Foguetes balísticos e missilesEdit

Momentos gerados por diferentes impulso cardan ângulos

Animação do movimento de um foguete como o impulso é vetoriais inverter o bico

Grafite de escape palhetas em uma V-2 motor de foguete do bocal

Nominalmente, a linha de ação da o vetor de impulso de um bico de foguete passa através do centro de massa do veículo, gerando zero momento líquido sobre o centro de massa. É possível gerar momentos de passo e guinada desviando o vetor de impulso do foguete principal para que ele não passe pelo centro de massa. Como a linha de ação é geralmente orientada quase paralela ao eixo de rolamento, o controle de rolamento geralmente requer o uso de dois ou mais bicos articulados separadamente ou um sistema completamente separado, tais como barbatanas, ou palhetas na nuvem de escape do motor do foguete, desviando o impulso principal. O controlo do vector de impulso (TVC) só é possível quando o sistema de propulsão está a criar impulso; são necessários mecanismos separados para o controlo da atitude e da trajectória de voo durante outras fases do voo.Vectorização do impulso pode ser alcançada por quatro meios básicos: motores de empuxo ou agulhetas de fluxo reactivo propulsores auxiliares de Vernier, também conhecidos por hélices de jacto, também conhecidos por hélices de jacto de jacto, de propulsão de empuxo, para muitos foguetes líquidos, é conseguida através de gimbaling. o motor todo. Isto envolve mover toda a câmara de combustão e campainha exterior do motor como no Titan II dois motores de primeira fase, ou até mesmo todo o conjunto do motor, incluindo o combustível relacionado e bombas de oxidante. O Saturn V e o vaivém espacial usavam motores empalados.

mais tarde Um método desenvolvido para o sólido propelente mísseis balísticos atinge thrust vectoring desviando apenas o bico do foguete usando atuadores elétricos ou cilindros hidráulicos. O bocal é ligado ao míssil através de uma junta de esferas com um furo no centro, ou um selo flexível feito de um material termicamente resistente, o último geralmente requer mais torque e um sistema de acionamento de maior potência. Os sistemas Trident C4 e D5 são controlados através de tubeiras accionadas hidráulicamente. Os SRBs da STS usaram bicos de empanada.

propelente injectionEdit

outro método de Vectorização do impulso usado em mísseis balísticos propulsores sólidos é a injecção de líquido, no qual o bocal do foguete é fixo, mas um fluido é introduzido no fluxo de escape dos injetores montados em torno da extremidade traseira do míssil. Se o líquido é injetado em apenas um lado do míssil, ele modifica esse lado da nuvem de escape, resultando em diferente impulso nesse lado e uma força líquida assimétrica no míssil. Este foi o sistema de controle usado no Minuteman II e nos primeiros SLBMs da Marinha dos Estados Unidos.

Vernier thrustersEdit

um efeito semelhante ao Vectoring do impulso pode ser produzido com múltiplos propulsores vernier, pequenas câmaras de combustão auxiliares que não têm seus próprios turbopumbos e podem gimbal em um eixo. Estes foram usados nos mísseis Atlas E R-7 e ainda são usados no foguete Soyuz, que é descendente do R-7, mas raramente são usados em novos projetos devido à sua complexidade e peso. Estes são distintos dos propulsores do sistema de controle de reação, que são motores de foguete fixos e independentes usados para manobrar no espaço.

Vanesedit de escape

um dos primeiros métodos de vectoração do impulso em motores de foguete foi colocar hélices na corrente de escape do motor. Estas hélices de escape ou hélices de jato permitem que o impulso seja desviado sem mover qualquer parte do motor, mas reduzem a eficiência do foguete. Eles têm o benefício de permitir o controle de rolamento com apenas um único motor, que o bico gimbaling não. O V-2 usava palhetas de exaustão de grafite e palhetas aerodinâmicas, assim como o Redstone, derivado do V-2. Os foguetes Sapphire e Nexo do grupo Amador Copenhagen Suborbitals fornecem um exemplo moderno de hélices de jato. As palhetas de jacto devem ser feitas de material refractário ou arrefecidas de forma activa para evitar a sua fusão. A safira usou palhetas de cobre sólido para a alta capacidade térmica e condutividade térmica do cobre, e Nexo usou grafite para o seu ponto de fusão elevado, mas a menos que resfriado ativamente, as palhetas de jato sofrerão erosão significativa. Isto, combinado com a ineficiência das hélices a jato, impede a sua utilização em novos foguetes.mísseis tácticos e pequenos projéteis edit alguns mísseis tácticos atmosféricos de menor dimensão, tais como o aim-9X Sidewinder, escew flight control surfaces e, em vez disso, usam palhetas mecânicas para deflectir os gases de escape do motor para um lado.Vectorização de impulso é uma forma de reduzir o alcance mínimo de um míssil, antes do qual ele não pode atingir uma velocidade suficientemente alta para que suas pequenas superfícies aerodinâmicas produzam manobras eficazes. Por exemplo, mísseis anti-tanque como o ERYX e o PARS 3 LR usam Vectoring de impulso por esta razão.alguns outros projécteis que utilizam Vectorização do impulso:

• 9M330
• Strix argamassa rodada usa doze barriga lateral propulsor de foguetes para fornecer terminal correções de curso
• AAD usa palhetas
• QRSAM usa palhetas
• MPATGM usa palhetas
• Barak 8 usa palhetas
• A-Darter usa palhetas
• ASRAAM usa palhetas
• R-73 (míssil) usa palhetas
• HQ-9 usa palhetas
• PL-10 (ASR) usa palhetas
• MICA (míssil) usa palhetas
• PARS 3 LR usa palhetas
• mísseis Aster família combina controle aerodinâmico e o direto do vetor de impulso control called “PIF-PAF”
• AIM-9X uses four jet vanes inside The Escape, that move as barbatanas move.9M96E usa um sistema de controle dinâmico de gás que permite manobras em altitudes de até 35 km a forças superiores a 20g, o que permite o engajamento de mísseis balísticos não estratégicos.
• 9K720 Iskander é controlado durante todo o voo com superfícies de controlo aerodinâmico e dinâmico a gás.

AircraftEdit

a maioria das aeronaves de impulso vectorizado operacionais utilizam turbofans com bicos rotativos ou hélices para desviar a corrente de escape. This method can successfully deflect thrust through as much as 90 graus, relative to the aircraft centerline. No entanto, o motor deve ser dimensionado para elevação vertical, em vez de voo normal, o que resulta em uma penalização de peso. O Afterburning (ou queima de câmara de Plenum, PCB, no fluxo de derivação) é difícil de incorporar e é impraticável para a decolagem e pouso vectoring impulso, porque o escape muito quente pode danificar as superfícies da pista. Sem pós-combustão é difícil alcançar velocidades de voo supersônicas. Um motor de PCB, O Bristol Siddeley Bs100, foi cancelado em 1965.

Tiltrotor aeronave vetor empuxo através de rotação de motor turboélice barquinha. As complexidades mecânicas deste projeto são bastante problemáticas, incluindo componentes internos flexíveis de torção e transferência de energia de transmissão entre motores. A maioria dos projetos atuais do tiltrotor apresentam dois rotores em uma configuração lado a lado. Se tal embarcação é pilotada de uma forma onde entra em um estado de anel vórtice, um dos rotores sempre entra ligeiramente antes do outro, fazendo com que a aeronave para executar um rolo drástico e não planejado.

O pré-segunda Guerra Mundial 1, do Exército Britânico aeronave da Delta, equipado com o giro das hélices

Thrust vectoring também é usado como um mecanismo de controle para aeronaves. Uma aplicação inicial foi o dirigível Delta Do Exército britânico, que voou pela primeira vez em 1912. Mais tarde foi usado no HMA (dirigível de Sua Majestade) No. 9r, um dirigível rígido britânico que voou pela primeira vez em 1916 e o twin 1930s-era dos Estados Unidos. Navy rigid airships USS Akron and USS Macon that were used as airborne aircraft carriers, and a similar form of thrust vectoring is also particularly valuable today for the control of modern non-rigid Aircraft. Neste Uso, A maior parte da carga é normalmente suportada pela flutuabilidade e impulso vetorial é usado para controlar o movimento da aeronave. O primeiro dirigível que usou um sistema de controle baseado no ar pressurizado foi a Omnia Dir de Enrico Forlanini na década de 1930.; Os desenhos de Walwyn estão preservados na Biblioteca Nacional aeroespacial em Farnborough. O interesse oficial foi reduzido quando se percebeu que o designer era um paciente em um hospital psiquiátrico.

actualmente a ser investigado, o Vectoring fluídico do impulso (FTV) desvia o impulso através de injecções fluídicas secundárias. Os testes mostram que o ar forçado a uma corrente de escape do motor a jato pode desviar o impulso para 15 graus. Tais bicos são desejáveis por sua menor massa e custo (até 50% menos), inércia (para uma resposta de controle mais rápida e mais forte), complexidade (mecanicamente mais simples, menos ou nenhuma parte móvel ou superfícies, menos manutenção), e seção transversal de radar para furtividade. Isto provavelmente será usado em muitos veículos aéreos não tripulados (VANTs), e aeronaves de caça de 6ª geração.