Мрия, МАКС, Свитязь

[Дмитрий В.]

Дмитрий! Вы же уже откланялись. Слово надо держать, а не с привычным постоянством игнорировать в ответах те пункты, по которым Ваши позиции разбиты вдребезги, и с неменьшим упорством (буду мягок в определениях) регулярно ловиться на те крючки, которые я по врожденной интеллигентности, а также по благоприобретённой злобности, практически всегда вкладываю в свои ответы.

1. Да, откланялся. Если Вы не заметили, это было вчера! Сегоня новый день (здравствуйте!).
2. И кто же "вдребезги разбил" мои позиции? Я что-то не заметил ничего подобного...
3. И что же это за "крючки", на которые я, якобы, ловлюсь? Никаких крючков, вложенных в Впши ответы, не заметил (к окулисту, что ли обратиься?)...

[Streamflow]

1. Да, откланялся. Если Вы не заметили, это было вчера! Сегоня новый день (здравствуйте!).
2. И кто же "вдребезги разбил" мои позиции? Я что-то не заметил ничего подобного...
3. И что же это за "крючки", на которые я, якобы, ловлюсь? Никаких крючков, вложенных в Впши ответы, не заметил (к окулисту, что ли обратиься?)...

Тут меня отвлекли - работать ещё приходится. Поэтому, после паузы, я продолжил свой ответ. Можете его ещё трижды перечитать. После этого, может быть дойдёт.

Если нет, то сигнализируйте, и когда до Вас дойдёт очередь, получите ответ по последней из рассматриваемых тем.

[Андрей Суворов]

То, что усилий не хватит - отметаем сразу. Синус 6 градусов - одна десятая, значит, боковая сила составит 40 тонн - это позволяет получить скорость разворота куда большую, чем 2 град/с .

А какую боковую силу будет создавать скоростной напор воздействуя на крыло, сопла двигателя и в целом на орбитальный самолёт?

Она не боковая - она подъёмная. Она играет только на руку МАКСу, уменьшая его "проваливание".

А сопла двигателей находятся в аэродинамической тени щитка.

Кстати, какую подъёмную силу создаёт бак при угле атаки в 12-14 градусов? Какова его боковая площадь?

[Андрей Суворов]

Наша любимая 11А511У во время максимального скоростного напора вертится со скоростью около 0,5 градуса в секунду.

Это у Вас законы, что дышло. Из того, что "Союз" "вертится" в трансзвуковой зоне с угловой скоростью 0.5 градусов в секунду на 2 - 5 (сколько? - вряд ли больше) градусов углов тангажа

До сотой секунды "Союз" крутится непрерывно на пол-градуса в каждую секунду - к сотой секунде угол тангажа 40 градусов, а первые две-три секунды ракета таки летит непрерывно. Я просто смотрел, как влияет аэродинамика в лице скоростного напора на программу угла тангажа. Не видно, чтобы влияла. Видно, что на графике осевой перегрузки провал в этом месте - "горб" аэродинамического сопротивления.

Причём это старая циклограмма, сейчас траектория "вниз" загибается круче, отделение боковушек происходит при большем скоростном напоре, за счёт чего повышена грузоподъёмность на 50-100 кг, а, значит, и "вертят" ракету быстрее.

и атаки,

Про угол атаки я пока ничего не говорил.

Вы делаете "заключение", что МАКС легко будет "вертеться" с скоростью 2 градуса в секунду для изменения углов тангажа на 55 градусов (5 - 60) с углами атаки до 25 градусов.

Про 25 градусов сказал не я - но, разве при таком угле атаки бак не будет создавать подъёмную силу? и немаленькую, вполне сопоставимую с весом конструкции. Она резко уменьшит вертикальную скорость и величину проваливания.
Сейчас я рисую спредшит, моделирующий разворот по тангажу МАКСа.
Нарисую - представлю результаты. Но очень не хватает данных по аэродинамике бака.

У меня просто нет слов. Вы все представляете разницу между 5 и 25 градусами атаки? Она не количественная - она качественная. Это принципиально разные режимы обтекания, и никакие аналогии и экстраполяции от одного режима к другому не применимы.

Ну, я посмотрел в Феодосьеве - до 14 градусов подъёмная сила растёт. Вопрос, чему она равна в принципе?

Мне всё ясно.  манёвры достойные настоящего истребителя.

Да не нужен "достойный маневр". Нужно всего лишь "обозначить" вход в горку, при этом угол тангажа будет больше нуля (скажем, 5-7 градусов), а ускорение "Мрии" направлено будет вниз, т.е. она будет "как бы поддаваться" земной тяжести.

[Старый]

Она не боковая - она подъёмная. Она играет только на руку МАКСу, уменьшая его "проваливание".

Нет, по отношению к центру масс она боковая. Так же как и боковая составляющая тяги двигателя. И никакой подъёмной силы не создаёт, а только вращающий момент.
 Вобще пока МАКС летит с баком ни о какой подъёмной силе не может быть и речи - крыло выполняет роль стабилизатора бомбы.

А сопла двигателей находятся в аэродинамической тени щитка.

Значит щиток дополнительно увеличивает поперечную силу и пикирующий момент.

Кстати, какую подъёмную силу создаёт бак при угле атаки в 12-14 градусов? Какова его боковая площадь?

Судя по его аэродинамическому профилю - никакую. Разве что силу лобового сопротивления.
 Но мы тут не о подъёмной силе а о моменте который будет поварачивать систему носом вверх а может и вниз.

[Старый]

Насчёт аэродинамических сил. В момент отделения системы от самолёта вследствие закона Бернулли конечно будет возникать сила присасывающая бак к Мрии. Интересно, чему она будет равна?

[Старый]

Ещё один провокационный вопрос мною овладел, Вадим наверно знает на него ответ: а каков диапазон отклонений двигателя РД-701 в вертикальной плоскости?

[Главный Вершитель]

... В момент отделения системы от самолёта вследствие закона Бернулли конечно будет возникать сила присасывающая бак к Мрии. ...

Отстрелить пиропатронами будет слабО?

[mihalchuk]

Всё на месте. А что вас смущает? Впрочем, я не сторонник МАКСа, и защищать его не буду.

Меня смущает что чтоб попасть вектором тяги в центр масс системы вектор тяги надо наклонить вниз градусов на 45.

А надо ли попадать вектором тяги в центр масс системы? Это же ракета с крыльями!
Как вы посчитали центр масс системы, где он? По рисунку, чтобы попасть в ЦМ Мрии, умозрительно нужно отклонение тяги менее 30 градусов.

[Дмитрий В.]

... В момент отделения системы от самолёта вследствие закона Бернулли конечно будет возникать сила присасывающая бак к Мрии. ...

Отстрелить пиропатронами будет слабО?

Здесь скорее пиротолкатели нужны.

[Старый]

... В момент отделения системы от самолёта вследствие закона Бернулли конечно будет возникать сила присасывающая бак к Мрии. ...

Отстрелить пиропатронами будет слабО?

Естественно, а чем ещё? Но вот как добиться чтоб назад не упала?

[Главный Вершитель]

Естественно, а чем ещё? Но вот как добиться чтоб назад не упала?

Да, пожалуй нужен минидвигатель увода ...

[Старый]

Как вы посчитали центр масс системы, где он? По рисунку, чтобы попасть в ЦМ Мрии, умозрительно нужно отклонение тяги менее 30 градусов.

Очевидно из соображений центровки самолёта. Центр подъёмной силы будет гдето в центре треугольника образуемого крылом, чуть вперёд. Там же должен быть и ЦМ. В принципе ЦМ всего МАКСа (вместе с баком) должен располагаться над ЦМ самолёта.

[Старый]

Естественно, а чем ещё? Но вот как добиться чтоб назад не упала?

Да, пожалуй нужен минидвигатель увода ...

Почему "мини"? Тут "мини" не отделаешься. А вес этого двигателя куда будем записывать? К 275 тоннам добавлять?

[Андрей Суворов]

Она не боковая - она подъёмная. Она играет только на руку МАКСу, уменьшая его "проваливание".

Нет, по отношению к центру масс она боковая. Так же как и боковая составляющая тяги двигателя.

Хорошо - не боковая, а нормальная. Так терминологически строго. Но для самолётов нормальная сила называется подъёмной.

И никакой подъёмной силы не создаёт, а только вращающий момент.
 Вобще пока МАКС летит с баком ни о какой подъёмной силе не может быть и речи - крыло выполняет роль стабилизатора бомбы.

При чём тут крыло? Бак сам создаёт подъёмную силу.

А сопла двигателей находятся в аэродинамической тени щитка.

Значит щиток дополнительно увеличивает поперечную силу и пикирующий момент.

Да и фиг бы с ним. А нос бака создаёт тоже силу и кабрирующий момент. Главное, что обе эти силы направлены вверх и уменьшают потерю высоты МАКСа после отделения.

Кстати, какую подъёмную силу создаёт бак при угле атаки в 12-14 градусов? Какова его боковая площадь?

Судя по его аэродинамическому профилю - никакую. Разве что силу лобового сопротивления.

Это неправда, симметричный профиль создаёт подъёмную силу, если его поставить под углом к потоку. У многих спортивных самолётов симметричный профиль крыла, у многих вертолётов у лопастей симметричный профиль, тем не менее - они летают.

Но мы тут не о подъёмной силе а о моменте который будет поварачивать систему носом вверх а может и вниз.

Момент, который поворачивает систему носом вверх, нам полезен, момент, который носом вниз - вреден. Чтобы не выходить на закритические углы атаки, нужно разворот по тангажу делать очень хитро - пока тангаж маленький, максимально быстро, а потом "немного подождать" или даже вообще полсекунды покрутиться в другую сторону, преодолевая звуковой барьер, это лучше делать с нулевым углом атаки, и хрен с ней, с высотой. А дальше - надо смотреть.
И не надо недооценивать подъёмную силу бака. Ну скажите хоть приблизительно, чему равна площадь его боковой проекции? Скоростной напор во время разделения - порядка полутора тонн на квадратный метр, при площади бака 150 м2, Су 0,3 и угле атаки 10 градусов подъёмная сила - тонн 10. А Су 0,3 - это совсем чуть-чуть.

[mihalchuk]

Как вы посчитали центр масс системы, где он? По рисунку, чтобы попасть в ЦМ Мрии, умозрительно нужно отклонение тяги менее 30 градусов.

Очевидно из соображений центровки самолёта. Центр подъёмной силы будет гдето в центре треугольника образуемого крылом, чуть вперёд. Там же должен быть и ЦМ. В принципе ЦМ всего МАКСа (вместе с баком) должен располагаться над ЦМ самолёта.

Глядя на рисунок, получается, что ЦМ Мрии и ЦМ ОС с баком находятся на одной вертикальной линии или несущественно далеко от неё. На мой дилетантский взгляд, ЦМ Мрии находится выше срединной горизонтальной плоскости фюзеляжа. В любом случае ЦМ системы - над фюзеляжем.

[Старый]

Хорошо - не боковая, а нормальная. Так терминологически строго. Но для самолётов нормальная сила называется подъёмной.

Точно? А сила создаваемая стабилизатором? А какая тогда сила создаёт продольные моменты?
 Ну ладно, называйте как хотите, но сила создаваемая крылом орбитального корабля МАКС будет не поднимать систему а только сообщать ей пикирующий момент. С этим моментом вы согласны?

При чём тут крыло? Бак сам создаёт подъёмную силу.

Нет, стоп. Вы с крылом уже разобрались? Согласны что о подъёмной силе тут говорить не следует?

Да и фиг бы с ним. А нос бака создаёт тоже силу и кабрирующий момент. Главное, что обе эти силы направлены вверх и уменьшают потерю высоты МАКСа после отделения.

Неее! Плоские поверхности создают совсем иную силу нежели чем осесимметричные тела вращения.
 А говорить о подъёмной силе таких тел да ещё и о её роли в уменьшении высоты приходится лишь тогда когда не хочется капитулировать.
 Вот гляньте на Пегас. Зачем к нему супостаты крыло приделали? Чиста из вредности? Или по дурости, не знали что круглый корпус и так подъёмную силу создаёт?

Это неправда, симметричный профиль создаёт подъёмную силу, если его поставить под углом к потоку.

Угу. Только вот досада - плоский профиль. Т.е крыло. А не тело вращения.

У многих спортивных самолётов симметричный профиль крыла, у многих вертолётов у лопастей симметричный профиль, тем не менее - они летают.

Тем не менее почемуто и крылья и лопасти имеют вид плоскостей а не тел вращения. Случайно не знаете - почему?
 Вобщето интересно было бы глянуть на спортивный самолёт сделаный по схеме "несущий корпус". Каким вы его себе представляете?

Момент, который поворачивает систему носом вверх, нам полезен, момент, который носом вниз - вреден.

Да, ужжж...

Чтобы не выходить на закритические углы атаки, нужно разворот по тангажу делать очень хитро - пока тангаж маленький, максимально быстро, а потом "немного подождать" или даже вообще полсекунды покрутиться в другую сторону, преодолевая звуковой барьер, это лучше делать с нулевым углом атаки, и хрен с ней, с высотой. А дальше - надо смотреть.

Ваши представления очень занимательны, только какие ещё закритические углы атаки? При чём тут закритические углы атаки? Вы боитесь что МАКС в штопор свалится, чтоли, если на закритический угол выскочит? Не бойтесь не свалится, бомбы в штопор не сваливаются...

И не надо недооценивать подъёмную силу бака. Ну скажите хоть приблизительно, чему равна площадь его боковой проекции? Скоростной напор во время разделения - порядка полутора тонн на квадратный метр, при площади бака 150 м2, Су 0,3 и угле атаки 10 градусов подъёмная сила - тонн 10. А Су 0,3 - это совсем чуть-чуть.

Десять тонн! Абалдеть! Дарю их вам без разговолров. Даже все 20 если хотите.
 Кстати, Сх при тех же условиях посчитать не пробовали? И вычесть лобовое сопротивление из тяги двигателя?

[Старый]

На мой дилетантский взгляд, ЦМ Мрии находится выше срединной горизонтальной плоскости фюзеляжа. В любом случае ЦМ системы - над фюзеляжем.

ЦМ всей системы должен быть гдето в районе верхней поверхности фюзеляжа. Что получается с вектором тяги?

[Андрей Суворов]

Ну ладно, называйте как хотите, но сила создаваемая крылом орбитального корабля МАКС будет не поднимать систему а только сообщать ей пикирующий момент. С этим моментом вы согласны?

Да почему же? Если нос бака будет создавать равный по величине, но противополжно направленный момент (насчёт направления я уверен 100%, насчёт величины сказать пока трудно) - равнодействующая этих сил направлена вверх!
Притом же, ЦТ связки ОС-Бак ближе к ОС, чем к центру бака, так что для создания кабрирующего момента нужной величины нужна меньшая подъёмная сила, чем та, что создаёт крыло ОС! Больше того, какой бы ни был по величине момент, создаваемый носом бака, он позволяет нам использовать долю подъёмной силы крыла ОС, в зависимости от длины плеч рычага

Известны летавшие самолёты, у которых было два крыла, одно впереди ЦТ, другое позади.

При чём тут крыло? Бак сам создаёт подъёмную силу.

Нет, стоп. Вы с крылом уже разобрались? Согласны что о подъёмной силе тут говорить не следует?

Ещё раз - подъёмная сила, создаваемая баком, хоть и не очень велика, но позволяет эффективно использовать подъёмную силу (по крайней мере, её часть), создаваемую крылом ОС. При этом величина этой части подъёмной силы зависит от положения ЦТ системы. Но она составляет десятки тонн, и уменьшает величину "проваливания" связки на тысячи метров!

Да и фиг бы с ним. А нос бака создаёт тоже силу и кабрирующий момент. Главное, что обе эти силы направлены вверх и уменьшают потерю высоты МАКСа после отделения.

Неее! Плоские поверхности создают совсем иную силу нежели чем осесимметричные тела вращения.

ДА НУ??? А насколько центнер ваты легче центнера железа? Cy у них разные могут быть, это да, но тонна силы и там, и там - тонна силы.

А говорить о подъёмной силе таких тел да ещё и о её роли в уменьшении высоты приходится лишь тогда когда не хочется капитулировать.

Так. Ещё раз. Не знаю, применительно к МАКСу, у него  весьма запутанная аэродинамика, но на ракету 8К84 стартовой массой что-то в районе 60 тонн действует максимальная подъёмная сила порядка 5 тонн - а ракета к тому времени уже на треть или на четверть пустая, я не помню, в какой момент максимум подъёмной силы. Т.е. 10% ускорения свободного падения уже куда-то делись.

А ракета 8К84 - почти чистый цилиндр с конусом на носу.

Вот гляньте на Пегас. Зачем к нему супостаты крыло приделали? Чиста из вредности? Или по дурости, не знали что круглый корпус и так подъёмную силу создаёт?

Нет. Просто средняя плотность ракеты "Пегас" - она твердотопливная - намного больше средней плотности МАКСа - с его водородом в баке. И соотношение между подъёмной силой и массой поэтому не в пользу Пегаса.

Это неправда, симметричный профиль создаёт подъёмную силу, если его поставить под углом к потоку.

Угу. Только вот досада - плоский профиль. Т.е крыло. А не тело вращения.

Тело вращения тоже создаёт. У него только Су меньше будет. Но не в разы.

У многих спортивных самолётов симметричный профиль крыла, у многих вертолётов у лопастей симметричный профиль, тем не менее - они летают.

Тем не менее почемуто и крылья и лопасти имеют вид плоскостей а не тел вращения. Случайно не знаете - почему?

Просто потому, что так удобнее. На взлётно-посадочных режимах особенно.

Вобщето интересно было бы глянуть на спортивный самолёт сделаный по схеме "несущий корпус". Каким вы его себе представляете?

Но ведь МАКС - это не спортивный самолёт! Он берёт звуковой барьер через 10 секунд после разделения!

Десять тонн! Абалдеть! Дарю их вам без разговолров. Даже все 20 если хотите.
 Кстати, Сх при тех же условиях посчитать не пробовали? И вычесть лобовое сопротивление из тяги двигателя?

Не разбрасывайтесь подарками! У меня сейчас получается, что МАКС проваливается до 7740 метров всего, при начальном значении угла тангажа 5 градусов в момент разделения. 5 градусов мне подарите? Всё равно Мрие как-то нужно обеспечить близкий к критическому угол атаки, а? Какой у неё установочный угол крыла и какой критический при 200 м/с и 10 км?

[Игорь Суслов]

Тело вращения тоже создаёт. У него только Су меньше будет. Но не в разы.

Посчитаем? "Аэродинамика ракет" пособия для ВТУЗов. 1 мегабайт. PDF.