térszerkezetek. Űrhajók és technológia

Bevezetés

A fizika során megtanultam, hogy ahhoz, hogy egy test a Föld mesterséges műholdjává váljon, 8 km/s (I kozmikus sebesség) sebességet kell neki mondani. Ha ilyen sebességet adnak egy testnek vízszintes irányban a Föld felszínén, akkor légkör hiányában a Föld műholdjává válik, amely körpályán kering körülötte.

Ekkora sebességet csak kellően nagy teljesítményű műholdak jelezhetnek űrrakéták. Jelenleg mesterséges műholdak ezrei keringenek a Föld körül!

Más bolygók eléréséhez pedig az űreszközt tájékoztatni kell a II. űrsebességről, ami körülbelül 11,6 km/s! Például ahhoz, hogy elérje a Marsot, amire az amerikaiak hamarosan eljutnak, több mint nyolc és fél hónapig ilyen hatalmas sebességgel kell repülnie! És ez nem számít a Földre visszavezető útnak.

Milyennek kell lennie egy űrhajónak, hogy ilyen hatalmas, elképzelhetetlen sebességeket érjen el?! Ez a téma nagyon érdekelt, és úgy döntöttem, hogy megtanulom az űrhajók tervezésének minden finomságát. Mint kiderült, a gyakorlati tervezés problémái a repülőgépek új formáit eredményezik, és új anyagok kifejlesztését teszik szükségessé, ami viszont új problémákat vet fel, és a régi problémák számos érdekes aspektusát tárja fel mind az alapkutatásban, mind az alkalmazott kutatásban.

anyagokat

A technológia fejlődésének alapja az anyagok tulajdonságainak ismerete. Minden űrhajó sokféle anyagot használ a legkülönfélébb környezetben.

Az elmúlt években drámaian megnőtt a vizsgált anyagok és a számunkra érdekes jellemzők száma. Az űrrepülőgépek létrehozásához felhasznált műszaki anyagok számának gyors növekedését, valamint az űrhajók tervezésének és anyagtulajdonságainak növekvő kölcsönös függését a táblázat szemlélteti. 1. 1953-ban az alumínium, a magnézium, a titán, az acél és a speciális ötvözetek elsősorban repülési anyagokként voltak érdekesek. Öt évvel később, 1958-ban széles körben használták őket a rakétatudományban. 1963-ban ezen anyagcsoportok mindegyike már több száz elem- vagy komponenskombinációt tartalmazott, és az érdeklődésre számot tartó anyagok száma több ezerrel nőtt. Jelenleg szinte mindenhol új és továbbfejlesztett anyagokra van szükség, és a helyzet a jövőben sem fog változni.

Asztal 1

Űrhajó-szerkezetekben használt anyagok

Anyag
Berillium
Szabályozó anyagok termikus rezsim
Termoelektromos anyagok
Fotovoltaikus anyagok
Védőbevonatok
Kerámia
Anyagok menettel megerősítve
Fújható bevonatok (ablatív anyagok)
Réteges anyagok
Polimerek
Tűzálló fémek
Különleges ötvözetek
titánötvözetek
magnéziumötvözetek
Alumíniumötvözetek

Az anyagtudomány és -technológia új ismeretei iránti igény egyetemeinken, magáncégeinken, független kutatószervezeteinken és különböző kormányzati szerveken is visszaköszön. A 2. táblázat némi képet ad a NASA új anyagokkal kapcsolatos, folyamatban lévő kutatásának természetéről és hatóköréről. Ezek a munkák egyaránt tartalmazzák az alapvető ill alkalmazott kutatás. A legnagyobb erőfeszítések a területen összpontosulnak alapkutatás szilárdtestfizikában és kémiában. Itt az anyag atomi szerkezete, az atomok közötti erőkölcsönhatások, az atomok mozgása, és különösen az atomok méretével arányos hibák befolyása érdekes.

2. táblázat

Anyagkutatási Program

A következő kategóriába tartoznak a nagy fajlagos szilárdságú szerkezeti anyagok, mint például a titán, az alumínium és a berillium, a hőálló és tűzálló ötvözetek, a kerámiák és a polimerek. Egy speciális csoportba tartoznak a szuperszonikus szállítórepüléshez szükséges anyagok.

A NASA programjában egyre nagyobb az érdeklődés az elektronikában használt anyagok kategóriája iránt. Kutatások folynak szupravezetőkkel és lézerekkel kapcsolatban. A félvezető csoportban szerves és szervetlen anyagokat egyaránt tanulmányoznak. A termoelektronika területén is folynak kutatások.

Végül az anyagkutatási program az anyagok gyakorlati felhasználásának nagyon általános megfontolásával zárul.

Az anyagkutatási eredmények jövőbeni alkalmazási lehetőségeinek bemutatása érdekében az atomok térbeli elrendeződésének a fémek súrlódási tulajdonságaira gyakorolt ​​hatásának vizsgálatával kapcsolatos tanulmányokra koncentrálok.

Ha lehetséges lenne csökkenteni a súrlódást az érintkező fémfelületek között, akkor ez szinte minden típusú mozgó alkatrészt tartalmazó mechanizmus fejlesztését lehetővé tenné. A legtöbb esetben nagy a súrlódás az illeszkedő felületek között, és kenést alkalmaznak annak csökkentésére. A nem kenhető felületek közötti súrlódási mechanizmus megértése azonban szintén nagyon érdekes.

Az 1. ábra a Lewisnál végzett kutatás néhány eredményét mutatja be Kutatóközpont. A kísérleteket nagy vákuum körülmények között végeztük, mivel a légköri gázok szennyezik a felületeket és drasztikusan megváltoztatják azok súrlódási tulajdonságait. Az első fontos következtetés az, hogy a súrlódási jellemzők tiszta fémek nagymértékben függenek természetes atomszerkezetüktől (lásd az 1. ábra bal oldalát). Amikor a fémek megszilárdulnak, egyesek atomjai hatszögletű térhálót, míg mások atomjai köbös térhálót alkotnak. Kimutatták, hogy a hatszögletű rácsos fémek sokkal kisebb súrlódásúak, mint a köbös rácsos fémek.

1. ábra: Az atomszerkezet hatása a száraz súrlódásra (kenés nélkül).

2. ábra. Hőálló anyagokkal szemben támasztott követelmények.

Az űrjárművek fejlesztése, létrehozása és üzemeltetése során felmerülő komplex szerkezeti, áramköri és technológiai problémák teljes halmazának megoldása lehetetlen az űranyagtudományi eredmények széles körű fejlesztése és megvalósítása nélkül. Az űrjárművek fejlesztése során olyan új anyagokra van szükség, amelyeknek el kell viselniük az űrrepülések terheléseit (magas hőmérséklet és nyomás, indítási szakaszban fellépő vibrációs terhelés, a világűr alacsony hőmérséklete, mélyvákuum, sugárterhelés, mikrorészecskék stb.) kellően alacsony fajsúly ​​. Az erős, gyakran hirtelen átmenetekkel járó fém- és nemfém szerkezetekre és elemekre gyakorolt ​​hatások teljes skálája jelentős hatással van azok mélyszerkezeti tulajdonságaira, és ennek eredményeként a különféle célokat szolgáló űrjárművek megbízhatóságára és tartósságára.

A fémek a rakéta- és űrtechnológiai termékek fő szerkezeti anyagai, tömegük a száraz termékek tömegében több mint 90%. Ezért a termékek taktikai és műszaki jellemzőinek javítását nagymértékben meghatározzák a felhasznált ötvözetek tulajdonságai. Az elmúlt években a lítiummal és szkandiummal ötvözött alumíniumötvözetek új generációját fejlesztették ki és fejlesztik tovább. A hagyományos ötvözetek újakkal való cseréje 10-30%-kal csökkenti az RCT termékszerelvények tömegét a konstrukció típusától függően. Az új szemcsés ötvözetekből az alkatrészek előállításának technológiája, valamint az üzemi hőmérséklet 850 °C-ig történő emelésének lehetősége 10-30%-kal csökkenti az egységek tömegét.

Forradalmi megoldások a XXI. századi RKT ígéretes termékeinek létrehozásában. biztosítani tud új osztály szerkezeti anyagok - intermetallikus vegyületek (kémiai vegyületek titán - alumínium, nikkel - alumínium stb.). Ezek az anyagok alacsony sűrűségűek (3,7-6,0 g/cm 3 ), magas hőállósággal (1200°C-ig), magas korrózióállósággal, hőállósággal és kopásállósággal rendelkeznek.

A jelenleg fejlesztés alatt álló titánötvözet a gépgyártásban gyárthatóságát tekintve egyenértékű lesz a hagyományos rozsdamentes acéllal (nincs szükség ellenőrzött légkörű hegesztő- és hőkezelési berendezésre). Az ötvözet a főként hafniummal és nióbiummal való adalékolás miatt nem oxidálódik, ha 850-900 °C-ra hevítik. Nincs szükség a hegesztett kötések feszültségmentesítő hőkezelésére, így nincs szükség hőkezelő kemencékre és szabályozott atmoszférájú hegesztőkamrákra. Szükség esetén a hegesztett szerelvények hőkezelése a visszamaradó feszültségek megelőzésére (például nagyméretű szerkezetek, mint keretek, rácsok, fenékvédő rácsok stb.) légkörben végezhető utólagos homokfúvás és pácolás nélkül. Az alkatrészek hegesztése csak argonos sugárvédelemmel végezhető, a varrat oxidációjától való félelem nélkül. Az ötvözet széles hőmérsékleti tartományban működik: -253 és +450 °C között. Széles távlatokat nyit a titán rakétatudományi felhasználására a rozsdamentes acélok helyett, és lehetővé teszi a termékek tömegjellemzőinek majdnem megháromszorozását.

Fémes anyagok szilárdságának növelése hagyományos módszerek(ötvözőelem-tartalom növelésével, termomechanikus edzési technológia fejlesztésével stb.) mára kimerítette lehetőségeit. A modern ötvözetek tartalmaznak nagyszámú drága és ritka fémek: kobalt, volfrám, nióbium, molibdén, nikkel stb., ami drasztikusan megnöveli a költségüket. Ezenkívül az ötvözőelemek mennyiségének jelentős növekedése az ötvözetekben zónás és ömlesztett szegregációhoz vezet az öntvényekben, és ennek eredményeként a félkész termékek és a belőlük készült alkatrészek tulajdonságainak anizotrópiája. Az RCT-szerkezetek tulajdonságainak javításában nagy tartalék rejlik az intermetallikus vegyületek alkalmazásában. Az intermetallikus vegyületeken alapuló hőálló szerkezeti anyagok kifejlesztéséhez a titán-alumínium és a nikkel-alumínium, vas-króm-alumínium rendszerek a legérdekesebbek.

Az intermetallikus vegyületek (fémek kémiai vegyületei) szerkezetükben köztes helyet foglalnak el a fémek és a kerámiák között. Összetett kristályszerkezettel rendelkeznek, az atomközi kötésekben a kovalens komponens akár 30%-a is jelen van, ami meghatározza egyedi tulajdonságaikat. fizikai és mechanikai tulajdonságai– nagy hőállóság és hőállóság, magas korrózióállóság a rozsdamentes acélokhoz képest (különösen oxigénben) és magas kopásállóság. Ezenkívül az intermetallikus vegyületek alacsony sűrűséggel rendelkeznek. A titán alapú intermetallikus ötvözetek +850 °С-ig működhetnek védőbevonat nélkül, a nikkel alapú ötvözetek - +1500 °С-ig.

Az intermetallikus vegyületek tulajdonságainak teljes komplexuma forradalmi hatással lehet a technológia számos területére, és mindenekelőtt ígéretes repülőgép-technikai modellek létrehozására, beleértve a hiperszonikus sebességű (M = 25-ig) repülőgépeket is. Az intermetallikus vegyületek meghajtórendszerekben (rotor, állórész, járókerekek, szelepcsoport, hűtetlen fúvókák stb.) alkalmazása 25-30%-kal növeli a motorok fajlagos tolóerejét, és akár 40%-kal csökkenti a szerkezetek tömegét.

Ígéretes nem fémes anyagok. Hőszabályozó bevonatok. Az egyik fő meghatározó tényező Az űrhajó működésének megbízhatósága és tartóssága a termikus rezsim stabilitása, mivel az űrjármű modern optoelektronikai berendezései egy bizonyos hőmérsékleti viszonyok között működnek. Az űrrepülőgép hőszabályzó rendszere különféle hőszabályozó bevonatokat (TRC) tartalmaz, amelyek egyensúlyt teremtenek az űrhajón belüli hőleadás, az űrből elnyelt energia és a világűrbe visszasugárzott energia között.

Az FRP-t hősugárzási jellemzők jellemzik, amelyek a világűr különböző tényezői (különösen az ionizáló sugárzás) hatására változnak, ami az űrhajó belsejében a hőmérséklet növekedéséhez és az aktív létezés (SAS) csökkenéséhez vezet. Az elmúlt évek tapasztalatai szerint számos űrjármű nem tudta teljesíteni a kitűzött programokat a passzív hőszabályozó rendszerben lévő TRP napsugárzás-elnyelési együtthatóinak növekedése miatti túlmelegedés miatt. A meglévő TRP-k elemzése azt mutatja, hogy nem tudják 15 évre növelni a SAS-t, különösen a magas elliptikus és geostacionárius pályákon működő űrhajók esetében. Ezért a „napfényvisszaverők” és „igazi abszorberek” osztályokba tartozó TRP-k létrehozása, amelyek stabil hősugárzási jellemzőkkel és egyben antisztatikus tulajdonságokkal rendelkeznek a hosszú távú űrben történő működés során, alacsony gázemisszió mellett, az egyik fontos feladatokat századi űrhajózás. Az ilyen bevonatok kifejlesztése lehetővé teszi az előírt hőviszonyoktól való eltérések minimalizálását, valamint a rendkívül érzékeny optikai és rádióelektronikai berendezések, amely lehetővé teszi a SAS KA akár 15 évre való növelését.

Ígéretes irányok a probléma megoldására:

alacsony gázkibocsátású kombinált vagy módosított hő- és sugárzásálló kötőanyagok fejlesztése (akril, szerves szilícium, uretán gyanták);

hatékony lebomlás-stabilizátorok kiválasztása vagy fejlesztése térhatás körülményei között;

fehér vagy fekete pigmentek kialakulása, beleértve a megnövekedett elektromos vezetőképességűeket is, amelyek ellenállnak a hosszú távú expozíciónak;

eltávolítható bevonatok fejlesztése védelem céljából az egységek és termékek gyártási és tárolási idejére legfeljebb 5 évig.

Ígéretes polimer szerkezeti kompozit anyagok. A szénszálas antennaszerkezetek tükrei széles körben alkalmazhatók a műholdakon keresztüli kommunikáció problémáinak megoldására. Legfeljebb 15 kg tömegű használatuk 900 kgf szakítóterhelést biztosít, legalább 20 éves élettartammal.

A teherhordó szerkezeti elemekben szénszálból készült méhsejtanyagok (háromrétegűek) az egyrétegű (monolit) anyagokhoz képest adott üzemi körülmények között és megnövelt terhelés mellett, adott elemtömeg mellett:

egy szerkezeti elem tömegének 40-50%-os csökkentése és merevségének 60-80%-os növelése;

a megbízhatóság 20-25%-kal, a garanciális idő pedig 60-70%-kal nő.

Ezenkívül az ilyen típusú anyagok speciális elektrofizikai tulajdonságokat biztosítanak (például radarantennákhoz), valamint a hőállóságra és a hővezető képességre vonatkozó követelményeket.

Nyomáshengerek. A polimer kompozit anyagokból készült, nyomás alatt működő könnyű edényeket és konténereket sikeresen alkalmazzák a rakéta- és űrtechnológiában. Üzemanyagtartályokat, ballonokat, rakétamotortokokat, nyomástárolókat, légzőhengereket pilóták és űrhajósok számára készítettek és üzemeltetnek. Az organo- és üvegszálak használata lehetővé teszi tartós nyomóhengerek létrehozását, magas súlytökéletességi együtthatóval.

Teleszkópok. A precíziós berendezések elemeinek létrehozása a hőmérsékleti mező széles tartományában (±150 °C) történő változás esetén geometriai méreteik változatlanságának biztosításával jár (a méretstabilitás). Olyan technológiákat fejlesztenek ki, amelyek lehetővé teszik szénszálból olyan polimer kompozit anyagok előállítását, amelyek adott hőmérsékleti mezőhöz nagy méretstabilitást biztosítanak a berendezés elemeinek.

"Intelligens" anyagok. A mérnöki és technológiai fejlődés elválaszthatatlanul összefügg az új anyagok fejlesztésével és bevezetésével. Az elmúlt évtizedben a meglévő anyagok folyamatos fejlesztésével együtt jelentős műszaki és gazdasági hatás a tulajdonságok egyedi kombinációja miatt irányzatok mutatkoztak a külső tényezőkkel való aktív kölcsönhatásra képes új anyagok létrehozásában. Az ilyen anyagokat „intellektuálisnak”, „okosnak”, „bölcsnek” stb. Képesek „érezni” fizikai állapotukat, külső hatásokat, és ezekre az „érzésekre” sajátos módon reagálni, pl. képesek a hiba előfordulásának és kialakulásának öndiagnózisára, annak megszüntetésére és állapotuk stabilizálására a kritikus területeken.

Az "intelligens" anyagok tulajdonságainak sokfélesége miatt a rakéta- és űrtechnológia különféle szerkezeti elemeiben (törzsek, burkolatok, rekeszek, súrlódó egységek stb.) felhasználhatók. Az ilyen anyagok használata lehetővé teszi a különböző szerkezetek és szerkezetek állapotának ellenőrzését és előrejelzését a szükséges időben és még a nehezen elérhető helyeken is, jelentősen növeli a rendszerek élettartamát és megbízhatóságát. Az elemzésből szakértői értékelések A szakértők szerint ebből az következik, hogy az elkövetkező 20 évben az iparban használt modern anyagok 90%-át új, különösen „intelligens” anyagok váltják fel, amelyek lehetővé teszik olyan szerkezeti elemek létrehozását, amelyek meghatározzák. technikai fejlődés 21. század

Tömítő- és tömítőanyagok. A tömítő- és tömítőanyagok meglévő sokfélesége ellenére nagy szükség van új, ígéretes anyagok kifejlesztésére, amelyek a 21. századi űrhajózási igényekre összpontosítanak. Számának csökkentésére vonatkozó szigorítási követelmények kapcsán merült fel technológiai folyamatok a termékek gyártásában, az űrhajók és hordozórakéták hőmérsékleti tartományának, teljesítményének és aktív létezésének feltételeinek bővítésében. A feladatok új gumi-, tömítő- és keverékosztályok létrehozását tűzték ki célul (beleértve a vezető gumikat és tömítőanyagokat; hő-, fagy- és agresszív gumikat; hő- és agresszív anaerob tömítőanyagok; hővezető, mikrohullámú elnyelő anyagok). Vezetőképes gumik és tömítőanyagok 1,5-2-szeresével Műszaki adatok a technológiai folyamatok fejlesztésének köszönhetően biztosítják a statikus elektromosság eltávolítását az űrhajókból, és 5-ről 10-15 évre növelik a SAS-t.

Sugárzásálló kenőanyagok szükséges a súrlódó egységek megbízható működésének biztosításához különféle gáz- és folyékony közegekben széles hőmérséklet-tartományban, talajviszonyok között és nyílt térben 10-15 évig. A zsírok univerzális működési és konzerváló eszközök, amelyek megvédik az alkatrészeket és a gépeket az éghajlati hatásoktól tárolásuk során. A kifejlesztett kenőanyagoknak minden éghajlati zónában hatékonynak kell lenniük, és alkalmasnak kell lenniük hosszú távú tárolásra még nyílt területeken is.

Megnövelt rugalmasságú és alacsony gázkibocsátással rendelkező szerkezeti ragasztó. Jelenleg a rögzítő elemekhez napelemek, konzolok és egyéb alkatrészek, űrtechnikai terhelt felületek javítási munkáinak elvégzése, vibráció-, ütésálló, hőciklusálló epoxi-szerves szilikon ragasztók széles körben használatosak. Jelentős hátrányuk a jelentős gázfejlődés (akár 8%), ha vákuumnak és magas hőmérsékletnek vannak kitéve. A felszabaduló gáznemű termékek szennyezik az űrrepülőgépre szerelt optikai-elektronikai eszközök munkafelületeit, és gyakran meghatározzák azok teljesítményét. Az eszközök tisztaságának biztosítása (megbízható működésük meghosszabbítása) érdekében olyan anyagokat (beleértve a ragasztókat is) kell kifejleszteni és felhasználni, amelyek össztömegvesztesége legfeljebb 1,0%, könnyen kondenzálható anyagok kibocsátása legfeljebb 0,1%. az RCT termékek külső felülete.

Különböző anyagok ragasztásához hőciklus, valamint nagy vibrációs és lökésterhelés mellett fokozott rugalmasságú ragasztókat kell használni, nagy szilárdsággal kombinálva (20 MPa-ig). A vezetőképes ragasztókat arra tervezték, hogy elektromos érintkezőket hozzanak létre olyan esetekben, amikor a forró forrasztás elfogadhatatlan vagy lehetetlen - nehezen elérhető helyeken, ahol a képernyő válaszfala és a ház találkozik.

Az RKT termékekben megfelelő tapadási szilárdságú vezetőképes szerkezeti ragasztókat használnak a vezérlőrendszer eszközeiben:

vezetőelemek rögzítése, rádióelektronikai berendezések elektromos áramköreinek felszerelése;

összetett formájú szerkezetekben az egyes csomópontok árnyékolása, összeszerelési egységek elektromos tömítése.

Jelenleg tudományos és technológiai előfeltételek jelentek meg a vezetőképes, hidegen keményedő, nemesfémeket nem tartalmazó ragasztók létrehozására, amelyek célja az RCT termékek vezérlőrendszereiben rendkívül megbízható elektromosan vezető csatlakozások létrehozása, az egyes helyek árnyékolása (forrasztáshoz nehezen elérhető) összetett alakú szerkezetekben. A jó konfekciós tulajdonságokkal rendelkező vezetőképes ragasztók létrehozása lehetővé teszi a statikus elektromos töltések eltávolítását az űrhajó felületéről, és ennek következtében növeli az elektronikai berendezés elemeinek megbízhatóságát és működési időtartamát, valamint jelentősen csökkenti a termékek tűzveszélyét.

Szén alapú anyagok. Új szénalapú anyagok fejlesztése terén további fejlődés olyan szén-szén, szén-karbid kompozit anyagok létrehozását kapja, amelyeket széles körben alkalmaznak majd a rakéta- és űrtechnológiában (meghajtórendszerek elemei, hővédelem, repedés- és sugárpajzsok, rádió-átlátszó szerkezetek stb.) és magasabb szinten teljesítmény jellemzők, hanem a költségek növekedésével is lehetővé teszi a termékek tömegének 30-50%-os csökkentését.

Irányítási technológiák. A fejlett vezérlési technológiák területén kiemelten szükséges kiemelni a következő feladatokat: több műholdas elosztott űrrendszerek irányítása (beleértve a mikro- és nanoműholdakon alapulókat is); neurális hálózati technológiákon alapuló öntanuló autonóm vezérlőrendszerek fejlesztése, mesterséges intelligencia; a földi irányító infrastruktúra csökkentése; a világűr használatának biztonságának biztosítása annak szennyezettsége és a kihelyezett űrhajók számának növekedése mellett.

Az orbitális járművek (OS) fejlődésének tendenciáinak elemzése a 20. század végén. arra utal, hogy a XXI. század első felére. fejlődésük következő főbb jellemzői lesznek jellemzőek. Az első jellemző az erőfeszítések jelentős koncentrációjához kapcsolódik az űrkommunikáció területén a több műholdból álló alacsony pályás kommunikációs rendszerek létrehozása érdekében. Példaként az ábrán látható. adott a közeli űr tartományában a különböző célokra telepített orbitális járművek relatív számának várható változása. Ugyanakkor egészen a XXI. század közepéig. a geostacionárius pályán kiépített orbitális kommunikációs és adatátviteli eszközök, a közepes pályán a navigációs eszközök vezető szerepe továbbra is megmarad.

Az űrfejlődés második vezető irányzata a XXI. század első felében. jelentősen megnő a közeli űrrégióban működő (elsősorban kisméretű űrjárművekre, valamint mikro- és nanoműholdakra épülő) orbitális létesítmények és rendszerek száma.

Ezzel párhuzamosan a kisméretű űrjárművek, köztük a nanoműholdak relatív számának jelentős növekedése várható, a nagy űrjárművek arányának csökkenése a különböző problémák megoldásában.

Megjegyzendő, hogy a figyelembe vett technológiák kiemelt fejlesztése lesz az alapja a XXI. századi űrhajózás fejlődésének.

A nehéz osztály hordozói közülük külföldi országok az Egyesült Államok, az Európai Űrügynökség (ESA) országai és Japán. Az első nehézhordozókat az amerikaiak hozták létre 1964-1967-ben. hogy támogassa az Apollo holdprogramot. Közülük a legerősebb, a Saturn-5 tette lehetővé, hogy egy körülbelül 120 tonna súlyú rakományt 500 km magasságban földközeli pályára bocsássunk.Az Apollo és a Skylab programok befejezésével ...

Kína katonai és kettős felhasználású űrjárműveket üzemeltet kommunikáció, meteorológiai támogatás, távérzékelés céljából, és kísérleti űrjárműveket is indít, köztük katonaiakat is. Ezeknek az űrjárműveknek a vezérlésére egy többpontos, szervezetileg egységes GCC-t szánnak, amelyet a Kínai Űrhajólövések, Nyomon követési, Telemetriai és Vezérlési Szövetség üzemeltet. Ez az egyesület a Védelemtudományi, Technológiai Bizottságnak és védelmi ipar(KONTOP) Államtanács. Az NCU részeként...

Az 1970-es évek végén hazánkban és az Egyesült Államokban megkezdődött a GLONASS és a Navstar globális navigációs rendszerek fejlesztése és telepítése. Ennek részeként 24 teljes méretű űrhajó (21 fő + 3 tartalék) működött. Az űrhajók számának jelentős növekedése a rendszerben jelentősen megnehezítette az időben történő telepítés problémájának megoldását. Az 1990-es években….

A "Start-1" hordozórakétát a Moszkvai Hőmérnöki Intézet (MIT) Tudományos és Műszaki Központja (NTC) "Komplexuma" hozta létre, amely jól ismert az interkontinentális ballisztikus rakéták, köztük a Topol ICBM megalkotójaként. SS-25), amely az új hordozó prototípusa lett. A "Start-1" hordozórakéta kis űrhajók alacsony földi pályára történő indítására szolgál. Ennek a hordozórakétának két sikeres kilövését már végrehajtották a Szvobodnij kozmodrómból egy kísérleti űrhajóval ...

A meglévő hordozórakéta-rendszer könnyű, közepes és nehéz osztályú űrjárműveket foglal magában, amelyek a Kazah Köztársaság területén található hazai Plesetsk és Bajkonur kozmodrómon alapulnak. Az űrinfrastruktúra létesítményeinek a volt szovjet tagköztársaságok fennhatósága alá kerülése számos problémát vetett fel Oroszország számára: a függetlenség biztosítása az űrtevékenységek végrehajtásában, elsősorban katonai téren; racionális…

A rakéta- és űrtechnológiai objektumok összetettsége az általuk megoldott tudományos, társadalmi-gazdasági és védelmi jellegű feladatok sokféleségéből adódik. A jövőben a multifunkcionális RCT-létesítmények képességeikben közelítik meg az automata repülő robotokat, csoportosításaik és vezérlőkomplexumaik pedig a nagy, térben elosztott intelligens rendszereket. Az ilyen rendszerek topológiailag föld-tér intelligens információs hálózatként ábrázolhatók. Hálózati intelligencia,…

Az európai média létrehozásakor a fokozatos fejlesztés elvét alkalmazták meglévő rendszerek, amely hagyományosnak számít a repülőgépgyártásban. Ezt mutatják a hordozórakéta különféle módosításai, köztük az Ariane-4 hordozórakéta. Ezzel szemben a nehéz Ariane-5 minden tekintetben új előrelépést jelent, így ez a hordozórakéta, ahogy a nyugat-európai szakértők javasolják, legyen az első modell új sorozat. Az Ariane-5 hordozórakéta segítségével…

A Japán Nemzeti Űrhivatal NASDA (NASDA) kommunikációs, távérzékelési, időjárás-támogatási és egyéb űrjárműveket fejleszt és üzemeltet kettős céllal. A tudományos űrhajókat az Institute for Aerospace Research ISAS (ISAS) irányítja. Mindkét szervezet rendelkezik saját űrhajóvezérléssel és műszerekkel. Úgy tűnik azonban, hogy néhány Japánon kívül található I&C-nél mindkét szervezet létesítményeit telepítették és szükség esetén közösen használják. Itt az NCU...

Az RCT összetettségének jelentős növekedése, a hosszú távú űrhajók fejlesztése és a hibamentes működés magas követelményei alapvető változásokat vezettek be a megbízhatóságuk biztosításának és ellenőrzésének módszertanában. Az RCT megbízhatóságának biztosításában és nyomon követésében a fő figyelem az esetleges meghibásodások és a tesztelés során fellépő meghibásodások okainak elemzésére, valamint az ezek megelőzésére szolgáló hatékony intézkedések kidolgozására irányult. A modern módszertan alapelvei az ellátás és…

V. I. nevét viselő Állami Űrkutatási és Termelő Központ M.V. Hrunicsev az Angara program keretében számos hordozórakétát fejleszt, amelyek kulcseleme egy nehéz osztályú hordozórakéta - a 21. századi hordozórakéta - megalkotása. mint az orosz űrprogram közlekedési alapja. Az Angara hordozórakéta-család létrehozására irányuló kutatás-fejlesztés az Orosz Föderáció elnökének 1995. január 6-i 14. számú, „A létrehozásáról szóló rendelet” alapján történik.

REPÜLÉPSZERKEZETEK: AEROSTER STRUCTURES

A REPÜLÉS ÉS ŰRSZERKEZETEK cikkhez

Szállító repülőgépek és vadászgépek. A modern szállítórepülőgépek tipikus elrendezése egy megerősített monocoque törzsből áll, ikerszárnyú szárnyakkal és ikerszárnyú farokkal. A repülőgép-szerkezetekben elsősorban alumíniumötvözeteket használnak, azonban az egyes szerkezeti elemekhez más anyagokat is használnak. Így a szárny erősen terhelt gyökérrészei titánötvözetből, a vezérlőfelületek pedig kompozit anyagból készülhetnek poliamid vagy üvegszálakkal. Egyes repülőgépek farkában grafit-epoxi anyagokat használnak. A modern vadászrepülőgép tervezése a repülőgépgyártás területén elért legújabb vívmányokat testesíti meg. ábrán. A 16. ábra egy tipikus vadászrepülőgép konstrukcióját mutatja be, többszárnyú delta szárnnyal és megerősített monocoque törzsgel. Ennek a repülőgépnek a szárnyának és farkának különálló elemei kompozit anyagokból készülnek.

Vájár. Collier szótár. 2012

Lásd még a szó értelmezéseit, szinonimáit, jelentését és azt, hogy mi a REPÜLÉS ÉS ŰRSZERKEZETEK: AEROSPACE STRUCTURES oroszul szótárakban, enciklopédiákban és kézikönyvekben:

• HELY
  TÉRESEBESSÉGEK, lásd Első térsebesség, Harmadik térsebesség, Parabolikus ...
• HELY a Nagy orosz enciklopédikus szótárban:
  COSMIC rays, stabil, nagy energiájú (kb. 1-10 12 GeV-os) részecskék áramlata, amely a világűrből érkezik a Földre...
• HELY a Nagy orosz enciklopédikus szótárban:
  „ŰRKUTATÁS”, tudományos. Az Orosz Tudományos Akadémia folyóirata, 1963 óta, Moszkva. Alapító (1998) - az Orosz Tudományos Akadémia elnöksége. 6 szoba…
• REPÜLÉS az orosz nyelv szinonimák szótárában.
• REPÜLÉSI ÉS ŰRSZERKEZETEK Collier szótárában:
  Itt figyelembe vesszük a repülőgépek és űrjárművek fő (erőművi) szerkezeti elemeit, modern anyagokés fontos tervezési jellemzők repüléstechnika. cm…
• REPÜLÉSI ÉS ŰRSZERKEZETEK: KERETSZERKEZETEK Collier szótárában:
  A REPÜLÉS ÉS ŰRSZERKEZETEK cikkhez A repülőgép sebességének növelése érdekében radikálisan meg kellett változtatni a konstrukciót - át kellett térni a vázszerkezetekre. Alap…
• REPÜLÉSI ÉS ŰRSZERKEZETEK: MONOKOK SZERKEZETE Collier szótárában:
  A cikkhez REPÜLÉS ÉS ŰRSZERKEZETEK Monokkó elv. A repülőgépek repülési sebességének növekedésével egyre fontosabbá vált a légellenállás csökkentésének problémája. Egészen…
• ÉPÍTKEZÉS
  épületek, építmények szerkezetei, teherhordó és bezáró szerkezetei. Osztályozás és terjedelem. S.-nek funkcionális cél szerinti szétválasztása hordozókra ...
• ACÉL SZERKEZET a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  épületek és építmények szerkezetei, szerkezetei, amelyek elemei acélból készülnek és hegesztéssel, szegecsekkel vagy csavarokkal vannak összekötve. Az acél nagy szilárdságának köszönhetően…
• ÖSSZESZERELÉSI SZERKEZETEK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  építkezésben lévő szerkezetek, előre gyártott elemekből összeállított (szerelt) szerkezetek, amelyek nem igényelnek kiegészítőt feldolgozás (kivágás, illesztés stb.) az építkezésen. …
• FALAZAT a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  épületek és építmények építése, épületszerkezetek (falak, födémek, burkolatok, kitöltőnyílások, válaszfalak stb.), az épület (szerkezet) térfogatának korlátozása és elválasztó ...
• FÉM SZERKEZETEK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  szerkezetek, fémszerkezetek, az építőiparban használt fémekből készült szerkezetek általános neve. A modern M. to. acélra oszlik (lásd: Acél ...
• NAGY PANELSZERKEZETEK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  építmények, épületek előregyártott szerkezetei és építményei nagy méretű, gyárilag gyártott síkelemekből (panelek) építkezésen. K. k. - ...
• KŐSZERKEZETEK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  épületek és falazott építmények szerkezetei, tartó- és befoglaló szerkezetei (alapozások, falak, pillérek, áthidalók, boltívek, boltozatok stb.). Mert…
• VASBETON SZERKEZETEK ÉS TERMÉKEK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  szerkezetek és termékek, épületek és építmények vasbeton elemei, valamint ezen elemek kombinációi. Magas műszaki és gazdasági mutatók Zh. to... ...
• FA SZERKEZETEK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  fából készült szerkezetek, épületszerkezetek: D. to. rúdrendszerek formájában fém, általában feszített elemek lehetnek (alsó ...
• A SZERKEZETE SZILÁRDSÁGÁNAK SZÁMÍTÁSA Collier szótárában:
  a szerkezet tervezésének kezdeti szakasza, amelynél meghatározzák a rá ható erőket. A számítás és a tervezés kapcsolata. a fő feladat Itt - …
• REPÜLÉSI ÉS ŰRSZERKEZETEK: SZUPERHANGOS REPÜLŐK ÉS EGYÉB. Collier szótárában:
  A cikkhez REPÜLÉS ÉS ŰRSZERKEZETEK A repüléstechnika fejlődését a tolóerő-tömeg arány folyamatos emelkedő tendenciája jellemzi erőmű repülőgép…
• REPÜLÉSI ÉS ŰRSZERKEZETEK: KK SHUTTLE Collier szótárában:
  A REPÜLÉS ÉS ŰRSZERKEZETEK Orbital cikkhez űrhajó A Shuttle képes hiperszonikus sebességgel repülni a Föld légkörében. A készülék szárnyain többszárnyú ...
• REPÜLŐSZERKEZETEK: REPÜLŐ ANYAGOK Collier szótárában:
  Vissza a cikkhez LEVEGŐ ÉS TÉRSZERKEZETEK Sok anyag veszít szilárdságából a szuperszonikus repülés során fellépő magas hőmérsékleten. Ezért az űrrepüléshez...
• PÁRHUZAMOS SZINTAXIS SZERKEZETEK a Nyelvészeti Szakszótárban:
  Jelentésükben közel álló, de eltérő szintaktikai egységekkel kifejezett szerkezetek (vö.: szinonim szerkezetek). Általában párhuzamos szintaktikai konstrukciók jönnek létre ...
• A Szovjetunió. MŰSZAKI TUDOMÁNY a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  Tudomány Repülés tudomány és technológia A forradalom előtti Oroszországban számos eredeti tervezésű repülőgépet építettek. Repülőgépeiket Ya. M. készítette (1909-1914) ...
• ŰRÁLLOMÁS: HIDEGHÁBORÚ ŰRÁLLOMÁSOK Collier szótárában:
  Az ŰRÁLLOMÁS cikkhez Az 1950-es évek végén a szakemberek sem az Egyesült Államokban, sem a Szovjetunióban nem rendelkeztek ...
• REPÜLŐJÁRMŰVEK: SZAKMA SZERINTI SPECIALIZÁCIÓ Collier szótárában:
  A cikkhez AEROSPACE REPÜLŐTERVEZÉS Egy tipikus repülőgépipari vállalat struktúráján belül számos speciális feladatot ellátó szakembercsoport található. Tervezés. …
• ŰR BONONSÁGOK a Csodák, szokatlan jelenségek, UFO-k és egyebek címtára:
  számos előítélet és hiedelem létezik az űrhajósok, rakétatudósok és űrspecialisták körében, amelyek megjelenése nem annyira az idealista hangulatokhoz kapcsolódik, ...
• TOXIKOLÓGIA LÉGÜR orvosi értelemben:
  T. szakasz, amely a repülőgépek kabinjainak légkörét szennyező káros vegyi anyagok szervezetre gyakorolt ​​hatását vizsgálja, és megfelelő higiéniai szabványokat és ...
• KOZMIKUS SUGARAK a Nagy enciklopédikus szótárban:
  
• STÍLUS ALAKOK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  stilisztikai (görög séma, latin figura - vázlat, kinézet; beszédfordulat), a beszéd szintaktikai szervezésének történelmileg kialakult módszereinek rendszere, amelyet főleg ...
• RUGALMAS RENDSZEREK STABILITÁSA a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  rugalmas rendszerek, a rugalmas rendszerek azon tulajdonsága, hogy ettől az állapottól való kis eltérések után egyensúlyi állapotba térjenek vissza. Az U. fogalma at. Val vel. …
• IPARI ÉPÜLET a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  épületek, ipari épületek ipari vállalkozások, elhelyezésére tervezett épületek ipari termelések valamint az emberek munkájához és a kizsákmányoláshoz szükséges feltételek biztosítása ...
• SZIVATTYÚ (TECHNIKAI) a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  eszköz (hidraulikus gép, készülék vagy eszköz) a főként csepegtető folyadék nyomásának mozgatására (szívásra és befecskendezésre) a tájékoztatás hatására ...
• HÍD (SZERKEZET) a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  olyan szerkezet, amely utat nyit egy akadályon. M.-t különböztetnek meg: a leküzdendő akadály típusa szerint - M. folyókon és más vízfolyásokon át (valójában M.), ...
• METRÓ a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  metró (francia nagyváros, szó szerint - metropolita, a görög metropoliszból - főváros, főváros), városi off-street Vasúti tömeges nagysebességű ...
• KOZMIKUS SUGARAK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  sugarak, nagy energiájú részecskék, főként protonok áramlása, amelyek a világűrből jönnek a Földre (elsődleges sugárzás), valamint ezek...
• ŰRSZONDÁK a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  szondák, űrhajók a Föld-közeli bolygóközi világűr fizikai kutatására, égitestek Naprendszerés környezetük. …
• VASBETON a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  beton és acél vasalás kombinációja, monolitikusan összekapcsolva és szerkezetben együtt működik. A "J." gyakran használják a vasbeton gyűjtőneveként ...
• ÉPÍTÉSZET a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  (lat. architectura, görög architekton - építő), építészet, épületek és építmények rendszere, amelyek térbeli környezetet alkotnak az emberek életéhez és tevékenységéhez, ...
• REPÜLÉS a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  (francia repülés, latinul avis – madár), levegőnél nehezebb eszközökön repül a Föld-közeli légtérben. A 60-as években. 20…
• LÉGI KÖZLEKEDÉSI ÁGAZAT a Nagy Szovjet Enciklopédiában, TSB:
  század elején keletkezett ipar, ahogy az 1914-18-as első világháború éveiben nagyipar fejlődött ki, hatalmas növekedés érte el a ...
• TÉR SEBESSÉGEK. BAN BEN
  
• KOZMIKUS SUGARAK a Modern enciklopédikus szótárban:
  
• TÉR SEBESSÉGEK. BAN BEN
  a csillagászat és az űrrepülés dinamikája három kozmikus sebesség fogalmát használják. Az első kozmikus sebességet (körsebességet) a legkisebbnek nevezzük kezdősebesség, melyik…
• KOZMIKUS SUGARAK az enciklopédikus szótárban:
  nagy energiájú töltött részecskék (akár ~1020 eV-ig) fluxusai, amelyek a világűrből érkeznek a Földre. W. Hess osztrák fizikus fedezte fel...
• ERŐMŰVEK*
• ÓRA, IDŐMÉRŐ ESZKÖZ Brockhaus és Efron enciklopédiájában.
• FŰTÉS* Brockhaus és Efron enciklopédiájában.
• REPÜLÉSELMÉLET ÉS GYAKORLAT: ERŐPROBLÉMÁK MEGOLDÁSA Collier szótárában:
  A REPÜLÉSELMÉLET ÉS GYAKORLAT cikkhez A repülőgép szilárdsági problémái a szerkezet tömegének minimalizálásának szükségességével kapcsolatosak, bár ki van téve a…
• GÁT Collier szótárában:
  a vízáramlás megtartására épített masszív válaszfal, a vízkészletek felhasználásának és szabályozásának fő hidraulikus szerkezete. Már a történelem előtti időkben...
• EMLŐSÍTETT ŰREPÜLÉSEK: A HOLDRA REPÜLÉS DÖNTÉSE Collier szótárában:
  A PÉNZES ŰREPÜLÉSEK cikkhez a "Mercury" éppen az első repülésére készült, a NASA vezetése és szakemberei pedig a jövőt tervezték...
• Collier szótárában:
  A REPÜLÉS ÉS ŰRSZERKEZETEK cikkhez Aerodinamikai jellemzők. A repülőgép szerkezeti elemeinek nagy szilárdságúaknak kell lenniük, mivel nagy terhelésnek vannak kitéve ...
• REPÜLÉS ÉS ŰRSZERKEZETEK: REPÜLÉS AZ ELSŐ VILÁGHÁBORÚ ELŐTT Collier szótárában:
  A LÉGI ÉS ŰRTERVEZÉS cikkhez A repülésfejlesztés első évtizedeiben a tervezők különféle lehetőségekkel kísérletezve igyekeztek optimalizálni a repülőgépek kialakítását...
• REPÜLÉSI ÉS ŰRIPAR: ÉRTÉKESÍTÉSI PIACOK Collier szótárában:
  Vissza a cikkhez REPÜLÉSI ÉS ŰRIPAR A repülőgépipari termékek értékesítése öt fő területen folyik. Katonai repülőgépek és rakéták. A katonai repülőgépek változatosak…
• REPÜLÉSI ÉS ŰRIPAR: JELLEMZŐK Collier szótárában:
  A REPÜLÉSI ÉS ŰRIPAR cikkhez Gyártási eszköz a repülőgépipar megfelel a termékei összetettségének. Széles körben használt és a legújabb gépek, és…
• REPÜLÉSI ÉS ŰRIPAR Collier szótárában:
  repülőgépek, rakéták, űrhajók és hajók, valamint ezek hajtóművei és fedélzeti berendezései tervezésével, gyártásával és tesztelésével foglalkozó vállalkozások csoportja ...
• FOGADALOM a nyelvészeti enciklopédikus szótárban:
  (görög diatézis) - az ige nyelvtani kategóriája, amely a közelmúltig széles körben elterjedt nézőpontnak megfelelően az alany-tárgy kapcsolatokat fejezi ki. Azonban …
• KOZMIKUS SUGARAK a Modern magyarázó szótárban, TSB:
  nagy energiájú (körülbelül 1-1012 GeV) stabil részecskék áramlata, amely a világűrből érkezik a Földre (elsődleges sugárzás), és ...
• AERODROM MEDICAL POST orvosi értelemben:
  orvosi evakuálási szakasz Légierő a légiközlekedési műszaki egység egészségügyi szolgálata által a repülőtérre telepített elsősegélyés a sérültek evakuálása...

REPÜLÉSI ÉS ŰRSZERKEZETEK
Itt figyelembe veszik a repülőgépek és űrjárművek fő (erőművi) szerkezeti elemeit, a modern anyagokat és a repüléstechnika fontos tervezési jellemzőit.
A REPÜLŐGÉPÉPÍTÉSI RENDSZEREK FŐ JELLEMZŐI
Aerodinamikai jellemzők. A repülőgép szerkezeti elemeinek nagy szilárdságúaknak kell lenniük, mivel nagy terhelésnek vannak kitéve repülés, leszállás és a repülőgép földön való mozgása során. Míg a rögzített talajszerkezetek, például épületek vagy hidak alakját szilárdsági és takarékossági okokból a tervező határozhatja meg, a repülőgép kialakításának ezen túlmenően számos szigorú további követelménynek kell megfelelnie, különösen az aerodinamikai követelményeknek. Például a szárnynak el kell viselnie azokat a hajlító és csavaró erőket és nyomatékokat, amelyek a szárny felületére ható légáramlás nem álló erőhatásából adódnak. Az ilyen terheléseket leghatékonyabban egy mereven beágyazott gerenda tud elviselni, de aerodinamikai szempontból alkalmatlan az olyan kialakítás, amely szerint a szárnykeresztmetszeteknek vékony, jól áramvonalas profilúnak kell lenniük. Ez a példa illusztrálja fontos jellemzője repülőgép-szerkezetek, amelyek tervezésénél a szilárdsági követelmények teljesítése mellett a magas aerodinamikai jellemzők biztosítása is szükséges.
Súly jellemzői. Második jellemző tulajdonság A repülőgép- és űrrepülési szerkezetek tömegének a lehető legkisebbre csökkentése a vágy. Ellenkező esetben a repülőgép vagy rakéta nem tudja felszállni vagy felvenni a szükséges rakományt. Emiatt az űrrepülési szerkezetek tervezése és számítása olyan pontossággal történik, hogy csak a szilárdsághoz feltétlenül szükséges súly megengedett. A szerkezet ilyen kis súlya csak nagy szilárdságú anyagokból készült vékony és hosszúkás szerkezeti elemek alkalmazásával érhető el.
konstruktív megfontolások.Így a repülőgép-szerkezeteket a földi mérnöki szerkezetektől megkülönböztető két fő jellemző az aerodinamikai terhelések szerkezet formájára gyakorolt ​​hatása, valamint a rendkívül könnyű, hosszúkás és vékonyfalú, nagy szilárdságú anyagokból készült elemek alkalmazása. A repülés fejlesztésének különböző szakaszaiban különféle tervezési megoldásokat javasoltak a repülőgépek számára. Nyilvánvaló kapcsolat van a repülőgép optimális kialakítása és sebessége között. Érdekes megjegyezni, hogy néhány, a repülés fejlődésének korai szakaszában elfogadott tervezési megoldás elfogadhatónak bizonyult az azonos sebességtartományban repülõ modern repülőgépek számára. Így az első világháború alatt az acélcsövekből készült hegesztett törzs újdonság volt, amely lehetővé tette a vadászgépek teljesítményének javítását és a repülési sebesség 160 km / h-ra növelését. Az ilyen tervek teljesen alkalmatlanná váltak a második világháborús vadászgépek számára, amelyek körülbelül 640 km / h sebességgel repültek. A jóval későbbi sport- és személyrepülőgépek viszont ritkán repülnek 160 km/h-nál gyorsabban, törzsszerkezeteikben sikeresen alkalmazzák a hegeszthető fémcsöveket.
REPÜLÉS AZ I. VILÁGHÁBORÚ ELŐTT
A repülésfejlesztés első évtizedeiben a tervezők különféle lehetőségekkel és sémákkal kísérletezve igyekeztek optimalizálni a repülőgépek kialakítását. Kiderült, hogy az 1930-as években a találmányi alkalmazásokban javasolt tervezési sémák közül sok saját prototípussal rendelkezik, amelyeket már a század elején javasoltak, de idővel elvetették és feledésbe merültek. Az első világháború előtt gyártott repülőgépek egyik jelentős jellemzője az volt, hogy kivételesen vékony szárnyakat használtak. Ekkor úgy gondolták, hogy a szükséges emelést csak nagyon vékony, lapos vagy enyhén ívelt szárnyakon lehet elérni. Egy ilyen vékony szárny, hasonlóan egy vékony lemezhez, még kis terhelés hatására is meghajlik. A szükséges merevség és szilárdság biztosítása érdekében a szárnyat külső merevítőkkel erősítették meg.
Merevített monoplán. A repülés fejlesztésének korai szakaszában a repülőgépek két elrendezési sémáját sikeresen alkalmazták - egy merevített egysíkú (1. ábra, a) és egy kétfedelű (2. ábra). A monoplánok példái az Alberto Santos-Dumont és Louis Blériot által tervezett repülőgépek. A kétfedelű repülőgépeket a Wright fivérek tervezték. Az erők és nyomatékok egyensúlyának egyszerű elemzése megmutatja, hogy a külső merevítők és merevítők hogyan növelik a szerkezet szilárdságát. ábrán. Az 1b. ábrán látható, hogy a repülőgép G tömegét az Y emelőerő egyensúlyozza ki, amely akkor lép fel, amikor a légáramlás a szárny körül áramlik. Az emelőerő a súlyponttól d távolságra érvényesül, és Yd nyomatékot hoz létre. Ezt a nyomatékot ki kell egyensúlyozni a reakcióerők nyomatékával, mivel a szárnymerevítő rendszer egyensúlyban van, amint az ábra mutatja. 1b. Az emelőerő hatására az alsó merevítő megnyúlik, a felső merevítő gyengül. Következésképpen repülés közben a felső merevítő semmilyen erőt nem ad át a törzsre, és a reakcióerők csak a szárny és az alsó merevítő találkozásánál jelentkeznek. Ezek a H erők az ábrán. 1b. Értékük az egyensúlyi feltételből számítható ki a pillanatokra:

Ebből az egyszerű algebrai egyenletből megtaláljuk a H vízszintes reakcióerő nagyságát:

A (2) képlet azt mutatja, hogy minél kisebb a vízszintes reakcióerő, annál nagyobb a h távolság a szárny és az alsó merevítőnek a törzshöz való csatlakozási pontja között. Amikor egy repülőgép leszáll vagy lefelé halad a kifutópályán, a szárnyon csekély felhajtóerő van, mivel ez arányos a sebesség négyzetével. Ilyen körülmények között a szárny súlyának egy részét a felső merevítőnek kell tartania, míg az alsó merevítő tehermentes. Emiatt a felső merevítőt "leszállásnak" vagy fordított merevítőnek, az alsót pedig "repülésnek" vagy hordozónak nevezik. A vékony szárny nem képes ellenállni a nagy terhelésnek. Ezért növelni kell a h távolságot, pl. rögzítse a hordozó merevítőt az alváz közelében, a felsőt pedig a pilonhoz, amelyet erre a célra a törzs fölé helyeznek.

Merevített kétfedelű. A merevítők rögzítésekor a függőleges távolságok növelésére kétsíkú kialakítást javasoltak (2. ábra). A kétsík felső és alsó szárnya közötti távolság megfelel a fentebb, a monoplán tervezése kapcsán tárgyalt h távolságnak, míg d-t a merevítő és a törzs közötti távolságnak vesszük. Az (1) és (2) egyenlet kétsíkra vonatkozik, amely nagyobb h magasságot tesz lehetővé, mint egy egysíkú.

Repülési anyagok. Az első repülőgépek tervezésében főleg tartós fákat, például lucfenyőt és bambuszt használtak. Volt olyan vélemény, hogy nehéz anyagok, mint a fémek, nem alkalmasak repülőgép-szerkezetek gyártására. A fogszabályozókhoz acélt használtak. A fa kétségtelenül kiváló szerkezeti anyag, alacsony önsúllyal sikeresen felveszi a hajlítási terhelést. Ugyanakkor a szárny és a törzs külső kontúrjait a vászon favázra feszítésével kaptuk meg.
A húzási probléma. A merevített szerkezetek fő hátránya a nagy elülső ellenállás (ellenállási erő előre mozgás repülőgépek a levegőben) számos segédszerkezeti elem jelenléte miatt, mint például merevítők, rugóstagok, futómű kerekek, tengelyek és a futómű lengéscsillapítói, amelyek ki vannak téve a légáramlásnak. Egy ilyen repülőgép egy viszonylag kicsi csúcssebesség(a sebesség világrekordja 1910-ben mindössze 106 km/h volt).
KERETSZERKEZETEK
A repülőgép sebességének növelése érdekében radikálisan meg kellett változtatni a kialakítását - át kellett váltani a vázszerkezetekre. A vázrepülőgép alapja a törzs, amely tartalmazza a pilótafülkét, az utasteret és a rakteret. A nagy terhek is átkerülnek a törzsre, amelyek egy gyors manőver során a repülőgép farok egységére hatnak. ábrán látható vázszerkezet teljesítménykészlete. A 3a. ábrán látható, kis súlyú, ugyanakkor jelentős terhelésnek is ellenáll.

Acélcsövekből hegesztett törzsek. Az első repülőgépek némelyikének törzsét lucfenyőből vagy bambuszrúdból szerelték össze, és acélhuzallal tartották össze. Az ilyen szerkezetek azonban nem voltak elég erősek; Jelentős előrelépést jelentett az A. Fokker által az első világháborúban javasolt acélcsövekből készült hegesztett törzsszerkezet. A Fokker 0,12%-nál kisebb széntartalmú lágyacélt használt a repülőgép-szerkezetekhez, mivel az ebből készült elemek könnyen egymáshoz hegeszthetők. Eleinte az ilyen típusú törzset megbízhatatlannak tartották, de fokozatosan széles körben elterjedt, és a nagy szilárdságú króm-molibdén csövek megjelenésével jelentősen csökkenteni lehetett a törzs tömegét.
Törzsek levehető elemcsatlakozásokkal. Teljesen más repülőgép-szerkezeteket fejlesztettek ki Angliában, ahol a hegesztést megbízhatatlan csatlakozási módszernek tartották, és a váz egyes elemeit mechanikus, sokszor nagyon ügyes csatlakozókkal kötötték össze. A hegesztés elutasítása széles lehetőségeket nyitott meg a britek előtt a nem hegeszthető alumíniumötvözetek és erősen ötvözött acélok felhasználására. Ezek a nagy szilárdságú anyagok lehetővé tették a repülőgép szerkezetének súlyának csökkentését az illesztések hozzáadott súlya ellenére. A levehető elemcsatlakozású törzs fő hátránya a magas gyártási költség volt, még akkor is, ha a repülőgépeket nagy sorozatban gyártották. A hegesztett törzsek gyártása acélcsövekből jóval olcsóbb volt.
Burkolat. Az utasok számára kényelmes feltételek megteremtése érdekében a keretet burkolattal kell lefedni. Sőt, már a század elején megállapították, hogy a sebesség növelése és a légellenállás csökkentése érdekében szükséges, hogy külső felület a repülőgép sima volt. A legegyszerűbb burkolat a vászon volt, amelyet gerendavázra feszítettek, majd festékkel vagy lakkal borítottak. Az így kapott formának azonban nem voltak sima kontúrjai: a keret külső elemei kilógtak a bőr alól. Nyilvánvalóan ilyen ügyetlen formákkal lehetetlen volt minimális ellenállással egyenletes áramlást elérni. Ennek a hátránynak a kiküszöbölésére a nagysebességű repülőgépek tervezői ovális alakú keretekből álló törzset kezdtek használni, amelyet gerendákhoz (spars) és hosszirányú feszítőkhöz rögzítettek, amint az az ábrán látható. 3b. Ezek a keretek és feszítők a téglalap alakú keretnek jól áramvonalas formát adtak. A kiemelkedések azonban még mindig kilógtak a vászonburkolat alól, ezek kiküszöbölésére a tervezők vékony rétegelt lemez burkolatot kezdtek alkalmazni.
kétsíkú szárnyak. A vázrepülőgépek tipikus sémája a kétfedelű volt, amelyet az első világháború alatt szinte mindenhol használtak. Az 1930-as évek közepéig őt preferálták. A vadászpilóták negatívan vélekedtek a monoplánokról, és fő érvük az volt, hogy a kétfedelű repülőgép manőverezhetőbb. A kétfedelű repülőgép ugyanis a szárnyainak kis fesztávolsága miatt jó manőverezőképességgel rendelkezik, aminek következtében a repülőgép súlya a törzs közelében összpontosul. A repülésmérnökök ezt a tulajdonságot másképpen fogalmazzák meg, mondván, hogy a kétfedelű repülőgépnek van egy kis tehetetlenségi nyomatéka. A fából készült kétsíkú szárny hagyományos kialakítása az 1. ábrán látható. 4. Két fő teherhordó elemet tartalmaz - szárnyléceket. A szárny külső kontúrját a bordáknak nevezett elemek, valamint a rájuk feszített szövetburkolat segítségével alakítják ki. Ez a repülőgép-konstrukció változatlan maradt egészen az 1920-as évekig, amikor Angliában a repülőgépipar áttért a teljesen fémszerkezetekre. Mostantól a léceket erősen ötvözött acélszalagokból, a bordákat pedig acél- vagy alumíniumlemezekből kezdték el készíteni a kívánt profilok bélyegzésével. A léceket és a bordákat áttört keretes szerkezetté állítottuk össze.

Magas szárnyú monoplán. A magas szárnyú monoplánok az 1930-as években jelentek meg, és gyorsan népszerűvé váltak személyes használatra szánt kétüléses repülőgépként és a kétfedelű tervezést felváltó edzőrepülőgépként. Még a második világháború után is sok ilyen típusú repülőgép volt merevítővel. Egy ilyen monoplán jelentősen különbözött elődjétől. Sokkal vastagabb szárnya a törzs felett helyezkedik el, merevítők helyett merevítőket használnak. A rugóstagok nagy erőket képesek elviselni nyomó- és feszítésben, és egy rugóstag helyettesít egy pár merevítőt. Egy ilyen repülőgép nem tartalmaz számos merevített monoplán szerkezeti elemet, és lényegesen kisebb a légellenállása (5. ábra).

Konzolos monoplán. A kétfedelű repülőgéphez képest fontos előrelépés volt a konzolos egysíkú kivitel, amelyet az 1920-as években széles körben alkalmaztak a Fokker repülőgépekben. ábrán. 6 látható kördiagramm Fokker magasszárnyú repülőgép, amelyen számos rekordot állítottak fel a repülési tartományban. Ezzel a sémával kapcsolatban térjünk rá még egyszer az (1) egyenletre, amely a pillanatok egyenlőségét fejezi ki. Most a H erők a feszítő vagy összenyomó erők, amelyek a szár peremeire hatnak, és h a karimák közötti távolság. A karima terhelése a karimák közötti távolság növelésével csökkenthető, amihez a szárnyszakasz vastagságának növelése szükséges. A 20%-os relatív vastagságú Fokker szárnykialakítás (a maximális szárnyvastagság és a szárnyhúr aránya) jó aerodinamikai tulajdonságokkal rendelkezik.

A Fokker dizájn konzolos szárnya fából készült szárak és bordák, valamint rétegelt lemez borítású. Nagyon erős és merev, még mindig valamivel nehezebb volt, mint a többi hasonló kivitel. Számos országban, például Angliában, Olaszországban és a Szovjetunióban fém konzolos szárnyakat készítettek acél és alumínium szárokkal és bordákkal, valamint szövetburkolattal. A jövőben a fémbőr használata lehetővé tette a szárny szilárdságának jelentős növelését. Az ilyen szárnyat általában működő bőrszárnynak nevezik. A gyártási és összeszerelési módszerek, valamint az ilyen szerkezetek számítása jelentősen eltér a vázszerkezeti szárnynál alkalmazott módszerektől.
MONOCOK DESIGN
Monokkó elv. A repülőgépek repülési sebességének növekedésével egyre fontosabbá vált a légellenállás csökkentésének problémája. Ebben az esetben teljesen természetes lépés volt a szárny szövetburkolatának cseréje vékony alumíniumötvözet lemezekből készült fémburkolatra. A fémburkolat lehetővé tette a bordák közötti elhajlás kiküszöbölését, és ennek következtében az aerodinamikusok által javasolt formák pontosabb reprodukálását elméleti számítások és szélcsatornákban végzett kísérleti vizsgálatok alapján. Ezzel párhuzamosan a törzs kialakítása is megváltozott. Egy téglalap alakú erőkeretet helyeztek el egy könnyű keretekből és húrokból álló héjszerkezet belsejében; ez a kialakítás jobban megfelelt a törzs formájára vonatkozó aerodinamikai követelményeknek. Az egymotoros repülőgépeken a törzs elejét is bevonták fém lemez hogy csökkentse a tűzveszélyt. Amikor a felület simaságának javítására volt szükség, a szövetburkolatot rétegelt lemezre vagy fémre cserélték a törzs teljes hosszában, de az ilyen burkolat megfizethetetlenül drága és nehéz lett. Túlságosan pazarló volt ilyen módon növelni a szerkezet tömegét, és nem használni a megnövekedett szilárdsági tulajdonságait aerodinamikai terhelések felvételére. A következő lépés nyilvánvaló volt. Mivel a törzs külső héja elég erős lett, lehetővé vált a belső keret eltávolítása. Ez a monocoque kialakítás elve. A monocoque egy darabból álló héj, amelynek formája megfelel az aerodinamikai követelményeknek, ugyanakkor kellően erős ahhoz, hogy felvegye és továbbítsa a repülőgép repülése, leszállása és földi mozgása során fellépő terheléseket. A "monocoque" kifejezés egy hibrid, amely görög és francia szavakból áll, és szó szerint "egy darabból álló héjnak" fordítják. Ezt a kifejezést olyan szárnyakra és törzsekre alkalmazzák, amelyekben a bőr a fő teherviselő elem. A monocoque kialakítás második fontos előnyét az ábra szemlélteti. 7. A vázszerkezet azon része, amelyen belül két embert tud elhelyezni, téglalap alakú, egy vonallal ábrázolva. A szövetborítású törzs külső héját szaggatott vonal jelzi. A két személy befogadására alkalmas monocoque törzs külső kontúrját szaggatott vonal jelzi. Planiméterrel könnyen megállapítható, hogy egy monocoque szerkezet keresztmetszete 33%-kal kisebb, mint egy jól áramvonalas keretes törzsnél. Ha egyéb dolgok megegyeznek, a törzs ellenállása arányos a keresztmetszeti területével. Ezért a monocoque szerkezet első közelítésként csak a vázszerkezethez képest kisebb keresztmetszeti terület miatt teszi lehetővé az ellenállás 33%-os csökkentését. Ezen kívül nyereség is van benne emelőerő a jobb áramlás és a felületi simaság miatt. Alacsonyabb gyártási költségük és viszonylag könnyebb súlyuk miatt azonban a vázszerkezeteket a második világháború után is alkalmazták kis sebességű repülőgépekhez. A 320 km/h feletti sebességgel közlekedő repülőgépeken monocoque szerkezeteket használtak.

Vékony falú monokok. A tipikus vékony falú szállítórepülőgép-monocoque általában vékony alumíniumötvözet lemezekből készül, amelyeket az aerodinamikai követelményeknek megfelelően alakítanak ki. Ezt a héjat keresztirányú szilárdsági elemekkel - keretekkel és hosszirányú szilárdsági elemekkel - lécekkel vagy hengerekkel erősítik meg. (Ezek a kifejezések a törzsszerkezetre vonatkoznak. A szárnyszerkezetben a hosszanti erőelemek húrok, a keresztirányúak pedig bordák.) A 2. ábrán. A 8. ábra egy tipikus monocoque törzs felépítését mutatja be. (Ezt a kialakítást manapság általában "fél-monokkó"-nak vagy "megerősített monocoque-nak" nevezik, míg a "tiszta monocoque" vagy egyszerűen csak "monocoque" kifejezést olyan külső héjakra használják, amelyek kevés vagy egyáltalán nem tartalmaznak erősítő elemeket.)

A törzs nagy mérete és a viszonylag kis aerodinamikai terhelés miatt a monocoque héj nagyon vékony (általában 0,5-1,5 mm). Az ilyen vékony héj megtartja alakját húzóerő hatására, de megvetemedik, ha nyomó- vagy nyíróerőknek van kitéve. ábrán. A 9. ábra a nyomóerők hatását mutatja egy négyszögletes fémlemezre. Ilyen kompressziós erők tapasztalhatók például a törzs felső részén lévő, szélein hevederekkel határolt fémlemezeken, amikor a repülőgép farok egységére ható aerodinamikai erők felfelé irányulnak.

A szilárd mechanika törvényei szerint az alábbi képlettel számítható ki az a kritikus feszültség (azaz egységnyi területre jutó terhelés), amelynél a lapos lemez elkezd vetemedni.

Ahol fcr a lemez vetemedését okozó kritikus feszültség, E az anyag rugalmassági modulusa, t a vastagsága és b a lemez szélessége a támasztékok között (valódi kivitelben ez a húrok közötti távolság). Például, ha egy 0,5 mm vastag és 150 mm széles panel alumíniumötvözetből készül, akkor a rugalmassági modulusa körülbelül 70 000 MPa. Ha ezeket az értékeket behelyettesítjük a (3) képletbe, azt kapjuk, hogy a kritikus feszültség értéke, amelynél a bőr vetemedése fellép, 2,8 MPa. Ez jóval kisebb, mint az anyag folyáshatára (280 MPa) és szakítószilárdsága (440 MPa). A monocoque anyag nem lesz hatékony, ha a kihajlás azt jelenti, hogy a lemez már nem képes elviselni a terhelést. Szerencsére ez nem így van. Elvégzett tesztek Nemzeti Intézet Az amerikai szabványok és technológiák bebizonyították, hogy a panel szélére ható terhelések jelentősen meghaladhatják a vetemedés kezdetének megfelelő kritikus terhelés értékét, mivel a panelre ható terhelést szinte teljesen felveszik az anyagcsíkok a szélei. E csíkok teljes szélességét T. von Karman a lemez "effektív szélességének" nevezte. Elmélete szerint a panel meghibásodásakor a befogott élek közelében fellépő anyagáramlás következtében fellépő végső terhelés a következő képlettel számítható ki.

Itt P a panelre ható teljes terhelés a tönkremenetel pillanatában, t a panel vastagsága, E a rugalmassági modulus, és ft az anyag folyáshatára (az a feszültség, amelynél a deformáció minden további nélkül növekedni kezd terhelés növekedése). A (3) és (4) képletekkel végzett számítások azt mutatják, hogy a vetemedést okozó kritikus terhelés megközelítőleg egy nagyságrenddel kisebb, mint a pusztulást okozó végső terhelés. Ezt a következtetést figyelembe kell venni a repülőgép tervezésénél. A vékony lemezek szuperkritikus állapotban vetemítésre való alkalmazása az egyik fő megkülönböztető tulajdonságok vékony falú egyszínű szerkezetek. A szállítórepülőgépek, bombázók és vadászrepülőgépek fejlődése a második világháború alatt nem valósulhatott volna meg annak megértése nélkül, hogy egy vékony lemez meghajlása nem okozza annak törését. A mérnöki mechanika konzervatívabb területein, mint például a híd- és épülettervezés, a panelek vetemedése nem megengedett. Másrészt több ezer repülőgép repül, ugyanakkor a szerkezetükben lévő fémlemezek egy része a repülési idő nagy részében vetemedő körülmények között működik. A repülés közben vetemedést tapasztaló, megfelelően megtervezett panelek a repülőgép leszállása után teljesen simává válnak, és a szerkezetre repülés közben ható aerodinamikai terhelések megszűnnek.
Vékony falú gerenda. A vetemedés másik fajtája a vékonyfalú gerendára vonatkozik, amely a repülőgép-szerkezetek fontos eleme. A vékonyfalú gerenda fogalmát az 1. ábra mutatja be. 10. A vékonyfalú gerenda szabad végére ható W erő hatására a felső karimája húzóerőnek, az alsó karimája nyomóerőnek lesz kitéve. A karimákra ható erők nagysága a statikus egyensúly feltételéből számítható ki. A W erő által keltett nyíróerő a gerenda vékony fala mentén továbbítódik. Egy ilyen vékony lemez elveszti stabilitását, és meglehetősen kis terhelésnél vetemedni kezd. Átlós redők alakulnak ki rajta, pl. vetemedésének konfigurációja jelentősen eltér azoktól a félgömb alakú kidudorodásoktól, amelyek akkor jelennek meg, amikor a lemez felülete annak összenyomódása miatt megvetemedik.

G. Wagner kifejlesztette gyakorlati módszer a feszültségek kiszámítása vékony falú gerendában a falakon redők kialakulásának körülményei között, és kísérletileg bebizonyította, hogy lehetséges olyan vékony falú gerenda tervezése, amely nem esik össze a 100-szor nagyobb repülési terhelés hatására. terhelések, amelyeknél egy vékony fal vetemedése kezdődik. Az alakváltozások rugalmasak maradnak, és a terhelés eltávolításakor a redők teljesen eltűnnek. ábrán látható terhelés hatására a teljes szerkezet elhajlása miatt. A 10. ábra szerint a gerenda felső karimája feszített, az alsó karima pedig összenyomott. A ráncok megjelenésekor a vékony fal nagyszámú átlós merevítő kombinációjaként működik, amelyek nyíróerőt vesznek fel, mint a merevítő egysíkú szárny külső merevítői (1. ábra). A tartóoszlopok célja a gerenda peremei közötti távolság megtartása. Az 1930-as években a vékonyfalú gerenda fogalmát széles körben kezdték el használni a repülőgépiparban vékonyfalú monocoque-ok tervezésekor, különösen a nyírófalú szárnyléceknél. Szerkezeti elemek elrendezése vékonyfalú monokokkban. Az ideális vékony falú monocoque törzs vékony lemezekből áll, amelyeket nagyszámú többé-kevésbé egyenletesen elosztott húr és keret támaszt alá, amint az az ábrán látható. 8. Mindazonáltal magában a törzsben kivágásokat kell készíteni, hogy utasszállító repülőgépeken lőrések és ajtók, katonai repülőgépeken pedig ágyútornyok és bombanyílások legyenek. Nagy nyílások esetén, mint például a teljesen felszerelt lánctalpas járművek szállítására tervezett nehéz repülőgépeken, vagy a törzs belsejében nagy torpedókat szállító torpedóbombázókon, a feszültségkoncentráció a nyílások közelében komoly problémát jelent. Az ilyen kivágások széleit gyakran erős csíkokkal erősítik meg. Egyes repülőgépeken a törzsben ilyeneket kell biztosítani nagy szám kivágások, hogy a tervező a négy főléc teherbíró tulajdonságait részesíti előnyben, és a rövid húrokat csak segédszilárdsági elemként alkalmazza, mivel a vágott szilárdsági elem nem képes a terhelés átadására. Tekintettel arra, hogy a terhelések főként a négy fő szerkezeti elemre hatnak, ez a törzstípus tulajdonképpen a vázszerkezet és a megerősített monocoque közötti köztes. Részben megerősített monocoque-nak tekinthető. Az ilyen monocoque-okat gyakrabban használják szárnyakhoz, mint törzsekhez, mivel behúzható futóműveket, üzemanyagtartályokat, hajtóműveket, behúzható szárnyakat, csűrőket, géppuskákat, ágyúkat és számos másodlagos alkatrészt kell elhelyezni a repülőgép szárnyaiban. A megerősített monocoque szerkezet épségének megsértése által okozott legsúlyosabb problémák a futómű és az üzemanyagtartályok elhelyezésével kapcsolatosak, mivel ezek az egységek a szárnygyökér közelében helyezkednek el, ahol a szerkezetnek a legtartósabbnak kell lennie. Ezenkívül sok elrendezés nem teszi lehetővé a szárny áthaladását a törzsön, mivel ez a hely szükséges a személyzet, az utasok vagy a motorok elhelyezéséhez. Ezért a szárnyszerkezetben két erős szárat alkalmaznak, ahogyan ez egy magas szárnyú monoplán esetében történik. A két szár közötti tér a fent említett egységek és szerelvények elhelyezésére használható. A szárny azon szakaszaiban, amelyekben nincs rés, a bőrt húrokkal erősítik meg, amelyek hozzájárulnak a szárny szilárdságának további növeléséhez. A terhelés zömét azonban a két fő tartó veszi át. A külső szárnypanelek tisztán egyszínű kialakításúak (11. ábra). A terhelést a konzol burkolata és hosszanti erőelemei érzékelik. A függőleges fal és a léc között az a különbség, hogy a falnál az összekötő elem ugyanolyan alakú, mint a többi heveder, míg a gerendát masszívabb karimákkal rögzítik.

A vastag falú monocoque konstrukció fogalma. A második világháború idején a sebesség kísérleti repülőgép közeledni kezdett a hangsebességhez, és a vékonyfalú monocoque szerkezetek már nem felelnek meg a fokozott követelményeknek. A repülési sebesség növekedéséhez hozzájárult az egyik tényező az ún. lamináris szárnyprofilok, amelyeknek nagyon alacsony a légellenállása. A lamináris szárnyak előnyei azonban csak akkor valósulhattak meg, ha a szárnyfelület kívánt formáját szigorúan betartották, és a felület simaságának legkisebb megsértése (kiálló szegecsek vagy bemélyedések vakszegecseknél) a lamináris profil összes előnyét semmissé teszi. . Emiatt a vékonyfalú, megerősített monocoque-ok alkalmatlannak bizonyultak a nagysebességű repülőgépek lamináris áramlású szárnyszerkezetére. Egy másik tényező, amely megköveteli a nagysebességű repülőgépek szárnyának és törzsének formájának pontos megfelelését, a transzonikus áramlás instabilitása. A transzonikus áramlásokban az áramvonalas felület alakjának nagyon kis változásai az áramlási minta teljes megváltozását és lökéshullámok megjelenését okozhatják, amelyek a húzóerő meredek növekedéséhez vezetnek. Mivel nagyon nehéz pontosan megtartani a vékony lemezekből készült felület kívánt formáját, szükség volt a repülőgép-szerkezetek héjának vastagságának növelésére. A héj vastagságának növelésének másik oka a repülőgép szárnyszerkezetének építési magasságának (6. ábrán h távolság) nem megfelelő értéke volt. A nagy repülési sebességre tervezett szárnyprofiloknak nagyon vékonyaknak kell lenniük (a szuperszonikus repülőgépek és rakéták szárnyainak maximális relatív vastagsága általában kevesebb, mint a húr 10%-a). Az ilyen szárny alsó és felső felületére ható terhelések nagyon nagyok, és csak egy vastag bőr bírja el őket.
Szendvics koncepció. Az első vastag falú szerkezet, amely a szendvics koncepciót alkalmazta, a Havilland Mosquito vadászgép bőre volt. Ennél a kialakításnál a két vékony, erős héj (csapágyréteg) közötti tér sokkal könnyebb anyaggal van kitöltve; egy ilyen kompozit panel nagyobb hajlítási terhelést képes elviselni, mint két egymáshoz ragasztott töltetlen teherhordó burkolat. Ezenkívül ez a szendvicsszerkezet könnyű marad, mivel a mag sűrűsége alacsony. Könnyű, megnövelt szilárdságú többrétegű szerkezetre példa a csomagolókarton, amelyben két külső kartonlap közé egy hullámpapírréteget helyeznek el. A többrétegű kartonpapír hajlítási merevsége és szilárdsága nagyobb, mint egy azonos tömegű kartonlapé. A felület vetemedését megakadályozó fontos tényező az, hogy a panel képes ellenállni a hajlítási terhelésnek. A megnövelt hajlítási merevséggel rendelkező vastag falú többrétegű burkolatok normál repülési helyzetekben megakadályozzák a felület elhajlását, és hozzájárulnak a szárny és törzsfelület sima formájának megőrzéséhez. A hordozórétegek ragasztóval vannak a magréteghez kötve. Nem használnak szegecselést, és ez sima felületet biztosít. Módszerek többrétegű szerkezetek előállítására. Az összetett alakú többrétegű szerkezetek elemeinek előállításához többféle módszert alkalmaznak. Az egyiket az ábra magyarázza. 12. Olyan öntőforma készül, amely pontosan visszaadja a többrétegű elem kívánt formáját. A többrétegű szerkezet rétegeit szintetikus ragasztóval kenjük be és formába helyezzük. A többrétegű szerkezet héját hermetikus anyagból, például tartós gumiból készült burkolat borítja, a formát pedig fedővel szorosan lezárják. A héj belsejében forró gőzt fecskendeznek be nyomás alatt és hatás alatt magas hőmérsékletűés egyenletes gőznyomás mellett a ragasztó megkeményedik és megbízhatóan összeköti a hordozórétegeket a töltőanyaggal. Az ilyen formázási technológiával összetett formájú, változó vastagságú íves falú szerkezeti elemek gyárthatók.

A második világháború idején a szintetikus ragasztóanyagokat és a réteges szerkezetek ragasztásának technológiáját széles körben alkalmazták. légi közlekedési ágazat. Ez a technológia lehetővé tette a különböző anyagok, például a fa és a fémek erős összekapcsolását, és lehetővé tette a sima felületű bőrök olcsó előállítását.
Többrétegű szerkezet megsemmisítése. A vázszerkezetekhez és a vékonyfalú monocoque-okhoz hasonlóan a szendvicsszerkezet tönkretétele a tömörítésnek kitett oldalon kezdődik. A laminált panel nagy vastagsága miatt a kihajlást és kihajlást okozó nyomóerő lényegesen nagyobb, mint az az érték, amelynél először megjelennek a kihajlás jelei a vékonyfalú megerősített monokok felületén. Ezeknek az értékeknek az aránya elérheti a 20-at vagy akár az 50-et is. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy a vékony falú monocoque-ok a vetemedés kezdetének kritikus terhelésénél jóval nagyobb terhelésekkel működhetnek, miközben a többrétegű héj felületének vetemedését. mindig az utóbbi pusztulását okozza. A többrétegű héj kihajlást okozó kritikus terhelése a homogén lemezekre és egyrétegű héjakra vonatkozó számítási módszerekkel becsülhető meg. A könnyű töltőanyag viszonylag alacsony nyírási ellenállása azonban jelentősen csökkenti a kritikus feszültséget, és ez a hatás nem elhanyagolható. A szendvicsszerkezet kihajlása jellemzően vékony teherhordó héjak felületének kihajlását vagy gyűrődését eredményezi. ábrán. A 13. ábra az instabilitás két típusát mutatja: szimmetrikus duzzanatot és ferdeséget. Szimmetrikus duzzanat akkor fordul elő, ha a réteg nagy vastagságú töltőanyaggal, és ferde - egy ilyen réteg kis vastagsága esetén.

A képlettel meghatározható az a kritikus feszültség, amely egy többrétegű szerkezet kihajlását okozza, és a felületi vetemedés mindkét formája megjelenik.

Ahol fcr a hordozórétegek kritikus feszültségértéke, Ef a hordozóréteg anyagának rugalmassági modulusa, Ec a töltőanyag rugalmassági modulusa, Gc a töltőanyag nyírási modulusa. Példaként vegyünk egy többrétegű szerkezetet alumíniumötvözet hordozórétegekkel és porózus cellulóz-acetát szál töltőanyaggal. Az alumíniumötvözet rugalmassági modulusa megközelítőleg 70 000 MPa, míg a töltőanyagé 28 MPa. A töltőanyag nyírási modulusa 14 MPa. Ezeket az értékeket az (5) képletbe behelyettesítve azt találjuk, hogy a vetemedés kritikus feszültségértéke 150 MPa. Vegye figyelembe, hogy az (5) összefüggés nem tartalmazza a panel geometriai jellemzőit. Ezért a kritikus feszültség nem függ a csapágyrétegek és a magréteg vastagságától. A szerkezet teherbíró képességének növelése a vetemedéshez képest csak jobb mechanikai tulajdonságokkal rendelkező adalékanyag felhasználásával lehetséges.
Más típusú vastag falú héjak. A második világháború után a fent leírt eredeti többrétegű szerkezet különféle módosításait fejlesztették ki és helyezték gyártásba. ábrán. A 14. ábra méhsejt szerkezetet mutat. Ebben egy méhsejt (celluláris) töltőanyag szolgál közbenső rétegként. ábrán. A 15. ábra egy másik típusú szendvicsszerkezetet mutat, amelyben a hullámos alumínium a mag. Ezt a csomagolókartonhoz hasonló konstrukciót nagy merevség és stabilitás jellemzi, de a hullámszalagot nem szabad a hordozóhéjakhoz szegecselni.

Más kiviteleknél a héj és a merevségét megerősítő réteg hengerelt, szárny vagy törzsrész formát kapnak. Végül az erősen megterhelt, nagyon vékony szárnyakhoz tartós alumíniumötvözetből állítottak elő változó vastagságú héjakat, amelyek vastagsága körülbelül 19 mm volt. Az ilyen erős héjak csak magának a héjnak a merevsége miatt bordák nélkül is formáját tartó szárny gyártását teszik lehetővé, amelyet három-négy nyírófal erősít meg, amelyek a párkányokon nyugszanak.
SZUPERHANGOS REPÜLŐGÉPEK, ŰRREPÜLŐK ÉS BALLISTÁZIKUS RÉKÉTEK
A repüléstechnika fejlődését a tolóerő-tömeg arány (a tolóerő-tömeg arány egy repülőgép erőmű tolóerejének tömegéhez viszonyított aránya) folyamatosan emelkedő tendencia jellemzi. VTOL repülőgépeknél ez az érték meghaladja az egyet. A ballisztikus rakéta meghajtó rendszerének sokkal nagyobb tolóerőt kell generálnia, mint a rakéta súlya, hogy felemelje az indítóállásról, felgyorsítsa és a kívánt pályára állítsa. A tolóerő-tömeg arány és a repülési sebesség folyamatos növekedése olyan repülőgépek megjelenéséhez vezetett, amelyek egyre kevésbé függenek a szárny által keltett aerodinamikai erőktől. A szárnyak mérete csökkenni kezdett (a ballisztikus rakétákon általában hiányoznak). A világűrbe kilövési gyorsítókkal indított vitorlázó repülőgépeknek azonban szárnyakkal kell rendelkezniük, hogy visszatérhessenek a földre. A szuperszonikus repülőgépek szárnyai és stabilizátorai nem csak területükön kisebbek, mint a szubszonikus repülőgépeké; vékonyabbak és kisebb a nyúlásuk is. A szuperszonikus repülőgépek szárnyai és farokfelülete söpört vagy háromszög alakú. Az ilyen szárnyak bőrének vastagsága sokkal nagyobb, mint a szubszonikus repülőgépek szárnyainak vastagsága.
Példák vékony falú héjakra. A súlycsökkentés kiemelt prioritás az űrhajók tervezésében. A vékonyfalú héjak terén elért számos előrelépés ennek a követelménynek köszönhető. Tipikus példák ilyen kialakítású az Atlas folyékony hajtóanyagú hordozórakéta és a szilárd hajtóanyagú rakéta. Az Atlaszhoz egy speciális feltöltött monocoque héjat készítettek. Szilárd hajtóanyagú rakétát úgy állítanak elő, hogy üvegszálat egy tüske köré tekernek szilárd hajtóanyag töltet formájában, és a tekercselt réteget speciális gyantával impregnálják, amely vulkanizálás után kikeményedik. Ezzel a technológiával mind a repülőgép hordozóhéja, mind rakétamotor fúvókával. A visszatérő járműveket kúp alakú héjjal tervezték, amelyet hővédő anyagréteg borít, amely magas hőmérsékleten ablációnak van kitéve (a fúvott bevonatú hűtés fogalma). Az űrben és a Holdon fellépő gravitációs erők kicsinysége miatt egyedi szerkezetek jöttek létre. Például a holdmodul héja olyan paneleket tartalmaz, amelyek a Holdon nem görbülnek meg, de a Földön saját súlyuk alatt meghajolnának.
Lásd mégŰR KUTATÁS ÉS HASZNÁLAT ; RAKÉTA.
REPÜLŐ ANYAGOK
Sok anyag veszít szilárdságából a szuperszonikus repülés során előforduló magas hőmérsékleten. Ezért a könnyű hőálló anyagok különösen érdekesek az űrrepülőgépeknél. Az 1950-es évek végéig a legfeljebb kettő Mach-számmal (Mach-szám a repülési sebesség és a hangsebesség aránya) mozgó repülőgépek fő repülési anyagai az alumíniumötvözetek és az acél voltak. A titán az 1960-as évek elején vált gazdaságosan elérhetővé, ötvözeteit 3-ig terjedő Mach-számú repülőgépek gyártásánál használták. Fém-szuperötvözetek és szilícium- vagy lítium-karbid-porok alumíniummal vagy titánnal történő szinterelésével nyert poranyagokat hoztak létre. Kompozit anyagokat is készítettek, amelyeknél a műanyag (polimer) alapot üveg-, kevlár- vagy szénszálakkal erősítik meg. A kompozit anyagokat széles körben használják a repülőgép- és űrtechnikában, mivel jó súlyuk és mechanikai jellemzők, amely lehetővé teszi könnyű és tartós szerkezetek létrehozását, amelyek magas hőmérsékleten működnek.
Lásd mégÖTVÖZMÉNYEK ; MŰANYAGOK.
REPÜLŐSZERKEZETEK
Szállító repülőgépek és vadászgépek. A modern szállítórepülőgépek tipikus elrendezése egy megerősített monocoque törzsből áll, ikerszárnyú szárnyakkal és ikerszárnyú farokkal. A repülőgép-szerkezetekben elsősorban alumíniumötvözeteket használnak, azonban az egyes szerkezeti elemekhez más anyagokat is használnak. Így a szárny erősen terhelt gyökérrészei titánötvözetből, a vezérlőfelületek pedig kompozit anyagból készülhetnek poliamid vagy üvegszálakkal. Egyes repülőgépek farkában grafit-epoxi anyagokat használnak. A modern vadászrepülőgép tervezése a repülőgépgyártás területén elért legújabb vívmányokat testesíti meg. ábrán. A 16. ábra egy tipikus vadászrepülőgép konstrukcióját mutatja be, többszárnyú delta szárnnyal és megerősített monocoque törzsgel. Ennek a repülőgépnek a szárnyának és farkának különálló elemei kompozit anyagokból készülnek.

Rizs. 16. F-15C "Eagle" cég "McDonnell - Douglas" - egy vadászgép, amely az amerikai légierőnél és szövetségeseinél szolgál. Két Pratt-Whitney kényszerített turbósugárzó bypass motorral rendelkezik, és az M = 2,5-nek megfelelő maximális sebességet fejleszt. Fegyverzete egy 20 mm-es ágyúból, levegő-levegő irányított rakétákból és irányítatlan repülőgép-rakétákból áll. Repülési hatótáv külső üzemanyagtartályokkal 5470 km. 1 - a radarantenna üvegszálas radomja; 2 - Doppler radarállomás; 3 - rádióantenna és radarállomás antennája; 4 - válaszfalak; 5 - elektronikus berendezések rekesz; 6 - sebességjelző vevő; 7 - pilótafülke lámpa; 8 - szélvédő; 9 - pilótaülés; 10 - repülési vetítés jelző; 11 - műszerfal; 12 - vezérlőgomb; 13 - kormánypedálok; 14 - oldalsó vezérlőpanel; 15 - oldalsó lámpák; 16 - alsó felszerelési rekeszek; 17 - anti-elektronikus védelem; 18 - kabin lombkorona emelő; 19 - légkondicionáló; 20 - alváz; 21 - motor levegő beömlőnyílása; 22 - hidraulikus erősítők; 23 - 20 mm-es "Volcano" fegyver és lőszer; 24 - levegő-levegő Sparrow irányított rakéta; 25 - légfék; 26 - üzemanyagtartályok; 27 - levegő beszívó csatorna; 28 - repülés közbeni utántöltő rendszer felszerelése; 29 - üzemanyag-ellátó csőrendszer; 30 - burkolatok; 31 - csűrők; 32 - szárnyak; 33 - gerendák; 34 - tűs csatlakozások; 35 - szárnybordák; 36 - szárnyhéjpanelek húrokkal; 37 - méhsejt szerkezetek; 38 - leszállóhorog a levezető kábel rögzítéséhez; 39 - levegőrendszer berendezési rekeszek; 40 - turbósugárzó bypass motorok; 41 - kompresszor; 42 - kiegészítő tápegység (indító); 43 - sebességváltó; 44 - motorrögzítő keretek; 45 - utánégető égéskamra; 46 - motortér gyűrűs keretekkel és titánból készült feszítőkkel; 47 - titán bőr; 48 - utánégető fúvókák; 49 - stabilizátor tartó; 50 - bórszálas burkolatpanelek; 51 - pilon rakományfelfüggesztéshez a szárny konzolos részében; 52 - pilon rakományfelfüggesztéshez a szárny gyökerében; 53 - bombatartó; 54 - bombák; 55 - "Sidewinder" levegő-levegő rakéta; 56 - külső üzemanyagtartály.

KK "Shuttle". A „Shuttle” orbitális űrhajó hiperszonikus sebességgel képes repülni a Föld légkörében. A készülék szárnyai több szálból álló kerettel rendelkeznek; megerősített monocoque pilótafülke, mint a szárnyak, alumínium ötvözetből. A raktér ajtói grafit-epoxi kompozit anyagból készülnek. A készülék hővédelmét több ezer könnyű kerámialap biztosítja, amelyek a felület nagy hőáramnak kitett részeit fedik le.
Lásd mégŰRREPÜLÉSEK PÉNZES ; ŰRHAJÓ "SÜLŐ". űrállomások. Az orbitális űrhajót állítólag hosszú távú űrállomások telepítésére használják. A "Mir" orosz orbitális űrállomás működése során szerzett tapasztalatokat a "Freedom" nemzetközi űrállomás fejlesztésére használják fel. A tervezőmérnökök megoldják a hosszú távú orbitális állomás blokkjainak és szerkezeti elemeinek eltávolításának problémáját, majd az űrben történő összeszereléssel.
Encyclopedia Collier Wikipédia

Repülés közben szárnyakkal megtámasztott és erőmű által hajtott repülőgép. A pilóta (vagy pilóták) által üzemeltetett repülőgépek hasznos terhet szállítanak, pl. rakomány, utasok, fegyverek ill különleges felszerelés, mint például … Collier Encyclopedia

A motor nélküli repülőgép nehezebb a levegőnél. A vitorlázórepülőt úgy tartják a levegőben, hogy a lefelé irányuló gravitációs erőt a felfelé irányuló légáramlatok által keltett emelés egyensúlyozza ki. A vitorlázórepülésnek két módja van: tervezés ... ... Collier Encyclopedia

IVB ALCSOPORT. TITÁNCSALÁD TITÁN, CIRKÓNIUM, HAFNIUM Az átmenetifémek között megtalálhatóak a titáncsaládba tartozó Ti, Zr és Hf elemei is, amelyeket meglepő tulajdonságaik hasonlósága különböztet meg. Az utolsó két elem (Zr és Hf) tulajdonságaiban különösen közel áll egymáshoz. Collier Encyclopedia

Oldalunk legjobb megjelenítése érdekében cookie-kat használunk. Ha továbbra is használja ezt az oldalt, Ön egyetért ezzel. rendben

A Kozmosz feltáratlan mélységei évszázadok óta foglalkoztatják az emberiséget. A kutatók és tudósok mindig is tettek lépéseket a csillagképek és a világűr megismerése felé. Ezek voltak az első, de jelentős eredmények abban az időben, amelyek az iparág kutatásának továbbfejlesztését szolgálták.

Fontos eredmény volt a távcső feltalálása, amelynek segítségével az emberiségnek sikerült sokkal messzebbre tekintenie az űrben, és közelebbről is megismerkedhetett a bolygónkat körülvevő űrobjektumokkal. Korunkban az űrkutatást sokkal könnyebben végezzük, mint azokban az években. Portálunk sok érdekes és lenyűgöző tényt kínál a Kozmoszról és titkairól.

Az első űrhajó és technológia

A világűr aktív feltárása bolygónk első mesterségesen létrehozott műholdjának felbocsátásával kezdődött. Ez az esemény 1957-re nyúlik vissza, amikor Föld körüli pályára bocsátották. Ami az első pályán megjelent készüléket illeti, rendkívül egyszerű volt a kialakítása. Ez a készülék meglehetősen egyszerű rádióadóval volt felszerelve. Amikor elkészült, a tervezők úgy döntöttek, hogy a legminimálisabb műszaki készlettel boldogulnak. Ennek ellenére az első legegyszerűbb műhold a fejlesztés kiindulópontjaként szolgált új korűrtechnika és felszerelés. A mai napig elmondhatjuk, hogy ez az eszköz hatalmas vívmány lett az emberiség és számos tudományos kutatási ág fejlődése számára. Ráadásul egy műhold pályára állítása az egész világ, és nem csak a Szovjetunió vívmánya volt. Ez a tervezők kemény munkája miatt vált lehetővé az interkontinentális ballisztikus rakéták létrehozásán.

Pontosan magas eredményeket a rakétatudományban lehetővé tette a tervezők számára, hogy felismerjék, hogy a hordozórakéta hasznos teherének csökkentésével nagyon nagy repülési sebesség érhető el, amely meghaladja a ~ 7,9 km / s űrsebességet. Mindez lehetővé tette az első műhold földi pályára állítását. Az űrrepülőgépek és a technológia érdekesek a számos javasolt tervezés és koncepció miatt.

Tágabb értelemben az űrhajó olyan eszköz, amely berendezéseket vagy embereket szállít arra a határra, ahol a föld légkörének felső része véget ér. De ez csak a közeli Kozmoszba való kijárat. A különféle űrproblémák megoldása során az űrhajókat a következő kategóriákra osztják:

Szuborbitális;

Föld körüli pályák, amelyek geocentrikus pályán mozognak;

Bolygóközi;

Bolygós.

A Szovjetunió tervezői az első műholdat az űrbe bocsátó rakéta megalkotásával foglalkoztak, és maga a létrehozása kevesebb időt vett igénybe, mint az összes rendszer finomhangolása és hibakeresése. Az időfaktor befolyásolta a műhold primitív konfigurációját is, mivel a Szovjetunió igyekezett elérni a létrehozásának első kozmikus sebességének mutatóját. Sőt, maga a rakéta bolygón kívüli kilövésének ténye is jelentősebb eredmény volt abban az időben, mint a műholdra telepített berendezések mennyisége és minősége. Minden elvégzett munkát az egész emberiség diadala koronázta meg.

Mint ismeretes, a világűr meghódítása még csak most kezdődött, ezért a tervezők egyre többet értek el a rakétatudományban, ami lehetővé tette a fejlettebb űrhajók és berendezések létrehozását, amelyek hatalmas ugrást tettek az űrkutatásban. Ezenkívül a rakéták és alkatrészeik további fejlesztése és korszerűsítése lehetővé tette a második űrsebesség elérését és a fedélzeti rakomány tömegének növelését. Mindezek miatt 1961-ben lehetővé vált egy rakéta első kilövése emberrel a fedélzetén.

A portál sok érdekességet tud mondani az űrhajók és a technológia fejlődéséről a világ minden évében és minden országában. Kevesen tudják, hogy a tudósok már 1957 előtt elkezdték az űrkutatást. Az 1940-es évek végén küldték ki a világűrbe az első tanulmányi tudományos berendezést. Az első hazai rakéták tudományos berendezéseket 100 kilométeres magasságba tudtak emelni. Ráadásul ez nem egyetlen kilövés volt, elég gyakran hajtották végre, miközben emelkedésük maximális magassága elérte az 500 kilométeres mutatót, ami azt jelenti, hogy az első elképzelések a világűrről már az űrkorszak kezdete előtt léteztek. Korunkban, a legújabb technológiát használva, ezek az eredmények primitívnek tűnhetnek, de lehetővé tették, hogy elérjük azt, ami jelenleg van.

A megalkotott űrrepülőgépek és -technológia rengeteg különböző feladat megoldását igényelte. A legfontosabb kérdések a következők voltak:

1. Az űreszköz helyes repülési útvonalának kiválasztása és mozgásának további elemzése. Ennek a problémának a megvalósításához az alkalmazott tudománnyá váló égimechanika aktívabb fejlesztésére volt szükség.
2. Az űrvákuum és a súlytalanság saját feladatot állított a tudósok elé. Ez pedig nem csak egy megbízható, zárt tok megalkotása, amely a meglehetősen zord űrviszonyoknak is ellenáll, hanem olyan berendezések fejlesztése is, amelyek az űrben ugyanolyan hatékonyan tudnák ellátni feladataikat, mint a Földön. Mivel nem minden mechanizmus működhet tökéletesen súlytalanságban és vákuumban ugyanúgy, mint a földi körülmények között. A fő probléma a termikus konvekció kizárása volt a zárt térfogatokban, mindez sok folyamat normális lefolyását megzavarta.

1. A berendezés működését a nap hősugárzása is megzavarta. Ennek a hatásnak a kiküszöbölésére új számítási módszereket kellett kidolgozni az eszközökre. Ezenkívül sok eszközt kigondoltak, hogy fenntartsák a normál hőmérsékleti feltételeket magában az űrhajóban.
2. A nagy probléma az űreszközök áramellátása volt. A tervezők legoptimálisabb megoldása a napsugárzás elektromos árammá történő átalakítása volt.
3. A rádiókommunikáció és az űrrepülőgép-irányítás problémájának megoldása meglehetősen hosszú ideig tartott, mivel a földi radarberendezések legfeljebb 20 ezer kilométeres távolságban működhettek, és ez nem elég a világűr számára. Az ultra-nagy távolságú rádiókommunikáció korunk fejlődése lehetővé teszi, hogy kapcsolatot tartson fenn a szondákkal és más eszközökkel több millió kilométeres távolságban.
4. Mindazonáltal a legnagyobb probléma a felszereltség finomítása maradt űreszközök. Először is, a technikának megbízhatónak kell lennie, mivel az űrben történő javítás általában lehetetlen volt. Az információk sokszorosításának és rögzítésének új módjait is kigondolták.

A felmerült problémák felkeltették a különböző tudományterületek kutatóinak, tudósainak érdeklődését. A közös együttműködés lehetővé tette a kitűzött feladatok megoldásában pozitív eredmények elérését. Mindezek miatt a tudás egy új területe kezdett kialakulni, mégpedig az űrtechnológia. Ennek a formatervezésnek a megjelenése egyedisége, speciális tudása és munkakészsége miatt elkülönült a repüléstől és más iparágaktól.

Közvetlenül az első mesterséges Föld-műhold létrehozása és sikeres felbocsátása után az űrtechnológia fejlesztése három fő irányban zajlott, nevezetesen:

1. Földi műholdak tervezése és gyártása különféle feladatokhoz. Ezen túlmenően az ipar foglalkozik ezen eszközök korszerűsítésével és fejlesztésével, aminek köszönhetően szélesebb körben is használhatóvá válik.
2. A bolygóközi tér és más bolygók felszínének tanulmányozására alkalmas készülék létrehozása. Ezek az eszközök általában programozott feladatokat hajtanak végre, és távolról is vezérelhetők.
3. Az űrtechnológia különféle modelleken dolgozik olyan űrállomások létrehozására, ahol a tudósok kutatási tevékenységet végezhetnek. Ez az iparág emberes űrhajók tervezésével és gyártásával is foglalkozik.

Az űrtechnológia számos területe és a második űrsebesség elérése lehetővé tette a tudósok számára, hogy hozzáférjenek távolabbi űrobjektumokhoz. Éppen ezért az 50-es évek végén lehetett műholdat felbocsátani a Hold felé, ráadásul az akkori technológia már lehetővé tette a kutatóműholdak küldését a legközelebbi Föld közeli bolygókra. Tehát az első járművek, amelyeket a Hold tanulmányozására küldtek, először tették lehetővé az emberiség számára, hogy megismerje a világűr paramétereit, és lássa a Hold túlsó oldalát. Ennek ellenére az űrkorszak kezdetének űrtechnológiája még tökéletlen és ellenőrizhetetlen volt, a hordozórakétától való leválasztás után fő rész meglehetősen kaotikusan forgott a tömege közepe körül. Az ellenőrizetlen forgás nem tette lehetővé a tudósok számára, hogy sok kutatást végezzenek, ami viszont arra ösztönözte a tervezőket, hogy fejlettebb űrhajókat és technológiát hozzanak létre.

Az irányított járművek fejlesztése tette lehetővé a tudósok számára, hogy még több kutatást végezzenek, és többet tudjanak meg a világűrről és annak tulajdonságairól. Szintén a műholdak és más, az űrbe felbocsátott automata eszközök ellenőrzött és stabil repülése az antennák tájolása miatt pontosabb és hatékonyabb információtovábbítást tesz lehetővé a Föld felé. Az ellenőrzött vezérlésnek köszönhetően lehetőség nyílik a szükséges manőverek elvégzésére.

Az 1960-as évek elején a műholdakat aktívan indították a legközelebbi bolygókra. Ezek a kilövések lehetővé tették a szomszédos bolygók körülményeinek megismerését. Ennek ellenére az idők legnagyobb sikere bolygónkon az egész emberiség számára Yu.A. repülése. Gagarin. A Szovjetuniónak az űrberendezések építésében elért eredményei után a világ legtöbb országa is megfordult Speciális figyelem a rakétatudományról és a saját űrtechnológiájuk megalkotásáról. Ennek ellenére a Szovjetunió vezető szerepet töltött be ebben az iparágban, mivel elsőként hozott létre olyan készüléket, amely lágy landolást hajtott végre. A Holdon és más bolygókon végrehajtott első sikeres leszállások után a feladat az űrtestek felületének részletesebb vizsgálata volt a felületek tanulmányozására, valamint a fotók és videók Földre továbbítására szolgáló automata eszközök segítségével.

Az első űrszondát, mint fentebb említettük, nem irányították, és nem tudtak visszatérni a Földre. A vezérelt eszközök létrehozásakor a tervezők szembesültek az eszközök és a személyzet biztonságos leszállásának problémájával. Mivel a készülék nagyon gyors bejutása a Föld légkörébe egyszerűen megégetheti a hőtől a súrlódás során. Ráadásul a visszaérkezéskor a legkülönfélébb körülmények között biztonságosan le kellett szállniuk és le kell csobbanniuk a készülékeknek.

Az űrtechnológia továbbfejlesztése lehetővé tette hosszú éveken át használható orbitális állomások gyártását, miközben a fedélzeten dolgozó kutatók összetétele megváltozott. Az első ilyen típusú orbitális jármű a szovjet Szaljut állomás volt. Létrehozása újabb hatalmas ugrást jelentett az emberiség számára a külső terek és jelenségek ismeretében.

Fent látható egy nagyon kis része az űrhajók és a technológia létrehozásával és felhasználásával kapcsolatos eseményeknek és eredményeknek, amelyeket a világban az űr tanulmányozására hoztak létre. De mégis, a legjelentősebb év 1957 volt, innen indult az aktív rakétatudomány és az űrkutatás korszaka. Ez volt az első szonda felbocsátása, amely az űrtechnológia robbanásszerű fejlődéséhez vezetett az egész világon. Ez pedig annak köszönhető, hogy a Szovjetunióban létrehoztak egy új generációs hordozórakétát, amely képes volt a szondát a Föld pályája magasságába emelni.

Hogy mindezt és még sok minden mást megtudjon, portálunk számos lenyűgöző cikket, videót és fényképet kínál az űrtechnológiáról és tárgyakról.