[identity profile] ati.livejournal.com posting in [community profile] useless_faq
Привет, люди!

Почему не падают ракеты во время взлета? Когда они уже быстро летят, то могут рулить хвостом, а вот когда взлетают, то это ведь как удерживать карандаш на торце?

Date: 2004-04-09 12:28 am (UTC)
From: [identity profile] ilraf.livejournal.com
Есть такое умное слово: "стабилизатор". Это оперение ракеты, которое создает равнодействующую силу, по происхождению похожую на подъемнуя для любого крыла, вот эта сила и удерживает ракету вертикально.
Даже у стрел и дротиков есть такой стабилизатор, если ты не заметил.

Date: 2004-04-09 12:42 am (UTC)
From: [identity profile] ilraf.livejournal.com
На земле ракета удерживается закрепляющими конструкциями. Они ломаются, когда ракета приходит в движение, и восстановлению не подлежат. Пока они разваливаются/плавятся, ракета успевает набрать ненулевую скорость, достаточную для стабилизирования.
То, что разводят в разные стороны при пуске ракеты - всего лишь порты для фидеров, к удерживанию ракеты они не имеют никакого отношения.

Date: 2004-04-09 01:08 am (UTC)
From: [identity profile] pashyrey.livejournal.com
неправильно. Стабилизаторы используются только на мелких боевых ракетах для управления их полетом. При старте они не используются. Кроме того на балистических и космических ракетах таких стабилизаторов восе нет.

Date: 2004-04-09 01:15 am (UTC)
From: [identity profile] ilraf.livejournal.com
Роль стабилизаторов в крупных ракетах выполняют разнесенные от центра тяжести сопла. Это раз. А при старте, как я уже написал, используются закрепляющие конструкции.
Я, собсно, отвечал, как ракета удерживается вертикально в полете.

Date: 2004-04-09 01:22 am (UTC)
From: [identity profile] pashyrey.livejournal.com
в том то и ошибка ваша, что стабилизаторы на мелких ракетах применяют для горизонтальног полета, а не вертикального.
Стабилизаторы имеют смысл только на земле, но ведь ракеты без проблем стартуют и с Луны, где нет атмосферы и нет смысла в стабилизаторах.

И конструкции тут вовсе непричем. Теретически ракета может просто зависнуть в одной точке (на практике в этом нет смысла для ракеты, но широко применяется в авиации).

Date: 2004-04-09 12:52 am (UTC)
From: [identity profile] organ-donor.livejournal.com
ракета не управляема. никаким хвостом они не рулят, если говорить о космических ракетах. а удержание в вертикальном положении обеспечивается равной мощностью потоков газа из сопел.

Date: 2004-04-09 01:03 am (UTC)
From: [identity profile] http://users.livejournal.com/_1313/
вы себе вообще представляете, какую тягу развивает ЖРД?

Date: 2004-04-09 01:08 am (UTC)
From: [identity profile] http://users.livejournal.com/_1313/
ну прикинь, какой скорости должен быть ветер (или какого веса должна быть рука космонавта), чтобы повлиять на эту мощь

почему от плевка в борт автомобиль не переворачивается? вот примерно поэтому

Date: 2004-04-09 01:17 am (UTC)
From: [identity profile] http://users.livejournal.com/_1313/
ты заблуждаешься =)

Date: 2004-04-09 01:30 am (UTC)
From: [identity profile] pashyrey.livejournal.com
глянь на фото. Ракета это не "шарик на мяче", а "шарик на столе". Нижняя часть шире чем сама ракета.
Image

Date: 2004-04-09 12:58 am (UTC)
From: [identity profile] http://users.livejournal.com/_1313/
и это не балансирование карандашом на кончике пальца, а балансирование пустой гильзой, надетой на палец, если говорить аналогиями

Date: 2004-04-09 01:06 am (UTC)
From: [identity profile] http://users.livejournal.com/_1313/
я говорю - НАДЕТОЙ на палец. гильза - это ракета. палец - это сила тяги

сопла неподвижны. если бы сопла были подвижны, то это было бы как раз балансирование карандашом

Date: 2004-04-09 01:11 am (UTC)
From: [identity profile] pashyrey.livejournal.com
совершенно верное сравнение.

Date: 2004-04-09 01:05 am (UTC)
From: [identity profile] pashyrey.livejournal.com
Неправильное сравнение. Карандаш опирается на палец. А ракета ниначто не опирается (даже на воздух как самолет она не опирается). Ракетой движет реактивная тяга. А с помощью оной предмет может не только с любой скоростью двигаться, но и просто зависнуть в одной точке (если реактивная тяга будет уравновешена силами гравитации).
В природе можно наблюдать реактивную тягу на таких примерах:
1. Полет воздушного шара из которого выпускают воздух
2. движение спрутов и каракатиц в море

Date: 2004-04-09 01:15 am (UTC)
From: [identity profile] http://users.livejournal.com/_1313/
зигзагами и прочими кругами
а это потому, что он резиновый => "сопло" не жёсткое и болтается => постоянное хаотическое изменение вектора тяги => зигзаги и прочие круги

Date: 2004-04-09 01:17 am (UTC)
From: [identity profile] pashyrey.livejournal.com
во-первых у шарика тяга несравненно меньше чем у ракеты
во-вторых размер шарика, и его аэродинамика не созданы для полетов по прямой.
Если очень грубо объяснять то: шарик в разы шире чем его сопло, а у ракеты наоборот - самое широкое место это сопла, потому и балансировать легче.

Кстати первые реактивные ракеты, немецкие "Фау" именно как шарики часто и летали. Конструкторы хорошо попотели чтобы сделать их полет стабильным.
Image

Date: 2004-04-09 01:09 am (UTC)
From: [identity profile] http://users.livejournal.com/_1313/
во! я это и пытался изложить. карандаш и палец, считай, два обьекта. ракета и тяга - считай, один

Date: 2004-04-09 01:19 am (UTC)
From: [identity profile] iime.livejournal.com
Двигатель закрепляется на так называемом кардановом подвесе, на котором он может отклоняться от оси. Или несколько двигателей по бокам м регулируемой тягой. И автоматика. конечно.

Date: 2004-04-09 01:25 am (UTC)
From: [identity profile] pashyrey.livejournal.com
как частный случай да. Но сколько ракет столько и способов стабилизации.
1. поворот двигателя
2. смена мощности отдельных двигателей
3. боковые (горизонтальные) стабилизирующие сопла
4. механихм изменения центра тяжести ракеты
и т.д.

Date: 2004-04-09 01:31 am (UTC)
From: [identity profile] hvd.livejournal.com
Врут, все врут. :)
Это схема управляемой ракеты - с контролируемым изменением направления полета.
Для взлета этого всего не нужно. Достаточно правильного размещения центра масс (низко) и синхронизации двигателей. При отрыве от стола двигатели должны выдавать одинаковую тягу, тогда ракету не поведет вбок. А если все же поведет, низкий центр масс отыграет назад и не даст ей завалиться.

Date: 2004-04-09 06:07 am (UTC)
From: [identity profile] iime.livejournal.com
Я не очень-то в теме. Но вроде бы эта проблема действительно стояла перед конструкторами, и как раз решение с подвесом им сильно помогло. Хотя, может быть, эта система ужет чуть позже начинает использоваться, не непостредственно на старте.

Вот кусочек описания (http://epizodsspace.narod.ru/bibl/raketostr3/1-2.html) последовательности старта ракеты Saturn-5:

...Обороты турбины увеличиваются, под возросшим давлением разрывается диафрагма, открывается топливный клапан и вслед за горючим в камеру сгорания входит гипергольная жидкость, которая, контактируя с окислителем, производит спонтанное воспламенение, и ЖРД начинает работать.
Возросшее давление в камере сгорания включает контактный переключатель, сигнализирующий, что двигатель работает нормально в момент времени T0—1,6 сек. Из пяти ЖРД F-1 первым запускается центральный двигатель, затем по 2 периферийных ЖРД с интервалом 300 мсек.

Saturn V удерживается с работающими ЖРД в течение 5 сек, после восстановления полной тяги освобождаются 4 удерживающих рычага, и ракета начинает подниматься, преодолевая удерживающие силы, возникающие от металлических пальцев, протягиваемых сквозь отверстия. Этот процесс мягкого освобождения длится 0,5 сек.

Через 1,7 сек после начала подъема ракеты, внешние ЖРД отклоняются, создают угол рыскания и увеличивают зазор, предотвращающий возможность контакта ракеты с башней. Этот маневр заканчивается на 10-й сек полета.

Аналоговая вычислительная машина, управляющая полетом, вырабатывает управляющие сигналы по крену и тангажу, выдает их в сервоприводы карданов ЖРД и выводит ракету на заданный азимут. Маневр по крену заканчивается на 31-й сек, а программа управления по тангажу продолжается до отделения ступени S-IC.

Немного теории.

Date: 2004-04-09 11:32 am (UTC)
From: [identity profile] ex-neromanti843.livejournal.com
В детстве ходил в ракетомодельный кружок. Изучали теорию устойчивости ракет. Имеет место быть такое понятие как "центр давления" - теоретичесткая точка приложения вектора тяги двигателя. Так вот, чем выше этот самый центр давления центра тяжести ракеты, тем устойчивее ракета. Если он находится вообще ниже центра тяжести - ракета переворачивается моментально.