Форум Новости Космонавтики

Тематические разделы => Средства выведения и другие технические вопросы => Тема начата: neophyte от 28.12.2020 20:48:33

Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 28.12.2020 20:48:33
Вопрос к тем фурмончанам, кто имел опыт использования софта для расчета ракет, я имею ввиду приближенный расчет полезной нагрузки, учитывающий целевую орбиту, положение точки старта, вес конструкции ракеты, удельный импульс двигателей и т.п.
Здесь на форуме часто ссылаются на LaunchModel, есть еще программа Spuntik. Но использование этих программ требует задания многих дополнительных параметров, и часто дает неоднозначный результат, из-за необходимости определения траектории. Не можете ли вы посоветовать что-нибудь более простое, позволяющее приближенно оценить полезную нагрузку в зависимости от параметров ракеты.
Мне, например, понравились следующие программы которые почти соответствуют моей спецификации:
http://www.silverbirdastronautics.com/LVperform.html (http://www.silverbirdastronautics.com/LVperform.html)
https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/ (https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/)
Первая содержит множество примеров, но выдает очень мало результирующей информации и в ней сложнее построить новую пользовательскую ракету, поскольку это нужно делать с нуля.
Вторая имеет открытый код, поскольку написана на HTML, имеет множество комментариев (к сожалению, на английском) и позволяет создавать свою ракету из существующей, либо исходя из имеющихся двигателей. Но она не позволяет использовать ускорители, как в Союзе. Кроме того я не уверен в точности результата.
Поскажите пожалуйста, был ли у кого-либо опыт использования этих программ или кто-то может посоветовать какую либо еще более продвинутую.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 29.12.2020 12:57:36
Цитата: neophyte от 28.12.2020 20:48:33Здесь на форуме часто ссылаются на LaunchModel, есть еще программа Spuntik. Но использование этих программ требует задания многих дополнительных параметров, и часто дает неоднозначный результат, из-за необходимости определения траектории.
Траектория... не понял, о чем это. Немного почитать что такое программа управления, и LaunchModel нормально моделирует полет разных ракет. Как ни странно звучит - это самое простое приложение для моделирования. Возможно - не самое удобное.

Другие приложения (не помню названий) тоже пытался использовать, но остановился на LaunchModel оказался для меня самым доступным.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Ber от 29.12.2020 13:52:43
KSP :) Причем очень наглядно, с тестом на виртуальной модели.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Владимир Шпирько от 31.12.2020 01:12:42
Цитата: neophyte от 28.12.2020 20:48:33Вопрос к тем фурмончанам, кто имел опыт использования софта для расчета ракет, я имею ввиду приближенный расчет полезной нагрузки, учитывающий целевую орбиту, положение точки старта, вес конструкции ракеты, удельный импульс двигателей и т.п.
Здесь на форуме часто ссылаются на LaunchModel.....
Вы собираетесь строить ракету? или сдать курсовик?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 31.12.2020 21:49:01
Цитата: Neru от 29.12.2020 12:57:36
Цитата: neophyte от 28.12.2020 20:48:33Здесь на форуме часто ссылаются на LaunchModel, есть еще программа Spuntik. Но использование этих программ требует задания многих дополнительных параметров, и часто дает неоднозначный результат, из-за необходимости определения траектории.
Траектория... не понял, о чем это. Немного почитать что такое программа управления, и LaunchModel нормально моделирует полет разных ракет. Как ни странно звучит - это самое простое приложение для моделирования. Возможно - не самое удобное.

Другие приложения (не помню названий) тоже пытался использовать, но остановился на LaunchModel оказался для меня самым доступным.
Я имел ввиду не моделирование траектории полета ракеты, а оценку влияния различных конструктивных факторов на результат (вес полезной нагрузки). Например, насколько снизится полезная нагрузка при возрастания веса обтекателя на 100кг. При использовании программ прямого моделирования траектории таких как LaunchModel, для выяснения этого факта прийдется провести несколько расчетов, подгоняя вес ПГ. И в любом случае результат будет неоднозначным из-за малых вариаций траектории. Например увеличение веса обтекателя на 100кг и 102кг часто дает существенно разный результат. Но, например программа: https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/
сразу выдает требуемый результат и он не имеет флуктуаций при незначительном изменении исходных данных.
Меня интересует мнение о правдоподобности результатов этой программы или других подобных.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 31.12.2020 21:54:18
Цитата: Владимир   Шпирько от 31.12.2020 01:12:42
Цитата: neophyte от 28.12.2020 20:48:33Вопрос к тем фурмончанам, кто имел опыт использования софта для расчета ракет, я имею ввиду приближенный расчет полезной нагрузки, учитывающий целевую орбиту, положение точки старта, вес конструкции ракеты, удельный импульс двигателей и т.п.
Здесь на форуме часто ссылаются на LaunchModel.....
Вы собираетесь строить ракету? или сдать курсовик?
Скорее первое - мне нужна удобная мат. модель для экономического обоснования изменений конструкции. Например, снижение веса обтекателя на 100кг, потребует вложений 100000руб. Выгодно ли это при заданной цене на 1кг полезной нагрузки?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Leonar от 31.12.2020 22:31:01
https://russ-kosmos.livejournal.com/5399.html
http://traintospace.narod.ru/sputnik/sputnik-help.html#Download
Вот тут еще прога...
Я иногда этим пользуюсь
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 31.12.2020 23:17:30
Спасибо. Хотя я упоминал эту программу "sputnik" в своем первом посте. Я пытался использовать ее, но у нее те же недостатки (для использования в моей задаче), что и в LaunchModel. Здесь траектория вообще задается вручную, что еще более усложняет получение оценки. Кроме того программа сделана устаревшей платформе и часто вылетает не современных компьютерах. И как следует из второй переписки, автор сам отказался от ее совершенствования и не уверен в качестве результатов.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Просто Василий от 01.01.2021 07:57:08
Цитата: neophyte от 28.12.2020 20:48:33http://www.silverbirdastronautics.com/LVperform.html (http://www.silverbirdastronautics.com/LVperform.html)
https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/ (https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/)
Первая содержит множество примеров, но выдает очень мало результирующей информации и в ней сложнее построить новую пользовательскую ракету, поскольку это нужно делать с нуля.
Вторая имеет открытый код, поскольку написана на HTML, имеет множество комментариев (к сожалению, на английском) и позволяет создавать свою ракету из существующей, либо исходя из имеющихся двигателей. Но она не позволяет использовать ускорители, как в Союзе. Кроме того я не уверен в точности результата.
Поскажите пожалуйста, был ли у кого-либо опыт использования этих программ или кто-то может посоветовать какую либо еще более продвинутую.
Лаунчер как я понял считает только двухступенчатые, и то результат подозрительный.
Я так понял вас, вы хотите на лету считать рн, не используя формулу Циолковского? 
Я бы считал исходя от стартовой тяги, стартовую тягу делишь на тяговоружоность, можно взять у уже существующих рн, получаешь стартовую массу, умножаешь ее на массовое совершенство, так же смотришь у существующих рн. Например ф9: тяга единичного мерлина примерно 86 тонн, 86*9=774, 774/1,4~550, 550*4.1%~22,5 тонны на ноо. Вот тако во грубо возможно делать)
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 01.01.2021 09:47:49
Цитата: neophyte от 31.12.2020 23:17:30Спасибо. Хотя я упоминал эту программу "sputnik" в своем первом посте. Я пытался использовать ее, но у нее те же недостатки (для использования в моей задаче), что и в LaunchModel. Здесь траектория вообще задается вручную, что еще более усложняет получение оценки. Кроме того программа сделана устаревшей платформе и часто вылетает не современных компьютерах. И как следует из второй переписки, автор сам отказался от ее совершенствования и не уверен в качестве результатов.
Уже спрашивали, зачем Вам считать РН?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 01.01.2021 10:27:07
Так я ответил - мне нужна удобная мат. модель для экономического обоснования изменений конструкции. Например, снижение веса обтекателя на 100кг, потребует вложений 100000руб. Выгодно ли это при заданной цене на 1кг полезной нагрузки?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 01.01.2021 10:40:50
Цитата: Просто Василий от 01.01.2021 07:57:08
Цитата: neophyte от 28.12.2020 20:48:33http://www.silverbirdastronautics.com/LVperform.html (http://www.silverbirdastronautics.com/LVperform.html)
https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/ (https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/)
Первая содержит множество примеров, но выдает очень мало результирующей информации и в ней сложнее построить новую пользовательскую ракету, поскольку это нужно делать с нуля.
Вторая имеет открытый код, поскольку написана на HTML, имеет множество комментариев (к сожалению, на английском) и позволяет создавать свою ракету из существующей, либо исходя из имеющихся двигателей. Но она не позволяет использовать ускорители, как в Союзе. Кроме того я не уверен в точности результата.
Поскажите пожалуйста, был ли у кого-либо опыт использования этих программ или кто-то может посоветовать какую либо еще более продвинутую.
Лаунчер как я понял считает только двухступенчатые, и то результат подозрительный.
Я так понял вас, вы хотите на лету считать рн, не используя формулу Циолковского?
Я бы считал исходя от стартовой тяги, стартовую тягу делишь на тяговоружоность, можно взять у уже существующих рн, получаешь стартовую массу, умножаешь ее на массовое совершенство, так же смотришь у существующих рн. Например ф9: тяга единичного мерлина примерно 86 тонн, 86*9=774, 774/1,4~550, 550*4.1%~22,5 тонны на ноо. Вот тако во грубо возможно делать)
Все верно, но ваш вариант еще более приблизительный, чем у Лаунчера, там по крайней мере учитываются прибавка скорости от вращения Земли, гравитационные и аэродинамические потери исходя из тяговоруженности ступеней и диаметра ракеты. Автор тоже использует формулу Циолковского. Результат мне кажется достоверным - по крайней мере он подтвержается большим числом рассчитанных ракет. Меня просто интересует мнение других пользователей по поводу точности подобных программ. Возможно, кто-то посдкажет лучший вариант, чем этот или укажет на очевидную ошибку в результатах.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Subrogator от 01.01.2021 14:17:06
Цитата: neophyte от 01.01.2021 10:27:07Так я ответил - мне нужна удобная мат. модель для экономического обоснования изменений конструкции. Например, снижение веса обтекателя на 100кг, потребует вложений 100000руб. Выгодно ли это при заданной цене на 1кг полезной нагрузки?
Тогда только LaunchModel. Три расчёта провести несложно. Заметный её плюс в том, что вся математика открыта и может быть проверена и допилена на необходимую точность расчёта.
Есть ещё сайт flightclub.io там возможностей побольше, но из-за невозможности автоматического расчёта траектории подбор параметров ракеты гораздо более сложен.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 01.01.2021 21:19:33
У меня не получется в LaunchModel ввести массу полезной нагрузки в качестве изменяемого параметра для "поиска решения". Подбор вручную муторошная задача. Возможно у кого-то есть усовершенствованный спредшит с такой функцией? А каким инструментом вы пользовались на сайте https://flightclub.io/ (https://flightclub.io/) ?
Все же возвращаюсь к https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/ (https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/) , поскольку эта программа кажется мне наиболее удобной для моей задачи. Она существенно удобнее и быстрее LaunchModel, позволяет легко менять космодромы, целевые орбиты, расчитывает добавку характеристической скорости для измениения наклонения орбиты и полезная нагрузка в ней является основным результатом. Программа содержит множество комментариев, объясняющих назначение входных и выходных величин. Однако, она использует приближенный метод расчета, соответственно прежде чем воспользоваться этим инструментом я хочу составить общее мнение о его применимости для моей задачи. Однако, насколько я понял, никто не пользовался этой программой?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 01.01.2021 22:09:52
В LaunchModel запуск после нажатия кнопки "Поиска решения" на вкладке Exel "Данные"
Вам недоступны вложения в этом разделе.
в список добавляется нужная ячейка листа...
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 01.01.2021 23:25:13
Я это и делал, но у меня решатель игнорирует Payload, даже если возможностей ракеты не хватает для достижения целевой орбиты, просто выводит на более низкую. Насколько я понял, стандартная функция выведения просто выключает двигатель, при достижении заданной орбиты, а для моей задачи нужно увеличивать массу ПГ, пока достижение целевой орбиты не произойдет в момент полной выработки топлива на верхней ступени. А вы не могли бы прислать пример, где это работает?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 02.01.2021 09:42:23
Цитата: neophyte от 01.01.2021 23:25:13Я это и делал, но у меня решатель игнорирует Payload, даже если возможностей ракеты не хватает для достижения целевой орбиты, просто выводит на более низкую. Насколько я понял, стандартная функция выведения просто выключает двигатель, при достижении заданной орбиты, а для моей задачи нужно увеличивать массу ПГ, пока достижение целевой орбиты не произойдет в момент полной выработки топлива на верхней ступени. А вы не могли бы прислать пример, где это работает?
Целевая функция в стандартной ЛаунчМодель включаят Мпг в качестве независимой переменной. Если всё сделать правильно, то Мпг, выводимая на заданную орбиту, определяется автоматически, наряду с расчётом траектории и параметрами закона управления.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 02.01.2021 10:29:07
У меня есть 3 варианта LaunchModel, LaunchModel3 и LaunchModel2000. Не в одной из них Payload (ячейка E7) не является переменной. Возможно мне попались не стандартные варианты? Не могли бы вы сбросить мне свой на мой емаил?
Вам недоступны вложения в этом разделе.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 02.01.2021 10:43:55
Принтсрин. В строке формул приведена целевая функция, где D23 - ячейка со значением Мпг.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 02.01.2021 10:49:00
Цитата: neophyte от 02.01.2021 10:29:07У меня есть 3 варианта LaunchModel,

Целевая функция у Вас должна находиться в ячейке Q48, а не Q47.
Реальный закон управления, применяемый в реальных ракетах близок к AOA+linear. Напротив именно этого закона надо ставить "+", а у остальных законов его надо убрать.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 02.01.2021 10:51:16
В программах управления надо оставить только одну программу управления полетом. Т.е. только один плюсик в "Pitch program", лучше начинать с первой, Linear (а заодно прочитать в инструкции всё, что написано про программы управления полетом). В параметрах поиска решения (в "Изменяя ячейки переменных") надо указать через точку с запятой те параметры, которые надо подбирать.
В случае с Linear это будут $E$34;$F$34;$E$7. В результате решатель попытается подобрать такое решение, при котором программа управления выведет ПН на заданную орбиту, и ПН при этом окажется максимально достижимой.
Может получиться не с первого раза из-за корявых начальных параметров программы управления полетом. Но после нескольких удачных расчетов "пойдет как по маслу". Главное параметры РН менять "плавно" и не будет затыков.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 02.01.2021 11:04:22
Цитата: Дмитрий В. от 02.01.2021 10:49:00Целевая функция у Вас должна находиться в ячейке Q48, а не Q47.
И это тоже, метр моделирования правильно подметил.

К сожалению, инструмент очень универсален и поэтому имеет некоторый "входной порог" доступности. Надо понимать что значит каждый параметр, и знать как работает инструмент...
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 02.01.2021 19:51:15
Цитата: Дмитрий В. от 02.01.2021 10:43:55Принтсрин. В строке формул приведена целевая функция, где D23 - ячейка со значением Мпг.
Судя по Вашему принтскрину, спредшиты, которыми я располагаю совершенно "левые", хотя я находил ссылки на них на различных ветках этого же форума. Все ячейки у меня смещены и я не могу воспользоваться вашими советами. Не могли бы вы все же прислать мне рабочий вариант?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 02.01.2021 20:08:56
До 1000 сек увеличено время симуляции, плюс может ещё чего делал, не помню.
Вам недоступны вложения в этом разделе.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 02.01.2021 21:00:26
Спасибо, теперь работает. Кстати, ваш XLS, гораздо ближе к моему варианту, чем к спредшиту Дмитрия.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 02.01.2021 21:04:15
Цитата: neophyte от 02.01.2021 19:51:15
Цитата: Дмитрий В. от 02.01.2021 10:43:55Принтсрин. В строке формул приведена целевая функция, где D23 - ячейка со значением Мпг.
Судя по Вашему принтскрину, спредшиты, которыми я располагаю совершенно "левые", хотя я находил ссылки на них на различных ветках этого же форума. Все ячейки у меня смещены и я не могу воспользоваться вашими советами. Не могли бы вы все же прислать мне рабочий вариант?
У меня модифицированный спредшит (модель атомосферы приближена к СА-81 по ГОСТ4401-81).
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 02.01.2021 22:07:56

Цитата: Дмитрий В. от 02.01.2021 21:04:15
Цитата: neophyte от 02.01.2021 19:51:15
Цитата: Дмитрий В. от 02.01.2021 10:43:55Принтсрин. В строке формул приведена целевая функция, где D23 - ячейка со значением Мпг.
Судя по Вашему принтскрину, спредшиты, которыми я располагаю совершенно "левые", хотя я находил ссылки на них на различных ветках этого же форума. Все ячейки у меня смещены и я не могу воспользоваться вашими советами. Не могли бы вы все же прислать мне рабочий вариант?
У меня модифицированный спредшит (модель атомосферы приближена к СА-81 по ГОСТ4401-81).
Чтобы избежать проблем вам стоило бы ссылаться на ISO2533 (по старой Советской традиции) вы ведь все равно не загнали в модель всю таблицу. Да и результат в любом случае не пострадает, учитывая постоянные Cx, Cу.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 02.01.2021 22:48:34
Су практически не играет роли в энергетике носителя (а в принятой модели он ещё и не сильно влияет на форму траектории). А Сх в моей модели переменный (функция числа Маха).
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 03.01.2021 18:55:55
А свою формулу для Cx не подскажите, а то их очень много существует, хотелось бы использовать более провереный вариант.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 03.01.2021 22:09:03
Цитата: neophyte от 03.01.2021 18:55:55А свою формулу для Cx не подскажите, а то их очень много существует, хотелось бы использовать более провереный вариант.
https://novosti-kosmonavtiki.ru/books/45363.html
Стр. 77.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 04.01.2021 00:06:54
Спасибо! Все в соответствии с традициями - Titan-II. А  свой LaunchModel, конечно, не подарите во избежание ненужных осложнений?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 04.01.2021 19:05:18
И последняя просьба, не могли бы вы как признанный "мэтр моделирования" все же дать экспертную оценку программе:
https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/ (https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/)

Уж больно понравилось мне с ней работать, гораздо легче посчитать все что мне нужно, чем с помощью LaunchModel, но как известно "дьявол в деталях"...
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 04.01.2021 20:00:24
Цитата: neophyte от 04.01.2021 19:05:18И последняя просьба, не могли бы вы как признанный "мэтр моделирования" все же дать экспертную оценку программе:
https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/ (https://launcherspace.github.io/Launcher-Calculator/)

Уж больно понравилось мне с ней работать, гораздо легче посчитать все что мне нужно, чем с помощью LaunchModel, но как известно "дьявол в деталях"...
Оценил на примере Зенит-2 с форсированным РД-120. С точностью до исходных данных результат (конечные параметры движения) более-менее адекватен. из минусов:
- введено понятие среднетраекторного удельного импульса, не используемого в практике баллистических расчётов, и не понято, в каком контексте этот показатель используется (чисто справочно или для расчёта).
- софт построен по принципу "чёрного ящика", т.е. неясно, какая мат. модель используется (то ли интегрирование уравнений движения, то ли расчёт конечных параметров по каким-то аналитическим зависимостям)
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 04.01.2021 20:02:12
Цитата: neophyte от 04.01.2021 00:06:54Спасибо! Все в соответствии с традициями - Titan-II. А  свой LaunchModel, конечно, не подарите во избежание ненужных осложнений?
На примере Зенит-2: https://yadi.sk/d/epVlN8WziaOLSA
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 04.01.2021 21:58:20
Огромное спасибо! Теперь есть печка от которой плясать.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 04.01.2021 22:45:59
Программа написана на JavaScript и имеет открытый код, в котором даже проще разобраться, чем в ячейках экселя. Чтобы увидеть код нужно нажать ctrl-U в хроме.
Вам недоступны вложения в этом разделе.
Файл можно сохранить на свой компьютер и редактировать в любом редакторе, например, добавлять ракеты и двигатели в базу, а также менять их параметры. Таблицы, в которых они хранятся легко найти. Программа имеет небольшое описание (кнопка About), кроме того каждый параметр имеет подсказку, если подержать курсор на нем.
Вам недоступны вложения в этом разделе.
 Насколько я понял среднетраекторный удельный импульс используется для расчета.
Вам недоступны вложения в этом разделе.
Расчет производится по формуле Циолковского и формуле для двухипульсного Гомановского перехода.
Вам недоступны вложения в этом разделе.
Потери считаются по довольно заумной методике из статьи Ю.Лобановского. http://www.synerjetics.ru/article/prediction.htm
С трудом нашел по английскому переводу названия ("Delta velocity prediction for injection into Low Earth Orbit.").
Насколько я понял отторжения с первого взгляда у вас эта прога не вызвала. Может можно протестировать ее еще на каком-нибудь известном примере кроме Зенита?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 05.01.2021 00:57:42
При сравнении программ обнаружил существенное различие.
При изменении орбиты с ННО на ССО (500км 98град) полезная нагрузка в вашей модели Зенита уменьшается на 62%, а в Launcher Calculator только на 26%. Обычно для многих ракет по данным интернет это отличие составляет около 30%, Рокетлаб, например декларирует 33%. Это какая-то особенность Зенита, которую не учитывает Калькулятор?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 05.01.2021 01:16:45
Цитата: neophyte от 05.01.2021 00:57:42При сравнении программ обнаружил существенное различие.
При изменении орбиты с ННО на ССО (500км 98град) полезная нагрузка в вашей модели Зенита уменьшается на 62%, а в Launcher Calculator только на 26%. Обычно для многих ракет по данным интернет это отличие составляет около 30%, Рокетлаб, например декларирует 33%. Это какая-то особенность Зенита, которую не учитывает Калькулятор?
Возможно что-то не то с программой управления, она получилась не оптимальной.
LaunchModel это такой инструмент, что оптимальные параметры программы управления могут решателем и не подобраться. У меня такое часто бывало при значительном изменении какого-либо параметра. Тогда только ручками приближать параметры управления ближе к реальности, и только потом пытаться найти решение решателем...

Если нужен быстрый результат - LaunchModel не вариант. LaunchModel это для гурманов, которые любят позапускать и т.п.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 05.01.2021 04:46:35
Я не гурман - мне нужен достаточно надежный результат, не зависящий от того с какой ноги я сегодня встал.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 05.01.2021 15:39:40
Цитата: neophyte от 05.01.2021 00:57:42При сравнении программ обнаружил существенное различие.
При изменении орбиты с ННО на ССО (500км 98град) полезная нагрузка в вашей модели Зенита уменьшается на 62%, а в Launcher Calculator только на 26%. Обычно для многих ракет по данным интернет это отличие составляет около 30%, Рокетлаб, например декларирует 33%. Это какая-то особенность Зенита, которую не учитывает Калькулятор?
У Зенита есть режим выведения на рулевом двигателе 2-й ступени. Возможно, в Launcher Calculator выведение на ССО такой высоты производится именно в этом режиме. Для корректного расчёта надо знать время переключения в этот режим.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 05.01.2021 15:41:56
Цитата: Neru от 05.01.2021 01:16:45
Цитата: neophyte от 05.01.2021 00:57:42При сравнении программ обнаружил существенное различие.
При изменении орбиты с ННО на ССО (500км 98град) полезная нагрузка в вашей модели Зенита уменьшается на 62%, а в Launcher Calculator только на 26%. Обычно для многих ракет по данным интернет это отличие составляет около 30%, Рокетлаб, например декларирует 33%. Это какая-то особенность Зенита, которую не учитывает Калькулятор?
Возможно что-то не то с программой управления, она получилась не оптимальной.
LaunchModel это такой инструмент, что оптимальные параметры программы управления могут решателем и не подобраться. У меня такое часто бывало при значительном изменении какого-либо параметра. Тогда только ручками приближать параметры управления ближе к реальности, и только потом пытаться найти решение решателем...

Если нужен быстрый результат - LaunchModel не вариант. LaunchModel это для гурманов, которые любят позапускать и т.п.
Спредшит позволяет получить результат за несколько минут. Но для кого-то и это много ;)
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: C-300-2 от 05.01.2021 17:16:14
Коллеги! (особенно ДмитрийВ)
Такой вопрос. А как задаётся угол атаки?.. 
Понятно, что на вертикальном участке он в идеале равен нулю. Но вот дальше я так понимаю, что чем больше скорость угла тангажа, тем больше угол атаки?.. Или как?..
Просветите двигателиста)
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:27:18
Цитата: C-300-2 от 05.01.2021 17:16:14Коллеги! (особенно ДмитрийВ)
Такой вопрос. А как задаётся угол атаки?..
Понятно, что на вертикальном участке он в идеале равен нулю. Но вот дальше я так понимаю, что чем больше скорость угла тангажа, тем больше угол атаки?.. Или как?..
Просветите двигателиста)
Имеющиеяся на борту датчики не могут измерять угол атаки, но могут измерять угол тангажа. Поэтому задаётся программа тангажа (либо жёсткая - заранее рассчитанная, либо адаптивная - формируемая на борту РН). В грубои приближении: "Угод атаки = Угол тангажа - Угол наклона траектории". Угол наклона траектории рассчитывается интегрированием уравнений движения. Типовые программы углов тангажа есть в учебниках.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: C-300-2 от 05.01.2021 17:31:33
Цитата: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:27:18Имеющиеяся на борту датчики не могут измерять угол атаки, но могут измерять угол тангажа. Поэтому задаётся программа тангажа (либо жёсткая - заранее рассчитанная, либо адаптивная - формируемая на борту РН). В грубои приближении: "Угод атаки = Угол тангажа - Угол наклона траектории". Угол наклона траектории рассчитывается интегрированием уравнений движения. Типовые программы углов тангажа есть в учебниках.
Спасибо! Но пока не понял :(

Я так понял ваши слова, что вы говорите про реальное изделие. А как при моделировании задать угол атаки? Есть ли какие-то практические рекомендации?..
Про типовые программы углов тангажа в курсе. :)
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Старый от 05.01.2021 17:37:49
Цитата: C-300-2 от 05.01.2021 17:16:14Понятно, что на вертикальном участке он в идеале равен нулю. Но вот дальше я так понимаю, что чем больше скорость угла тангажа, тем больше угол атаки?.. Или как?..
Или как. :) 

 После начального наклонения на курс траектория сама собой загибается вниз, вместе с ней уменьшается и угол тангажа. Угол атаки остаётся примерно равным нулю.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Туман Андромедов от 05.01.2021 17:39:03
Цитата: C-300-2 от 05.01.2021 17:16:14А как задаётся угол атаки?
1. Угол атаки задаётся на участке первой ступени.


2. Существует однозначная связь между углом атаки и углом тангажа, то есть можно построить функцию зависимости  угла тангажа от угла атаки.

3. Угол атаки задаётся на двух последовательных участках первой ступени :

3.1 после окончания вертикального участка начала движения (он должен быть максимально коротким, это около 10 секунд) угол атаки задаётся в виде специально подобранной функции либо времени либо числа Маха.
Назначения этого участка задания угла атаки:
- отклонить ракету от вертикального движения;
- обеспечить выполнение требований по падению блока первой ступени в заданный район.
Параметры задаваемой функции угла атаки подбираются из решения краевой задачи по условию падения блока первой ступени в заданный район при выполнении ограничений на максимально допустимый скоростной напор, а также чтобы в районе трансзвуковой скорости полёта ракеты (число Маха около 1) угол атаки был близок к нулю.

3.2 На остальном, сверхзвуковом, участке полёта первой ступени угол атаки задаётся нулевым, этот ноль, как аргумент подставляется в функцию угла тангажа.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 05.01.2021 17:40:28
То есть, насколько я понял - LaunchModel не ищет оптимальную траекторию, а просто подбирает траекторию для требуемой орбиты в соответсвии с ограничениями? Или она все же находит какой-то локальный экстремум, который может и не совпадать с максимальным? Я хочу понять насколько стабилен результат. То есть, если я "помогу" программе она найдет оптимум или это целиком зависит от пользователя.
В таком случае мне больше нравится Launcher Calсulator, который как мне кажется определяет максимально теоретически возможную энергетику, поскольку исходит из соотношений для Гомановского перехода. Этот вариант может быть и не достижим для конкретной ракеты, поскольку, например требует повторного запуска двигателя второй ступени, но решение стабильно и не зависит от искусства оператора.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Туман Андромедов от 05.01.2021 17:42:36
Цитата: C-300-2 от 05.01.2021 17:31:33А как при моделировании задать угол атаки? Есть ли какие-то практические рекомендации?


Р.Ф.Аппазов, О.Г.Сытин. Методы проектирования траекторий носителей и спутников Земли, 1987. Стр. 415.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:43:19
Цитата: neophyte от 05.01.2021 17:40:28То есть, насколько я понял - LaunchModel не ищет оптимальную траекторию, а просто подбирает траекторию для требуемой орбиты в соответсвии с ограничениями? Или она все же находит какой-то локальный экстремум, который может и не совпадать с максимальным? Я хочу понять насколько стабилен результат. То есть, если я "помогу" программе она найдет оптимум или это целиком зависит от пользователя.
В таком случае мне больше нравится Launcher Calсulator, который как мне кажется определяет максимально теоретически возможную энергетику, поскольку исходит из соотношений для Гомановского перехода. Этот вариант может быть и не достижим для конкретной ракеты, поскольку, например требует повторного запуска двигателя второй ступени, но решение стабильно и не зависит от искусства оператора.
ЛончМодель ищет оптимальные параметры управления (угол тангажа), чтобы обеспечить максимальную Мпг на заданной орбите.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: C-300-2 от 05.01.2021 17:46:35
Цитата: Туман Андромедов от 05.01.2021 17:39:03Параметры задаваемой функции угла атаки подбираются из решения краевой задачи по условию падения блока первой ступени в заданный район при выполнении ограничений на максимально допустимый скоростной напор, а также чтобы в районе трансзвуковой скорости полёта ракеты (число Маха около 1) угол атаки был близок к нулю.
Ага... Так, спасибо. Картина вроде начинает проясняться.

А есть какие-нибудь методические рекомендации, эмпирические формулы расчёта угла атаки?
Просто от него, как я понимаю, зависят аэродинамические потери, так?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: C-300-2 от 05.01.2021 17:47:23
Цитата: Туман Андромедов от 05.01.2021 17:42:36Р.Ф.Аппазов, О.Г.Сытин. Методы проектирования траекторий носителей и спутников Земли, 1987. Стр. 415.
:-[ :D  Спасибо! 

Буду изучать.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 05.01.2021 17:50:13
Цитата: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:43:19
Цитата: neophyte от 05.01.2021 17:40:28То есть, насколько я понял - LaunchModel не ищет оптимальную траекторию, а просто подбирает траекторию для требуемой орбиты в соответсвии с ограничениями? Или она все же находит какой-то локальный экстремум, который может и не совпадать с максимальным? Я хочу понять насколько стабилен результат. То есть, если я "помогу" программе она найдет оптимум или это целиком зависит от пользователя.
В таком случае мне больше нравится Launcher Calсulator, который как мне кажется определяет максимально теоретически возможную энергетику, поскольку исходит из соотношений для Гомановского перехода. Этот вариант может быть и не достижим для конкретной ракеты, поскольку, например требует повторного запуска двигателя второй ступени, но решение стабильно и не зависит от искусства оператора.
ЛончМодель ищет оптимальные параметры управления (угол тангажа), чтобы обеспечить максимальную Мпг на заданной орбите.
В соответствии с заданной программой управления и заданными ограничениями.

Для какой-либо определенной задачи оптимальным может быть то или иное приложение. Тут на вкус и цвет все фломастеры разные.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:51:12
Цитата: C-300-2 от 05.01.2021 17:31:33
Цитата: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:27:18Имеющиеяся на борту датчики не могут измерять угол атаки, но могут измерять угол тангажа. Поэтому задаётся программа тангажа (либо жёсткая - заранее рассчитанная, либо адаптивная - формируемая на борту РН). В грубои приближении: "Угод атаки = Угол тангажа - Угол наклона траектории". Угол наклона траектории рассчитывается интегрированием уравнений движения. Типовые программы углов тангажа есть в учебниках.
Спасибо! Но пока не понял :(

Я так понял ваши слова, что вы говорите про реальное изделие. А как при моделировании задать угол атаки? Есть ли какие-то практические рекомендации?..
Про типовые программы углов тангажа в курсе. :)
Поскольку траектория на 1-й ступени формируется по ограничениям (в частности, углы атаки должны быть малы, а начиная с трансзвукового участка - близки к нулю). Параметр программы подбирается из условия достижения к концу АУТ-1 некоторого - оптимального - угла наклона траектории. Соответственно, формируется программа тангажа 1-й ступени. На последующих ступенях программа тангажа формируется, обычно, в виде кусочно-линейной функции либо "линейного тангенса", параметры которой определяются при решении краевой задачи.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:51:57
Типовые программы угла атаки на 1-й ступени.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 05.01.2021 17:53:24
Цитата: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:43:19
Цитата: neophyte от 05.01.2021 17:40:28То есть, насколько я понял - LaunchModel не ищет оптимальную траекторию, а просто подбирает траекторию для требуемой орбиты в соответсвии с ограничениями? Или она все же находит какой-то локальный экстремум, который может и не совпадать с максимальным? Я хочу понять насколько стабилен результат. То есть, если я "помогу" программе она найдет оптимум или это целиком зависит от пользователя.
В таком случае мне больше нравится Launcher Calсulator, который как мне кажется определяет максимально теоретически возможную энергетику, поскольку исходит из соотношений для Гомановского перехода. Этот вариант может быть и не достижим для конкретной ракеты, поскольку, например требует повторного запуска двигателя второй ступени, но решение стабильно и не зависит от искусства оператора.
ЛончМодель ищет оптимальные параметры управления (угол тангажа), чтобы обеспечить максимальную Мпг на заданной орбите.
Значит все же ищет максимум полезной нагрузки? Получается я нашел какой-то локальный максимум или Зенит плохо подходит для прямого выведения на ССО? Я подставил Зенит в спредшит от Neru и получил гораздо лучший результат для ССО. Сложно понять - это из-за отличия в методе или из-за другого начального приближения.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Туман Андромедов от 05.01.2021 17:54:10
Цитата: C-300-2 от 05.01.2021 17:46:351. А есть какие-нибудь методические рекомендации, эмпирические формулы расчёта угла атаки?
2. Просто от него, как я понимаю, зависят аэродинамические потери, так?
1.1 Есть. Одна из них - в рекомендованной книге.

1.2 угол атаки не рассчитывается, он задаётся. Это угол тангажа и скорость вращения по тангажу рассчитываются как функция угла атаки.
А точнее - постоянные величины из задаваемой функции угла атаки находятся из решения краевой задачи падения блока первой ступени с заданными ограничениями.
2. В первую очередь от него зависят нагрузки на корпус ракеты.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 05.01.2021 18:50:10
Цитата: neophyte от 05.01.2021 17:53:24
Цитата: Дмитрий В. от 05.01.2021 17:43:19
Цитата: neophyte от 05.01.2021 17:40:28То есть, насколько я понял - LaunchModel не ищет оптимальную траекторию, а просто подбирает траекторию для требуемой орбиты в соответсвии с ограничениями? Или она все же находит какой-то локальный экстремум, который может и не совпадать с максимальным? Я хочу понять насколько стабилен результат. То есть, если я "помогу" программе она найдет оптимум или это целиком зависит от пользователя.
В таком случае мне больше нравится Launcher Calсulator, который как мне кажется определяет максимально теоретически возможную энергетику, поскольку исходит из соотношений для Гомановского перехода. Этот вариант может быть и не достижим для конкретной ракеты, поскольку, например требует повторного запуска двигателя второй ступени, но решение стабильно и не зависит от искусства оператора.
ЛончМодель ищет оптимальные параметры управления (угол тангажа), чтобы обеспечить максимальную Мпг на заданной орбите.
Значит все же ищет максимум полезной нагрузки? Получается я нашел какой-то локальный максимум или Зенит плохо подходит для прямого выведения на ССО? Я подставил Зенит в спредшит от Neru и получил гораздо лучший результат для ССО. Сложно понять - это из-за отличия в методе или из-за другого начального приближения.
В данном случае целевая функция унимодальная. Результат зависит от правильности исходных данных (заправленная и конечная масса блока, масса и время сброса ГО, УИ и тяга двигателей). Кроме того, в оригинальной версии спредшита была неверная модель атмосферы (емнип, экспоненциальная с неверным коэффициентом в показателе). У меня на ССО 500 км получается 4975 кг при непрерывном выведении с максимальной тягой 2-й ступени (101 тс в вакууме).
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Alex-DX от 05.01.2021 19:11:28
Цитата: Туман Андромедов от 05.01.2021 17:42:36Р.Ф.Аппазов, О.Г.Сытин. Методы проектирования траекторий носителей и спутников Земли, 1987. Стр. 415.
Еще один минус пакетной схемы -  Синхронизация опорожнения баков в много блочных ракетах. Стр. 401.  :)
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 05.01.2021 19:19:38
Проверил, что снижение тяги второй ступени (дефорсирование до номинала) существенно улучшает результат на ССО. Возможно этим объясняется то, что Зенит для многих миссий использовал длительную работу 8т рулевого двигателя второй ступени. Был разработан даже повторный запуск, что теоретически еще повышало энергетику. Интересно, а можно ли моделировать повторный запуск в LaunchModel?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 05.01.2021 22:45:33
Цитата: neophyte от 05.01.2021 19:19:38Проверил, что снижение тяги второй ступени (дефорсирование до номинала) существенно улучшает результат на ССО. Возможно этим объясняется то, что Зенит для многих миссий использовал длительную работу 8т рулевого двигателя второй ступени. Был разработан даже повторный запуск, что теоретически еще повышало энергетику. Интересно, а можно ли моделировать повторный запуск в LaunchModel?
В реальности у Зенитов нет повторного включения (кстати, в западных "считалках" оно может закладываться, что и обеспечивает заметный рост энергетических возможностей). Для расчёта повторного включения спредшит надо дорабатывать. Для этого я использую дополнительный модуль межорбитальных перелютов, где перелёт рассчитывается по гомановской схеме.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 05.01.2021 23:37:11
Можно вычислить необходимый запас по Хс и указать его в параметрах.
Например у меня были табличные значения по выводу на ГСО и ГПО с разных космодромов. Хотелось посмотреть на РН+РБ. Задавал целевую незамкнутую орбиту и делал резерв табличного значения Хс + 50 на довыведение РБ на НОО. Получались вполне реальные цифры ПН, выводимые РН+РБ.
Не спрашивайте, как я это делал - не помню, пару лет назад баловался.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 06.01.2021 21:25:28
Цитата: Дмитрий В. от 05.01.2021 22:45:33
Цитата: neophyte от 05.01.2021 19:19:38Проверил, что снижение тяги второй ступени (дефорсирование до номинала) существенно улучшает результат на ССО. Возможно этим объясняется то, что Зенит для многих миссий использовал длительную работу 8т рулевого двигателя второй ступени. Был разработан даже повторный запуск, что теоретически еще повышало энергетику. Интересно, а можно ли моделировать повторный запуск в LaunchModel?
В реальности у Зенитов нет повторного включения (кстати, в западных "считалках" оно может закладываться, что и обеспечивает заметный рост энергетических возможностей). Для расчёта повторного включения спредшит надо дорабатывать. Для этого я использую дополнительный модуль межорбитальных перелютов, где перелёт рассчитывается по гомановской схеме.
Была программа по повышению энергетики Зенита: собирались форсировать двигатель второй ступени, ввести повторное включение и останов по выработке рулевика. Но довести до логического завершения сумели только первый пункт.  По 2 и 3 были проведены эксперименты, но потом начались трудности, Боинг вышел из проекта и все заглохло. Последня авария с БИМ окончательно добила проект. Теперь Зенит стоит рассматривать уже как историю и хороший пример для расчетов баллистики. 
А модулем для расчета межорбитальных перелетов не поделитесь? Было бы неплохо объеденить его с LaunchModel. Насколько я понимаю, для расчета повторно включения - выводим на орбиту с перигеем 200 и апогеем требуемой круговой орбиты (например 500км для ССО) с таким расчетом чтобы запас топлива позволял выдать второй импульс Гомановского перехода для замыкания орбиты.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Neru от 06.01.2021 21:48:17
http://www.geocities.ws/levinkirill/SpaceModel/rus/index.html (http://www.geocities.ws/levinkirill/SpaceModel/rus/index.html)
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 07.01.2021 01:53:19
Спасибо. Хотя это несколько сложно. Я попробую ограничиться энергетической увязкой, как писал выше.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Дмитрий В. от 07.01.2021 13:18:18
Цитата: neophyte от 07.01.2021 01:53:19Спасибо. Хотя это несколько сложно. Я попробую ограничиться энергетической увязкой, как писал выше.
https://yadi.sk/i/BFEjcVx0XRCywA
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 07.01.2021 17:17:40
Огромное спасибо! Здесь понятнее.
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Просто Василий от 24.05.2021 09:06:17
Цитата: neophyte от 07.01.2021 01:53:19Спасибо. Хотя это несколько сложно. Я попробую ограничиться энергетической увязкой, как писал выше.
По прошествии времени как тебе Launchercalculator?
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: Верный Союзник с Окинавы от 24.05.2021 15:22:22
(https://media.discordapp.net/attachments/528667739049689088/846361500998565888/unknown.png?width=1191&height=670)

Я сломать...
Название: Приближенный расчет ракеты-носителя
Отправлено: neophyte от 09.07.2021 11:00:35
Цитата: Просто Василий от 24.05.2021 09:06:17
Цитата: neophyte от 07.01.2021 01:53:19Спасибо. Хотя это несколько сложно. Я попробую ограничиться энергетической увязкой, как писал выше.
По прошествии времени как тебе Launchercalculator?
Судя по форуму на GitHub где эта прога выложена, больших проблем в ней не обнаружено. Есть отклонения от характеристик реальных ракет, но все это можно объяснить упрощенным методом расчета, который не учитывает нюансов реальной траектории выведения. Зато программа дает гладкие не противоречивые результаты и если их интерпретировать как относительные приращения ПГ в %, а не как абсолюные значения, то ею вполне можно пользоваться.