Обыкновенные водяные ракеты из пластиковых бутылок

Брат-2> Выполнили пуск.
Александр, я прикинул твою ракету в программе. Возможно, это тебя немного развлечет...
Недостающие данные принял такие:
Длина проекции стабилизаторов: 0,10/0,15/0,08 м
Толщина стабилизаторов 2 мм
Диаметр разгонной трубки 21 мм
Разделение при давлении 1 атм

Скорректировал следующие данные:
Диаметр сопла первой ступени 21,74 мм
Объемы ступеней 5,1/2,6/3,0 л

Параметры полета:
t=0,113 a=40,5/35,5 V=4,8 H=0,30 - сход с направляющей
t=0,366 a=76,2/20,3 V=18,7 H=3,46 - отделение первой ступени
t=1,088 a=22,5/-1,0 V=28,6 H=21,45 - отделение второй ступени
t=1,466 a=100,1 V=54,9 H=35,99 - максимальное ускорение 10,20g
t=1,627 a=60,3/6,3 V=60,6 H=46,62 - падение давления в первой ступени до 1 атм
t=1,668 a=0,0 V=60,8 H=49,11 - достижение максимальной скорости 218,8 км/ч
t=2,078 a=-19,3 V=54,4 H=72,92 - полное окончание тяги
t=6,448 a=-9,8 V=0,0 H=178,05 - апогей
t=13,090 a=-3,1 V=-45,5 H=0 - если бы не мешал парашют.

Поразительное совпадение данных!
Потом я изменил температуру с 20 градусов на 27. Апогей стал 178,99 м.
В общем разница - в пределах погрешности исходных величин. С точки зрения расчетов - идеальный запуск. Выжал потенциал ракеты до капли.

Еще раз ПОЗДРАВЛЯЮ!

Gematogen> H=178,05 - апогей

Господа форумчане - учитесь соединять теорию с практикой !

Gematogen> Длина проекции стабилизаторов: 0,10/0,15/0,08 м
Gematogen> Толщина стабилизаторов 2 мм

Можно ли посчитать высоту апогея при отсутствии перьев стабилизатора ?
Что получается, если толщину перьев уменьшить с 2 до 0,5 мм ?

Полезно знать, какой вклад в торможение могут внести толстые грубые перья (уже закуплено 2 кв.м. гофропластика).

Брат-2>> Выполнили пуск.
Gematogen> Александр, я прикинул твою ракету в программе. Возможно, это тебя немного развлечет...
Ckona> Господа форумчане - учитесь соединять теорию с практикой !
Михаил, твоя программа дала уже не первый результат совпавший с реальным запуском.
Не хотел бы ты еще больше развлечь Александра, прикинув оптимальные соотношения ступеней? Исходя из, скажем, заданных первой и БРЭО.
Сдается мне, что соотношения
5/2,2/200 - 2,5/1,1/200 - 3/0,7/400 не самый лучший вариант и резервов здесь еще о-го-го. То же и для двухступенчатой.

Gematogen> Собственно основной посыл мой был о том, что ракета с верхним баком на старте (при наличии тяги) менее устойчива, чем ракета традиционной компоновки.
Расчеты показали ,что на активном участке разворот от перекоса сопла для той же ракеты, но вода которой расположена в верхней части двигателя, будет меньше - при перекосе в 5 град здесь разворот 6 град, если вода внизу, то 12 град. (сопло 9 мм).
Разворот будет еще меньше, т.к. ему будет препятствовать момент силы сопротивления воздуха приложенной к точке ЦД (которая всегда ниже текущего ЦТ), и считать который я не умею.

Брат-2> принимаю поздравления!

Поздравительная раскадровка видео.

Анализ изображения усилил мои предположения о перекосе сопла или искривлении планера на третьей ступени.

Конечно, в целом - удачный запуск.

Ckona> Можно ли посчитать высоту апогея при отсутствии перьев стабилизатора ?
Можно
при 20 градусах апогей не 178,05 а 181,81.
Стабилизаторы первой ступени влияния практически не оказывают.
Ckona> Что получается, если толщину перьев уменьшить с 2 до 0,5 мм ?
Апогей 180,85
Вклад стабилизаторов первой ступени - 1 см, второй - 14 см, третьей - 270 см.
Кстати, способность стабилизаторов влиять на полет коррелирует с этими цифрами.
Ckona> Полезно знать, какой вклад в торможение могут внести толстые грубые перья (уже закуплено 2 кв.м. гофропластика).
Весь расчет строится на смелом допущении, что все элементы ракеты имеют одинаковый Сх. Я его принимаю равным 0,4, т.к. продувок в аэродинамической трубе - не было.
При этом очевидно, что ракеты одного калибра и разной длины имеют разный Сх.
Также он зависит от "чистоты" боковой поверхности, что не учитывается.
Касательно гофропластика - прикинуть можно. Основная задача - гладкая обтекаемая передняя кромка. Примерно как многие здесь делали обклеивая бумагой пропитанной эпоксидкой потолочные панели.
У Александра стабилизаторы - два склеенных слоя бутылочного пластика. Верхняя кромка образована сгибом и наклонена. Поэтому Сх должен быть низким.
Стабилизаторы первой и второй ступеней ничего (ПМСМ) не стабилизируют - их можно рассматривать как украшение.

Возвращаясь к твоим стабилизаторам...
Если я правильно понимаю, то это развитие идеи стабилизации первой ступени.
На мой взгляд аэродинамические потери быдут меньше потерь от дополнительной массы.

PopovIgor> Не хотел бы ты еще больше развлечь Александра, прикинув оптимальные соотношения ступеней? Исходя из, скажем, заданных первой и БРЭО.
Ступени определяются конструктивом.
Можно попробовать "поиграться" с количеством воды. Самому интересно.

Ckona> Анализ изображения усилил мои предположения о перекосе сопла или искривлении планера на третьей ступени.
Я думаю, еще могут подвести стабилизаторы.
Однако, удачная взаимная компенсация кривизны 2 и 3 ступеней

Прикинул - нечего там оптимизировать. Все в пределах метра.

Брат-2> В целом 150м взяты, принимаю поздравления!

Поздравляю!
Почему вы не выкладываете свои запуски в теме Запуски? Особенно такие достижения? Пишите два сообщения, одно сюда, второе в Запуски, пусть они будут одинаковые, не страшно.

PopovIgor> Разворот будет еще меньше, т.к. ему будет препятствовать момент силы сопротивления воздуха приложенной к точке ЦД (которая всегда ниже текущего ЦТ), и считать который я не умею.

Изменение положения ЦТ для одной и той же ракеты с нижним и верхним расположением РТ.

PopovIgor> Изменение положения ЦТ для одной и той же ракеты с нижним и верхним расположением РТ.

А почему на втором графике ЦТ поднимается всю первую половину времени работы двигателя?

Serge77> А почему на втором графике ЦТ поднимается всю первую половину времени работы двигателя?
Спасибо. Нашел неточность в строке формул. Исправил там же.

PopovIgor> Разворот будет еще меньше, т.к. ему будет препятствовать момент силы сопротивления воздуха приложенной к точке ЦД (которая всегда ниже текущего ЦТ), и считать который я не умею.

Могу рассказать и показать, как это можно делать с помощью SolidWorks и Flow?

SashaPro> Могу рассказать и показать, как это можно делать с помощью SolidWorks и Flow?
Нижний сучок недоступен (аналогия с обучением лазания по ветвистым деревьям).
Я уже 2 года никак не установлю себе SolidWorks !

PopovIgor>> Р, и считать который я не умею.
SashaPro> Могу рассказать и показать, как это можно делать с помощью SolidWorks и Flow?
Покажи на этом же примере?

SashaPro>> Могу рассказать и показать, как это можно делать с помощью SolidWorks и Flow?
Ckona> Нижний сучок недоступен (аналогия с обучением лазания по ветвистым деревьям).

Не очень понял, что за сучок...

Ckona> Я уже 2 года никак не установлю себе SolidWorks !

А в чём проблема?

PopovIgor>>> Р, и считать который я не умею.
SashaPro>> Могу рассказать и показать, как это можно делать с помощью SolidWorks и Flow?
PopovIgor> Покажи на этом же примере?

Если точно копировать чей-то пример, нужны размеры, много размеров. Проще ознакомить с основными инструментами, дальше всё на подхвате пойдёт, как по маслу. Это проще, чем кажется.

Ckona>> Я уже 2 года никак не установлю себе SolidWorks !
SashaPro> А в чём проблема?

Для начала было бы неплохо зарегестрироваться вот на этом сайте:

Здесь люди интересующиеся и плохого не выкладывают. Дистрибутивы рабочие. Но SolidWorks лучше качать через торрент 10-11ГБ по 5,5ГБ на 32-бит и 64-бит разрядность системы. Так же нужно смотреть, чтобы была таблетка. Далее..., а далее я, наверное, сам закачаю новую версию 2013 и сделаю полную видеозапись его установки и настройки.

SashaPro> Не очень понял, что за сучок...
Опыт лазания по деревьям...
Грузят правильную теорию о трех точках опоры, технике захвата, контроле равновесия и проч. и проч.
Когда дело идет к практике - нижний сук оказывается в 4-х метрах от земли, лазить по дереву не получается.

Ckona>> Я уже 2 года никак не установлю себе SolidWorks !
SashaPro> А в чём проблема?
Всякий раз, когда эпизодически надо моделировать, старый добрый Автокад отодвигает изучение SolidWorks "на следующий раз". А вот так чтобы сразу - см. о нижнем сучке.

Брат-2> В целом 150м взяты, принимаю поздравления!

Во, как! Водяные наших догоняют!!! Круто.

Gematogen> Александр, я прикинул твою ракету в программе. Возможно, это тебя немного развлечет...
....
Сейчас, входя на форум, ожидал полный разгром по последнему старту. У самого было двоякое чувство. По прикидкам я мог ориентировочно достичь только высоты 155м, но сегодня утром меня осенило, я же не учитывал достигнутой высоты первыми ступенями, но сомнения оставались. При раскрытии парашюта мне было очевидно, что так высоко я его не видел, а у племянника вырвалась фраза, что он раскрылся рано, потом он поясняет, что в смысле всегда он раскрывался ближе к земле.
И вот Gematogen, если честно для меня неожиданно, расчетами своей программы подтверждает, что показанную высоту ракета могла реально взять, за что огромное спасибо! Признаю, в моем старте есть значительная доля случайности. Я делал прикидочные расчеты по заправке водой, но по чувству заливал на 10% меньше, то есть все основано на моем субъективном понимании о прекрасном!
Спасибо всем за поздравления, еще раз спасибо Gematogen, ты убедительно доказал, что практика слепа без теории!!!

....
Ckona> Кстати, человек, который уверен в своих знаниях, никогда не ждет вопросов, а просто их (знания) распространяет для всех желающих. Как это делал Центаурус в специальных темах по ГРД, ... я всегда буду жалеть о его уходе и желать/ждать возвращения.

Алексей! Ты вспомнил нашего товарища a centaurus!!! Лично мне тоже жаль, что он ушел из форума! Считаю, что он не прав, обиделся на одного, а бросил всех! Мне он присылал по почте короткое сообщение, и я хотел попытаться его убедить вернуться, но нет подходящих слов. Признаюсь, что я не всегда его воспринимал и понимал, так мы и ягоды не с одного поля! a centaurus! Предполагаю, что ты просматриваешь наш форум, отзовись!!! Тебя ждут твои друзья, а жизнь короче, чем мы думаем!

Брат-2> Признаю, в моем старте есть значительная доля случайности.
Удача приходит к тому, кто готов.
Главная случайность - это то, что поворот второй ступени был компенсирован поворотом третьей ступени. А вот разверни третью на 180 градусов - и не было бы рекорда.
Какая конструкция 9мм сопла используется?
Ясно, что гардена. Как она крепится на бутылке?
Ищем наклон оси и несоосность.

...
Gematogen> Стабилизаторы первой и второй ступеней ничего (ПМСМ) не стабилизируют - их можно рассматривать как украшение.
...

На первой ступени, возможно стабилизаторы и не нужны. При старте второй ступени было заметно, что ракета начала отклоняться от вертикали, но стабилизировалась при пневмовыхлопе, собственно на эту фазу я и рассчитывал. Ранее, когда я запускал ракету без стабилизаторов на 1-й, и 2-й ступени полет был неустойчив, что и обусловило применение стабилизаторов при крайнем старте. Теперь буду реализовывать проект (был представлен ранее) с выносным стабилизатором на 2-й ступени объемом 5л.
Сопла я использую клееные, ранее изготавливал сопла путем врезания в пробку (как делаешь ты), но потом Slavich77 предложил клееную конструкцию, мне понравилось. Именно с этим соплом осуществлял одиночные старты 3-й ступени, тогда явного перекоса не выявил. Под новую ракету изготовлю новую 3-ю ступень, особое внимание уделю аэродинамике, тем более, что проверил технологию изготовления клееных стабилизаторов из пластика ПЭТ бутылки, получаются ровные, тонкие, с правильным профилем и очень прочные.