Форум Новости Космонавтики

Тематические разделы => Средства выведения и другие технические вопросы => Тема начата: RadioactiveRainbow от 07.06.2008 12:48:29

Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 07.06.2008 12:48:29
Вопрос. До какого уровня можно снизить перегрузки при торможении по баллистической траектории?
Что для этого необходимо сделать?

Первая мысль - увеличить Сх, чтобы бОльшая часть скорости гасилась на большой высоте.
Вторая мысль - но на низких высотах этот же большой Сх приведет к повышению пиковых перегрузок.
Вывод - максимально увеличивать Сх на больших высотах и скоростях и постепенно снижать по мере торможения и увеличения плотности атмосферы.

Где ошибка?
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Игорь Суслов от 07.06.2008 11:21:16
ЦитироватьВывод - максимально увеличивать Сх на больших высотах и скоростях и постепенно снижать по мере торможения и увеличения плотности атмосферы.
Т.е. СА должен быть изменяемой геометрии?

А, вообще, для "шарика", на пиковую перегрузку при возвращении НЕ ВЛИЯЕТ НИ Сх, НИ нагрузка на мидель!!!! Для экспоненциальной атмосферы. Для неизменного Сх и нагрузки на мидель.
А влияет только угол и скорость "входа" в атмосферу.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 07.06.2008 13:42:14
ЦитироватьТ.е. СА должен быть изменяемой геометрии?
Учитывая осесимметричность капсулы - организовать это не проблема. По аналогии с регурируемыми соплами ТРД.

ЦитироватьА, вообще, для "шарика", на пиковую перегрузку при возвращении НЕ ВЛИЯЕТ НИ Сх, НИ нагрузка на мидель!!!! Для экспоненциальной атмосферы.
А влияет только угол и скорость "входа" в атмосферу.
Любопытно...
А для не шарика?
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Игорь Суслов от 07.06.2008 11:45:18
Цитировать
ЦитироватьТ.е. СА должен быть изменяемой геометрии?
Учитывая осесимметричность капсулы - организовать это не проблема. По аналогии с регурируемыми соплами ТРД.
Хех :) Но это будет уже НЕ баллистический спуск... Ты предлагаешь менять положение ЦМ?

ЦитироватьА для не шарика?
А какая разница, если спуск баллистический (т.е. неуправляемый) и аппарат аэродинамически устойчивый и принебрегаем мелкими колебаниями аппарата?
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: поверхностный от 07.06.2008 13:55:45
ИМХО, здраво.
Особенно для суборбитального спуска, потому, что ему-то никакое качество не уменьшит перегрузку.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Игорь Суслов от 07.06.2008 11:57:01
ЦитироватьИМХО, здраво.
Особенно для суборбитального спуска, потому, что ему-то никакое качество не уменьшит перегрузку.
Именно АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ качество сможет изменить пик перегрузки :) Но это уже управляемый спуск.

Например, аэродинамическое качество той же "фары" а-ля СА "Союз", всего лишь 0,3, позволяет снизить перегрузку с баллистической 8g до 3-4g при оптимальном управлении.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 07.06.2008 14:08:48
Перегрузка зависит от аэродинамических сил, действующих на аппарат. Аэродинамические силы даже для аппарата с нулевым качеством зависят от условий полета (число Маха, давление среды) и от характеристик тела (нагрузка на мидель, Сх). Верно?

Для аппарата с постоянными параметрами перегрузкабудет существенно меняться по ходу торможения, с изменением скорости полета и высоты. Это очевидно.

Если непрерывно менять параметры аппарата таким образом, чтобы на протяжении всего спуска перегрузка была постоянна (я понимаю, что это нереализуемо, но чисто гипотетически предположим такой случай) - тогда перегрузка не превысит 2-3g (грубая оценка в ReentryModel для нулевого качества).


Меня интересует вопрос - можно ли, увеличивая перегрузку при малой расходонапряженности (плотность*скорость) среды и уменьшая при большой (на большой и малой высоте соответственно), существенно (хотя бы до 5-6) снизить перегрузки баллистической капсулы.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Игорь Суслов от 07.06.2008 12:18:20
ЦитироватьАэродинамические силы даже для аппарата с нулевым качеством зависят от условий полета (число Маха, давление среды) и от характеристик тела (нагрузка на мидель, Сх). Верно?
Не вполне :) Сх=f(число Маха (Э.Мах - австрийский физик, все же!), геометрия тела, угол атаки, кинематическая вязкость и т.д.)


ЦитироватьЕсли непрерывно менять параметры аппарата таким образом, чтобы на протяжении всего спуска перегрузка была постоянна - тогда перегрузка не превысит 2-3g (грубая оценка в ReentryModel для нулевого качества).
Ну-ка, как ты это оценил?

ЦитироватьМеня интересует вопрос - можно ли, увеличивая перегрузку при малой расходонапряженности (плотность*скорость) среды и уменьшая при большой (на большой и малой высоте соответственно), существенно (хотя бы до 5-6) снизить перегрузки баллистической капсулы.
Ну, это уже будет далеко НЕ баллистический спуск, кроме того, такого рода "управление" будет на порядок сложнее обычного "штатного" управления при УС СА Союз.
Кроме того, "расходонапряженность (плотность*скорость) среды" называется скоростным напором :) "ро-вэ-квадрат пополам", имеет размерность давления :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Fakir от 07.06.2008 14:29:33
ЦитироватьВопрос. До какого уровня можно снизить перегрузки при торможении по баллистической траектории?
Что для этого необходимо сделать?

Ни до какого. Сколько есть - меньше не будет.

ЦитироватьПервая мысль - увеличить Сх, чтобы бОльшая часть скорости гасилась на большой высоте.

Бессмысленно. При спуске без АК пиковые величины перегрузок одни и те же, только достигаются на разных высотах.

ЦитироватьВторая мысль - но на низких высотах этот же большой Сх приведет к повышению пиковых перегрузок.

Именно. И пик будет практически тот же самый.

ЦитироватьВывод - максимально увеличивать Сх на больших высотах и скоростях и постепенно снижать по мере торможения и увеличения плотности атмосферы.

Можно.
Но это вообще-то уже не баллистический спуск всё же.

ЦитироватьГде ошибка?

Да нет ошибки. Но технически сложно. Даже довести перегрузки до уровня союзовских при управляемом спуске - и масса при этом увеличится.
Так что смысла нет особого.

А вообще - см. здесь
http://forums.airbase.ru/2007/06/t55982--Spusk-s-orbity-i-teplozaschita-KA.html

Там где-то и картинки подобных концептов были.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 07.06.2008 17:56:34
ЦитироватьМожно.
Но это вообще-то уже не баллистический спуск всё же.
Cамый что ни на есть баллистический - аэродинамическое качество равно нулю. Вектор силы всегда направлен против вектора скорости. Угол атаки всегда нулевой.

ЦитироватьНу, это уже будет далеко НЕ баллистический спуск, кроме того, такого рода "управление" будет на порядок сложнее обычного "штатного" управления при УС СА Союз.
Насчет баллистического - см. выше.
И почему же система управления будет сложнее? Надо всего лишь менять один параметр (площадь миделя, например, или угол раскрытия "юбки") в зависимости от, например, высоты по заранее намеченой программе. При хорошем соответствии теоретической модели практике - можно вообще по времени. То есть принципиально не нужна привязка к ориентации. Что сложного-то? =/

Да, спасибо насчет напора. Никак не мог вспомнить это словосочетание )
Однако ро*вэ тоже есть. По крайней мере в теории ракетных двигателей применяется  :roll:

ЦитироватьНу-ка, как ты это оценил?
:|
Эм... Хороший вопрос. Как только вспомню - сразу сообщу...
А, блин! Хехе. :)
В RM прикинул +-лапоть время торможения от 7 км/с до 0, поделил скорость на время и получил минимально возможную перегрузку - которая реализуется в случае равномерного распределения ускорения по времени.


ЦитироватьНи до какого. Сколько есть - меньше не будет.
Почему?
Вы поняли мою основную идею - менять по ходу движения в атмосфере аэродинамические параметры осесимметричной (с нулевым АК) капсулы для сглаживания графика силы по времени?
Чисто гипотетически (если менять геометрические параметры капсулы в бесконечно широких пределах) можно вообще выпрямить график ускорения в прямую линию. Разве не так?
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 08.06.2008 02:30:16
Потыкал пальчиком в RM.

Для капсулы М=3000 S=3,4м2 макс перегрузка - 8,3
Для капсулы М=3000 S=7,0м2 макс перегрузка - 7,9

Переключение S=7.0->3.4 :
Макс перегрузка - 7,4. И это я совсем не напрягался.
То есть, конечно, перегрузка большая, но она меньше чем у каждого из крайних фиксированных вариантов.


А если поставить себе цель, да напрячься - я уверен, можно без особого труда сбросить до 5-6. Регулированием всего лишь одного параметра по времени (или по значению перегрузки). Без навигации вообще.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 09.06.2008 17:43:01
Считал.
Результаты не обнадеживающие (

Макс перегрузку удается снизить не более чем до 7.5.
Чтобы снизить еще больше необходимо менять площадь миделя на порядок, что представляется уже нецелесообразным.

Куда проще посадить в капсулу с ненулевым качеством человечка перед иллюминатором, и дать ему в зубы рукоятку управления по крену.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 09.06.2008 20:52:05
ЦитироватьСчитал.
Результаты не обнадеживающие (
Макс перегрузку удается снизить не более чем до 7.5.
Чтобы снизить еще больше необходимо менять площадь миделя на порядок, что представляется уже нецелесообразным.
Куда проще посадить в капсулу с ненулевым качеством человечка перед иллюминатором, и дать ему в зубы рукоятку управления по крену.
Почему вы считаете нецелесообразным менять площаль? ;)
 Представьте, что аппарат плоский. ;)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 09.06.2008 21:28:29
ЦитироватьПочему вы считаете нецелесообразным менять площаль?  
Представьте, что аппарат плоский.
Я считаю нецелесообразным менять площадь аппарата в таких широких пределах.
Я нарисовал капсулу с площадью, меняющейся в 3,5 раза за счет раскрытия "лепестков" - и то конструкция получилась монструозной.
Дальше гемор по созданию системы существенно перевешивает преимущества.

Плоский аппарат делать тоже смысла мало. Массовое совершенство у него будет более чем посредственным, относительная масса ТЗП высокой...
А увеличение Сх будет сравнительно небольшое, и так же не меняющее ситуацию.


Увы, идея оказалась практически мертворожденной :(
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: SpaceR от 09.06.2008 22:19:56
ЦитироватьЯ нарисовал капсулу с площадью, меняющейся в 3,5 раза за счет раскрытия "лепестков" - и то конструкция получилась монструозной.
Дальше гемор по созданию системы существенно перевешивает преимущества.

Плоский аппарат делать тоже смысла мало. Массовое совершенство у него будет более чем посредственным, относительная масса ТЗП высокой...
А увеличение Сх будет сравнительно небольшое, и так же не меняющее ситуацию.

Увы, идея оказалась практически мертворожденной :(
Бывает...
Плюс хотя бы в том, что Вы достаточно быстро это вычислили ;)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Дмитрий В. от 09.06.2008 21:45:21
Цитировать
ЦитироватьПочему вы считаете нецелесообразным менять площаль?  
Представьте, что аппарат плоский.
Я считаю нецелесообразным менять площадь аппарата в таких широких пределах.
Я нарисовал капсулу с площадью, меняющейся в 3,5 раза за счет раскрытия "лепестков" - и то конструкция получилась монструозной.
Дальше гемор по созданию системы существенно перевешивает преимущества.

(
Попробуйте вместо лепестков надувные баллоны :lol:
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 09.06.2008 23:27:30
Цитировать
ЦитироватьЯ нарисовал капсулу с площадью, меняющейся в 3,5 раза за счет раскрытия "лепестков" - и то конструкция получилась монструозной.
Дальше гемор по созданию системы существенно перевешивает преимущества.

Плоский аппарат делать тоже смысла мало. Массовое совершенство у него будет более чем посредственным, относительная масса ТЗП высокой...
А увеличение Сх будет сравнительно небольшое, и так же не меняющее ситуацию.

Увы, идея оказалась практически мертворожденной :(
Бывает...
Плюс хотя бы в том, что Вы достаточно быстро это вычислили ;)
ЁПРСТ...

 "Плоский аппарат" это, например, шаттл.
 :D

 RadioactiveRainbow у вас две "ошибки" в вашей идее.
 Первая, надо менять не Cx, а мидель, это, скажем так, проще. :)
 Второе, вы представили себе трансформер, а можно просто взять, например, цилиндр, сперва лететь боком, а потом переориентировать его основанием вперёд. :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 09.06.2008 23:32:48
ЦитироватьПопробуйте вместо лепестков надувные баллоны :lol:
Зачем так сложно?
 Конус с аэродинамическими рулями для изменения балансировочного угла атаки. ;) :D
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: SpaceR от 10.06.2008 00:13:49
ЦитироватьЁПРСТ...

"Плоский аппарат" это, например, шаттл.  
:D

RadioactiveRainbow у вас две "ошибки" в вашей идее.
Первая, надо менять не Cx, а мидель, это, скажем так, проще. :)
Второе, вы представили себе трансформер, а можно просто взять, например, цилиндр, сперва лететь боком, а потом переориентировать его основанием вперёд.
 :)
Цитировать... Конус с аэродинамическими рулями для изменения балансировочного угла атаки. ;) :D
Бродяга, а о чём это вы вообще?

Прочтите лучше первое сообщение этой темы ещё раз. Или 2 раза.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 10.06.2008 00:42:56
Цитировать
ЦитироватьЁПРСТ...
"Плоский аппарат" это, например, шаттл.  
:D
RadioactiveRainbow у вас две "ошибки" в вашей идее.
Первая, надо менять не Cx, а мидель, это, скажем так, проще. :)
Второе, вы представили себе трансформер, а можно просто взять, например, цилиндр, сперва лететь боком, а потом переориентировать его основанием вперёд.
 :)
Цитировать... Конус с аэродинамическими рулями для изменения балансировочного угла атаки. ;) :D
Бродяга, а о чём это вы вообще?
Прочтите лучше первое сообщение этой темы ещё раз. Или 2 раза.
ЦитироватьВопрос. До какого уровня можно снизить перегрузки при торможении по баллистической траектории?
Что для этого необходимо сделать?
Первая мысль - увеличить Сх, чтобы бОльшая часть скорости гасилась на большой высоте.
Вторая мысль - но на низких высотах этот же большой Сх приведет к повышению пиковых перегрузок.
Вывод - максимально увеличивать Сх на больших высотах и скоростях и постепенно снижать по мере торможения и увеличения плотности атмосферы.
Где ошибка?
Вы не поняли о чём? :)

 При малом скоростном напоре повернуть аппарат к набегающему потоку той стороной, где площадь поперечного сечения больше, при высоком скоростном напоре развернуть его так, чтобы площадь была меньше.
 RadioactiveRainbow предложил менять Cx, но проще развернуть аппарат по-другому.

 Собственно шаттл так и садится, насколько я помню, он уменьшает угол атаки.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 10.06.2008 00:58:43
Да, такой вариант я не учел... А идея красивая.

Но все равно существенных преимуществ нет.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 10.06.2008 01:15:01
ЦитироватьДа, такой вариант я не учел... А идея красивая.

Но все равно существенных преимуществ нет.
Ещё как есть! :D

 Просто это "сложно и дорого", как всегда. :D
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Tiamat от 10.06.2008 01:18:09
Позвольте, но мистер Рутан вроде давно это уже применил, складывая крылья пепелаца при спуске.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: SpaceR от 10.06.2008 03:08:49
ЦитироватьПозвольте, но мистер Рутан вроде давно это уже применил, складывая крылья пепелаца при спуске.
Речь идёт о спуске БЕЗ подъёмной силы. И БЕЗ углов атаки. Как волан, к примеру.
Чтобы аппарату не нужно было поддерживать определенную ориентацию к потоку, а лететь на режиме самостабилизации.

Поэтому как пример не годится ни Шаттл, ни любое другое тело, имеющее углы атаки к потоку.
Даже если аппарат имеет угол атаки (и подъемную силу) в режиме устойчивой стабилизации, он всё равно в неуправляемом режиме может развернуться в другую сторону, превратив подъёмную силу в заглубляющую.

А Радуга в основном прав в своих выводах, да и менять предлагал (судя по описанию) не только Сх, но и мидель.
Ставить же аппарат то торцом, то ребром к потоку - это неудобно в плане конструктивного исполнения аппарата: ему придётся иметь больше плоцадь и массу ТЗП.

Впрочем, обсуждать тут дальше всё равно нечего.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 10.06.2008 15:36:24
Цитировать
ЦитироватьПозвольте, но мистер Рутан вроде давно это уже применил, складывая крылья пепелаца при спуске.
Речь идёт о спуске БЕЗ подъёмной силы. И БЕЗ углов атаки. Как волан, к примеру.
Чтобы аппарату не нужно было поддерживать определенную ориентацию к потоку, а лететь на режиме самостабилизации.
Поэтому как пример не годится ни Шаттл, ни любое другое тело, имеющее углы атаки к потоку.
Даже если аппарат имеет угол атаки (и подъемную силу) в режиме устойчивой стабилизации, он всё равно в неуправляемом режиме может развернуться в другую сторону, превратив подъёмную силу в заглубляющую.
А Радуга в основном прав в своих выводах, да и менять предлагал (судя по описанию) не только Сх, но и мидель.
Ставить же аппарат то торцом, то ребром к потоку - это неудобно в плане конструктивного исполнения аппарата: ему придётся иметь больше плоцадь и массу ТЗП.
Впрочем, обсуждать тут дальше всё равно нечего.
Во-первых, речь не шла о неуправляемом торможении, раз мы подстраиваемся под перегрузку, то мы уже управляем движением.
 Во-вторых, можно просто использовать что-то вроде конуса с аэродинамическими рулями большого размера. При малых скоростных напорах мы их раскрываем, при больших складываем.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: SpaceR от 11.06.2008 01:09:01
ЦитироватьВо-первых, речь не шла о неуправляемом торможении, раз мы подстраиваемся под перегрузку, то мы уже управляем движением.
 Во-вторых, можно просто использовать что-то вроде конуса с аэродинамическими рулями большого размера. При малых скоростных напорах мы их раскрываем, при больших складываем.
Во первых, речь шла ИМЕННО о НЕУПРАВЛЯЕМОМ в плане ориентации СА. Управление только за счёт изменения его сопротивления, которое можно подстроить под показания простейшего акселерометра. Это гораздо проще, чем система управления ориентацией СА по всем трём осям.
Во-вторых, а зачем Вы повторяете ещё раз (уже от себя) идею Радуги? Он именно с такого принципа и начинал.
Следовало  прочесть тему с самого начала.

На этом замолкаю - ИМХО по теме обсуждать больше нечего.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 11.06.2008 13:54:07
ЦитироватьВо первых, речь шла ИМЕННО о НЕУПРАВЛЯЕМОМ в плане ориентации СА. Управление только за счёт изменения его сопротивления, которое можно подстроить под показания простейшего акселерометра. Это гораздо проще, чем система управления ориентацией СА по всем трём осям.
Нет сомнения, проще. :D
ЦитироватьВо-вторых, а зачем Вы повторяете ещё раз (уже от себя) идею Радуги? Он именно с такого принципа и начинал.
Следовало  прочесть тему с самого начала.
На этом замолкаю - ИМХО по теме обсуждать больше нечего.
Я просто констатирую, что это "катит", например для спасения первых ступеней РН, где даже важнее не тепловые нагрузки на ступень, а то, чтобы они не разрушились от больших перегрузок при больших скоростных напорах.
 (Правда, они и так не разрушаются.) :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Fakir от 17.06.2008 18:41:43
ЦитироватьРечь идёт о спуске БЕЗ подъёмной силы. И БЕЗ углов атаки. Как волан, к примеру.
Чтобы аппарату не нужно было поддерживать определенную ориентацию к потоку, а лететь на режиме самостабилизации.

Поэтому как пример не годится ни Шаттл, ни любое другое тело, имеющее углы атаки к потоку.

Если вы хотите менять мидель, "крутя" или "покачивая" аппарат - у вас НЕИЗБЕЖНО будет возникать и подъёмная сила.

Таких вариантов рассматривалось немало, например, в одной из монографий начала 70-х авторы (сходу не вспомню фамилии) очень любили СА в виде конуса, сзади срезанного под большим углом, и его на спуске по всякому "покачивали", чтобы играть и миделем в том числе.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 17.06.2008 18:49:35
Вот, что я думал:

(http://files.lealta.ru/img/b/ballist1.gif)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Fakir от 17.06.2008 18:52:18
ЦитироватьПервая мысль - увеличить Сх, чтобы бОльшая часть скорости гасилась на большой высоте.
Вторая мысль - но на низких высотах этот же большой Сх приведет к повышению пиковых перегрузок.
Вывод - максимально увеличивать Сх на больших высотах и скоростях и постепенно снижать по мере торможения и увеличения плотности атмосферы.
Где ошибка?[uote]
 Вы не поняли о чём? :)

Да чего ж тут не понять? :)
Классика-с, любая книжка 60-х годов :)

ЦитироватьПри малом скоростном напоре повернуть аппарат к набегающему потоку той стороной, где площадь поперечного сечения больше, при высоком скоростном напоре развернуть его так, чтобы площадь была меньше.

Это уже близко к управлению спуском СА с аэрод. качеством.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Fakir от 17.06.2008 18:59:05
ЦитироватьЯ считаю нецелесообразным менять площадь аппарата в таких широких пределах.
Я нарисовал капсулу с площадью, меняющейся в 3,5 раза за счет раскрытия "лепестков" - и то конструкция получилась монструозной.
Дальше гемор по созданию системы существенно перевешивает преимущества.

Как раз если уж менять - так надо в максимально широких пределах.

3,5 раза - не очень много.

Чисто для развлечения можно поиграться с чем-нибудь надувным, а-ля "Демонстратор" - у него мидель чуть не на порядок меняется.
Только нам бы надо наоборот - уменьшать мидель по ходу спуска, "сдувая" баллон. Ну, перед посадкой можно снова надуть, если он к тому времени на тряпки не порвётся :lol:

Конечно, оч. большой вопрос, какие удельные теплопотоки еще может стерпеть надувная конструкция - как бы не пришлось баллон делать еще на порядок больше.

Но по крайней мере на КАКОМ-ТО участке спуска в самой верхней атмосфере любой баллон поработать сможет.
Весь вопрос, насколько длинным/коротким окажется такой участок :)

ЦитироватьУвы, идея оказалась практически мертворожденной :(

Типа того :)
СА с нормальным качеством со всех точек зрения лучше.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 18.06.2008 20:40:29
Допустим, СА это ЦИЛИНДР, вроде центрального блока "Энергии". ;)
 Диаметр ~8 метров, длина ~40 метров.

 Эта штуковина имеет аэродинамические рули и сперва летит боковой поверхностью к набегающему потоку, площадь поперечного сечения ~= 8*40 = 320 квадратных метров. На боковой поверхности теплозащита слабенькая, для обеспечения режима торможения при слабых набегающих потоках. :)
 Потом скоростные напоры возрастают и эта штуковина поворачивается торцевой поверхностью к потоку, площадь поперечного сечения ~=(3,14*8**2)/4 ~= 50 квадратных метров. :)
 На торцевой поверхности предусмотрена мощная теплозащита для обеспечения режима торможения при сильных набегающих потоках.

 Разница в площади поперечного сечения ~= 320/50 = 6,4 раза.

 Обыкновенный такой цилиндр, ну там рули надо приделать. ;) :D

 После торможения на боковой поверхности раскрывается парашют, а с другой стороны амортизирующие устройства - для гашения удара о поверхность.
 Простенько так, не особо точная посадка, зато очень просто.
 Объёмы можно сделать ОЧЕНЬ большие - эта штуковина может иметь даже не точно круглое сечение, а сечение в виде скруглённого квадрата. :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 18.06.2008 21:07:01
Э-э-э... а смысел?
Почему бы сразу не тормозить днищем? Существенного выигрыша в перегрузках, как оказалось, достичь не получится...

Да и вообще, ракетные блоки надо сажать таким образом, чтобы перегрузки при посадке совпадали с нормальными эксплуатационными. то есть двигательным отсеком либо головой в поверхность - вертикально.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 18.06.2008 21:29:59
ЦитироватьЭ-э-э... а смысел?
Почему бы сразу не тормозить днищем? Существенного выигрыша в перегрузках, как оказалось, достичь не получится...
Вы уверены? ;)
 При изменении площади раз в 6 начальные перегрузки должны быть существенно больше, а в области высоких скоростных напоров несколько меньше.
 При этом надо бы рассмотреть варианты с разными значениями начального тормозного импульса.
ЦитироватьДа и вообще, ракетные блоки надо сажать таким образом, чтобы перегрузки при посадке совпадали с нормальными эксплуатационными. то есть двигательным отсеком либо головой в поверхность - вертикально.
Как показали данные по падению боковых блоков РН "Энергия" это САМЫЙ ПЛОХОЙ СПОСОБ. :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 18.06.2008 22:13:38
ЦитироватьВы уверены?  
При изменении площади раз в 6 начальные перегрузки должны быть существенно больше, а в области высоких скоростных напоров несколько меньше.
При этом надо бы рассмотреть варианты с разными значениями начального тормозного импульса.
Ну, в реентри модел изменение площади на порядок давало весьма скромный результат. А тут всего в 6 раз...
Конечно, тут мала нагрузка на мидель. Можно и посмотреть поподробнее, но все равно как-то сомнительно.

ЦитироватьКак показали данные по падению боковых блоков РН "Энергия" это САМЫЙ ПЛОХОЙ СПОСОБ.
Опаньки. А их штатно сажали вертикально?  :roll:
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 18.06.2008 22:44:59
ЦитироватьНу, в реентри модел изменение площади на порядок давало весьма скромный результат. А тут всего в 6 раз...
Конечно, тут мала нагрузка на мидель. Можно и посмотреть поподробнее, но все равно как-то сомнительно.
Там есть возможность поиграться со значением тормозного импульса при сходе с орбиты?
Цитировать
ЦитироватьКак показали данные по падению боковых блоков РН "Энергия" это САМЫЙ ПЛОХОЙ СПОСОБ.
Опаньки. А их штатно сажали вертикально?  :roll:
Три (может быть две, не помню точно) боковушки "Энергии" на трансзвуке получили непонятное возмущение и повернулись боком к набегающему потоку.
 Эти три боковушки разбились значительно меньше. :D
 Точнее, все 8 боковушек разбились с взрывом и при этом полностью разрушились, но для этих трёх воронки были меньше, обломки больше, звук взрыва, который слышали наблюдатели, был слабее.

 Непонятное резкое возмущение движения, очевидно, было вызвано тем, что закипел кислород, который оставался в топливопроводе ведущем к двигателю и его выбросило в кислородный бак.
 По крайней мере, эта версия всё объясняет, при этом смещается положение центра масс относительно боковушки, резко дёргается её корпус — положение ЦМ не смещается, смещается положение корпуса относительно ЦМ и, возможно, меняется балансировочный угол атаки.
 Точно этого никто не знает. :D
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: SpaceR от 19.06.2008 01:12:49
ЦитироватьТри (может быть две, не помню точно) боковушки "Энергии" на трансзвуке получили непонятное возмущение и повернулись боком к набегающему потоку.
 Эти три боковушки разбились значительно меньше. :D
 Точнее, все 8 боковушек разбились с взрывом и при этом полностью разрушились, но для этих трёх воронки были меньше, обломки больше, звук взрыва, который слышали наблюдатели, был слабее.
Гм, и чего удивительного, если вместо систем штатного спуска и посадки стояли чугунные грузы?
Как будто бы сама бочка для топлива с 11-тонным двиглом должна была обладать чудодейственными свойствами "спасения" уже в силу своего предназначения...
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 19.06.2008 01:21:07
ЦитироватьГм, и чего удивительного, если вместо систем штатного спуска и посадки стояли чугунные грузы?
Как будто бы сама бочка для топлива с 11-тонным двиглом должна была обладать чудодейственными свойствами "спасения" уже в силу своего предназначения...
Разумеется, но факт таков, что те 3 боковушки, которые повернулись боком, разрушились меньше из чего можно сделать предварительный вывод, что тормозить боковой частью эффективнее. :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 19.06.2008 01:51:04
Да ни хрена это не значит.
Те что падали боком тупо в силу меньшей нагрузки на мидель имени мЕньшую установившуюся скорость падения. Естессно, последствия падения с различной скоростью будут различны.

Но это совершенно и абсолютно не свидетельствует о том, какая ориентация предпочтительная при посадке (!!! - при посадке, а не при торможении!).
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 19.06.2008 01:59:25
ЦитироватьДа ни хрена это не значит.
Те что падали боком тупо в силу меньшей нагрузки на мидель имени мЕньшую установившуюся скорость падения. Естессно, последствия падения с различной скоростью будут различны.

Но это совершенно и абсолютно не свидетельствует о том, какая ориентация предпочтительная при посадке (!!! - при посадке, а не при торможении!).
А при посадке надо иметь или парашют+амортизатор удара или крылья+шасси для горизонтальной посадки на ровную площадку. :D
 Я говорил именно о том как эффективнее тормозить. :D

 Дело в том, что если отработавшая ступень летит "нормально" — вперёд двигателем, то она может до самой земли сохранять такую скорость, что парашюты просто оторвёт. :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: SpaceR от 19.06.2008 02:38:35
Не оторвёт - поскольку кто же такую систему в полет отправит?
Будет более прочный тормозной парашют, он будет немного тяжелее весить, только и всего. Основной парашют при этом изменений не потребует вообще.
Так что это нельзя считать определяющим преимуществом.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 19.06.2008 02:40:48
Это сильно вряд ли. Парашюты вполне применимы уже при высоких дозвуковых скоростях. Учитывая нагрузку на мидель пустого ракетного блока - мне трудно (Очень трудно) представить, при каких условиях до уровня земли скорость не упадет ниже звуковой.
Это не камень, знаете ли )

Парашюты/аммортизаторы нужны при мягкой посадке любого обзекта. Хотя мне лично нравится идея ракетные блоки сажать на двигателях (не думаю, что посадочные двигатели съедят много массы).

В реентри модел есть возможность задавать такие входные условия как скорость, угол траектории, высоту.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 19.06.2008 03:59:15
ЦитироватьНе оторвёт - поскольку кто же такую систему в полет отправит?
Будет более прочный тормозной парашют, он будет немного тяжелее весить, только и всего. Основной парашют при этом изменений не потребует вообще.
Так что это нельзя считать определяющим преимуществом.
Торможение с помощью тормозного парашюта на конечном участке, где возвращаемая ступень проходит плотные слои атмосферы, означает большую точечную нагрузку в месте крепления этого парашюта.
 Если же ориентировать ступень боковой поверхностью к потоку, то эффективное торможение будет уже при малых скоростных напорах, кроме того, это уменьшит тепловые нагрузки на возвращаемую ступень, если речь идёт даже о второй ступени "Союза" они уже велики, собственно и для боковушек "Энергии" они были значительны.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 19.06.2008 04:07:03
ЦитироватьЭто сильно вряд ли. Парашюты вполне применимы уже при высоких дозвуковых скоростях. Учитывая нагрузку на мидель пустого ракетного блока - мне трудно (Очень трудно) представить, при каких условиях до уровня земли скорость не упадет ниже звуковой.
Это не камень, знаете ли )
Ниже-то она ниже, только насколько ниже? :)
 200 м/с и 100 м/с - разница скоростного напора в 4 раза. :)
ЦитироватьПарашюты/аммортизаторы нужны при мягкой посадке любого обзекта. Хотя мне лично нравится идея ракетные блоки сажать на двигателях (не думаю, что посадочные двигатели съедят много массы).
Двигатели мягкой посадки это "вариант амортизатора". :)
 Мне нравится комплексное решение - выход на посадочную площадку с помощью крыльев, после захода на посадку гашение скорости тормозным парашютом с одновременным включением двигателей для вертикальной посадки.
ЦитироватьВ реентри модел есть возможность задавать такие входные условия как скорость, угол траектории, высоту.
Попробуйте варианты с разным углом входа, интересно, что получится. :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 19.06.2008 04:09:59
ЦитироватьГм, и чего удивительного, если вместо систем штатного спуска и посадки стояли чугунные[/size] грузы?
Небольшой вопросик не по теме. ;)
 Грузы точно были чугунные[/size]? ;)
 :D
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 19.06.2008 09:35:04
ЦитироватьТорможение с помощью тормозного парашюта на конечном участке, где возвращаемая ступень проходит плотные слои атмосферы, означает большую точечную нагрузку в месте крепления этого парашюта..
А у нас что, парашют обязан крепиться строго в одной точке? ;)
А почему не в 3х, или не в 6? ))

С углом игрался. Без аэродинамического качества минимум перегрузок достигается при нулевом угле. Любое отклонение приводит к увеличению нагрузок.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 19.06.2008 15:53:55
ЦитироватьА у нас что, парашют обязан крепиться строго в одной точке? ;)
А почему не в 3х, или не в 6? ))
Как вы себе это представляете? ;)
 Под "точечной нагрузкой" я подразумеваю нагрузку на один силовой элемент ~ 1 квадратного метра. :)
ЦитироватьС углом игрался. Без аэродинамического качества минимум перегрузок достигается при нулевом угле. Любое отклонение приводит к увеличению нагрузок.
Модель плохая.
 При нулевом угле перегрузки должны быть выше, чем при угле несколько больше, там есть особенности.
 Вообще, там куча особенностей, например на высоте ~80-100 км меняется Cx.
 ( Только не спрашивайте почему, я этого не понимаю. :D )
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Fakir от 19.06.2008 16:42:33
ЦитироватьС углом игрался. Без аэродинамического качества минимум перегрузок достигается при нулевом угле. Любое отклонение приводит к увеличению нагрузок.

Так и должно быть. Вот если бы модель показала иные результаты - это было бы вернейшим знаком, что её надо отправлять в мусорное ведро :)

Собственно, и с качеством минимальные перегрузки тоже при нулевом угле :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 19.06.2008 16:53:47
Цитировать
ЦитироватьС углом игрался. Без аэродинамического качества минимум перегрузок достигается при нулевом угле. Любое отклонение приводит к увеличению нагрузок.
Так и должно быть. Вот если бы модель показала иные результаты - это было бы вернейшим знаком, что её надо отправлять в мусорное ведро :)
Собственно, и с качеством минимальные перегрузки тоже при нулевом угле :)
Нет. :)
 Это только в том случае, если у вас нулевой угол на высоте ~100 километров, а реально так тормозить не получится.
 Каким образом у вас аппарат окажется с нулевым углом входа на высоте ~100 километров? :P

 Если тормозной импульс очень мал, то торможение начинается выше и к моменту достижения высоты в 100 километров угол входа уже не нулевой.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Fakir от 19.06.2008 17:00:37
Ну, правильно. Да, угол несколько (мало) отличен от нуля. Но чем больше этот угол - тем выше перегрузка. Чем меньше - тем, соответственно, меньше.
А отличия по факту малы, так  что угол входа с приемлимой точностью вполне можно считать нулевым.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 20.06.2008 02:11:20
ЦитироватьНу, правильно. Да, угол несколько (мало) отличен от нуля. Но чем больше этот угол - тем выше перегрузка. Чем меньше - тем, соответственно, меньше.
А отличия по факту малы, так  что угол входа с приемлимой точностью вполне можно считать нулевым.
Да, если угол будет нулевым на 100 км, так я и говорю, что при выдаче малого тормозного импульса он уже не будет нулевым на 100 километрах, более того, он будет больше, чем при выдаче сразу тормозного импульса большего значения.
 Специально интересовался, довольно странно, но это так, по крайней мере, для "Союза".

 RadioactiveRainbow, кстати, а как вы "меняете площадь сечения в процессе торможения" или вы просто меняете начальную площадь?
 Если вы просто меняете площадь аппарата, это, в первом приближении, при стандартной модели атмосферы не должно дать никакого результата.
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 20.06.2008 02:54:47
ЦитироватьRadioactiveRainbow, кстати, а как вы "меняете площадь сечения в процессе торможения" или вы просто меняете начальную площадь?
Если вы просто меняете площадь аппарата, это, в первом приближении, при стандартной модели атмосферы не должно дать никакого результата.

Эм... вы интересуетесь, как я оценивал изменение ускорения при изменении площади миделя?
1) Вбивал начальную площадь и начальные данные.
2) искал точку с предельной перегрузкой
3) выписывал на бумажку нужные параметры в этой точке
4) вбивал параметры в этой точке как новые исходные и ставил уменьшенную площадь миделя
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 21.06.2008 17:26:13
Цитировать
ЦитироватьRadioactiveRainbow, кстати, а как вы "меняете площадь сечения в процессе торможения" или вы просто меняете начальную площадь?
Если вы просто меняете площадь аппарата, это, в первом приближении, при стандартной модели атмосферы не должно дать никакого результата.
Эм... вы интересуетесь, как я оценивал изменение ускорения при изменении площади миделя?
1) Вбивал начальную площадь и начальные данные.
2) искал точку с предельной перегрузкой
3) выписывал на бумажку нужные параметры в этой точке
4) вбивал параметры в этой точке как новые исходные и ставил уменьшенную площадь миделя
Гм... Однако... :D
 Это вроде такого. ;) —
ЦитироватьЖалоба на обувную фабрику.
 Я не удовлетворён качеством вашей продукции!
 После того, как я надел ботинки вашего производства на уши, я не только испачкал и промочил ноги, я ещё стал плохо слышать!"
:D

 А что было "предельной перегрузкой"? То, что надо было получить в качестве предельной перегрузки? :)
 Для начала я бы подсчитал среднюю перегрузку на каком-то этапе торможения, когда перегрузки уже существенны, скажем, более 0,5g и, по мере достижения этой средней перегрузки уменьшал бы площадь аппарата.
 В идеале площадь меняется непрерывно при увеличении скоростного напора, только это, скорее всего, надо модель переделывать. :)
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: RadioactiveRainbow от 21.06.2008 18:03:09
ЦитироватьВ идеале площадь меняется непрерывно при увеличении скоростного напора, только это, скорее всего, надо модель переделывать.
В идеале - да. Я уменьшал площадь на ступень (а их было 4 или 5) по достижении перегрузки 4 или 5, не помню точно. С уменьшением площади перегрузка существенно проваливалась, затем постепенно поднималась до 4-5 и проводилось очередное уменьшение площади. И так пока не кончилась уменьшаемая площадь.

Вам что-то кажется некорректным?
Название: Применимость баллистики для ПК.
Отправлено: Бродяга от 21.06.2008 18:52:44
Цитировать
ЦитироватьВ идеале площадь меняется непрерывно при увеличении скоростного напора, только это, скорее всего, надо модель переделывать.
В идеале - да. Я уменьшал площадь на ступень (а их было 4 или 5) по достижении перегрузки 4 или 5, не помню точно. С уменьшением площади перегрузка существенно проваливалась, затем постепенно поднималась до 4-5 и проводилось очередное уменьшение площади. И так пока не кончилась уменьшаемая площадь.

Вам что-то кажется некорректным?
Нет, всё корректно, по крайней мере в первом приближении. :)

 Вы можете сделать график перегрузки от времени для случая когда площадь не меняется?
 Скажем, от превышения 0,5 g до скорости 1 км/с? По этому графику можно достаточно просто оценить насколько можно сгладить перегрузку.
 Грубо говоря, если это что-то вроде "прямоугольника", сделать почти ничего нельзя.