Конструкция ракет 2020

Mihail66> Так же на корпусе и обломках стабилизаторов остаются характерные следы от трения по нему фала парашюта. И место обрыва вала чаще всего происходит именно там где по нему прошлись вращающиеся стабилизаторы

Может в этом случае нужно парашют выбрасывать через корму?. Тогда фалу будет не об что тереться.

RocKI> Да будет тебе известно, что именно в момент прекращения тяги достигается максимальная скорость полета.

А я разве что-то другое сказал?
Но ракета разбирается не на самой максимальной скорости, а после прохождения трасзвука в торможении, где начинает резко падать лобовое сопротивление действующее на головной обтекатель. И если он (обтекатель) имеет приличную массу, то он улетает вперед ракеты.

RocKI> И именно на трансзвуке, когда начинают проявляться переходные процессы чаще всего возникают проблемы с флаттером и прочими неприятностями, что доказано всей историей авиации.

Просто в истории авиации головной обтекатель, да и другие части ЛА, никогда не скреплялись друг с другом за счет скользящей посадки.
Но стабилизаторы почему получаются отломанными за счет изгиба, и почему то все хором и в одну сторону.

RocKI> Я не знаю, что надо сделать, чтобы ГО отъехало, но даже если это (по неведомым мне причинам) у кого-то происходит, то это случай экзотический и списывать на него все неприятности значит, по-моему, пудрить мозги конкурентам.

Случай далеко не экзотический. А чтобы такое произошло достаточно нагрузить ГО и сделать его сцепление с корпусом достаточно свободным. Это далеко не все неприятности, а лишь одна из тех которая может привести к аварии на взлете. Но почему то такие аварии принято списывать на недостаточную прочность конструкции, или на флаттер, а иные варианты в расчет просто не берутся. А, "пудрить мозги конкурентам" - я не понимаю о чем ты.

apakhom> резкий провал давления (как бы ракета с 600м ушла на 1500м) и потом его восстановление.

Путаешь причину и следствие.

apakhom> Это какая же силища у земной атмосферы!

А ты прикинь подъемную силу на стабилизаторе 1 дм3 при скорости звука даже при коэффициенте Сy=0,1 (отклонение в районе 1-2 градусов). По моим прикидкам 5 кг. Плюс резонансное явление, которое это значение увеличивает в разы.

EG54> Может в этом случае нужно парашют выбрасывать через корму?. Тогда фалу будет не об что тереться.

Сложно реализовать, да и не за чем. Если парашют выбрасывается когда положено, а не на полном ходу, то и проблем не возникает.

apakhom>> резкий провал давления (как бы ракета с 600м ушла на 1500м) и потом его восстановление.
RocKI> Путаешь причину и следствие.

На мой взгляд как раз все логично. Голова отделяясь от ракеты создает внутри корпуса разряжение, барометр фиксирует это как резкое увеличение высоты.

Mihail66> где начинает резко падать лобовое сопротивление действующее на головной обтекатель.

Резко падает и становится отрицательным? Впрочем, если тебе нравиться бороться с ветряными мельницами, копье тебе в руки и Россинанта под задницу. Я умываю руки.

RocKI> Резко падает и становится отрицательным?

Зачем отрицательным? Для того чтобы ГО отделился вовсе не нужно давать ему ускорения, достаточно просто дать ему свободу, и продолжать тормозить хвостовую часть.

RocKI>> Я умываю руки.
Воля твоя. Можно бесконечно колдовать над креплением стабилизаторов, и они перестанут отрываться в аналогичных условиях. Но голова будет продолжать стремиться улететь быстрей ракеты.

RocKI>> Резко падает и становится отрицательным?
Mihail66> Зачем отрицательным? Для того чтобы ГО отделился вовсе не нужно давать ему ускорения, достаточно просто дать ему свободу, и продолжать тормозить хвостовую часть.

Это противоречит аэродинамике. Тормозящая сила при малых углах атаки в основном приходится именно на голову, а не на стабилизаторы или корпус.

RocKI>>> Я умываю руки.
Mihail66> Воля твоя. Можно бесконечно колдовать над креплением стабилизаторов, и они перестанут отрываться в аналогичных условиях. Но голова будет продолжать стремиться улететь быстрей ракеты.

а воздух будет ей не давать.

Б.г.> Это противоречит аэродинамике. Тормозящая сила при малых углах атаки в основном приходится именно на голову, а не на стабилизаторы или корпус.

Сейчас перестанет противоречить.
Тормозящая сила пусть и приходится на голову, но обтекатель по сравнению со всей остальной частью ракеты предмет маленький, и в то же время тяжелый (если он нагружен дополнительной массой). Таким образом его инерционность (накопленная кинетическая энергия) превосходит инерционность хвостовой части.
По сути, пустой моторный отсек и стабилизаторы являются тормозом для нагруженного обтекателя, поэтому всю кормовую часть просто сдувает потоком.

Б.г.> ...а воздух будет ей не давать.

Вот как раз при переходе через трансзвук в торможении происходит резкое снижение этой тормозящей силы на ГО. В то время как сила трения корпуса продолжает стремительно расти.

Б.г.>> Это противоречит аэродинамике. Тормозящая сила при малых углах атаки в основном приходится именно на голову, а не на стабилизаторы или корпус.
Mihail66> Сейчас перестанет противоречить.
Mihail66> Тормозящая сила пусть и приходится на голову, но обтекатель по сравнению со всей остальной частью ракеты предмет маленький, и в то же время тяжелый (если он нагружен дополнительной массой). Таким образом его инерционность (накопленная кинетическая энергия) превосходит инерционность хвостовой части.

Во-первых, нет, не превосходит, если ты имеешь в виду удельную кинетическую энергию (ну нет такого понятия, как "инерционность частей ракеты"). Во-вторых, удельная кинетическая энергия тут не играет роли, потому что корпус находится в аэродинамической тени головного обтекателя, и 90% силы приходятся всё равно на обтекатель, и только 10% - на корпус.

Mihail66> По сути, пустой моторный отсек и стабилизаторы являются тормозом для нагруженного обтекателя, поэтому всю кормовую часть просто сдувает потоком.

Наоборот - обтекатель является тормозом для ракеты, потому что он "раздвигает" воздух, а ракете достаётся уже "раздвинутый".

Б.г.>> ...а воздух будет ей не давать.
Mihail66> Вот как раз при переходе через трансзвук в торможении происходит резкое снижение этой тормозящей силы на ГО. В то время как сила трения корпуса продолжает стремительно расти.

ЭТО ВРЕДНЕЙШЕЕ ЗАБЛУЖДЕНИЕ!!!

Графики, которые ты привёл, это графики КОЭФФИЦИЕНТОВ, а в уравнении для тормозящей силы есть такой член, как ро вэ квадрат пополам. Поэтому с ростом скорости тормозящая сила всегда растёт, монотонно растёт.

Потом, из приведённых графиков, как раз, и следует, что сила, действующая на голову, всегда больше, чем сила, действующая на корпус.

И, наконец, из этих графиков следует, что, с ростом скорости, доля обтекателя растёт (коэффициент бокового трения падает быстрее, чем коэффициент лобового сопротивления).

Б.г.> Графики, которые ты привёл, это графики КОЭФФИЦИЕНТОВ

Ха-ха, бывает

Б.г.> Во-первых, нет, не превосходит, если ты имеешь в виду удельную кинетическую энергию (ну нет такого понятия, как "инерционность частей ракеты").

Да, именно удельная кинетическая энергия (я что то правильную формулировку потерял).

Б.г.> Во-вторых, удельная кинетическая энергия тут не играет роли, потому что корпус находится в аэродинамической тени головного обтекателя, и 90% силы приходятся всё равно на обтекатель, и только 10% - на корпус.

А как же силы трения?

Б.г.> Наоборот - обтекатель является тормозом для ракеты, потому что он "раздвигает" воздух, а ракете достаётся уже "раздвинутый".

Наверно это больше к сверхзвуку относится?

Б.г.> Графики, которые ты привёл, это графики КОЭФФИЦИЕНТОВ, а в уравнении для тормозящей силы есть такой член, как ро вэ квадрат пополам. Поэтому с ростом скорости тормозящая сила всегда растёт, монотонно растёт.

Ну так я и не пытаюсь этому противоречить.
Но заметь, что с падением скорости тормозящая сила падает, а вот сила трения корпуса об воздух делает это не так стремительно.

Б.г.> Потом, из приведённых графиков, как раз, и следует, что сила, действующая на голову, всегда больше, чем сила, действующая на корпус.

А вот ткни пальцем в график, чтобы я тоже это увидел.

Б.г.> И, наконец, из этих графиков следует, что, с ростом скорости, доля обтекателя растёт (коэффициент бокового трения падает быстрее, чем коэффициент лобового сопротивления).

И вот именно поэтому "отрыв" головы как правило приходится не на момент прекращения тяги двигателя, а как раз на момент перехода из сверхзвуковой на дозвуковую скорость, где доля обтекателя очень резко падает.

Б.г.>> Во-вторых, удельная кинетическая энергия тут не играет роли, потому что корпус находится в аэродинамической тени головного обтекателя, и 90% силы приходятся всё равно на обтекатель, и только 10% - на корпус.
Mihail66> А как же силы трения?

А если бы их не было, на корпус бы приходилось 0% Ну, на стабилизаторы пара процентов.

Б.г.>> Графики, которые ты привёл, это графики КОЭФФИЦИЕНТОВ, а в уравнении для тормозящей силы есть такой член, как ро вэ квадрат пополам. Поэтому с ростом скорости тормозящая сила всегда растёт, монотонно растёт.
Mihail66> Ну так я и не пытаюсь этому противоречить.
Mihail66> Но заметь, что с падением скорости тормозящая сила падает, а вот сила трения корпуса об воздух делает это не так стремительно.

Ну и что? создаваемое этой силой ускорение, тормозящее корпус ракеты, всё равно, гораздо меньше, чем создаваемое силой лобового сопротивления ускорение, тормозящее её голову.

Б.г.>> Потом, из приведённых графиков, как раз, и следует, что сила, действующая на голову, всегда больше, чем сила, действующая на корпус.
Mihail66> А вот ткни пальцем в график, чтобы я тоже это увидел.
Б.г.>> И, наконец, из этих графиков следует, что, с ростом скорости, доля обтекателя растёт (коэффициент бокового трения падает быстрее, чем коэффициент лобового сопротивления).
Mihail66> И вот именно поэтому "отрыв" головы как правило приходится не на момент прекращения тяги двигателя, а как раз на момент перехода из сверхзвуковой на дозвуковую скорость, где доля обтекателя очень резко падает.

Да нифига она резко не падает. Эх, ладно, я понял, больше не буду ввязываться в эти споры.

Б.г.> Да нифига она резко не падает. Эх, ладно, я понял, больше не буду ввязываться в эти споры.

Т.е. показать мне то место на графике "где сила действующая на голову всегда больше, чем сила, действующая на корпус" мне не предвидится?

Я бы и не озадачился этой проблемой, если бы все было так гладко. Но, около десятка аварий связанных с "разборкой" ракеты на полном ходу меня напрягли.
Чем тогда объяснить такую регулярную аварийность с нагруженной головной частью?

Mihail66> Чем тогда объяснить такую регулярную аварийность с нагруженной головной частью?
флаттером

Б.г.> флаттером

Хорошо!
Тогда объясни мне каким образом эти самовозбуждающиеся незатухающие изгибающие и крутящие автоколебания способствуют отделению головной части, если на нее давит АД-сопротивление? И почему это происходит только с нагруженной головой?

Mihail66> Чем тогда объяснить такую регулярную аварийность с нагруженной головной частью?

Головная часть тут ни при чём, причина в большей скорости полёта. Ты применяешь более мощные двигатели и скорости стали больше, соответственно возросли аэродинамические нагрузки на весь корпус ракеты кратно. И у канализационного пластика уже просто не хватает жёсткости, чтобы противостоять флаттеру, который может быть с любым летящим телом, а не только со стабилизаторами.

Ну и плюс ещё окна и всякие выступы в поток - из-за них нагнетается большое избыточное давление внутри корпуса на высоких скоростях, особенно на сверхзвуке.

Б.г.>> флаттером
Mihail66> Хорошо!
Mihail66> Тогда объясни мне каким образом эти самовозбуждающиеся незатухающие изгибающие и крутящие автоколебания способствуют отделению головной части, если на нее давит АД-сопротивление? И почему это происходит только с нагруженной головой?

"Центробежная сила"

Б.г.> "Центробежная сила"

Да ладно! Откуда такая красивая картинка?
ЦТ находится почти в голове, по крайней мере хвостом она пархать будет значительно интенсивней. Тут-то как раз стабилизаторам заказано отойти, а не голове. И уж коли фтаттер должен быть в этом виноват, то это происходило бы где-то на трансзвуковой скорости, а не когда ЛА из нее выйдет.

Б.г.>> "Центробежная сила"
Mihail66> Да ладно! Откуда такая красивая картинка?
Mihail66> ЦТ находится почти в голове, по крайней мере хвостом она пархать будет значительно интенсивней. Тут-то как раз стабилизаторам заказано отойти, а не голове. И уж коли фтаттер должен быть в этом виноват, то это происходило бы где-то на трансзвуковой скорости, а не когда ЛА из нее выйдет.

Флаттер имеет место гораздо раньше, где-то при 0,7, а то и 0,6 Маха. и насчёт расположения ЦТ позволю себе усомниться. Картинку я нарисовал сам, за 10 минут в пэйнте. Но она гораздо ближе к действительности, чем "инерционность".
Именно это "вытрясает" голову из ракеты, создавая разрежение в парашютном отсеке, преодолевая аэродинамический прижим.

Б.г.> Флаттер имеет место гораздо раньше, где-то при 0,7, а то и 0,6 Маха.

Вот ты очень точно сейчас скорость обозначил, как раз на этом участке как правило и происходит отлет головы.

Б.г.> Именно это "вытрясает" голову из ракеты, создавая разрежение в парашютном отсеке, преодолевая аэродинамический прижим.

Про разряжение в парашютном отсеке я тоже позаботился. Там отверстия просверлены, чтобы с ростом высоты давление не выталкивало голову.

Я вот тут сейчас силы трения обтекаемых тел кинулся "изучать", и практически во всех источниках указывается на то, что на больших скоростях главным образом работает сила давления, а вот на малых скоростях как раз сила трения начинает преобладать над силой давления.

Б.г.>> Флаттер имеет место гораздо раньше, где-то при 0,7, а то и 0,6 Маха.
Mihail66> Вот ты очень точно сейчас скорость обозначил, как раз на этом участке как правило и происходит отлет головы.
Б.г.>> Именно это "вытрясает" голову из ракеты, создавая разрежение в парашютном отсеке, преодолевая аэродинамический прижим.
Mihail66> Про разряжение в парашютном отсеке я тоже позаботился. Там отверстия просверлены, чтобы с ростом высоты давление не выталкивало голову.

Не, ты не понял, разряжение в парашютном отсеке создаёт сама голова, вылетая из-за "вытрясания", оно должно бы помешать её вытрясти, но его не хватает. Просверленные отверстия облегчают вытрясание головы, хотя, конечно, идеологически нужны для правильного определения высоты по давлению.

Mihail66> Я вот тут сейчас силы трения обтекаемых тел кинулся "изучать", и практически во всех источниках указывается на то, что на больших скоростях главным образом работает сила давления, а вот на малых скоростях как раз сила трения начинает преобладать над силой давления.

Малых - это меньше 0,45 Маха, и, вдобавок, для хорошо обтекаемых тел. Там, да, правильная форма головы и хвоста позволяют уменьшить сопротивление давления меньше сопротивления трения. НО ПОМНИМ ПРО ВЭ КВАДРАТ!!! ТАМ, НА МАЛЫХ СКОРОСТЯХ, ОБЕ ЭТИ КОМПОНЕНТЫ ТОЖЕ МАЛЫ!!!

Б.г.> Не, ты не понял, разряжение в парашютном отсеке создаёт сама голова, вылетая из-за "вытрясания", оно должно бы помешать её вытрясти, но его не хватает. Просверленные отверстия облегчают вытрясание головы, хотя, конечно, идеологически нужны для правильного определения высоты по давлению.

Спасибо за пояснения. Тогда и я поясню, что парашютный отсек у меня ни как не связан с отсеком электроники. У барометра свои дырки, а у парашюта свои. Дырки в парашютным отсеке как раз таки выравнивают давление с ростом высоты, и как раз для того, чтобы внутренним давлением не выдавило голову.

Б.г.> Малых - это меньше 0,45 Маха, и, вдобавок, для хорошо обтекаемых тел. Там, да, правильная форма головы и хвоста позволяют уменьшить сопротивление давления меньше сопротивления трения. НО ПОМНИМ ПРО ВЭ КВАДРАТ!!! ТАМ, НА МАЛЫХ СКОРОСТЯХ, ОБЕ ЭТИ КОМПОНЕНТЫ ТОЖЕ МАЛЫ!!!

Да вот хрензнат на какой именно скорости голова отрывается. Может это и происходит на 0,45М.
Ну так а причем здесь "ВЭ КВАДРАТ", он ведь никак не меняет соотношения сил трения и давления. Но если коэффициенты этих сил изменяются разнонаправленно при изменении скорости, то я предполагаю, что в процессе торможения сила трения корпуса может превзойти силу давления на ГО.

ПС
Впрочем твоя версия мне тоже очень интересна. Если предположить что на какой-то скорости появляется флаттер, и корпус входит в резонанс, то очень возможно что автоколебания провоцирует отделение тяжелой головы за счет расшатывания ее в месте посадки в корпус.

Б.г.>> Не, ты не понял, разряжение в парашютном отсеке создаёт сама голова, вылетая из-за
Mihail66> Ну так а причем здесь "ВЭ КВАДРАТ", он ведь никак не меняет соотношения сил трения и давления. Но если коэффициенты этих сил изменяются разнонаправленно при изменении скорости, то я предполагаю, что в процессе торможения сила трения корпуса может превзойти силу давления на ГО.

Да что ты так зациклился на "соотношении". Важны ведь абсолютные силы и ускорения, а не доли их. Вот у покоящейся ракеты все 100% обусловлены трением. Или, когда ты её несёшь в руках со скоростью 1 м/с, тоже 99% приходятся на трение. Но, ведь, голова не выскакивает?

Нет, не может. Ну, то есть, разница сил лобового сопротивления и трения может и быть в пользу трения, но, при настолько маленьких скоростях, что эта разница ничто, по сравнению с силой трения головного обтекателя о корпус.

При 50, 100, 200, или 250 м/с, сила лобового сопротивления всегда больше силы трения, и голова ну никак не может "обогнать" корпус, если, конечно, не увеличивать специально сопротивление корпуса, сделав, например, гигантские стабилизаторы, или юбку, или ещё что-нибудь.

Б.г.> Да что ты так зациклился на "соотношении". Важны ведь абсолютные силы и ускорения, а не доли их.

Ну так ведь в соотношении этих абсолютных сих (какая из них больше или меньше) и кроется ответ про отделение головы.

Б.г.> Вот у покоящейся ракеты все 100% обусловлены трением. Или, когда ты её несёшь в руках со скоростью 1 м/с, тоже 99% приходятся на трение. Но, ведь, голова не выскакивает?

Потому что если я резко остановлюсь, то сила трения все равно будет меньше чем сила сцепления головы с корпусом, ускорение не то.


Б.г.> Нет, не может. Ну, то есть, разница сил лобового сопротивления и трения может и быть в пользу трения, но, при настолько маленьких скоростях, что эта разница ничто, по сравнению с силой трения головного обтекателя о корпус.

Это спорный вопрос.
Например если масса ГО 1кг, ускорение минус 10g, и предположить самый невероятный случай, что сопротивление приходится только на трение корпуса, а голова в воздух не упирается, то ее придется крепить с усилием в 10 кгс. А если ее закрепить слабее, то вероятность отрыва головы будет зависеть уже как раз от соотношения сил трения и давления. Вот на сколько они между собой сопоставимы?

Б.г.> При 50, 100, 200, или 250 м/с, сила лобового сопротивления всегда больше силы трения...

Ну где бляха про это прописано? Если Сх силы давления с разы меньше чем Сх трения, то подставляй в формулу скорость и мидель, и будет все наборот.