Продраться через атмосферу.

mihail66> Всяко разно в голову лезет, по одной логике должен что-то около 0g показывать, но могу предположить что все же 1g.
Так ноль или один? Если один, то откуда он берётся?

Б.г.> ...Если один, то откуда он берётся?
Представляю себя в качестве акселерометра в ракете!
1."Поехали" - меня вдавило в диван.
2.Выключился двигатель - меня расплющило об потолок (ракета тормозится атмосферой).
3.Сила торможения сравнялась с гравитацией - я нахожусь в прострации, пытаюсь найти точку опоры (невесомость), ракета продолжает лететь.
4.Гравитация пересилила - я ласково придиванился, ракета продолжает лететь.
5.Лечу, лежа на диване - 1g!!!
6.Долетел до апогея - нахожусь в непонятках, все вокруг остановилось (невесомость).
7.Ракета начинает падать - я в панике (сработает ли ССР), пока еще невесомость.
8.Лежу на потолке - торможение атмосферой.
9.Дальше все от ССР-а зависит.
Примечание - диван надежно прикручен к полу.

Б.г.>> ...Если один, то откуда он берётся?
mihail66> Представляю себя в качестве акселерометра в ракете!
mihail66> 1."Поехали" - меня вдавило в диван.
Акселерометр показывает 5 "же", ты чувствуешь себя на 5 "же", а радиолокатор показывает только 4 "же"
mihail66> 2.Выключился двигатель - меня расплющило об потолок (ракета тормозится атмосферой).
Минус три "же", да.

mihail66> 3.Сила торможения сравнялась с гравитацией - я нахожусь в прострации, пытаюсь найти точку опоры (невесомость), ракета продолжает лететь.

Ничего подобного! Сила торможения и гравитация направлены в одну сторону, если они сравнялись, никакой невесомости не будет.

mihail66> 4.Гравитация пересилила - я ласково придиванился, ракета продолжает лететь.

Гравитация никого и никогда не пересиливает - она действует неуклонно (а в наших любительских условиях ещё и постоянно, уменьшением её с высотой можно пренебречь, изменением направления пока тоже). Вы с ракетой летите по инерции, покуда есть заметное аэродинамическое торможение, именно его и показывает акселерометр.

mihail66> 5.Лечу, лежа на диване - 1g!!!

Да не летишь, а падаешь, только вверх. Ну и что, что скорость направлена вверх, ускорение-то направлено вниз! Диван и ты падаете совершенно синхронно, поэтому никакого давления на диван ты не оказываешь - 0 "же".
Если бы не было сопротивления воздуха, то невесомость появлялась бы сразу, как только выключится двигатель, и сохранялась бы всё время подъёма и спуска.
mihail66> 6.Долетел до апогея - нахожусь в непонятках, все вокруг остановилось (невесомость).
mihail66> 7.Ракета начинает падать - я в панике (сработает ли ССР), пока еще невесомость.

Вот почему-то люди соглашаются, что, когда падаешь вниз и разгоняешься, невесомость. Но почему-то сложнее сообразить, что, когда падаешь вверх и тормозишься, тоже невесомость. Но это именно так и обстоит.

на Земле, чтобы ощущать невесомость в самолёте-лаборатории, приходится компенсировать торможение атмосферой за счёт тяги двигателей. Но она, в смысле, невесомость, совершенно чётко присутствует и при подъёме, и при пикировании. Вот при входе в горку и при выходе из пике - перегрузка, прижимающая к полу.

Б.г.>>> ...
Крутой ликбез!
Выражаю искреннюю благодарность и прошу уточнить:
mihail66>> 1."Поехали".
Б.г.> Акселерометр показывает 5 "же", ты чувствуешь себя на 5 "же", а радиолокатор показывает только 4 "же"
Тут как бы все для меня понятно.
mihail66>> 2.Выключился двигатель - меня расплющило об потолок (ракета тормозится атмосферой).
Б.г.> Минус три "же", да.
Почему не минус 4 "же", если на взлете 5 "же" (4+1)???
В остальном - вне всяких сомнений.

Б.г.>>>> ...
mihail66> Крутой ликбез!

mihail66> Почему не минус 4 "же", если на взлете 5 "же" (4+1)???
Снял вопрос (от перегрузок отупел в легкую, смену знака не учел).

Снимаю шляпу!

Б.г.>>>>> ...
mihail66>> Крутой ликбез!
mihail66>> Почему не минус 4 "же", если на взлете 5 "же" (4+1)???
mihail66> Снял вопрос (от перегрузок отупел в легкую, смену знака не учел).

Это рассуждение не имеет смысла, ну, то есть, возможна ситуация, когда показания акселерометра сменят только знак при выключении двигателя, но обычно перегрузка от торможения об атмосферу меньше перегрузки при разгоне

Минус 3 "же" - это типичное значение для определённого диапазона размеров и высот наших ракет, не более того.

Б.г.> Минус 3 "же" - это типичное значение для определённого диапазона размеров и высот наших ракет, не более того.
Благодарю. Буду иметь представление о величине.
Может подскажешь с какой интенсивностью торможение снижается до 0 (типичное значение для наших ракет).

Б.г.>> Минус 3 "же" - это типичное значение для определённого диапазона размеров и высот наших ракет, не более того.
mihail66> Благодарю. Буду иметь представление о величине.
mihail66> Может подскажешь с какой интенсивностью торможение снижается до 0 (типичное значение для наших ракет).

тут разброс побольше будет Последние 3 секунды до апогея дешёвые акселерометры уже торможения об воздух не видят. Но до апогея может быть и 10 секунд, и 20. Вон, народ на 2 км летает.
Но, если акселерометр стоит не в ЦТ ракеты, то на нём графике ускорения, как правило, видны зубчики от её вращения. Вращение обычно комбинированное - простое + прецессия + нутации + ещё порывы ветра.
У меня случалось, что голова из-за нутаций отворачивалась от потока, и обтекатель выбрасывало центробежной силой до срабатывания системы спасения.

Привет форуму!
Б.г.> Опять те же грабли! В полёте ракеты акселерометр не чувствует g! Ну, то есть вообще никак. Из показаний акселерометра получить отклонение от вертикали можно, только если объект ПОКОИТСЯ ИЛИ ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ РАВНОМЕРНО И ПРЯМОЛИНЕЙНО.
Прошу прощения, уважаемый Б.г., но что то я ни как не успокоюсь, и это вынуждает меня немного подискутировать, если ты не против.

Предположим ракета прошла апогей, перевернулась, в свободном полете приближается к земле.
По началу - реальная невесомость, далее воздух тормозит ракету до некоторой постоянной скорости "Зю" (на которой она воткнется в землю в случае отказа ССР), т.е. "ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ РАВНОМЕРНО И ПРЯМОЛИНЕЙНО". Здесь мой датчик будет показывать минус один "же" (до момента столкновения). Поправьте меня, если не прав.

Дальше! Не могу осознать следующее (применительно к ракете летящей вверх в свободном полете):
mihail66> 3.Сила торможения сравнялась с гравитацией - я нахожусь в прострации, пытаюсь найти точку опоры (невесомость), ракета продолжает лететь.
Б.г.> Ничего подобного! Сила торможения и гравитация направлены в одну сторону, если они сравнялись, никакой невесомости не будет.
Но! Силу торможения я чувствую своим теменем, упершимся в задницу головного обтекателя. А силу гравитации должен был бы ощутить пятками, упершимися в пол. Почему же они направлены в одну сторону???

Так по аналогии со свободно падающей ракетой должна наступить аналогичная скорость "Зю" ещё за долго до апогея. И как мне кажется, в этой точке должны уравновеситься эти силы (сила торможения об воздух и сила притяжения). В этой точке наступает невесомость до точки апогея. Дальше ракета тормозится исключительно гравитацией до апогея.

Ход моих дальнейших рассуждений будет зависеть от полученных ответов.
С уважением к Б.г. и форуму,
Михаил.

mihail66> Предположим ракета прошла апогей, перевернулась, в свободном полете приближается к земле.
mihail66> По началу - реальная невесомость, далее воздух тормозит ракету до некоторой постоянной скорости "Зю" (на которой она воткнется в землю в случае отказа ССР), т.е. "ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ РАВНОМЕРНО И ПРЯМОЛИНЕЙНО". Здесь мой датчик будет показывать минус один "же" (до момента столкновения). Поправьте меня, если не прав.

Когда скорость направлена вниз, сила торможения направлена вверх. И именно она уравновешивает силу гравитации. Но акселерометр всё равно показывает не силу гравитации, а силу аэродинамического торможения Если у ракеты есть крылья/стабилизаторы, и она падает не отвесно, то вектор торможения будет поворачиваться вместе с вектором скорости.

mihail66> Дальше! Не могу осознать следующее (применительно к ракете летящей вверх в свободном полете):
mihail66>> 3.Сила торможения сравнялась с гравитацией - я нахожусь в прострации, пытаюсь найти точку опоры (невесомость), ракета продолжает лететь.

Когда ракета летит вверх (скорость направлена вверх), сила аэродинамического торможения направлена вниз. Ускорение свободного падения направлено тоже вниз. Поэтому они складываются, а не вычитаются, как при снижении.
Б.г.>> Ничего подобного! Сила торможения и гравитация направлены в одну сторону, если они сравнялись, никакой невесомости не будет.
mihail66> Но! Силу торможения я чувствую своим теменем, упершимся в задницу головного обтекателя. А силу гравитации должен был бы ощутить пятками, упершимися в пол. Почему же они направлены в одну сторону???

В ракете силу гравитации ты не чувствуешь вовсе. Так же, как и акселерометр, установленный на ракете. Вы вместе с ракетой синхронно падаете - каждую секунду из скорости, направленной вверх, вычитается 9,81 метра в секунду. И из твоей, и из её. Поэтому этого никто внутри ракеты не ощущает.

Сила аэродинамического торможения действует, однако, только на ракету, и не действует на тебя, поэтому ты её чувствуешь макушкой (при подъёме вверх). И акселерометр её чувствует точно так же. Но её действие, во время подъёма, направлено туда же, куда и действие гравитации - вниз. И из скорости ракеты, если силы сравнялись, вычитается не 9,81, а 19,62 метра в секунду за секунду. Но ты это чувствуешь не как 2 "же", а как 1 "же" - макушкой. Что считать плюсом, что - минусом, реши сам.

Т.е., сила аэродинамического торможения действует, всё же, на тебя, но через посредство корпуса ракеты, поэтому ты и можешь её ощутить, как можешь ощутить давление табуретки на задницу - эта сила удерживает тебя от падения на пол.

А сила гравитации действует на тебя без посредства ракеты. И на ракету она действует ровно так же. И ты, поэтому, не видишь этого действия.

mihail66> Так по аналогии со свободно падающей ракетой должна наступить аналогичная скорость "Зю" ещё за долго до апогея.

Нет. При подъёме установившейся скорости нет и не может быть.

mihail66> И как мне кажется, в этой точке должны уравновеситься эти силы (сила торможения об воздух и сила притяжения).

Нет, они не уравновешиваются, а суммируются. Уравновешиваются они тогда, когда ракета падает, потому что сила гравитации, как и раньше, направлена вниз, а сила а/д торможения - вверх.
mihail66> Дальше ракета тормозится исключительно гравитацией до апогея.

Вообще-то, воздух тормозит и пешехода. И ракета тормозится воздухом до самого апогея. Вопрос лишь в том, можно ли заметить это торможение. Дешёвые МЕМС акселерометры по доллару за штуку при усреднении за 0,1 секунды могут регистрировать ускорения в несколько миллиже (т.е., несколько сантиметров в секунду в квадрате), но для этого нужна математическая обработка. Без неё а/д торможение тонет в шумах уже на 5 м/с.

mihail66> По началу - реальная невесомость, далее воздух тормозит ракету до некоторой постоянной скорости "Зю" (на которой она воткнется в землю в случае отказа ССР), т.е. "ПЕРЕМЕЩАЕТСЯ РАВНОМЕРНО И ПРЯМОЛИНЕЙНО".
Ракета, обычно, всё же вращается.
Ну, вот реальный график, записанный акселерометром ADXL312, парашют оторвался, поэтому ракета падала "примерно свободно" и до уравновешивания силы тяжести силой а/д сопротивления разогнаться не успела.
Ускорение по вертикальной оси в "же", для перевода в м/с² множить на 9,81, время по горизонтальной оси в секундах. Апогей по барометру был где-то на 8,0 секунде от начала движения.

Б.г.> Ну, вот реальный график, записанный акселерометром ADXL312, парашют оторвался, поэтому ракета падала "примерно свободно" и до уравновешивания силы тяжести силой а/д сопротивления разогнаться не успела.
Вооо! Прекрасный график, породивший очередные вопросы.
Если по графику расписать череду событий.
Т.е. где то после 2-й секунды двигатель начал тухнуть, после 4-й окончательно потух и началось торможение. На 8-й секунде долетели до апогея.
Вот интересно, а что происходит после 12-13й секунды? Я лечу к земле вниз головой в твоей ракете, и худо-бедно, но ощущаю табуретку под задницей?
Или всё что после десятой секунды уже спрятано внутри шумов акселерометра и не имеет значения?
(Я извиняюсь за дотошность, но где как ни на этом форуме, я смогу получить представление о тактильных ощущениях акселерометра в ракете, за что участникам форума, и Б.г. выражаю искреннюю благодарность.)

mihail66> Т.е. где то после 2-й секунды двигатель начал тухнуть,

Первая пара потухла совсем и зажглась вторая пара. Она создаёт такую же тягу, но, из-за сопротивления воздуха, регистрируемое ускорение меньше.

mihail66> после 4-й окончательно потух и началось торможение. На 8-й секунде долетели до апогея.

Типа да.

mihail66> Вот интересно, а что происходит после 12-13й секунды? Я лечу к земле вниз головой в твоей ракете, и худо-бедно, но ощущаю табуретку под задницей?

Табуретка вращается, и задница вращается, это и создаёт центробежную силу, которой не существует (запрещена в РФ © ), но ты этого не замечаешь, тебе кажется, что ты сидишь на попе ровно потому что силы тяжести ты не видишь, так как падаешь, а сопротивления воздуха не видишь, так как скорость ещё маловата и вращение ракеты заметнее всего.

mihail66> Или всё что после десятой секунды уже спрятано внутри шумов акселерометра и не имеет значения?

Я тут попытался максимально отстроиться от шумов и свидетелей вращения. Но, тем не менее, видно такую нетривиальную вещь, как плевок запалом второй пары двигателей - вылетая из сопла, запал на долю секунды уменьшает площадь его сечения, и вызывает скачок давления и скачок, соответственно, тяги.

Б.г.> ....видно такую нетривиальную вещь, как плевок запалом второй пары двигателей - вылетая из сопла, запал на долю секунды уменьшает площадь его сечения, и вызывает скачок давления и скачок, соответственно, тяги.
Этот плевок между 3-4 секундами?.
А на какой секунде парашют оторвало (12-13)?

Б.г.>> ....видно такую нетривиальную вещь, как плевок запалом второй пары двигателей - вылетая из сопла, запал на долю секунды уменьшает площадь его сечения, и вызывает скачок давления и скачок, соответственно, тяги.
mihail66> Этот плевок между 3-4 секундами?.
Нет, чуть раньше. Теоретическое значение - 1,75 секунды от начала движения.
Смотри картинку.
mihail66> А на какой секунде парашют оторвало (12-13)?

Тоже чуть раньше, но, примерно, да.

Б.г.> Смотри картинку.
Благодарю за исчерпывающие комментарии.
Хочу лишь сам себя поправить.
Когда я писал о выравнивании силы торможения атмосферой и силы притяжения, то имел ввиду противодействующую силу самого датчика (направленную вверх), отсюда непонятки.

Что касаемо самого графика. Получается, что данная ракета после отрыва парашюта летела к земле не имея определенной ориентации. И поэтому на графике нет отрицательного "же", в случае её полета носом в землю.
В остальном кажется разобрался, спасибо за "грабли".

mihail66> Когда я писал о выравнивании силы торможения атмосферой и силы притяжения, то имел ввиду противодействующую силу самого датчика (направленную вверх), отсюда непонятки.
Как это? "сила самого датчика" - непонятно

mihail66> Что касаемо самого графика. Получается, что данная ракета после отрыва парашюта летела к земле не имея определенной ориентации. И поэтому на графике нет отрицательного "же", в случае её полета носом в землю.

в любом случае, акселерометр "же" не видит, показывает только силу аэродинамического торможения, если ракета симметрична, то она направлена вдоль скорости полёта, а не вдоль вертикали.

mihail66> В остальном кажется разобрался, спасибо за "грабли".

Желаю успехов!

Б.г.> Как это? "сила самого датчика" - непонятно
Ну т.е. величина усилия, с которой я головой в потолок упираюсь при торможении (мне просто казалось, что в какой то момент, ещё до апогея наступит невесомость. Даже не подозревал, что лабораторный самолет, еще до апогея своими движками помогает, что бы искусственную невесомость создать).

Б.г.> в любом случае, акселерометр "же" не видит, показывает только силу аэродинамического торможения, если ракета симметрична, то она направлена вдоль скорости полёта, а не вдоль вертикали.
Да, да, да!
mihail66>> В остальном кажется разобрался, спасибо за "грабли".
Б.г.> Желаю успехов!
ОК!

Привет Б.г. и форуму.
mihail66>> после 4-й окончательно потух и началось торможение. На 8-й секунде долетели до апогея.
Б.г.> Типа да.
Если не затруднит, покажи на приведенном графике точку окончания работы последнего двигателя.
Был ли в нем трассер???
С уважением.

mihail66> Если не затруднит, покажи на приведенном графике точку окончания работы последнего двигателя.

Пик отрицательной перегрузки - это и есть момент окончания тяги. Надо понимать, что, пока отрицательная перегрузка растёт, двигатель ещё работает, просто уже не справляется - его тяга меньше аэродинамического сопротивления (но всё ещё больше нуля). Уже идёт торможение, но оно идёт медленнее, чем было бы в отсутствие двигателя совсем.

А, вот, когда отрицательная перегрузка начала падать, значит, тяги уже нет. Нисколько нет.

mihail66> Был ли в нем трассер???

Нет, трассера не было, но, если бы был, вряд ли акселерометр его бы зарегистрировал. Хотя, формально, он какую-то тягу создаёт, она слишком мала, чтобы в атмосфере её можно было зарегистрировать.

mihail66> С уважением.

Б.г.> Нет, трассера не было, но, если бы был, вряд ли акселерометр его бы зарегистрировал. Хотя, формально, он какую-то тягу создаёт, она слишком мала, чтобы в атмосфере её можно было зарегистрировать.

Все дело в том, что когда я экспериментировал над включением второй ступени по отрицательному ускорению, я уменьшал тягу двигателя.
Для того чтобы все происходило в поле зрения, вместо 3-4 шашек в первом двигателе оставлял одну и трассер (ну и движок получался короче при неизменном калибре). Естественно приходилось зажимать критику для сохранения Кн.
И чё-то как-то всё хреново работало, и ртутный датчик включался когда ракета уже от вертикали отклонится, когда убрал ФНЧ с ртутного контакта, обе ступени на старте зажигались (у меня датчик срабатывал на разрыв цепи, еще на старте чудовищный дребезг контактов, постоянная времени у фильтра получалась 0,3-0,5 сек.)
Потом в SRM обнаружил, что трассер в таком исполнении с зажатой критикой превратился в торцевик (давал расчетную тягу больше массы ракеты).
Собственно поэтому я "мозг выношу" этим отрицательным ускорением.

mihail66> И чё-то как-то всё хреново работало, и ртутный датчик включался когда ракета уже от вертикали отклонится, когда убрал ФНЧ с ртутного контакта, обе ступени на старте зажигались (у меня датчик срабатывал на разрыв цепи, еще на старте чудовищный дребезг контактов, постоянная времени у фильтра получалась 0,3-0,5 сек.)

Ртутному датчику - отказать! Где-то в недрах форума была видеозапись - как срабатывают ртутные датчики в полёте ракеты. там было три датчика, их одновременно снимала камера, и каждый срабатывал тогда, когда ему хотелось - все три вразнобой!
Вот он, кстати:

mihail66> Потом в SRM обнаружил, что трассер в таком исполнении с зажатой критикой превратился в торцевик (давал расчетную тягу больше массы ракеты).

Если тяга больше веса ракеты, это не значит, что ракета не тормозится. Это значит, что она тормозится медленнее, т.к. из силы а/д торможения, которая обычно в момент окончания работы много больше массы просто вычитается эта небольшая тяга. Ну, то есть, вместо минус трёх же будет минус два же.

mihail66> Собственно поэтому я "мозг выношу" этим отрицательным ускорением.

Б.г.> Ртутному датчику - отказать! там было три датчика, их одновременно снимала камера, и каждый срабатывал тогда, когда ему хотелось - все три вразнобой!

У ртути есть эффект прилипания, который мешает. Нужны более мощные ракеты для такого датчика. Думаю, для типичных РДТТ с тяговооруженностью более 5 вполне будут работать. Но только как элемент включения второй ступени сразу после первой. Как датчик апогея - не годится.

Б.г.> Ртутному датчику - отказать! ....
Именно поглядев эту видюху, я и выкинул ртутный контакт и решил с акселерометром попробовать. Особенно, когда уважаемый Xan выложил в этой теме свои "потуги" с данными вычисления оптимального момента включения второй (и следующей) ступени.
Б.г.> Если тяга больше веса ракеты, это не значит, что ракета не тормозится. Это значит, что она тормозится медленнее, т.к. из силы а/д торможения, которая обычно в момент окончания работы много больше массы просто вычитается эта небольшая тяга. Ну, то есть, вместо минус трёх же будет минус два же.
Вот тут я сейчас опять свои мысли изложу, возможно опять про "грабли".
Если основной заряд в движке кончился о продолжает гореть трассер-терцевик, с тягой равной массе ракеты, что будет показывать акселерометр???

SashaMaks> У ртути есть эффект прилипания, который мешает.
чистая ртуть к нихрому не прилипает. К ковару тоже. Но, если использовать не ковар или нихром, а платинит, то будет эффект прилипания. Хотя составы этих сплавов и близки. Эффект прилипания появляется, однако, почти всегда с китайскими ртутными датчиками, потому что они используют не чистую ртуть, а амальгаму цинка! 5% денег можно сэкономить, а на миллионе датчиков это будет целая зарплата инженера!
и ведь, главное, по внешнему виду не отличишь.