Gallerfena

Vympel NPO R-77 är en missil utanför visuellt räckvidd som använder rutnät. Den grå KAB-500 OD-styrda bomben till vänster har konventionella "plana" stjärtfenor.
Närbild av MOAB rutnät fenor

Rasterfenor (eller gallerfenor ) är en typ av flygkontroll ytbehandlar som används på raketer och bombarderar , ibland i stället för mer konventionella kontrollytor, såsom plana fenor . De utvecklades på 1950-talet av ett team ledd av Sergey Belotserkovskiy [ ru ] och användes sedan 1970-talet i olika sovjetiska ballistiska missildesigner som SS-12 Scaleboard , SS-20 Sabre , SS-21 Scarab , SS-23 Spider , och SS-25 Sickle , såväl som N-1 (den avsedda raketen för det sovjetiska månprogrammet) . I Ryssland kallas de därför ofta för Belotserkovskiy rutfenor.

Gallerfenor har också använts på konventionella missiler och bomber som Vympel R-77 luft-till-luft-missilen; 3M -54 Klub (SS-N-27 Sizzler) familjen av kryssningsmissiler ; och American Massive Ordnance Air Blast (MOAB) konventionella bomber med stor avkastning, och på specialiserade enheter som Quick-MEDS leveranssystem och som en del av uppskjutningsflyktsystemet för Soyuz-rymdfarkosten .

2014 testade SpaceX gallerfenor på ett demonstrationstestfordon i första steget av dess återanvändbara Falcon 9 -raket, och den 21 december 2015 användes de under den höghastighets atmosfäriska delen av återinträdet för att hjälpa till att vägleda en kommersiell Falcon 9 första etapp tillbaka till land för den första framgångsrika orbitala boosterlandningen i rymdfärdshistorien .

Det första steget av det privata kinesiska företaget i-Spaces Hyperbola-1- raket visades den 25 juli 2019 vara utrustad med styrbara gallerfenor för attitydkontroll.

Den 25 juli 2019 lanserade Kina en modifierad version av Long March 2C som innehöll gallerfenor på toppen av det första steget för kontrollerat återinträde av det använda raketsteget bort från människor i närliggande städer.

Designegenskaper

Konventionella plana kontrollfenor är formade som miniatyrvingar . Däremot är rutflänsar ett galler av mindre aerodynamiska ytor arrangerade i en låda. Deras utseende har ibland fått dem att jämföras med potatisstötare eller våffeljärn .

Gallerfenor kan vikas, fällas framåt (eller bakåt), mot den cylindriska kroppen av en missil mer direkt och kompakt än plana fenor, vilket möjliggör en mer kompakt förvaring av vapnet; detta är viktigt där vapen avfyras från ett rör eller för farkoster som förvarar vapen i interna utrymmen, såsom smygflygplan . I allmänhet lutar gallerfenorna framåt/bakåt bort från kroppen kort efter att missilen har klarat avfyrningsfarkosten.

Gridfenor har en mycket kortare korda (avståndet mellan ytans främre och bakre kant) än plana fenor, eftersom de i praktiken är en grupp korta fenor monterade parallellt med varandra. Deras reducerade ackord minskar mängden vridmoment som utövas på styrmekanismen av höghastighetsluftflöde, vilket möjliggör användning av mindre fenmanöverdon och en mindre stjärtenhet totalt sett.

Gridfenor presterar mycket bra vid subsoniska och överljudshastigheter, men dåligt vid transoniska hastigheter; flödet orsakar att en normal stötvåg bildas inom gallret, vilket gör att mycket av luftflödet passerar helt runt fenan istället för genom den och genererar ett betydande vågmotstånd . Vid höga Mach-tal flyter gallerfenorna helt överljudsmässigt och kan ge lägre motstånd och större manövrerbarhet än plana fenor.

Applikation i återanvändbara bärraketer

Initial design av aluminiumgaller på Falcon 9 bärraket , outplacerat. februari 2015.

Gallerfenor används på Falcon 9- raketen för ökad precision och noggrannhet vid kontroll av landningsplatsen för återanvändbara bärraketer . Det hjälper därför raketen att landa på landningsplattan eller på det autonoma rymdhamns drönarskeppet mer exakt med god precision. Utvecklingssatsningen för gallerfenor är en del av SpaceX-utvecklingsprogrammet för återanvändbara uppskjutningssystem som har pågått sedan 2012. Det första hypersoniska flygtestet med gallerfenor ägde rum i februari 2015, och gallerfenor användes därefter på alla återanvändbara Falcon 9 experimentella testlandningar och så småningom, efter december 2015, ett ökande antal framgångsrika landningar och återhämtningar i första etappen.

Upprepning av designen av Falcon 9 gallerfenorna fortsatte in i 2017. SpaceX VD Elon Musk meddelade i början av 2017 att en ny version av Falcon 9 gallerfenorna skulle förbättra återanvändbarheten för företagets fordon. Falcon 9 Block 5 introducerar nya gjutna och skurna gallerflänsar av titan . Musk hade noterat att de ursprungliga Falcon 9 gallerfenorna var gjorda av aluminium . Fenorna upplever temperaturer nära sina maximala överlevnadsgränser under återinträde och landning, och därför belades aluminiumfenorna med ett ablativt termiskt skyddssystem. Faktum är att vissa aluminiumgaller har fattat eld under in- och landningssekvensen. De nya rutnätsfenorna i titan borde introducera större kontrollerbarhet för raketen och öka kapaciteten för nyttolasten till omloppsbana genom att låta Falcon 9 flyga i en högre anfallsvinkel .

De större och mer robusta gallerflänsarna i titan lämnas omålade och testades först i juni 2017. De används på alla återanvändbara Block 5 Falcon 9 första steg sedan slutet av 2017.

Galleri

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Grid_fin&oldid=1119149400 "