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Arnd Zeckey
Junior Mitglied
Benutzername: Arnd

Nummer des Beitrags: 40
Registriert: 08-2002
Veröffentlicht am Dienstag, 06. Juli 2004 - 11:49 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

Hallo Leute,

ich weiß nicht ob es schon mal Thema war, aber es ist ja bekannt das man mit der aktuellen Space-Cad Version keine Rocs mit Booster entwerfen kann.

Ob andere Proggis dies berechenen können , weiß ich nicht.


Ich mir darüber mal ein paar Gedanken gemacht, und folgende Theorie aufgestellt wie man dem Problem mit dem Boostern ( was Space-Cad leider noch nicht beherrscht :-( ) beikommen könnte.

Die Lösung erscheint mir eigendlich ganz simpel.

Bei normalen Clustern befinden sich die Motoren und Motorhalterungen ja innerhalb des
Körperrohres, und werden nur Schwerpunktmäßig bei der Berechnung mit berücksichtigt
nicht aber Druckpunktmäßig, da Sie ja sich ja innerhalb des Körperrohres befinden.

Da Booster außen an der Roc angebracht werden, sind es im Grunde genommen
nicht weiter als zusätzliche Flossen die den Druckpunkt verändern.

Da der Druckpunkt einer Roc ja im Prinzip nichts weiter ist als ein Flächenschwerpunkt,
braucht man die Rohre /Spitze der Booster nur als zusätzliche Flossen anzusehen.
Von der Berechnung her müßte man nicht allein den Schwerpunkt berücksichtigen
sondern auch zusätzlich den Druckpunkt. Flächenschwerpunkt.
Damit sollte das Problem in den Griff zu bekommen sein.


Soweit meine Theorie. Was meint Ihr dazu ?



Ciao



Arnd
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Florian Grassegger
Moderator
Benutzername: Shooter

Nummer des Beitrags: 1009
Registriert: 10-2002
Veröffentlicht am Dienstag, 06. Juli 2004 - 13:08 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

Hallo Arnd,

Rocksim 7.0 kann Booster berechnen!

Deine Theorie klingt plausibel, ich hab es immer schon so gemacht und es funktioniert auch ganz gut so.

Gruß,

Flo
Dieser Text basiert auf wahren Gedanken, Semantik, Struktur und Satzzeichen hingegen sind frei erfunden!
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Sly Wartmann
Moderator
Benutzername: Sly

Nummer des Beitrags: 1642
Registriert: 10-2002
Veröffentlicht am Dienstag, 06. Juli 2004 - 18:35 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

Rocksim 7.0 kann Booster berechnen!

Stimmt. Sogar deren Abwurf.

Die Theorie mit den Flossen als Booster funktioniert. Grundsätzlich.
Versuch mal, eine Sojus TM mit Flossen, die den Schattenriss der Booster nachbilden mit Spacecad.
Ganz so einfach ist es dann doch nicht. Aber wenn man natürlich nicht an die Form gebunden ist ist die Näherung schon brauchbar, denke ich.
Vernunft annehmen kann niemand, der nicht schon welche hat.
Gruss, Sly - www.slyrocketry.de -
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Thomas Steier
Moderator
Benutzername: Thsteier

Nummer des Beitrags: 341
Registriert: 04-2003
Veröffentlicht am Mittwoch, 07. Juli 2004 - 11:28 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

Hallo,

Da Booster außen an der Roc angebracht werden, sind es im Grunde genommen nicht weiter als zusätzliche Flossen die den Druckpunkt verändern. Da der Druckpunkt einer Roc ja im Prinzip nichts weiter ist als ein Flächenschwerpunkt,
braucht man die Rohre /Spitze der Booster nur als zusätzliche Flossen anzusehen.


Ich weiß nicht - ehrlich gesagt kann ich mir nicht vorstellen, daß es so einfach ist.

Eine "normale" Flosse ist ja mehr oder weniger eine Fläche, deren Dicke man vernachlässigen kann. Ein Booster hingegen hat in der Regel einen kreisförmigen Querschnitt, das heißt auf eine Flosse umgelegt, die Dicke entspricht der Höhe. Dadurch dürfte auch der angeströmte Querschnitt mit in die Stabilitätsberechnung eingehen - der Flächenschwerpunkt kommt ja erst (zumindest, wenn ich Barrowman richtig interpretiere) bei größeren Anstellwinkeln zum Tragen.

Wäre aber wirklich mal interessant zu wissen. Hat hier eventuell beide Programme (SpaceCAD und RocSim) verfügbar und kann die Ergebnisse anhand einiger Beispiele mal vergleichen?

Viele Grüße,
Thomas
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Florian Grassegger
Moderator
Benutzername: Shooter

Nummer des Beitrags: 1010
Registriert: 10-2002
Veröffentlicht am Mittwoch, 07. Juli 2004 - 12:12 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

Hallo Thomas,

es geht, wenn Du dir mal anschaust wie der Druckpunkt manuel errechnet wird dann wirst Du auch verstehen warum.

Es kommt dabei nämlich nur auf die Gesamtfläche der Seitenansicht (der Rakete) an. Den Schwerpunkt wird man dann nur korrekt erreichen in dem man das Gewicht der Flossen (errechnet durch SC) manuel mit dem Gewicht der Booster überschreibt. Es ist aber wie gesagt nur eine grobe Näherung genau gehts wirklich nur "zu Fuß".

Was Du ansprichst mit den Boostern stimmt aber trotzdem. Aber so bist Du auf jeden Fall auf der sicheren Seite bezüglich der Stabilität. Denn die Konische Form die der Booster in wirklichkeit hat wirkt sich ja zusätzlich noch Positiv auf die Stabilität (den Druckpunkt) aus!

Gruß,

Flo
Dieser Text basiert auf wahren Gedanken, Semantik, Struktur und Satzzeichen hingegen sind frei erfunden!
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Sly Wartmann
Moderator
Benutzername: Sly

Nummer des Beitrags: 1646
Registriert: 10-2002
Veröffentlicht am Mittwoch, 07. Juli 2004 - 14:40 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

Flo, soweit ich weiss bezieht sich deine Rechnung (Druckpunkt) aber auf Barrowman?
In dem Falle: Vorsicht. die Barrowman-Formeln sind nur für flache Flossen gedacht. Alleine die Tatsache, dass ein Booster bei Seitenwind eine völlig andere Umströmung hat als eine flache Flosse sollte man bedenken.
Ich neige eher dazu, die Booster als Raketen separat zu brechnen, die Hauptstufe auch und dann aus den vorhandenen Druckpunkten einen Mittelwert zu bilden-das kommt der Sache wohl noch am nächsten. Allerdings-spätestens bei Vostok & Co kommt auch diese Vorgehensweise an ihre Grenzen, da dort die Booser ja nicht gerade angströmt werden.

Was macht Spacecad eigentlich, wenn man übertrieben dicke Flossen (ähnlich den Triebwerksausbuchtungen einer Ariane 1) angibt?
Vernunft annehmen kann niemand, der nicht schon welche hat.
Gruss, Sly - www.slyrocketry.de -
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Andreas Firnau
Moderator
Benutzername: Andyfirnau

Nummer des Beitrags: 41
Registriert: 07-2001
Veröffentlicht am Donnerstag, 08. Juli 2004 - 06:47 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

Hallo zusammen,

also - ich lese aufmerksam mit. Leider passt die vorgeschlagene Lösung aber nicht so ganz. Warum? Arnd, du beschreibst im Prinzip die "cut-out" Methode, also die Ausschneidemethode, die auch in den meisten Büchern beschrieben wird (da einfach selber zu machen). Diese ist allerdings nicht ganz exakt.

Wenn man statt dessen die Barrowman Formeln nimmt, stellt man z.B. fest, dass Körperrorhre dort überhaupt keinen Einfluss auf den Druckpunkt haben - diese werden schlicht ignoriert, bzw. nur indirekt betrachtet (über die Entfernung der anderen Bauteile zur Spitze).

Weiterhin gilt Barrowman (und wahrscheinlich auch die Cut-Out Methode) nur unter diesen Annahmen:

- Der Angriffswinkel (Winkelabweichung zur Senkrechten) der Modellrakete ist nahe Null (kleiner als 10°)
- Die Modellrakete fliegt sehr viel langsamer als Schallgeschwindigkeit (nicht mehr als 270 m/s)
- Der Luftfluß über die Modellrakete ist gleichmäßig und ändert sich nicht plötzlich
- Die Modellrakete ist dünn im Verhältnis zur Länge
- Die Modellrakete ist axial symmetrisch und starr
- Die Flossen sind dünne flache Platten

Quellen : Centuri Technical Information Report 33 / Calculation the Center of Pressure of a model rocket / Jim Barrowman / 1970


Falls jemand sich das übrigens in Rocksim 7 angeschaut hat: meines Wissens gibt es da nur die Möglichkeit, mit weniger als drei Flossen zu arbeiten - Booster waren mir bisher nicht bekannt. Die Berechnung der zwei Flossen sieht dort aber recht kompliziert aus. Dort gibt es dann für jeden Blickwinkel einen Druckpunkt, und wenn alle dieser DP's in Ordnung sind, dann ist die Rakete auch stabil - oder so ähnlich. Dazu gibt es einen ganzen Newsletter.

Also, die ganze Sache ist leider nicht so einfach. Wir benötigen wahrscheinlich einen "echten" Aerodynamiker, um uns hier weiter zu helfen. Davon haben wir doch bestimmt welche im Forum, oder???

Viele Grüße,
Andreas
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Sly Wartmann
Moderator
Benutzername: Sly

Nummer des Beitrags: 1648
Registriert: 10-2002
Veröffentlicht am Donnerstag, 08. Juli 2004 - 12:03 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

@Andi:
Schön das du als Fachmann dich mal dazu meldest.
Ich hab eben nachgesehn-leider hab ich die neue RockSim auch nicht-laut Apogee kann sie aber Strap-on-Booster simulieren. Meinst du, das bezieht sich lediglich auf die Motorisierung? Das wäre ja wirklich nur die halbe Miete.
Mit bisschen tricksen sollte das doch mit Spacecad auch machbar sein?

Betreffs Ausschneidemethode:
Ich habe gesten mal mit RockSim 5 etwas gespielt-unter anderem mit extrem dicken Flossen (25mm u.ä.). Dort kommt die Cutout-Methode völlig an ihre Grenzen. Barrowman und Rocksim bringen da völlig anderes hervor als Cutout.
Teilweise sind die Raketen laut Cutout längst überstabil, während die anderen Methoden Instabilität voraussagen.
Interessant war übrigens, dass es zwar immer Unterschiede zwischen Barrowman und Rocksim gab, aber die nicht krass waren, in den meisten Fällen. Da ich nicht weiß, womit bzw. wie Rocksim rechnet, vermute ich die Berechnungen sind lediglich erweitert oder präziser.
Kann das sein?
Vernunft annehmen kann niemand, der nicht schon welche hat.
Gruss, Sly - www.slyrocketry.de -
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Blackpuma
Mitglied
Benutzername: Blackpuma

Nummer des Beitrags: 100
Registriert: 01-2006
Veröffentlicht am Mittwoch, 31. Mai 2006 - 10:20 Uhr:   Beitrag editieren Beitrag löschen Schnellansicht Beitrag drucken    Beitrag verschieben (Nur für Moderatoren)

Sehr interessant das ganze aber ich hab da eine Frage und zwar was passiert wenn ich nur 2 Booster habe? Dann hab ich doch jenachdem woher ich die Rackete ansehe verschiedene Druckpunkte oder?
Einmal in den Weltraum und zurück!

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