Роллерон

Роллерон используемых — это тип элеронов, в ракетах и обеспечивающих пассивную стабилизацию от вращения. Хотя чаще всего он используется для стабилизации от крена , его также можно использовать для противодействия рысканию и тангажу . ^{[ 1 ]}

В начале 1950-х годов были выпущены первые ролики. Его ценность для динамической стабилизации ракет привела к тому, что его быстро изучил Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA). Это оказалось более компактным, простым и надежным решением управления креном, чем предыдущие методы, такие как комбинация сервомеханизмов и элеронов. Устройства «Роллероны» широко использовались на маневренных ракетах «воздух-воздух» ближнего радиуса действия , таких как широко распространенная AIM-9 Sidewinder . Ракетные транспортные средства также стали еще одним распространенным применением.

История

В начале 1950-х годов появились первые образцы роликов, иногда первоначально называемых демпфером крена . Из-за своей потенциальной ценности в качестве устройства стабилизации ракеты он быстро стал предметом углубленной оценки Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA) и других организаций. ^{[ 2 ]} Первые ракеты, использовавшиеся к середине 1950-х годов, характеризовались ограниченным демпфированием аэродинамического крена вследствие использования несущих поверхностей с малым удлинением. Историческим решением этой проблемы была установка сервомеханизма для определения скорости крена и внесения корректировок в обычный элерон для противодействия по мере необходимости; такой подход добавлял сложности и веса и занимал ограниченное пространство. Поэтому срочно стали искать менее агрессивные методы, отдавая предпочтение тем, которые вообще не требуют внутреннего компонента. ^{[ 3 ]}

К ноябрю 1956 года NACA определило, что роллерон имеет надежный подход к проектированию конфигураций ракет. ^{[ 3 ]} По указанию американских военных были проведены дальнейшие испытания для проверки его эффективности на серийных ракетах. ^{[ 4 ]} В целом, дальнейшие инновации и патенты, связанные с роллеронами. в последующие десятилетия были сделаны ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} В 1990-е годы роллерон и его потенциальные применения продолжали изучаться различными организациями и странами. ^{[ 1 ]}

Функция

Роллерон – относительно простое и недорогое стабилизирующее устройство. ^{[ 7 ]} Основным элементом роллера является металлический маховик , который обычно расположен на заднем конце плавника . По окружности колеса есть выемки; эти выемки намеренно выступают вперед, чтобы максимально увеличить их взаимодействие с воздушным потоком. Таким образом, пока ракета движется по воздуху, возникающий в результате воздушный поток заставляет ролик вращаться. ^{[ 8 ]} Роллероны также используются на ракетах класса «земля-воздух» 9М31 и 9М37 « Стрела-1» и «Стрела-10» систем ПВО . перед запуском. ^{[ 9 ]} Во время вращения маховик сопротивляется любым боковым силам, действующим на него, подобно гироскопу . Преимущество этого гироскопического движения состоит в том, что оно противодействует нежелательной тенденции ракеты вращаться вокруг своей центральной оси, динамически стабилизируя ее полет. ^{[ 7 ]} Помимо стабилизации от крена , аналогичный эффект может быть также обеспечен для рыскания и тангажа . ^{[ 1 ]}

Было оценено, что он очень ценен для ракет, требующих высокого уровня маневренности, которые используются в воздушных боях на ближней дистанции между истребителями. ^{[ 1 ]} Первым применением роллерона стала AIM-9 Sidewinder , известная ракета класса «воздух-воздух» . Такие устройства присутствуют на всех четырех его задних крыльях. Устраняя тенденцию к крену, роллерон значительно облегчает выполнение ракетой своих основных функций, таких как сопровождение цели. ^{[ 7 ]}^{[ 10 ]} Кроме того, роллер также стал типичной особенностью ракетных транспортных средств. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Дер-Рен Таур; Дженг-Шинг Черн (22 августа 2012 г.). «Динамика роллеронов в ракетном применении» . 24-я конференция по механике атмосферного полета, 9 августа 1999 г. - 11 августа 1999 г. дои : 10.2514/6.1999-4260 .
^ Нэйсон, Мартин Л.; Браун, Кларенс А. младший; Рок, Руперт С. (15 сентября 1955 г.). «Оценка системы стабилизации скорости роликового крена для конфигурации ракеты «Утка» при числах Маха от 0,9 до 2,3» . Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA).
^ Jump up to: ^а ^б Нэйсон, Мартин Л. (29 ноября 1956 г.). «Полуграфический метод определения характеристик качения ракет с роликовым вооружением» . Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA).
^ Кларенс А. Браун младший; Мартин Л. Нэйсон (29 апреля 1954 г.). «Летное исследование для оценки системы стабилизации скорости крена военно-морской артиллерийской испытательной станции Sidewinder Missile при числах Маха от 0,9 20 2,3» . Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA).
^ Гарри Б. Портер; Роберт А. Вайнхардт (1970). «US3640484A: Механизм разблокировки» .
^ Грин, Рональд В. (июль 1980 г.). «Аэробаллистический анализ ERB/TIGER II: аэродинамический испытательный блок ATU-2 (SLA R7150J2)» . osti.gov. дои : 10.2172/5233735 . S2CID 107835834 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Jump up to: ^а ^б ^с Харрис, Том (3 октября 2002 г.). «Роллероны объяснили» . Howstuffworks.com . Проверено 23 мая 2022 г.
^ Генри Спенсер ; Стивен Касов. «Роллерон объяснил» . группа новостей sci.space.tech . Проверено 23 мая 2022 г.
^ История электрооптических управляемых ракет (PDF) . Хпасп. 2016. с. 17.
^ «Ракета Сайдвиндер» . Смитсоновский институт . Проверено 23 мая 2022 г.
^ фон Бенгтсон, Кристиан (25 октября 2011 г.). «Подъём в воздух» . проводной.com.
^ Мунц, Джейми (2013). «Проектирование механических систем летательного ракетного аппарата» . espace.library.uq.edu.au.

Внешние ссылки

Необычный механизм: Роллер , Сделать журнал
Испытание роллерона ракеты любительской постройки
Демонстрация роллеронов на YouTube

[rolldyanamics_1999-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Дер-Рен Таур; Дженг-Шинг Черн (22 августа 2012 г.). «Динамика роллеронов в ракетном применении» . 24-я конференция по механике атмосферного полета, 9 августа 1999 г. - 11 августа 1999 г. дои : 10.2514/6.1999-4260 .

[NACA_1955-2] Нэйсон, Мартин Л.; Браун, Кларенс А. младший; Рок, Руперт С. (15 сентября 1955 г.). «Оценка системы стабилизации скорости роликового крена для конфигурации ракеты «Утка» при числах Маха от 0,9 до 2,3» . Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA).

[NACA_1956-3] Jump up to: ^а ^б Нэйсон, Мартин Л. (29 ноября 1956 г.). «Полуграфический метод определения характеристик качения ракет с роликовым вооружением» . Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA).

[4] Кларенс А. Браун младший; Мартин Л. Нэйсон (29 апреля 1954 г.). «Летное исследование для оценки системы стабилизации скорости крена военно-морской артиллерийской испытательной станции Sidewinder Missile при числах Маха от 0,9 20 2,3» . Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA).

[5] Гарри Б. Портер; Роберт А. Вайнхардт (1970). «US3640484A: Механизм разблокировки» .

[6] Грин, Рональд В. (июль 1980 г.). «Аэробаллистический анализ ERB/TIGER II: аэродинамический испытательный блок ATU-2 (SLA R7150J2)» . osti.gov. дои : 10.2172/5233735 . S2CID 107835834 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[howstuffworks-7] Jump up to: ^а ^б ^с Харрис, Том (3 октября 2002 г.). «Роллероны объяснили» . Howstuffworks.com . Проверено 23 мая 2022 г.

[8] Генри Спенсер ; Стивен Касов. «Роллерон объяснил» . группа новостей sci.space.tech . Проверено 23 мая 2022 г.

[9] История электрооптических управляемых ракет (PDF) . Хпасп. 2016. с. 17.

[10] «Ракета Сайдвиндер» . Смитсоновский институт . Проверено 23 мая 2022 г.

[11] фон Бенгтсон, Кристиан (25 октября 2011 г.). «Подъём в воздух» . проводной.com.

[12] Мунц, Джейми (2013). «Проектирование механических систем летательного ракетного аппарата» . espace.library.uq.edu.au.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]