[原创]我也贡献下,谈谈我对火箭稳定性的研究.
暗剑2008/07/01喷气推进 IP:浙江
完全原创,源自我在书店买的书与自己制作的体会

火箭的稳定性要分两部分讨论.

1.火箭飞行阶段
这个阶段占总时间的绝大多数,由火箭尾部的气动舵保持稳定.火箭想
要在这个阶段保持稳定,就要在制作时小心配重.使得火箭的重心在压
心(空气动力学中心)的前方.具体做法:火箭只在尾部设置翼面.头部适当
加重.

注意!!!千万不要仿造防空导弹或者是空空导弹制作模型火箭!这些导弹
为了有较好的机动性与大过载.全部采用的是放宽稳定性设计或者干脆
做成不稳定的,完全靠内部的电传系统控制.要是你也这么做,你的火箭
又没有电传.八成上天以后打转,两成掉下来砸到人或者东西.


2.火箭起飞阶段
上面讲了火箭飞行阶段的稳定性问题.但是这又带来一个问题.
我们知道,为了满足飞行阶段的稳定.火箭的重心靠近头部.这样就带来
静止与小速度时的不稳定.在发射时,火箭的速度比较小,气动舵的效率
很低.而重心又偏高,小的外来扰动很容易引发偏舵,而且速度小,偏舵不
能及时被修正,使推力偏离方向,后果是更加造成偏舵.虽然我们用的发
动机燃烧时间不过几秒,但是在这个阶段时发生的偏转可以说是致命的
.(因证明有误,应楼主要求,将这段"这个时段的稳定要由燃气舵来解决,
具体做法是在喷管内加装4片燃气 舵,材料可以用厚纸的!因为在纸被烧蚀到
失去作用前,气动舵已经开始 发挥作用了.,不过这四片纸头的大小形状要一样,
虽然燃气舵会消耗 燃气能量,减小推力,但是为了安全,这点还是值得的.
改成:可以通过加长发射架的方式,使火箭在这段时间由发射架提供的外力保持
稳定,在飞出发射架前就已经达到尾翼能有效发挥气动稳定作用的速度.)

注意!!!绝对不允许发射不稳定的火箭!当一个不稳定的火箭点火以后,它
会很快产生随机的打转.但是由于燃料的消耗,火箭的重心会前移.稳定
性会增加.要是达到稳定的临界状况时火箭刚好转到正对你或者观众的
位置!那就完了,这时的火箭会很"稳定"的向你或者观众冲来,在几秒内
送你们进医院.


其他的一些建议
1.我们的火箭一般都采用大迎角发射,这种情况下,火箭的上表面会产生
周期性变化的涡流.导致火箭左右摆动.为了解决这种问题.可以在火箭
弹体上由尾翼向上引出细细长长的边条到头锥为止.不过加工很困难.
可以不考虑这种优化方案.

2.为了发射,火箭上要有导向的装置,比如卡扣或者杆子什么的.不过要
注意的是,虽然只要用到一边的导向装置,但是为了平衡,另一边也要装
一个.当然最好用筒式发射架发射.

3.想要减小阻力,火箭的头锥不要象真导弹一样做成锥型.真导弹为了减
小超音速时的激波阻力,采用尖锐的头锥.但是我们的小玩意是怎么也
到不了音速的.所以还是采用流线型的卵圆型头锥好.而且建议火箭在
尾部适当收缩.尾翼的截面也要是流线型.

4.火箭药柱常常会有裂缝影响燃烧.不过只要在浇药柱以前,向推进剂里
面掺10%到15%的铝粉就可以.(小心点,爆了我不负责)
还有就是,等推进剂熔融以后不要急着浇,把里面
气泡弄掉再浇.

再给一个从书上看来的简单的测试火箭稳定性的方法
先找到火箭的重心.这个很简单.然后用线在重心栓住火箭,把火箭甩动
使其做圆周运动,如果火箭不打滚,那么就OK.不过绳子要长,挥动要快.
尽量让模型处于较大速度,测试才准确.
不过这个方法显然不适合魔神,93还有ABC的大号火箭...
根本就甩不动的嘛...

先写这么多吧.
能不能给我点科创币,我现在连图都看不到,说科创币少于5不能下载....
+1000  科创币    生化魔神rdx    2008/07/01 文章不错,其实如果你有 ..
+1000  科创币    tnaz    2008/07/01 好文应该加分。
来自:航空航天 / 喷气推进
21
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~~空空如也
阿童木升级版
16年0个月前 IP:未同步
32539
还有一种测压心的方法:将火箭投影画在一张硬质纸上,剪下投影,这张纸的重心就是火箭的压心。 [s:251]  [s:258]
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jlt1
16年0个月前 IP:未同步
32544
呵呵  现在放火箭感觉就是放鞭炮  所以要尝试的东西还很多   我们的想法不一致啊
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过中子化质子
16年0个月前 IP:未同步
32551
拿到偏远的地方玩就好啦,自己小心.
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大号是中华
16年0个月前 IP:未同步
33181
LZ说的很好,很支持
还有LZ能不能说下你的参考文献
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lity200211
15年11个月前 IP:未同步
33443
学到东西了。。,有空试下
喷管内加装4片,有没有具体点?例如位置?大小?厚度?
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暗剑作者
15年11个月前 IP:未同步
33590
我的参考文献?
一本是 空气动力学与航空工业
另外一本是 航天模型
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power_rdx
15年11个月前 IP:未同步
33601
对于低速下不稳定的火箭,可以采用加长发射导轨(导杆)的方法,使火箭在脱离发射架时有一定的速度。这样可简化火箭结构。(那个导流片还是很有难度的)
对于测定火箭稳定性,可采用手动投掷看能否稳定飞行(多角度,需要有不平稳状态投出以检验自恢复能力)
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ABC
15年11个月前 IP:未同步
33602
很好 的文章.
第一部分说的非常正确.
第二部分有个问题.  注意燃气舵与飞行的稳定是没有联系的. 因为它只是个火箭内部系统
关于导向环: 如果导向环不是大得夸张,其影响可以忽略
关于头锥阻力: 非竞赛情况下,我们可以不关心其阻力,头锥形状选择主要决定于制作难易和美观.
还有,我不赞成加铝粉,因为要使燃料中的铝料参与燃烧是有难度的,一般人加了反而会使性能变坏
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暗剑作者
15年11个月前 IP:未同步
35552
燃气舵与飞行的稳定是很有联系的。。。
我贴一点燃气舵的资料吧。
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ueaor
15年10个月前 IP:未同步
39258
LZ你买的书叫什么名啊?我有一本《发射气体动力学》上卓越买的,这本书全部都是些理论的东西。我们这边书店一些科技类的书籍都很少,害得我要上网买。
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ABC
15年10个月前 IP:未同步
39268
引用第9楼暗剑于2008-07-30 21:16发表的  :
燃气舵与飞行的稳定是很有联系的。。。
我贴一点燃气舵的资料吧。
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才留意到你的回帖,我看不到你的资料,但我还是要提醒,燃气舵与火箭稳定(严格说是静稳定)是没有关系的,它只是个控制部件,与火箭的稳定因素没有联系,它不是稳定部件.
当然,它能为火箭姿态提供控制力,就能通过飞行控制系统保持火箭的飞行"稳定",这么一来就能和稳定有点关系,但这其实已经不是"稳定"了,而是制导.
如果没有飞控系统而装了燃气舵,除了白白减小推力,没有其它作用了
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ABC
15年10个月前 IP:未同步
39270
还要注意个概念问题, 只能能动的控制面才能称为"舵".

如飞机的水平尾翼和垂直尾翼,严格叫法是"水平安定面"和"垂直安定面",和火箭的尾翼(安定面)作用一样,为飞机提供静稳定, 而水平或垂直安定面上能动的那片,就叫升降舵或方向舵.

飞机或火箭的安定面上是否设置升降舵或方向舵,对飞行的稳定是没有影响的,而舵面的作用就是:通过改变舵面的角度,以破坏飞机原来的稳定状态,实现对飞行姿态的改变.

如果没有制导的"燃气舵",只能称"燃气导流片"

如你仍有疑问,我还可耐心解答
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暗剑作者
15年10个月前 IP:未同步
39285
喏,不错.看来我以前的认识有错误. [s:94]
我有个小小地请求.
由于俺改不了自己的文章,麻烦ABC坛友把这段改了
这个时段的稳定要由燃气舵来解决.具体做法是在喷管内加装4片燃气
舵,材料可以用厚纸的!因为在纸被烧蚀到失去作用前,气动舵已经开始
发挥作用了.,不过这四片纸头的大小形状要一样,虽然燃气舵会消耗
燃气能量,减小推力,但是为了安全,这点还是值得的.
改成:可以通过加长发射架的方式,使火箭在这段时间由发射架提供的外力保持稳定,在飞出发射架前就已经达到尾翼能有效发挥气动稳定作用的速度.
谢谢拉.(为了统一..我还是用尾翼这个称呼)
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ABC
15年10个月前 IP:未同步
39286
呵呵,已为楼主办妥.这些讨论是有益的,所以原句还保留在那里
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子羽
15年10个月前 IP:未同步
39316
剑的书有扫描版的没,给我发份
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thorviper
15年2个月前 IP:未同步
95067
有意义~看完!
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星星的通
12年3个月前 IP:未同步
374120
获益匪浅,尤其是许多细节.
-1
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ksama
2012-03-08
又挖坟又水....
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HJHZJY
9年7个月前 IP:辽宁
726806
受益匪浅啊
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rexliurn
9年5个月前 IP:浙江
737922
过年放鞭炮了
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kevinz
9年2个月前 IP:云南
757561
赞一个,受教了
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