fusée porteuse "Cyclone"
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fusée porteuse "Cyclone"

fusée porteuse "Cyclone"

 

Auteur: Igor Makarov.

 

Partie 2.

Partie 1.  Partie 3, Partie 4. Partie 5.

La famille des véhicules de lancement "Cyclone" - un système de transport spatial qui est utilisé pour l'injection rapide, de haute précision en circulaire, géostationnaire et orbite héliosynchrone d'un ou un groupe d'engins spatiaux à usages multiples.

Pour cette catégorie de boosters conçus et mis en œuvre par la technologie originale de l'automatisation complète du cycle de préparation prélancement. C'est une caractéristique très importante pour démarrer à partir de l'appareil, car la possibilité de préparer un missile, en sollicitant une personne directement dans le vol ne sera pas.

    Cyclone est un lanceur jetable de classe légère pour le lancement d'engins spatiaux sur des orbites basses proches de la Terre. Le premier lancement du cyclone a eu lieu en 1969. La conception du porteur permet à l’engin spatial d’être sorti sur des trajectoires circulaires et elliptiques à énergie optimale. Conçu par le bureau de design "Yuzhno" (Ukraine). Fabrication "Usine de construction mécanique du sud. A.M. Makarova "(NPO Yuzhmash) à Dnepropetrovsk. Pendant toute la durée de fonctionnement du booster, plus de lancements 100 ont été réussis. Des missiles - des transporteurs tels que "Cyclone" se sont avérés fiables dans le monde. Il convient de noter que le facteur de fiabilité est l’une des exigences des missiles, car la technologie des fusées n’a pas encore atteint une sécurité et une fiabilité parfaites. Des conditions spéciales pour le lancement d'un lanceur à partir d'une plate-forme dynamique imposent également des conditions supplémentaires.

     Tenant compte des exigences modernes des clients des services spatiaux en matière de moyens de retrait, il est prévu de créer un rappel de la famille Cyclone aux caractéristiques améliorées. “Cyclone -4” - le premier lancement est prévu pour l'année 2015 depuis le cosmodrome d'Alcantara (Brésil). Pour le moment, les unités et les composants de la fusée ont passé toute la gamme de tests.

cycloneLe nouveau booster permettra d'améliorer la performance énergétique des moteurs, a introduit un système de gestion moderne et le capot principal avec l'augmentation du volume pour accueillir la charge utile.

Booster avec des caractéristiques améliorées permettent de courir dans une orbite circulaire d'une charge utile allant jusqu'à 4,5 m., Et en orbite géostationnaire à 1,7 t.

missiles à plusieurs étages peuvent être faites dans trois diagrammes, dont le plus largement utilisé est la série de placement étages de circuit. Dans ce cas, les étapes individuelles activant successivement la roquette et à la diffusion d'une certaine vitesse. Après qualité totale de carburant de travail séparé. En raison de cette propulse chaque système d'étapes successives d'un poids inférieur, qui permet d'obtenir la vitesse souhaitée à la fin de la partie active (fonctionnement du moteur de croisière) avec une masse relativement faible de la structure. Le document propose un missile avec le composé télescopique successive, à quel degré, sont situés au-dessus d'un degré inférieur. Cela crée un moment d'impulsion supplémentaire dans le degré de séparation et de réduire le poids du carburant qui est nécessaire pour la fusée d'accélération. Mais d'autre part, un tel système a plus de poids.

Avantages de missiles avec une connexion série sont les étapes:

1. moins de traînée dans les couches denses de l'atmosphère;

2. des valeurs plus faibles moments de déstabilisation.

Lors de manoeuvres missiles qu'il peut influencer la rafale horizontale. Pour l'appareil à la verticale le vol est associée à un changement brusque de la vitesse.

Modification de l'amplificateur est de fournir une surface d'appui avec laquelle il sera en mesure de faire la manœuvre "Hill", suivie d'une réduction, l'inhibition, le retrait des missiles dans la position souhaitée (en position verticale, avec laquelle il est préférable d'effectuer le lancement), l'élaboration d'outils de gestion, le développement de dispositifs spéciaux Amplificateur à l'avion.

Plusieurs détails doivent se référer à l'utilisation d'un parachute de freinage et portant surfaces Booster (ailes). Ce sont ces éléments sont essentiels pour le lancement de la stratégie proposée.

 

Aile

 

Le but principal de l'aile - une force de levage qui est nécessaire pour le vol de l'avion.

De plus, l'aile assure la stabilité latérale de l'avion et porte des commandes latérales, des commandes - des ailerons. L'aile est reliée au moyen de la mécanisation et plus souvent du train d'atterrissage principal, des nacelles de moteur, des pylônes pour attacher des missiles, des bombes et un réservoir de carburant hors-bord. Les volumes internes des ailes sont utilisés pour accueillir du carburant, divers équipements de communication. Le système anti-givrage est le plus souvent installé en bout d'aile.

Formes externes, l'importance de l'espace, les matériaux, la construction - systèmes électriques, indicateurs de poids et d'autres paramètres de l'aile sont déterminés sur la base des calculs pertinents (aerodinamicheskogo, force, poids, etc.) dans la conception de l'avion..

Ovalovidnoe aile - cette aile, qui n'a pas encore reçu l'utilisation répandue, car il est nécessaire de fabriquer un grand nombre de coûts de production. Cette aile a été développé avant 80 - années du XXe siècle. Le seul plan dans lequel les ailes sont utilisés, il est - un avion expérimental Minsk usine "diapason".

Ce type d'aile a un bon poids de la qualité, car il peut remplacer non seulement l'aile et la queue horizontale et verticale, ainsi que ovalovidnoe aile - le biplan de type aile, si cette option aile auteur des meilleures trouvailles. Le côté de l'aile fonctionne comme gouvernail, inférieure - comme l'aile d'un avion, et le sommet - comme l'empennage horizontal. En outre, l'aile a une plus grande force par rapport aux autres types d'ailes est due à sa construction.

Lorsque vous utilisez ce type d'ailes de rappel sera aérodynamiquement structure instable. Cette option a été choisie par l'auteur afin de réduire les surfaces de roulement de poids nécessaire, car un arrangement statiquement instable ne nécessite pas la mise en place de surfaces des constructeurs supplémentaires créés du temps de plongée. Mais à égalité avec les avantages de poids d'un tel système présente des lacunes dans la gestion: aérodynamiquement contrôlé corps statiquement instable est beaucoup plus difficile, en raison du mécanisme de création d'ascenseur. Par conséquent, pour priver ces inconvénients auteur a proposé la fixation de l'aile schéma suivant au lanceur, ce qui est une conception aérodynamique statiquement instable.

 

Aile de développement.

 

Aile Ovalovidnoe offre une grande stabilité, car il a arrondi à la fin et agilité, précisément à cause de ce fait, l'auteur préfère ce genre d'ailes. En outre, l'aile ne nécessite pas d'éléments structuraux qui sont perçues forces de flexion, parce que la structure (ovale) permet de les répartir entre les éléments de structure de l'aile sans amplification supplémentaire.

Dans le milieu de l'aile sera placé nervures (jeu de force transversale), les espars (jeu de force longitudinale) - Unité 3 pour laquelle l'aile est attachée au lanceur et les côtes (ensemble supplémentaire de force longitudinale).

Pour le développement de surfaces d'appui Booster est proposé d'utiliser la fibre de verre et revêtement en fibre de carbone et le bore - aluminium pour les éléments porteurs portant surfaces rappel. Fibre de verre et fibre de carbone ont la même force que l'aluminium (utilisé dans l'industrie aéronautique), mais ils sont plus légers.

Boro - aluminium - est un matériau composite qui présente une résistance élevée et un poids réduit par rapport au métal, qui est également utilisé dans la construction d'avions.

 

Aérodynamiques fusées interférences d'ailes.

 

Des expériences ont établi que le corps, qui sont proches les uns des autres dans le flux d'air, on effectue une influence réciproque sur le motif d'écoulement de l'écoulement d'air. La nature des changements de débit, change également la distribution des forces de pression et de frottement sur la surface du corps, et donc les forces aérodynamiques.

Ceci est l'influence mutuelle des surfaces sur l'autre est appelé: influence du vent.

Lors du transport de l'appareil de rappel sera plus interférence entre l'aile et le servomoteur de l'aéronef.

Afin d'éviter de tels phénomènes négatifs est proposé de placer une fusée aussi haut que possible à un petit angle d'attaque par rapport transporteur samoleta-.

Un autre cas d'interférence aérodynamique peut se produire entre les parties supérieure et inférieure de l'amplificateur de l'aile. Afin de réduire l'impact négatif de l'auteur suggère comment réduire la largeur de l'aile et la "bosse" de la partie supérieure de l'aile de l'amplificateur peut être au-dessus du fond.

 

Fixation d'une aile à un lanceur

 

L'adhésion aura lieu avec l'aide des cadres de puissance 3 (voir. Annexe № 4). Châssis d'alimentation - un élément contre-puissance de la structure de l'avion, qui se sert des charges extérieures et que la connexion des différents composants de l'aéronef.

Puissance moyenne des trames sont chargés à partir de l'action des forces de l'aéronef, ainsi que la charge utile pour eux. Cadres en sous la forme d'un cadre - anneaux sont le plus polyvalent, de sorte qu'il est utilisé dans un tel pouvoir-cadre. Le deuxième facteur, qui est due à l'utilisation de la force dans la forme de trames de la trame - la bague est la forme même de l'amplificateur.

 

Booster

 

Pour assurer les caractéristiques de vol requises de missiles et de manoeuvre "slide" l'auteur de l'œuvre a proposé l'utilisation de boosters de fournir la fusée - porteuse la poussée nécessaire.

Booster - un moteur auxiliaire, destinée à la hausse à court terme du rapport poussée-masse de l'avion au décollage.

Accélérateurs sont principalement utilisés dans les avions militaires. Comme l'accélérateur est habituellement utilisé pour les moteurs à propergol solide rejetés à la fin du travail. Caractéristiques tels accélérateurs - une petite (environ 10 c) la durée et la faible gravité spécifique (un ratio élevé de la poussée de l'accélérateur à son poids). Les accélérateurs permettent une amélioration significative des caractéristiques d'énergie de l'aéronef.

 

Drag goulotte

 

Pour démarrer un amplificateur de guêpe est nécessaire à la deuxième étape de la trajectoire d'utiliser un parachute de freinage. Sa fonction principale - après la fusillade de la surface de palier principal - ailes, apporter la fusée en position verticale, à freiner, et après avoir effectué les fonctions ci-dessus de la prise de vue et de tomber sur le sol. L'auteur suggère la possibilité de ré-utilisation d'un parachute.

Parachute - dispositif de descente en toute sécurité dans l'air d'une grande hauteur, et des biens humains, qui utilise la résistance de l'air.

Il existe deux principaux types de parachute dans la forme de la coupole: un parachute avec un dôme rond (parachute rond) et un parachute avec une forme rectangulaire (ou elliptique) canopée (parachute - aile).

Séparément, utilisé parachutes pour réduire le taux de véhicules aériens et spatiaux lors de l'atterrissage. La plage de vitesses et les charges varient considérablement.

Parachutes ronds réduisent le taux de chute essentiellement exclusivement par la résistance de l'air. Ils ont une forme hémisphérique sur le bord inférieur des sangles attachées (corde), qui est tenu par la charge. Pour stabiliser la diminution du sommet du mât de dôme généralement ouverture à travers laquelle l'air passe. Cela empêche oscillant goulotte.

Parachutes - réduire le taux de chute de l'aile en raison de la remontée des flux d'air. Leur section transversale correspond au profil d'une aile d'avion. Cela peut réduire considérablement le domaine de parachute et le poids, presque fois 10.

Parachutes de freinage sont utilisés pour réduire la distance de freinage (militaire du jet et de certains types d'avions de transport) et la diminution du taux de fréquence (par exemple, une capsule d'espacement).

Parachute - Parachute système de freinage ou - système de freinage est utilisé pour freiner le véhicule en réduisant artificiellement les qualités aérodynamiques.

Time stretching et de remplissage des dômes de freinage moyennes de parachutes 1,5-3 avec.

Parachute - système de freinage se compose d'un récipient, l'échappement et parachutes principaux (y compris la canopée et sangles), les mécanismes de prise de vue couverture, système et l'unité d'automatisation de verrouillage. Après l'ouverture des vannes du conteneur dans le courant du printemps pousse l'extracteur, qui récupère l'affaire et le parachute principal. Systèmes Dome sont faites d'un matériau durable qui peut résister à la charge requise, comme le nylon.

l'action Scheme drogue: l'administration au parachute stabilisateur en action commence ouvrir les rabats de la trappe du conteneur de parachute. Dans ce cas, le premier dans le flux d'air entre dans parachute extracteur, la voûte qui, rempli d'air, la perte de vitesse et derrière l'avion. Associé à la principale goulotte pilote tire son dôme et sangles sur toute la longueur et dans l'application du dôme de couverture - la charge avec le dôme du parachute principal. Pendant l'étirement du parachute est drug ne pratiquement pas effectuer l'action de freinage sur le véhicule. Juste remplir l'air, la voilure du parachute de freinage commence à exercer un effet inhibiteur.

A ce moment, lorsque le couvert est complètement rempli avec un parachute de freinage sur la fusée porteuse sera avozdeystvovat petite secousse, dont la durée est très faible Qui  fois plus de traînée . Le coefficient de dynamique  dépend de la perméabilité à l'air de la coque du dôme et de la vitesse de rotation  et fluctue entre 1,1-2. Après une secousse, qui dure des dixièmes de seconde, la résistance au mouvement du parachute devient égale à sa résistance aérodynamique totale .

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