لماذا غاليري الصواريخ باهظة الثمن؟

تستند هذه المقالة على دوافع وطلبات التعليق التالي:

هدية الصيد

في الوقت الحالي ، يبلغ سعر المعارض للصواريخ حوالي 5-7 ملايين دولار. يسأل الكثير من الناس: لماذا هي باهظة الثمن؟ بعد كل شيء ، إنها مجرد قطعة معدنية للحماية. هذا ليس صحيحًا تمامًا ، فهو ليس مجرد قطعة معدنية ، على الرغم من أن هذا التصميم مصنوع لحماية الحمولة.

لنبدأ صغيرة. كل كيلوغرام من المعارض يقلل من وزن الحمولة. لذلك ، يتم استخدام المركبات خفيفة الوزن مع التعزيز الهيكلي بواسطة سبائك خفيفة ، عادة سبائك الألومنيوم. يشبه التصميم قرص العسل (isogrid). يبلغ وزن معرض فالكون 9 بقطر 5.2 متر حوالي 1.9 طن.



يتم التعامل مع اختيار المواد أيضًا بعناية خاصة ، لأن الهدية يجب أن تحمي من تدفق الهواء الحر ، من إشعاع EMI ، من درجات الحرارة القصوى ، من الاهتزازات الأخرى والضغوط الميكانيكية على PN. على سبيل المثال ، يمر Falcon Heavy حاجز الصوت على ارتفاع حوالي 10 كم ، ثم يتسارع إلى 7-8 ماخ (2-3 كم / ثانية). على هذه المرتفعات ، لا يزال الهواء كثيفًا للغاية ويخضع المعرض للتدفئة القوية مع التبريد السريع في الغلاف الجوي العلوي. يمكن أن تكون تقلبات درجة الحرارة من 100 درجة مئوية إلى -100 درجة مئوية في فترة زمنية قصيرة (حوالي دقيقة). لذلك ، يجب أن تكون المادة مقاومة للتغيرات السريعة في درجة الحرارة.

باستخدام هدية رأس الصاروخ كمثال ، ضع في اعتبارك تأثير التسخين الديناميكي الهوائي عليه. يوضح الشكل التغيير في تدفق الحرارة الحملية في أنف الهدية الذي يحدث عندما يتم منع تدفق الغاز بالقرب من السطح المبسط.


يتسبب هذا التدفق الحراري في تسخين سطح هدية الرأس (GO). يوضح الشكل التالي توزيع درجة الحرارة على سطح GO


كما يتضح من الشكل ، تتجاوز درجة حرارة القوس GO قيمة التشغيل المسموح بها لسبائك الألومنيوم. لذلك ، على السطح الخارجي للجزء الأنفي من GO ، يتم تطبيق TZP من البلاستيك المقوى أو الألياف الزجاجية على غلاف فينولي:


تظهر صورة توزيع درجة الحرارة وفقًا لتصميم GO ، الذي يحتوي على TZP من القوس في الشكل:


يمكن ملاحظة من الشكل أنه في الغلاف وفي مجموعة الطاقة الطولية (المراسلين) ، تكون درجة حرارة التشغيل أثناء الرحلة ضمن الحدود المقبولة. ومع ذلك ، بالنسبة للمركبة الفضائية داخل GO ، قد يكون التدفق الحراري من هيكل الرادوم غير مقبول ، ونتيجة لذلك يكون من الضروري العزل الحراري للهيكل المسخن من التجويف الداخلي لـ GO.
يظهر جهاز العزل الحراري (TI) في الشكل:


هذا ضروري للحفاظ على درجة حرارة 10-30 درجة مئوية للمركبة الفضائية تحت هدية.

أيضًا ، يجب أن تكون Fairings قادرة على التهوية ، بحيث أثناء عملية الخروج إلى الفضاء ، قم بتعادل الضغط داخل المقصورة بحيث لا يتم تدمير الهدايا قبل الأوان في الداخل.

هناك تعقيد آخر هو أن الفتحات يجب أن تفتح بشكل مثالي حتى لا تتلف الحمولات ومراحل الصواريخ تحتها بسرعة حوالي 3-4 كم / ثانية ، أي أنه يجب أن تكون هناك آلية خاصة لفصل المعارض عن الحمولات دون الإضرار بالحمولة والخطوة تحتها. فيديو جيد لاختبار Space X Vacuum Fairing في معهد غلين للأبحاث التابع لوكالة ناسا:



من أجل تنفيذ فتح المعرض وفصل الخطوات ككل ، هناك نظام فصل.
تم تصميم نظام الفصل (SR) للفصل والانسحاب من مسار إزالة المراحل المستهلكة ، وكذلك لتجاهل العناصر الهيكلية التي حققت غرضها الوظيفي. يجب أن تضمن العناصر الهيكلية لـ SR قبل التشغيل سلامة تصميم LV وإدراك جميع الأحمال. إن تشغيل عناصر SR سريع جدًا ، ونتيجة لذلك توجد مصادر للطاقة التي يتم إطلاقها بسرعة (المتفجرات ، مراكم الضغط ، الينابيع ، إلخ) على متن الطائرة. بعد تشغيل العناصر المتقطعة ، ديناميات معقدة للنسبية
الحركة. يشمل تكوين ريال سعودي الوحدات والمكونات والآليات التي توفر:
- اتصال موثوق للأجزاء القابلة للفصل وكسر روابط الطاقة ،
- تربية الأجزاء المقسمة.
تتضمن المجموعة الأولى أقفال البيرو ، وأقفال البيرو الهوائية ، والأقفال الميكانيكية ، وعناصر القشرة ذات التفجيرات الخطية. يتم توفير التكاثر عن طريق دافعات (الهواء ، البيرو ، الربيع) ، فوهات للغازات المعززة ، محركات صاروخية تعمل بالوقود الصلب ، دفع المحرك.

نظام فصل Pirobolt:


مقذوف تفجير خطي:


موقع CP لـ Fairing Industry China Industry Corporation:



هناك تعقيد إضافي هو حجم المعارض. حوالي 15 مترا في 5 أمتار. يمكن أن تناسب بسهولة حافلة المدينة. لتصنيع المعارض المعدنية ، يتم استخدام آلات CNC كبيرة خاصة أو أجهزة تعقيم كبيرة جدًا في حالة المركبات. هذه العمليات تتطلب الكثير من الموارد وتستغرق الكثير من الوقت. الأوتوكلاف بوينج:



حسنًا ، يجب ألا تنسى أنه بعد التجميع ، يجب أن يجتاز الاختبار اختبارًا جادًا ، حيث يعتمد بقاء الكمبيالة أثناء عملية الإطلاق على ذلك. تجدر الإشارة إلى أنه ، كما في حالة العيوب مع صاروخ ، سيؤدي عيب في الهدية إلى فقدان الكمبيالة وفشل المهمة بعد إطلاق الصاروخ ، عندما لا يمكن إلغاء الإطلاق.

رجل على خلفية هدية لمقارنة الأحجام:



مخطط هدية:



في بعض الأحيان ، عند بدء تشغيل الأدوات الرفيعة ، يُطلب من Fairings إنشاء جو غرفة نظيفة والحفاظ عليه داخل المقصورة. هذا يفرض صعوبات إضافية في تصميم المعارض ويساهم في زيادة السعر.

تحديث
تمت إضافة معلومات إضافية.