Stateczność rakiet w locie.

Stateczność i inne zjawiska występujące podczas lotu
Awatar użytkownika
Pigła
****
Posty: 195
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Leszno
Kontakt:

Stateczność rakiet w locie.

Post autor: Pigła » środa, 26 lip 2006, 09:05

Aby rakieta była stateczna w locie tzn. aby dąrzyła do zmniejszania odchyleń od zadanego toru lotu spowodowanych np. gwałtownym podmuchem wiatru, musi spełniać następujący warunek:



<span style="font-weight: bold">Środek parcia rakiety musi znajdować się za środkiem ciężkości(licząc od strony głowicy).</span> Oczywiście im większa będzie odległość tych dwóch punktów tym stateczniejsza będzie rakieta. Przyjmuje się najczęściej, że wystarczy aby znajdowały się one w odległości połowy kalibru rakiety.



Jak znaleźć środek parcia? (oczywiście mówimy tu o prędkościach poddźwiękowych :lol: )

Jeżeli dokonamy rzutu rakiety na płaszczyznę(tak aby jej oś symetri była równoległa do tej płaszczyzny), a następnie znajdziemy położenie środka powierzchni tego rzutu, będziemy znali odległość środka parcia rakiety np. od czubka głowicy. Teraz wystarczy już tylko wiedzieć gdzie znajduje się środek ciężkości rakiety, aby wiedzieć czy rakieta ta będzie stateczna w locie.



Należy jednak zaznaczyć, że środek parcia zmienia swe położenie w zależności od kąta natarcia. Mimo to ww. metoda jego wyznaczania jest dostatecznie dokładna, by można było na niej polegać projektując i wykonując rakietę.



To tylko najbardziej podstawowa wiedza na temat stateczności rakiet. Mam jeszcze spory zasób wyprowadzonych przez siebie wzorów matematycznych, które pomagają zrozumieć procesy zachodzące po wytrąceniu rakiety z położenia równowagi. Naspiszę o tym, kiedy ktoś się zainteresuje tą bardzo ważną kwestią, w stopniu większym niż elementarny :) Byłbym jednak wdzięczny, gdyby ktoś kto już dobrze zna tą kwestię, zechciał skontaktować się ze mną celem skonfrontowania pomysłów :)

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2208
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Post autor: jaskiniowiec » środa, 26 lip 2006, 18:07

W pewnym przybliżeniu jest tak, jak pisze przedmówca. Ale dokładnie, to wygląda ciut inaczej. Środek parcia jest tym, co widnieje w jego nazwie, czyli środkiem, gdzie równoważą się siły aerodynamiczne działające na rakietę. I tu właśnie wychodzi pewna różnica między realnym ŚP a określanym poprzez rzut boczny rakiety (np. znajdowanie środka masy rzutu bocznego rakiety wyciętego z kartonu) Otóż siły działające na korpus rakiety są mniejsze niz działąjące na stateczniki, gdyż powierzchnia stateczników jest płaska, a powierzchnia korpusu półokrągła (z punktu widzenia kierunku ruchu powietrza). Dlatego też siła wywierana na korpus jest mniejsza niż wynikało by to z kalkulacji na płaskim modelu. Tu też mamy źródło różnic ŚP wyznaczonego na kartonowym profilu, a np. wyliczonym space cadem.[/url]

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

Post autor: Pigła » środa, 26 lip 2006, 22:47

I wałsnie z tego powodu środek parcia zmienia swe położenie wraz ze zmianą kąta natarcia rakiety i podczas przepływu naddźwiękowego.



To prawda że SpaceCad znacznie ułatwia życie, ale dla kogoś kto go nie ma wystarczy obilczać położenie środka parcia rakiety, przez wyznaczanie środka powierzchni jej rzutu. Tym bardziej, że rzeczywisty środek parcia znajdzie się bardziej z tyłu od wyliczonego, co wpływa z dodatkową korzyścią na stateczność :)

Awatar użytkownika
Gość

Post autor: Gość » niedziela, 22 paź 2006, 18:14

A co by było gdyby rakietę wprowadzić w ruch obrotowy??? Czy nie była by bardziej stabilna??? Jeśli tak, to jak to zrobić??? Może poprzez wygięcie lotek albo zastosowanie specjalnej wyrzutni???

Awatar użytkownika
Gość

Post autor: Gość » niedziela, 22 paź 2006, 18:51

stateczniki odchylone o kilka/nascie stopni od pionu. Na pewno bedzie stabilniejsza

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

Post autor: Pigła » niedziela, 22 paź 2006, 19:37

Stateczniki odchylone o kilka/naście stopni od pionu to bardzo duży opór aerodynamiczny. W przypadku kiedy chcemy ustatecznić rakietę poprzez obrót wokół jej osi pionowej stateczniki są niepotrzebne. Przypomnijmy sobie w jaki sposób ustateczniana jest kula karabinowa. Jest ona zwyczajną bryłą obrotową wprowadzoną w rotację ok 300 000obr/min(dzięki zasadzie zachowania momentu pędu, pocisk utrzymuje obrany kurs).



Najrozsądniej było by po prostu, wprowadzić rakietę w ruch obrotowy wokół jej osi podłużnej, dzięki zastosowaniu odpowiedniej wyrzutni lub zastosowaniu silnika startowego z dwoma lub trzema dyszami odchylonymi od pionu(i wzajemnie od siebie) o pewien kąt.



PS. Dodam tylko że nawet najmniejszy błąd w wyważeniu rakiety obracającej się z tak wielką prędkością, może doprowadzić do jej zniszczenia w locie.

Awatar użytkownika
Gość

Post autor: Gość » poniedziałek, 23 paź 2006, 13:45

jak tak to najlepszym rozwiązaniem będzie specjalna wyrzutnia, bo silnik z dwiema lub trzema dyszami odchylonymi pod kątem spowoduje że rakieta poleci niżej bo część mocy zostanie przeznaczona na ruch obrotowy. Jednak przy wyrzutni trochę czasu minie zanim rakieta wyjdzie z tej wyrzutni przez co rakieta też poleci niżej. I tak źle, i tak niedobrze.

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

Post autor: Pigła » poniedziałek, 23 paź 2006, 18:47

Chodziło mi o to by tylko silnik <span style="font-weight: bold">startowy</span> miał odchylone dysze, natomist silnik <span style="font-weight: bold">marszowy</span> ma mieć normalną, prostą, pojedynczą dyszę :)

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2208
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Post autor: jaskiniowiec » poniedziałek, 23 paź 2006, 19:21

W przypadku stosowania stabilizacji żyroskopowej stosuje się rakiety bez lotek (najczęściej). Można wtedy taką rakietę wystrzeliwać z rury. Wysokość nie jest o wiele niższa, bo co sie straci energii na rozkręcanie rakiety, to sie zyska na braku oporów na wyrzutni i zmniejszeniu oporu aerodynamicznego na skutek...braku lotek. Ale do dobrego lotu potrzebne są jednak dość spore obroty, więc wyrzutnia rurowa musi być długa, lub też...należy rakietę rozkręcić jeszcze przed odpaleniem silników. W sumie...do sie :lol: , ale kłopotliwy wariant.

Awatar użytkownika
Gość

Post autor: Gość » wtorek, 24 paź 2006, 17:01

no, dość troche to kłopotliwe. Ale czego się nierobi dla sławy :lol: . Zawsze można nagwintować wyrzutnie i rakietę.

ODPOWIEDZ

Kto jest online

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