Rolleron

Rollerons på bakkanten av fenorna på AIM-9 Sidewinder- missilen
Detalj av en rollron på en Sidewinder
Rollerons på fenorna på AA-2 Atoll- missilen

En rollron är en typ av skevroder som används för raketer och används för att ge passiv stabilisering mot rotation. Även om den oftast används för att stabilisera mot rullning , kan den också användas för att motverka gir och stigning också.

I början av 1950-talet tillverkades de första rollrons. Dess värde för dynamisk stabilisering av missiler ledde till att den omgående studerades av den nationella rådgivande kommittén för flygteknik ( NACA). Det visade sig vara en mer kompakt, enklare och pålitlig lösning för att styra roll än tidigare metoder, såsom kombinationen av servomekanismer och skevroder. Rolleron-anordningar har använts i stor utsträckning på manövrerbara luft-till-luft-missiler på nära håll , såsom den produktiva AIM-9 Sidewinder . Raketfordon har också blivit en annan vanlig applikation.

Historia

Under det tidiga 1950-talet dök de första exemplen på rollronen, ibland till en början kallad rolldämpare, fram . På grund av dess potentiella värde som en missilstabiliseringsanordning blev den snabbt föremål för djupgående utvärderingar av bland andra organisationer, National Advisory Committee for Aeronautics ( NACA). De tidiga missilerna som användes i mitten av 1950-talet kännetecknades av deras begränsade dämpning av aerodynamisk rullning som en konsekvens av deras lyftytor med låga bildförhållande. Den historiska lösningen på detta problem var att installera en servomekanism för att känna av rullhastigheten och göra justeringar av ett konventionellt skevroder för att motverka vid behov; detta tillvägagångssätt ökade komplexitet och tyngd, och tog upp begränsat utrymme. Sålunda sökte man snabbt efter metoder som var mindre påfallande, med en preferens för de som inte krävde någon som helst intern komponent.

Bland andra slutsatser, i november 1956, hade NACA bestämt att rollronen skulle ha en tillförlitlig designstrategi för missilkonfigurationer. På uppdrag av den amerikanska militären genomfördes ytterligare tester för att validera dess prestanda på produktionsmissiler. Mer generellt har ytterligare innovationer och patent associerade med rollrons gjorts under de följande decennierna. Under 1990-talet har rollronen, tillsammans med potentiella applikationer för den, fortsatt att granskas av olika organisationer och nationer.

Fungera

Rollron är en relativt enkel och kostnadseffektiv stabiliseringsanordning. Kärnan i en rollron är ett metallsvänghjul som vanligtvis är placerat vid den bakre änden av en fena . Hjulet har skåror skurna i dess omkrets; dessa skåror sticker avsiktligt ut för att maximera deras interaktion med luftflödet. Som sådan, medan missilen är i rörelse genom luften, får den resulterande luftströmmen som genereras rollronen att rotera. När svänghjulet snurrar motstår det alla sidokrafter som verkar på det, på ett sätt som liknar ett gyroskop . Fördelen med denna gyroskopiska rörelse är att den motverkar missilens oönskade tendens att rotera kring sin centrala axel, vilket dynamiskt stabiliserar dess flygning. Förutom att stabilisera mot rullning , kan en liknande effekt även tillhandahållas för girning och stigning .

Det har bedömts vara avsevärt värdefullt för missiler som kräver en hög nivå av manövrerbarhet, som används i luftstrider med kortare avstånd mellan stridsflygplan. En framträdande luft-till-luft-missil , AIM-9 Sidewinder- missilen, var en tidig användare av rollronen. Sådana anordningar finns på alla fyra av dess bakre vingar. Genom att eliminera rullningstendenser gör rollron det avsevärt lättare för en missil att utföra sina kärnfunktioner, såsom målspårning. Dessutom har rollron också blivit ett typiskt inslag på raketfordon.

  1. ^ a b c d Der-Ren Taur; Jeng-Shing Chern (22 augusti 2012). "Rollerondynamik i missiltillämpningar" . 24:e Atmospheric Flight Mechanics Conference 9 augusti 1999 - 11 augusti 1999 . doi : 10.2514/6.1999-4260 .
  2. ^ Nason, Martin L.; Brown, Clarence A. Jr.; Rock, Rupert S. (15 september 1955). "En utvärdering av ett Rolleron-Roll-Rate-Stabilization System för en Canard-missilkonfiguration vid Mach-tal från 0,9 till 2,3" . National Advisory Committee for Aeronautics (NACA).
  3. ^ a b Nason, Martin L. (29 november 1956). "En semigrafisk metod för bestämning av rullande egenskaper hos Rolleron-utrustade missiler" . National Advisory Committee for Aeronautics (NACA).
  4. ^ Clarence A. Brown Jr.; Martin L. Nason (29 april 1954). "Flight Utredning för att utvärdera Roll-Rate Stabilization-systemet för Naval Ordnance teststation Sidewinder Missile vid Mach Numbers från 0,9 20 2,3" . National Advisory Committee for Aeronautics (NACA).
  5. ^ Harry B Porter; Robert A Weinhardt (1970). "US3640484A: Frigöringsmekanism" .
  6. ^   Greene, Ronald W. (juli 1980). "Aeroballistisk analys av ERB/TIGER II: Aerodynamisk testenhet ATU-2 (SLA R7150J2)" . osti.gov. doi : 10.2172/5233735 . S2CID 107835834 . {{ citera journal }} : Citera journal kräver |journal= ( hjälp )
  7. ^ a b c Harris, Tom (3 oktober 2002). "Rollerons förklarade" . howstuffworks.com . Hämtad 23 maj 2022 .
  8. ^ Henry Spencer ; Steven Kasow. "Rolleron förklarade" . nyhetsgrupp sci.space.tech . Hämtad 23 maj 2022 .
  9. ^ "Sidewinder Missile" . Smithsonian . Hämtad 23 maj 2022 .
  10. ^ von Bengtson, Kristian (25 oktober 2011). "Att bli luftburet" . wired.com.
  11. ^ Munz, Jamie (2013). "Mekaniska systemdesign av ett svävande raketflygfordon" . espace.library.uq.edu.au.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Rolleron&oldid=1144061293 "