Бортовой компьютер лунолета "Кон-Тики"

Добрый день. По совету товарищей из форума создал блог. Всем спасибо кто заходил на форум и давал советы. Поверьте они для меня очень важны.

Перенесу сюда последние посты от Электромонтера.

Электромонтер: Лет эдак шесть-семь назад у нас было бурное обсуждение игр "Гравилёт-XXI" и "Лунолёт-XXI". На мой взгляд, если к-во топлива и время задавалось рычагами, то проще сделать движковые потенциометры+АЦП. Кроме авторежима, можно предусмотреть ручной, тяга, пока жмём кнопку. Ну есть сугубо практические ограничения, не дающие применять кислород-керосин в лунолётах, практическим топливом на сегодня и завтра остаётся тетраоксид диазота (АТ) и несимметричный диметилгидразин (НДМГ), кроме состава топлива НДМГ+АТ есть ограничение на диапазон дросселирования тяги двигателей, на практике 20-105%, на минимальном расходе 20% тяга падает до 12%. Удельная тяга топлива НДМГ+АТ равна 3291м/с, несколько меньше кислород-керосина 3475м/с, ну и практическая удельная тяга у лунолёта будет 90% от теоретической. Масса топлива должна быть не меньше сухой массы аппарата.
Вот график дроссельной характеристики ЖРД из справочника В.П.Глушко:

I -относительный удельный импульс (кг*с/кг либо м/с) от максимального, соответственно R -тяга (килограмм-сила), M - массовый (килограммы) расход компонентов. По минимальным характеристикам можно ориентироваться на одноместный советский лунный корабль с полной массой 5560кг при массе топлива 2950кг.

Я Спасибо за интерес к работе и дельные предложения. Хочу спросить у Электромонтера о резисторе. Как я Вас понял вы предложили добавить функцию ручной регулировки соотношения "топлива к окислителю". В принципе такое возможно. Что скажут другие пилоты на это? Тогда на панели будет тумблер Ручное/Авто. В ручном режиме мы сами мешаем состав топлива. В авто это будет делать компьютер.
Вопрос ко всем так сказать пилотам. Какое количество экранов нужно? Какую информацию нужно видеть в полете?
Есть вот такой https://amperka.ru/product/troyka-oled и есть https://amperka.ru/product/troyka-display-lcd-text-16x2
Можно еще вот это https://amperka.ru/product/troyka-quad-display
Тройку лед для вывода топливо, время ,угол, высота, скорость.Ваши предложения.
Сражу отвечу на вопрос почему это. У меня есть плата под которые амперка и делает такие модули. Это только для прототипа. Окончательный вариант это плата в корпусе с автономным питанием.

Электромонтер: Нет, соотношение горючее-окислитель фиксированное и всего топлива 2950кг. Регулировки только массового расхода топлива 20-100% и времени секунд в режиме авто, точнее "полуавтомат", в "ручном" режиме работает только регулировка массового расхода. Сколько расхода в кг/с из 100% надо считать. Максимальная тяга - 4000кг.
Отображение - запас топлива, кг, вертикальная скорость, м/с, текущая высота, м, запас кислорода, с. Если корабль (в перспективе) орбитальный, то добавляются регулятор угла тяги, индикация горизонтальная скорость, м/с.

Vitasam: А не перепутаны режимы "автомата" и "ручки"? Я думал, что как раз в "автомате" одна "педаль газа" - регулировка массового расхода, а в "ручке" еще и "коробка передач" добавлена - время расхода.
Делать корабль в железе лучше сразу с расчетом на орбитальные полеты. И индикацию для орбитальных полетов я бы делал в полярных координатах.

Электромонтер:Ну, получается на "ручнике" ЖРД работает пока "педаль" нажата, расход топлива задан "Сектором Газа", а на "полуавтомате" работает отсечка по выдержке времени :) В циклограммах программных автоматах ракет-носителей задаются скорости поворота рыскания и тангажа, наверно лучше на индикаторах показывать скорости полную, вертикальную и горизонтальную, высоту полёта над поверхностью, углы тангажа (вперёд-назад) и рыскания (вправо-влево), тяга двигателя, время отсечки, остаток топлива и оставшееся время работы системы жизнеобеспечения (кислород), а также ускорения (сколько g). Органы управления - Сектор Газа 20-100% тяги, время отсечки работы двигателя, джойстик угла тангажа-рыскания. Тумблер отключения отсечки "ручник". На "автомате" возможность задания программы полёта не менее 5 стадий. Например, 1) подъём на высоту, 2) разворот по тангажу, 3) подъём под углом (например, 32°), 4) далее плавный разворот по тангажу для перехода с разгонной траектории на орбиту :) Всё как на больших ракетах :)

Я думаю что делать систему управления для работы не только на Луне но и для возможности совершать перелеты по трасе Луна- Земля. Тут есть небольшое предложение для пилотов. Все так время не стоит на месте . И есть новые технологии. Я думаю немного "модернизировать" Контики. Между двигательным отсеком у корпусом корабля добавим проставку. Будет типа блок полезной нагрузке. Он чем то похож на кусок трубы равный диаметру Контики и высотой 50 сантиметров. Там кроме контроллера управления управления полезной нагрузкой будут дополнительные АКБ и топливные баки. Сухой вес этого отсека пусть будет 500 кг. А с полными баками 1500кг. И максимальный вес полезной нагрузки 500 кг ( из них на УРМ 150 кг) УРМ - Универсальная Рука Манипулятор. То что будем к наму крепить подумаем чуть позже.
Для чего нуден Модуль полезной нагрузки для Контики. Есть более менее точная карта поверхности ЛУНЫ. Можно будет не просто прыгать над луною а лететь на реальные места луны и выполнять какую то мисси. Доставит научный прибор. Пробурить скважину на глубину 3 метра и взять пробу грунта. И тому подобное.
Вот примерно таким я хочу видеть "современный" Контики.

PS Примерная панель.

Comments

Вообще идея бортового компьютера Контики классная, я даже удивляюсь, что раньше здесь никому в голову не приходила.

Да, идея отличная. Надо будет пополнить запас деталей с алиэкспресса, у меня больше половины нет :)

P.S. @Игорь68, а хватит ли ног у Ардуины управлять всем этим железом?

---------------------------
Истина где-то рядом
www.litres.ru/vitaliy-samurov/dozvonitsya-do-devy/

Поскольку будет режим реального времени, то может построить расчёт итерациями, например, по 0,1 секунды? Расчёт по формуле Циолковского потребует поддержки натуральных логарифмов в матбиблиотеке. Время минимального включения двигателя ограничить до 1с, время пуска и останова будем считать по 0,5с При пуске задержка зажигания 0,2с и начальное значение тяги 20% за 0,3с возрастает до заданного 20-100%. При останове, за 0,3с тяга падает до 20%, факел гаснет и через 0,2с идёт отсечка. Масса "Кон-Тики" в 2500кг плюс 3500кг топлива вполне согласуется с реальностью, поэтому пусть остаётся как есть. Пусть рулевые двигатели будут иметь 5% от тяги маршевого ЖРД при наклоне тяги до +-45градусов.

Vitasam то что на картинке это макетка для прототипа. Так что реальное железо пока закупать рано.
По вопросу о ножках. Экраны что на кортинке и прочие использует шину I2C.
Головной модуль Amperka WiFi Slot там стоит 8266. К этому модулу я могу подключить слоты расширения. Каждый слот 4 места для амперка тройка.Например один энкодер-тройка это одно тройка место.

Понятно про прототип. А реальное устройство предполагается на своей печатной плате "с нуля", или тоже на чем-то Amperka-подобном? Если последнее, то за пределами РФ немного проблемно будет заиметь.

---------------------------
Истина где-то рядом
www.litres.ru/vitaliy-samurov/dozvonitsya-do-devy/

Реальную плату будем делать с нуля.

удастся закончить, в отличие от вялотекущего stm32BASIC :)

---------------------------
Истина где-то рядом
www.litres.ru/vitaliy-samurov/dozvonitsya-do-devy/