STREGA - rakieta naddźwiękowa

Piszemy tylko o własnych konstrukcjach modeli - ale nie o silnikach!
Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2274
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: jaskiniowiec » poniedziałek, 20 sty 2014, 23:27

UWS był podpięty do zapalnika jako jedyny? Czy też miałeś na pilocie dubel UWS + Altimax?

Awatar użytkownika
verex
Supersonic PROFI
Posty: 641
Rejestracja: poniedziałek, 25 lip 2011, 19:38
Lokalizacja: Tczew/Kingston upon Thames
Kontakt:

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: verex » poniedziałek, 20 sty 2014, 23:50

Układ zapalników wyglądał tak:

Pilot: UWS + Altimax (pyro 2)
Główny: Altimax (pyro 1)

W nawiasie podane wyjścia zapalników Altimaxa podane na wykresie.

UWS zadziałał poprawnie wyzwalając spadochron pod zakładanym kątem. Altimax potem uratował sytuację wyzwalając spadochron główny. Zastanawiające natomiast co było przyczyną położenia się rakiety, czego skutkiem było właśnie wyzwolenie pilota. Może być, że na to złożyło się wiele czynników.

Surowe dane wysokości RAW z Altimaxa zwalają mnie z nóg. Póki co zrzuciłem wszystko do Excela i zobaczę co się z tym da zrobić. Na wykresie wysokość bez filtru Kalmana jest bardzo zastanawiająca, zwłaszcza że żadne inne dane nie idą z nią w parze. Jutro postaram się coś z tego wydedukować.
Zapukaliśmy nieśmiało do bram kosmosu...

Near Space Technologies
www.nearspace.tech

Awatar użytkownika
verex
Supersonic PROFI
Posty: 641
Rejestracja: poniedziałek, 25 lip 2011, 19:38
Lokalizacja: Tczew/Kingston upon Thames
Kontakt:

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: verex » wtorek, 21 sty 2014, 00:33

Na podstawie danych z Altimaxa i masy startowej rakiety udało mi się policzyć ciąg silnika.
Nie wiem jak zmienić automatycznie, żeby obrany punkt przyjąć jako t=0 , więc zmieniłem po prostu graficznie jednostki.


Obrazek


Z wykresu wynika, że:
-> ciąg średni jest na poziomie 201,26 [N]
-> ciąg maksymalny wyniósł 611,68 [N] i jest to ten pik pod koniec pracy silnika.
-> silnik pracował t= 2 zamiast oczekiwanych 2,7 , co spowodował prawdopodobnie zbyt mocny zapłonnik. Skłaniam się jednak ku teorii, że pik pod koniec pracy spowodowany jest nie tym, że zapłonnik był za mocny, ale odklejeniem się inhibitora. Na zdjęciach, które są w galerii, widać że na inhibitorze są dwa bąble powietrza, więc być może inhibitor się odkleił i stąd mógłby się wziąć krótszy czas pracy silnika, większe ciśnienie i niestabilna praca w dalszej części.

Więcej danych jutro.

Damian
Zapukaliśmy nieśmiało do bram kosmosu...

Near Space Technologies
www.nearspace.tech

Awatar użytkownika
KSard
Supersonic PROFI
Posty: 1506
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: KSard » wtorek, 21 sty 2014, 12:06

Cześć Damian

Przedstawię tutaj moją wersję wydarzeń.
Na podstawie tego, co napiszę dalej, stawiam tezę, iż przyczyną niepowodzenia lotu była niestabilność rakiety.
Oczywiście analizę dokonam tylko na podstawie wykresów. Z zamieszczonych materiałów filmowych nie wiele można wywnioskować, gdyż newralgiczny moment lotu nie jest tam widoczny.

Ale do rzeczy:

Pierwsze spostrzeżenie:
  • Zamieszczone wykresy pokazują temperaturę 15 C, gdy tymczasem było mroźno. Oznacza to, że wyniki są mało wiarygodne. Tym niemniej kształt i korelacja krzywych wiele mówi o przebiegu lotu.
  • Silny wiatr podczas lotu oraz założony zbyt mały zapas stateczności przyczyniły się bez wątpienia do wytrącenia z równowagi „chwiejnej” rakietę.
  • Ponadto start modelu odbył się ze zbyt małą prędkością. Czyniło to dodatkowo rakietę podatną na łatwe jej wytrącenie z toru lotu.

Patrząc na pierwszy wykres zwróć uwagę na moment, kiedy rakieta znajdowała się na wysokości 80 metrów nad ziemią.
Obrazek
Był to czas około 3,4 sekundy. Właśnie wzrost ciągu kończy się i następuje tzw. „odjęcie gazu”, w którym to momencie często zachodzi przyhamowanie rakiety. Często wówczas dochodzi do „wahnięcia się” rakiety. Jeśli model jest niestabilny może dojść do wykonania tzw. koziołka lub silnej zmiany kursu. Tak właśnie stało się ze Stregą.

Właśnie w tym momencie zadziałał UWS ( potwierdza to pik na wykresie przyspieszenia). I nie jest on spowodowany wadliwym działaniem silnika jak uważasz, bo silnik pracował zmniejszając nadal swój ciąg. Nastąpiła zmiana kierunku lotu i rakieta zaczęła koziołkować. Otwiera się spadochron pilot. Część silnikowa uderza w kadłub uszkadzając go. Wykres przyspieszenia szaleje, a prędkość nadal spada, chociaż rakieta nadal się wznosi. W 4 sekundzie (tej z wykresu) widać, że przyspieszenie przechodzi na wartości ujemne i powoli zaczyna zbliżać się do wartości zero. W tym momencie otwiera się spadochron główny wyhamowując gwałtownie rakietę niemal do zera. Model opada na spadochronach osiągając ziemię w 7,5 sekundy.

A że z każdej lekcji należy wyciągnąć wnioski, to:
  1. Przed każdym lotem rakiety, zwłaszcza tych dużych (a zwłaszcza eksperymentalnych o konstrukcji metalowej), należy wykonać jak najwięcej badań i testów, które są możliwe do przeprowadzenia. Nie należy się spieszyć, bo pośpiech to zły doradca.
  2. Na Twoim miejscu dokonałbym dodatkowych obliczeń stateczności w innych dostępnych programach symulujących, aby zweryfikować i potwierdzić wyniki.
  3. Na miejscu startu tuz przed lotem należy sprawdzić położenie środka ciężkości w stosunku do wyliczonego środka parcia. Nie wiem, czy to zrobiłeś?
  4. Podstawową sprawą jest znać charakterystykę ciągu silnika. Testy naziemne na hamowni są niezbędne! W Twoim przypadku widać wyraźnie, że silnik był zbyt słaby jak na taki ciężki model puszczany w tak ekstremalnie trudnych warunkach.
  5. Jest jeszcze jedna sprawa. Jak było z elektroniką i jej źródłami zasilania? Czy wszystkie baterie były właściwie naładowane? UWS jest bardzo czuły na spadki napięcia zasilani.
  6. Czas startu niewłaściwie dobrany do pory roku. Słońce prawie zachodziło kiedy model wzbijał się w powietrze. A co by się stało, gdyby rakieta wzniosła się na zaplanowany pułap i wyładował gdzieś daleko od miejsca startu i trzeba by było jej szukać?

Potraktuj te uwagi jako wskazówki a nie krytykę. Rakiety są i mogą być bardzo niebezpieczne zwłaszcza, gdy nie wszystko zostaje dopracowane. Na szczęście nie ma co za bardzo liczyć. Na sukcesy pracuje się często latami, chociaż na pozór wszystko wydaje się takie proste.

Myślę, że również inni powinni wziąć sobie to do serca, bo takie błędy popełniamy wszyscy.
Zanim człowiek poleciał w kosmos, musiał wiele czasu poświecić na naukę, badania oraz testy.
Trzeba mieć wszystko dopracowane, aby móc wypuszczać tak ekstremalne pojazdy jakimi są rakiety.
pozdrawiam KSard - www.facebook.com/ksardpl : www.ksardrakiety.cba.pl

"Ci, którzy skłonni są zrezygnować choćby z części prawa do wolności aby uzyskać w zamian trochę tymczasowego bezpieczeństwa, nie zasługują ani na wolność, ani bezpieczeństwo "- Ben Franklin

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: robercik » czwartek, 23 sty 2014, 14:20

Cześć
verex pisze: Z wykresu wynika, że:
-> ciąg średni jest na poziomie 201,26 [N]
-> ciąg maksymalny wyniósł 611,68 [N] i jest to ten pik pod koniec pracy silnika.
-> silnik pracował t= 2 zamiast oczekiwanych 2,7 , co spowodował prawdopodobnie zbyt mocny zapłonnik. Skłaniam się jednak ku teorii, że pik pod koniec pracy spowodowany jest nie tym, że zapłonnik był za mocny, ale odklejeniem się inhibitora. Na zdjęciach, które są w galerii, widać że na inhibitorze są dwa bąble powietrza, więc być może inhibitor się odkleił i stąd mógłby się wziąć krótszy czas pracy silnika, większe ciśnienie i niestabilna praca w dalszej części.
Moim zdaniem pik, który został zarejestrowany pod koniec ciągu został spowodowany zatkaniem dyszy przez resztki paliwa. Mogło do tego dojść przy ziarnie typu "beates" jeżeli inhibitor puścił, natomiast przebieg ciągu na to nie wskazuje. Wszystko przebiegało gładko, do momentu przytkania dyszy. Konstrukcję silnika, a w zasadzie ziarno paliwa należy dopracować. Można powiedzieć że miałeś szczęście, że nie rozerwało komory spalania. Jesli silnik pracowałby bez awarii, ciąg maksymalny wystąpiłby w 1,25 s od uruchomienia silnika na poziomie około 260 [N]. Zapłonnik można by trochę zmniejszyć, ale lepiej postawić rakietę nieco wyżej i zastosować deflektor.

Jeśli chodzi o przebieg lotu, po zdjęciach widać, że rakieta położyła się jeszcze w casie ciągu. Prawdopodobnie miała zbyt małą prędkość, żeby przeciwstawić się nagłemu bocznemu uderzeniu wiatru na pewnej wysokości. Na RTP3 startującej z przyspieszeniem kilkadziesiąt g wiart 100 km/h nie zrobił żadnego wrażenia. Jesli dysponujemy przyspieszeniem poniżej 10g - musimy wybrać bezwietrzną pogodę. I tu nasuwa się druga koncepcja. Silnik zagadał prawidłowo, ale pilot wyskoczył zbyt szybko, jeszcze w czasie ciągu i zakręcił rakietą - stąd odgłos jakby ciufania na koniec pracy silnika.

pzdr

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2274
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: jaskiniowiec » czwartek, 23 sty 2014, 23:24

Powiem tak; patrząc na kadr z filmu, nie wierzę, ze zmiane kierunku wywołał wiatr. Kąt skrętu jest tak ostry, że rakieta musiałaby być total nadstabilna, a wiatr wiać chyba ze 100 na godzinę.

Awatar użytkownika
Kacper
Supersonic PROFI
Posty: 736
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: Kacper » piątek, 24 sty 2014, 00:47

Wiatr mógł wywołać ten przechył ale nie dlatego, że była nadstabilna i położyła się pod wiatr tylko była nie stabilna i wiatr ją wytrącił z równowagi. Ten pik na wykresie przyspieszenie wg mnie nie jest wywołany czymś co działo się w silniku. Wygląda to tak jakby rakieta po przechyle wyrzuciła spadochron, który ją zaczął bardzo gwałtownie hamować. Jako, że rakieta leciała jeszcze do góry a obrócona była dyszą również do góry to przyspieszenia od ciągu silnika i od hamowania spadochronem nałożyły sie na siebie. Następne mniejsze piki wyglądają już na chaotyczne piruety na spadochronie.

Awatar użytkownika
Tofifi
PROFI
Posty: 752
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:31
Lokalizacja: Białystok, Nowe Miasto

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: Tofifi » sobota, 25 sty 2014, 13:09

No dobrze, to jeszcze Tofik dorzuci swoje 3 grosze :mrgreen:.
Myślę, że treść tego postu wyjaśni niestabilny lot rakiety, a sama teza zrodziła się w mojej głowie dziś dosłownie w czasie wybudzania się ze snu. Nikt z Was nie zwrócił uwagi na jeden istotny element układanki.

Winą za przechył nalezy obarczyć silnik, a w zasadzie to za silną masę zapłonową.

Damian, zamieścił obrazek z charakterystyki pracy silnika. - Widzimy tam, że czas pracy to 2s.

Wrzuciłem więc plik do Corel Draw 9, i narysowałem czerwony prostokąt który określił że "szerokość" 2s na wykresie to około 105mm.
Obrazek

Nastepnie na tym samym rysunku zawęziłem czerwony prostokąt tak aby określić czas trwania pierwszego piku(a?)

Obrazek
Czas spalania masy zapłonwej to około 11mm, a w zasadzie:
2s - 105mm
Xs - 11mm
Xs = (2*11)/105 = 0,2s


Ciąg początkowy z masy zapłonowej był 2 razy wyższy niż początkowy z spalania samego paliwa.
Rakieta opuściła wyrzutnię, chwilę przyśpieszała a potem sporo pędu straciła, w tym momencie boczny podmuch wiatru kładzie ją bo rakieta nie ma wystarczającego pędu by się temu przeciwstawić. Silnik rusza i rakieta leci już po skosie, ale nie leci prosto lecz się zatacza.

Z naszych dośiwadczeń z UWSem mogę przyznać, że uruchomić go mogą nawet wibracje.... całkiem możliwe że częstotliwość tego zataczania się mogła go uruchomić, lub po prostu rakieta pod koniec pracy silnika położyła się na tyle aby go uruchomić.

Zastanawia mnie tylko ten pik pod koniec pracy silnika - na moj rozum, to musiał być spowodowany jakimś nagłym wzrostem ciśnienia w komorze..

BTW. Przy teście silniaka Crazy Horse miałem podobnie - pod koniec pracy na fimluku słychac głośny strzał.


[/-WEBKIT-AUTO]

Awatar użytkownika
andżej
Supersonic PROFI
Posty: 444
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Rumia
Kontakt:

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: andżej » sobota, 25 sty 2014, 15:36

Witam,

Ja uważam że to Putin z Tuskiem spowodowali miejscowy spadek temperatury i chwilowy podmuch wiatru który zniósł rakiete na niewidzialną brzozę.

A tak na serio to przyglądałem się Damian Twojemu filmowi i wydaje mi się że jednak coś zauważyłem.
Strega.jpg
Strega.jpg (219.22 KiB) Przejrzano 2881 razy
Właściwie w momencie gwałtownej zmiany kierunku lotu rakiety widać już pilota. Obstawiam że przyczyną nieudanego lotu było przedwczesne wyzwolenie pilota przez UWS.
Nie mam tu oczywiście żadnych alibi do Jaskiniowca, jak On sam pisał układ jest czuły na spadek napięcia zasilania a dodatkowo rakieta leciała na północ.
Na wykresie z Altimaksa do momentu piku pod koniec pracy silnika nie ma żadnych zapisów które wskazywały by na gwałtowne przechylenie rakiety pod wpływem wiatru.
Natomiast przez pół sekundy od piku rakieta w dalszym ciągu zwiększa prędkość choć w mniejszym tepie i wznosi się. Pilot potrzebuje około 0,5 s by się rozwinąć i gwałtownie wychamować rakietę. Dalej to typowy w takiej sytuacji chaos.
Dla mnie najciekawszy jest moment opisany na wykresie jako "Machdelay PYRO 2 ON" - tu jak dla mnie Altimax głupieje bo prędkość nie mogła się zachować w ten sposób. Poza tym przebieg prędkości traci korelacje z przebiegiem ciśnienia (wyskości). Zakładam że Altimax oblicza prędkość ze zmian ciśnienia.
Należało by sprawdzić korelacje czasową wykresów i filmu ale nie mam dostępu do pliku a na Youtube się tego nie zrobi.

Antoni Macierewicz

Awatar użytkownika
verex
Supersonic PROFI
Posty: 641
Rejestracja: poniedziałek, 25 lip 2011, 19:38
Lokalizacja: Tczew/Kingston upon Thames
Kontakt:

Re: STREGA - rakieta naddźwiękowa

Post autor: verex » sobota, 25 sty 2014, 17:05

Cześć,

Widzę że podczas mojej krótkiej nieobecności rozgorzała dyskusja na temat tego lotu. W sumie, to bardzo mnie to cieszy :wink:.

Wczoraj w Gdyni miałem chwilę czasu wraz z moim nauczycielem fizyki, żeby przyjrzeć się wykresom i doszliśmy wspólnie do wniosku, że wysoki pik pod koniec pracy silnika jest spowodowany wyrzuceniem spadochronu pilota. Tak jak słusznie Andrzej zauważył, pilot potrzebuje około 0,5s na rozwinięcie się i wyhamowanie rakiety. Zgadzałoby się to z czasem zapisanym na wykresie.

Mimo to uważam, że nie zawinił sam UWS, co sposób jego ustawienia. O tym chyba nie wspomniałem. Na miejscu mocno zdziwiło mnie, że podczas regulacji kąta wystrzału UWS-a gałka musiała być przekręcona prawie do końca (kręciłem w prawo, tj. zgodnie ze wskazówkami zegara, do samego końca, a następnie leciutko odbiłem w lewo), żeby UWS działał jak trzeba. Z doświadczenia z FM2013 postanowiłem jeszcze sprawdzić to wychodząc jakieś 7-8 metrów od busa, ale sytuacja się nie zmieniła, więc uznałem iż jest OK. Mogła więc nastąpić sytuacja jaką opisał Tofik, czyli wzbudzenie jakiś wibracji które obudziły UWS-a, ale mogło to być moim zdaniem także przywrócenie UWSa do normalnej pracy, tj. zmiana kąta nachylenia na poprawny. To taka moja mała teoria :wink:.

Rzetelne podsumowanie danych z tego lotu,sposób w jaki zachował się sam filmik, jak i porównania do symulacji będę robił po feriach razem z nauczycielem. Na dniach przeprowadzę analizę poklatkową obu filmów, może uda się z tego coś wyczytać. Do połowy marca przeprowadzę test statyczny silnika i chciałbym wykonać jeszcze jeden lot, tym razem w lepszych warunkach pogodowych i z pewnymi poprawkami w konstrukcji.

Abstrahując nieco od przebiegu lotu, to miło mi poinformować że STREGA dostała się do finału konkursu E(x)plory i będzie konkurować o wysokie nagrody :smile:. Wczoraj odbył się RE(X) w PPNT w Gdyni, gdzie przedstawiono niesamowite prace. Można było zobaczyć takie projekty jak lot balonu stratosferycznego, druk 3D w Kosmosie, obliczanie odległości gwiazd metodą paralaksy, no i właściwości lecznicze bursztynu :grin:. Polecam krótki filmik z tego wydarzenia: https://www.youtube.com/watch?v=C2O1MJgs6Yk P.S. Start Stregi można było zobaczyć wczoraj o 18:30 w Panoramie na TVP Gdańsk :)
1010470_10153749703410612_802022568_n.jpg
O, a tylu nas było! :)
1010470_10153749703410612_802022568_n.jpg (46.85 KiB) Przejrzano 2879 razy

Pzdr
Damian
Zapukaliśmy nieśmiało do bram kosmosu...

Near Space Technologies
www.nearspace.tech

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 8 gości