Каков предел асимметричной конструкции ракеты-носителя?

Глядя на ракету типа "Союз 11А511" (используется для запуска моделей "Союз ТМ" и "АМ"), можно заметить, что тормозные щитки обтекателя полезной нагрузки смещены от идеальной оси (они не совмещены со средним пространством между боковыми блоками БВГ и Д). . Однако сопла эвакуационной колонны SAS выровнены. Это делает обтекатель несколько асимметричным. Понятно, что если ракета проработает более 45 лет, то конструкция исправна; Но мне интересно, есть ли предел для размещения внешних устройств в стороне от оси симметрии. В качестве примера упомяну «Союз», а также твердотопливные двигатели «Титан» 3-й серии, на бортах которых установлены большие топливные баки ТВЦ.Союз вид спереди Танки Titan SRBs TVC

Как насчет космического корабля. Так мало симметрии!
Да, челнок — это самый верхний пример асимметрии.
На нижнем рисунке сохраняется вращательная симметрия, поэтому не будет никакого чистого крутящего момента от тяги. Может возникнуть крутящий момент из-за аэродинамических эффектов, но векторная тяга может легко противостоять этому.
Не могли бы вы пояснить для картинки «Союз», как ваша цветовая маркировка соотносится с вашим текстом? Я не могу понять ни головы, ни хвоста.
Я повторно использовал изображение из обсуждения этой и других проблем в Facebook, отсюда и цвета.
Ооо, я вижу, к чему ты клонишь сейчас с Союзом. Опять же, вращательная симметрия сохраняется, так что можно не беспокоиться о моменте тангажа/рысканья.

Ответы (1)

Без учета аэродинамических эффектов ракета обычно устойчива, если ось ее тяги проходит через ее центр масс.

Поскольку невозможно идеально поддерживать этот баланс из-за ветра, смещения полезной нагрузки, выплескивания топлива и т. д., ракете требуется какой-либо способ коррекции небольших дисбалансов — изменение вектора тяги, стабилизаторы, реактивные колеса, двигатели управления ориентацией или их комбинация. . Это также может компенсировать любую небольшую асимметрию массы конструкции (хотя дизайнеры могут просто добавить балласт с одной стороны, чтобы свести к минимуму необходимость).

В симметричной цилиндрической ракете центр масс всегда более или менее расположен вдоль вертикальной оси ракеты, даже когда центр тяжести смещается при расходовании топлива и сбрасывании ступеней; вектор чистой тяги легко удерживать направленным вдоль вертикальной осевой линии.

Shuttle — самый известный асимметричный корпус. Главные двигатели наклонены наружу, чтобы ось тяги была направлена ​​через центр масс блока, а двигатели установлены на шарнирах, которые могут смещать ось тяги до 10º в любом направлении; твердотопливные ракетные ускорители также имеют сопла с изменяемым вектором тяги, поэтому во всех точках подъема на орбиту чистая тяга может быть направлена ​​​​через смещающийся центр масс.

В принципе, с правильно расположенными и управляемыми элементами тяги даже крайне асимметричная конструкция может стабильно летать, но асимметрия массы обычно сопровождается аэродинамической асимметрией, которую труднее компенсировать, поэтому в отсутствие других факторов, таких как разгонный блок, который требует планировать на посадку, как шаттл - простая цилиндрическая симметрия является оптимальной компоновкой, а простая радиальная симметрия - вторым выбором, если вам нужна дополнительная тяга ускорителя.

Каков предел асимметричной конструкции ракеты-носителя?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v