Tah vektorování
Rakety a balistické missilesEdit
Nominálně, linie jednání tahový vektor raketové trysky prochází středem hmoty vozidla a vytváří nulový čistý moment kolem hmotnostního středu. Je možné generovat momenty stoupání a zatáčení vychýlením hlavního vektoru tahu rakety tak, aby neprošel hmotnostním středem. Protože akční linie je obecně orientované téměř rovnoběžně s roll osy, roll control obvykle vyžaduje použití dvou nebo více samostatně otočné trysky nebo samostatný systém úplně, jako jsou ploutve, nebo lopatky ve výfukových oblak raketový motor, vychylování hlavní tah. Řízení vektoru tahu (TVC) je možné pouze tehdy, když pohonný systém vytváří tah; pro řízení polohy a dráhy letu v jiných fázích letu jsou vyžadovány samostatné mechanismy.
Tah vektorování může být dosaženo tím, že čtyři základní prostředky:
- Gimbaled motoru(ů) nebo trysky(y)
- Reaktivní vstřikováním kapaliny
- Pomocné „Vernier“ trysky
- Výfukové lopatky, také známý jako tryskové lopatky
Gimbaled thrustEdit
Tah vektorování pro mnoho tekuté rakety je dosaženo tím, gimbaling celý motor. To zahrnuje pohybující se celý spalovací komory a vnější motor bell jako na Titan II dvojče první fázi motory, nebo i celé sestavy motoru včetně souvisejících palivo a okysličovadlo čerpadla. Saturn V a raketoplán používaly kardanové motory.
pozdější metoda vyvinutá pro balistické rakety na tuhá paliva dosahuje vektorování tahu vychýlením pouze trysky rakety pomocí elektrických pohonů nebo hydraulických válců. Tryska je připojen k raketě přes kulový kloub s otvorem ve středu, nebo flexibilní těsnění vyrobené z tepelně odolného materiálu, druhý obecně vyžadují větší točivý moment a vyšší výkon ovládání systému. Systémy Trident C4 a D5 jsou ovládány hydraulicky ovládanou tryskou. STS Srb používaly kardanové trysky.
Paliva injectionEdit
Další způsob tahu vektorování používá na tuhá paliva balistické rakety je tekutý roztok, ve kterém raketové trysky je pevná, ale kapalina je zavedena do průtoku výfukových plynů z vstřikovačů namontovaných kolem zadního konce rakety. Pokud kapalina je aplikován na pouze na jedné straně rakety, upravuje té straně toku výfukového plynu, což vede v různých tah na které straně a asymetrický čistá síla na rakety. Jednalo se o řídicí systém používaný na Minuteman II a časných SLBM Námořnictva Spojených států.
Vernier thrustersEdit
efekt podobný tah vektorování je možné vyrobit s více manévrovací trysky, malý pomocný spalovací komory, které nemají své vlastní turbočerpadla a může gimbal na jedné ose. Tyto byly použity na Atlas a rakety R-7, a jsou stále používány na rakety Sojuz, která pochází z R-7, ale jsou jen zřídka použity na nové konstrukce vzhledem k jejich složitosti a hmotnosti. Ty se liší od trysek systému řízení reakce, což jsou pevné a nezávislé raketové motory používané pro manévrování ve vesmíru.
výfukové lopatkyedit
jednou z prvních metod vektorování tahu v raketových motorech bylo umístění lopatek do výfukového proudu motoru. Tyto výfukové lopatky nebo tryskové lopatky umožňují vychýlení tahu bez pohybu částí motoru, ale snižují účinnost rakety. Mají tu výhodu, že umožňují ovládání role pouze s jedním motorem, což gimbalování trysek není. V-2 používal grafitové výfukové lopatky a aerodynamické lopatky, stejně jako Redstone, odvozený od V-2. Rakety Sapphire a Nexo amatérské skupiny Copenhagen Suborbitals poskytují moderní příklad proudových lopatek. Tryskové lopatky musí být vyrobeny ze žáruvzdorného materiálu nebo aktivně ochlazeny, aby se zabránilo jejich roztavení. Sapphire používá pevné měděné lopatky pro měď má vysokou tepelnou kapacitu a tepelnou vodivost, a Nexo používá grafit pro jeho vysoký bod tání, ale pokud aktivně chlazené, tryskové lopatky podstoupí výrazné erozi. To v kombinaci s neefektivností proudových lopatek většinou vylučuje jejich použití v nových raketách.
Taktické rakety a malé projectilesEdit
Některé menší velikosti atmosférické taktické rakety, jako je AIM-9X Sidewinder, vyhýbat letové kontroly povrchů a místo toho použít mechanické lopatky odklonit motor výfuk na jedné straně.
vektorování Tahu je způsob, jak snížit raketa je minimální rozsah, před kterou nemůže dosáhnout rychlosti dostatečně vysoká pro své malé aerodynamické plochy produkovat efektivní manévrování. Například protitankové střely jako ERYX a PARS 3 LR používají z tohoto důvodu vektorování tahu.
některé další projektily, které používají vektorování tahu:
- 9M330
- Strix minomet používá dvanáct bránice boční trysky rakety poskytnout terminálu korekce kurzu
- AAD používá tryskové lopatky
- QRSAM používá tryskové lopatky
- MPATGM používá tryskové lopatky
- Barak 8 používá tryskové lopatky
- A-Darter používá tryskové lopatky
- ASRAAM využívá tryskové lopatky
- R-73 (raketa) používá tryskové lopatky
- HQ-9 používá tryskové lopatky
- PL-10 (ASR) používá tryskové lopatky
- SLÍDY (raketa) používá tryskové lopatky
- PARS 3 LR používá tryskové lopatky
- Aster raket rodiny kombinuje aerodynamickou kontrolu a přímé vektoru tahu ovládání s názvem“PIF-PAF“
- AIM-9X používá čtyři tryskové lopatky uvnitř výfuku, které se pohybují při pohybu ploutví.
- 9M96E používá systém dynamického řízení plynu, který umožňuje manévrování ve výškách až 35 km při silách nad 20g, což umožňuje zapojení nestrategických balistických raket.
- 9k720 Iskander je řízen během celého letu plynem-dynamickými a aerodynamickými řídicími plochami.
AircraftEdit
Většina v současné době funkční vectored tah letadla použít motory s rotující trysky nebo lopatky k odklonění proudu výfukových plynů. Tato metoda může úspěšně odklonit tah až o 90 stupňů vzhledem k ose letadla. Motor však musí být dimenzován pro vertikální zdvih, spíše než normální let, což má za následek trest hmotnosti. Přídavným spalováním (nebo Sběrná Komora Pálení, PCB, v bypass proud) je obtížné začlenit a je nepraktické pro vzlet a přistání tahu vektorování, protože velmi horké výfukové může dojít k poškození dráhy povrchy. Bez přídavného spalování je těžké dosáhnout nadzvukových letových rychlostí. Motor PCB, Bristol Siddeley BS100, byl zrušen v roce 1965.
vektorový tah Tiltrotoru přes rotující gondoly turbovrtulového motoru. Mechanické složitosti této konstrukce jsou docela problematické, včetně kroucení flexibilních vnitřních součástí a přenosu výkonu hnacího hřídele mezi motory. Většina současných návrhů tiltrotoru má dva rotory v konfiguraci vedle sebe. Pokud takové řemeslo je provedeno způsobem, kde vstupuje vortex ring státu, jeden z rotorů bude vždy zadejte mírně před druhou, což způsobuje letadla provést drastické a neplánované roll.
vektorování Tahu je také používán jako kontrolní mechanismus pro vzducholodě. První aplikací byla vzducholoď britské armády Delta, která poprvé vzlétla v roce 1912. To bylo později použito na HMA (His Majesty ‚ s Airship) no. 9r, Britská pevná vzducholoď, která poprvé letěla v roce 1916 a dvojčata 1930-éra USA Námořnictvo tuhé vzducholodě USS Akron a USS Macon, které byly použity jako výsadkové letadlové lodě, a podobné formě tahu vektorování je také zvláště cenné, je dnes pro řízení moderních neztužené vzducholodě. Při tomto použití je většina zatížení obvykle podporována vztlakem a vektorovaný tah se používá k řízení pohybu letadla. První vzducholoď, která používá řídící systém na základě tlakového vzduchu byl Enrico Forlanini, je Omnia Dir v roce 1930.
design pro jet zahrnující vektorování tahu byla předložena v roce 1949 Britského Ministerstva letectví Percy Walwyn; Walwynovy kresby jsou zachovány v Národní letecké knihovně ve Farnborough. Oficiální zájem byl omezen, když se zjistilo, že návrhář byl pacientem v psychiatrické léčebně.
nyní se zkoumá, fluidní vektorování tahu (FTV) odvádí tah pomocí sekundárních fluidních injekcí. Zkoušky ukazují, že vzduch vtlačený do proudu výfukových plynů proudového motoru může vychýlit tah až o 15 stupňů. Tyto trysky jsou žádoucí pro jejich nižší hmotnost a náklady (až o 50% méně), setrvačnosti (pro rychlejší, silnější, kontrola reakce), složitost (mechanicky jednodušší, méně nebo žádné pohyblivé části nebo plochy, méně údržby), a radar průřez pro stealth. To bude pravděpodobně použito v mnoha bezpilotních vzdušných vozidlech (UAV) a stíhacích letounech 6. generace.