Частники в космосе

[Портвейн]

Кстати, пока мы тут за арифметики споримся, СпейсИксы свою сайтовину переделали

Огромный шаг для всего человечества. (с)

[j]

Не, не большой. Техинформации вроде не добавилось. Разве что психологических плюсов больше соберут

[j]

Скорость которую будет иметь первая ступень.
Причем заведомо немного заниженная...

С какого бодуна такая скорость?
Ступень-то начинает падать с нулевой скорости примерно со 100 км, и буквально сразу начиется её подтормаживание. Помню, как-то встречал, что аэродинамические рули на Буране задействовали на высоте 90 км. Наверное ж не просто "качну серебряным тебе крылом"
И, даже если б не было атмосферы, дедушка Ньютон уверяет нас, что она разогналась бы на момент импакта до 1400м/с. А это всего 4,2 Маха

[Портвейн]

С какого бодуна такая скорость?
Ступень-то начинает падать с нулевой скорости примерно со 100 км, и буквально сразу начиется её подтормаживание. Помню, как-то встречал, что аэродинамические рули на Буране задействовали на высоте 90 км. Наверное ж не просто "качну серебряным тебе крылом"
И, даже если б не было атмосферы, дедушка Ньютон уверяет нас, что она разогналась бы на момент импакта до 1400м/с. А это всего 4,2 Маха

(Наша песня хороша...)
Во первых не со ста километров, а больше.
Но это неважно.
Ибо вы совсем запутаетесь.

Во вторых "торможение" начнется, но скорость будет расти.
Примерно до 20км...

Ну ладно...
Я вам упростить задачу хотел и специально насчитал только 3,4 Маха.
Вы предлагаете "всего 4,2"?
Пусть будет так...

Жду от вас вывода.

[j]

(Наша песня хороша...)
Во первых не со ста километров, а больше.
Но это неважно.
Ибо вы совсем запутаетесь.

Во вторых "торможение" начнется, но скорость будет расти.
Примерно до 20км...

Ну ладно...
Я вам упростить задачу хотел и специально насчитал только 3,4 Маха.
Вы предлагаете "всего 4,2"?
Пусть будет так...

Жду от вас вывода.

Что-то вы дёргаться начали.
Я помогу. Прежде чем пойдём дальше, поясните, откуда взялись 2500 м/с, если Сам дедушка Ньютон больше 1400 м/с не позволяет. И то, в голом вакууме.

И что это опять за "будет расти примерно до 20 км"?
Откуда это видно, что именно до 20?
Но, если даже так, то КАК будет расти?
Я ж поэтому и просил вашей помощи в начертании зависимости скорости падения от высоты, чтоб не было этих непонятно откуда свалившихся "примерно до 20"

[Портвейн]

Что-то вы дёргаться начали.
Я помогу. Прежде чем пойдём дальше, поясните, откуда взялись 2500 м/с, если Сам дедушка Ньютон больше 1400 м/с не позволяет. И то, в голом вакууме.

С каких делов "Сам дедушка Ньютон больше 1400 м/с не позволяет"?
Хотелось бы уточнений, от него в виде расчета.
Хочу заметить, что расчеты я вам поставляю в последенее время регуляроно.
Так что... Жду...

И вакуум тут не самое интересное.
Куда интересней изменение другой составляющей, но я ж говорил, вас это окончательно запутает

И что это опять за "будет расти примерно до 20 км"?
Откуда это видно, что именно до 20?
Но, если даже так, то КАК будет расти?
Я ж поэтому и просил вашей помощи в начертании зависимости скорости падения от высоты, чтоб не было этих непонятно откуда свалившихся "примерно до 20"

20 км - это эмипирические данные известные всем, кто знаом с основами строения летательных аппаратов.
На участке 35-20 км ускрение перегрузки начнут плавно переходить из отрицательных в положительные.
На 20 км ракета начнет тормозить.

ЗЫ. Ну пусть будет 4,2 Маза...
Согласен.
Жду вывода.

[j]

С каких делов "Сам дедушка Ньютон больше 1400 м/с не позволяет"?
Хотелось бы уточнений, от него в виде расчета.
Хочу заметить, что расчеты я вам поставляю в последенее время регуляроно.
Так что... Жду...

V=SQRT(2Gh)
Где
V - скорость в конце падения
G - ускорение свободного падения
h - высота, с которой началось падение
Если будут трудности с калькулятором, вот там, в самом низу, всё для вас подготовлено. Напишите в окошке 100000м и сразу получите ответ
Как только убедитесь, что даже в полном вакууме, на 100 км участке падения, никакое тело не сможет даже приблизиться к объявленной вами скорости 2500 м/с, очищайте залежи стереотипов и начинайте смотреть на процесс тверёзым взглядом

И вакуум тут не самое интересное.
Куда интересней изменение другой составляющей, но я ж говорил, вас это окончательно запутает

Да я знаю, что вам сейчас ничего не интересно кроме как свести русло рассуждений в несущественные частности, уходя от ответов на главные вопросы

20 км - это эмипирические данные известные всем, кто знаом с основами строения летательных аппаратов.
На участке 35-20 км ускрение перегрузки начнут плавно переходить из отрицательных в положительные.
На 20 км ракета начнет тормозить.

Мы только что убедились, чего стоят устоявшиеся стереотипы и бездумное привнесение эмпирической практики, накопленной для одних режимов на режимы, имеющие радикально отличную природу и набор параметров.
Упреждая, напомню. Буран активировал аэродинамические рули на 90 км. А у почтипустой бочки, отношение массы к площади проекции корпуса примерно такое же. Даже, весьма вероятно, значительно меньшее. Значит, тормозящая сила начнёт проявляться буквально от нулевой точки, с момента зависания. И уж никак не в 20 км от Земли
Ещё напомню стрыбок Баумгартена. Он сиганул не со 100 км, а "всего" с 40(!). При этом, в погоне за рекордным преодолением Маха ему пришлось лететь солдатиком (или рыбкой, что несущественно), доводя соотношение масса/площадь поперечного сечения до значений, на порядок превосходящих этот параметр у бочки.

Жду вывода.

В общем, не отвлекайтесь по сторонам
Нам нужно реальную бочку провести в положении плашмя через экспоненциально уплотняющуюся атмосферу
Можете график изменения скорости на всём участке нарисовать?
Я могу вам для подсказки нарисовать качественную картинку той горбатой кривульки. Но ведь нужны численные значения

[j]

В помощь
Нашёл эмпирическую формулку, достаточно правдоподобно описывающую распределение атмосферы по высоте


Обращаю внимание, формулка безразмерная, потому как даёт не плотность в чистом виде, а отношение плотности на высоте к плотности на море (которая 1,225 кг/м3)

[Yar]

Примите, что падает бочка, и не переживайте за её судьбу

Если бы падала бочка, которая пойдет на переплавку - то мы бы ее судьбой вообще не интересовались бы
Но этой "бочке" нужно после падения выводить в космос новый спутник, и не один раз.
И не взорваться при этом

[j]

Если бы падала бочка, которая пойдет на переплавку - то мы бы ее судьбой вообще не интересовались бы
Но этой "бочке" нужно после падения выводить в космос новый спутник, и не один раз.
И не взорваться при этом

Да, именно поэтому я такой прыскиплывый и не собираюсь принимать на огульную веру никакие, даже самые каноничные и устоявшиеся стереотипы. Но на этапе получения более-менее понятной и правдоподобной картины падения такой бочки через атмосферу, нет смысла отвлекаться на частности, не правда ли?

[Yar]

Я бы слово "бочка" заменил на "хрупкая, сложная и ответственная конструкция".
Тогда разные допущения и упрощения уже звучат не так убедительно

[j]

Я бы слово "бочка" заменил на "хрупкая, сложная и ответственная конструкция".
Тогда разные допущения и упрощения уже звучат не так убедительно

"...никакие, даже самые каноничные и устоявшиеся стереотипы..."
И вот как этот стереотип ломается, даже без скрупулёзных расчётов
На этапе старта бочка значительное время испытывает перегрузки в несколько Жэ. Причём, верхнее "донце" ступени тащит на себе вторую ступень и полезную нагрузку. А это десятки тонн. То есть тонкостенный цилиндр своими стенками воспринимает, перераспределяет и успешно противостоит нагрузкам в сотни тонн. Любой инженер вам скажет, что подобный тонкостенный цилиндр, даже без учёта боковых динамических нагрузок, обязательно следует рассчитывать на сминаемость и устойчивость. Иными словами, внутри той бочки обязательно имеются элементы и решения, обеспечивающие эту самую несминаемость и несгибаемость.
На этапе свободного падения на бочку действует только земная гравитация. Но с высоты около 90 км действует также сила торможения об воздух. Эти силы противонаправлены, и до достижения низха стратосферы ускорение бочки точно не превысит 1 Жэ. Единственный не совсем понятный в этом смысле участок - зона крутого перегиба на экспоненте плотности воздуха на участке примерно 22...15 км. Сможет ли на том участке скорость ступени уменьшится в несколько раз на относительно коротком отрезке пути, так чтоб пиковое ускорение хотя бы превысило 1 Жэ? Вот в выяснении этого вопроса и прошу помощи у гораздо более опытных, в аэрокосмических делах, коллег. Потому и прошу нарисовать хоть в первом приближении график изменения скорости бочки как функции от высоты над землёй

[Yar]

"...никакие, даже самые каноничные и устоявшиеся стереотипы..."
И вот как этот стереотип ломается, даже без скрупулёзных расчётов
На этапе старта бочка значительное время испытывает перегрузки в несколько Жэ. Причём, верхнее "донце" ступени тащит на себе вторую ступень и полезную нагрузку. А это десятки тонн. То есть тонкостенный цилиндр своими стенками воспринимает, перераспределяет и успешно противостоит нагрузкам в сотни тонн.

А направление нагрузки роли не играет?
Трубочка из бумаги, к примеру - одинаково воспринимает вертикальную и боковую нагрузку?

[j]

А направление нагрузки роли не играет?
Трубочка из бумаги, к примеру - одинаково воспринимает вертикальную и боковую нагрузку?

Играет, конечно.
Но, не забывайте о двух известных моментах
1. На бочку, падающую плашмя, действует тормозящая сила сопротивления воздуха, равномерно распределённая по всей длине ступени
2. При старте ступени, на участке траектории с максимальными перегрузками, производится "наклон" оси ракеты к горизонту (матюкливое слово тангаж). То есть, тонкостенная бочка должна не только противостоять продольным нагрузкам в десятки (но скорее сотни тонн), так ещё добавляется центростремительное ускорение, порождающее изгибающий момент. Наверное, его тоже можно посчитать. А, поскольку, ступени летают, вполне очевидно, что вопросы устойчивости, сопротивления сминанию и вот этому изгибающему моменту, дяденьками инженерами успешно решаются

[Портвейн]

V=SQRT(2Gh)
Где
V - скорость в конце падения
G - ускорение свободного падения
h - высота, с которой началось падение
Если будут трудности с калькулятором, вот там, в самом низу, всё для вас подготовлено. Напишите в окошке 100000м и сразу получите ответ
Как только убедитесь, что даже в полном вакууме, на 100 км участке падения, никакое тело не сможет даже приблизиться к объявленной вами скорости 2500 м/с, очищайте залежи стереотипов и начинайте смотреть на процесс тверёзым взглядом

Этот сайт я бы вам подсунул под нос уже давно.
Но эти расчеты не годятся в нашем случае.
Это поймет и пятиклассник.
Но вы нет.

Да...
И я объявлял 3,4 Маха.
А 2500 м/с это скорость в момент разделения.
Вы что непонимаете, что вам пишут?

[Портвейн]

Мы только что убедились, чего стоят устоявшиеся стереотипы и бездумное привнесение эмпирической практики, накопленной для одних режимов на режимы, имеющие радикально отличную природу и набор параметров.
Упреждая, напомню. Буран активировал аэродинамические рули на 90 км. А у почтипустой бочки, отношение массы к площади проекции корпуса примерно такое же. Даже, весьма вероятно, значительно меньшее. Значит, тормозящая сила начнёт проявляться буквально от нулевой точки, с момента зависания. И уж никак не в 20 км от Земли
Ещё напомню стрыбок Баумгартена. Он сиганул не со 100 км, а "всего" с 40(!). При этом, в погоне за рекордным преодолением Маха ему пришлось лететь солдатиком (или рыбкой, что несущественно), доводя соотношение масса/площадь поперечного сечения до значений, на порядок превосходящих этот параметр у бочки.

А мы пока очередной раз убедились в вашей маниакальной склонности к графомании.

Буран никаких аэродинамических рулей на 90км не активироал.
У него использовалось газодинамическое управление.

Союз раскрывает парашют на высоте 15 км.
Выше просто нет смысла.
Да и нельзя.

[Портвейн]

В общем, не отвлекайтесь по сторонам
Нам нужно реальную бочку провести в положении плашмя через экспоненциально уплотняющуюся атмосферу
Можете график изменения скорости на всём участке нарисовать?
Я могу вам для подсказки нарисовать качественную картинку той горбатой кривульки. Но ведь нужны численные значения

Так я давно предлагаю не отвлекаться по сторонам.
Мне не надо ничего подсказывать.
(Да вы и не сможете этот график нарисовать маломальски достоверно.)

Поэтому, чтобы не отвлекаться.
Рисуйте ракету.

[Портвейн]

В помощь
Нашёл эмпирическую формулку, достаточно правдоподобно описывающую распределение атмосферы по высоте


Обращаю внимание, формулка безразмерная, потому как даёт не плотность в чистом виде, а отношение плотности на высоте к плотности на море (которая 1,225 кг/м3)

Да я вам уже выкладывал численные данные!.
Нахера эта формула?

[Портвейн]

Пошли "шедевры". :mrgeen:

На этапе свободного падения на бочку действует только земная гравитация. Но с высоты около 90 км действует также сила торможения об воздух. Эти силы противонаправлены, и до достижения низха стратосферы ускорение бочки точно не превысит 1 Жэ. Единственный не совсем понятный в этом смысле участок - зона крутого перегиба на экспоненте плотности воздуха на участке примерно 22...15 км. Сможет ли на том участке скорость ступени уменьшится в несколько раз на относительно коротком отрезке пути, так чтоб пиковое ускорение хотя бы превысило 1 Жэ? Вот в выяснении этого вопроса и прошу помощи у гораздо более опытных, в аэрокосмических делах, коллег. Потому и прошу нарисовать хоть в первом приближении график изменения скорости бочки как функции от высоты над землёй

Я помру...

Джейко, вы решили свою ракэту подгонять?

[Портвейн]

Играет, конечно.
Но, не забывайте о двух известных моментах
1. На бочку, падающую плашмя, действует тормозящая сила сопротивления воздуха, равномерно распределённая по всей длине ступени

С каких делов?

Рисуйте ракету и диаграмму распределения силы.

2. При старте ступени, на участке траектории с максимальными перегрузками, производится "наклон" оси ракеты к горизонту (матюкливое слово тангаж). То есть, тонкостенная бочка должна не только противостоять продольным нагрузкам в десятки (но скорее сотни тонн), так ещё добавляется центростремительное ускорение, порождающее изгибающий момент. Наверное, его тоже можно посчитать. А, поскольку, ступени летают, вполне очевидно, что вопросы устойчивости, сопротивления сминанию и вот этому изгибающему моменту, дяденьками инженерами успешно решаются

Опять перлы...
"Тангаж" - это угор между осью ракеты и вектором скорости, мальчик.
Какой нахер горизонт?

И ракеты-носители перегрузок более 4g (экзотика) не испытывают при взлете.
Конструкторы не идиоты.