не изгиб балки в горизонтальной плоскости.

Mihail66> Откуда такое пренебрежение к работе коллег?

Фото было, было да сплыло, но я видел. Ещё я в живую это всё наблюдал. А то, что я говорю об этом, так это не пренебрежение, а факты - правда (Не обижайтесь это же правда! А на правду нельзя обижаться, если, даже, она горькая! - YouTube) , которые тут пытаются скрывать, а как же иначе тогда потом оправдывать себя после 100% уверенностью сказанных вердиктов о полной неработоспособности одноосевого датчика апогея: (Использование микроэлектромеханических (MEMS) акселерометров в ракетомоделях [Бывший генералиссимус#11.10.16 18:15].

Mihail66> Я акселерометр очень строго позиционирую, и при установке платы контроллера в ракету использую различные прокрадки (пусть даже это на полет никак не влияет).

И по оси вращения ракеты ты его выставлял точно?

Xan> Да. Разгоняться можно только на высоте больше 50 км, а до этого надо медленно ползти.

Ещё не считал, но хочу проверить, как будет влиять снижение плотности на разогрев, возможно с высотой порядка 2-4км ситуация с перегревом немного будет легче.

Xan> Надо ракету из кварцевого стекла делать!

Так а я уже начал, жидкое стекло снова в деле
Носовой наконечник-то я сделаю керамическим, а вот как быть с передней кромкой стабилизаторов, пока не знаю, не уверен, что у меня получиться и там керамику применить...

SashaMaks> Потому что именно скручивание при условии двух одновременных косяков приводит к такой помехе в показаниях, а не изгиб балки в горизонтальной плоскости.

В моем представлении, при вращении грузик расположеный в стороне от главной оси будет стремиться выпрямить изгиб УЭ, а это будет занижать показания реального ускорения.

SashaMaks> И по оси вращения ракеты ты его выставлял точно?

Не то чтобы совсем точно, но стемился поставить его в середину. Для меня ускорения с радиальных осей были не важны, а с вертикальностью я поработал.

Mihail66> Как измерялась скорость? И можно ли взгянуть на диаграмму скорости?
Mihail66> Правильно ли я понял, что ракета от апогея и до высоты 140м латела в свободном падении без каких либо тормозящих причиндалов?

Скорость измерялась по засечкам высотомера.Один раз в 0.15 секунд на СДшку записывается высота и время. Вот так и считал. Округлил в меньшую сторону. Как уже говорил результат 660 м/с проигнорировал.

885;1131887
638;1132040
-2107;1132186
2956;1132334
4706;1132479
14607;1132626
19961;1132773
25351;1132920
30324;1133067
35249;1133214
39659;1133361
44372;1133507
48572;1133655
52824;1133801
56636;1133948
60696;1134095
64592;1134242
68184;1134389
71880;1134535
75205;1134683
78697;1134829
81962;1134977
85153;1135123
88346;1135269
91418;1135417
94360;1135563
97310;1135711
100044;1135857
103124;1136017
105854;1136163
108573;1136310
111044;1136456
113672;1136605
116060;1136753
118539;1136900
120843;1137046
123161;1137193
125292;1137340
127669;1137486
129820;1137633
131946;1137779
133950;1137926
135939;1138072
137894;1138220
139871;1138366
141794;1138512
143662;1138659
145405;1138805
147230;1138952

Вот. Это первые 7 секунд полёта. Первый столбец - высота в сантиметрах, второй - время в миллисекундах.

Сам высотомер неоднократно тестировался в паре с ComFly030, для сравнения показаний. Погрешность была минимальной около 0.5%, причем в разные стороны, поэтому условно можно считать показания идентичными.

Второй вопрос: Да. Ракета просто разваливалась на две часть, для потери аэродинамической формы, и в таком виде рушилась вниз. По тому же высотомеру вычислил, что скорость падения в таком состоянии была около 25 м/с. На высоте 250 метров была запрограммирована подача напряжения на второй запал - выброс парашюта. На графике высота 140 метров, и это несколько странно. Тут ещё буду разбираться. 4 секунды инерция системы - многовато.

Tarastadva> Скорость измерялась по засечкам высотомера.

А графика скорости нет?
Мне сейчас негде твою табличку пристроить.

Mihail66> Мне сейчас негде твою табличку пристроить.

Сейчас сделаю. У меня в экселе все вычисления.

Готово. Весь полёт, и первые 7 секунд.