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Louis
Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 765
Wohnort: Zeven
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 Verfasst am: Mo 14 Sep 2009, 10:41 Titel: |
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Wenn Jürg als TAP sein OK zu den Änderungen gibt, fange ich in 2 Stunden mit den Arbeiten an 
Louis
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Louis
Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 765
Wohnort: Zeven
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| Verfasst am: Mo 14 Sep 2009, 15:38 Titel: |
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Hier noch eine genauere Analyse:
Nach Rocksim hatte die Rakete mit dem L850W im Heck eine static margin von 1,16 Nach Barrowman gerechnet.
Nach der Rocksim-Methode 1,56
Der Schwerpunkt liegt dabei bei 107 cm, das ist etwas unterhalb der Mitte des Modells, dass eine Gesamtlänge von 190 cm hat (ohne Rettungsrakete gerechnet, die flog nicht mit)
Ohne Gewicht in der Spitze hätte sie 0,45 (Barrowman) bzw. 0,85 (Rocksim)
Mit 4 Zusatzfins aus PC, 5mm stark, 12 cm Spannweite, 10 cm hoch komme ich auf exakt 1,0 ohne Zusatzgewicht nach Barrowman, 1,39 nach Rocksim.
Das Video vom Start ist unter
http://rockets.aquarix.de/rocks/saturn_flug1.asp
zu finden.
Es zeigt einmal die Totale, dann auf die Rakete gezoomt, dann in Zeitlupe.
Da sieht man schön den Looping am Ende, da war der Motor aber noch nicht ganz ausgebrannt, das war ca. 4 Sekunden nach Zündung des Motors.
Die Altimeterkurven sind hübsch anzusehen, durch die Drehung der Rakete wurden die Öffnungen offenbar teils direkt angeströmt, was zu heftigen Spitzen in der Druckkurve führte, das Filter hat das aber bei näherer Betrachtung doch recht gut geglättet, wenn auch ein paar Beulen bleiben. Da der Gipfelpunkt anhand einer niedrigen Geschwindigkeit erkannt wird, hat dennoch alles funktioniert,
die Druckspitzen führten in der Summe nie zu einem falschen Ausstoß.
Erst beim Looping, als die Rakete praktisch in der Luft anhielt wurde v=0, was den Ausstoß des Drogues veranlasste. Da das unterhalb der Main-Chute Höhe lag wurden die auch gleich ausgestoßen.
Louis
| Beschreibung: |
Hier sieht man schön die Wirkung des Kalmanfilters: Schwarz ist der gemessene Luftdruck, Orange das Filterergebnis. Mächtige Peaks von mehr als 100 m Unterschied werden glatgebügelt.
Der erste Peak nach unten war eine leichte Drehung der Rakete quer z |
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Andreas Müller
Anmeldungsdatum: 28.02.2005
Beiträge: 2493
Wohnort: Altendorf
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| Verfasst am: Mo 14 Sep 2009, 16:46 Titel: |
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| Louis hat folgendes geschrieben: | Beim Start flog sie auch gerade hoch um dann ins Schwanken zu geraten, auf dem Video [...] kann man sehr schön sehen, dass sie nach ca. 2 Sekunden sich langsam dreht um dann für ca. 0,5 s quer zur Flugrichtung zu fliegen.
[...]
Ein sehr enger Looping, ein Überschlagen wäre der richtigere Ausdruck.
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Die Rakete ist also instabil. Wir haben auch am ALRS VIII eine instabile L-3 Rakete gesehen, hat ganz ähnlich ausgesehen.
| Zitat: | | Moral von der Geschichte: Offenbar ist das viele Gewicht in der Spitze eher kontraproduktiv, wenn der treibstoff fehlt wird sie zu kopflastig und kippt nach unten. |
Kann nicht sein, es gibt kein unten während des Fluges. Unten kennen nur wir auf der Erde zurückgebliebenen.
| Zitat: | | 4 PC-Fins werden mittels Aluprofilen angeschraubt und das Gewicht vorn wird entfernt. |
PC ist verdammt schwer. Die PC-Flossen der Atlas sind zusammen 6kg schwer, etwa gleich viel wie die Struktur der Atlas selbst. Rechne also besser mal die Masse aus (Dichte 1200kg/m^3), bevor Du das Blei rausnimmst. Vielleicht brauchst Du beides (und einen stärkeren Motor  ).
| Zitat: | | Ich bin der Meinung, dass dieses Modell keine 1 Caliber nach Barrowman benötigt, eher weniger. Die Fins werden dann dennoch auf 1 Caliber ausgelegt, dadurch wandert der Schwerpunkt unter die Mitte des Modells, und das Problem mit der Kopflastigkeit sollte damit verschwinden. Mit mehr Schub dürften die Fins auch mehr Wirkung zeigen. |
Durch die grosse Masse in der Spitze hast Du eine Rakete, die im Verlgeich zu einer "normalen" Rakete ein viel höheres Trägheitsmoment hat. Je grösser das Trägheitsmoment ist, desto grösser sollte auch die von den Flossen aufgebrachte Kraft sein. Dazu ist einerseits genügend Geschwindigkeit nötig, andererseits müssen die Flossen überhaupt wirken können. Du hast zwar eine grosse Zahl von Flossen, aber die Flossen sind relativ klein. Man könnte sich ja überlegen, was passieren würde, wenn man dies ins Extrem treiben würde: wir könnten noch viel mehr Masse in die Spitze bringen, und die Flossen verkleinern, immer so, dass 1 Kaliber Stabilität bleibt. Ich würde nicht erwarten, dass das von Dir beschriebene Verhalten unwahrscheinlicher wird. Die Faustregel funktioniert vor allem für Raketen mit einer einigermassen gleichmässigen Masseverteilung.
Ausserdem könnte die wirksame Flossenfläche auch noch kleiner sein, als die Geometrie vermuten lässt. Immerhin hast Du viel weiter vorne diese einspringenden Ecken bei den Tanks wo die Strömung abreisst, so dass möglicherweise eine wesentlich dickere Luftschicht so verwirbelt ist, dass man davon keine grosse Stabilisierungswirkung erwarten kann.
Ich bin also eher der Meinung, dass dieses Modell eher mehr als 1 Kaliber nach Barrowman braucht, aber nicht wegen der Geometrie, sondern wegen der Massenverteilung. Und hoffe dabei, dass die Atlas-Centaur bezüglich Masse-Verteilung besser vorbereitet ist.
| Zitat: | | ansonsten ist der Flug zum ALRS X gestrichen und das Modell wandert ins Museum. |
NNNNEEEEEIIIIIINNNNN!!!!
Zuletzt bearbeitet von Andreas Müller am Mo 14 Sep 2009, 18:39, insgesamt einmal bearbeitet |
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Trevize
Anmeldungsdatum: 14.08.2008
Beiträge: 21
Wohnort: nahe GÖ
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| Verfasst am: Mo 14 Sep 2009, 18:23 Titel: |
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| Das "NEIIIINNNN...!!" möchte ich auf diesem Weg unterstreichen! Das Volk tobt!
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Louis
Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 765
Wohnort: Zeven
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| Verfasst am: Mo 14 Sep 2009, 19:21 Titel: |
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Danke Andreas für die Einschätzung. Museum will ich auch nicht, das wäre schade. Also ran an das Problem.
Worauf soll ich mich also stützen? Barrowman nehmen und per Klarsichtflossen das Modell retten, aber mit welchem Caliber rechnen?
Die kleineren Bausätze der Saturn IB fliegen mit 1.0 nach Barowman, das sollte also gehen. Die sind hinten leichter und brauchen daher vorne nicht soviel Gewicht, der Motor ist ja auch sehr schwer für die kurze Rakete.
Wenn ich PC-Flossen nehme wandert das Gewicht ja auch nach hinten, der Schwerpunkt also auch. Ich bin mir sicher, dass das klappt.
Das Gewicht der Fins ist wegen der Größe aber nicht so extrem, ca. 300 g kommen dazu.
Dafür fällt vorne 2,5 kg weg. Die Gewichtsverteilung wird dadurch viel besser: Der Schwerpunkt wandert um mehr als 20 cm nach unten!
Louis
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Andreas Müller
Anmeldungsdatum: 28.02.2005
Beiträge: 2493
Wohnort: Altendorf
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| Verfasst am: Di 15 Sep 2009, 0:31 Titel: |
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| Louis hat folgendes geschrieben: | | Worauf soll ich mich also stützen? Barrowman nehmen und per Klarsichtflossen das Modell retten, aber mit welchem Caliber rechnen? |
Ich denke, Du musst versuchen, das Trägheitsmoment zu reduzieren, wenn Du mit 1.0 Kalibern arbeiten willst. Nach der Erfahrung vom Wochenende vielleicht eher 2 Kaliber. Da der Schwerpunkt schon recht weit hinten ist, würde ich so grosse Flossen spendieren, wie machbar ist. 2.5k Flossen am hinteren Ende erhöhen das Trägheitsmoment wahrscheinlich weniger als 2.5kg Blei in der Spitze. Ich würde sie eher 20cm lang machen mit Spannweite 12cm. 12x10cm hat ein ungünstiges Seitenverhältnis, Flossenflattern könnte eher eintreten (diese Überlegungen haben mich dazu geführt, Flossen mit nur etwa 28cm Spannweite, aber 46cm Länge zu nehmen. Trotzdem muss ich 8mm Stärke nehmen, um Flossenflattern zu verhindern (7mm würde reichen, das gibt's aber nicht).
| Zitat: | | Die Gewichtsverteilung wird dadurch viel besser: Der Schwerpunkt wandert um mehr als 20 cm nach unten! |
Vor allem: die Massen haben geringere Hebelarme (quadratisch im Trägheitsmoment). Wie stark wandert der Druckpunkt durch die Flossen? Vielleicht solltest Du nicht auf minimale Flossen, sondern maximal möglichen CG-CP-Abstand optimieren.
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Louis
Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 765
Wohnort: Zeven
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| Verfasst am: Di 15 Sep 2009, 8:12 Titel: |
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Hallo Andreas,
das Problem ist, dass ich nicht länger als 115 mm daran bekomme, denn ab da fängt die Verjüngung zu den externen Tanks an. Da bekommt man nichts mehr befestigt.
Ich werde mal das Flattern ausrechnen und schauen was dabei herauskommt.
Louis
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Andreas Müller
Anmeldungsdatum: 28.02.2005
Beiträge: 2493
Wohnort: Altendorf
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| Verfasst am: Di 15 Sep 2009, 8:15 Titel: |
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| Louis hat folgendes geschrieben: | | das Problem ist, dass ich nicht länger als 115 mm daran bekomme, denn ab da fängt die Verjüngung zu den externen Tanks an. Da bekommt man nichts mehr befestigt. |
Wer sagt denn, dass Du die Flossenwurzel auf der ganzen Länge befestigen musst? Ausserdem: wenn Du die Flossen mit einem Aluprofil befestigst, versteift sich die Flossenwurzel dadurch auch, so dass die Berechnung betreffend Flattern gültig bleibt, auch wenn das Profil nur auf 10cm Länge mit der Rakete verbunden ist.
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Louis
Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 765
Wohnort: Zeven
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| Verfasst am: Di 15 Sep 2009, 14:02 Titel: |
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Ich habe das jetzt einmal gründlich mit Rocksim durchgerechnet:
Vorne ganz in der Spitze 500g
Im Konus darunter 1500 g
Dann 4 PC-Fins ans Heck, mit den Maßen
13 cm Spannweite, 11,5 cm hoch, Tip Chord 7 cm
ergibt exakt 1.50 Caliber, das sind 34 cm.
Größere Fins bringen nichts, da geht wegen des höheren Gewichts eher weniger. 20 cm lange Fins haben z.B. nur 1.35 Caliber, also kontraproduktiv.
Das ganze ist dann genauso schwer wie vorher, nur dass sich die Zusatzmasse besser verteilt und der CP ein ganzes Stück nach hinten rutscht.
Die nach Barrowman berechneten CP-Werte der Originalfins stimmen übrigens sehr exakt mit den Windkanaltests der Nasa überein, wie ich heute festgestellt habe, bis auf 0,3 cm!
Ich werde das jetzt so umbauen, mehr geht nur mit noch mehr Gewicht, was ich aber nicht möchte.
Die berechnete Flughöhe mit dem M1297W ist dann ca. 1100 m bei einem Cd von 0,9, also noch in Sichtweite.
Louis
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Juerg
Site Admin
Anmeldungsdatum: 27.02.2005
Beiträge: 4545
Wohnort: Oberengstringen
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| Verfasst am: Di 15 Sep 2009, 17:24 Titel: |
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... und ich habs noch mit Holger diskutiert als er hier war und die Treibsätze abgeholt hat. Meine Befürchtung war:
Die 17kg Endgewicht in Kombination mit den eher kleinen Flossen führen wohl dazu, dass Du zu wenig Eigendämpfung hast!
Ist die ganze Masse mal in Bewegung vermögen die Flossen nicht genügend Rückstellmoment aufzubringen um die Pendelbewegung abzubremsen bevor der Anstellwinkel so gross wird, dass die Strömung an den Flossen abreisst!
Genau das ist passiert.
Die grossen Flossen erzielen aber genau das, selbst wenn gemäss Barrowman die Stabilität nicht grösser wird: Du kriegst viel mehr Dämpfung!
Ja, ich würde die grösseren Flossen bauen und dann einen TestSCHUSS  machen mit einem Warp9 oder Blue Thunder Motor (J1299N/J800T/K1100T) um zu sehen ob die Rakete funktioniert (Motoradapter mit Balast um das fehlende M-Gehäuse zu kompensieren)
Viele Grüsse
Jürg
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Louis
Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 765
Wohnort: Zeven
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| Verfasst am: Di 15 Sep 2009, 19:03 Titel: |
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Hallo Jürg,
tja, Dämpfung war da keine zu sehen, das ist wohl wahr. Das wird sich mit den PC-Fins und die Erhöhung auf 1,5 cal. sicher stark verbessern.
Die Idee mit dem Probeschuss ist gut, ein K1100T würde das ganze auf 280 m schießen, mit 21 G doch recht moderat. Die Schirme müssten ein wenig anders kommen, der Main auf ca. 200 m. Aber sie entfalten sich schnell, das hat man auf dem RJD gesehen.
Das Casing habe ich aber leider nicht, und noch eins will ich mir nicht zulegen. Wenns mir jemand leiht bin ich dabei! Freiwillige vor Die "Deckel" usw. habe ich, nur das Rohr fehlt.
Ich würde mir nächste Woche noch ein paar Tage frei nehmen um den Adapter zu bauen, da müssen dann auch wieder 3,3 kg Gewicht rein um
das auszugleichen. Phuhh..ich muss mir langsam ein gute Quelle für Blei suchen, ich werde mal bei der Dachdeckerei fragen.
Dann könnten wir evtl. am Freitag noch Probefliegen, Samstag dann der Tag der Wahrheit, oder Sonntag, der wäre ja auch noch da.
Danke für den Tipp,
Louis
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Nachricht |
Thomas Wicki
Anmeldungsdatum: 14.03.2005
Beiträge: 464
Wohnort: Siggenthal-Station
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| Verfasst am: Di 15 Sep 2009, 20:39 Titel: |
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| Louis hat folgendes geschrieben: | Hallo Jürg,
Die Idee mit dem Probeschuss ist gut, ein K1100T würde das ganze auf 280 m schießen, mit 21 G doch recht moderat. Die Schirme müssten ein wenig anders kommen, der Main auf ca. 200 m. Aber sie entfalten sich schnell, das hat man auf dem RJD gesehen.
Das Casing habe ich aber leider nicht, und noch eins will ich mir nicht zulegen. Wenns mir jemand leiht bin ich dabei! Freiwillige vor Die "Deckel" usw. habe ich, nur das Rohr fehlt.
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Hallo Louis
Gehäuse kann ich dir gerne leihen! Sag einfach Bescheid, dann werde ich es Dir mitbringen!
Gruss
Thomas
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Nachricht |
Tom Engelhardt
Anmeldungsdatum: 05.08.2005
Beiträge: 318
Wohnort: Göttingen
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| Verfasst am: Di 15 Sep 2009, 22:47 Titel: |
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Hi Louis,
mein gelber Casing-Koffer ist auch wieder dabei, da ist das Gehäuse für den K1100 mit drin - du kannst es dir jederzeit ausleihen!
Viele Grüße,
Tom
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Science flies you to the Moon.
Religion flies you into buildings. |
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Louis
Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 765
Wohnort: Zeven
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| Verfasst am: Mi 16 Sep 2009, 9:04 Titel: |
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Super! Vielen Dank für das Angebot, da kann ich ja richtig auswählen
@Jürg: Bitte ein K1100T Reload mit einplanen.
Dann ans Werk, gibt noch viel zu tun, und nur noch so wenige Tage...
Eins hatte ich noch vergessen zu fragen, an Jürg:
Würdest Du vorn noch Zusatzgewicht einbringen um auf >1 caliber zu kommen?
Oder nur die Fins vergrößern, und dann auf 1 cal. bauen? Ich habe irgendwie ein Problem damit die Spitze wieder schwerer zu machen.
Louis
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Zuletzt bearbeitet von Louis am Mi 16 Sep 2009, 9:28, insgesamt einmal bearbeitet |
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