مثيرة للاهتمام وغنية بالمعلومات: المرحلة العليا من Breeze-M. مسخنات النسيم

نسيم - مسخنات مدمجة في هيكل الأرضية. يوصى بهذه الأجهزة لتدفئة الغرف ذات النوافذ العالية أو الجدران الزجاجية، حيث يصعب استخدام أجهزة التدفئة التقليدية دون انتهاك حلول التصميم، وكذلك للتدفئة الإضافية في التركيبات المختلطة مع الأجهزة الأخرى. أنها تخلق ستائر حرارية من تيارات الهواء البارد المتساقطة وتمنع النوافذ من الضباب.

في المباني متعددة الطوابق والمتعددة الوظائف، يتم استخدام الأنظمة المركبة: التدفئة - التهوية - تكييف الهواء بنظام تحكم "ذكي". في مثل هذه الأنظمة، يتم تعديل المسخنات الحرارية من سلسلة Breeze بسهولة، ويتم دمجها في هيكل الأرضية،

يتم تركيب المسخنات الحرارية في هيكل الأرضية، مما يترك على السطح المرئي فقط شبكة عرضية زخرفية، والتي تبدو وكأنها عنصر تصميم متكامل مع الأرضية. تقع وحدة التبادل الحراري بالكامل تحت مستوى الأرضية.

الشبكة مصنوعة من الألومنيوم المؤكسد أو الفولاذ المصقول المقاوم للصدأ أو الخشب الناعم.

يتكون المبادل الحراري لمسخن Breeze من أنبوب نحاسي بقطر 15 مم وسمك جدار 1 مم. هامش الأمان الهيدروليكي لهذه المبادلات الحرارية أعلى بمقدار 2+2.5 مرة من هامش الأمان للمبادلات الحرارية الموجودة في السوق لدينا مع الأنابيب ذات سمك جدار أصغر. يتم تزيين الأنابيب بألواح ألومنيوم بقياس 50 × 100 مم. تتميز الألواح بسطح متموج (مموج)، مما يزيد من مساحة نقل الحرارة وقوة اللوحة.

يحتوي جهاز Breeze على فتحة تهوية (صمام Mayevsky) لتسهيل إزالة الهواء من النظام ومحولات نحاسية نهائية بخيط خارجي G1/2 بوصة للتوصيل بنظام التدفئة.

تسمح لك المحولات النحاسية بتركيب هذه الأجهزة بأنابيب نحاسية أو فولاذية أو معدنية أو بلاستيكية.

تتوفر المسخنات الحرارية كنوع تمريري أو نهائي، مع واحد أو اثنين من المبادلات الحرارية.

الصندوق مصنوع من صفائح الفولاذ. يحتوي المبادل الحراري والصندوق على طبقة إيبوكسي واقية من اللون الرمادي الجرافيت (RAL 7024)، مما يجعلها "غير مرئية" عمليًا تحت الشبكة المزخرفة.

الشبكة المزخرفة - من النوع الملفوف، قابلة للإزالة، لخدمة الجهاز وتنظيفه من الغبار.

تقع الشبكة المزخرفة على مستوى سطح الأرض. ومن المحتمل أن يمشي عليه الشخص أحيانًا أثناء وجوده داخل المنزل. تم تجهيز المسخن التسلسلي بشبكة قابلة للطي مصنوعة من الألومنيوم على شكل حرف I. تصميم الشبكة المزخرفة بحيث أنه حتى أضعف الشبكة من حيث القوة في أوسع نماذج المسخنات الحرارية يمكن أن تصمد بسهولة عندما يخطو عليها شخص يصل وزنه إلى 120 كجم. يتم تأكيد ذلك من خلال القيم التي تم الحصول عليها خلال اختبارات القوة: يحدث تشوه لا رجعة فيه للشبكة المزخرفة عندما يتم تطبيق حمل ثابت بمساحة 100 × 100 مم في الجزء الأوسط من الشبكة بقيمة تزيد عن 260 كجم/دم2.

لكن في الوقت نفسه، لا ننصح بالجري أو القفز أو الرقص على شبكة عادية أو تطبيق أحمال نقطية عليها (وضع الكراسي والطاولات والخزائن وما إلى ذلك). إذا كانت هذه العوامل متوقعة أثناء التشغيل (على سبيل المثال، في المقاهي والمطاعم وصالات الألعاب الرياضية، وما إلى ذلك)، فمن الضروري عند الطلب تحديد تركيب شبكات زخرفية أكثر متانة على المسخن الحراري.

بالنسبة للغرف ذات الرطوبة الجوية العالية، جسم جهاز بريز، حسب الطلب، مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، مع أنبوب تصريف لإزالة المكثفات.

تتوفر المسخنات من سلسلة Breeze في عدة تعديلات:

بريز م - مسخن بالحمل الحراري الطبيعي،

Breeze B - مسخن ذو حمل حراري قسري (مراوح من النوع العرضي مدمجة)،

Breeze Plinth عبارة عن مسخن ذو أبعاد بسيطة.

يتم تصنيع المسخنات من سلسلة Breeze في إصدارات الزاوية ونصف القطر. يجب ألا يقل نصف قطر الانحناء، الذي يتم قياسه على طول الخط المركزي للجهاز، عن 1000 مم.

يتم تحديد ارتفاع مسخنات Breeze (عمق الكوة الموجودة في الأرضية لهذا الجهاز) من النطاق: 80100، 120 مم، العرض: 200، 260، 300، 380 مم، الطول حتى 5000 مم. يبلغ خرج الحرارة بطول 1 متر للسخان الحراري Breeze 200x120 397 واط/م. تتغير هذه القيمة مع التغيرات في أبعاد المقطع العرضي للمسخن الحراري: مع زيادة ارتفاع و (أو) عرض المسخن الحراري، تزداد، وتتراوح في النطاق من 397 واط / م إلى 710 واط / م.

يوفر مسخن Breeze، ذو المقطع الصندوقي 200 × 120 ملم وطوله من 800 إلى 5000 ملم، نقلًا حراريًا من 397 إلى 2573 واط.

Breeze V. أبعاد هذا التعديل: العرض - 260، 380 ملم، الارتفاع - 120 ملم، الطول حتى 5000 ملم. يتراوح خرج الحرارة بطول 1 متر لمسخن Breeze B بين 1100 - 1560 واط/م، وبطول 5 م - 11550 واط.

يستخدم المسخن Breeze B مراوح منخفضة الضوضاء من النوع العرضي (ألمانيا).اعتمادًا على طول المسخن الحراري، يتم تركيب من 1 إلى 7 مراوح بجهد إمداد يبلغ 220 فولت واستهلاك طاقة يبلغ 27 واط. محركات المروحة محمية من دخول الرطوبة والتكثيف. لتغيير سرعة المروحة بسلاسة، من الممكن استخدام منظم الجهد للحمل الحثي (منظم سرعة المحرك)، على سبيل المثال، من ENSTO (فنلندا). إنتاجية المروحة - 160 م3 /ساعة. يمكن تركيب مراوح ذات جهد كهربي 12 فولت عند الطلب.

يتوافق مستوى الضوضاء الناتج عند أقصى سرعة للمروحة في مسخنات Breeze B مع الفئة "A" ويبلغ طول المسخن 3500 مم مع طاقة حرارية تبلغ 8000 واط 42 ديسيبل فقط. في الأماكن المنزلية ليلاً، يوصى بإيقاف تشغيل المراوح أو استخدام منظم لتقليل سرعة دورانها، وبالتالي تحقيق مستوى الضوضاء المسموح به من تشغيلها ليلاً (زو + ZZdB).

الخصائص التقنية لمسخنات BRIZ.

درجة حرارة سائل التبريد تصل إلى 130 درجة مئوية؛
- يمكن تركيبها في أنظمة ذات أنابيب فولاذية وأنابيب معدنية وبلاستيكية، في أنظمة تسخين أحادية الأنبوب وأنبوبين؛
- ضغط العمل - 15 ضغط جوي؛ اختبار الضغط يصل إلى - 25 ضغط جوي؛
- مجموعة كاملة مع التجهيزات الحرارية.
- أبعاد التوصيل: التوصيل الجانبي والسفلي - G1/2" (خيط داخلي)؛
- تقنية "الأنابيب داخل الأنابيب" الفريدة؛*
- نقل حرارة الأجهزة حتى 3510 وات.

حول جهاز محاكاة الفضاء Orbiter وما لا يقل عن مائتي شخص أصبحوا مهتمين وقاموا بتنزيل الإضافات الخاصة به، قادوني إلى فكرة مواصلة سلسلة المشاركات التعليمية والألعاب. أريد أيضًا تسهيل الانتقال من المشاركة الأولى، حيث يتم كل شيء تلقائيًا، دون الحاجة إلى أفعالك، إلى تجارب مستقلة، حتى لا ينتهي بك الأمر بمزحة حول رسم بومة. هذه التدوينة لها الأهداف التالية:

• حدثنا عن عائلة بريز للمراحل العليا
• إعطاء فكرة عن المعالم الرئيسية للحركة المدارية: مركز النقطة، نقطة الحضيض، الميل المداري
• توفير فهم لأساسيات الميكانيكا المدارية وعمليات الإطلاق في المدار الثابت بالنسبة للأرض (GEO)
• توفير دليل بسيط لإتقان الخروج اليدوي إلى GSO في جهاز المحاكاة

مقدمة

لم يتم التفكير كثيرًا في هذا الأمر، لكن عائلة Briz للمراحل العليا - Briz-M، Briz-KM - هي مثال لجهاز تم تطويره بعد انهيار الاتحاد السوفييتي. وكانت هناك عدة أسباب لهذا التطور:

• استنادًا إلى الصاروخ الباليستي العابر للقارات UR-100، تم تطوير مركبة إطلاق تحويلية "Rokot"، والتي ستكون المرحلة العليا (UR) مفيدة لها.
• على بروتون، للإطلاق في المدار الثابت بالنسبة للأرض، تم استخدام DM RB، والذي استخدم زوج "الأكسجين-كيروسين" "غير الأصلي" لبروتون، وكان لديه وقت طيران مستقل يبلغ 7 ساعات فقط، ويمكن أن تكون سعة حمولته كن متزايد.

في الفترة 1990-1994، تم إجراء عمليات إطلاق تجريبية، وفي الفترة من مايو إلى يونيو 2000، تم إجراء رحلات جوية لكلا الطرازين من طراز Briz - Briz-KM لـ Rokot وBriz-M لـ Proton. والفرق الرئيسي بينهما هو وجود خزانات وقود إضافية يمكن التخلص منها على Brize-M، والتي توفر هامش سرعة مميز أكبر (delta-V) وتسمح بإطلاق أقمار صناعية أثقل. وهذه صورة توضح الفرق جيداً:

تصميم

تتميز كتل عائلة "Breeze" بتصميم كثيف للغاية:

رسم أكثر تفصيلا

انتبه للحلول التقنية:

• يقع المحرك داخل "الزجاج" في الخزان
• يوجد داخل الخزانات أيضًا أسطوانات هيليوم للضغط
• تحتوي خزانات الوقود والمؤكسد على جدار مشترك (بفضل استخدام زوج UDMH/AT، لا يمثل هذا صعوبة فنية)، ولا توجد زيادة في طول الكتلة بسبب الحجرة البينية
• الخزانات حاملة - لا توجد دعامات كهربائية تتطلب وزنًا إضافيًا وتزيد من الطول
• تمثل الدبابات القابلة للرمي في الواقع نصف المرحلة، والتي، من ناحية، تتطلب وزنًا إضافيًا على الجدران، ومن ناحية أخرى، تسمح لك بزيادة هامش السرعة المميز عن طريق التخلص من الدبابات الفارغة.

يوفر التصميم الكثيف الأبعاد الهندسية والوزن، ولكن له أيضًا عيوبه. على سبيل المثال، يقع المحرك الذي ينبعث منه الحرارة أثناء التشغيل بالقرب من الخزانات والأنابيب. والجمع بين درجة حرارة أعلى (بمقدار 1-2 درجة، ضمن المواصفات) للوقود مع كثافة حرارية أعلى للمحرك أثناء التشغيل (أيضًا ضمن المواصفات) أدى إلى غليان المؤكسد، وتعطيل تبريد المحرك توربين الشاحن التوربيني بسبب المؤكسد السائل وتعطيل تشغيله مما تسبب في حادث RB أثناء إطلاق القمر الصناعي يامال-402 في ديسمبر 2012.
تستخدم محركات RB مزيجًا من ثلاثة أنواع من المحركات: المحرك الرئيسي S5.98 (14D30) بقوة دفع تبلغ 2 طن، وأربعة محركات تصحيح (في الواقع محركات ترسيب، ومحركات ulage)، والتي يتم تشغيلها قبل بدء تشغيل المحرك الرئيسي لترسيب الوقود في قاع الخزانات، واثني عشر محرك توجيه بقوة دفع 1.3 كجم. يتمتع المحرك الرئيسي بمعاملات عالية جدًا (الضغط في غرفة الاحتراق ~100 ATM، دفعة محددة 328.6 ثانية) على الرغم من التصميم المفتوح. "آباؤه" وقفوا في محطات المريخ "فوبوس" و"أجداده" وقفوا في محطات الهبوط القمرية مثل "لونا-16". يمكن تشغيل محرك الدفع بشكل موثوق حتى ثماني مرات، ولا يقل العمر النشط للوحدة عن يوم واحد.
تصل كتلة الوحدة المشحونة بالكامل إلى 22.5 طنًا والحمولة تصل إلى 6 أطنان. لكن الكتلة الإجمالية للكتلة بعد الانفصال عن المرحلة الثالثة لمركبة الإطلاق أقل بقليل من 26 طنًا. عند إدخاله في مدار نقل جغرافي، يكون RB غير مزود بالوقود الكافي، ويحمل الخزان المملوء بالكامل للإدخال المباشر في المدار الأرضي المستقر (GEO) حمولة بحد أقصى 3.7 طن. نسبة الدفع إلى الوزن للكتلة تساوي ~0.76. هذا عيب في Breeze RB، لكنه صغير. والحقيقة هي أنه بعد الانفصال، يكون RB+ PN في مدار مفتوح، الأمر الذي يتطلب دفعة لإدخال إضافي، ويؤدي الدفع المنخفض للمحرك إلى خسائر الجاذبية. تبلغ خسائر الجاذبية حوالي 1-2٪، وهي نسبة صغيرة جدًا. كما أن فترات تشغيل المحرك الطويلة تزيد من متطلبات الموثوقية. من ناحية أخرى، يتمتع المحرك الرئيسي بعمر تشغيلي مضمون يصل إلى 3200 ثانية (ساعة تقريبًا!).

قليلا عن الموثوقية

عائلة Breeze RB قيد الاستخدام النشط للغاية:

• 4 رحلات لـ”Breeze-M” على “Proton-K”
• 72 رحلة لـ Briz-M على Proton-M
• 16 رحلة من Briz-KM على روكوت

إجمالي 92 رحلة حتى 16 فبراير 2014. من بين هذه الحوادث، وقعت 5 حوادث (لقد سجلت نجاحًا جزئيًا مع Yamal-402 كحادث) بسبب خطأ وحدة Briz-M و2 بسبب خطأ Briz-KM، مما يمنحنا موثوقية تبلغ 92 %. دعونا ننظر إلى أسباب الحوادث بمزيد من التفصيل:

1. 28 فبراير 2006، عرب سات 4A - توقف المحرك مبكرًا بسبب دخول جسيم غريب إلى فوهة التوربين الهيدروليكي (،)، وهو عيب تصنيعي واحد.
2. 15 مارس 2008، AMC-14 - إيقاف تشغيل المحرك مبكرًا، وتدمير خط أنابيب الغاز ذو درجة الحرارة العالية ()، وكان يتطلب التعديل.
3. 18 أغسطس 2011، Express-AM4. الفاصل الزمني لتحويل النظام الأساسي المستقر الجيروسكوبي "ضيق" بشكل غير معقول، واتجاه غير صحيح ()، وخطأ في المبرمج.
4. 6 أغسطس 2012، تلكوم 3، إكسبرس MD2. توقف المحرك عن العمل بسبب انسداد خط التعزيز () وهو عيب تصنيعي.
5. 9 ديسمبر 2012 يامال-402. إيقاف تشغيل المحرك بسبب فشل المضخة، وهو مزيج من عوامل درجة الحرارة غير المواتية ()
6. 8 أكتوبر 2005، "Briz-KM"، كرايوسات، عدم الفصل بين المرحلة الثانية والمرحلة العليا، تشغيل غير طبيعي للبرنامج ()، خطأ في البرمجة.
7. 1 فبراير 2011، "Briz-KM"، Geo-IK2، دفعة غير طبيعية للمحرك، ربما بسبب فشل نظام التحكم بسبب عدم وجود القياس عن بعد، ولا يمكن تحديد السبب الدقيق.

إذا قمنا بتحليل أسباب الحوادث، فإن اثنين فقط يرتبطان بمشاكل التصميم وأخطاء التصميم - احتراق خط أنابيب الغاز وفشل تبريد مضخة التدفئة. وترتبط جميع الحوادث الأخرى التي يُعرف سببها على وجه اليقين بمشاكل تتعلق بجودة الإنتاج والتحضير للإطلاق. وهذا ليس مفاجئا - فصناعة الفضاء تتطلب جودة عمل عالية جدا، والخطأ حتى من قبل موظف عادي يمكن أن يؤدي إلى وقوع حادث. "Breeze" في حد ذاته ليس تصميمًا فاشلًا، ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى عدم وجود هامش أمان بسبب حقيقة أنه من أجل ضمان أقصى أداء لمواد RB، فإنها تعمل بالقرب من حدود قوتها البدنية.

لنطير

حان الوقت للانتقال إلى التدريب - انتقل يدويًا إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض في Orbiter، ولهذا سنحتاج إلى:
إصدار Orbiter، إذا لم تقم بتنزيله بعد بعد قراءة التدوينة الأولى، فإليك الرابط.
تحميل الملحق "Proton LV" من هنا

القليل من النظرية

من بين جميع المعلمات المدارية، سنهتم هنا بثلاث معلمات: ارتفاع الحضيض (بالنسبة للأرض - الحضيض)، وارتفاع مركز الحضيض (بالنسبة للأرض - الأوج) والميل:

• ارتفاع المركز هو ارتفاع أعلى نقطة في المدار، ويشار إليه بـ Ha.
• ارتفاع الحضيض هو ارتفاع أدنى نقطة في المدار، ويشار إليه بـ Hn.
• الميل المداري هو الزاوية بين المستوى المداري والمستوى الذي يمر عبر خط استواء الأرض (في حالتنا، المدارات حول الأرض)، ويشار إليه بـ أنا.

المدار الثابت بالنسبة للأرض هو مدار دائري يبلغ ارتفاعه الحضيض والمؤوي 35,786 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر وميل قدره 0 درجة. وبناءً على ذلك، تنقسم مهمتنا إلى المراحل التالية: الدخول في مدار أرضي منخفض، ورفع مركز النقطة إلى 35700 كيلومتر، وتغيير الميل إلى 0 درجة، ورفع الحضيض إلى 35700 كيلومتر. يعد تغيير ميل المدار عند مركز الارتداد أكثر ربحية، لأن سرعة القمر الصناعي تكون أقل هناك، وكلما انخفضت السرعة، قل استخدام دلتا V لتغييره. إحدى حيل الميكانيكا المدارية هي أنه في بعض الأحيان يكون من المربح رفع النقطة أعلى بكثير من المستوى المطلوب، وتغيير الميل هناك، ثم خفض المركز لاحقًا إلى المستوى المطلوب. قد تكون تكلفة رفع وخفض المركز فوق المستوى المرغوب + التغير في الميل أقل من التغير في الميل عند ارتفاع المركز المطلوب.

خطة الطيران

وفي سيناريو Briz-M، من الضروري إطلاق Sirius-4، وهو قمر صناعي سويدي للاتصالات تم إطلاقه في عام 2007. على مدى السنوات الماضية، تمت إعادة تسميته بالفعل، والآن أصبح "Astra-4A". وجاءت خطة إزالته على النحو التالي:


من الواضح أننا عندما ندخل المدار يدويًا، فإننا نفقد دقة الآلات التي تقوم بحسابات المقذوفات، لذلك سيكون لمعلمات الرحلة الخاصة بنا أخطاء كبيرة جدًا، لكن هذا ليس مخيفًا.

المرحلة الأولى: دخول المدار المرجعي

تستغرق المرحلة الأولى وقتًا منذ إطلاق البرنامج للدخول في مدار دائري يبلغ ارتفاعه حوالي 170 كيلومترًا وميل 51 درجة (إرث مؤلم لخط عرض بايكونور؛ إذا تم إطلاقه من خط الاستواء فسيكون على الفور 0 درجة) ).
سيناريو بروتون LV / بروتون إم / بروتون إم - بريز إم (سيريوس 4)

بدءًا من تحميل جهاز المحاكاة وحتى فصل المرحلة العليا عن المرحلة الثالثة، يمكنك الاستمتاع بالمناظر - كل شيء يتم تلقائيًا. ما لم تكن بحاجة إلى تحويل تركيز الكاميرا إلى الصاروخ من المنظر من الأرض (اضغط على F2إلى القيم الموجودة في الجزء العلوي الأيسر الاتجاه المطلقأو الإطار العالمي).
أثناء عملية التكاثر، أوصي بالتبديل إلى العرض "الداخلي". F1، الاستعداد لما ينتظرنا:


بالمناسبة، في Orbiter يمكنك التوقف مؤقتًا السيطرة-P، هذا قد يكون مفيدا لك.
بعض التوضيحات حول قيم المؤشرات التي تهمنا:


وبعد انفصال المرحلة الثالثة نجد أنفسنا في مدار مفتوح مع التهديد بالسقوط في المحيط الهادئ إذا تصرفنا ببطء أو بشكل غير صحيح. ومن أجل تجنب مثل هذا المصير الحزين، يجب أن ندخل المدار المرجعي، ومن أجل ذلك ينبغي علينا:

1. إيقاف دوران الكتلة عن طريق الضغط على زر رقم 5. ت.ن. وضع KillRot (إيقاف الدوران). بعد تثبيت الوضع، يتم إيقاف تشغيل الوضع تلقائيًا.
2. قم بتبديل العرض الخلفي إلى العرض الأمامي باستخدام الزر ج.
3. قم بتحويل مؤشر الزجاج الأمامي إلى الوضع المداري (Orbit Earth في الأعلى) بالضغط على الزر ح.
4. مفاتيح رقم 2(دُر) رقم 8(رفض) رقم 1(انعطف لليسار)، رقم 3(انعطف يمينا)، رقم 4(لفة إلى اليسار)، رقم 6(لفة إلى اليمين) و رقم 5(إيقاف الدوران) قم بتدوير الكتلة في اتجاه الحركة بزاوية ميل تبلغ حوالي 22 درجة وتثبيت الموضع.
5. ابدأ إجراء تشغيل المحرك (أولاً رقم +ثم دون ترك كنترول).

إذا قمت بكل شيء بشكل صحيح، فستبدو الصورة كما يلي:


بعد تشغيل المحرك:

1. قم بإنشاء دوران يعمل على إصلاح زاوية الملعب (بضع ضغطات على الرقم 8 ولن تتغير الزاوية بشكل ملحوظ).
2. أثناء تشغيل المحرك، حافظ على زاوية الميل في حدود 25-30 درجة.
3. عندما تكون قيم النقطة المحيطية والنقطة الفاصلة في حدود 160-170 كم، قم بإيقاف تشغيل المحرك بالزر الرقم*.

إذا سار كل شيء على ما يرام، فسيكون الأمر مثل:


انتهى الجزء الأكثر عصبية، ونحن في المدار، وليس هناك مكان للسقوط.

المرحلة 2. الدخول إلى المدار المتوسط

نظرًا لانخفاض نسبة الدفع إلى الوزن، يجب رفع مركز النقطة إلى 35700 كيلومتر على مرحلتين. المرحلة الأولى هي الدخول في مدار متوسط ​​بمركز يبلغ حوالي 5000 كم. وخصوصية المشكلة أنه لا بد من التعجيل حتى لا ينتهي مركز النقطة بعيدا عن خط الاستواء، أي. تحتاج إلى التسارع بشكل متناظر بالنسبة إلى خط الاستواء. سيساعدنا إسقاط مخطط الإخراج على خريطة الأرض في هذا:


صورة للقمر Turksat 4A الذي تم إطلاقه مؤخرًا، لكن لا يهم.
الاستعداد للدخول في مدار متوسط:

1. قم بتحويل شاشة العرض متعددة الوظائف اليسرى إلى وضع الخريطة ( التحول الأيسر F1, التحول الأيسر م).
2. ر، تبطئ 10 مرات ت) انتظر حتى تحلق فوق أمريكا الجنوبية.
3. قم بتوجيه الكتلة إلى موضع على طول ناقل السرعة المدارية (مع أنفها في اتجاه الحركة). يمكنك الضغط على الزر [ ، بحيث يتم ذلك تلقائيًا، لكنه هنا ليس فعالاً للغاية، فمن الأفضل القيام بذلك يدويًا.

يجب أن يبدو مثل:


في منطقة خط العرض 27 درجة، تحتاج إلى تشغيل المحرك، والحفاظ على التوجه على طول ناقل السرعة المدارية، والطيران حتى تصل إلى مركز 5000 كم. يمكنك تمكين تسريع 10x. عند الوصول إلى مركز 5000 كم، قم بإيقاف تشغيل المحرك.

الموسيقى، في رأيي، مناسبة جدًا للتسارع في المدار

إذا سارت الأمور على ما يرام، فسنحصل على شيء مثل:

المرحلة 3. الدخول في مدار النقل

مشابهة جدًا للمرحلة الثانية:

1. عن طريق تسريع الوقت (تسريع 10 مرات ر، تبطئ 10 مرات ت، يمكنك أن تصل سرعتك بأمان إلى 100x، ولا أوصي بـ 1000x) انتظر حتى تحلق فوق أمريكا الجنوبية.
2. قم بتوجيه الكتلة إلى موضع على طول ناقل السرعة المدارية (مع أنفها في اتجاه الحركة).
3. قم بإعطاء الكتلة دورانًا لأسفل للحفاظ على الاتجاه على طول ناقل السرعة المدارية.
4. في منطقة خط العرض 27 درجة، تحتاج إلى تشغيل المحرك، والحفاظ على الاستقرار على طول ناقل السرعة المدارية، والطيران حتى تصل إلى مركز 35700 كم. يمكنك تمكين تسريع 10x.
5. عند نفاد الوقود من خزان الوقود الخارجي، قم بإعادة ضبطه بالضغط د. قم بتشغيل المحرك مرة أخرى.

إعادة ضبط خزان الوقود، والتشغيل المرئي لمحركات الترسيب


نتيجة. مع العلم أنني كنت في عجلة من أمري لإيقاف تشغيل المحرك، فالمركز 34.7 ألف كيلومتر. هذا ليس مخيفا، لنقاء التجربة سنتركها بهذه الطريقة.


منظر جميل

المرحلة 4. تغيير الميل المداري

إذا فعلت كل شيء مع وجود أخطاء بسيطة، فسيكون مركز القطع بالقرب من خط الاستواء. إجراء:

1. تسريع الوقت إلى 1000x، انتظر الاقتراب من خط الاستواء.
2. قم بتوجيه الكتلة بشكل عمودي على الطيران، إلى أعلى، عند النظر إليها من خارج المدار. الوضع التلقائي Nml+ مناسب لذلك، والذي يتم تفعيله بالضغط على زر ; (الملقب ب و)
3. قم بتشغيل المحرك.
4. إذا كان هناك وقود متبقي بعد مناورة تصفير الميل، فيمكنك إنفاقه على رفع المحيط.
5. بعد نفاد الوقود، استخدم الزر جافصل القمر الصناعي واكشف عن الألواح الشمسية والهوائيات البديل-أ, البديل-S

وضع البداية قبل المناورة


بعد المناورة

المرحلة 5. الإطلاق المستقل للقمر الصناعي إلى مدار الأرض

يحتوي القمر الصناعي على محرك يمكن استخدامه لرفع الحضيض. للقيام بذلك، في منطقة apocenter، نقوم بتوجيه القمر الصناعي على طول ناقل السرعة المدارية وتشغيل المحرك. المحرك ضعيف ويجب تكراره عدة مرات. إذا قمت بكل شيء بشكل صحيح، فسيظل لدى القمر الصناعي ما يقرب من 20٪ من وقوده لتصحيح الاضطرابات المدارية. في الواقع، يؤدي تأثير القمر وعوامل أخرى إلى تشويه مدار الأقمار الصناعية، ويجب إهدار الوقود للحفاظ على المعلمات المطلوبة.
إذا نجح كل شيء بالنسبة لك، فستبدو الصورة كما يلي:

حسنًا، توضيح بسيط لحقيقة وجود القمر الصناعي المستقر بالنسبة إلى الأرض فوق مكان واحد على الأرض:

مخطط إطلاق تركسات 4A للمقارنة

محدث: بعد التشاور مع ، استبدلت ورقة التتبع القبيحة محلية الصنع من Orbiter's Prograde/Retrograde بمصطلح واقعي "مع/ضد ناقل السرعة المدارية"
محدث2: تم الاتصال بي من قبل متخصص في تكييف الحمولات لـ Briza-M التابع لمركز الدولة للبحوث والإنتاج الفضائي الذي سمي باسمه. أضاف خرونيتشيف تعليقين على المقال:

1. في الواقع، لم يتم إطلاق 28 طنًا في المسار دون المداري (بداية المرحلة 1)، ولكن أقل بقليل من 26 طنًا، لأن المرحلة العليا لم يتم تزويدها بالوقود بالكامل.
2. خسائر الجاذبية هي 1-2٪ فقط

العلامات:

• رواد الفضاء
• المركبة الفضائية
• نسيم

اضف اشارة

رد الفعل الجيد على جهاز محاكاة الفضاء Orbiter وما لا يقل عن مائتي شخص أصبحوا مهتمين وقاموا بتنزيل الإضافات الخاصة به دفعني إلى فكرة مواصلة سلسلة المقالات التعليمية والألعاب. أريد أيضًا تسهيل الانتقال من المقالة الأولى، التي يتم فيها كل شيء تلقائيًا، دون الحاجة إلى أفعالك، إلى تجارب مستقلة، حتى لا ينتهي بك الأمر بمزحة حول رسم بومة. تهدف هذه المقالة إلى الأهداف التالية:

• حدثنا عن عائلة بريز للمراحل العليا
• إعطاء فكرة عن المعالم الرئيسية للحركة المدارية: مركز النقطة، نقطة الحضيض، الميل المداري
• توفير فهم لأساسيات الميكانيكا المدارية وعمليات الإطلاق في المدار الثابت بالنسبة للأرض (GEO)
• توفير دليل بسيط لإتقان الخروج اليدوي إلى GSO في جهاز المحاكاة

مقدمة

لم يتم التفكير كثيرًا في هذا الأمر، لكن عائلة Briz للمراحل العليا - Briz-M، Briz-KM - هي مثال لجهاز تم تطويره بعد انهيار الاتحاد السوفييتي. وكانت هناك عدة أسباب لهذا التطور:

• استنادًا إلى الصاروخ الباليستي العابر للقارات UR-100، تم تطوير مركبة إطلاق تحويلية "Rokot"، والتي ستكون المرحلة العليا (UR) مفيدة لها.
• على بروتون، للإطلاق في المدار الثابت بالنسبة للأرض، تم استخدام DM RB، والذي استخدم زوج "الأكسجين-كيروسين" "غير الأصلي" لبروتون، وكان لديه وقت طيران مستقل يبلغ 7 ساعات فقط، ويمكن أن تكون سعة حمولته كن متزايد.

في الفترة 1990-1994، تم إجراء عمليات إطلاق تجريبية، وفي الفترة من مايو إلى يونيو 2000، تم إجراء رحلات جوية لكلا الطرازين من طراز Briz - Briz-KM لـ Rokot وBriz-M لـ Proton. والفرق الرئيسي بينهما هو وجود خزانات وقود إضافية يمكن التخلص منها على Brize-M، والتي توفر هامش سرعة مميز أكبر (delta-V) وتسمح بإطلاق أقمار صناعية أثقل. وهذه صورة توضح الفرق جيداً:

تصميم

تتميز كتل عائلة "Breeze" بتصميم كثيف للغاية:

رسم أكثر تفصيلا

انتبه للحلول التقنية:

• يقع المحرك داخل "الزجاج" في الخزان
• يوجد داخل الخزانات أيضًا أسطوانات هيليوم للضغط
• تحتوي خزانات الوقود والمؤكسد على جدار مشترك (بفضل استخدام زوج UDMH/AT، لا يمثل هذا صعوبة فنية)، ولا توجد زيادة في طول الكتلة بسبب الحجرة البينية
• الخزانات حاملة - لا توجد دعامات كهربائية تتطلب وزنًا إضافيًا وتزيد من الطول
• تمثل الدبابات القابلة للرمي في الواقع نصف المرحلة، والتي، من ناحية، تتطلب وزنًا إضافيًا على الجدران، ومن ناحية أخرى، تسمح لك بزيادة هامش السرعة المميز عن طريق التخلص من الدبابات الفارغة.

يوفر التصميم الكثيف الأبعاد الهندسية والوزن، ولكن له أيضًا عيوبه. على سبيل المثال، يقع المحرك الذي ينبعث منه الحرارة أثناء التشغيل بالقرب من الخزانات والأنابيب. والجمع بين درجة حرارة أعلى (بمقدار 1-2 درجة، ضمن المواصفات) للوقود مع كثافة حرارية أعلى للمحرك أثناء التشغيل (أيضًا ضمن المواصفات) أدى إلى غليان المؤكسد، وتعطيل تبريد المحرك توربين الشاحن التوربيني بسبب المؤكسد السائل وتعطيل تشغيله مما تسبب في حادث RB أثناء إطلاق القمر الصناعي يامال-402 في ديسمبر 2012.
تستخدم محركات RB مزيجًا من ثلاثة أنواع من المحركات: المحرك الرئيسي S5.98 (14D30) بقوة دفع تبلغ 2 طن، وأربعة محركات تصحيح (في الواقع محركات ترسيب، ومحركات ulage)، والتي يتم تشغيلها قبل بدء تشغيل المحرك الرئيسي لترسيب الوقود في قاع الخزانات، واثني عشر محرك توجيه بقوة دفع 1.3 كجم. يتمتع المحرك الرئيسي بمعاملات عالية جدًا (الضغط في غرفة الاحتراق ~100 ATM، دفعة محددة 328.6 ثانية) على الرغم من التصميم المفتوح. "آباؤه" وقفوا في محطات المريخ "فوبوس" و"أجداده" وقفوا في محطات الهبوط القمرية مثل "لونا-16". يمكن تشغيل محرك الدفع بشكل موثوق حتى ثماني مرات، ولا يقل العمر النشط للوحدة عن يوم واحد.
تصل كتلة الكتلة المجهزة بالوقود بالكامل إلى 22.5 طنًا مع حمولة تبلغ حوالي 6 أطنان، وستكون كتلة الكتلة بعد الانفصال عن المرحلة الثالثة لمركبة الإطلاق حوالي 28-29 طنًا. أولئك. نسبة الدفع إلى الوزن للكتلة تساوي ~0.07. يعد هذا عيبًا في Breeze RB، ولكنه ليس عيبًا كبيرًا. والحقيقة هي أنه بعد الانفصال، يكون RB+ PN في مدار مفتوح، الأمر الذي يتطلب دفعة لإدخال إضافي، ويؤدي الدفع المنخفض للمحرك إلى خسائر الجاذبية. كما أن فترات تشغيل المحرك الطويلة تزيد من متطلبات الموثوقية. من ناحية أخرى، يتمتع المحرك الرئيسي بعمر تشغيلي مضمون يصل إلى 3200 ثانية (ساعة تقريبًا!).

قليلا عن الموثوقية

عائلة Breeze RB قيد الاستخدام النشط للغاية:

• 4 رحلات لـ”Breeze-M” على “Proton-K”
• الرحلة رقم 72 لطائرة "Breeze-M" على متن "Proton-M"
• 16 رحلة من Briz-KM على روكوت

إجمالي 92 رحلة حتى 16 فبراير 2014. من بين هذه الحوادث، وقعت 5 حوادث (لقد سجلت نجاحًا جزئيًا مع Yamal-402 كحادث) بسبب خطأ وحدة Briz-M و2 بسبب خطأ Briz-KM، مما يمنحنا موثوقية تبلغ 92 %. دعونا ننظر إلى أسباب الحوادث بمزيد من التفصيل:

1. 28 فبراير 2006، عرب سات 4A - توقف المحرك مبكرًا بسبب دخول جسيم غريب إلى فوهة التوربين الهيدروليكي (،)، وهو عيب تصنيعي واحد.
2. 15 مارس 2008، AMC-14 - إيقاف تشغيل المحرك مبكرًا، وتدمير خط أنابيب الغاز ذو درجة الحرارة العالية ()، وكان يتطلب التعديل.
3. 18 أغسطس 2011، Express-AM4. الفاصل الزمني لتحويل النظام الأساسي المستقر الجيروسكوبي "ضيق" بشكل غير معقول، واتجاه غير صحيح ()، وخطأ في المبرمج.
4. 6 أغسطس 2012، تلكوم 3، إكسبرس MD2. توقف المحرك عن العمل بسبب انسداد خط التعزيز () وهو عيب تصنيعي.
5. 9 ديسمبر 2012 يامال-402. إيقاف تشغيل المحرك بسبب فشل المضخة، وهو مزيج من عوامل درجة الحرارة غير المواتية ()
6. 8 أكتوبر 2005، "Briz-KM"، كرايوسات، عدم الفصل بين المرحلة الثانية والمرحلة العليا، تشغيل غير طبيعي للبرنامج ()، خطأ في البرمجة.
7. 1 فبراير 2011، "Briz-KM"، Geo-IK2، دفعة غير طبيعية للمحرك، ربما بسبب فشل نظام التحكم بسبب عدم وجود القياس عن بعد، ولا يمكن تحديد السبب الدقيق.

إذا قمنا بتحليل أسباب الحوادث، فإن اثنين فقط يرتبطان بمشاكل التصميم وأخطاء التصميم - احتراق خط أنابيب الغاز وفشل تبريد مضخة التدفئة. وترتبط جميع الحوادث الأخرى التي يُعرف سببها على وجه اليقين بمشاكل تتعلق بجودة الإنتاج والتحضير للإطلاق. وهذا ليس مفاجئا - فصناعة الفضاء تتطلب جودة عمل عالية جدا، والخطأ حتى من قبل موظف عادي يمكن أن يؤدي إلى وقوع حادث. "Breeze" في حد ذاته ليس تصميمًا فاشلًا، ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى عدم وجود هامش أمان بسبب حقيقة أنه من أجل ضمان أقصى أداء لمواد RB، فإنها تعمل بالقرب من حدود قوتها البدنية.

لنطير

حان الوقت للانتقال إلى التدريب - انتقل يدويًا إلى المدار الثابت بالنسبة للأرض في Orbiter، ولهذا سنحتاج إلى:
إصدار Orbiter، إذا لم تقم بتنزيله بعد بعد قراءة المقال الأول، إليك الرابط.
تحميل الملحق "Proton LV" من هنا

القليل من النظرية

من بين جميع المعلمات المدارية، سنهتم هنا بثلاث معلمات: ارتفاع الحضيض (بالنسبة للأرض - الحضيض)، وارتفاع مركز الحضيض (بالنسبة للأرض - الأوج) والميل:

• ارتفاع المركز هو ارتفاع أعلى نقطة في المدار، ويشار إليه بـ Ha.
• ارتفاع الحضيض هو ارتفاع أدنى نقطة في المدار، ويشار إليه بـ Hn.
• الميل المداري هو الزاوية بين المستوى المداري والمستوى الذي يمر عبر خط استواء الأرض (في حالتنا، المدارات حول الأرض)، ويشار إليه بـ أنا.

المدار الثابت بالنسبة للأرض هو مدار دائري يبلغ ارتفاعه الحضيض والمؤوي 35,786 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر وميل قدره 0 درجة. وبناءً على ذلك، تنقسم مهمتنا إلى المراحل التالية: الدخول في مدار أرضي منخفض، ورفع مركز النقطة إلى 35700 كيلومتر، وتغيير الميل إلى 0 درجة، ورفع الحضيض إلى 35700 كيلومتر. يعد تغيير ميل المدار عند مركز الارتداد أكثر ربحية، لأن سرعة القمر الصناعي تكون أقل هناك، وكلما انخفضت السرعة، قل استخدام دلتا V لتغييره. إحدى حيل الميكانيكا المدارية هي أنه في بعض الأحيان يكون من المربح رفع النقطة أعلى بكثير من المستوى المطلوب، وتغيير الميل هناك، ثم خفض المركز لاحقًا إلى المستوى المطلوب. قد تكون تكلفة رفع وخفض المركز فوق المستوى المرغوب + التغير في الميل أقل من التغير في الميل عند ارتفاع المركز المطلوب.

خطة الطيران

وفي سيناريو Briz-M، من الضروري إطلاق Sirius-4، وهو قمر صناعي سويدي للاتصالات تم إطلاقه في عام 2007. على مدى السنوات الماضية، تمت إعادة تسميته بالفعل، والآن أصبح "Astra-4A". وجاءت خطة إزالته على النحو التالي:


من الواضح أننا عندما ندخل المدار يدويًا، فإننا نفقد دقة الآلات التي تقوم بحسابات المقذوفات، لذلك سيكون لمعلمات الرحلة الخاصة بنا أخطاء كبيرة جدًا، لكن هذا ليس مخيفًا.

المرحلة الأولى: دخول المدار المرجعي

تستغرق المرحلة الأولى وقتًا منذ إطلاق البرنامج للدخول في مدار دائري يبلغ ارتفاعه حوالي 170 كيلومترًا وميل 51 درجة (إرث مؤلم لخط عرض بايكونور؛ إذا تم إطلاقه من خط الاستواء فسيكون على الفور 0 درجة) ).
سيناريو بروتون LV / بروتون إم / بروتون إم - بريز إم (سيريوس 4)

بدءًا من تحميل جهاز المحاكاة وحتى فصل المرحلة العليا عن المرحلة الثالثة، يمكنك الاستمتاع بالمناظر - كل شيء يتم تلقائيًا. ما لم تكن بحاجة إلى تحويل تركيز الكاميرا إلى الصاروخ من المنظر من الأرض (اضغط على F2إلى القيم الموجودة في الجزء العلوي الأيسر الاتجاه المطلقأو الإطار العالمي).
أثناء عملية التكاثر، أوصي بالتبديل إلى العرض "الداخلي". F1، الاستعداد لما ينتظرنا:


بالمناسبة، في Orbiter يمكنك التوقف مؤقتًا السيطرة-P، هذا قد يكون مفيدا لك.
بعض التوضيحات حول قيم المؤشرات التي تهمنا:


وبعد انفصال المرحلة الثالثة نجد أنفسنا في مدار مفتوح مع التهديد بالسقوط في المحيط الهادئ إذا تصرفنا ببطء أو بشكل غير صحيح. ومن أجل تجنب مثل هذا المصير الحزين، يجب أن ندخل المدار المرجعي، ومن أجل ذلك ينبغي علينا:

1. إيقاف دوران الكتلة عن طريق الضغط على زر رقم 5. ت.ن. وضع KillRot (إيقاف الدوران). بعد تثبيت الوضع، يتم إيقاف تشغيل الوضع تلقائيًا.
2. قم بتبديل العرض الخلفي إلى العرض الأمامي باستخدام الزر ج.
3. قم بتحويل مؤشر الزجاج الأمامي إلى الوضع المداري (Orbit Earth في الأعلى) بالضغط على الزر ح.
4. مفاتيح رقم 2(دُر) رقم 8(رفض) رقم 1(انعطف لليسار)، رقم 3(انعطف يمينا)، رقم 4(لفة إلى اليسار)، رقم 6(لفة إلى اليمين) و رقم 5(إيقاف الدوران) قم بتدوير الكتلة في اتجاه الحركة بزاوية ميل تبلغ حوالي 22 درجة وتثبيت الموضع.
5. ابدأ إجراء تشغيل المحرك (أولاً رقم +ثم دون ترك كنترول).

إذا قمت بكل شيء بشكل صحيح، فستبدو الصورة كما يلي:


بعد تشغيل المحرك:

1. قم بإنشاء دوران يعمل على إصلاح زاوية الملعب (بضع ضغطات على الرقم 8 ولن تتغير الزاوية بشكل ملحوظ).
2. أثناء تشغيل المحرك، حافظ على زاوية الميل في حدود 25-30 درجة.
3. عندما تكون قيم النقطة المحيطية والنقطة الفاصلة في حدود 160-170 كم، قم بإيقاف تشغيل المحرك بالزر الرقم*.

إذا سار كل شيء على ما يرام، فسيكون الأمر مثل:


انتهى الجزء الأكثر عصبية، ونحن في المدار، وليس هناك مكان للسقوط.

المرحلة 2. الدخول إلى المدار المتوسط

نظرًا لانخفاض نسبة الدفع إلى الوزن، يجب رفع مركز النقطة إلى 35700 كيلومتر على مرحلتين. المرحلة الأولى هي الدخول في مدار متوسط ​​بمركز يبلغ حوالي 5000 كم. وخصوصية المشكلة أنه لا بد من التعجيل حتى لا ينتهي مركز النقطة بعيدا عن خط الاستواء، أي. تحتاج إلى التسارع بشكل متناظر بالنسبة إلى خط الاستواء. سيساعدنا إسقاط مخطط الإخراج على خريطة الأرض في هذا:


صورة للقمر Turksat 4A الذي تم إطلاقه مؤخرًا، لكن لا يهم.
الاستعداد للدخول في مدار متوسط:

1. قم بتحويل شاشة العرض متعددة الوظائف اليسرى إلى وضع الخريطة ( التحول الأيسر F1, التحول الأيسر م).
2. ر، تبطئ 10 مرات ت) انتظر حتى تحلق فوق أمريكا الجنوبية.
3. قم بتوجيه الكتلة في وضع التقدم (الأنف في اتجاه الحركة). يمكنك الضغط على الزر [ ، بحيث يتم ذلك تلقائيًا، لكنه هنا ليس فعالاً للغاية، فمن الأفضل القيام بذلك يدويًا.
4. قم بإعطاء الكتلة دورانًا لأسفل للحفاظ على موضع التقدم

يجب أن يبدو مثل:


في منطقة خط العرض 27 درجة، تحتاج إلى تشغيل المحرك، والحفاظ على وضع التقدم، والطيران حتى تصل إلى مركز 5000 كم. يمكنك تمكين تسريع 10x. عند الوصول إلى مركز 5000 كم، قم بإيقاف تشغيل المحرك.

الموسيقى، في رأيي، مناسبة جدًا للتسارع في المدار

إذا سارت الأمور على ما يرام، فسنحصل على شيء مثل:

المرحلة 3. الدخول في مدار النقل

مشابهة جدًا للمرحلة الثانية:

1. عن طريق تسريع الوقت (تسريع 10 مرات ر، تبطئ 10 مرات ت، يمكنك أن تصل سرعتك بأمان إلى 100x، ولا أوصي بـ 1000x) انتظر حتى تحلق فوق أمريكا الجنوبية.
2. قم بتوجيه الكتلة في وضع التقدم (الأنف في اتجاه الحركة).
3. قم بإعطاء الكتلة دورانًا لأسفل للحفاظ على موضع التقدم.
4. في منطقة خط العرض 27 درجة، تحتاج إلى تشغيل المحرك، والحفاظ على وضع التقدم، والطيران حتى تصل إلى مركز 35700 كم. يمكنك تمكين تسريع 10x.
5. عند نفاد الوقود من خزان الوقود الخارجي، قم بإعادة ضبطه بالضغط د. قم بتشغيل المحرك مرة أخرى.

إعادة ضبط خزان الوقود، والتشغيل المرئي لمحركات الترسيب


نتيجة. مع العلم أنني كنت في عجلة من أمري لإيقاف تشغيل المحرك، فالمركز 34.7 ألف كيلومتر. هذا ليس مخيفا، لنقاء التجربة سنتركها بهذه الطريقة.


منظر جميل

المرحلة 4. تغيير الميل المداري

إذا فعلت كل شيء مع وجود أخطاء بسيطة، فسيكون مركز القطع بالقرب من خط الاستواء. إجراء:

1. تسريع الوقت إلى 1000x، انتظر الاقتراب من خط الاستواء.
2. قم بتوجيه الكتلة بشكل عمودي على الطيران، إلى أعلى، عند النظر إليها من خارج المدار. الوضع التلقائي Nml+ مناسب لذلك، والذي يتم تفعيله بالضغط على زر ; (الملقب ب و)
3. قم بتشغيل المحرك.
4. إذا كان هناك وقود متبقي بعد مناورة تصفير الميل، فيمكنك إنفاقه على رفع المحيط.
5. بعد نفاد الوقود، استخدم الزر جافصل القمر الصناعي واكشف عن الألواح الشمسية والهوائيات البديل-أ, البديل-S

وضع البداية قبل المناورة


بعد المناورة

المرحلة 5. الإطلاق المستقل للقمر الصناعي إلى مدار الأرض

يحتوي القمر الصناعي على محرك يمكن استخدامه لرفع الحضيض. للقيام بذلك، في منطقة الحضيض، نقوم بتوجيه القمر الصناعي تدريجيًا وتشغيل المحرك. المحرك ضعيف ويجب تكراره عدة مرات. إذا قمت بكل شيء بشكل صحيح، فسيظل لدى القمر الصناعي ما يقرب من 20٪ من وقوده لتصحيح الاضطرابات المدارية. في الواقع، يؤدي تأثير القمر وعوامل أخرى إلى تشويه مدار الأقمار الصناعية، ويجب إهدار الوقود للحفاظ على المعلمات المطلوبة.
إذا نجح كل شيء بالنسبة لك، فستبدو الصورة كما يلي:

تعد عائلة Briz للمراحل العليا - Briz-M، Briz-KM - مثالاً على جهاز تم تطويره بعد انهيار الاتحاد السوفييتي. وكانت هناك عدة أسباب لهذا التطور:

• استنادًا إلى الصاروخ الباليستي العابر للقارات UR-100، تم تطوير مركبة إطلاق تحويلية "Rokot"، والتي ستكون المرحلة العليا (UR) مفيدة لها.
• على بروتون، للإطلاق في المدار الثابت بالنسبة للأرض، تم استخدام DM RB، والذي استخدم زوج "الأكسجين-كيروسين" "غير الأصلي" لبروتون، وكان لديه وقت طيران مستقل يبلغ 7 ساعات فقط، ويمكن أن تكون سعة حمولته كن متزايد.

مطور المراحل العليا من عائلة Breeze هو المؤسسة الفيدرالية الحكومية الموحدة "مركز أبحاث وإنتاج الفضاء الحكومي الذي يحمل اسم M.V Khrunichev". في الفترة 1990-1994، تم إجراء عمليات إطلاق تجريبية، وفي الفترة من مايو إلى يونيو 2000، تم إجراء رحلات جوية لكلا الطرازين من طراز Briz - Briz-KM لـ Rokot وBriz-M لـ Proton. والفرق الرئيسي بينهما هو وجود خزانات وقود إضافية يمكن التخلص منها على Brize-M، والتي توفر احتياطيًا أكبر للسرعة المميزة (delta-V) وتسمح بإطلاق أقمار صناعية أثقل.

تتميز كتل عائلة "Breeze" بتصميم كثيف للغاية:

مميزات الحلول التقنية:

• يقع المحرك داخل "الزجاج" في الخزان
• يوجد داخل الخزانات أيضًا أسطوانات هيليوم للضغط
• تحتوي خزانات الوقود والمؤكسد على جدار مشترك (بفضل استخدام زوج UDMH/AT، لا يمثل هذا صعوبة فنية)، ولا توجد زيادة في طول الكتلة بسبب الحجرة البينية
• الخزانات حاملة - لا توجد دعامات كهربائية تتطلب وزنًا إضافيًا وتزيد من الطول
• تمثل الدبابات القابلة للرمي في الواقع نصف المرحلة، والتي، من ناحية، تتطلب وزنًا إضافيًا على الجدران، ومن ناحية أخرى، تسمح لك بزيادة هامش السرعة المميز عن طريق التخلص من الدبابات الفارغة.

يوفر التصميم الكثيف الأبعاد الهندسية والوزن، ولكن له أيضًا عيوبه. يقع المحرك الذي ينبعث منه الحرارة أثناء التشغيل بالقرب من الخزانات وخطوط الأنابيب.

أدى الجمع بين درجة حرارة وقود أعلى (بمقدار 1-2 درجة، ضمن المواصفات) مع كثافة حرارية أعلى للمحرك أثناء التشغيل (أيضًا ضمن المواصفات) إلى غليان المؤكسد، وتعطيل تبريد توربين الشاحن التوربيني بنسبة المؤكسد السائل وتعطيل تشغيله، مما تسبب في حادث RB أثناء إطلاق القمر الصناعي يامال-402 في ديسمبر 2012.

تستخدم محركات RB مزيجًا من ثلاثة أنواع من المحركات: المحرك الرئيسي S5.98 (14D30) بقوة دفع تبلغ 2 طن، وأربعة محركات تصحيح (في الواقع محركات ترسيب، ومحركات ulage)، والتي يتم تشغيلها قبل بدء تشغيل المحرك الرئيسي لترسيب الوقود في قاع الخزانات، واثني عشر محرك توجيه بقوة دفع 1.3 كجم. يتمتع المحرك الرئيسي بمعاملات عالية جدًا (الضغط في غرفة الاحتراق ~100 ATM، دفعة محددة 328.6 ثانية) على الرغم من التصميم المفتوح. "آباؤه" وقفوا في محطات المريخ "فوبوس" و"أجداده" وقفوا في محطات الهبوط القمرية مثل "لونا-16". يمكن تشغيل محرك الدفع بشكل موثوق حتى ثماني مرات، ولا يقل العمر النشط للوحدة عن يوم واحد.

تصل كتلة الوحدة المشحونة بالكامل إلى 22.5 طنًا والحمولة تصل إلى 6 أطنان. لكن الكتلة الإجمالية للكتلة بعد الانفصال عن المرحلة الثالثة لمركبة الإطلاق أقل بقليل من 26 طنًا. عند إدخالها في مدار نقل جغرافي، يتم تزويد RB بالوقود بشكل ناقص، كما أن الخزان المملوء بالكامل للإدخال المباشر في المدار الثابت بالنسبة للأرض يوفر حمولة بحد أقصى 3.7 طن، وتساوي نسبة الدفع إلى الوزن للوحدة ~0.76. هذا عيب في Breeze RB، لكنه صغير. والحقيقة هي أنه بعد الانفصال، يكون RB+PN في مدار مفتوح، الأمر الذي يتطلب دفعة لإدخال إضافي، ويؤدي الدفع الصغير للمحرك إلى خسائر في الجاذبية. تبلغ خسائر الجاذبية حوالي 1-2٪، وهي نسبة صغيرة جدًا. كما أن فترات تشغيل المحرك الطويلة تزيد من متطلبات الموثوقية. من ناحية أخرى، يتمتع المحرك الرئيسي بعمر تشغيلي مضمون يصل إلى 3200 ثانية (ساعة تقريبًا!).

خصائص الأداء للمرحلة العليا Briz-KM

• التركيب - قطعة واحدة مع حجرة خزان مخروطية الشكل ومحرك دفع يقع في مكان الخزان "G".
• التطبيق: كجزء من مركبة الإطلاق Rokot كمرحلة ثالثة
• الميزات الرئيسية - إمكانية المناورة أثناء الطيران.
• الكتلة الأولية، ر - 6.475
• احتياطي الوقود (AT+UDMH)، ر - ما يصل إلى 5.055
• نوع المحركات وعددها وقوة دفعها الفراغية:
  • محرك صاروخي سائل 14D30 (قطعة واحدة)، 2.0 طن (صيانة)،
  • محرك صاروخي سائل 11D458 (4 قطع) 40 كجم لكل منهما (محركات تصحيحية)،
  • 17D58E (12 قطعة) 1.36 كجم لكل منها (محركات الموقف والاستقرار)

• الحد الأقصى لوقت الرحلة المستقلة، ساعة. - 7
• سنة الرحلة الأولى - مايو 2000

الخصائص التكتيكية والفنية للمرحلة العليا من طراز Briz-M

• التركيب - المرحلة العليا، تتكون من كتلة مركزية تعتمد على Briz-KM RB وخزان وقود إضافي على شكل حلقي يمكن التخلص منه يحيط به.
• التطبيق - كجزء من مركبة الإطلاق Proton-M ومركبتي الإطلاق Angara-A3 وAngara-A5
• دلائل الميزات
  • أبعاد صغيرة للغاية
  • القدرة على إطلاق المركبات الفضائية الثقيلة والكبيرة؛
  • إمكانية التشغيل على المدى الطويل أثناء الطيران

• الوزن الأولي ر - ما يصل إلى 22.5
• احتياطي الوقود (AT+UDMH)، ر - حتى 20
• عدد عمليات تنشيط المحرك الرئيسي - ما يصل إلى 8
• الحد الأقصى لوقت الرحلة المستقلة، ساعة. - 24 على الأقل (وفقًا لـ TTZ)

من بين جميع المعلمات المدارية، سنهتم هنا بثلاث معلمات: ارتفاع الحضيض (بالنسبة للأرض - الحضيض)، وارتفاع مركز الحضيض (بالنسبة للأرض - الأوج) والميل:

• ارتفاع المركز هو ارتفاع أعلى نقطة في المدار، ويشار إليه بـ Ha.
• ارتفاع الحضيض هو ارتفاع أدنى نقطة في المدار، ويشار إليه بـ Hn.
• الميل المداري هو الزاوية بين المستوى المداري والمستوى الذي يمر عبر خط استواء الأرض (في حالتنا، المدارات حول الأرض)، ويشار إليه بـ أنا.

المدار الثابت بالنسبة للأرض هو مدار دائري يبلغ ارتفاعه الحضيض والمؤوي 35,786 كيلومترًا فوق مستوى سطح البحر وميل قدره 0 درجة. وبناءً على ذلك، تنقسم مهمتنا إلى المراحل التالية: الدخول في مدار أرضي منخفض، ورفع مركز النقطة إلى 35700 كيلومتر، وتغيير الميل إلى 0 درجة، ورفع الحضيض إلى 35700 كيلومتر. يعد تغيير ميل المدار عند مركز الارتداد أكثر ربحية، لأن سرعة القمر الصناعي تكون أقل هناك، وكلما انخفضت السرعة، قل استخدام دلتا V لتغييره. إحدى حيل الميكانيكا المدارية هي أنه في بعض الأحيان يكون من المربح رفع النقطة أعلى بكثير من المستوى المطلوب، وتغيير الميل هناك، ثم خفض المركز لاحقًا إلى المستوى المطلوب. قد تكون تكلفة رفع وخفض المركز فوق المستوى المرغوب + التغير في الميل أقل من التغير في الميل عند ارتفاع المركز المطلوب.

خطة الطيران

وفي سيناريو Briz-M، من الضروري إطلاق Sirius-4، وهو قمر صناعي سويدي للاتصالات تم إطلاقه في عام 2007. على مدى السنوات الماضية، تمت إعادة تسميته بالفعل، والآن أصبح "Astra-4A". وجاءت خطة إزالته على النحو التالي:


من الواضح أننا عندما ندخل المدار يدويًا، فإننا نفقد دقة الآلات التي تقوم بحسابات المقذوفات، لذلك سيكون لمعلمات الرحلة الخاصة بنا أخطاء كبيرة جدًا، لكن هذا ليس مخيفًا.

المرحلة الأولى: دخول المدار المرجعي

تستغرق المرحلة الأولى وقتًا منذ إطلاق البرنامج للدخول في مدار دائري يبلغ ارتفاعه حوالي 170 كيلومترًا وميل 51 درجة (إرث مؤلم لخط عرض بايكونور؛ إذا تم إطلاقه من خط الاستواء فسيكون على الفور 0 درجة) ).
سيناريو بروتون LV / بروتون إم / بروتون إم - بريز إم (سيريوس 4)

بدءًا من تحميل جهاز المحاكاة وحتى فصل المرحلة العليا عن المرحلة الثالثة، يمكنك الاستمتاع بالمناظر - كل شيء يتم تلقائيًا. ما لم تكن بحاجة إلى تحويل تركيز الكاميرا إلى الصاروخ من المنظر من الأرض (اضغط على F2إلى القيم الموجودة في الجزء العلوي الأيسر الاتجاه المطلقأو الإطار العالمي).
أثناء عملية التكاثر، أوصي بالتبديل إلى العرض "الداخلي". F1، الاستعداد لما ينتظرنا:


بالمناسبة، في Orbiter يمكنك التوقف مؤقتًا السيطرة-P، هذا قد يكون مفيدا لك.
بعض التوضيحات حول قيم المؤشرات التي تهمنا:


وبعد انفصال المرحلة الثالثة نجد أنفسنا في مدار مفتوح مع التهديد بالسقوط في المحيط الهادئ إذا تصرفنا ببطء أو بشكل غير صحيح. ومن أجل تجنب مثل هذا المصير الحزين، يجب أن ندخل المدار المرجعي، ومن أجل ذلك ينبغي علينا:

1. إيقاف دوران الكتلة عن طريق الضغط على زر رقم 5. ت.ن. وضع KillRot (إيقاف الدوران). بعد تثبيت الوضع، يتم إيقاف تشغيل الوضع تلقائيًا.
2. قم بتبديل العرض الخلفي إلى العرض الأمامي باستخدام الزر ج.
3. قم بتحويل مؤشر الزجاج الأمامي إلى الوضع المداري (Orbit Earth في الأعلى) بالضغط على الزر ح.
4. مفاتيح رقم 2(دُر) رقم 8(رفض) رقم 1(انعطف لليسار)، رقم 3(انعطف يمينا)، رقم 4(لفة إلى اليسار)، رقم 6(لفة إلى اليمين) و رقم 5(إيقاف الدوران) قم بتدوير الكتلة في اتجاه الحركة بزاوية ميل تبلغ حوالي 22 درجة وتثبيت الموضع.
5. ابدأ إجراء تشغيل المحرك (أولاً رقم +ثم دون ترك كنترول).

إذا قمت بكل شيء بشكل صحيح، فستبدو الصورة كما يلي:


بعد تشغيل المحرك:

1. قم بإنشاء دوران يعمل على إصلاح زاوية الملعب (بضع ضغطات على الرقم 8 ولن تتغير الزاوية بشكل ملحوظ).
2. أثناء تشغيل المحرك، حافظ على زاوية الميل في حدود 25-30 درجة.
3. عندما تكون قيم النقطة المحيطية والنقطة الفاصلة في حدود 160-170 كم، قم بإيقاف تشغيل المحرك بالزر الرقم*.

إذا سار كل شيء على ما يرام، فسيكون الأمر مثل:


انتهى الجزء الأكثر عصبية، ونحن في المدار، وليس هناك مكان للسقوط.

المرحلة 2. الدخول إلى المدار المتوسط

نظرًا لانخفاض نسبة الدفع إلى الوزن، يجب رفع مركز النقطة إلى 35700 كيلومتر على مرحلتين. المرحلة الأولى هي الدخول في مدار متوسط ​​بمركز يبلغ حوالي 5000 كم. وخصوصية المشكلة أنه لا بد من التعجيل حتى لا ينتهي مركز النقطة بعيدا عن خط الاستواء، أي. تحتاج إلى التسارع بشكل متناظر بالنسبة إلى خط الاستواء. سيساعدنا إسقاط مخطط الإخراج على خريطة الأرض في هذا:


صورة للقمر Turksat 4A الذي تم إطلاقه مؤخرًا، لكن لا يهم.
الاستعداد للدخول في مدار متوسط:

1. قم بتحويل شاشة العرض متعددة الوظائف اليسرى إلى وضع الخريطة ( التحول الأيسر F1, التحول الأيسر م).
2. ر، تبطئ 10 مرات ت) انتظر حتى تحلق فوق أمريكا الجنوبية.
3. قم بتوجيه الكتلة في وضع التقدم (الأنف في اتجاه الحركة). يمكنك الضغط على الزر [ ، بحيث يتم ذلك تلقائيًا، لكنه هنا ليس فعالاً للغاية، فمن الأفضل القيام بذلك يدويًا.
4. قم بإعطاء الكتلة دورانًا لأسفل للحفاظ على موضع التقدم

يجب أن يبدو مثل:


في منطقة خط العرض 27 درجة، تحتاج إلى تشغيل المحرك، والحفاظ على وضع التقدم، والطيران حتى تصل إلى مركز 5000 كم. يمكنك تمكين تسريع 10x. عند الوصول إلى مركز 5000 كم، قم بإيقاف تشغيل المحرك.

الموسيقى، في رأيي، مناسبة جدًا للتسارع في المدار

إذا سارت الأمور على ما يرام، فسنحصل على شيء مثل:

المرحلة 3. الدخول في مدار النقل

مشابهة جدًا للمرحلة الثانية:

1. عن طريق تسريع الوقت (تسريع 10 مرات ر، تبطئ 10 مرات ت، يمكنك أن تصل سرعتك بأمان إلى 100x، ولا أوصي بـ 1000x) انتظر حتى تحلق فوق أمريكا الجنوبية.
2. قم بتوجيه الكتلة في وضع التقدم (الأنف في اتجاه الحركة).
3. قم بإعطاء الكتلة دورانًا لأسفل للحفاظ على موضع التقدم.
4. في منطقة خط العرض 27 درجة، تحتاج إلى تشغيل المحرك، والحفاظ على وضع التقدم، والطيران حتى تصل إلى مركز 35700 كم. يمكنك تمكين تسريع 10x.
5. عند نفاد الوقود من خزان الوقود الخارجي، قم بإعادة ضبطه بالضغط د. قم بتشغيل المحرك مرة أخرى.

إعادة ضبط خزان الوقود، والتشغيل المرئي لمحركات الترسيب


نتيجة. مع العلم أنني كنت في عجلة من أمري لإيقاف تشغيل المحرك، فالمركز 34.7 ألف كيلومتر. هذا ليس مخيفا، لنقاء التجربة سنتركها بهذه الطريقة.


منظر جميل

المرحلة 4. تغيير الميل المداري

إذا فعلت كل شيء مع وجود أخطاء بسيطة، فسيكون مركز القطع بالقرب من خط الاستواء. إجراء:

1. تسريع الوقت إلى 1000x، انتظر الاقتراب من خط الاستواء.
2. قم بتوجيه الكتلة بشكل عمودي على الطيران، إلى أعلى، عند النظر إليها من خارج المدار. الوضع التلقائي Nml+ مناسب لذلك، والذي يتم تفعيله بالضغط على زر ; (الملقب ب و)
3. قم بتشغيل المحرك.
4. إذا كان هناك وقود متبقي بعد مناورة تصفير الميل، فيمكنك إنفاقه على رفع المحيط.
5. بعد نفاد الوقود، استخدم الزر جافصل القمر الصناعي واكشف عن الألواح الشمسية والهوائيات البديل-أ, البديل-S

وضع البداية قبل المناورة


بعد المناورة

المرحلة 5. الإطلاق المستقل للقمر الصناعي إلى مدار الأرض

يحتوي القمر الصناعي على محرك يمكن استخدامه لرفع الحضيض. للقيام بذلك، في منطقة الحضيض، نقوم بتوجيه القمر الصناعي تدريجيًا وتشغيل المحرك. المحرك ضعيف ويجب تكراره عدة مرات. إذا قمت بكل شيء بشكل صحيح، فسيظل لدى القمر الصناعي ما يقرب من 20٪ من وقوده لتصحيح الاضطرابات المدارية. في الواقع، يؤدي تأثير القمر وعوامل أخرى إلى تشويه مدار الأقمار الصناعية، ويجب إهدار الوقود للحفاظ على المعلمات المطلوبة.
إذا نجح كل شيء بالنسبة لك، فستبدو الصورة كما يلي:

حسنًا، توضيح بسيط لحقيقة وجود القمر الصناعي المستقر بالنسبة إلى الأرض فوق مكان واحد على الأرض:

مخطط إطلاق تركسات 4A للمقارنة