Наноракета для наноспутников?

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Ракета-то не военная. Задача просто выйти на орбиту без особых ограничений на время старта. Стартуем ночью. Захватываем пару-тройку ярких звезд еще на Земле и не отпускаем их до самой орбиты, ориентируя оси относительно них. Чего сложного то?  :roll:

Это еще сложнее, чем просто звездный датчик. Мало того что камера должна быть хорошая, она еще и должна быть очень широкоугольной. Преимуществ в "держании" звезд по сравнению с определением положения "с нуля" при наличии компьютера не много.

А почему одна широкоугольная?  :shock:  Поставим три попроще, каждая глядит в свою сторону строго на свою звезду и остальных в упор не видит...  :roll:  

[Parma]

Что вы к системе управления привязались - нет места для системы наведения? Тогда убираем её, заменяя на приемник и управляем командно с борта Авакса или даже самолета-носителя с которого и запускаем "нано"ракету. Бортовая система самолета многоразовая, а значит может быть дорогой и сложной, собственно Авакс и есть такая система, только для кучи неизвестных целей, которые хотят спрятаться. Пусть Авакс уверенно получает траекторию на дальности 300 - 400 км, значит можно управлять ракетой на участке 600-800 км - вам этого мало для управления на конечном участке? Если поставить на борт маячок то диапазон существенно увеличиваем.
Почему все рассматривают только наземный старт? С Ту-160 получается запустить до 400 кг - это уже не "нано"размерчик. С Миг-31 можно запускать десятки кг, такая система разрабатывалась и достаточно подробно просчитывалась специалистами, а не форумными стратегами. Все как всегда упирается в желание тех, кто отвечает за финансы...
У Миг-31 есть очень мощная ФАР, с которой сам бог велел осуществлять слежение и управление. Как ракета выходит за пределы дальности Мига передаем управление А-50, ну и так далее до орбиты. Мы ведь не боевой старт рассматриваем, а полет над своей территорией без противодействия...
Ракета твердотопливная - кусок от существующей боевой, нужного размерчика, плоский пакет под брюхом Мига помещается. Это будет просто дешевле, надежнее и их все одно утилизировать надо. Новой будет только СУ и верхняя ступень, которой быть ЖРД для управления на безвоздушном участке и выдачи точного последнего импульса (формирование орбиты).
Вот тут обсуждали ВРД и удельный импульс. Вам ТРД с тягой в 15 тонн хватит, а 20 тонн? А соотношение тяги к собственной массе в 12 мало? И зачем огород городить, когда есть носитель изначально рассчитанный на подвеску груза под брюхом (узлы крепления в планере), выдающий 1 км/с и 22 км высоты как бонус от стартового комплекса (безвозмездно, т. е. даром, наземку еще построить надо, и обслуживать)? Для данной задачи это то что доктор прописал.
Блин, выкатить Сотку с Монино, поставить движки с Ту-160 и получим первую ступень нужного размерчика. Утрированно, но все технологии гниют в музеях, проблема не в технике, а в лобби ракетных фирм, которые низачто не расстанутся со своей ежегодной миллиардной финансовой рекой. :evil:
Пока частники всерьез за это дело не возьмутся, ситуация будет напоминать начало прошлого века: дирижабли строились по госзаказам и под конец для больших корпораций, а еропланы прыгали, но не летали. Как только частники почуяли спрос и начали копать в этой области, сразу и решения нашлись и наука теорию разработала... Причем аналогия прямая: размеры, цена, частота катостроф...
Будем надеяться что частники уже почуяли спрос и первые прыжки уже совершают.

[RadioactiveRainbow]

Понимаете ли...
Эм... мне как-то неловко об этом говорить, но.. нету у меня ни Ту-160 в гараже, ни АВАКСа, ни даже завалящего 31го мига )

Я ориентируюсь на систему, которая после запуска маршевого двигателя первой ступени (на земле!) действует автономно.

Кроме того, при чем тут управление? Управлять ракетой может сабж с мозгами современного китайского калькулятора. Собственно, управление никаких сложностей не вызывает.
Вопрос в том как ориентироваться - а определять положение сабжа с авакса ну никак не получится. Токмо координаты, но это нам как бы без особой надобности ))

[Artemkad]

Вы это точно знаете? Занимались исследованиями?

Я занимаюсь разработкой и производством всякого разного электронного. В частности - GSM сигналок для автомобилей. Как-то была тема - хотели существующий коммуникатор использовать как специализированный пульт управления...

А на нетбуке чем управлять? У него что ноги и руки есть? :?:

По поводу нетбука - не моя идея. Как по мне завязывать все на один процессор - прямой путь поиметь конкретных неожиданных проблем...

Как по мне наилучший вариант - иметь несколько достаточно простых строго функциональных блоков объедененных одной информационной  шиной (к примеру - CAN). Все, что требует жесткого тайминга заключено строго внутри блока. Что может подождать сотню-другую милисекунд передается по шине.

[Monoceros]

Понимаете ли...
Эм... мне как-то неловко об этом говорить, но.. нету у меня ни Ту-160 в гараже, ни АВАКСа, ни даже завалящего 31го мига )

Вы хотите самостоятельно запускать спутники?

[RadioactiveRainbow]

Нет. Я хочу спроектировать крохотную ракетку, способную вытащить свою верхнюю ступень на орбиту )

[Monoceros]

Нет. Я хочу спроектировать крохотную ракетку, способную вытащить свою верхнюю ступень на орбиту )

Ну нужно же как-то узнать потом, что ступень на орбите? Какая масса ступени предполагается?

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Для выхода на орбиту надо отследить две ярких звезды. Одна должна быть в плоскости орбиты, другая на прямой, перпендикулярной этой плоскости. Для отслеживания второй нужен датчик с очень узким сектором обзора. Для отслеживания первой звезды нужен или неподвижный датчик с углом обзора соответствующим углу программного разворота ракеты, или что-то (вращающееся зеркальце), позволяющее отслеживать изменение расположения звезды и сравнивать его с программой. Для обработки информации достаточно Томагочи по производительности, энергопотреблению, стоимости и весу.

[Monoceros]

По-моему, не стоит связываться с GPS вообще, для рассчета траектории (+- километры) имхо хватит линейного акселерометра + моделируемых на ходу данных о ускорении свободного падения и прочих.

[Parma]

Нет. Я хочу спроектировать крохотную ракетку, способную вытащить свою верхнюю ступень на орбиту )

Стоп, а разве требование уложиться при этом в 100 килобаксов уже отменено? Вы собираетесь делать только ОДНУ ракету, или вам надо запустить серию ракет (залп)? Вы хотите просто СПРОЕКТИРОВАТЬ или довести дело до успешного ЗАПУСКА? Кстати, вы частник или подрядчик государства? Давайте определимся с начальными и граничными условиями задачки...
Миг-31 вам конечно никто не подарит, а вот купить немного Б/У Миг-25 в летном состоянии вполне по силам человеку с достаточной суммой на счету. Например закопанный в Ираке и не найденный янки...

Насчет положения: а про решение обратной задачи динамики полета слыхали? Положение сабжа, в том числе угловое - эта та задача, для которой Авакс и проектировался. Почему вы решили что он с ней не справится? Вы спец по Аваксам?

[Monoceros]

Миг-31 вам конечно никто не подарит, а вот купить немного Б/У Миг-25 в летном состоянии вполне по силам человеку с достаточной суммой на счету.

С чего вы взяли что самолет вообще окупится? Чтобы поднять в стратосферу ракету лучше потратить 100 кг ракетного топлива, чем тонну керосина для самолета. Кроме того что самолет сразу поднимает на порядки минимально возможные траты и риски. Если так рассуждать, то наноракета вообще не нужна, лучше брать ракету Днепр и нагружать ее до отвала наноспутниками.

Кстати, вы частник или подрядчик государства?

Если бы товарищ был подрядчиком государства, врядли ему потребовался бы Ваш совет  :wink:

[Андрей Суворов]

Отвечу я:

GPS все равно переделывать/перепрограммировать надо, там ограничения на скорость, высоту и пр.

Интересно. А каковы ограничения вы не в курсе?

Эти ограничения известны широкой общественности под названием "ограничения COCOM" -- 500 метров/с на скорость, 18000 метров на высоту.  При превышении приёмник перестаёт выдавать информацию.

бред - посмотрел ВИКИ - там чето про Светский союз, эмбарго, 50 ые года прошлого века!
Не думаю что там есть ограничения!

Есть. На скорость и высоту проверить ограничения сложно, но на ускорение (1 же) - легко.
О наличии ограничений писал в своё время на своём сайте армадиллоаэроспейс Джон Кармак.


Кстати их реально проверить было - Конкорд летал выше 18км и скорость у него под 2000км/ч! [/quote]

[Андрей Суворов]

Нет. Я хочу спроектировать крохотную ракетку, способную вытащить свою верхнюю ступень на орбиту )

Блин. Я очень долго над этим думал. Вот что я придумал.
Ракета должна быть трёхступенчатой, в качестве второй и третьей ступени применяются серийные или слабомодифицированные РДТТ. Например, подходят Star-13A и Star-6A.
С первой ступенью сложнее. В моём проекте это жидкостная первая ступень с тягой у земли около 1 тонны и УИ у земли около 210 (например, спирт-жидкий кислород).
Система управления такая. На ракете стоят три пьезогироскопа фирмы Аналог Девайсез и акселерометры от неё же. Кроме того, на ракете стоит относительно узкоугольная камера на базе мышиного сенсора, дающего картинку, например, ADNS-2600 или любого аналогичного.
Первые, скажем, 15 секунд ракета летит вертикально, затем начинает разворот по тангажу с постоянной угловой скоростью около 0,5-0,6 градуса в секунду.

Поле зрения камеры выбирается в шесть сигма ошибки гироскопов (т.е. от плюс трёх до минус трёх).

А теперь - ноу-хау
Ракету нужно запускать около равноденствия, перед рассветом. Во время разворота по тангажу происходит накопление ошибки пьезогироскопов, величина ошибки определяется по времени прихода Солнца в объектив камеры. В зависимости от этого вычисляется нужное значение баллистической паузы между отсечкой первой ступени и включением второй и третьей.
После отсечки первая ступень не сбрасывается сразу, а летит в связке пассивно, минимизируя, однако, угол атаки, для снижения аэродинамических потерь.
Перед окончанием баллистической паузы СУ ориентирует ракету продольной осью на Солнце, закручивает втроую и третью ступени (или всю связку целиком), после чего происходит разделение и запуск второй и третьей ступени.
Время запуска выбирается таким, чтобы вектор скорости в момент отсечки был направлен в центр Солнца, это несложно, так садился "Восток", а мы так будем взлетать!
При этом на 2й и 3й ступенях СУ, как таковой, нет, только таймер, запускающий третью ступень после отсечки второй.
Такая ракета позволяет вывести на орбиту 185х250 км примерно килограммовый спутник, при запуске из Капьяра на восток.

[Monoceros]

Андрей, а у вас кто-нибудь занимался аэродинамикой?

[Андрей Суворов]

Нет, только в "нулевом" приближении - Сх принят 0,4, закон разворота по тангажу обеспечивает угол атаки не больше 1,5 градуса на трансзвуке и не больше 2 градусов на Qmax. Спредшит старый, говорят, там занижается плотность воздуха на высотах 10-80 км...

Главная неопределённость - с весом обтекателя и пустым весом третьей ступени. Я добавил 0,25 кг к весу пустого Star-6A, но не знаю, достаточно ли этого.

[RadioactiveRainbow]

Интересно. А вы не пробовали считать неуправляемые нижние ступени? Сильно при этом увеличивается потребная ХС?

Стоп, а разве требование уложиться при этом в 100 килобаксов уже отменено? Вы собираетесь делать только ОДНУ ракету, или вам надо запустить серию ракет (залп)? Вы хотите просто СПРОЕКТИРОВАТЬ или довести дело до успешного ЗАПУСКА?

Ну... пусть будет "довести до успешного пуска".
Ну... пусть будет единичная ракета.
Ну и, разумеется, финансовые ограничения куда более жесткие )))

[Monoceros]

Нет, только в "нулевом" приближении - Сх принят 0,4

Что, прямо от нуля до гиперзвука?  :roll: Какая у вас получилась потеря хс на сопротивление?

[Андрей Суворов]

Нет, только в "нулевом" приближении - Сх принят 0,4

Что, прямо от нуля до гиперзвука?  :roll:

Ну а что нам гиперзвук - на гиперзвуке мы уже летим достаточно высоко, MaxQ достигается при 366 м/с и высоте 8350. Да, я знаю, что на этот диапазон чисел М приходится горб сопротивления и т.д., и ратмановский спредшит занижает аэродинамические потери.
На 2М скоростной напор уже на четверть меньше, а к 3М спадает в 2 раза от максимума.

Какая у вас получилась потеря хс на сопротивление?

Не знаю точно, могу только сказать, что общая ХС такой ракеты - 9200-9300 м/с
Претензии не ко мне - к спредшиту Но ведь, согласитесь, Сх=0,4 - это довольно щедро для монокалиберной ракеты

[mistermuscle]

Отвечу я:

GPS все равно переделывать/перепрограммировать надо, там ограничения на скорость, высоту и пр.

Интересно. А каковы ограничения вы не в курсе?

Эти ограничения известны широкой общественности под названием "ограничения COCOM" -- 500 метров/с на скорость, 18000 метров на высоту.  При превышении приёмник перестаёт выдавать информацию.

бред - посмотрел ВИКИ - там чето про Светский союз, эмбарго, 50 ые года прошлого века!
Не думаю что там есть ограничения!

Есть. На скорость и высоту проверить ограничения сложно, но на ускорение (1 же) - легко.
О наличии ограничений писал в своё время на своём сайте армадиллоаэроспейс Джон Кармак.


Кстати их реально проверить было - Конкорд летал выше 18км и скорость у него под 2000км/ч!

[/quote]


Так - повторюсь - фирма СИРФ КОММЕРЧЕСКАЯ ей незачем встраивать дополнительную хрень в программный код приемника чтоб соответсвовать каким то СОСОМ времен холодной войны! Я в это не верю! Попробуйте навязать малопонятную хрень какойнибудь нашей фирме!:)
Это звучит также глупо как например фирме Майкрософт сказали внести в код Виндовс защиту от использования внеземными цивилизациями например!
 

[mistermuscle]

Нет. Я хочу спроектировать крохотную ракетку, способную вытащить свою верхнюю ступень на орбиту )

Блин. Я очень долго над этим думал. Вот что я придумал.
Ракета должна быть трёхступенчатой, в качестве второй и третьей ступени применяются серийные или слабомодифицированные РДТТ. Например, подходят Star-13A и Star-6A.
С первой ступенью сложнее. В моём проекте это жидкостная первая ступень с тягой у земли около 1 тонны и УИ у земли около 210 (например, спирт-жидкий кислород).
Система управления такая. На ракете стоят три пьезогироскопа фирмы Аналог Девайсез и акселерометры от неё же. Кроме того, на ракете стоит относительно узкоугольная камера на базе мышиного сенсора, дающего картинку, например, ADNS-2600 или любого аналогичного.
Первые, скажем, 15 секунд ракета летит вертикально, затем начинает разворот по тангажу с постоянной угловой скоростью около 0,5-0,6 градуса в секунду.

Поле зрения камеры выбирается в шесть сигма ошибки гироскопов (т.е. от плюс трёх до минус трёх).

А теперь - ноу-хау
Ракету нужно запускать около равноденствия, перед рассветом. Во время разворота по тангажу происходит накопление ошибки пьезогироскопов, величина ошибки определяется по времени прихода Солнца в объектив камеры. В зависимости от этого вычисляется нужное значение баллистической паузы между отсечкой первой ступени и включением второй и третьей.
После отсечки первая ступень не сбрасывается сразу, а летит в связке пассивно, минимизируя, однако, угол атаки, для снижения аэродинамических потерь.
Перед окончанием баллистической паузы СУ ориентирует ракету продольной осью на Солнце, закручивает втроую и третью ступени (или всю связку целиком), после чего происходит разделение и запуск второй и третьей ступени.
Время запуска выбирается таким, чтобы вектор скорости в момент отсечки был направлен в центр Солнца, это несложно, так садился "Восток", а мы так будем взлетать!
При этом на 2й и 3й ступенях СУ, как таковой, нет, только таймер, запускающий третью ступень после отсечки второй.
Такая ракета позволяет вывести на орбиту 185х250 км примерно килограммовый спутник, при запуске из Капьяра на восток.

Андрей почему именно в день равноденствия? :shock:  :shock:  :shock:  :shock:

Кстати до него осталось пара месяцев - как дела продвигаются?

А чем пуск как у Лямбды не устраивает?? :?