stringtranslate.com

Носовой конус

Носовой обтекатель, в котором находился один из космических аппаратов «Вояджер» , установленный на вершине ракеты-носителя «Титан III» / «Кентавр» .
Boeing 777-200ER компании American Airlines . Носовой обтекатель — самая передняя часть фюзеляжа (здесь окрашена в белый цвет).
Носовой обтекатель самолета Королевских ВВС Typhoon F2.

Носовой обтекательконическая передняя часть ракеты , управляемой ракеты или самолета , предназначенная для модуляции поведения встречного воздушного потока и минимизации аэродинамического сопротивления . Носовые обтекатели также предназначены для подводных судов , таких как подводные лодки , подводные аппараты и торпеды , а также для высокоскоростных наземных транспортных средств, таких как ракетные автомобили и веломобили .

Ракеты

На суборбитальном ракетном транспортном средстве он состоит из камеры или камер, в которых могут перевозиться инструменты, животные, растения или вспомогательное оборудование, и внешней поверхности, выдерживающей высокие температуры, возникающие при аэродинамическом нагреве . Большая часть фундаментальных исследований, связанных с гиперзвуковым полетом, была проведена в направлении создания жизнеспособных конструкций носового обтекателя для входа в атмосферу космических аппаратов и возвращаемых аппаратов МБР .

В ракете-носителе для запуска спутников носовой обтекатель может стать самим спутником после отделения от последней ступени ракеты или может использоваться в качестве обтекателя полезной нагрузки для защиты спутника до выхода из атмосферы, а затем отделяться (часто на две половины) от спутника.

Самолеты

Носовой обтекатель самолета Boeing 737 авиакомпании Jet Airways .

На авиалайнерах носовой обтекатель также является обтекателем, защищающим метеорологический радар от аэродинамических сил.

Messerschmitt Bf 109G . В целях минимизации веса и сопротивления основная пушка Bf 109 была установлена ​​в фюзеляже, ствол был соосен с полым валом винта, а выстрел выходил через сопло в носовом обтекателе — редкая конфигурация, но не уникальная для Bf 109.

Форма носового конуса должна быть выбрана для минимального сопротивления, поэтому используется тело вращения , которое дает наименьшее сопротивление движению. Статья о конструкции носового конуса содержит возможные формы и формулы.

Сверхзвуковой

Из-за экстремальных температур носовые обтекатели для высокоскоростных применений (например, сверхзвуковые скорости или атмосферный вход орбитальных аппаратов) должны быть изготовлены из огнеупорных материалов. Пиролитический углерод является одним из вариантов, армированный углерод-углеродный композит или керамика HRSI являются другими популярными вариантами. Другая стратегия проектирования заключается в использовании абляционных тепловых экранов , которые расходуются во время работы, избавляя таким образом от избыточного тепла. Материалы, используемые для абляционных экранов, включают, например, углерод-фенольный, полидиметилсилоксановый композит с кремниевым наполнителем и углеродными волокнами , или, как в некоторых китайских возвращаемых аппаратах FSW , дубовую древесину . [1]

В целом, ограничения и цели для входа в атмосферу противоречат ограничениям и целям для других высокоскоростных полетов; во время входа в атмосферу часто используется тупая форма с высоким сопротивлением, которая минимизирует передачу тепла за счет создания ударной волны , которая отводится от транспортного средства, но некоторые материалы с очень высокой температурой могут позволить использовать конструкции с более острыми краями.

Конструкция носового конуса

Учитывая проблему аэродинамического проектирования носовой части конуса любого транспортного средства или тела, предназначенного для перемещения через сжимаемую жидкую среду (например, ракета или самолет , снаряд или пуля ), важной проблемой является определение геометрической формы конуса для оптимальной производительности. Для многих приложений такая задача требует определения твердого тела формы вращения , которое испытывает минимальное сопротивление быстрому движению через такую ​​жидкую среду, состоящую из упругих частиц.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Ballistic Missile Basics". Special Weapons Primer . Federation of American Scientists. Архивировано из оригинала 21 октября 2020 г. Получено 3 февраля 2008 г.