Vanjskobalistički proračun (program) leta rakete

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Nećemo tako raditi. Trebaš imati samo jedan graf, jednu funkciju, a to već imamo, to je graf Cx58. Svaka druga raketa će se samo faktorima oblika okarakterizirati prema etalonu.
Znači program bi trebao korisniku dati mogućnost da unese u polje Cx aktivni broj 0,376 (što je 1,235*0,305) i u polje Cx pasivni broj 0,433 (što je 1,235*1,177*0,305)

Dalje je na tebi kako ćeš to izvrtiti u algoritmu koji treba to prepoznati kao graf nove rakete prema etalonu. Većina ne zna šta je to koeficijent oblika pa je lakše se prilagoditi nego očekivati da će korisnik unašati neke brojeve 1,125 ili 1,127. Ono što se unese treba biti vrijednost koeficijenta Cx za datu raketu u prvoj točki grafa, pri početnim brzinama.

Evo recimo na primjeru one rakete 80mm, tamo su napravili model u Solidu i programom simulirali nastrujavanje zraka, pa su pri brzini 1,3 maha dobili da je Cx pasivni 1,02. Znamo da je za etalon pri 1,3 maha Cx58 0,605 što kaže da je i58 pasivni 1,685.

Kada bi se unašali podaci za tu raketu unosilo bi se znači Cx pasivni 0,514 (što je 1,685*0,305) i ošecovani ili računati Cx aktivni recimo 0,45.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Nisam zaboravio dogovor da u opšti program unosimo samo po jedan koeficijent otpora vazduha za aktivnu i pasivnu fazu: korisnički imput treba da bude što jednostavniji.

Ja sam pominjao da u opštem programu, gde korisnik sam unosi podatke za raketu koju želi da simulira, možemo da unesemo i nekoliko predefinisanih raketa (korisnik samo bira raketu i ugao lansiranja, svi ostali ulazni podaci su "zakovani"): time bi se manje upućeni korisnik oslobodio detalja o kojima malo zna, već bi samo "ispalio" jednu od ponudjenih raketa. Sa druge strane, za tu ponudjenu raketu, ili za bar neke od njih, bi smo mogli fino da peglamo zavisnosti aktivnog i pasivnog koeficijenta otpora u funkciji M, kako bi smo dobili što tačnije rezultate.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Samo na jednoj raketi, a to je Luna koje smo se uhvatili možemo vrtiti kombinacije da okilavimo i ti i ja, a i tada bi zagrebali samo djelić raznih mogućnosti da možemo reći da smo raketu tu i tu predefinirali.

Do sada pucamo samo raketu bez aerodinamičkih kočnica na sebi i pri temperaturi goriva od 15 stupnjeva. Stavljanjem kočnica i pucanjem ''smrznute'' na -40degC rakete sve je znatno drugačije i ponovo se mora sve ispočetka unositi. Tada je startna masa 2470kg, vrijeme rada motora je 10,8 sekundi, startna brzina može ista 60, goriva je isto 1070kg, impuls može isti, ali su vrijednosti Cx neki sasvim drugi. Naravno čim ima kočnice i Cx mora biti veći pa je tako koeficijent oblika za aktivnu fazu za pucanj recimo pod 60 broj 2,485.

Kada bi unosio Cx aktivni i pasivni uneo bi 0,758 (što je 2,485*0,305) i 0,877 (što je 2,485*1,135*1,02*0,305). Zašto 1,135 a ne 1,127...zato što očekujem da let više gravitira brzini 1,5M nego 2M, a 1,02 umjesto 1,045 zato što sa kočnicama raketa neće ići na visine cca 25km već 13-15km, znači nekih srednjih 7,5 km visine pa je i uvećanje zbog visine proporcionalno.

Nije jednostavno, ali tako je kako je. Zato nisam sa pravljenje baze u programu.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Preletio sam temu od poćetka do kraja.. skidam kapu na trudu, idejama i bistrini zaključaka pogotovo vezano za uzgon rakete , naime većina modela tretira projektil kao točku odnosno malo veču točku-kuglu, a raketa sa repom nije kugla.

Nisam primjetio sa kojim se korakom radi , koji je korak integracije, i samo da napomenem da se sječam da je kod haubica 203 prof Janković imao problema sa korakom u tjemenu i brojem decimala sa kojim je računao kosinus

Danas vjerojatno malo bolji mobitel ima bolju aritmetiku od kanti prije 30 godina, ali eto nek se i to zna .

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Prikazani rezultati su sa korakom integracije od 0.01 sec, gonio sam ga i na 0.001 sec i konstatovao da nema bitne razlike u rezultatu u odnosu na 0.01 sec: što bi se reklo, rezultati su konvergirali. Inače, što je korak integracije sitniji domet je manji, ali su razlike zanemarljive kada se sidje na 0.01 sec. Naravno, što je korak integracije manji, rezultat više prilazi tačnoj vrednosti.

Sa vremenima integracije sam eksperimentisao pre nekoliko poslednjih izmena u programu, ali verujem da zaključci o koraku integracije i dalje važe. U svim verzijama programa do sada sam bacao medjurezultate na hard disk, što usporava rad programa pa sa korakom od 0.001 sec mota 20tak sekundi. Kad izmenim program tako da zapisuje samo medjurezultate na svakih 0.1 sec npr, moći ću da zadržim brzinu izvršavanja programa i sa znatno manjim vremenima integracije od milisekunde.

Evo napravio sam mali "eksperiment", za ugao lansiranja od 20 stepeni. Za korak od 0.1 s domet je 24902, za 0.01 s 24321, za 0.001 s domet je 24259 a za 0.0001 se domet je 24256 m.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Uloguj se preko Facebooka da bi video sliku:

Korak 0,01 bi trebao biti sasvim zadovoljavajući za integraciju brzine i koordinata x-y, a što se tiče kosinusa odnosno integracije kuta, tu se slažem i korisno bi bilo ići i na 4 decimale. Tako su barem radili u analizi protugradnih.

Mi inače i imamo za sada najveći problem u toj komponenti računa. Najviše nam ''bježe'' tjeme i kut od tablica što i ne treba čuditi jer pored koraka smo uveli taj nesretni napadni kut kao konstantan i cjelovremen, i on nam pravi čuda u računu tako da razmišljam da ga ili izbacimo ili korigiramo. Samo ne znam kako, a da bude u konačnici nešto univerzalno.

Primjer rakete Grad i funkcija napadnog kuta u vremenu.



To je zapravo perturbacija koja je prisutna kod raketa, čak i kod onih bez krila jer i konus je dovoljan. Osciliranje pri malim brzinama leta i to sa znatnim vrijednostima, ide i do 1,4 stupnja što inducira uzgonsku silu od dobre dvije i pol kile. A onda sa porastom brzine se uzgon nuluje sve do tjemena putanje gdje ga opet bude, ali barem na ovom primjeru je to malih 0,025 stupnjeva koji gore radi nikakvu silu, 10 deka uzgona.

Ne znam nisam pametan da li ga ostaviti, izbaciti, ostaviti ali korigirati. Bojim se da kad uzmemo neku drugu raketu, recimo Grad ili Oganj, i kad je pustimo kroz program kakav sada je da ćemo imati rusvaj baš od kuta.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Kad isključim uzgon, npr. za 20 deg, rezultati se značajno pokvare, mada po većini parametara ostanu u 5% od tabličnih. Naravno, za više uglove lansiranja uticaj uzgona će biti manji, ali mislim da uzgon treba svakako da ostane. Mislim i da si dobro procenio i napadni ugao, jer su nam se rezultati dobro upakovali. Ostaje da bi možda finije podešavanje otpora vazduha uticalo na korekciju napadnog ugla, ali mi to deluje kao nepotrebno sitničarenje.

Kad sam varirao vremena integracije, uglavnom sam obraćao pažnju na domet. Evo sada svih parametara trajektorije koje smo nadgledali (na primeru ugla lansiranja od 20 deg) za različita vremena integracije:

tablične 0.1 sec 0.01 sec 0.001 sec 0.0001 sec 0.00001 sec
vreme leta rakete: (41 sec) 41.7 40.51 40.39 40.38 40.38
domet: (24868 m) 24902 24321 24259 24256 24255
ugao upada: (23 deg) 24.45 23.14 23.005 22.994 22.993
brzina upada: (370 m/s) 338 344.6 345.3 345.4 345.4
maksimalna visina: (1670 m) 1585 1483 1472 1471 1471
brzina na kraju (1106 m/s) 1142 1145 1144 1144 1144
rada motora:
ugao rakete na (7.7 deg) 7.0 6.68 6.64 6.64 6.64
kraju rada motora:
daljina na kraju (4804 m) 5150 5059 5048 5049 5048
rada motora:
visina na kraju (845 m) 799 775 771 770.5 770.4
rada motora:

Moglo bi se zaključiti da je i 0.01 sec za interval integracije dovoljno, 0.001 svakako. Sitniji koraci ne donose ništa, sem da računaru treba više vremena da završi posao, rezultati očigledno dobro konvergiraju sa usitnjavanjem vremena integracije.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Upravo zbog tog kuta u tjemenu svi modeli tipa točka ili kugla ne rade dobro , još su ovdje polazni uvjeti mila majka nemate gornju grupu kuteva kao kod mina .

Tek uvođenjem momenta inercije projektila i uračunavanjem pomaka projektila zbog aerodinmičkih sila možete taj napadni kut držati pod kontrolom , naime projektil maše repom i sve je ok u zoni lansera i prvih par kilometara od njega , ali u zoni par kilometara prije tjemena putanje taj balvan se jednostavno zbog inercije otima i makar bi njegovo težište trebalo imati pad po paraboli on i dalje ima napadni kut i jedri , lebdi, i piči po horizontali i nabija kilometražu

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Lucije kakav si da puknemo jednu drugu raketu, da vidimo čija mama crnu vunu prede. Valja li ovo čemu. Naravno da fali dio sa momentima inercije, svjestan sam toga od početka, ali isto tako sam odmah u startu vidio da se to neće moći unificirati, a očekivati da će se netko igrati sa programom koji pita da se unese tamo neki moment je nerealno. Poslao bi nas u krasni.

Mislim da će Oganj (neka raketa od nekoliko podvrsta, nebitno, znamo otprilike kako treba letiti) biti dobar reper.
Znači 128mm, masa startna 65,5kg, masa goriva 21kg, impuls 195 s, vrijeme rada motora 1,8 s, startna brzina 63m/s, i58 aktivni 0,9 (ili Cx 0,2745), i58 pasivni 1 (ili Cx 0,305)

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

a sto ne pocnete od M107 155 mm (ili nekim drugim klasicnim art projektilom), i time se pojednostavi jer nema sile potiska promenljive sa vremenom