Авторизация
или
или
Зарегистрироваться на сайте
Возник вопрос? Столкнулись с проблемой? Есть предложение?

Мы вам поможем!

Пишите нам на почту: [email protected] и мы вам ответим в ближайшее время, так же вы можете воспользоваться формой обратной связи прямо с сайта.

Последние комментарии
Показать все
2016-11-02T08:16:41+01:00 2017-01-07T13:55:48+01:00
0

Кампания "RSSR" (RSS+RO+kOS)

Посетители
0
Стажер
15:40, 16.11.2016 №16
+ 1
Хорошую работу проделал! Очень интересно :)
Хорошие котейки
0
Экспериментатор
17:54, 16.11.2016 №17
+ 1
Lynx
17:55, 16.11.2016
[/quote]TomAnderson,
я так понял ты просветительской деятельностью занимаешься на тему численных методов интегрирования/дифференцирования.
А ты бы может не сразу конкретные примеры писал, а сначала толковый такой пост с теорией?
А то выводы типа
TomAnderson (09.11.2016, 20:39) писал:А также в связи с тем, что при каждом дифференцировании наша функция отражаетсяотносительно оси Alt,мы можем сделать вывод, что зависимость имеет вид:
Прикрепленная картинка
?
порвут неподготовленного читателя в клочья.
Посетители
0
Местный Джебедай
20:06, 16.11.2016 №18
+ 1
Да нормально все, люблю математику
Посетители
0
Экспериментатор
Я институтов не кончал. Все эти формулы мне ничего не говорят. Но темку эту, по диагонали просматриваю.
Спойлер [+]
Модераторы
0
Местный Джебедай
TomAnderson (16.11.2016, 11:43) писал:
Т.е. РК1 - плохой, а РК4 - хороший? А остальные порядки?
Для понимания большинства читателей РК1 (Эйлера) проще чем РК2

Ну да, для примера сойдёт.
Жду сравнения расчётов по схеме более высокой точности. Интересно.
Мои kOS скрипты: https://github.com/pand5461/kOS
Посетители
0
Местный Джебедай
TomAnderson
10:21, 18.11.2016
Lynx,
Это не совсем просветительская деятельность. Всё я не смогу рассказать. Тут я выкладываю мысли от простого к сложному и прохожу карьеру в КСП.
Я приветствую вопросы и замечания.
К вопросу о выводе функции плотности воздуха: Вот тут приведены производные простых функций. Можно заметить, что характер функции не меняют только Синусоиды (эту функцию мы отметаем т.к. смещения фазы мы не наблюдали) и логарифмические функции.
Рассматривая логарифмическую функцию мы можем заметить несколько фактов:
1) при каждом дифференцировании происходит отражение относительно оси ОAlt. (т.е. степень отрицательная)
2) далее нужно найти эту степень - для этого мы приводим  график
Прикрепленная картинка
?
Из него понятно, что степень является линейной функцией -a*Alt, где а - скорее всего константа. равная промежутку от 7800 до  9600.
3) Почему основание равное е. После нахождения коэффициента а, можно определить во сколько раз падает давление через каждый промежуток H. Оказалось, что число близко к числу е.
Далее построил функцию и немного подогнал коэффициенты в заданных пределах.
Я повесил на самолёт F-3 барометр - буду дальше исследовать эту зависимость.

Pand5461,
Проанализировал абсолютную ошибку по методу Эйлера при шаге 0,1 c (E01) и 0,05 с (E005).
Прикрепленная картинка
?
И хочу признать, что такие ошибки нас не устраивают.
В связи с тем, что ошибка сильно быстро накапливается предлагаю перейти к чуть более сложному методу.
Который будет учитывать скорость не в точки j-1, а в точке j-1/2. Метод серединных прямоугольников. В связи с тем, что функция под интегральная, то метод даёт такую же точность, как и метод трапеций.
Прикрепленная картинка
?
Как оказалось - изменение метода не дало значительного изменения точности.
Если мы обратим внимание на переход от функции расчёта с рабочим двигателем к функции без двигателя, то мы заметим, что плавает при изменении шага.
Давайте закрепим эту точку.
Модераторы
0
Местный Джебедай
TomAnderson,
А что такое k на графиках? Ты, случаем, не сравниваешь расчеты в моменты времени t и t/2?
Цитата:Если мы обратим внимание на переход от функции расчёта с рабочим двигателем к функции без двигателя, то мы заметим, что плавает при
изменении шага.?

Тут я вот что заметил - двигатель отрубается, как я понимаю, мгновенно, и тяговооружённость резко падает с ~30 до нуля. Что автоматически переводит систему уравнений в разряд жёстких, и даже со схемами более высокого порядка максимальная высота из-за этого гуляет метров на сто.
Пример для схемы РК4:
dt, с      Hmax, м      t_apo, с
0,2           4745        30,6
0,1           4432        29,6
0,05          4380        29,45
0,025         4458        29,7
0,01          4401        29,51
0,005         4416        29,565
0,002         4413        29,552
0,001         4414        29,556
0,0006        4415        29,557


Если же взять начальную скорость около 311,468 м/с, высоту 297,4 м и нулевую тягу (это результаты схемы РК4 с шагом 0,6 мс после отключения двигателя), то искомые 4410-4420 м в апогее получаются даже более простой (!) схемой интегрирования с шагом интегрирования 2 (!!) секунды.
Мои kOS скрипты: https://github.com/pand5461/kOS
Посетители
0
Местный Джебедай
TomAnderson
12:56, 02.12.2016
Pand5461,
да - это разность S(t) при dt = 0,1 и 0,5. А второй - это при dt = 0,5 и 0,25.
У меня по Методу прямоугольников с корректировкой точки перехода (плавающая) получается так:
dt, с Hmax, м      t_apo, с
0,2 5177        32
0,1 ?  4782        30,7
0,05      4598        30,1
0,025    4505        29,7
0,01        4450        29,65
0,005     4431        29,545
0,002     4420        29,484
0,001      4417        29,45
0,0006   4416        29,398

По телеметрии Hmax = 4703 м t_apo, с = 30,84

А тем временем наступило
26 марта 1951 года
Самолёт F-3 готов, заправлен и готов к вылету.
Прикрепленная картинка
?
В экипаже 2 "человека" - пилот Джебедай Керман) и учёный (Боб Керман).
Программисты подготовили программу, которая поможет учёному в проведении экспериментов. Программа выполняет 2 функции:
1) автоматически проверяет актуальность научных данных (1 раз в 30 сек) и если они актуальны, то передаёт их в центр управления полётами;
2) Снимает показания давления и температуры на уровне кратном 100 м над уровнем моря.
Спойлер [+]

Программа справляется со своими функциями удовлетворительно (возникла проблема не корректной работы при исчезновении связи):
Прикрепленная картинка

?На самолёте мы слетали до гор Кавказа (до г. Кутаиси) и вернулись обратно на базу.
Прикрепленная картинка
?

Практический потолок у само 13800 м.
В результате полёта поставили ряд рекордов. Самый высокий пилотируемый полёт на 5 км и 10 км.

Объём научных данных достиг значения позволяющего нам начать проект по созданию нового поколения реактивных двигателей:
Прикрепленная картинка
?
Изначально наши учёные ориентировали на срок разработки в 1 год, но мы наняли ещё 2-х учёных и уменьшили срок до 200 дней.

А пока учёные разрабатывают новые реактивные двигатели наши конструкторы предложили модифицированную версию самолёта под названием F-4
Прикрепленная картинка
?
Мы облегчили конструкцию и установили закрылки, что позволило уменьшить
снаряжённую массу до 3 т,
взлётную скорость до 35 м/с,
стоимость до 980
 и предположительно увеличить практический потолок.

Мы взяли контракт у гидрологов на сбор метеоданных над рекой Волгой на высоте 3,5 км. Такие контракты позволят нам заработать на дальнейшее развитие нашей аэрокосмической программы. И в ожидании разработки учёными новых технологий наше агентство будет активно зарабатывать cr.

10 мая 1951 года
Новый самолёт F-4 стоит на взлётной полосе.
Пилот Валентина Керман получает последние указания по курсу, а  учёный (Боб Керман) привычно настраивает свои приборы.
Прикрепленная картинка
?
Кроме улучшения характеристик, о которых сообщили инженеры, Валентина докладывает о необычной манёвренности.
В ходе полёта был успешно выполнен коммерческий контракт, а также был поставлен рекорд высоты - 15,7 км.
Прикрепленная картинка
Система жизнеобеспечения пилотов справилась с такими большими высотами. Но для дальнейших экспериментов с более высокими скоростями и высотами нам нужно разработать новую кабину для наших пилотов. Обогреватель уже не справляется.
Наша команда благополучно вернулась на полигон. Валентина отметила очень хорошие характеристики самолёта на посадке.
Прикрепленная картинка
?
Мы получили большой объём данных о давлении воздуха, а наши учёные скорректировали формулу P(Alt):
Прикрепленная картинка

На графике: Синим - снятые показания; Красным - ранее предложенная формула; Зелёным новая формула
Далее относительная ошибка в %:
Прикрепленная картинка
?
На графике: Синим - старая формула; Красным - новая формула
А вот собственно и сома формула:
Прикрепленная картинка

Где,
H = 8550 м
K = 0,089

Вкратце как выводил:
1) Взял dP/dAlt.
2) Поделили P на полученное значение. Получилась функция похожая на прямую. Нашёл формулу этой функцию этой прямой.
3) Взял и подставил её вместо характеристической высоты в ранее выведенную формулу. По полученным результатам немного подкорректировал значения H и K для минимизации ошибки на отрезки от 0 до 16000. При этом конечно пострадал тренд, но его влияние мы будем выяснять позже.
Модераторы
0
Диванный теоретик
Басила
13:04, 21.11.2016
TomAnderson (19.11.2016, 17:48) писал:А тем временем наступило
26 марта 1951 года


К моему глубокому разочарованию, положение планет не соответствует реальным в эти даты(
поправка. гадит RSS Expanded.
Даннинг с Крюгером погубят человечество.
игривые картинки
"Сложные проблемы всегда имеют простые, легкие для понимания неправильные решения."
Модераторы
0
Местный Джебедай
TomAnderson,
Попробовал я запилить в своей карьере такие же тестовые полёты с последующим анализом телеметрии и написанием предсказательного интегратора.
С запусками вертикально проблемы, можно сказать, уже решены в этой теме.
Если добавить в циклограмму поворот по тангажу - начинается веселье.
Пришлось:
- учитывать векторный характер скорости, ускорения, положения и гравитации
- выучить кватернионы, потому что по-другому вытащить вектор ориентации аппарата по широте, долготе, тангажу и азимуту чёрт ногу сломит
- ввести дополнительно умножитель драга в боковом направлении, примерно 30 для моей первой жидкотопливной ракеты
- учесть подъемную силу, иначе траектория по горизонтали неправильно идёт

После поправок на всё это интегрирование в питоне, вроде, неплохо сходится с полётами в игре.

Ссылка на Яндекс.Диск со скриптом на питоне для расчета траектории, крафтом, циклограммой полёта для него и табличкой сравнения расчета и лога с игры.
Естественно, сначала в ходе нескольких симуляций для крафта были найдены параметры сопротивления и подъёмной силы, а сравнение уже для предсказанной с этими характеристиками траектории.
Мои kOS скрипты: https://github.com/pand5461/kOS
Посетители
0
Местный Джебедай
TomAnderson
08:22, 29.11.2016
Pand5461 (20.11.2016, 04:30) писал:4450 29,65

А журнал своей карьеры нигде не ведёшь?

А тем временем нам поступил заказ от наших друзей в Казахстане.
Там требуется сбор научных данных над пустыней и выполнение коммерческого задания для метеорологов Казахстана.
Для этих задач была построена ВПП и Ангар для подготовки самолёта.
 К сожалению производственные возможности этой базы очень ограничены. Поэтому мы доставили самолёт J-4 по земле и собирали его там из крупногабаритных деталей.

10 июля 1951 года
Мы запустили самолёт, и собрали научные данные. Метеорологи полностью рассчитались с нами по контракту, а вот учёные были не довольны. Оказалось, что данные полученные нами не соответствуют пустынному типу местности. Оказалось, что это просто очень засушливое высокогорье.


Наши учёные попросили попробовать собрать данные в другой местности. И наш коммерческий отдел нашёл подходящий контракт, который поможет ещё и заработать на этих изысканиях: требуется выполнить аэрофотосъёмку Персидского залива.
Однако мы столкнулись с проблемой. У нас нет в этом регионе подходящей базы и нам придётся лететь туда с полигона  Капустин Яр.
Ориентировочная дальность полёта самолёта J-3 составляет 1600 км, а самолёта J-4 1000 км. (мы уменьшали баки для облегчения конструкции), а до персидского залива 2200 км только в 1 сторону.
Прикрепленная картинка
?
Из этого следует, что нам нужен самолёт с дальностью полёта порядка 4500-5000 км. Наши конструкторы предложили кардинально не менять удачную конструкцию самолёта J-4, а просто увеличить объём основного бака и подвесить пару съёмных баков под крыльями.
Модель самолёта J-4-2 имеет следующие особенности:
- масса подвесного полного бака составит порядка 700 кг.
- суммарная масса авиационного бензина на борту самолёта составит 1711 кг.
Прикрепленная картинка
?
Мы считаем, что есть вероятность того, что несмотря на такое большое количество топлива - его может не хватить на весь путь, но больше нагружать самолёт нельзя.
Принято решение для данной экспедиции построить абсолютно новый самолёт, а тот, что летал в Казахстане перевезти на ещё один новый полигон - Плесецк.

Полигон Плесецк самый северный полигон в стране и с него мы планируем отправить экспедицию на обследование ледовых покровов крайнего севера, а также оценку ледовой обстановки в Северном ледовитом океане (мы заключили контракт с СевМорПути).
Для данной экспедиции мы также подвесим к нашему самолёту J-4 дополнительные баки, но их масса составляет 600 кг.
Прикрепленная картинка
?
Этого должно хватить с запасом для предполагаемой дальности полёта в 2100 км. Но в отличии от полёта к Персидскому заливу возможности совершить аварийную посадку у нас не будет.
Прикрепленная картинка
?
Для того что бы подвесные баки не мешали во время посадки на них предусмотрен механизм сброса.
Модераторы
0
Местный Джебедай
TomAnderson,
Не, журнал не веду.
С методической точки зрения, мне кажется, эта тема хороша. А с точки зрения демонстрации дизайна крафтов, методики прохождения и т.п. - стоит куча модов, которые эту механику меняют.
Пока что основной идеей своей кампании я поставил максимальную автоматизацию (т.е. все взлёты обязательно на kOS, орбитальные манёвры в перспективе тоже) и оптимизацию профиля взлёта на этапе моделирования на Python.
Заметки по орбитальной механике и методам предсказания траектории, если ты не против, могу здесь оставлять.

Немного конструктивной критики напоследок:
Цитата:А вот собственно и сома формула:

Где,
H = 8550 м
K = 0,089?

Формула плоха тем, что (а) расчет может вылететь из-за деления на ноль (хотя, конечно, это нужно очень удачно попасть) и (б) H/K ? 96 км, что, ЕМНИП, на 24 км ниже границы атмосферы в RSS. Значит, с 96 км давление по этой формуле ВНЕЗАПНО улетит в плюс бесконечность. Т.е. при расчетах атмосферу придётся обрезать на 96 км вместо 120. Для вертикально взлетающей ракеты, навскидку, погрешность должна быть в районе единиц м/с. Но для орбитальной, которой там долго лететь, может и на 50-100 м/с набраться, а то и больше.
Рекомендую взять что-нибудь в стиле P(h) = P0 exp(-(h/h1) - (h/h2)^2) - функция гарантированно монотонно убывающая на [0; ?) и не имеющая особых точек нигде вообще. Ну или просто взять формулы стандарта атмосферы в США, поди он же в RSS и забит.

После инфы о потолке самолётов полез смотреть, сколько там реально для винтовых самолётов было. Удивился, узнав, что как раз в районе 15 км таки забирались. Но по отношению к бедным кербалам долго гонять их на такой высоте негуманно.
Мои kOS скрипты: https://github.com/pand5461/kOS
Посетители
0
Местный Джебедай
08:59, 24.11.2016 №28
+ 1
TomAnderson
08:14, 29.11.2016
Pand5461,
1) Конечно можно, но я думаю отдельную тему со своими постами завести это будет более правильно.
2) У меня модов мало. пока... по мере прохождения м.б. добавлю.
3) Формула выведена из данных полученных на промежутке 0 - 15к. В дальнейшем буду уточнять. Вот что я получил поделив P(Alt) на dP/dAlt
Прикрепленная картинка

тут даже не вооружённым взглядом видно, что это не прямая, но я пока её аппроксимировал до прямой (а раньше брал константу). При получении данных на высоте более 15 км я формулу изменю. Про 120 км. у меня нет данных, я так высоко ещё не летал.
По поводу не гуманности. Наши учёные уже разработали новую кабину с более комфортными условиями. А в скором времени приступим к разработке турбореактивных двигателей и будем собирать новую модель самолёта.
Кстати сегодня прикинул и понял, что для Северной экспедиции нам топлива хватит, а вот до  Персидского залива и обратно топлива нужно не менее 2700 литров. Придётся подвешивать ещё 1 пару баков (минимум по 200 литров, а лучше больше), что приведёт к увеличению разбега и взлётной скорости. Это мы будем тестировать.
В итоге для вылета в Персидский залив подвесили ещё 2 бака по 700 кг:
Прикрепленная картинка


23 сентября 1951 года.

Закончен монтаж нового самолёта J-4-2 с подвесом 4-х баков с топливом по 700 кг (2800 кг дополнительной нагрузки).
За пилотирование самолёта взялся Джебидай Керман. После очень долгого разгона по ВПП и отрыва от земли самолёт грузно начал свой подъём.
Пилот докладывает, что во  время разгона наблюдалась вибрация, сильные удары от шасси и небольшой крен. Взлёт с такой нагрузкой крайне экстремален, но возможен.
Прикрепленная картинка
?
Во время набора высоты эффективность расхода топлива составляла 0,36 км/литр. После набора высоты мы начали экспериментировать с настройками двигателя и обнаружили, что варьируя эшелон, обогащение смеси и обороты двигателя можно значительно снизить расход топлива. Во время прошлых испытаний эффективность расхода топлива на самолёте без дополнительных нагрузок составляла 1,7 км/литр. В нагруженном состоянии в эшелоне 8 км эффективность расхода до регулировки составляла 1,1 км/литр, а после настройки достигла 1,6 км/литр. По мере расхода топлива мы повысили эшелон до 11 км и увеличили эффективность расхода топлива до 2,1 км/литр.
Прикрепленная картинка


И таким способом мы долетели до Залива не израсходовав топливо даже в первой паре баков:
Прикрепленная картинка

И мы скинули первую пару пустых баков только тогда, когда долетели до Каспийского моря:
Прикрепленная картинка

Вернувшись на базу мы обнаружили, что в подвесных баках ещё осталось около 500 литров топлива. Но мы пришли к решению, что нужно скинуть этот груз, что бы он не мешал нам при посадке.
Прикрепленная картинка

Баки взорвались при падении на землю:
Прикрепленная картинка

А мы успешно сели на скорости около 40 м/с.
Посетители
0
Начинающий
05:33, 29.11.2016 №29
+ 2
очень занимательное чтиво получается, спасибо!

а почему на форуме? может лучше оформлять в виде статей на сайт? форум мало кто читает, а на главной всеже больше народу увидит (такой материал в бездне не утонет). а то ведь жалко, сам совершенно случайно заметил.
Посетители
0
Местный Джебедай
TomAnderson
11:24, 29.11.2016
BYaka,
На главную попадают самые интересные статьи в 1 пост. А у меня процесс не прерывается. Интересно - читайте, смотрите.

27 сентября 1951 года.

По результатам вылета в Персидский залив стало понятно,что мы можем брать контракты в более отдалённые точки.
Так например нам предложили исследовать атмосферу над тропическими лесами острова Тайвань.
Для охвата восточных территорий страны нами был открыт новый полигон Свободный.
Прикрепленная картинка
?Дальность полёта составит около 6300 км. При эффективности расхода топлива 2 км/литр.
Нам потребуется около 3150 литров авиационного бензина. Ориентировочное время полёта 12 часов.
Для этой экспедиции мы переправим наш самолёт J-4-2 который летал в персидский залив на полигон Свободный.
Подвесим к нему баки по той же схеме, что применяли при полёте к Персидскому заливу.
Прикрепленная картинка
?
Но используем баки меньшего размера.

Сегодня наши учёные закончили проект по разработки первых жидкостных реактивных двигателей:
Прикрепленная картинка
?
Эти двигатели позволяют масштабировать размеры ракеты изменяя параметры баков с топливом.
Пока наш бюджет позволяет построить сборочную линию только для 1-го такого двигателя (Vanguard X-405). Сборочная линия обошлась нам в 13000 cr. (это цена 10-ти серийных самолётов J-4-2).
В результате огневых испытаний на земле мы получили следующие характеристики:
Создаваемое усилие: 122 898 Н
Расход Керосина: 15,79 кг/с
Расход Кислорода: 34,74 кг/с
Также инженеры заложили коррекционные двигатели, но к сожалению у нас нет компьютерного модуля, способного управлять ими, но разработки уже ведутся.
Огневые испытания прототипа показали, что в отличии от твердотопливных двигателей жидкостные двигатели выходят на свою рабочую мощность не мгновенно. Это нужно учесть при разработки ПО для запуска РН.

Конструкторам была поставлена задача создать на основе этого двигателя РН, которая сможет:
1) Взлететь на 100 км над уровнем моря; (Правительство обещало оказать значительную финансовую помощь проекту, если мы преодолеем хотя бы 50 км отметку. )
2) Передать на землю телеметрические данные, температуру и давление на высотах до 100 км.
Наши конструкторы представили чертёж первой ракеты на жидкостном топливе "Avangard-1"
Прикрепленная картинка

?Полная масса,кг: 8 537;
Сухая масса,кг: 1 225;
Высота, м: 17;
Диаметр по оперению, м: 2 ;
Диаметр тела,м: 1
Имеет в составе:
Блок телеметрии и расчётов (объём памяти 5000 Б)
Батарея (1778 ECh)
Антенна
Термометр
Барометр
Система определения тяги (между двигателем и ракетой установлено специальное устройство позволяющее оценить усилие создаваемое двигателем). Это устройство нужно нам для определения момента отделения РН от стартового стола.
Стоимость: 828 cr

Конструкторы сообщили, что ракета в полёте может отклонится от заданного курса. Связано это с тем, что на ней нет активной системы стабилизации.

По накопившимся данным учёные попытались спрогнозировать траекторию движения ракеты, при учёте её стабильного полёта строго в верх:
Прикрепленная картинка

S- Высота;
V- Скорость;
a- ускорение;
Ff - ускорение аэродинамического торможения.??
 
Доступ закрыт.
  • Вам запрещено отвечать в темах данного форума.