Trägerrakete "Cyclone"

Autor: Igor Makarov.

Teil 2.

Teil 1.  Часть 3, Teil 4. Teil 5.

Die Familie von Trägerraketen "Cyclone" - ein Raumtransportsystem, das für eine schnelle, hochpräzise Einspritzung in Kreis-, geostationäre und sonnensynchrone Umlaufbahn von einem oder einer Gruppe von Mehrzweck-Raumschiff verwendet wird.

Für diese Klasse von Booster von der ursprünglichen Technologie der vollständigen Automatisierung der Prelaunch Vorbereitungszyklus konzipiert und umgesetzt. Das ist eine sehr wichtige Eigenschaft von dem Flugzeug zu starten, weil die Möglichkeit, eine Rakete vorzubereiten, indem eine Person, die direkt in der Flucht Einholen wird nicht sein.

    Cyclone ist ein Einstiegsfahrzeug der leichten Klasse für den Start von Raumfahrzeugen auf niedrigen erdnahen Umlaufbahnen. Der erste Start des Cyclone fand in 1969 statt. Das Design des Trägers ermöglicht die Ausgabe von Raumfahrzeugen auf energieoptimalen kreisförmigen und elliptischen Bahnen. Entworfen vom Designbüro "Yuzhno" (Ukraine). Manufacturing "Südlicher Maschinenbau. Makarova "(NPO Yuzhmash) in Dnepropetrovsk. Während der gesamten Betriebsdauer des Boosters wurden mehr als 100-Starts durchgeführt, die erfolgreich waren. Raketen - Träger wie "Cyclone" haben sich weltweit als zuverlässig erwiesen. Es ist zu beachten, dass der Zuverlässigkeitsfaktor eine der Anforderungen für Raketen ist, da die Raketentechnologie noch keine perfekte Sicherheit und Zuverlässigkeit erreicht hat. Besondere Bedingungen für den Start eines Startfahrzeugs von einer dynamischen Plattform aus erfordern auch zusätzliche Bedingungen.

     Unter Berücksichtigung der modernen Anforderungen der Kunden von Weltraumdiensten an die Rücktrittsmittel ist die Schaffung eines Cyclone-Familienverstärkers mit verbesserten Eigenschaften geplant. Cyclone -4 - Der erste Start ist für das 2015-Jahr vom Alcantara-Kosmodrom (Brasilien) aus geplant. Momentan haben Einheiten und Komponenten der Rakete alle Tests bestanden.

Der neue Booster wird die Energieeffizienz von Motoren zu verbessern, wurde ein modernes Managementsystem und die Hauptkuppel mit erhöhtem Volumen der Nutzlast aufnehmen.

Booster mit verbesserten Eigenschaften ermöglichen, in einer kreisförmigen Bahn eine Nutzlast von zu laufen m zu 4,5., Und in eine geostationäre Umlaufbahn zu 1,7 t.

Mehrstufige Raketen können in drei Diagrammen gemacht werden, von denen die am häufigsten die Reihenschaltung Stufen Platzierung verwendet wird. In einem solchen Fall wird die Aktivierung der einzelnen Stufen nacheinander Rakete und Streuung zu einer bestimmten Geschwindigkeit. Gesamtkraftstoffqualität getrennt Nach der Arbeit. Aus diesem Grunde treibt jedes nachfolgende Stufe System ein geringeres Gewicht, die die gewünschte Geschwindigkeit am Ende des aktiven Teil (cruise Motorbetriebes) mit einer relativ kleinen Masse der Struktur zu erhalten ermöglicht. Das Papier schlägt eine Rakete mit aufeinanderfolgenden Teleskopverbindung, zu welchem ​​Grad, über einem geringeren Grad liegt. Dies schafft einen zusätzlichen Impulsmoment in dem Trennungsgrad und reduziert das Gewicht des Brennstoffs, die für die Beschleunigungs-Raketen benötigt wird. Aber auf der anderen Seite ein solches System hat mehr Gewicht.

Vorteile Raketen mit ein einheitliches Niveau der Verbindung sind wie folgt:

1. weniger Widerstand in den dichten Schichten der Atmosphäre;

2. niedrigere Werte zu destabilisieren Momente.

Wenn Raketen auf sie manövrieren können die horizontale Impuls beeinflussen. Für das Gerät vertikal fliegt es zu einem abrupten Geschwindigkeitsänderung zurückzuführen ist.

Änderung des Boosters ist Lagerflächen zu schaffen, mit dem es in der Lage sein, das Manöver "gleiten" zu machen, und damit eine Verringerung, Hemmung, Entzug von Raketen in der gewünschten Position (stehend, mit dem es am besten ist es, die Markteinführung durchzuführen), Ausarbeitung von Management-Tools, die Entwicklung von Spezialschrauben Booster zum Flugzeug.

Einige Details zur Verwendung eines Bremsfallschirm und die Lagerflächen des Boosters (Flügel) beziehen. Diese Elemente sind die Basis in der vorgeschlagenen Einführungsstrategie.

Flügel

Der Hauptzweck des Flügels - eine Hubkraft, die für den Flugzeugflug erforderlich ist.

Darüber hinaus sorgt der Flügel für seitliche Stabilität des Flugzeugs und trägt seitliche Steuerungen, Steuerungen - Querruder. Der Flügel wird durch Mechanisierung und häufiger durch das Hauptfahrwerk, Triebwerksgondeln, Pylone zum Anbringen von Raketen, Bomben und einen Außenborder-Kraftstofftank verbunden. Die inneren Volumina der Flügel werden verwendet, um Kraftstoff aufzunehmen, verschiedene Geräte mit Kommunikation. Das Vereisungsschutzsystem wird meist in der Flügelspitze installiert.

Die äußere Form, der Wert des Bereichs von Materialien, strukturell - Leistungsschaltungen, Gewichts Indikatoren und andere Parameter des Flügels auf der Basis der relevanten Berechnungen definiert In der Konstruktion des Flugzeugs (aerodinamicheskogo, Festigkeit, Gewicht und so weiter.).

Ovalovidnoe Flügel - ein Flügel, der weit verbreiteten Einsatz noch nicht erhalten hatte, da seine Produktion eine Menge Produktionskosten sein. Dieser Flügel wurde in 80 entwickelt zurück - er Jahren des XX Jahrhunderts. Die einzige Ebene, in der die Flügel verwendet werden, es ist - ein Experimentalflugzeug "Stimmgabel" der Anlage Minsk.

Diese Art der Flügel hat eine gute Qualität Gewicht, weil es nicht nur die Flügel ersetzen kann, und vertikalen und horizontalen Stabilisatoren und ovalovidnoe Flügel - die Flügeltyp Doppeldecker, so diese Option Flügel Autor der besten Funde. Die Seite des Flügels wirken als das Ruder, der Boden - wie ein Flugzeugflügel und die Spitze - als Höhenleitwerk. Darüber hinaus ist diese Flügel hat eine höhere Festigkeit im Vergleich mit anderen Arten von Flügeln ist ihre Konstruktion zurückzuführen.

Wenn diese Art von Booster Flügeln verwendet wird aerodynamisch instabil Struktur sein. Diese Option wurde vom Verfasser gewählt, um das erforderliche Gewicht Lagerflächen zu reduzieren, weil eine statisch instabile Anordnung der Platzierung zusätzlicher Konstrukteuren Flächen nicht Tauchzeit erstellt erfordern. Aber auf einer Stufe mit den Gewichtsvorteile eines solchen Systems hat Mängel bei der Verwaltung von: aerodynamisch gesteuerten statisch instabilen Körper ist viel schwieriger, aufgrund der Mechanismus Aufzug zu schaffen. Daher ist für diese Nachteile zu berauben Autor vorgeschlagen, die folgenden Schema Flügel Befestigung an die Trägerrakete, die ein statisch instabil aerodynamisches Design ist.

Flügel-Entwicklung.

Ovalovidnoe Flügel bietet eine große Stabilität, weil es an den Spitzen abgerundet ist und höchste Agilität, gerade wegen dieser Tatsache zieht der Autor die Flügel des Geistes. Darüber hinaus bedarf es der Flügel nicht die Strukturelemente, die die Biegekräfte aufzunehmen, da die Konstruktion (oval) ermöglicht es ihnen, zwischen den Strukturelementen des Flügels ohne zusätzliche Verstärkung verteilt werden.

Die Rippen (Querkraft gesetzt) ​​wird ab Mitte Flügelholme (Längskraft Satz) sein - 3 Einheiten, für die der Flügel an der Trägerrakete und Rippen (zusätzliche Längskraft eingestellt) angebracht ist.

Für die Entwicklung von Oberflächen-Booster Lager wird vorgeschlagen, Fiberglas und Kohlefaser für die Verkleidung und Bor zu verwenden - Aluminium für tragende Elemente der Lagerflächen-Booster. Fiberglas und Kohlefaser haben die gleiche Festigkeit wie Aluminium (in der Luftfahrtindustrie verwendet wird), aber sie haben ein geringeres Gewicht.

Boro - Aluminium - das Verbundmaterial, das eine hohe Festigkeit aufweist und mit geringerem Gewicht im Vergleich zu Metall, das auch bei der Konstruktion von Flugzeugen verwendet wird.

Aerodynamische Störungen Raketenflügel.

Experimente zeigten, daß die Körper, die miteinander in dem Luftstrom der Nähe befinden, wird von der Art der gegenseitigen Beeinflussung des Luftstroms durchgeführt wird. Der Charakter der Strömung geändert wird, auch die Verteilung des Drucks und der Reibung an der Oberfläche des Körpers zu ändern, und damit die aerodynamischen Kräfte.

Dies ist die gegenseitige Beeinflussung von Oberflächen aufeinander heißt: Windeinflüsse.

Beim Transport der Trägerrakete Flugzeug höchst Interferenz zwischen dem Flügel und dem Flugzeug-Booster.

Um solche negativen Erscheinungen zu vermeiden, wird vorgeschlagen, bei einem kleinen Einfallswinkel in Bezug auf samoleta- transporter eine Rakete so hoch wie möglich zu setzen.

Ein weiterer Fall, der aerodynamische Interferenz kann zwischen den oberen und unteren Abschnitten des Flügels booster auftreten. Um die negativen Auswirkungen dieses Autors zu verringern schlägt vor, wie die Breite des Flügels zu reduzieren und "Lift" der obere Teil des Verstärkers kann als der untere Flügel höher sein.

Anbringen eines Flügels an einer Trägerrakete

Der Beitritt kann erfolgen über 3 Leistungsrahmen (siehe. Die Anmeldenummer 4). Leistungsrahmen - Querstruktur ist ein Flugzeug Leistungselement, das externe Lasten aufnimmt und spielt die Rolle verschiedener Teile des Flugzeugs zu verbinden.

Leistungs gemittelten Frames werden durch Kräfte Mechanikteile des Flugzeugs, sowie deren Nutzlast beladen. Frames in Form eines Rahmens gemacht - Ringe sind das vielseitigste, so ist es in einer solchen Kraft-Rahmen verwendet. Der zweite Faktor, der die Verwendung der Leistung von Frames in einem Rahmen zurückzuführen ist - ist der Ring sehr die Form des Boosters.

Booster

die erforderlichen Flugeigenschaften des Flugkörpers und Rangieren "gleiten" der Autor der Arbeit, um sicherzustellen, durch den Einsatz von Boostern vorgeschlagen, um die Rakete zu schaffen - Träger der notwendige Schub.

Booster - Hilfsmotor, kurzfristigen Anstieg Schub-Gewichtsverhältnis des Flugzeugs bei Start bestimmt sind.

Accelerators sind vor allem in militärischen Flugzeugen verwendet. Da der Beschleuniger in der Regel Feststoffraketenmotoren verwendet wird, am Ende der Arbeit abgeführt. Features wie Beschleuniger - klein (ca. 10 c) die Dauer der Arbeiten und ein geringes spezifisches Gewicht (höheres Verhältnis von Stangen mit dem Gaspedal zu seinem Gewicht). Accelerators bieten eine signifikante Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz von Flugzeugen.

Bremsschirm

So starten Sie eine Wespe Booster ist notwendig, in der zweiten Stufe der Bahnkurve ein Bremsfallschirm zu verwenden. Seine Hauptfunktion - nach der Erschießung des Hauptlagerfläche - Flügel, die Rakete in eine vertikale Position bringen, bremsen sie, und nach den oben genannten Funktionen des Schießens Durchführung und auf den Boden fallen. Der Autor schlägt vor, die Möglichkeit der Wiederverwendung von einem Fallschirm.

Parachute - ein Gerät für den sicheren Abstieg in die Luft aus großer Höhe die Person und Waren, die den Luftwiderstand verwendet.

Es gibt zwei grundlegende Arten von Fallschirm in der Form der Kuppel: ein Fallschirm mit einer runden Kuppel (rund Fallschirm) und einem Fallschirm mit einem rechteckigen (oder elliptisch) Kuppel (parachute - Flügel).

Getrennt verwendet Fallschirme die Geschwindigkeit der Luft- und Raumfahrt bei der Landung zu verringern. Der Bereich von Geschwindigkeiten und Lasten sind sehr unterschiedlich.

Rund Fallschirme reduzieren die Fallgeschwindigkeit in erster Linie nur durch den Luftwiderstand. Sie haben die Form einer Halbkugel befestigt Schlingen (Seil), durch die die Last auf den unteren Rand aufliegt. Zur Stabilisierung entlüften die Reduktion in der Kuppel oben normalerweise, durch die Luft hindurchgeht. Dies verhindert, dass Schwingfallschirm.

Parachutes - Flügel reduziert Geschwindigkeitsabfall aufgrund der Aufzug der Luftströmung. Ihr Querschnitt entspricht dem Profil eines Flugzeugflügels. Dies kann deutlich den Bereich der Fallschirm und das Gewicht zu reduzieren, fast 10 mal.

Bremsfallschirme verwendet, um den Bremsweg zu reduzieren (die Jet Militär und einige Arten von Transportflugzeuge) und die Verringerung der Inzidenzrate (zB Raumkapseln).

Parachute - Bremsanlage oder Fallschirm - Bremse zum Abbremsen des Fahrzeugs durch künstlich Verringerung der aerodynamischen Eigenschaften verwendet.

Time-Stretching und Kuppeln Bremse Fallschirme Durchschnitte 1,5-3 Füllung mit.

Parachute - Bremssystem besteht aus einem Behälter, Abgas- und Hauptfallschirme (einschließlich der Kuppel und Schlingen), Mechanismen Deckelverriegelung und die Automatisierungseinheit zu schießen. Nach dem Öffnen schiebt die Behälter Lamellen im Frühjahr den Fluss der Hilfsschirm, der den Deckel und den Hauptfallschirm abruft. Domes System aus einem dauerhaften Material, das die Last erforderlich ist, zum Beispiel Nylon standhalten kann.

Scheme Aktion Nachschleppeinrichtung: in Aktion zu dem Bremsfallschirm Verabreichung beginnt, die Klappen der Luke des Behälters Fallschirm öffnet. In diesem Fall tritt in dem ersten im Luftstrom Extraktor Fallschirm, die Haube von denen, die mit Luft gefüllt, Geschwindigkeit verlieren und hinter dem Flugzeug. Verbunden mit dem Hauptpiloten Rutsche ziehen seine Kuppel und Riemen über die gesamte Länge und in der Abdeckung Kuppel Anwendung - laden Sie es mit dem Hauptfallschirm Kuppel. Bei Dehnung ist der Bremsfallschirm praktisch nicht die Bremswirkung auf das Fahrzeug durchführt. Nur die Luft füllt, beginnt der Bremsfallschirm Vordach eine hemmende Wirkung auszuüben.

In diesem Moment, wenn der Schirm vollständig mit einem Bremsschirm auf der Trägerrakete gefüllt wird kleinen Ruck avozdeystvovat, ist die Dauer der dem sehr kleine Die  mal mehr ziehen . Der Koeffizient der dynamischen  hängt von der Luftdurchlässigkeit der Hülle der Kuppel und des Geschwindigkeitskopfes ab  und schwankt zwischen 1,1-2. Nach einem Ruck, der Zehntelsekunden dauert, wird der Widerstand gegen die Bewegung des Fallschirms gleich seinem gesamten aerodynamischen Widerstand .

Avia.pro