שְׁאֵלָה:
כיצד הגיעה הרקטה של ​​גודארד לגובה 41 מטר בפחות מ -2.5 שניות?
Russell Borogove
2014-08-21 19:18:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני עובד על תוכנית סימולציה פשוטה של ​​טילי טילים ומנסה לשחזר היבטים של טיסת הרקטות המצליחה הראשונה של גודארד. המקורות שלי העמידו את המשקל הריק על 5.75-6 ק"ג, נטלו משקל של 10.25-10.4 ק"ג ודחפו 40 ק"ג (9 ק"ג), תוך שימוש במונע עשיר בדלק / LOX עם Isp של כ -150. הרקטה אמורה להגיע לגובה 41.5 (12.5 מ ') ופנתה לכיסוי 184' (56 מ ') אופקית בטיסה של 2.5 שניות לאחר שריפה של 20 שניות מבלי לעזוב את עמדת השיגור. מונעת לחלוטין, הרקטה לא הגיעה לדחיפה למשקל 1: 1, ולכן לא הצליחה להתרומם; החישובים שלי מסכימים ש 20-25 שניות של צריכת דלק בערך היכן שהמשקל היה יורד ל -9 ק"ג .; עד כה כל כך טוב.

עם זאת, על מנת להגיע לגובה 12.5 מ 'תוך לא יותר מ -2.5 שניות, הרקטה תצטרך להאיץ בכ -4 מ' / s² בממוצע (d = 1/2 at²), מרמז על יחס דחף ומשקל של סביב 1.4; דחף זה יכול היה להיות מושג רק בקצרה ממש לפני דלק החוצה, וזה לא ישאיר זמן לנפילה (למעשה צלילה ממונעת!) מאותה גובה שיא.

אם ניקח את הדיווחים הרבים גובה 41 'כמניין את גובה 10' של הרקטה, שעדיין משאיר אותנו עם אפוגי של 9.5 מטר לחשבון.

הסימולציה שלי עדיין לא כוללת סיבוב מהאנכי, ולכן האפוגי הסופי שלי הוא הרבה יותר גבוה (לרקטה של ​​גודארד היו עוד 40 או 50 שניות של דלק זמין לאחר ההרמה; היא התהפכה והתרסקה די מהר), אבל 2.5 שניות לאחר ההרמה אני רואה רק 0.04 מ 'נסיעה אנכית, לא קרוב לנתון המדווח.

האם אני משקיף על משהו ברור? המודל שלי כולל גרירה, אך במהירות הנמוכה בשניות הראשונות של הנסיעה, זה זניח.


עדכון:

הניחוש הטוב ביותר שלי בנקודה זו הוא שזריקת הזרבובית שגרמה לרקטה לצאת מהמסלול גם הגבירה מאוד את הדחף תוך הפחתת ה- ISP (כלומר היא הניחה הרבה דלק לא שרוף מחוץ לתא הבעירה בחופזה) ; אם אני משנה את הדחף ל- 100N ו- Isp ל- 50s מיד בהמראה, הסימולציה שלי יכולה להגיע לגובה המדווח בזמן הנדרש. האם זה נראה סביר?

זה צריך הרבה יותר מחקר, כי אני לא בדיוק בטוח איזו טיסה מוצגת ~ 10 שניות לתוך [הסרטון הזה] (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Robert_Goddard_footage.ogg), אבל זה נראה לי כמו חלק המנוע המופרד מהעמדה בפני עצמו (ובכן "משהו" יורה במהירות בקו ישר, מסגרות 2+ והמיקום המדויק מצביעות על כך שזה לא רק שריטה בסרט), תוך השארת המעמד עם דלק פתוח. אספקה ​​על הקרקע שפרצה בלהבות וגרמה לעץ ולשיחים הסמוכים להתלקח. אם נכון, זה יכול לשנות באופן דרסטי את T / W למשך כמה שניות.
אני לא חושב שזו ההשקה המדוברת - ההשקה שאני מתייחס אליה הייתה המנוע בראש הערימה.
אחד תשובה:
PearsonArtPhoto
2014-08-22 21:17:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

יכול להיות שמה שקרה הוא "אפקט קרקעי" קל. בעיקרו של דבר, הפליטה תדחוף את הקרקע, מה שדוחף מעט גם את הרקטה. זה בדרך כלל לא עניין גדול, אך יש לכך השפעה כאשר רקטה נשארת קרוב לקרקע לתקופה ממושכת. אני חושב שמה שזה יעשה למעשה הוא להגביר את התאוצה לתקופה מסוימת. זה גם יגדיל את הזמן, מכיוון שיידרש מעט פחות דלק לדחוף את הרקטה קדימה. ההשפעה תהיה משהו כמו עלייה של 50% בדחף שנופלת על בסיס הגובה, אם כי אני לא יודע את המפרט. עיין ב ויקיפדיה לקבלת פרטים נוספים.

מעניין; אפקט הקרקע נצפה לרוב ברכבים בעלי שטח אופקי משמעותי. בתצורה של גודארד היה המנוע בראש הערימה, עם מכסה חרוטי על מיכל הדלק שמתחת, שהיה נוטה להסיט את הפליטה לצדדים, אז אני ספקן שיהיה לחץ אחורי של פליטה משמעותי שירים את הרקטה. (אם כי אני מודה שאני לא יודע את הפיזיקה הכרוכה שם). בכל מקרה, עלייה של 50% בדחף אינה מספיקה כדי להסביר זאת; זה צריך להיות יותר כמו עלייה של 150%.
כל נפילה הנמצאת במרחק של כ -5 מ 'מהקרקע זוכה להשפעה קרקעית כלשהי, שכן הפגיעה קופצת מעל הקרקע ומגדילה את הלחץ שמסביב, וכך את הלחץ בחדר.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...