Катапультируемые кресла или ДУ САС?

[Reader]

Чем вас не устраивает САС снизу? Вы тоже считаете, что если двигатель сверху, то система станет чудесным образом устойчивой?

Когда работает ДУ САС, верхняя по отношению к ц.д. точка приложения вектора тяги это делает естественным образом, а для нижней требуется вертеть соплами ДУ САС, чтобы паразитный поперечный АД момент минимизировать. Пусть модель прибита в ц.м. к стенке гвоздём, одной веревкой вы тянете вперед за точку приложения вектора тяги (с заведомо большим усилием), другой - назад за точку ц.д., что лучше? Ц.д. по пределению ниже ц.м, для проектируемых сейчас КА, на рабочих углах атаки

[dmdimon]

Пусть модель прибита в ц.м. к стенке гвоздём, одной веревкой вы тянете вперед за точку приложения вектора тяги, другой - назад за точку ц.д., что лучше?

без шансов. А если вот так попробовать:

Lamort, я даже нарисовал картинку. Объясните, с вашей точки зрения, есть разница между вариантами А и Б?

[Lamort]

Чем вас не устраивает САС снизу? Вы тоже считаете, что если двигатель сверху, то система станет чудесным образом устойчивой?

Когда работает ДУ САС, верхняя по отношению к ц.д. точка приложения вектора тяги это делает естественным образом, а для нижней требуется вертеть соплами ДУ САС, чтобы паразитный поперечный АД момент минимизировать. Пусть модель прибита в ц.м. к стенке гвоздём, одной веревкой вы тянете вперед за точку приложения вектора тяги (с заведомо большим усилием), другой - назад за точку ц.д., что лучше? Ц.д. по пределению ниже ц.м, для проектируемых сейчас КА, на рабочих углах атаки

Reader, "модель не прибита центром масс" и т. д.

 Вы отлично знаете, что безразлично где приложена тяга если она не создаёт возмущающий момент сама.

[Lamort]

Пусть модель прибита в ц.м. к стенке гвоздём, одной веревкой вы тянете вперед за точку приложения вектора тяги, другой - назад за точку ц.д., что лучше?

без шансов. А если вот так попробовать:

Lamort, я даже нарисовал картинку. Объясните, с вашей точки зрения, есть разница между вариантами А и Б?

Никакой разницы.

[SFN]

Относительно равновесия ракетных кораблей профессор Оберт образно пишет следующее: «Ракета не сидит на точке приложения реактивной силы, как всадник в седле. Так как толчок всегда может происходить лишь вдоль продольной оси корабля, то ракета относительно силы реакции всегда находится в безразличном равновесии». Исходя из этого, профессор Оберт приходит к заключению, что при полете в пустом пространстве точка приложения силы может быть расположена далеко позади центра тяжести корабля. При этом, по мнению профессора Оберта, не должно возникать опасности перевертывания ракеты задним концом вперед. Лишь для полета в пределах воздушной среды, сопротивление которой будет действовать под некоторым углом к направлению полета ракеты, он считает необходимым устройство рулевых плоскостей, напоминающих плавники рыб.

[Lamort]

Относительно равновесия ракетных кораблей профессор Оберт образно пишет следующее: «Ракета не сидит на точке приложения реактивной силы, как всадник в седле. Так как толчок всегда может происходить лишь вдоль продольной оси корабля, то ракета относительно силы реакции всегда находится в безразличном равновесии». Исходя из этого, профессор Оберт приходит к заключению, что при полете в пустом пространстве точка приложения силы может быть расположена далеко позади центра тяжести корабля. При этом, по мнению профессора Оберта, не должно возникать опасности перевертывания ракеты задним концом вперед. Лишь для полета в пределах воздушной среды, сопротивление которой будет действовать под некоторым углом к направлению полета ракеты, он считает необходимым устройство рулевых плоскостей, напоминающих плавники рыб.

Всё проще простого, есть законы Ньютона для вращательного движения.

 Тело делает неустойчивым нескомпенсированный момент, а каким образом тяга будет его создавать если она поворачивается вместе с ракетой, если только она не создаёт этот момент по причине аварии или с заданной целью для поворота ракеты.

[SFN]

Лишь для полета в пределах воздушной среды, сопротивление которой будет действовать под некоторым углом к направлению полета ракеты, он считает необходимым устройство рулевых плоскостей, напоминающих плавники рыб.
...
С точкой зрения профессора Оберга по этому поводу не согласны другие конструкторы. Особенно Герман Гансвиндт, основоположник идеи полетов в мировом пространстве в Германии, считает, что ракета, у которой точка приложения силы находится за центром тяжести ее, будет находиться лишь в неустойчивом равновесии, вследствие чего она в любой момент легко может перевернуться задним концом вперед.

[Наперстянка]

Особенно Герман Гансвиндт, основоположник идеи полетов в мировом пространстве в Германии, считает, что ракета, у которой точка приложения силы находится за центром тяжести ее, будет находиться лишь в неустойчивом равновесии, вследствие чего она в любой момент легко может перевернуться задним концом вперед.

Если конструктор полный лох и состряпал столь несимметричную и неуравновешенную ракету,то пусть крепит параллельно корпусу ракеты пуру длиннющих труб по бокам,- тогда ракета перевернется не так легко.

[dmdimon]

Никакой разницы.

то-есть показанные красным компоненты при любом не кратном 90 град угле наклона не создают вращательный момент _в разные_ стороны?

Ок, вижу где подвох.

Lamort, вы правы - но исключительно при рассмотрении _идеальной_ ракеты в вакууме. Для реальной ситуации прав я.
Естественно, в идеальной ситуации невязок в вашей аргументации нет.
Однако я изначально говорил об _устойчивости_ равновесия, что для меня автоматически исключило из рассмотрения идеальную ситуацию, о которой рассуждаете вы.

Что естественно не отменяет моей ошибки с моментами для сферического коня в вакууме.

[SFN]

И в отношении ракетных кораблей большой грузоподъемности, движимых ракетным двигателем с несколькими камерами сгорания с несколькими соплами, Гансвиндт, разумеется, практически прав. Это объясняется тем, что в этом случае мы уже не можем считать, как это теоретически предполагает профессор Оберт, что точка приложения общей реактивной силы всегда будет в точности располагаться на продольной оси корабля, так как необходимое для этого совершенно равномерное действие всех камер сгорания едва ли практически осуществимо.

[Lamort]

Никакой разницы.

то-есть показанные красным компоненты при любом не кратном 90 град угле наклона не создают вращательный момент _в разные_ стороны?

Ок, вижу где подвох.

Lamort, вы правы - но исключительно при рассмотрении _идеальной_ ракеты в вакууме. Для реальной ситуации прав я.
Естественно, в идеальной ситуации невязок в вашей аргументации нет.
Однако я изначально говорил об _устойчивости_ равновесия, что для меня автоматически исключило из рассмотрения идеальную ситуацию, о которой рассуждаете вы.

Что естественно не отменяет моей ошибки с моментами для сферического коня в вакууме.

dmdimon, это глубоко безразлично, в вакууме или при разгоне в водной среде, - тяга или создаёт момент или нет, этот момент не зависит от точки приложения тяги вообще.

 Что касается аэродинамического момента, он будет, скорее всего, меньше если тяга сзади, поскольку в этом случае общее аэродинамическое сопротивление будет меньше.

[Lamort]

И в отношении ракетных кораблей большой грузоподъемности, движимых ракетным двигателем с несколькими камерами сгорания с несколькими соплами, Гансвиндт, разумеется, практически прав. Это объясняется тем, что в этом случае мы уже не можем считать, как это теоретически предполагает профессор Оберт, что точка приложения общей реактивной силы всегда будет в точности располагаться на продольной оси корабля, так как необходимое для этого совершенно равномерное действие всех камер сгорания едва ли практически осуществимо.

А поставленные на носу камеры сгорания будут, разумеется, работать совершенно равномерно.

[SFN]

Это объясняется тем, что в этом случае мы уже не можем считать, как это теоретически предполагает профессор Оберт, что точка приложения общей реактивной силы всегда будет в точности располагаться на продольной оси корабля, так как необходимое для этого совершенно равномерное действие всех камер сгорания едва ли практически осуществимо. Однако и в случае ракеты с одной только камерой сгорания и с одним соплом, по опыту строителей ракет, приходится принимать в расчет колебание направления равнодействующей реактивной силы, происходящее вследствие неравномерного извержения газов. Поэтому для более надежного сохранения равновесия ракеты мы должны стремиться точку приложения силы поместить возможно дальше перед центром тяжести корабля *. Тем самым будет достигнуто устойчивое равновесие, и движущая реактивная сила будет тянуть, но не толкать корабль.

[Lamort]

Это объясняется тем, что в этом случае мы уже не можем считать, как это теоретически предполагает профессор Оберт, что точка приложения общей реактивной силы всегда будет в точности располагаться на продольной оси корабля, так как необходимое для этого совершенно равномерное действие всех камер сгорания едва ли практически осуществимо. Однако и в случае ракеты с одной только камерой сгорания и с одним соплом, по опыту строителей ракет, приходится принимать в расчет колебание направления равнодействующей реактивной силы, происходящее вследствие неравномерного извержения газов. Поэтому для более надежного сохранения равновесия ракеты мы должны стремиться точку приложения силы поместить возможно дальше перед центром тяжести корабля *. Тем самым будет достигнуто устойчивое равновесие, и движущая реактивная сила будет тянуть, но не толкать корабль.

Этот господин обкурился, не иначе.

 Если тяга создаёт момент, он будет действовать независимо от точки приложения тяги.
 Единственный вариант это привязать ракету тросом, но и в этом случае она стабилизация будет выражаться только в том, что трос натянется по направлению тяги. Если ракета получит угловую скорость относительно неподвижной системы координат такая система её не стабилизирует, она просто будет вращаться с тросом натянутым по направлению тяги.

[Старый]

Если ракета аэродинамически устойчива то сопло нужно размещать сзади, что обычно все и делают. Для того чтоб ракета двигалась в потоке не возмущёном струёй двигателя.

[Lamort]

Если ракета аэродинамически устойчива то сопло нужно размещать сзади, что обычно все и делают. Для того чтоб ракета двигалась в потоке не возмущёном струёй двигателя.

При этом ещё донное разрежение уменьшается, так что сила сопротивления в общем падает.

[Старый]

Я говорю чисто о соображениях устойчивости. При движении аэродинамически устойчивой ракеты в невозмущённом потоке в случае её случайных отклонений будет возникать момент возвращающий её обратно к оси потока.
 Если ракета движется в потоке своих собственных газов то поток газов будет отклоняться вместе с ракетой и стабилизирующего момента не будет.

[SFN]

Поэтому для более надежного сохранения равновесия ракеты мы должны стремиться точку приложения силы поместить возможно дальше перед центром тяжести корабля *. Тем самым будет достигнуто устойчивое равновесие, и движущая реактивная сила будет тянуть, но не толкать корабль.
* Это неверно, так как наличие поворотного ускорения, когда ракета имеет некоторую угловую скорость, будет частью уменьшать ее, если сопло расположено позади центра тяжести, и увеличивать, если сопло расположено впереди центра тяжести. Таким образом выгодно располагать сопло несколько позади центра тяжести, но не слишком далеко сзади, так как в последнем случае малейшее отклонение направления вылетающих газов и силы реакции от оси ракеты будет образовывать большое плечо и вызывать большой момент реактивной силы по отношению к центру тяжести. В.П.Ветчинкин.

[dmdimon]

Lamort,  я уже написал - при рассмотрении идеальной ракеты в идеальных условиях вы правы. Напоминаю - я говорил про устойчивость - начните рассматривать реальную атмосферу, реальную реактивную струю, реальную ракету. Не существует _реальной_ ракеты с идеальной тягой по оси, летящей в идеально ровной атмосфере.
Почти бессмысленно рассматривать вопрос устойчивости равновесия на идеальной системе.
Я уже понял, где был неправ.

SFN, а вот до последней звездочки вы кого цитировали?

Старый, насчет невозмущенного потока это да, я не подумал. Ну значит я более неправ, чем ожидалось )

[Lamort]

Lamort,  я уже написал - при рассмотрении идеальной ракеты в идеальных условиях вы правы. Напоминаю - я говорил про устойчивость - начните рассматривать реальную атмосферу, реальную реактивную струю, реальную ракету. Не существует _реальной_ ракеты с идеальной тягой по оси, летящей в идеально ровной атмосфере.
Почти бессмысленно рассматривать вопрос устойчивости равновесия на идеальной системе.
Я уже понял, где был неправ.

SFN, а вот до последней звездочки вы кого цитировали?

Старый, насчет невозмущенного потока это да, я не подумал. Ну значит я более неправ, чем ожидалось )

Замечательно, а какое отношение имеет тяга к аэродинамическим моментам кроме того обстоятельства, о котором выше упомянул Старый?

 С точки зрения облегчения управления имеет смысл двигатель ставить как можно дальше от центра масс, чтобы для создания управляющего момента отклонять тягу на меньший угол или использовать рулевой двигатель меньшей тяги.