Ракеты в DCS

[GGTharos]

1. Реальные ракеты сложнее. Но в DCSW lдля моделирования двигателя учитывается только тяга, время работа, масса ракеты и топлива. Отдельно идет AFM и моделирование наведение на цель. Как они реализованы я пока не разбирался.

 

Understanding the rocket motor for the purposes of the game is simple enough: You have mass of fuel, and rate of burn of this mass of fuel which produces some thrust. In DCSW, also thrust increases as altitude increases.

 

What is not modeled has to do with your point #2, and this involves things like length of exhaust tube, width of exhaust tube, speed of exhaust gas, pressure inside the chamber, etc. Rocket motor is built to have maximum power at one specific altitude usually, from what I understand.

 

But, aside from this, DCSW models a drag and lift profile for the missile - drag (Cx) and lift (Cy) both change according to mach number (and of course, it is even more complicated than this, but this is probably enough for a game).

 

I know that DCSW does not model reduction of drag while the rocket is operating (~20%-~25% reduction in drag).

 

So to understand how a missile flies, it is not enough to only know the operating parameters of the rocket motor, but also drag and lift parameters. These drag and lift parameters, together with the rocket thrust (Which dictates maximum velocity etc), dictate missile performance - not only in terms of range, but also available steering power - the ability to pull some amount of g.

 

To pull g you need the guidance section of the missile. So guidance is now important to maximum range, because guidance dictates how available g will be used.

 

Now consider that guidance will shape the trajectory, and that you can get more range out of a missile if you do something better than pure PN, and then on top of this, you can create a very efficient loft trajectory for the missile so it retains at least Mach 2 speed at some range (very important at high altitude, because available g is much less in thin air).

 

So, maybe if we were talking about ballistic artillery rocket, guidance would not matter, and knowing rocket motor parameters you can easily match Cx and Cy to create the correct range of the weapon (maybe ... what if it uses a different trajectory for some reason? :) ).

 

For a guided missile, especially air to air missile, ballistic performance is not what 'maximum range' means. We don't even really know what 'maximum range' means, no one will say what the termination criteria are. We can only guess this, based on some ideas like how much available g the guidance dictates is needed for the intercept, what the working time of missile power is, etc. etc.

 

Basically, IMHO it is very complicated, and it's a very bad idea to ignore the large amount of variables here. People shout 'no words, only numbers', but they don't understand: Many important numbers are missing, and only 'words' are available to explain some things.

 

PS: Like I mentioned before, there is a team working on drag parameters of all missiles using CFD modeling. This should give some more insights.

 

 

2.Жаль. Я хотел более точно проверить, могут ли оба заряда AIM-7 начинать гореть одновременно. Приближенный расчет дал атрицательный результат.

 

Yes, I understand. Sorry about that, if I can find this information I will get it to you.

[prok]

посыпая окресности нашего аэродрома своими высокотехнологичными обломками

 

И кирпичами :D

[BJ]

И кирпичами :D

Да, картина маслом, сейчас благо 6 ДОФ, за спинку выглянуть можно... и увидеть, как ПВО щелкает разъяренных преследователей аки мух:D

[ФрогФут]

MAD MAX, не надо думать, что никто ничего не видит. Если попадаются толковые данные, они безусловно пойдут в ход. Только у нас тут не UbiSoft Montreal какой-нибудь и людей не так много, а в сутках всего 24 часа. Надо быть потерпеливее.

Ну и если после полезной информации человек начинает нести пургу, её никто не будет читать - очевидно.

[bunik]

Ну и если после полезной информации человек начинает нести пургу, её никто не будет читать - очевидно.

только один нюансик - вы так и не смогли аргументированно сказать что из сказанного пурга!

[Lans]

maximum range... criteria

Perfecto! Но анализируя полет ракет в DCSW я не вижу этого единого критерия "maximum range".

[ФрогФут]

только один нюансик - вы так и не смогли аргументированно сказать что из сказанного пурга!

Попробую на пальцах.

Пропорциональное наведение предполагает, что угловая скорость ракеты в К раз больше, чем относительная угловая скорость цели (относительная она к ракете, естественно). Из угловой скорости для конкретных условий высчитываются перегрузки, но я формулу уже благополучно забыл, но в данной ситуации она не так важна.

Существует ровно один случай, когда можно обойтись перегрузкой 1 - цель летит прямо на ракету, постоянно выцеливая её вектором скорости. Поскольку ради одного несчастного случая никто алгоритмы расчета зон не будет менять (да и если менять, то где граница, когда переходить с одного на другой? Где в таком случае скачки в ЗРП на графиках?), позиция, что скорость у ракеты на Дрмакс1 слишком большая, потому что она вытягивает перегрузку больше 1, не совсем правильная.

Другой вопрос, что у нас в симуляторе ракет летают не совсем (совсем не) по пропорциональному наведению, отсюда и вероятность перехвата цели ракеты, выдающей перегрузку 1, больше. И тут возникает легкий арктический лис: как использовать данные по топливу ракет, если они обеспечивают дальность при других алгоритмах?

[GGTharos]

You are exactly correct. There is a lot of assumption and work being done right now based on the statement:

 

"A missile's maximum range is the range at which it can hit a head-on, non-maneuvering target".

 

There may be speeds and altitudes mentioned, but importantly, the target is at 1g.

 

But there is no mention whether this criteria is because of:

 

1) Reaching minimum available g to intercept the target

2) Reaching minimum speed to intercept the target (think of tail-on intercept)

3) Reaching power operating time for the battery or hydraulics

4) Operational range of missile seeker

5) Operational range of carrier's ability to help guide the missile

 

Or a combination or all of the above together, and I'm sure you can think of more parameters.

 

Perfecto! Но анализируя полет ракет в DCSW я не вижу этого единого критерия "maximum range".

[sden]

Попробую на пальцах.

.... И тут возникает легкий арктический лис: как использовать данные по топливу ракет, если они обеспечивают дальность при других алгоритмах?

 

Если у Вас есть такие данные, то в студию, если нет, ответьте на вопрос:

http://forums.eagle.ru/showpost.php?p=1842970&postcount=3248

а именно:

почему только для аим-120 и аим-7 увеличена дальность примерно на 1,25?

и от куда взялся импульс в 320 сек? :)

[GGTharos]

Is AIM-7 range increased according to the SMC specification?

 

The document for AIM-120 range is from '88, before AIM-120 entered service (but it was delivered in '87). It comes with incorrect estimates of missile fuel and other fun things.

 

Regarding fuel power: What will you do with the drag after you adjust fuel? These missiles should be reaching Mach 4 when launched at altitude of 10km.

 

Note: I am not disputing that the fuel power is too much on AIM-120's as presented in game right now. You can make them work correctly by putting in more or less correct fuel power (of course, we must guess :) ) and adjusting drag to be what books describe drag to be like for such missiles. In the end, the missile will go fast enough at high altitude, low altitude, and inbetween. But you will still not get correct maximum range, because we do not know what correct maximum range is or means. All we know is that USAF and USN consider AIM-120A/B to have a range of about 30nm, and typical missile usage scenario for USAF and USN is not different from typical usage scenario of R-27ER on Su-27S.

 

почему только для аим-120 и аим-7 увеличена дальность примерно на 1,25?

и от куда взялся импульс в 320 сек? :)

Edited August 19, 2013 by GGTharos

[volk]

The document for AIM-120 range is from '88

Откуда это известно?

volk, You pretend that you have done all the work, but the truth is that all you know is that some in-game rocket parameters are inconsistent with real life parameters.

Правда в том, что текущая реализация ракет в игре разрушает ФАКТЫ из №3273 и #3268, которые я зачеркнул жирными красными линиями. Я точно обозначил, какие это факты.

You want to use Russian intelligence based diagram for AIM-7, and you want to ignore US diagram.

Я не хочу использовать русские диаграммы для американских ракет. Но я еще не видел ни одной американской диаграммы, сравнимой по своей информативностью с диаграммами Р-27Р(ЭР). Я готов рассмотреть любые факты.

You want to ignore lofting capability of AIM-120

Я не игнорирую loft-траектории. В "моей реализации" ракеты летят по лофт-траекториям и никакого противоречия с FM F-16MLU нет. Нет и противоречия с графиком. Цель может быть сбита на дистанции 30 миль при пуске с высоты 10000 м при скорости истребителя = скорости цели - 500 м/с - точно так, как на графике. При этом ракета летит по навесной траектории. Если противоречие есть - приведи факты и цифры.

GGTharos - прошу еще раз. Было бы намного лучше, если бы ты вместо 1000 слов привел 1 диаграмму (или график, ссылку и пр.). Я работаю с фактами, а не со словами.

These missiles should be reaching Mach 4 when launched at altitude of 10km.

При какой скорости истребителя? Источник информации.

Я всем советую, если он что-то излагает, просить подтверждения.

[volk]

volk, а можешь вкратце описать результаты расчетов?

Все очень просто. Смотрим вот на эти таблицы, здесь сведены воедино данныые о разгонных характеристиках ракет из missiles_data. Верхняя таблица - ED. Нижняя таблица - моя (расчет для ЭР сделан Лансом).

 

 

 

По порядку - Р-27Р. Энерговооруженность по книге Федосова (предпоследняя строка) должна быть 62 кг*с/кг. Что такое эта энерговооруженность и с чем ее едят? Тяга двигателя, кг * время работы, с / массу ракеты, кг. Т. е. 2500 кг *6с /253кг = 59 кг*с/кг. Должно быть 62. Очевидно, что в этом расчете, чтобы увеличить результат, нужно либо увеличить числитель (2500*6), либо уменьшить знаменатель (253). 253 мы не можем уменьшить, нужно увеличить тягу.

По Р-27ЭР - тоже смотри на энерговооруженность. И вообще, у Ланса расчет лучше, чем у Чижа.

Теперь активные и AIM-7. Для Р-77 энерговооруженность должна быть 79, сравни результаты. Смотри нижнюю строку - удельный импульс. Это тяга, которая образуется при сгорании 1 кг топлива. Например, для Р-27Р при сгорании 1 кг будет тяга 230,68 кг. Для Р-27Р и ЭР это вполне человеческие результаты. А вот дальше начинается цирк - импульсы от 298 (AIM-7) до 333 AIM-120. Это только для топлив МБР. По массам топлива - у ED они завышены для AIM-120 на несколько кг. За счет этого завышения и фантастичеких импульсов ракеты США летят в 1,2-1,3 раза дальше, чем в таблицах дальностей. Например, по таблице должно быть 42,5 км, а в игре настроено - 57 км. Чтобы увеличить таким образом данные, ED увеличили импульсы, массы топлива и время работы двигателей американских ракет и "вдовесок к ним" Р-77. Ты можешь посмотреть по видео, что время работы двигателя Р-77 например приблизительно 6 с, а не 10, как в игре, а у AIM-120 - 7 с, а не 12-13.

Попробовал поковырять дефолтный файл ДКС , посчитать текущий суммарный импульс для Аим-7

Ты все-таки можешь дать данные для своей AIM-7 - тяга - время работы - расход?

И еще. Я не сравниваю пилотов, сквады и тактику. Я обсуждаю только ракеты.

Edited August 19, 2013 by volk

[volk]

Попробую на пальцах...

И тут возникает легкий арктический лис: как использовать данные по топливу ракет, если они обеспечивают дальность при других алгоритмах?

Красиво сказано :). Но. В игре русски-по белому прописаны дальности для 120B 57 км, для AIM-7 - 50 км, Р-77 - 50 км, для Р-27ЭР - 60 км. Это ты как объснишь? :) Очевидно, что твой подход прописан только для ракет США, причем с большим запасом 57/42,5=1,34 для 120B и 50/38=1,315 для AIM-7. Нехилый такой запасец, на скоростях подлета они и 15g вытянут. Про Р-27 и 77 благополучно забыли - чистые табличные дальности без всяких накруток на перегрузку :) И AIM-120B четко сбивает цель на 56,7 км. Ну сделайте тоже для ЭР - пусть она в горизонте достанет цель на 60 * 1,34 = 80,4 км.

Двойные стандарты?

[Shu_her]

Я не сравниваю пилотов, сквады и тактику. Я обсуждаю только ракеты.

 

Что очень правильно, всё по порядку, сначала двигатели, потом методы наведения и тд. и тп.

[ФрогФут]

Очевидно, что твой подход прописан только для ракет США, причем с большим запасом 57/42,5=1,34 для 120B и 50/38=1,315 для AIM-7.

Мой подход вообще ни для одной ракеты не прописан.:P

[volk]

Мой подход вообще ни для одной ракеты не прописан.

А он вообще и не нужен, поскольку в игре, как ты сам сказал, упрощенная модель наведения. Важен результат - цель сбита/цель не сбита. И всем абсолютно все равно, что в жизни ракета подойдет к цели с перегрузкой 3g, а в игре - 1g.

Прибереги его для DCS:5.15.0 :)

ps. Это стандартный подход, который использует GGTharos - объяснять неувязки вещами из реальной жизни, которые к моделированию никакого отношения не имеют. "Ну ты же пойми, что в реальной жизни нисходящие воздушные потоки... фаза луны..." и пр.

Ну вот, ФрогФут признал, что дело не в перегрузках :) Тогда какой же подход был использован - кто объяснит?

Edited August 19, 2013 by volk

[ФрогФут]

А он вообще и не нужен, поскольку в игре, как ты сам сказал, упрощенная модель наведения. Важен результат - цель сбита/цель не сбита. И всем абсолютно все равно, что в жизни ракета подойдет к цели с перегрузкой 3g, а в игре - 1g.

Я считаю, что правильный подход - настроить ракеты под правильные алгоритмы, и пусть эффективность будет выше, но пропорции сохранятся, а потом с появлением правильных алгоритмов они придут в соответствие с реальностью.

[MAD MAX]

MAD MAX, не надо думать, что никто ничего не видит. Если попадаются толковые данные, они безусловно пойдут в ход. Только у нас тут не UbiSoft Montreal какой-нибудь и людей не так много, а в сутках всего 24 часа. Надо быть потерпеливее.

Ну и если после полезной информации человек начинает нести пургу, её никто не будет читать - очевидно.

 

Я то не против, просто на кучу постов Волка от вас ответов и корректировок очень мега мало. И не ясно для кого он тут вообще распинается.

Вы хоть как то почаще сюда заглядывайте. Я просто, с радость помог бы тестами и в онлайне...только я не вижу смысла тратить время...потому что такое ощущение что эту ветку ЕД очень редко посещает.

Чем больше завышена американская техника, тем больше будут пищать они же...когда мы их будем в онлайне утюжить ихнем же оружием.

[Lans]

А вот дальше начинается цирк - импульсы от 298 (AIM-7) до 333 AIM-120. Это только для топлив МБР. По массам топлива - у ED они завышены для AIM-120 на несколько кг. За счет этого завышения и фантастичеких импульсов ракеты США летят в 1,2-1,3 раза дальше, чем в таблицах дальностей. Например, по таблице должно быть 42,5 км, а в игре настроено - 57 км. Чтобы увеличить таким образом данные, ED увеличили импульсы, массы топлива и время работы двигателей американских ракет и "вдовесок к ним" Р-77. Ты можешь посмотреть по видео, что время работы двигателя Р-77 например приблизительно 6 с, а не 10, как в игре, а у AIM-120 - 7 с, а не 12-13.

Ты все-таки можешь дать данные для своей AIM-7 - тяга - время работы - расход?

И еще. Я не сравниваю пилотов, сквады и тактику. Я обсуждаю только ракеты.

Я бы еще добавил следующее:

причина завышенных импульсов у ED ИМХО в том, что ими компенсируют недоработки флайтмодели, точнее сопротивления. Проще увеличить импульс (он в чистом виде в missiles_data.lua не прописан, поэтому внешне такая правка не режет глаз), чем копаться в аэродинамических коэффициентах.

Это все равно, что моделируя ВАЗ 2105 прогадать с силой сопротивления. Дальше начинаем "лечить" матмодель".

Ага, на паспортной мощности не додает скорости. Ничего, давайте прилепим к Пятере готовую модель форсированного двигателя на 98 бензине и турбонаддув. Это легче, чем пересчитывать аэродинамику и мех. потери в мосте, подшипниках, мосте и тд. Отлично, получили паспортную сорость, правда расход топлива стал недетский. Ничего, бензобак побольше, бумага стерпит.;)

На самом деле я всю понимаю. Точно сосчитать сопротивление, скажем, решетчатых рулей на Р-77 просто невозможно. Банально не хватает данных. Надо иметь детальный чертеж. Кроме того в КБ эти решетки постоянно совершенствуют на предмет уменьшения сопротивления. Для расчета надо знать шаг ячеек, форму ребер (а они еще все разные) и тд.

Пойди узнай какая решетка рекомендована для производства, а там еще и мелкая серия, изменения вносятся мб прямо по ходу на конвейере (это у нас в России любимое дело).

Но, господа, подгонка подгонке рознь. Не надо вешать на Жигули двигатель от Феррари, как-то неприлично... Надо бы найти решение покрасивее :)

 

Я считаю, что правильный подход - настроить ракеты под правильные алгоритмы, и пусть эффективность будет выше, но пропорции сохранятся, а потом с появлением правильных алгоритмов они придут в соответствие с реальностью.

Они уже есть эти правильные алгоритмы? Хотелось бы конкретики. По правильному алгоритму берем то-то, соотносим с тем-то и если полученный результат не совпадает, правим те и те величины... И пусть эффективность (чего?) будет выше, но у всех ракет в равной мере от французских до китайских:)

 

To Volk: может кинешь здесь ссылку на тот Военно-технический анализ... Достаточно свежая и авторитетная монография, прочитал с удовольствием...

Edited August 19, 2013 by Lans

[Prodobrey]

Откуда это известно? Правда в том, что текущая реализация ракет в игре разрушает ФАКТЫ из №3273 и #3268, которые я зачеркнул жирными красными линиями. Я точно обозначил, какие это факты.

Я не хочу использовать русские диаграммы для американских ракет. Но я еще не видел ни одной американской диаграммы, сравнимой по своей информативностью с диаграммами Р-27Р(ЭР). Я готов рассмотреть любые факты.

Я не игнорирую loft-траектории. В "моей реализации" ракеты летят по лофт-траекториям и никакого противоречия с FM F-16MLU нет. Нет и противоречия с графиком. Цель может быть сбита на дистанции 30 миль при пуске с высоты 10000 м при скорости истребителя = скорости цели - 500 м/с - точно так, как на графике. При этом ракета летит по навесной траектории. Если противоречие есть - приведи факты и цифры.

GGTharos - прошу еще раз. Было бы намного лучше, если бы ты вместо 1000 слов привел 1 диаграмму (или график, ссылку и пр.). Я работаю с фактами, а не со словами.

При какой скорости истребителя? Источник информации.

Я всем советую, если он что-то излагает, просить подтверждения.

 

+1

[RYSLAND]

To Volk: может кинешь здесь ссылку на тот Военно-технический анализ... Достаточно свежая и авторитетная монография, прочитал с удовольствием...

 

Поддерживаю. Дайте почитать.

[goro]

Земляк, показательно будет, если ты посчитаешь удельный импульс. Кроме того в этой импортной системе единиц как-то плохо воспринимается. Из практики для расчета РДТТ нет ничего лучше старой доброй СГС с кгс, кгс/см2 и тд. Удобные цифры без лишних нулей. Хотя СИ тоже нормально. Но lbs, задолбался я лазить в транслит, особенно неестественно для наших ракет;)

Оговорюсь, я не против их системы миль, узлов, футов, футов/мин, даже никогда не перестраиваю перед полетом PFD и MFD в Garmin1000, но для РДТТ их система неудобна.

Тут дело привычки к формулам :), в игре вообще ещё и в Nьютоны надо переводить (1 lb (фунт) = 4,448 Nютонов), попробую описать по аналогии с твоим сообщением:

http://forums.eagle.ru/showpost.php?p=1841747&postcount=3198

 

Знаем суммарный импульс ракеты, от него в дальнейшем везде и "пляшем" :)

 

 

Что имеем по умолчанию в игре, текущая версия с линейным импульсом (равномерно обрабатываемом по времени):

Масса ракеты 510фунтов=231кг

Масса топлива по частям 52фунта=23,6кг и 83фунта=37.65кг

 

Тяга разгон Р1= 25870 Ньютонов, это =25870/4,448 = 5810 фунтов или 2635кгс, время разгон t1=4.5 сек (по документу тяга на ускорителе должна быть = 5750 фунтов-сек или 2608кгс)

Тяга маршевый Р2=4580 Ньютонов, 4580/4,448= 1029 фунтов или 466.7кгс, время маршевого t2=10.86 сек (по документу тяга на маршевом должна быть = 1018 фунтов-сек или 461,7кгс)

 

Так как в игре, импульс по времени равномерный , проверяем, сколько эти данные из игры в сумме дают суммарный импульс:

 

((4.5*25870)+(10.86*4580))/4,448 = 37354 lbs или 16943,5 кгс , что весьма много.

 

Сразу оцениваем энерговооружённость:

Получается: 16943кг/231кг = 73, тоже не мало.

 

Теперь смотрим как должно быть: суммарный импульс из документа = 30650 lbs или 13902 кгс

 

В результате не совпало , 37354 lbs или 16943,5 кгс > 30650 lbs или 13902 кгс!

 

Оцениваем энерговооружённость для импульса из документа = 13902кг/231кг= 60, хоть игре это и не надо, но как сравнительное значение c таблицами Федосова - сгодится.

 

Смотрим значения расхода топлива по умолчанию :

8.67 , 2.0, -- fuel flow rate in second kg/sec(секундный расход массы топлива кг/сек)

Попробуем посчитать:

Ускоритель : 8,67 кг в сек *4,5 t1сек = 39кг, получается за 4.5 секунды работы ускорителя сжигается 39 кг. ( по документу вес топлива ускорителя = 52фунта=23,6кг)

 

Маршевый: 2 кг в сек * 10.86 t2сек= 21,7 кг, получается за 10.86 секунды работы маршевого сжигается 21,7 кг. ( по документу вес топлива маршевого = 83фунта=37.65кг )

Выглядит странно да, но в сумме : 39+21,7 = 60 кг, по этому - движок игры должен обсчитывать выгоревшую болванку ( массой 231-60=171кг ) летящую за счёт кинетической энергии в общем-то вполне корректно.

__________

 

Далее в предыдущих постах, я рассматривал варианты коррекции текущего перекрученного импульса , за основу снова взяв суммарный импульс из документа и только его , равного 30650 lbs или 13902 кгс.

 

Всё это дело выглядело так:

В первом варианте: Значения времени в файле игры устанавливаются так : t1 = 3.5 cек , t2=10.86 cек (t2 по умолчанию)

И , как вариант, тяга в Ньютонах , в файле игры устанавливается так:

Ускоритель = 24990 N, маршевый = 4500 N

 

Проверяем полученный суммарный импульс такого расклада по тяге, за основу берём суммарный импульс из документа. (30650 lbs или 13902 кгс.), в сумме - должно быть не больше и не меньше.

 

((24990*3,5)+(4500*10,86))/4,448=30650 lbs или 13902 кгс.

Совпало, 30650 =30650 !, как и во всех ранее предложенных вариантах , вбиваем эти данные в игру и тестируем например:)

 

Но в этом варианте , время t2 оставлено по умолчанию. и суммарное время работы = 3,5+10,86=14.36 сек.

 

Известно и другое время t2, равное 12,5сек в сумме с ускорителем это даст 3,5+12,5=16 сек, это было рассмотрено в третьем, предложенном варианте коррекции тяги и времени в игровом файле.

http://forums.eagle.ru/showpost.php?p=1843614&postcount=3300

 

14.36 сек - как-то мало, 16 сек , как-то много. в документе AIM-7F_Sparrow_CS_-_January_1976, так вообще указано общее время = 15.5 сек.

 

Плюнув на всё это дело, возьмём среднее = 15 сек и рассмотрим 4-й вариант коррекции данных файла ракет, где:

Тягу в Ньютонах , в файле игры устанавливается так:

Ускоритель = 23825, маршевый = 4412

Проверим полученный суммарный импульс:

 

((23825*3,5)+(4412*12))/4,448= 30650 lbs

Совпало, 30650 =30650, или 13902кгс =13902кгс :)

 

Расходы топлива которые необходимо внести в файл конфигурации Аим-7:

Ускоритель : 37,65/3,5= 10,75кг в сек

Маршевый : 23,6/12= 1,96 кг в сек

 

Собственно этот вариант ниже и прикладываю:

Aim-7_v_4.zip

Edited September 6, 2013 by goro

[GGTharos]

So 4.5 seconds is typographical error.

[ААК]

По АИМ-7 исправления goro надо вводить в ближайшем патче ИМХО.

[Vadifon]

Дяденьки разработчики, скажите - менялись ли алгоритмы наведения ракет со времен ГС2? [333 страниц текста не осилю, уж простите]