Реклама Google — средство выживания форумов :)
NASA поставит на ракеты гигантские рессоры
http://img.lenta.ru/news/2008/08/20/absorbers/picture.jpg
Инженерам NASA удалось решить проблему вибрации ракеты "Арес I" (Ares I) в первые минуты полета с помощью гигантских высокотехнологичных амортизаторов. Об этом было заявлено на состоявшейся 19 августа пресс-конференции представителей NASA, сообщает AP.
На "Арес" предполагается устанавливать совершенно новые двигатели - гораздо более мощные чем те, которые используются в современных ракетах-носителях . Результатом этого становится увеличение вибрации в первые моменты полета, когда ракета преодолевает нижние слои атмосферы. Расчеты показали, что вибрация может быть настолько сильной, что способна нанести вред оборудованию на борту и даже здоровью экипажа.
Для решения этой проблемы предлагается установить в основание ракеты 16 специальных амортизаторов, которые представляют собой 50-килограммовые грузы, прикрепленные к рессорам. Специальные управляемые электромоторы приводят в движение эти грузы по вертикали, создавая таким образом "контролируемую вибрацию", которая гасит вибрацию от двигателей. Кроме этого, дополнительный 17-й амортизатор несколько иной конструкции будет установлен в центре ракеты: он представляет собой круговую систему весов.
Проблему вибрации специалисты NASA безуспешно пытались решить в течение года. По их словам, теперь не осталось принципиальных препятствия для создания новой ракеты.
Напомним, что ракеты класса "Арес" разрабатываются NASA в рамках программы Constellation ("Созвездие"). Планируется, что именно они станут основным транспортным средством для доставки американских астронавтов на МКС и будущей экспедиции на Луну 2020. Первый рабочий старт "Ареса" назначен на 2015 год, однако предварительные пуски уже много раз откладывались. Lenta.ru: Наука и техника: NASA поставит на ракеты гигантские рессоры
Усиление и развитие колебаний до разрушающих амплитуд происходит в результате взаимодействия между колебаниями упругой конструкции корпуса ракеты и работой жидкостного ракетного двигателя. Физическая картина развития колебаний довольно проста и сводится к следующему. В результате случайных причин, которых всегда достаточно, возникают первноачальные небольшие колебания упругого корпуса ракеты на собственных частотах. Вибрации корпуса вызывают колабания давления компонентов на входе в насосы. Эти колебания, как показывают исследования и опыт, могут возникнуть по двум причинам: 1.за счет возбуждения пульсаций давления в гидравлических трактах подачи компонентов; 2.за счет возбуждения пульсаций в системе наддува баков.
Пульсации в гидравлических трактах возбуждаются потому, что в результате продольных колебаний ракеты и баков, находящиеся в них компоненты будут испытывать переменные продольные ускорения, что отразится в виде возбуждения колебаний давления в выходных трубопроводах. Как правило, эти колебания становятся опасными в конце работы ступени, когда компоненты выработаны из баков.
Пульсации в системе наддува возникают из-за периодических деформаций объема подушки в баках, являющихся следствием колебаний конструкций ракеты.
Пульсации давления в трактах подачи компонентов в свою очередь вызывают пульсации расхода компонентов в КС двигателя и далее пульсации тяги, которые вновь воздействуют на колебания корпуса ракеты. так возникает замкнутая цепочка взаимных воздействий колебаний корпуса ракеты и колебаний тяги двигателя.
При некоторых соотношениях параметров колебания ракеты и тяги двигателя могут совпадать по частоте и фазе - в этом случае происходит взаимное их усиление и амплитуды колебаний быстро могут достигнуть крайних значений для двигателя или ракеты - произойдет разрушение того или другого.
Как показывают исследования, возникновение совместных колебаний двигательной установки и конструкции ракеты наиболее благоприятны в случае близости собственных частот колебаний системы питания и конструкции ракеты.
А.П.Васильев,В.М.Кудрявцев,В.А.Кузнецов,В.Д.Курпатенков,А.М.Обельницкий,В.М.Поляев,Б.Я.Полуян "Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей"