Isp - arkusz

Dyskusja na temat programów przydatnych w modelarstwie rakietowym (linki, ciekawe strony)
Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Isp - arkusz

Post autor: robercik » czwartek, 28 cze 2007, 22:34

Cześć

Wrzucam swój arkusz do badania paliw rakietowych i wysokości lotu pocisków.

Arkusz powstał poto aby można było okreslić jakość paliwa bez hamowni na podstawie filmu z lotu pocisku. Film może być zrobiony z dowolnego ujęcia. Należy po prostu dokładnie zważyć paliwo i pocisk gotowy do startu, wystrzelić możliwie pionowo do góry i nagrać cały lot kamerą. Oczywiście pocisk nie może posiadać spadochronu (bo stałby się rakietą :wink: ).

Arkusz jest bardzo dokładny tzn. nie toleruje czyjegoś widzimisię, musimy postępować jak w instrukcji w arkuszu. Jeśli nie zrejestrowaliśmy uderzenia pocisku o ziemię lub nie jesteśmy w stanie określić czasu pracy silnika nici z porządnyh wyników. Trzeba mieć także podstawową więdzę z zakresu obsługi arkuszy kalkulacyjnych (kasowanie i kopiowanie wierszy).

Zbadałem jak ma się przyjęta w arkuszu płaska charakterystyka ciągu silnika do charakterystyki zdjętej z hamowni - błąd mieści się w granicach jednej klatki filmowej (niedokładności określenia całkowitego czasu lotu). Płaska charakterystyka ciągu silnika jest więc bardzo dobrym przybliżeniem przy tym samym impulsie całkowitym.

Arkusz różni się tym od popularnych programów symulacyjnych że widać wszystkie zależności, jeśli więc ktoś ma ochotę je prześledzić to bardzo proszę.

Arkusz został sprawdzony przez <span style="font-weight: bold">Kermita</span> który nie znalazł błędów.

Jedyną rzeczą która może powodować błędy jest przyjmowanie wartości współczynnika oporu powietrza Cx. Z moich doświadczeń (porównań wyliczeń SpaceCada, zdjęć satelitarnych z ujęciami kamery pokładowej i badania silników na hamowni) wynika że uzyskiwany przez nasze modele Cx = ~0,7. Nie jest to jednak problem gdy chemy wykonać szereg testów porównawczych - strzelając ciągle ten sam pocisk i tak samo skonstruowany silnik przy założonym Cx natychmiast wychodzi która proporcja paliwa jest lepsza :P



Jest to wersja 1.1 ponieważ dołożyłem kilka wierszy do obliczania zaciku początkowego silnika Kn. (Żeby nie uruchamiać za każdym razem SRM.xls lub nie liczyć na piechotę)



<span style="color: orange">20070712 link usunąłem bo wersja 1.1 zawierała gruby błąd :roll:

arkusz w wersji 1.3 i 1.4 poprawiłem i myślę że jest już ok.</span>



miłej zabawy

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Isp arkusz

Post autor: robercik » sobota, 30 cze 2007, 21:49

Cześć

Mamy za sobą pierwsze odpalenie paliwa KNOSAL - wyniki otrzymane za pomocą arkusza wydały mi się mocno zaniżone w sytuacji gdy pocisk zniosło 500m w pole. Postanowiłem zbadać temat i rozszerzyłem arkusz o ówzględnienie lotu rzeczywistego. W porównaniu do poprzedniej wersji musimy dodatkowo zmierzyć rzeczywistą odleglość upadku pocisku od wyrzutni - aby uzyskać w arkuszu rzeczywisty zasięg trzeba trochę pożonglować Isp paliwa i kątem wystrzelenia pocisku aby zmiescić się z wykresami w ramach czasowych zarejestrowanych kamerą.

Uważam że teraz jest już bardzo dokładnie.



<span style="color: orange">20071221 od dzisiaj nie udostepniam arkusza, odsyłam do tematu Shizo Rocket Application - program pozbawiony został wad arkusza</span>





Proszę o opinie



pzdr

Awatar użytkownika
KSard
Supersonic PROFI
Posty: 1506
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: Isp arkusz

Post autor: KSard » poniedziałek, 2 lip 2007, 16:51

Witam

Dla mnie także wydają się bardzo zaniżone. Teraz właśnie jestem w trakcie opracowywania wyników z testu na hamowni silnika KNOKS .

Niebawem je udostępnię, ale już teraz mogę powiedzieć, że Iw wychodzi mi w granicach 120 - 130.



Obrazek



Obrazek Obrazek



Fotki z testu na hamowni silnika SR175 typu KNOKS (paliwo KNOSAL) w ujęciu z dwóch kamer.

Na drugim zdjęciu widać moment osiągnięcia przez silnik największego ciągu - hamownię wcisnęło do dechy :D

Czas pracy równiutko 1 sek.

Wysokość płomienia ok. 1m

http://www.ksard.pl/images/stories/ks/m ... L_hamo.avi

http://www.ksard.pl/images/stories/ks/m ... /sr175.avi



ps. arkusze z ISP ściągnąłem - analizuję. Odwaliłeś kupę dobrej roboty - ciekawe, jak te wyliczenia będą się sprawdzać.

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Isp - arkusz

Post autor: robercik » środa, 4 lip 2007, 17:46

Cześć

Niechcący miałem okazję przetestować arkusz na podstawie filmu z lotu ś.p. modelu Chuck Norris który w poniedziałek wystartował w swój ostatni lot :cry: .



http://www.rakiety.pomorze.pl/filmy/V86 ... .2,3kg.avi



Rakieta gotowa do startu ważyła 2,3 kg i napędzana była silnikiem karmelkowym (65KN31SU4C) o masie paliwa 164g, kaliber rakiety to 82mm. Na jednym z filmów widać że po zejściu z wyrzutni na pełnym ciągu silnika rakieta ustawiła się na wiatr pod kątem w granicach 60 - 70 stopni do gruntu. Na kadrze widać 70 stopni ale musiało być mniej gdyż operator kamery nie stał prostopadle do płaszczyzny lotu.



Obrazek



Model rozbił się 330m od wyrzutni. Wprowadzając te dane do mojego arkusza otrzymujemy nastepujące wyniki:



Obrazek



Aby wykresy dotknęły osi czasu musiałem przyjąć że kąt silnikowej fazy lotu wynosił 56,6 stopnia, a było z dziesięć stopni więcej.

Szybsze pochylenie się rakiety było spowodowane wiatrem, rakieta leciała też z podwójnym usterzeniem bo nie odpalił drugi człon co jak sądzę także zwiększyło szybkość pochylania się.

Jak widać próby balistyczne należy wykonywać przy bezwietrznej pogodzie, chyba że ktoś zna patent na ówzględnienie siły wiatru :?: :P

Wtedy chyba trzeba by było targać ze sobą na poligon wiatromierz :roll:



jak ktoś wyprubuje arkusz to proszę o uwagi



pzdr

Awatar użytkownika
Pigła
****
Posty: 195
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Leszno
Kontakt:

Post autor: Pigła » czwartek, 29 maja 2008, 21:06

Absolutnie pełen szacunek dla robercika, nawet jeśli te obliczenia nie są zbyt precyzyjne to jestem absolutnie pełen uznania wobec takich umiejętności. Kiedy próbowałem analizować zjawiska związane z lotem rakiety i wyznaczyć zwyczajnie, po prostu, wzór na wysokość lotu rakiety uwzględniając:

Impuls właściwy, masę paliwa, masę startową, czas pracy, powierzchnię czołową modelu, gęstość powietrza i współczynnik oporu,

dochodziłem w konsekwencji to tak zawiłych całek, że nie potrafiłem tego dokończyć.

PS. Za jakieś 5 lat pewnie też będę miał taką głowę do obliczeń :)

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Post autor: robercik » piątek, 30 maja 2008, 21:58

Kiedy ja zacząłem pisać na forum Ty przestałeś, tym bardziej po długiej przerwie miło Cię widzieć. Dziękuję za uznanie.

Jakim problemem są takie obliczenia (nawet przy uproszczeniu rakiety do powierzchni przepychanej przez powietrze i stawiającej opór) wie tylko ten kto sam zmierzył się z tematem 8). Ja zmierzyłem się z tematem żeby wiedzieć w jaki sposób obliczają lot programy takie jak SpaceCad. Takim programom można wierzyć lub nie, w dodatku są one poprawne politycznie czyli kończą obliczenia na maksymalnej wysokości rakiety oraz nie pokazują lotu rakiety kiedy zboczy z kursu. Jako twórca ShizoRocketAplication wiem co liczę i w jaki sposób. Od razu mówię że nie uzyskałem analitycznego wzoru na lot modelu w powietrzu. Z pomocą metod numerycznych można jednak wyznaczyć parametry lotu z dowolną dokładnością. Jaka dokładność jest wystarczająco dobra :?: Jeszcze nie wiem, ale mamy plan z moim kolegą Jerzym :D (który wyznaczył wzór analityczny na ruch rakiety bez udziału atmosfery czyli np. na Księżycu). Przerobię mój program tak aby nie uwzględniał oporu powietrza i porównamy jaki krok czasowy obliczeń jest optymalny żeby wyniki były spójne dla obydwu metod. Wtedy z pewnością stwierdzę że program liczy dobrze także w atmosferze. Na razie wyniki zgadzają się z doświadczeniami na poligonie, o ile model poleci prawie w pionie. Jeśli jest wiatr i model położy się po zejściu z wyrzutni - obliczenia są na nic.

Przed nami zmierzenie się z innym modelem teoretycznym - takim który posiada już kadłub i siłę nośną oraz stabilizuje się krecąc w okół własnej osi. To dopiero będzie zabawa :!: :P

Awatar użytkownika
Pigła
****
Posty: 195
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Leszno
Kontakt:

Post autor: Pigła » sobota, 31 maja 2008, 17:02

Rzeczywiście metody numeryczne, przy tak dużej ilości parametrów do uwzględniania są nieodzowne(to trąci już chaosem deterministycznym :D ).

Jeśli chodzi o moje próby zmierzenia się z tym zagadnieniem, to doszedłem wczoraj do analitycznego wzoru na wysokość lotu rakiety przy braku oporów powietrza i pod warunkami pionowego lotu, oraz stałej wartości siły ciągu. Okazuje się że wyniki po podzieleniu przez liczbę z przedziału 8<x<12 pokrywają się z rzeczywistymi.

Wcale mnie nie dziwią takie różnice między lotem bez oporów powietrza i z oporami. Opór powietrza to potężna siła. Znacznie trudniejsza do pokonania niż grawitacja :D



PS. Nie było mnie długo na forum bo kończyłem liceum i brałem udział w Olimpiadzie Fizycznej(żeby nie zapomnieć o rakietach skleiłem kilka kijanek). Uważam że warto uczyć się fizyki, przydaje się w życiu i w rakietnictwie :)

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości