Cohete portador "Ciclón"

2014-01-30

otro

Autor: Igor Makarov.

2 Part.

La familia de vehículos de lanzamiento "Ciclón" - un sistema de transporte espacial que se utiliza para la rápida, de alta precisión de lanzarse a circular geoestacionaria y órbita sincronizada con el sol de una o un grupo de la nave espacial de usos múltiples.

Para esta clase de refuerzos diseñados e implementados por la tecnología original de ciclo completamente automatizado de preparación previa al lanzamiento. Esa es una característica muy importante partir de la aeronave, debido a la posibilidad de preparar un misil utilizando la atracción humana está directamente en el vuelo no será.

Cyclone es un vehículo de lanzamiento de clase liviana desechable para el lanzamiento de naves espaciales a órbitas bajas de la Tierra. El primer lanzamiento del Cyclone tuvo lugar en 1969. El diseño de la portadora permite que las naves espaciales salgan en trayectorias circulares y elípticas de energía óptima. Diseñado por la oficina de diseño "Yuzhno" (Ucrania). Fabricación "Planta de construcción de maquinaria del sur. A.M. Makarova "(NPO Yuzhmash) en Dnepropetrovsk. Durante todo el período de funcionamiento del amplificador, se realizaron más de 100 que tuvieron éxito. Misiles: los portadores como "Cyclone" han demostrado ser confiables en el mundo. Cabe señalar que el factor de confiabilidad es uno de los requisitos para los misiles, porque la tecnología de cohetes aún no ha logrado una seguridad y confiabilidad perfectas. Las condiciones especiales para lanzar un vehículo de lanzamiento desde una plataforma dinámica también dictan condiciones adicionales.

Teniendo en cuenta los requisitos modernos de los clientes de los servicios espaciales para los medios de retiro, se planea trabajar en la creación de un refuerzo de la familia Cyclone con características mejoradas. “Cyclone -4”: el primer lanzamiento está programado para el año 2015 desde el cosmódromo de Alcántara (Brasil). En este momento, las unidades y componentes del cohete pasaron la gama completa de pruebas.

ciclón El nuevo refuerzo mejorará la eficiencia energética de los motores, introdujo un sistema de gestión moderno y la cubierta principal con un mayor volumen para acomodar la carga útil.

Booster con características mejoradas de incorporar a una órbita circular una carga útil de hasta 4,5 m., Y en órbita geoestacionaria a 1,7 t.

misiles de varias etapas pueden realizarse en tres diagramas, de los cuales el más ampliamente utilizado es la colocación etapas de circuito serie. En tal caso, las etapas individuales activando sucesivamente cohete y de dispersión a una velocidad determinada. Después de trabajar separó grado total de combustible. Debido a esto impulsa cada sistema etapa sucesiva un peso inferior, que permite obtener la velocidad deseada en el extremo de la porción activa (el funcionamiento del motor de crucero), con una masa relativamente pequeña de la estructura. El documento propone un misil con el compuesto telescópica sucesiva, en qué grado, se encuentran por encima de un grado inferior. Esto crea un momento de impulso adicional en el grado de separación y reducir el peso del combustible que se necesita para cohetes aceleración. Pero, por otro lado, un sistema de este tipo tiene más peso.

Ventajas de misiles con una conexión en serie son los pasos:

1. menos fricción en las capas densas de la atmósfera;

2. valores más bajos desestabilizar momentos.

Al maniobrar misiles que puede influir en la ráfaga horizontal. Para el dispositivo verticalmente Volar es asociado con un cambio brusco en la velocidad.

La modificación de la dosis de refuerzo es el de proporcionar una superficie de apoyo con la que será capaz de hacer la maniobra de "Hill", seguido de una reducción, la inhibición, la retirada de los misiles en la posición deseada (en posición vertical, con la que es mejor para llevar a cabo el lanzamiento), la elaboración de herramientas de gestión, el desarrollo de accesorios especiales Booster al plano.

Varios detalles deben referirse a la utilización de un paracaídas de frenado y teniendo superficies elevadores (alas). Son estos elementos son clave para la estrategia propuesta lanzamiento.

ala

El objetivo principal del ala - una fuerza de elevación que es necesaria para el vuelo de la aeronave.

Además, el ala proporciona estabilidad lateral de la aeronave y lleva controles laterales, controles - alerones. El ala se une mediante mecanización y, más a menudo, el tren de aterrizaje principal, góndolas de motor, pilones para montar misiles, bombas y un tanque de combustible externo. Los volúmenes internos de las alas se utilizan para acomodar combustible, diversos equipos con comunicaciones. El sistema antihielo se instala con mayor frecuencia en la punta del ala.

Formas externas, la importancia del espacio, materiales, construcción - combinaciones de energía, indicadores de peso y otros parámetros de la banda se determinan con base en los cálculos pertinentes (aerodinamicheskogo, fuerza, peso, etc.) En el diseño de la aeronave..

Ovalovidnoe ala - ala este, que aún no ha recibido uso generalizado, ya que es necesario para la fabricación de una gran cantidad de costes de producción. Esta ala fue desarrollado de nuevo en 80 - años del siglo XX. El único plano en el que se utilizan las alas, que es - un avión experimental fábrica de Minsk "tenedor de sintonía".

Este tipo de ala tiene buen peso de calidad, ya que puede reemplazar no sólo el ala y la cola horizontal y vertical, así como ovalovidnoe ala - el tipo ala de biplano, así que esta opción ala autor de los mejores hallazgos. El lado del ala funciona como timón, inferior - como el ala de un avión, y la parte superior - como la cola horizontal. Además, el ala tiene una mayor resistencia en comparación con otros tipos de alas es debido a su construcción.

Cuando se utiliza este tipo de alas de refuerzo será la estructura aerodinámicamente inestable. Esta opción fue elegido por el autor a fin de reducir el peso requerido superficies de apoyo, porque una disposición estáticamente inestable no requiere la colocación de superficies de constructores adicionales creados tiempo de inmersión. Pero a la par con las ventajas de peso de este esquema tiene deficiencias en la gestión de: aerodinámicamente controlada cuerpo estáticamente inestable es mucho más difícil, debido al mecanismo de creación de ascensor. Por lo tanto, para privar a estos inconvenientes autor propone el siguiente esquema adjunto ala para el lanzador, que es un diseño aerodinámico estáticamente inestable.

Ala Desarrollo.

Ala Ovalovidnoe ofrece gran estabilidad, porque se ha redondeado al final y agilidad suprema, precisamente a causa de este hecho, el autor prefiere este tipo de alas. Además, el ala no requiere elementos estructurales que se perciben fuerzas de flexión, porque la estructura (oval) permite distribuirlos entre los elementos estructurales del ala sin amplificación adicional.

En el centro del ala se colocarán las costillas (juego fuerza transversal), largueros (juego fuerza longitudinal) - unidad 3 para el que el ala se une al lanzador y las costillas (set fuerza longitudinal adicional).

Para el desarrollo de superficies de apoyo de refuerzo que se propone utilizar fibra de vidrio y carbono revestimiento de la fibra y el boro - aluminio para los elementos de soporte de carga que llevan las superficies de refuerzo. Fibra de vidrio y fibra de carbono tienen la misma resistencia que el aluminio (utilizado en la industria de la aviación), pero que son más ligeros.

Boro - aluminio - es un material compuesto que tiene una alta resistencia y reducido peso en comparación con metal, que también se utiliza en la construcción de aviones.

Aerodinámicos llamaradas de la defensa de interferencia.

Los experimentos han establecido que el cuerpo, que están cerca el uno al otro en la corriente de aire, se lleva a cabo una influencia recíproca sobre el patrón de flujo del flujo de aire. La naturaleza de los cambios de flujo, también cambia la distribución de las fuerzas de presión y fricción en la superficie del cuerpo, y por lo tanto las fuerzas aerodinámicas.

Esta es la influencia mutua de las superficies en la otra se llama: la interferencia del viento.

Al transportar la aeronave de refuerzo lo más interferencia entre el ala y el refuerzo aeronave.

Con el fin de evitar este tipo de fenómenos negativos que se propone colocar un cohete lo más alto posible en un pequeño ángulo de ataque relativa transportador samoleta-.

Otro caso de interferencia aerodinámica puede ocurrir entre las porciones superior e inferior de la dosis de refuerzo ala. Con el fin de reducir el impacto negativo de la autora sugiere la manera de reducir el ancho de la banda y el "golpe" de la parte superior del ala del refuerzo puede estar por encima de la parte inferior.

Adjuntar un ala a un vehículo de lanzamiento

Adhesión se llevará a cabo con la ayuda de marcos de potencia 3 (ver. Anexo № 4). Marco de energía - un elemento de potencia cruzada de la estructura de la aeronave, que tiene cargas externas y sirve como la conexión de los diversos componentes de la aeronave.

Marcos de potencia promediada se cargan desde la acción de fuerzas de la aeronave, así como la carga útil a ellos. Marcos hechos en la forma de un marco - anillos son los más versátiles, por lo que se utiliza en tal poder a fotograma. El segundo factor, que se debe al uso de la fuerza en forma de marcos de la trama - el anillo es la forma misma de la dosis de refuerzo.

Booster

Para asegurar las características de vuelo solicitada de misiles y maniobra de "slide", el autor de la obra propone el uso de refuerzos para proporcionar el cohete - portador el empuje necesario.

Booster - un motor auxiliar, destinados a aumento a corto plazo de la relación empuje-peso de la aeronave durante el despegue.

Los aceleradores se utilizan principalmente en aviones militares. A medida que el acelerador se utiliza generalmente para motores de cohetes sólidos dados de alta al final del trabajo. Características tales aceleradores - un pequeño (unos 10 c) duración y baja gravedad específica (una alta proporción de empuje del acelerador a su peso). Aceleradores proporcionan una mejora significativa en las características energéticas de la aeronave.

Paracaídas

Para iniciar un refuerzo de avispa es necesario en la segunda etapa de la trayectoria de usar un paracaídas de freno. Su principal función - después del tiroteo de la superficie de rodamiento principal - alas, llevar el cohete en posición vertical, para frenar, y después de realizar las funciones anteriores de tiro y caer al suelo. El autor sugiere la posibilidad de re-uso de un paracaídas.

Parachute - dispositivo para descenso seguro en el aire desde una gran altura, y los bienes humanos, que utiliza la resistencia del aire.

Hay dos tipos principales de paracaídas en forma de la cúpula: un paracaídas con una cúpula redonda (paracaídas de vuelta) y un paracaídas con un rectangular (o elíptica) canopy (paracaídas - ala).

Por separado, utilizado paracaídas para reducir la tasa de aeronaves y naves espaciales durante el aterrizaje. La gama de velocidades y cargas varían considerablemente.

Paracaídas redondos reducir la velocidad de caída en su mayoría exclusivamente por la resistencia del aire. Tienen una forma hemisférica en el borde inferior de las correas unidas (cuerda), que se celebra por la carga. Para estabilizar la disminución en la cúpula superior del poste típicamente abertura por la que pasa el aire. Esto evita rampa oscilante.

Parachutes - reducir la velocidad de caída del ala debido a la elevación del flujo de aire. Su sección transversal corresponde al perfil de un ala de avión. Esto puede reducir significativamente el área de paracaídas y el peso, casi veces 10.

Paracaídas de freno se utilizan para reducir la distancia de frenado (del jet militar y algunos tipos de aviones de transporte) y la disminución en la tasa de incidencia (por ejemplo, cápsula espacial).

Parachute - sistema de frenos paracaídas o - sistema de frenado se utiliza para el frenado del vehículo al reducir artificialmente las cualidades aerodinámicas.

Tiempo de estiramiento y llenar las cúpulas de frenado medias paracaídas 1,5 3-con.

Parachute - sistema de frenos consta de un recipiente, de escape y los paracaídas principales (incluyendo dosel y correas), los mecanismos de tiro cubierta, sistema y unidad de automatización de bloqueo. Después de abrir las válvulas del recipiente en el flujo del muelle empuja el paracaídas piloto, que recupera el caso y el paracaídas principal. Sistemas de domos están hechos de un material resistente que puede soportar la carga requerida, tal como el nylon.

Esquema acción de tronco de cono: administrar al paracaídas troncocónico en acción comienza la apertura de las solapas de la escotilla del contenedor de paracaídas. En este caso, la primera en la corriente de aire entra en paracaídas extractor, el dosel de los cuales, lleno de aire, perdiendo velocidad y detrás de la aeronave. Asociados con el principal paracaídas piloto tira de su cúpula y las correas en toda la longitud y en la aplicación de la cúpula cubierta - carga con la cúpula del paracaídas principal. Durante el estiramiento paracaídas troncocónico es prácticamente no realiza la acción de frenado del vehículo. Sólo llenando el aire, el paracaídas de frenado comienza a ejercer un efecto inhibidor.

En ese momento, cuando la cabina está completamente lleno con un paracaídas de frenado sobre el cohete portador se avozdeystvovat pequeña sacudida, la duración de las cuales es muy pequeña Que veces más arrastre . El coeficiente de dinámica Depende de la permeabilidad del aire de la carcasa de la cúpula y la velocidad de la cabeza y fluctúa entre 1,1-2. Después de un tirón, que dura décimas de segundo, la resistencia al movimiento del paracaídas se vuelve igual a su resistencia aerodinámica total. .