531 ответов в теме

[Loky]

Ключевое слово - РАКЕТА.
Ракета движется своим двигателем в процессе полета, а это сильно отличает ракету от снаряда импульсного старта - стрелы/болта.

И в чем ключевое аэродинамическое отличие? Например при свободном полете, когда двигатель отработал? Далеко не все ракеты работают летят все 100% своего пути с включенным двигателем.

Хотя, теоретически, расчет ракет и стрел одно и тоже, и в начале ракетостроения очень много опытов проводили на стрелах.

На практике, думаю, ключевые вопросы по внешней баллистике должны совпадать. Например, расчет центра давления.
https://img42.imagesh...35/87154016.jpg

Я его даже не и не касался. Но как, по Вашему, я должен на него реагировать с точки зрения аэродинамики и теории полета?

А что собственно там необычного? Сильные колебания стрелы на начальном этапе выстрела просто увеличивают лобовое сопротивления, приводя к большей площади лобовой поверхности и большими потерями энергии на раннем этапе полета. Эта характеристика, правда, носит динамический характер, но она есть.

[Dmitrij]

А если лениво вникать в перипетии, то зачем занимать чью-то сторону не разобравшись в сути дела? Разве нейтралитета будет не достаточно?

Loky, мне лениво вникать в вашу сказку про белого бычка. А вот хамство в комментах я вижу невооружённым глазом. С вашей стороны оно было. Кстати, попытка обсуждения политики модерации тоже наказуема. Давайте вы будете следить за собой, а за остальными участниками дискуссии я сам пригляжу.

[masterdimka]

"И в чем ключевое аэродинамическое отличие? Например при свободном полете, когда двигатель отработал? Далеко не все ракеты работают летят все 100% своего пути с включенным двигателем."

Отличие в конструкции летающего снаряда.
Стрела/болт изначально не расчитаны на двигатель, и в них все внимание СРАЗУ отдано стабилизации. А поскольку главное в ракете - полет с двигателем - то для нее делаются свои расчеты. Поэтому в ракете важна определенная выборность момента стабилизации (как Вы сказали "золотое сечение")


"На практике, думаю, ключевые вопросы по внешней баллистике должны совпадать. Например, расчет центра давления."

- это графоаналитический способ расчета с погрешностью до 25%, я пользуюсь аналитическими методами с погрешностью до 3%.


"А что собственно там необычного? Сильные колебания стрелы на начальном этапе выстрела просто увеличивают лобовое сопротивления, приводя к большей площади лобовой поверхности и большими потерями энергии на раннем этапе полета. Эта характеристика, правда, носит динамический характер, но она есть."

Согласен, только не с БОЛЬШИМИ потерями.

[Loky]

- это графоаналитический способ расчета с погрешностью до 25%, я пользуюсь аналитическими методами с погрешностью до 3%.

Вот стрела из известного отечественного магазина.
https://www.mirdrevno...l...VS 8 mm.jpg

Диаметр 8,7мм, длинна 800 мм, оперение имеет длину 140 мм. По массе могу сказать только про наконечник - 6,48 грамм. Общая масса увы не указана, но ее достаточно точно (до грамма) можно посчитать по геометрическим характеристикам, так как материал древка кедр.

Можете на данном примере показать метод аналитического расчета центра тяжести и центра давления?

Согласен, только не с БОЛЬШИМИ потерями.

А если сопоставить теряемую энергию на первых 10 метрах полета между стрелой и болтом одинакового веса?

Кстати, мы забыли про собственно энергетическую составляющую колебаний. Они же тоже кушают энергию. В частности энергию стрелы, которая затрачивается не только на преодолевание силы тяжести и силы лобового сопротивления, но и на колебания. А если не собственная энергия стрелы уходит на колебательные процессы, то что?

[ulysses]

Такая стрела в сборе весит вокруг 32 грамм (500 гран).
Вес плавает от спайна +-3 грамма.

[Loky]

При этом подразумевается, что стрела/болт летят по БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ траектории и начальный угол атаки = 0.

Только что заметил. То есть, стрела и болт плотно огибают баллистическую траекторию вместо того, чтобы лететь под углом к ней, как это делают снаряды и пули?

[Dmitrij]

Только что заметил. То есть, стрела и болт плотно огибают баллистическую траекторию вместо того, чтобы лететь под углом к ней, как это делают снаряды и пули?

ЕМНИП в зависимости от положения ЦТ - по разному. Управляя балансом, можно получить бонус либо в дальности, либо в точности.

[Loky]

ЕМНИП в зависимости от положения ЦТ - по разному. Управляя балансом, можно получить бонус либо в дальности, либо в точности.

И как выражены эти тенденции? Например при желании достичь максимальной дальности куда должен быть смещен центр тяжести?

[Dmitrij]

И как выражены эти тенденции? Например при желании достичь максимальной дальности куда должен быть смещен центр тяжести?

Боюсь попутать, но вроде на дальность - ближе к геометрической середине, на точность - ближе к наконечнику. Какова разница в % длины - х.з., не помню.

[cap Grey]

Снаряды и пули сохраняют устойчевость в полёте за счёт вращения . Головная часть снаряда ориентированна не по траектории а описывает окружность . Давление воздуха отклоняет голову снаряда в сторону ( в произвольную сторону ) стремясь опрокинуть летящий снаряд но вращение снаряда даёт эффект волчка или гироскопа и как только давление воздуха на голову снаряда достигает определенной величены снаряд рывкком возвращается в нормальное положение . Это продолжается на всей траектории полета , поэтому голова снаряда описывает окружность . Cтрела даже не вращаясь летит прямо что для продолговатого не вращающегося и не оперённого снаряда в воздушной среде невозможно . Посему балистика полета стрелы и снаряда отлична . Явно что на стрелу действует какаято стабилизирующая и подъёмная сила , которую не рассматривают в балистике современных боеприпасов . Возможно стоит рассматривать траекторию полета оперённых снарядов . Хотя и там балистика будет иной чем у стрелы .

[Starik]

Господа, позвольте вставить свои "пять копеек" - постараюсь напомнить основы аэродинамики: сила сопротивления раскладывается в простой степенной ряд по скорости, при этом первый член ряда (скорость в первой степени) зависит от сечения миделя, второй (квадрат скорости) от площади обтекаемой поверхности, и так далее, при этом я даже не учитываю наличие турбулентности, которое на порядок больше съест энерги у снаряда (стрелы, болта), чем собственно ламинарное сопротивление. И тут как раз возникает пренеприятнейший для лучников момент - на больших скоростях лучная стрела тормозится на порядок сильнее, чем болт, поскольку имеет куда большую площадь поверхности. Но опять же, это пол беды - главная беда это тот самый пресловутый парадокс лучника (в одном из топиков я о нём уже достаточно подробно писал - сделаю только общее заключение: как парадокс его могут рассматривать только криворукие лучники (коими я считаю 90% англичан), а для остальных это просто большая неприятность (малая жёсткость стрелы) с коей необходимо всячески бороться), который порождает поперечные колебания стрелы. Мало того, что полезная энергия лука расходуется на эту фигню, так ещё эти колебания создают зоны жуткой турбулентности. Так что мой вывод - на начальном этапе полёта лучная стрела тормозится на порядок сильнее болта, и только на нисходящей ветви траектории болт тормозится сильнее.
Локи, хотел бы указать Вам на Вашу ошибку, из-за которой Вы сцепились с Уллисом - полезная работа при натяжении лука считается как интеграл силы от перемещения, грубо говоря в разных луках эта величина состовляет от 1/3, до 2/3 величины максимальное усилие перемноженное на перемещение - поэтому Улисс совершенно прав, когда пишет, что энергия накопрленная луком в Вашем примере будет около 150 Дж.

[masterdimka]

"Диаметр 8,7мм, длинна 800 мм, оперение имеет длину 140 мм. По массе могу сказать только про наконечник - 6,48 грамм. Общая масса увы не указана, но ее достаточно точно (до грамма) можно посчитать по геометрическим характеристикам, так как материал древка кедр.

Можете на данном примере показать метод аналитического расчета центра тяжести и центра давления?"

Все можно, но необходимы еще параметры для расчета ЦД.

Для расчета ЦД.
Нужны параметры наконечника - такой как на фото, пожалуй в справочнике не найти (обычно используется простая геометрическая фигура - напр. конус, пуля, шар и тд - либо составленная из простых - конус+цилиндр и тд).
Нужны параметры перьев - длина корневой хорды (снизу), концевой хорды (сверху), размах, размах по средней линии и расстояние между корневой и концевой хордой.
Нужно расстояние до начала оперения.

Расчет ЦТ вести достаточно бессмысленно (слишком много разнородных материалов), проще уравновесить стрелу.

[Dmitrij]

Главный вывод, который я сделал из этой темы - я напрочь уже забыл даже школьный курс физики и математики.

[masterdimka]

"Давление воздуха отклоняет голову снаряда в сторону ( в произвольную сторону )"

Позволю себе не согласится, у конуса (головной части снаряда/наконечника) аэродинамическая сила положительная - то есть вверх, в противодействие силы тяжести.
А вот для обратного конуса (в задней части веретена, снаряда) - аэродинамическая сила отрицательная - то есть, туда же куда и сила тяжести.

[masterdimka]

"и так далее, при этом я даже не учитываю наличие турбулентности, которое на порядок больше съест энерги у снаряда (стрелы, болта), чем собственно ламинарное сопротивление. И тут как раз возникает пренеприятнейший для лучников момент - на больших скоростях лучная стрела тормозится на порядок сильнее, чем болт, поскольку имеет куда большую площадь поверхности."

Все это очень сильно зависит от скорости полета (или плотности среды).
ИМХО на скоростях лука/арбалета - это очень мало влияет.

Что касается Парадокса, то, ИМХО более сильное влияние оказывает не турбулентность, а перекос оперения - несовпадение оси снаряда с направляющей осью перьев - стрела стабилизируется не туда, куда надо.

[Starik]

Не совсем верно - эти эффекты вполне заметны уже при 20 м/с, а начальная скорость и стрелы, и болта выше.

[masterdimka]

-"Только что заметил. То есть, стрела и болт плотно огибают баллистическую траекторию вместо того, чтобы лететь под углом к ней, как это делают снаряды и пули?"

Баллистическая траектория - это и есть траектория полета снаряда, болта, стрелы, пули.
Как это - лететь под углом к траектории? Это и есть угол атаки, который отсутствует в баллистической траектории по факту.
Касательность присутствует, потому, что баллистическая траектория - кривая линия, а стрела/болт прямые, но учитывая длину траектории, этим, обычно, пренебрегают.

[Dmitrij]

более сильное влияние оказывает не турбулентность, а перекос оперения - несовпадение оси снаряда с направляющей осью перьев - стрела стабилизируется не туда, куда надо.

Разве это не компенсируется вращением стрелы?

[masterdimka]

-"Разве это не компенсируется вращением стрелы?"

Для этого надо сделать специальное оперение, но ИМХО, на этих скоростях будет больше потерь, чем гирскопического эффекта.

[Dmitrij]

Гироскопического эффекта там нет, для этого стрелу надо раскручивать до оборотов на порядки выше. Аэродинамикой на таких скоростях этого не сделать, всё правильно. Речь о том, что относительно медленное вращение стрелы обнуляет увод в сторону от неизбежной погрешности установки оперения. Стрела с натуральным оперением будет вращаться всегда, даже с установкой перьев строго по оси стрелы. Дело в том, что поверхность у натурального пера с разных сторон отличается, и при обтеканиии потоком будет эффект вращения. Но оперение может быть и специально подкручено. Чем больше "подкрут", тем больше и эффект, но за это ессно расплачиваются некоторой долей энергии. Самый распространённый вариант в спорте - установка перьев под углом 1,5-2 градуса, перья с сильным подкрутом вообще используются редко, для стрельбы на большие дистанции.