4 سیستم یک موشک چیست؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3222

سپاس: 5492

جنسیت:

تماس:

4 سیستم یک موشک چیست؟

پست توسط rohamavation »

چهار سیستم اصلی در یک موشک در مقیاس کامل وجود دارد. سیستم ساختاری، سیستم محموله، سیستم هدایت و پیشرانه.
چهار جزء اصلی برای هر موشک در مقیاس کامل وجود دارد. سیستم ساختاری یا قاب، سیستم محموله، سیستم هدایت و پیشرانه. سیستم ساختاری موشک شامل تمام قسمت هایی است که قاب موشک را تشکیل می دهند. بدنه استوانه ای، فیرینگ ها و هر باله کنترلی. عملکرد سیستم سازه ای انتقال بارهای ناشی از نیروهای ایجاد شده در طول پرواز و ایجاد پسای آیرودینامیکی کم برای پرواز در جو است.
سازه های موشکی باید محکم اما سبک باشند. عملکرد موشک به طور مستقیم به وزن سازه بستگی دارد. انواع نسبت های جرمی برای توصیف وزن ساختاری موشک استفاده می شود. توزیع وزن ساختاری نیز بر مرکز ثقل موشک تأثیر می گذارد که به نوبه خود بر پایداری و کنترل موشک تأثیر می گذارد. در طول پرواز یک موشک به مدار، برخی از بخش‌های سازه طی فرآیندی به نام مرحله‌بندی دور انداخته می‌شوند.چهار جزء اصلی برای هر موشک در مقیاس کامل وجود دارد. سیستم ساختاری یا قاب، سیستم محموله، سیستم هدایت و پیشرانه. نیروی محرکه موشک شامل تمام قطعاتی است که موتور موشک را تشکیل می دهند. پمپ های تانک، پیشرانه ها، سر برق و نازل موشک. وظیفه پیشرانه تولید نیروی رانش است.
رانش نیرویی است که موشک را در هوا و فضا به حرکت در می آورد. نیروی رانش توسط سیستم رانش موشک ایجاد می شود. سیستم‌های رانش مختلف نیروی رانش را به روش‌های مختلفی توسعه می‌دهند، اما تمام نیروی رانش از طریق برخی اعمال قانون سوم حرکت نیوتن ایجاد می‌شود. برای هر عملی یک واکنش برابر و مخالف وجود دارد. در هر سیستم محرکه ای، یک سیال در حال کار توسط سیستم شتاب می گیرد و واکنش به این شتاب باعث ایجاد نیرویی بر روی سیستم می شود. یک مشتق کلی از معادله رانش نشان می دهد که مقدار رانش ایجاد شده به جریان جرمی از طریق موتور و سرعت خروج گاز بستگی دارد.
در موتور موشک، سوخت و یک منبع اکسیژن به نام اکسید کننده مخلوط شده و در یک محفظه احتراق منفجر می شوند. احتراق اگزوز داغ تولید می کند که از یک نازل عبور داده می شود تا جریان را تسریع کند و نیروی رانش ایجاد کند. برای موشک، گاز تسریع شده یا سیال در حال کار، اگزوز داغی است که در طی احتراق تولید می شود. این سیال کاری متفاوت از آنچه در موتورهای توربین گازی یا هواپیمای پروانه دار می بینید است. موتورهای توربین و ملخ ها از هوای جو به عنوان سیال کار استفاده می کنند، اما موشک ها از گازهای خروجی ناشی از احتراق استفاده می کنند. در فضای بیرونی جو وجود ندارد بنابراین توربین ها و ملخ ها نمی توانند در آنجا کار کنند. این توضیح می دهد که چرا یک موشک در فضا کار می کند اما یک موتور توربین یا یک ملخ کار نمی کند.
دو دسته اصلی از موتورهای موشک وجود دارد. موشک های مایع و موشک های جامد. در یک موشک مایع، پیشران ها، سوخت و اکسید کننده، به طور جداگانه به عنوان مایع ذخیره می شوند و به داخل محفظه احتراق نازل پمپ می شوند که در آن سوختن اتفاق می افتد. در یک موشک جامد، پیشرانه ها با هم مخلوط شده و در یک استوانه جامد بسته بندی می شوند. در شرایط دمایی معمولی، پیشرانه ها نمی سوزند. اما در صورت قرار گرفتن در معرض منبع حرارتی که توسط یک جرقه زنی تامین می شود، می سوزند. پس از شروع احتراق، تا زمانی که تمام پیشرانه تمام شود ادامه می یابد. با یک موشک مایع، می توانید نیروی رانش را با خاموش کردن جریان پیشران متوقف کنید. اما با یک موشک جامد، شما باید بدنه را از بین ببرید تا موتور متوقف شود. موشک های مایع به دلیل پمپ ها و مخازن ذخیره سازی، سنگین تر و پیچیده تر هستند. پیشرانه ها درست قبل از پرتاب در موشک بارگذاری می شوند. کنترل یک موشک جامد بسیار ساده تر است و می تواند سال ها قبل از شلیک بنشیند.
سیستم ساختاری موشک شامل تمام قسمت هایی است که قاب موشک را تشکیل می دهند. بدنه استوانه ای، فیرینگ ها و هر باله کنترلی.یک موشک دارای چهار (4) قسمت اصلی است: مخروط دماغه، باله ها، بدنه موشک و موتور. مخروط بینی محموله یا محموله را حمل می کند. محموله های معمولی شامل فضانوردان، ماهواره ها، ابزارهای علمی و حتی مواد منفجره است. مخروط دماغه ممکن است دارای سیستم هدایتی نیز باشد که جهت پرواز راکت را کنترل می کند در هنگام پرواز، موشک تحت تأثیر نیروهای وزن، رانش و آیرودینامیک قرار می گیرد. . قطعات زیادی وجود دارند که یک موشک را تشکیل می دهند. برای طراحی و تجزیه و تحلیل، مهندسان قطعاتی را که عملکرد یکسانی دارند در سیستم ها گروه بندی می کنند. چهار سیستم اصلی در یک موشک در مقیاس کامل وجود دارد. سیستم ساختاری، سیستم محموله، سیستم هدایت و پیشرانه.
سیستم ساختاری یا قاب، شبیه بدنه هواپیما است. این قاب از مواد بسیار محکم اما سبک وزن مانند تیتانیوم یا آلومینیوم ساخته شده است و معمولاً از "طبقه‌های" بلندی استفاده می‌کند که از بالا به پایین کشیده می‌شوند و به حلقه‌هایی متصل هستند که در اطراف دور می‌چرخند. سپس "پوست" به رشته ها و حلقه ها متصل می شود تا شکل اصلی موشک را تشکیل دهد. پوست ممکن است با یک سیستم حفاظت حرارتی پوشانده شود تا از گرمای اصطکاک هوا در طول پرواز جلوگیری کند و در دمای سرد مورد نیاز برای سوخت‌ها و اکسیدکننده‌های خاص قرار گیرد. باله ها به برخی از موشک ها در پایین قاب متصل می شوند تا در طول پرواز پایداری کنند.
سیستم محموله یک موشک به ماموریت موشک بستگی دارد. محموله V2 آلمانی که شامل چندین هزار پوند مواد منفجره بود. پس از جنگ جهانی دوم، بسیاری از کشورها موشک های بالستیک هدایت شونده مجهز به کلاهک هسته ای را برای محموله تولید کردند. همان موشک ها برای پرتاب ماهواره هایی با طیف وسیعی از ماموریت ها اصلاح شدند. ارتباطات، نظارت بر آب و هوا، جاسوسی، اکتشاف سیاره‌ای و رصدخانه‌ها، مانند تلسکوپ فضایی هابل. موشک‌های ویژه‌ای برای پرتاب مردم به مدار زمین و روی سطح ماه ساخته شدند.
سیستم هدایت یک موشک ممکن است شامل حسگرهای بسیار پیچیده، رایانه های روی برد، رادارها و تجهیزات ارتباطی برای مانور موشک در حین پرواز باشد. روش های مختلفی برای کنترل موشک ها در حال پرواز توسعه داده شده است. سیستم هدایت V2 شامل پره های کوچکی در اگزوز نازل بود تا نیروی رانش از موتور منحرف شود. موشک های مدرن معمولا نازل را برای مانور موشک می چرخانند. سیستم هدایت نیز باید سطحی از پایداری را فراهم کند تا موشک در حین پرواز سقوط نکند.
بیشتر موشک های در مقیاس کامل، سیستم رانش است. دو دسته اصلی از سیستم های رانش وجود دارد، موتورهای موشک مایع و موتورهای موشک جامد. V2 از یک موتور موشک مایع متشکل از مخازن سوخت و اکسید کننده (موتور پیشران)، پمپ ها، یک محفظه احتراق با نازل و لوله کشی مرتبط استفاده می کرد. شاتل فضایی، دلتا ۲ و تیتان ۳ همگی از تسمه های موشکی جامد استفاده می کنند.
بر اساس عملکرد به ساختار، محموله، هدایت و سیستم های رانش گروه بندی شده اند. گروه بندی های احتمالی دیگری نیز وجود دارد. به منظور تعیین وزن و عملکرد پرواز، مهندسان اغلب محموله، ساختار، ساختار پیشرانه (نازل، پمپ ها، مخازن و غیره) و هدایت را در یک پارامتر وزن خالی گروه بندی می کنند. سپس وزن باقیمانده پیشران تنها عاملی است که با گذشت زمان هنگام تعیین عملکرد موشک تغییر می کند.
تصویر

ارسال پست