Aerospike zmniejszający opór

UGM-96 Trident I został wystrzelony po raz pierwszy 18 stycznia 1977 roku na przylądku Canaveral . Cienka konstrukcja przypominająca antenę zamontowana na stożku przednim to aerospike, który składa się z 2 części. 1) Wysuwany wysięgnik to długa, smukła, lekko zwężająca się konstrukcja cylindryczna; szerszy „spód” jest przymocowany do stożka nosa. Wąski, górny koniec wysięgnika służy do montażu: 2) „płaskich, okrągłych, metalicznych” płyt (kolor brązowo-żółty, powyżej). Talerze są zamontowane prostopadle do osi pionowej - podobnie jak odwrócona szklanka do martini , gdzie pojemnik reprezentuje stożek nosowy , a nóżka i podstawa reprezentują odpowiednio wysięgnik i talerz.

Aerospike redukujący opór to urządzenie (patrz konstrukcja stożka nosowego ) używane do zmniejszania oporu aerodynamicznego ciśnienia dziobowego tępych ciał przy prędkościach naddźwiękowych . Aerospike tworzy niezależny wstrząs przed ciałem. Pomiędzy amortyzatorem a dziobem występuje strefa przepływu recyrkulacyjnego, która działa jak bardziej opływowy profil dziobu, zmniejszając opór.

Rozwój

Ta koncepcja została zastosowana w UGM-96 Trident I i szacuje się, że zwiększyła zasięg o 550 km. Aerospike Trident składa się z płaskiej okrągłej płyty zamontowanej na wysuwanym wysięgniku, który jest rozkładany wkrótce po przebiciu się pocisku przez powierzchnię wody po wystrzeleniu z łodzi podwodnej. Zastosowanie aerospike pozwoliło na znacznie bardziej tępy kształt nosa, zapewniając zwiększoną objętość wewnętrzną dla ładunku i napędu bez zwiększania oporu. Było to wymagane, ponieważ Trident I C-4 był wyposażony w trzeci stopień napędu, aby osiągnąć pożądany wzrost zasięgu w porównaniu z Poseidon C-3, który zastąpił. Aby zmieścić się w istniejących rurach startowych łodzi podwodnych, silnik trzeciego stopnia musiał być zamontowany pośrodku pojazdu po doładowaniu, a pojazdy powrotne rozmieszczone były wokół silnika.

KB Mashinostroyeniya (KBM) opracowano aerospike dla pocisku ziemia-powietrze 9M39 z MANPADS 9K38 Igla (w celu zmniejszenia nagrzewania owiewki naprowadzającej na podczerwień i zmniejszenia oporu fali ), dając nazwa całego systemu ( rosyjski : игла oznacza „igła”). Uproszczona wersja Igla-1 z innym rodzajem szukacza celu zawierała statyw zamiast „igły” do tego samego celu.

Dalszy rozwój tej koncepcji zaowocował „kolcem powietrznym”. Jest on tworzony przez skoncentrowaną energię, albo z elektrycznego palnika łukowego, albo z lasera impulsowego, wyrzucanego do przodu z ciała, co wytwarza obszar gorącego powietrza o niskiej gęstości przed ciałem. Ma to tę przewagę nad strukturalnym aerospike, że gęstość powietrza jest niższa niż za falą uderzeniową, co zapewnia zwiększoną redukcję oporu. ^{[ potrzebne źródło ]}

W 1995 roku na 33. Spotkaniu Nauk Lotniczych i Kosmicznych poinformowano, że przeprowadzono testy z kopułą pocisku chronioną przed kolcami do Mach 6, uzyskując ilościowe dane dotyczące ciśnienia powierzchniowego i wzrostu temperatury na temat wykonalności użycia kolców aerodynamicznych w pociskach hipersonicznych .

Pociski z aerokolcami

ZSRR

9K38 Igła (MANPADY)

USA

Francja

M51 (pocisk)

^ Golovitchev, VI, Tretjakov, PK, „Ocena redukcji oporu tępych ciał przy prędkościach naddźwiękowych przez spalanie w przeciwprądzie” AIAA 2002-3296, dostęp 3 września 2010
Bibliografia _ Mitchell, Anthony; Boudreaux, Ellis (1995-01-09), „Eksperymentalne wyniki dotyczące wykonalności aerospike dla pocisków hipersonicznych” , 33. Spotkanie i Wystawa Nauk o Przestrzeni Kosmicznej , Spotkania Nauk o Przestrzeni Kosmicznej, Amerykański Instytut Aeronautyki i Astronautyki, doi : 10.2514 / 6.1995-737 , hdl : 2060/20040111232 , pobrane 2020-04-01

Linki zewnętrzne

„Wyniki eksperymentalne dotyczące wykonalności aerospike dla pocisków hipersonicznych” (PDF) . Amerykański Instytut Aeronautyki i Astronautyki
Waterman, doktor medycyny; Richter, BJ (styczeń 1979). „Rozwój mechanizmu kolców aerodynamicznych TRIDENT I” (PDF) . NASA. Centrum Kosmiczne im. Johnsona 13. Mech Lotniczy. Symp . Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej
„Redukcja oporu fali za pomocą samonastawnego aerodysku w konfiguracji pocisku” (PDF) . Postęp w fizyce lotu

[1] Golovitchev, VI, Tretjakov, PK, „Ocena redukcji oporu tępych ciał przy prędkościach naddźwiękowych przez spalanie w przeciwprądzie” AIAA 2002-3296, dostęp 3 września 2010

[2] Bibliografia _ Mitchell, Anthony; Boudreaux, Ellis (1995-01-09), „Eksperymentalne wyniki dotyczące wykonalności aerospike dla pocisków hipersonicznych” , 33. Spotkanie i Wystawa Nauk o Przestrzeni Kosmicznej , Spotkania Nauk o Przestrzeni Kosmicznej, Amerykański Instytut Aeronautyki i Astronautyki, doi : 10.2514 / 6.1995-737 , hdl : 2060/20040111232 , pobrane 2020-04-01