Вопросы и ответы

Evgenij> Разве не на все тела, в покое ли они или в движении, действует эта самая гравитация? Я всегда думал, что гравитация действует на все тела, имеющие массу.
Верно. Действует. На все тела.
Только какое отношение это утверждение имеет к:
Б.г.> Маятник в ракете с работающим двигателем не чувствует и не помнит вертикали. Он устанавливается вдоль равнодействующей аэродинамических сил и силы тяги.

Massaraksh> Верно. Действует. На все тела.
Massaraksh> Только какое отношение это утверждение имеет к:
Б.г.>> Маятник в ракете с работающим двигателем не чувствует и не помнит вертикали. Он устанавливается вдоль равнодействующей аэродинамических сил и силы тяги.
Я почему то подумал, что при летящей ракете маятник, имеющий определенную массу, взаимодействует с другим более тяжелым телом - планетой Земля. И это взаимодействие направлено навстречу друг другу (этих двух тел разной массы). Потому и вектор есть у этого взаимодействия. И не всегда вектор силы тяги двигателя совпадает с вектором (векторами) взаимодействия маятника и массой планеты. Чего то нас понесло в сторону, но я с вами не согласен, уж простите новичка
Сейчас стер свою неправильную мысль ...

Б.г.>> Маятник в ракете с работающим двигателем не чувствует и не помнит вертикали. Он устанавливается вдоль равнодействующей аэродинамических сил и силы тяги. Вектор гравитации он забывает ровно в тот момент, когда ракета отрывается от стартового стола.
Evgenij> Разве не на все тела, в покое ли они или в движении, действует эта самая гравитация? Я всегда думал, что гравитация действует на все тела, имеющие массу. Странное у вас утверждение ...

Именно потому, что гравитация действует на все тела одинаково (ну, пропорционально их массе), маятник в летящей ракете не может зарегистрировать эту гравитацию. Т.е. та же фигня, что в оборвавшемся лифте - невесомость.
Положение маятника может СЛУЧАЙНО совпадать с вертикалью, а может не совпадать. Гравитация одинаково действует на корпус ракеты и маятник, поэтому в летящей ракеты в точке подвеса маятника не создаётся реакция опоры, которая в стоящей ракете вызывает выравнивание маятника вдоль вертикали.

Б.г.> Именно потому, что гравитация действует на все тела одинаково (ну, пропорционально их массе), маятник в летящей ракете не может зарегистрировать эту гравитацию.
Маятник в ракете обязательно зарегистрирует гравитацию, обусловленную силой притяжения Земли. Особенность этой регистрации состоит в том, что выражением этой регистрации служит вектор направления оси маятника, но это направление слагается дополнительно с направлением аэродинамической силы, действующей на руль ракеты, а через него по жесткой связи с самим маятником.

Б.г.>> Именно потому, что гравитация действует на все тела одинаково (ну, пропорционально их массе), маятник в летящей ракете не может зарегистрировать эту гравитацию.
Evgenij> Маятник в ракете обязательно зарегистрирует гравитацию, обусловленную силой притяжения Земли.

Нет, конечно.

Evgenij> Особенность этой регистрации состоит в том, что выражением этой регистрации служит вектор направления оси маятника, но это направление слагается дополнительно с направлением аэродинамической силы, действующей на руль ракеты, а через него по жесткой связи с самим маятником.

Нет, конечно.

Давай вообще отвлечёмся от аэродинамических сил. Вот у нес на Луне стоит возвратная ракета "Луны-16". Села она немножко с наклоном, потому что на неподготовленную площадку. Вот внутри неё есть маятниковый построитель вертикали.
Вот мы смотрим, куда маятник указывает, а лететь нам надо в строго противоположную сторону. У нас есть рулевые сопла, так что положением ракеты мы управлять можем.
Вот мы включаем двигатель, и ракета взлетает. Куда будет показывать маятник?

Б.г.> Маятник ... Он устанавливается вдоль равнодействующей аэродинамических сил и силы тяги.

Ну я про это — только как иллюстрация для начинающих.
Типа, в плывущей лодке можно как-то стабилизировать направление, если смотреть на боковое ускорение.
Но это именно "для начинающих".
Хотя бы потому, что ещё нужен интеграл от ускорения. А про него в этой картинке молчок.

Xan>> Рычаги с изменяемым соотношением плеч?
Evgenij> Изменяемая стреловидность стабилизаторов (изменяемая их площадь) в пропорции к скорости ракеты ...

Как именно?
Какие датчики?
Какие рычаги, верёвочки?
Какая конструкция?
Как это сделать при имеющихся технологиях?

В этом погрязнешь и не выберешься.

Xan>>> Рычаги с изменяемым соотношением плеч?
Xan> Как это сделать при имеющихся технологиях?
Xan> В этом погрязнешь и не выберешься.
Про изменяемую стреловидность была мысль, когда подумал о пуске ракеты из шахты (из трубы для подземной канализации).У меня в конструкции ракеты из почтового тубуса есть свободное пространство над двигателем. Если стабилизаторы утопить в корпус ракеты, в своеобразные армированные продольные щели, тогда шахта ракеты будет меньшего диаметра. Стабилизаторы своими оконцовками будут скользить по внутренней поверхности "шахты", а когда ракета выйдет из этого контейнера, уже имея значительную скорость, тогда стабилизаторы выйдут из пазов, но на угол, пропорциональный действующему на них ускорению, а так же силе противодействия специальных резинок (пружинок), стремящихся раскрыть стабилизаторы на полный выход.

Evgenij>...
Ещё можно порассуждать о проблемах разделения ступеней, особенностях управления ракетой на орбите Земли, количестве топлива для достижения орбиты Луны.
Ты двигатель для начала прожги хоть один.

Massaraksh> Ещё можно порассуждать о проблемах разделения ступеней....

Эх, вот я бы порассуждал.
И не сколько о проблемах разделения ступеней, а их надо разделять сразу после отсечки, сколько о том, когда включать тягу у следующих ступеней.
Но что-то никто не строит многоступенчатых ЛА.

Mihail66> И не сколько о проблемах разделения ступеней, а их надо разделять сразу после отсечки, сколько о том, когда включать тягу у следующих ступеней.
Что такое отсечка?

Massaraksh> Что такое отсечка?
Прекращение тяги.

Mihail66> И не сколько о проблемах разделения ступеней, а их надо разделять сразу после отсечки, сколько о том, когда включать тягу у следующих ступеней.
Mihail66> Но что-то никто не строит многоступенчатых ЛА.

Не надо обобщать
Если задача получение максимальной высоты - одно, скорости - другое, надежности - вообще перпендикулярное

Mihail66>> Но что-то никто не строит многоступенчатых ЛА.
RLAN> Не надо обобщать
А что я обобщил? Это ты почему то захотел разделить высоту, скорость и надежность.
Я лишь посочувствовал что, "что-то никто не строит многоступенчатых ЛА".
И ответил на призыв Massaraksh-а - "Ещё можно порассуждать о проблемах разделения ступеней"
RLAN> Если задача получение максимальной высоты - одно, скорости - другое, надежности - вообще перпендикулярное
А в многоступенчатых, все объявленные тобой задачи важны и неразрывно связаны.

Massaraksh>> Что такое отсечка?
Mihail66> Прекращение тяги.
Помнится, мы это уже обсуждали...
Есть же, наверняка, эмуляторы, с которыми можно оптимизировать этот момент времени (по нужному критерию), если неохота считать вручную.

Massaraksh> Есть же, наверняка, эмуляторы, с которыми можно оптимизировать этот момент времени (по нужному критерию), если неохота считать вручную.

Есть такие эмуляторы по которым можно посчитать оптимальный момент включения тяги для второй ступени. Но полностью автоматизированных я не знаю. Приходится поработать с подбором параметров. Но к моему разочарованию скорость полета второй ступени к наступлению этого момента становится очень мала, и она становится чувствительна к боковым воздушным потокам, которые нагибают траекторию, и все портят.
Утверждения, что оптимальным моментом включения тяги для второй ступени является терминальная скорость, не верны.
А с отсечкой или прекращением тяги первой ступени все более-менее определенно. За исключение лишь момента подачи команды на отделение первой ступени для разделения на максимальной скорости, т.к. команду на отделение 1С нужно подавать заранее (еще на положительном ускорении).

Mihail66> Есть такие эмуляторы по которым можно посчитать оптимальный момент включения тяги для второй ступени. Но к моему разочарованию скорость полета второй ступени к наступлению этого момента становится очень мала, и она становится чувствительна к боковым воздушным потокам, которые нагибают траекторию, и все портят.

Ну, раз есть, то определи для себя минимально допустимую скорость ракеты, при которой ракета ещё не чувствительная к боковым потокам, посмотри, какое время достижения этой скорости выдаст эмулятор, им и пользуйся.

Massaraksh> Ну, раз есть, то определи для себя минимально допустимую скорость ракеты...
Вот и пытаюсь определить именно эту скорость. Но как, по каким критериям?
У меня получается лишь по совмещению данных от бортового контроллера с видеозаписью полета на камере, где виден наклон траектории.
Massaraksh> ....посмотри, какое время достижения этой скорости выдаст эмулятор, им и пользуйся.
Нужно еще защититься от включения тяги второй ступени при нештатном взлете, поэтому запуск 2С по таймеру не годится.
Для себя выбрал определение скорости по акселерометру, при условии что аэродинамические параметры второй ступени посчитаны и верны.

Mihail66> У меня получается лишь по совмещению данных от бортового контроллера с видеозаписью полета на камере, где виден наклон траектории.
Если 3-х осевой акселерометр/гироскоп, то и видеозапись не нужна, чтобы знать наклон траектории. А если несколько в разных частях ракеты, то и с высокой точностью.

Massaraksh> Если 3-х осевой акселерометр/гироскоп, то и видеозапись не нужна, чтобы знать наклон траектории. А если несколько в разных частях ракеты, то и с высокой точностью.

Я пока так не умею.
У меня алгоритм предельно простой, поскольку Ардуина не умеет быстро работать с вычислениями. Поэтому я по видеозаписи определил для себя примерное соответствие отрицательного ускорения к скорости полета второй ступени. Определил границы высоты в котором это значение ускорения должно возникнуть. А так же определил интервал времени от момента взлета где это значение ускорения должно осуществиться. Если величина необходимого ускорения выходят за эти рамки, то разгон на первой ступени считаю ущербным, и включается аварийный режим посадки (без включения двигателя второй ступени). Пока только это научился делать виртуально. На практике толком еще ни разу не опробовал. Постоянные нештатки (это уже к надежности).

Спасибо что поддержал беседу о двухступенчатом ракетостроении. Мне крайне не хватает собственных идей для воплощения живого проекта. Буду рад обсудить с тобой все тонкости этой авантюры более детально.

И вот мучающий меня всю дорогу вопрос ко всем обитателям форума.
Почему, как только заходит разговор об ускорении ракеты, то принято оперировать значениями ускорения относительно Земли (наблюдателя), а не реальными ускорениями фиксируемыми акселерометром (пассажиром) находящимся в ракете?

Evgenij> На рисунке я не указал направление движения ракеты по ее продольной оси, но это понятно из стрелок набегающего потока воздуха на руль.

Название темы "Вопросы и ответы" Справа рисунок. Ракета всегда вращается вокруг вертикальной оси (это не отмечено на рисунке). Что должно произойти- на рисунке. Потеря стабилизации. Зачем её создавать , чтобы ликвидировать стабилизаторами.
Играя с грузиками предположил раскрутить горизонтальное колесо одетое на вертикальную ось летящей ракеты. Но прецессия, плюс третий закон. А если два колеса, одетые на одну вертикальную ось, но вращающиеся в разные стороны. Прецессия будет? А значит вертикаль?

Mihail66> Я пока так не умею.
Я как-то начал делать математику обсчета 3-х осевых гироскопов/акселерометров через кватернионы, но забросил, это требует времени, и, главное, сложно переключаться между двумя схожими видами работ (основная работа у меня тоже математика/программирование, но в другой области и с другими средами). Вот на работы по металлу/дереву, и наоборот, переключаюсь легко.
Mihail66> Спасибо что поддержал беседу о двухступенчатом ракетостроении. Мне крайне не хватает собственных идей для воплощения живого проекта. Буду рад обсудить с тобой все тонкости этой авантюры более детально.
Да, всегда готов подкинуть какую-нибудь идею!

Massaraksh> Я как-то начал делать математику обсчета 3-х осевых гироскопов/акселерометров через кватернионы, но забросил....

Аналогично. Но по большому счету это все равно приводит к ошибке (как у Б.г.)

Massaraksh> Да, всегда готов подкинуть какую-нибудь идею!
Тогда кидай!

В моем понимании затею с контроллером, имеющим ограниченный функционал и быстродействие, который должен вычислить оптимальный момент для включения тяги 2С по величине ускорения торможением в баллистической паузе я пока нахожу самой привлекательной для реализации.

Остается вопрос со значениями ускорения. Почему в апогее не "0" (не невесомость) в преобладающем понимании? Почему ускорение именно в системе координат относительно Земли, а не пассажира (акселерометр это пассажир)? Космонавту в момент отработки САС, или летчику исполняющему крутой вираж абсолютно похрену величина гравитации. Зачем всякий раз вычитать 9,81 из показаний акселерометра, если в этом нет прикладного смысла?

EG54> Играя с грузиками предположил раскрутить горизонтальное колесо одетое на вертикальную ось летящей ракеты. Но прецессия, плюс третий закон. А если два колеса, одетые на одну вертикальную ось, но вращающиеся в разные стороны. Прецессия будет? А значит вертикаль?
Вы почти "украли" у меня эту идею. Про гироскоп в ракете, раскрученный перед стартом, я давно думал. Только как его раскрутить - нужен очень точный (по качеству изготовления) ротор и дорогие подшипники, да двигатель для раскрутки (ротор двигателя может выполнять роль гироскопа). Питание можно подвести через контакты на борту ракеты. В любительских ракетах вряд ли все это применимо.

Mihail66> Почему ускорение именно в системе координат относительно Земли, а не пассажира (акселерометр это пассажир)?
Мы же хотим определить положение ракеты относительно Земли, а не относительно "пассажира".
Mihail66> Зачем всякий раз вычитать 9,81 из показаний акселерометра, если в этом нет прикладного смысла?
Когда ракета ещё стоит на опоре, акселерометр показывает ускорение 1g, как будто бы ракета уже летит с этим ускорением. Но она не летит. Потому и вычитаем.
Когда ракета в апогее, акселерометр показывает 0g (если предположить, что мы пускаем ракету в безвоздушном пространстве), это, вроде бы, должно говорить о том, что на ракету не действуют никакие силы. Но реально, она падает на землю с ускорением 1g. Поэтому, тоже вычитаем.