razzo vettore "Cyclone"

Autore: Igor Makarov.

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La famiglia di veicoli di lancio "ciclone" - un sistema di trasporto spazio utilizzato per una rapida, ad alta precisione lancio nello circolare, geostazionario eliosincrona orbita di uno o un gruppo di multi-purpose navicella.

Per questo booster all'avanguardia, progettati e realizzati dalla tecnologia originale di ciclo completamente automatizzato di preparazione pre-lancio. Questa è una caratteristica molto importante partire dal velivolo, perché la possibilità di preparare un missile con un'attrazione umana è direttamente il volo non sarà.

    Cyclone è un veicolo di lancio di classe leggera usa e getta per il lancio di veicoli spaziali verso orbite poco battute. Il primo lancio del Cyclone è avvenuto in 1969. Il design del vettore consente di emettere il veicolo spaziale su traiettorie circolari ed ellittiche ottimali per l'energia. Progettato dall'ufficio di progettazione "Yuzhno" (Ucraina). Produzione "Southern Machine-Building Plant. A.M. Makarova "(NPO Yuzhmash) a Dnepropetrovsk. Durante l'intero periodo di funzionamento del booster, sono stati eseguiti più lanci di 100 che hanno avuto successo. Missili - vettori come "Cyclone" hanno dimostrato di essere affidabili nel mondo. Va notato che il fattore affidabilità è uno dei requisiti per i missili, poiché la tecnologia missilistica non ha ancora raggiunto la sicurezza e l'affidabilità perfette. Condizioni speciali per il lancio di un veicolo di lancio da una piattaforma dinamica dettano anche condizioni aggiuntive.

     Tenendo conto delle esigenze moderne dei clienti dei servizi spaziali per i mezzi di prelievo, si prevede di lavorare sulla creazione di un ripetitore della famiglia Cyclone con caratteristiche migliorate. "Cyclone -4": il primo lancio è previsto per l'anno 2015 dal cosmodromo di Alcantara (Brasile). Al momento, le unità e i componenti del razzo hanno superato l'intera gamma di test.

Il nuovo ripetitore migliorerà il rendimento energetico dei motori, ha introdotto un sistema di gestione moderna e il camino principale con aumento di volume per ospitare il payload.

Booster con caratteristiche migliorate permettere il contatto con un'orbita circolare un carico utile fino a 4,5 m., E in orbita geostazionaria a 1,7 t.

missili multistadio possono essere realizzate in tre diagrammi, dei quali il più diffuso è la serie posizionamento stadi circuitali. In tal caso, le singole fasi in successione attivazione razzo e dispersione ad una certa velocità. Dopo aver lavorato grado di combustibile totale separati. A causa di questo spinge ciascun sistema fase successiva un peso inferiore, che consente di ottenere la velocità desiderata al termine della porzione attiva (funzionamento del motore crociera) con una massa relativamente piccola della struttura. Il documento propone un missile con il composto telescopica successiva, in quale misura, si trovano sopra un livello inferiore. Questo crea un momento ulteriore impulso in grado di separazione e ridurre il peso del carburante che è necessario per l'accelerazione razzo. Ma d'altra parte, un sistema del genere ha più peso.

Vantaggi di missili con una connessione seriale sono i passi:

1. meno resistenza negli strati densi dell'atmosfera;

2. valori più bassi destabilizzare momenti.

In fase di manovra missili può influenzare la raffica orizzontale. Per il dispositivo in posizione verticale volante è associato con un brusco cambiamento di velocità.

Modifica del richiamo è di fornire una superficie di supporto con la quale sarà in grado di effettuare la manovra "Hill", seguita da una riduzione, l'inibizione, ritiro dei missili nella posizione desiderata (verticale, con cui è meglio effettuare il lancio), elaborazione di strumenti di gestione, lo sviluppo di apparecchi speciali Booster al piano.

Molti dettagli devono fare riferimento per l'utilizzo di un paracadute di frenata e cuscinetti superfici Booster (ali). Sono questi elementi sono la chiave per il lancio strategia proposta.

Ala

Lo scopo principale dell'ala - una forza di sollevamento che è necessaria per il volo dell'aeromobile.

Inoltre, l'ala fornisce stabilità laterale del velivolo e trasporta controlli laterali, controlli - alettoni. L'ala è unita mediante meccanizzazione e più spesso il carrello di atterraggio principale, gondole motore, piloni per il montaggio di missili, bombe e un serbatoio di carburante fuoribordo. I volumi interni delle ali sono utilizzati per ospitare carburante, attrezzature varie con comunicazioni. Il sistema anti-ghiaccio è più spesso installato nella punta dell'ala.

Forme esterne, l'importanza dello spazio, i materiali, la costruzione - schemi di potenza, indicatori di peso e altri parametri dell'ala sono determinate sulla base dei calcoli relativi (aerodinamicheskogo, forza, peso, ecc) Nella progettazione del velivolo..

Ovalovidnoe wing - questa ala, che non ha ancora ricevuto uso diffuso, in quanto è necessario per la fabbricazione di un sacco di costi di produzione. Questa ala è stato sviluppato nel 80 - anni del XX secolo. L'unico piano in cui vengono utilizzate le ali, è - un velivolo sperimentale Minsk fabbrica "diapason".

Questo tipo di ala ha buon peso qualità, perché non può sostituire solo l'ala e coda orizzontale e verticale, nonché ovalovidnoe wing - fascia tipo biplano, quindi questa opzione ala autore dei migliori reperti. Il lato dell'ala funziona come timone, inferiore - come l'ala di un aereo, e la parte superiore - come la coda orizzontale. Inoltre, l'ala ha una resistenza maggiore rispetto ad altri tipi di ali è dovuto alla sua costruzione.

Quando si utilizza questo tipo di ali di richiamo sarà struttura aerodinamicamente instabile. Questa opzione è stata scelta dall'autore al fine di ridurre il peso richiesto superfici cuscinetto, perché una disposizione staticamente instabile non richiede il posizionamento di ulteriori superfici costruttori creati tempo di immersione. Ma alla pari con i vantaggi in peso di un tale sistema ha carenze nella gestione di: aerodinamicamente controllato corpo staticamente instabile è molto più difficile, a causa del meccanismo di creazione di sollevamento. Pertanto, per privare questi inconvenienti autore proposto il seguente schema allegato ala alla lanciatore, che è un disegno aerodinamico staticamente instabile.

Ala di sviluppo.

Ala Ovalovidnoe fornisce grande stabilità, perché ha arrotondato alla fine e agilità, proprio a causa di questo fatto, l'autore preferisce questo tipo di ali. Inoltre l'ala non richiede elementi strutturali che sono percepite forze di flessione, perché la struttura (ovale) permette di distribuirli fra gli elementi strutturali dell'ala senza amplificazione aggiuntivo.

Al centro dell'ala sarà posto costole (set forza trasversale), longheroni (set forza longitudinale) - Unità 3 per il quale l'ala è collegato al programma di avvio e le costole (addizionale set forza longitudinale).

Per lo sviluppo delle superfici di supporto di richiamo viene proposto di usare fibra di vetro e fibra di carbonio rivestimento e boro - alluminio per gli elementi portanti portanti superfici di richiamo. Fibra di vetro e fibra di carbonio hanno la stessa forza come l'alluminio (utilizzato nell'industria aeronautica), ma sono più leggeri.

Boro - alluminio - è un materiale composito che ha alta resistenza e peso ridotto rispetto al metallo, che viene utilizzato anche nella costruzione di aerei.

Aerodinamiche parafanghi interferenze.

Gli esperimenti hanno dimostrato che il corpo, che sono vicini l'uno all'altro nel flusso d'aria, viene effettuata una influenza reciproca sul modello di flusso del flusso d'aria. La natura dei cambiamenti del flusso, cambia anche la distribuzione delle forze di pressione e attrito sulla superficie del corpo, e quindi le forze aerodinamiche.

Questa è l'influenza reciproca delle superfici su ogni altro si chiama: l'interferenza del vento.

Per il trasporto aereo booster più interferenza tra l'ala e il booster aeromobili.

Al fine di evitare tale fenomeno negativo è proposto di inserire un razzo più alta possibile in un piccolo angolo di incidenza relativo trasportatore samoleta-.

Un altro caso di interferenza aerodinamica può verificarsi tra le parti superiore e inferiore del ripetitore dell'ala. Al fine di ridurre l'impatto negativo dell'autore suggerisce come ridurre la larghezza dell'ala e il "bump" la parte superiore dell'anta del ripetitore può essere al di sopra del fondo.

Attaccare un'ala a un veicolo di lancio

L'adesione avverrà con l'aiuto di telai di potenza 3 (cfr. Allegato № 4). Telaio Potenza - un elemento trasversale potenza della struttura dell'aeromobile, che prende carichi esterni e serve come il collegamento dei vari componenti dell'aeromobile.

Telai di potenza media vengono caricati dall'azione delle forze del velivolo, nonché il carico utile a loro. Cornici fatte sotto forma di una cornice - anelli sono i più versatili, quindi è utilizzato in un tale potere-frame. Il secondo fattore, che è dovuto all'uso della forza in forma di fotogrammi del telaio - l'anello è la forma stessa del ripetitore.

Booster

Al fine di garantire le caratteristiche richieste di volo di missili e di manovra "slide" l'autore del lavoro ha proposto l'uso di booster per fornire il razzo - portante la spinta necessaria.

Booster - un motore ausiliario, destinati aumento a breve termine di rapporto spinta peso del velivolo durante il decollo.

Gli acceleratori sono utilizzati principalmente in aerei militari. Poiché l'acceleratore viene solitamente utilizzato per i motori a propellente solido scaricate a fine lavoro. Caratteristiche quali acceleratori - una piccola (circa 10 c) durata e basso peso specifico (un alto rapporto di spinta sull'acceleratore per il suo peso). Acceleratori forniscono un significativo miglioramento delle caratteristiche energetiche del velivolo.

Trascinare chute

Per avviare un booster vespa è necessaria nella seconda fase della traiettoria di utilizzare un paracadute freno. La sua funzione principale - dopo lo sparo della superficie principale del cuscinetto - ali, portare il razzo in posizione verticale, di freno, e dopo aver eseguito le suddette funzioni di ripresa e cadere a terra. L'autore suggerisce la possibilità di riutilizzo di un paracadute.

Parachute - Dispositivo per la discesa sicura in aria da una grande altezza, e beni umani, che utilizza la resistenza dell'aria.

Ci sono due tipi principali di paracadute a forma di cupola: un paracadute con una cupola rotonda (paracadute tondo) e con un paracadute rettangolare (o ellittica) tettuccio (paracadute - ala).

Separatamente, utilizzato paracadute per ridurre il tasso di aeromobili e veicoli spaziali durante l'atterraggio. La gamma di velocità e carichi variano notevolmente.

Paracadute tondo riducono il tasso di caduta per lo più esclusivamente dalla resistenza dell'aria. Hanno una forma semisferica sul bordo inferiore delle cinghie allegate (corda), che si tiene dal carico. Per stabilizzare la diminuzione del polo superiore cupola tipicamente un'apertura attraverso cui passa l'aria. Questo impedisce oscillante scivolo.

Paracadute - ridurre il tasso di caduta dell'ala a causa della risalita del flusso d'aria. La loro sezione trasversale corrisponde al profilo di un'ala di aereo. Questo può ridurre significativamente l'area di paracadute e di peso, quasi volte 10.

Paracadute freno sono usati per ridurre la distanza di frenata (del getto militare e alcuni tipi di velivolo da trasporto) e la diminuzione del tasso di incidenza (ad esempio, capsula spaziale).

Parachute - sistema frenante o paracadute - sistema di frenatura viene utilizzato per frenare il veicolo, riducendo artificialmente le qualità aerodinamiche.

Time stretching e cupole frenata medie paracadute 1,5-3 con riempimento.

Parachute - sistema frenante è costituito da un contenitore, di scarico e paracadute principali (compresi tettuccio e cinghie), meccanismi di ripresa copertura, e il sistema di bloccaggio dell'unità di automazione. Dopo aver aperto le valvole del serbatoio nel flusso della molla spinge il pilotino, che recupera il caso e il paracadute principale. Sistemi dome sono realizzati in materiale resistente che può sopportare il carico richiesto, come il nylon.

Regime azione drogue: somministrare al paracadute frenante in azione inizia ad aprire i lembi della botola del contenitore paracadute. In questo caso il primo nel flusso d'aria entra paracadute aspirante, il baldacchino di cui, pieno di aria, perdendo velocità e dietro l'aereo. Associati con il pilotino principale tira la cupola e cinghie su tutta la lunghezza e nell'applicazione della cupola coperchio - carica con la cupola del paracadute principale. Durante estende il paracadute frenante è praticamente non eseguire l'azione frenante sul veicolo. Appena riempiendo l'aria, il paracadute frenante comincia ad esercitare un effetto inibitorio.

In quel momento, quando la vela è completamente riempito con un paracadute frenatura sul razzo vettore sarà avozdeystvovat poco scatto, la cui durata è molto piccola Che  volte più resistenza . Il coefficiente di dinamica  dipende dalla permeabilità all'aria del guscio della cupola e della testa della velocità  e oscilla tra 1,1-2. Dopo uno strappo, che dura decimi di secondo, la resistenza al movimento del paracadute diventa pari alla sua resistenza aerodinamica totale .

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