ПредишенСледващото

Операционната принципа на ракета с многоетапно

Начало | За нас | обратна връзка

Идеята за използване на многоетапно ракета стартира от американския инженер Робърт Годард през 1914 г. и получава патент за изобретението. През 1929 г., KE Циолковски публикува нова книга, озаглавена "тренира космическа ракета". Терминът е кръстен Константин Циолковски ракетни компоненти, или по-скоро, ракети монтаж, което прави план на земята, във въздуха и след това най-накрая, в космическото пространство. Влак състои, например, от 5 ракети се извършва първо на първата - главата ракети; чрез използване на горивото, то се отлепи и падна на земята. Освен това, по същия начин, започва втори, после трети, четвърти и най-накрая, пето, което скорост ще бъде, че времето е достатъчно голям, за да изпълнява в междупланетното пространство. Последователността с главата, причинени от желанието да направи ракети ракети материали, които не работят в компресия и напрежение, което ще улесни строителството. Според Циолковски, дължината на всяка ракета - 30 метра. Диаметър - 3 метра. Газовете от дюзите се извади косвено на оста на ракети, за да не се окаже натиск върху тези ракети. Дължината на пистата на земята - няколкостотин километра.

Въпреки факта, че техническите подробности за ракетата отидоха до голяма степен различен път (усъвършенствани ракети, например, не "бягат" на земята и да излитат вертикално, както и реда на работа на стъпки от модерни ракети - обратното, във връзка с това, споменати от Tsiolkovky ), идеята за себе си и ракета за многоетапно остава в сила и днес.

През 1935 Циолковски написа книга, "Най-високата скорост на ракетата", в която той твърди, че нивото на технология на време, за да достигне до първата космическа скорост (в света) е възможно само с помощта на многостепенна ракета. Това твърдение важи и днес: всички съвременни медии космически кораб - многостепенен.

Операционната принципа на ракета с многоетапно

Ракета е много "скъпо" превозно средство. Стимулатори космически кораб "транспортират" главно, необходима за експлоатация на двигатели горивото и собствената си структура, състояща се основно от контейнерите за гориво и задвижване. Делът на полезен товар само малка част попада (1.5-2.0%), започвайки теглото на ракетата.

Операционната принципа на ракета с многоетапно
Съставният ракета позволява по-ефективно използване на ресурсите, се дължи на факта, че по време на етапа на полета, да развива своята гориво, се отделя, а останалата част от ракетно гориво не се изразходва за ускоряване на изграждането на отработеното етап, който е станал ненужен да продължи полета. Пример за изчисление, което потвърждава тези наблюдения са дадени в статия Циолковски ракета уравнение.

Изпълнения ракети оформление. От ляво на дясно:
1. ракетата на един етап;
2. ракетата на два етапа с напречно разделяне;
3. ракетата на два етапа с надлъжен участък.
4. Ракетата с резервоари външни гориво, сменяем гориво след изчерпване него.

Структурно, многостепенния ракетата извършва в напречна или стъпки надлъжни разделяне.
В напречен етап участък са разположени една над друга и работят последователно една след друга, включително само след отделяне на предходния етап. Тази схема позволява да се създаде система, по принцип, с произволен брой етапи. Недостатъкът на това е, че на следващите етапи на ресурсите, не може да се използва, когато предишния, като за пасивна си товар.

В надлъжно разделяне на първия етап се състои от няколко ракети на същите (на практика, от 2 до 8), които работят едновременно и разположени около корпуса на втория етап е симетричен, силите на получените тягата на първия етап двигателят е насочено по втора ос на симетрия. Тази схема позволява на двигателя да работи на втория етап едновременно с първия мотор, увеличавайки по този начин, общият проект, който е особено необходимо по време на първия етап, когато максимумът на ракети тегло. Но етапите на ракети надлъжни разделяне може да бъде само на два етапа. [1]
Има разделяне и комбинация верига - надлъжен напречен. което позволява да се комбинират предимствата на двете схеми, в която първият етап се отделя от втората надлъжни и разделят всички последващи етапи се случва странично. Пример за такъв подход - на вътрешна подкрепа съюз.

Оформлението на космическите совалки.
Първият етап - страничен бустери твърдо гориво.
Вторият етап - Orbiter с разглобяема външен резервоар. При стартиране на двигателите работят двата етапа.

Уникална схема на два етапа на надлъжна разделение има космически кораб космически совалки,

в първия етап на който се състои от две странични ускорители на твърдо гориво, и във втория етап на гориво, съдържащо се в резервоарите на апарата (всъщност многократно космически кораб), и по-голямата част - при изпълнението на резервоар външен гориво. Първо задвижване орбитален апарат консумира гориво от външен резервоар, и когато тя се изчерпи, външният резервоар се нулира и двигателят продължава да работи с горивото, съдържащо се в резервоарите на орбиталния комплекс. Тази схема позволява да извлечете максимума от системата за задвижване орбитален апарат, който работи през цялото време на изхода на кораба в орбита.

В етап напречно разделяне са свързани помежду си чрез специални секции - адаптер - носещи конструкции на цилиндрична или конична форма (в зависимост от съотношението на няколко диаметри), всеки от които трябва да издържат на общото тегло на всички следващи етапи, умножена по максималната стойност на задръстванията опит от ракетата за всички филтърни секции в който адаптерът е част от ракетата.
В надлъжно разделяне на корпуса на втория етап са превръзки мощност (предни и задни), към които са прикрепени първи етап единици.
Елементите, които се свързват съставните части на ракети, казват цялото й тяло твърдост и стъпките за разделяне трябва незабавно да освободят най-горното стъпало. Обикновено, съединението от стъпки извършва от експлозивни болтове. Експлозията болтове - фиксиращ болт, при което валът близо до главата създава кухина, която се запълва с високо експлозивен с ЕВ. Когато токов импулс се прилага към електрически експлодира детонатори, унищожаване на болт, при което главата му се откачи. Размер на взривни вещества в експлозивни болтовете се дозира внимателно, така че от една страна, гарантира разделянето на главата и, от друга - да не се навреди на ракетата. В стъпките на разделяне на всички electrodetonators взривни болтове свързващи отделими части в същото време се прилага токов импулс, а връзката е освободена.
Нататъшни стъпки трябва да се разреждат до безопасно разстояние един от друг. (От горния етап двигател до по-ниска може да доведе до прегаряне си резервоара и експлозия на остатъци на горивата, които могат да повредят горния етап или дестабилизират полет.) В етапите на разделяне в аеродинамичен сила атмосфера насрещното въздушния поток могат да се използват за тяхното отглеждане, и разделянето на празнота понякога се използва спомагателно малка ракета твърдо гориво.
В течно ракетно се използват едни и същи Тези двигатели и да се "утаяват" гориво в резервоарите горната Степен на завършеност: когато изключване на двигателя по-ниски етап ракетни мухи по инерция, в свободно падане, с течните горива в резервоарите е спряно, което може да доведе до да се провали, когато се стартира двигателя. Спомагателни двигатели съобщиха лек етап ускорение, под действието на която гориво "урежда" в долната част на резервоарите.
Фигурата горе картина Saturn 5 ракета тялото на третия етап (най-лявата в рамката е представен частично) вижда черно тяло на един от спомагателен 3-ти на гориво двигатели твърди разреждане и 2-ри етап.

Увеличаване на броя на етапи има положителен ефект само до определен лимит. Колкото повече етапа - по-голямата от общата маса на адаптери, както и двигатели, работещи само на една филтърна част, както и, в някакъв момент, по-нататъшно увеличаване на броя на етапи става обратен ефект. В съвременната практика, четирите фази на ракета обикновено не се извършва.

Операционната принципа на ракета с многоетапно

Три етап ракета nositels надлъжен напречен участък Съюз-2.

При избора на броя на степените също са важни въпроси за надеждност. Експлозивни болтове и спомагателни SRM - еднократна употреба, проверете функцията на която е да се постави началото на ракета не е възможно. В същото време, провала на само един взривни болтове може да доведе до срив на полет ракета. Увеличаване на броя на еднократна артикули, които не са обект на операцията за проверка, намалява надеждността на цялата ракета като цяло. Той също така принуждава проектантите да се въздържат от твърде много стъпки.

Свързани статии

Подкрепете проекта - споделете линка, благодаря!