Аэродинамическая игла (варианты)

Группа изобретений относится к оснастке ракет, преимущественно баллистических, а именно к аэродинамической игле – вариантам ее выполнения. Технический результат – повышение эффективности действия аэродинамической иглы – повышение конечной скорости ракеты и дальности ее полета. Аэродинамическая игла по одному из вариантов выполнена в виде штанги с перфорированной поперечной пластиной. По другому варианту пластина иглы выполнена гибкой в виде многолучевой звезды с лучами в виде лепестков. Также пластина может быть выполнена в виде сложенных и шарнирно закрепленных на конце штанги лепестков, соединенных тягами со скользящей втулкой, расположенной на штанге. При этом пластина обеспечена возможностью ее раскладывания наполовину при выдвижении иглы. По следующему варианту пластина выполнена из круглого конуса и телескопически входящих одно в другое нескольких кольцевых усеченных конусных поверхностей. При этом пластина обеспечена возможностью образования на круглом конусе нескольких кольцевых усеченных конусных поверхностей под действием аэродинамического потока при выдвижении иглы. Одно из решений заключается в том, что аэродинамическая игла содержит штангу. На конце штанги расположена крыльчатка, обеспеченная возможностью вращения лопаток в ее периферийной и центральной частях под действием аэродинамического потока, причем более медленного в периферийной части, чем в центральной части, для создания в последней более мощного скачка уплотнения аэродинамического потока. 5 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к ракетам, преимущественно баллистическим.

Известны такие ракеты, как, например, «Булава» и «Трайдент-2», см. интернет.

Недостатком ракеты «Трайдент-2» является конструкция аэродинамической иглы - на конце телескопической штанги находится поперечная плоская пластина, которая оказывает большое аэродинамическое сопротивление.

Задача и технический результат изобретения - повышение конечной скорости ракеты и дальности ее полета.

ВАРИАНТ 1. Для этого игла выполнена в виде штанги с перфорированной поперечной пластиной. Причем перфорирование выполнено с увеличением площади перфораций к краю пластины. Такая игла создает меньшее аэродинамическое сопротивление, но примерно такой же скачок уплотнения. Перфорирование может иметь традиционный вид в виде расположенных по кольцам отверстий разного диаметра и в разном количестве, а может иметь «паутинообразный» вид, как на фиг. 1.

Работает эта игла так же, как и прототип.

ВАРИАНТ 2. Пластина иглы может быть выполнена гибкой в виде многолучевой звезды с лучами в виде лепестков. Пластина должна быть выполнена достаточно гибкой, чтобы в расчетном диапазоне скоростей (до сброса головного обтекателя) сгибаться под действием набегающего потока и принимать форму, близкую к частично сферической. Для равномерного изгиба пластина должна утончаться к периферии.

На фиг. 2 показана данная пластина.

Работает игла так: от давления набегающего потока лепестки сгибаются и в совокупности приобретают обтекаемую округлую форму.

ВАРИАНТ 3. Практически без увеличения габаритов по сравнению с прототипом пластина может быть выполнена складывающейся, состоящей из шарнирно закрепленных на конце штанги лепестков, соединенных тягами со скользящей втулкой, расположенной на штанге (очень похоже на зонтик). Ограничителем хода скользящей втулки может являться более толстая часть телескопической штанги, а если по соотношениям размеров это невозможно, то скользящая втулка может быть соединена с концом штанги тросом или цепью из термостойкого титанового сплава.

См. фиг. 3, где в сечении показаны: 1 - штанга, 2 - верхняя втулка с шарнирами, 3 - лепестки, 4 - тяги, 5 - скользящая втулка, 6 - тросик или цепь.

Работает этот вариант так: в сложенном состоянии лепестки 3 находятся в одной поперечной плоскости к ракете, а при выдвижении иглы «зонтик» наполовину складывается, приобретая форму на фиг. 3.

ВАРИАНТ 4. Возможен другой вариант складывающейся носовой части иглы. На конце иглы расположен круглый конус, на котором расположены еще несколько круглых кольцевых усеченно-конусных поверхностей, причем из двух соседних конусных поверхностей меньший диаметр большего кольца меньше, чем больший диаметр меньшего кольца.

Этот вариант в сечении показан на фиг. 4, где 1 - штанга, 7 - центральный конус, 8 - конусные кольца.

Работает этот вариант так: в сложенном состоянии кольца телескопически входят одно в другое и занимают мало места. После выдвижения иглы конусные кольца под действием перегрузки занимают положение, показанное на фиг. 4, образуя единый конус.

ВАРИАНТ 5. Скачок уплотнения можно создать не только неподвижным, но и движущимся предметом. Поэтому для уменьшения аэродинамического сопротивления на конце штанги может быть расположена крыльчатка. Однако лопасти крыльчатки не должны иметь постоянный шаг по всему своему радиусу, иначе скачок уплотнения будет слишком слабым. Желательно, чтобы шаг лопастей увеличивался к периферии. Частным случаем такого распределения шага будет лопасть, имеющая постоянный угол атаки (то есть плоская).

Этот вариант показан на фиг. 5, где 1 - штанга, 9 - вращающаяся втулка, 10 - лопасти.

Работает этот вариант так: центральная часть крыльчатки вращается медленно относительно набегающего потока и создает более мощный скачок уплотнения, а периферийная часть лопастей относительно потока почти не вращается и создает менее плотный скачок уплотнения, но зато и меньшее аэродинамическое сопротивление.

Какой из вариантов лучше - покажут только продувки. Причем следует замерять аэродинамическое сопротивление крыльчатки и эквивалентное давление на носовой части ракеты и вычислять общее сопротивление.

1. Аэродинамическая игла, характеризующаяся тем, что она выполнена в виде штанги с перфорированной поперечной пластиной.

2. Игла по п. 1, отличающаяся тем, что перфорирование выполнено с увеличением площади перфораций к краю пластины.

3. Аэродинамическая игла в виде штанги с поперечной пластиной, характеризующаяся тем, что пластина иглы выполнена гибкой в виде многолучевой звезды с лучами в виде лепестков.

4. Игла по п. 3, отличающаяся тем, что пластина утончается к периферии.

5. Аэродинамическая игла в виде штанги с поперечной пластиной, характеризующаяся тем, что пластина выполнена в виде сложенных и шарнирно закрепленных на конце штанги лепестков, соединенных тягами со скользящей втулкой, расположенной на штанге, при этом пластина обеспечена возможностью ее раскладывания наполовину при выдвижении иглы.

6. Игла по п. 5, отличающаяся тем, что скользящая втулка соединена с концом штанги тросом или цепью.

7. Аэродинамическая игла, характеризующаяся тем, что она содержит пластину, выполненную из круглого конуса и телескопически входящих одно в другое нескольких кольцевых усеченных конусных поверхностей, при этом пластина обеспечена возможностью образования на круглом конусе нескольких кольцевых усеченных конусных поверхностей под действием аэродинамического потока при выдвижении иглы.

8. Аэродинамическая игла, характеризующаяся тем, что она содержит штангу, на конце штанги расположена крыльчатка, обеспеченная возможностью вращения лопаток в ее периферийной и центральной частях под действием аэродинамического потока, причем более медленного в периферийной части, чем в центральной части, для создания в последней более мощного скачка уплотнения аэродинамического потока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способам статистического оценивания характеристик ракет. В способе определения оценок летно-технических характеристик ракет по результатам пусков в качестве исходных данных используют результаты измерений любого параметра, при этом в качестве модели оцениваемого параметра используют нестационарную локально-сплайновую модель второй степени гладкости, определяют первичные оценки параметра в дискретные моменты времени.

Группа изобретений относится к способу и системе управления для управления аэродинамическими средствами летательного аппарата и летательному аппарату, содержащему такую систему.

Воздушное транспортное средство, имеющее двусторонне асимметричную конструкцию, содержит корпус, имеющий продольную ось, и асимметрично удлиненные гондолы двигателей.

Изобретение относится к системам управления обтеканием летательного аппарата при дозвуковых и околозвуковых скоростях полета. Импульсный плазменный тепловой актуатор эжекторного типа содержит подводной канал с обратным клапаном, разрядную камеру со встроенными игольчатыми электродами, сопло эжектора, камеру смешения, полость разрежения со щелью, соединяющей полость разрежения с поверхностью крыла, выходной диффузор.

Изобретение относится к летательным аппаратам. Пилон (30) имеет обтекаемый профиль, определяемый двумя противоположными боковыми поверхностями и продольно между передней кромкой (31) и задней кромкой (33).

Изобретение относится к способу управления продольным движением самолета на посадке. Для управления продольным движением самолета на посадке формируют основной управляющий сигнал на привод руля высоты, формируют и адаптивно отслеживают заданную высоту полета путем определения и минимизации угла между вектором траекторной скорости полета и направлением на программно имитируемую цель, движущуюся по заданной траектории на заданном расстоянии от центра масс самолета, формируют вспомогательный сигнал на привод секций интерцепторов на этапах захвата и стабилизации глиссады, выравнивания с реализацией ухода на второй круг при необходимости.

Изобретение относится к артиллерии, боеприпасам, в частности к способу уменьшения донного сопротивления снаряда или пули. Тело имеет один канал, связывающий боковую поверхность и донную часть тела.

Изобретение относится к области аэродинамики тел вращения. Осесимметричное тело вращения (ОТВ) (форма снаряда) с оживальной или заостренной носовой частью содержит дополнительный аэродинамический профиль (АП) (фиксированный, цельноповоротный, поворотный с разными осями вращения, разрезной, цельновыдвижной, адаптивный) в калиберном, подкалиберном, надкалиберном положении.

Изобретение относится к авиационной и ракетно-космической технике и касается тепловой защиты частей корпусов летательных аппаратов (ЛА), совершающих полет со сверх- и гиперзвуковыми скоростями.

Группа изобретений относится к оснастке ракет, преимущественно баллистических, а именно к аэродинамической игле – вариантам ее выполнения. Технический результат – повышение эффективности действия аэродинамической иглы – повышение конечной скорости ракеты и дальности ее полета. Аэродинамическая игла по одному из вариантов выполнена в виде штанги с перфорированной поперечной пластиной. По другому варианту пластина иглы выполнена гибкой в виде многолучевой звезды с лучами в виде лепестков. Также пластина может быть выполнена в виде сложенных и шарнирно закрепленных на конце штанги лепестков, соединенных тягами со скользящей втулкой, расположенной на штанге. При этом пластина обеспечена возможностью ее раскладывания наполовину при выдвижении иглы. По следующему варианту пластина выполнена из круглого конуса и телескопически входящих одно в другое нескольких кольцевых усеченных конусных поверхностей. При этом пластина обеспечена возможностью образования на круглом конусе нескольких кольцевых усеченных конусных поверхностей под действием аэродинамического потока при выдвижении иглы. Одно из решений заключается в том, что аэродинамическая игла содержит штангу. На конце штанги расположена крыльчатка, обеспеченная возможностью вращения лопаток в ее периферийной и центральной частях под действием аэродинамического потока, причем более медленного в периферийной части, чем в центральной части, для создания в последней более мощного скачка уплотнения аэродинамического потока. 5 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх