Raketter og ballistiske missilerrediger

nominelt, linjen av handlingen av støtvektor av en rakettdyse passerer gjennom bilens massesenter, og genererer null nettmoment om massesenteret. Det er mulig å generere tonehøyde og yaw øyeblikk ved å avbøye hovedrakettstøtvektoren slik at den ikke passerer gjennom massesenteret. Fordi handlingslinjen generelt er orientert nesten parallelt med rulleaksen, krever rullekontroll vanligvis bruk av to eller flere separat hengslede dyser eller et separat system helt, for eksempel finner eller skovler i rakettmotorens eksosplume, og avbøyer hovedtrykket. Thrust vector control (TVC) er bare mulig når fremdriftssystemet skaper thrust; separate mekanismer er nødvendig for holdning og flight path kontroll under andre stadier av flyturen.

Thrust vectoring kan oppnås ved fire grunnleggende midler:

• Gimbaled motor(er) eller dyse(er)
• Reaktiv væskeinnsprøytning
• Ekstra «Vernier» thrusters
• Eksos lameller, også kjent som jet lameller

Gimbaled thrusted

Thrust vectoring for mange flytende raketter oppnås ved gimbaling hele motoren. Dette innebærer å flytte hele forbrenningskammeret og den ytre motorklokken som På Titan IIS to første-trinns motorer, eller til og med hele motorenheten, inkludert relaterte drivstoff-og oksidasjonspumper. Saturn V og Romfergen brukte gimbaled motorer.

en senere metode utviklet for solid drivmiddel ballistiske missiler oppnår thrust vectoring ved å avlede bare munnstykket av raketten ved hjelp av elektriske aktuatorer eller hydrauliske sylindere. Dysen er festet til missilet via en kuleledd med et hull i midten, eller en fleksibel tetning laget av et termisk motstandsdyktig materiale, sistnevnte krever generelt mer dreiemoment og et høyere effektaktiveringssystem. Trident c4-og D5-systemene styres via hydraulisk aktivert dyse. STS Srb brukte gimbaled dyser.

Injeksjon av Drivmiddel

en annen metode for trykkvektorering som brukes på faste drivstoff ballistiske missiler er væskeinnsprøytning, hvor rakettdysen er festet, men en væske innføres i eksosstrømmen fra injektorer montert rundt den bakre enden av missilet. Hvis væsken injiseres på bare den ene siden av missilet, endrer den den siden av eksosplommen, noe som resulterer i forskjellig trykk på den siden og en asymmetrisk netto kraft på missilet. Dette var kontrollsystemet som ble brukt på Minuteman II og De tidlige Slbmene Til United States Navy.

Vernier thrustersEdit

en effekt som ligner på thrust vectoring kan produseres med flere vernier thrustere, små ekstra forbrenningskamre som mangler sine egne turbopumper og kan gimbal på en akse. Disse ble brukt På Atlas-og R-7-missiler og brukes fortsatt på Soyuz-raketten, som stammer fra R-7, men brukes sjelden på nye design på grunn av deres kompleksitet og vekt. Disse er forskjellig Fra Reaction control system thrusters, som er faste og uavhengige rakettmotorer som brukes til manøvrering i rommet.

Eksos vanesEdit

En av de tidligste metodene for trykkvektorering i rakettmotorer var å plassere skovler i motorens eksosstrøm. Disse eksos skovler eller jet skovler tillate thrust å bli avbøyet uten å flytte noen deler av motoren, men redusere raketten effektivitet. De har fordelen av å tillate rullekontroll med bare en enkelt motor, hvilken dyse gimbaling ikke gjør. V-2 brukte grafitt eksos skovler og aerodynamiske skovler, som gjorde Redstone, avledet Fra V-2. Sapphire-og Nexo-rakettene fra amatørgruppen Copenhagen Suborbitals gir et moderne eksempel på jet skovler. Jet skovler må være laget av et ildfast materiale eller aktivt avkjølt for å hindre dem i å smelte. Safir brukte faste kobberskovler for kobbers høye varmekapasitet og varmeledningsevne, Og Nexo brukte grafitt for sitt høye smeltepunkt, men med mindre det er aktivt avkjølt, vil jetskovler gjennomgå betydelig erosjon. Dette, kombinert med jet vanes ‘ ineffektivitet, utelukker for det meste deres bruk i nye raketter.

Taktiske missiler og små prosjektiler [rediger / rediger kilde]

noen mindre atmosfæriske taktiske missiler, som AIM-9X Sidewinder, eschew flykontrollflater og i stedet bruke mekaniske skovler for å avlede motorens eksos til den ene siden.Thrust vectoring er en måte å redusere et missil minimum rekkevidde, før det ikke kan nå en hastighet høy nok for sine små aerodynamiske overflater for å produsere effektiv manøvrering. For eksempel bruker anti-tank missiler som ERYX OG PARS 3 LR thrust vectoring av denne grunn.

Noen andre prosjektiler som bruker thrust-vectoring:9m330

Aircrafted

De fleste for tiden operative vektordrevne trykkfly bruker turbofaner med roterende dyser eller skovler for å avlede eksosstrømmen. Denne metoden kan med hell avlede skyvekraft gjennom så mye som 90 grader, i forhold til flyets midtlinje. Motoren må imidlertid være dimensjonert for vertikal løft, i stedet for normal flytur, noe som resulterer i en vektstraff. Afterburning (Eller Plenum Kammer Brenning, PCB, i bypass stream) er vanskelig å innlemme og er upraktisk for take-off og landing thrust vectoring, fordi veldig varmt eksos kan skade rullebanen overflater. Uten etterbrenning er det vanskelig å nå supersoniske flyhastigheter. En PCB-motor, Bristol Siddeley BS100, ble kansellert i 1965.

Tiltrotor fly vektor skyvekraft via roterende turboprop motor naceller. Den mekaniske kompleksiteten i dette designet er ganske plagsom, inkludert vridning fleksible interne komponenter og drivaksel kraftoverføring mellom motorer. De nyeste tiltrotor-designene har to rotorer i en side-by – side-konfigurasjon. Hvis et slikt fartøy blir fløyet på en måte der det går inn i en virvelringstilstand, vil en av rotorene alltid komme inn litt før den andre, noe som får flyet til å utføre en drastisk og uplanlagt rulle.

Pre-Verdenskrig 1, British Army Airship Delta, utstyrt med svingbare propeller

Thrust vectoring brukes også som en kontrollmekanisme for luftskip. En tidlig søknad var British Army Airship Delta, som først fløy i 1912. Det ble senere brukt på HMA (His Majesty ‘ S Airship) no. 9r, Et britisk rigid luftskip som fløy første gang i 1916 og usa på 1930-tallet. Navy stive luftskip USS Akron Og Uss Macon som ble brukt som luftbårne hangarskip, og en lignende form for thrust vectoring er også spesielt verdifull i dag for kontroll av moderne ikke-stive luftskip. I denne bruken støttes det meste av lasten vanligvis av oppdrift og vektorert trykk brukes til å kontrollere flyets bevegelse. Det første luftskipet som brukte et kontrollsystem basert på trykkluft var Enrico Forlaninis Omnia Dir på 1930-tallet.

et design for en jet som inneholdt trykkvektorering ble sendt i 1949 til British Air Ministry av Percy Walwyn; Walwyns tegninger er bevart Ved National Aerospace Library Ved Farnborough. Offisiell interesse ble redusert da det ble innsett at designeren var pasient på et mentalsykehus.

Nå blir undersøkt, fluidic Thrust Vectoring (FTV) viderekobler thrust via sekundære fluidic injeksjoner. Tester viser at luft tvunget inn i en jetmotor eksos strøm kan avlede skyvekraft opp til 15 grader. Slike dyser er ønskelige for deres lavere masse og kostnad (opptil 50% mindre), treghet (for raskere, sterkere kontrollrespons), kompleksitet (mekanisk enklere, færre eller ingen bevegelige deler eller overflater, mindre vedlikehold) og radartverrsnitt for stealth. Dette vil trolig bli brukt i mange ubemannede luftfartøyer (Uaver) og 6. generasjons jagerfly.