İlginç ve bilgilendirici: Breeze-M üst aşaması. Esinti konvektörleri

Breeze - zemin yapısına yerleştirilmiş konvektörler. Bu tür cihazlar, geleneksel ısıtma cihazlarının tasarım çözümlerini ihlal etmeden kullanılmasının zor olduğu, yüksek pencereli veya cam duvarlı odaların ısıtılması ve diğer cihazlarla karma kurulumlarda ek ısıtma için önerilir. Düşen soğuk hava akımlarından termal perdeler oluştururlar ve camların buğulanmasını önlerler.

Çok katlı ve çok işlevli binalarda sentezlenmiş sistemler kullanılır: “akıllı” kontrol sistemli ısıtma - havalandırma - iklimlendirme. Bu tür sistemlerde Breeze serisi konvektörler kolaylıkla modüle edilebilir, zemin yapısına yerleştirilebilir,

Konvektörler zemin yapısına monte edilir ve görünür yüzeyde yalnızca zemine entegre bir tasarım elemanı gibi görünen dekoratif bir enine ızgara bırakılır. Isı değişim ünitesinin tamamı zemin seviyesinin altında bulunur.

Izgara anodize alüminyum profilden, cilalı paslanmaz çelikten veya ince ahşaptan yapılmıştır.

Breeze konvektörünün ısı eşanjörü, 15 mm çapında ve 1 mm et kalınlığında bakır borudan yapılmıştır. Bu tür ısı değiştiricilerin hidrolik güvenlik marjı, piyasada bulunan ve et kalınlığı daha küçük borulara sahip olan ısı değiştiricilerin güvenlik marjından 2+2,5 kat daha yüksektir. Borular 50x100 mm ölçülerinde alüminyum levhalarla kanatçıklıdır. Plakalar dalgalı (oluklu) bir yüzeye sahiptir, bu da ısı transfer alanını ve plakanın mukavemetini arttırır.

Breeze cihazı, sistemden havanın kolayca çıkarılması için bir havalandırma deliğine (Mayevsky musluğu) ve ısıtma sistemine bağlantı için G1/2" dış dişli uç pirinç adaptörlere sahiptir.

Pirinç adaptörler bu cihazları bakır, çelik veya metal-plastik borulara monte etmenize olanak sağlar.

Konvektörler, bir veya iki ısı eşanjörlü, geçişli veya uç tip olarak mevcuttur.

Kutu çelik sacdan yapılmıştır. Isı eşanjörü ve kutu, grafit grisi renginde (RAL 7024) koruyucu bir epoksi kaplamaya sahiptir, bu da dekoratif ızgara altında pratik olarak "görünmez" olmasını sağlar.

Dekoratif ızgara - cihazın bakımı ve tozdan temizlenmesi için rulo tipi, çıkarılabilir.

Dekoratif ızgara zemin yüzeyi seviyesinde bulunur. Bir kişinin içerideyken bazen üzerinde yürümesi muhtemeldir. Seri konvektör, I şeklinde alüminyum profilden yapılmış bir sarmal ızgara ile donatılmıştır. Dekoratif ızgaranın tasarımı, en geniş konvektör modellerinde dayanıklılık açısından en zayıf ızgaranın bile, 120 kg'a kadar ağırlığa sahip bir kişinin üzerine bastığında kolayca dayanabileceği şekildedir. Bu, mukavemet testleri sırasında elde edilen değerlerle doğrulanır: Kafesin orta kısmına 260'tan fazla bir değere sahip 100x100 mm'lik bir alana sahip statik bir yük uygulandığında dekoratif kafesin geri dönüşü olmayan deformasyonu meydana gelir. kg/dm2.

Ancak aynı zamanda normal bir ızgara üzerinde koşmanızı, zıplamanızı, dans etmenizi veya ona noktasal yükler uygulamanızı (sandalye, masa, dolap vb. yerleştirmenizi) önermiyoruz. İşletme sırasında bu tür faktörlerin beklenmesi durumunda (örneğin kafe, restoran, spor salonları vb.) sipariş verirken konvektör üzerine daha dayanıklı dekoratif menfezlerin montajını belirtmeniz gerekmektedir.

olan odalar için yüksek nem Breeze cihazının gövdesi, talep üzerine, yoğuşmayı gidermek için bir tahliye borusuyla birlikte paslanmaz çelikten yapılmıştır.

Breeze serisinin konvektörleri çeşitli modifikasyonlarda mevcuttur:

Breeze M - doğal konveksiyonlu konvektör,

Breeze B - cebri konveksiyonlu konvektör (teğetsel tip fanlar yerleşiktir),

Breeze Plinth minimal boyutlarda bir konvektördür.

Breeze serisi konvektörler köşe ve radyüs versiyonlarında üretilmektedir. Cihazın merkez çizgisi boyunca ölçülen bükülme yarıçapı 1000 mm'den az olmamalıdır.

Breeze konvektörlerinin yüksekliği (bu cihaz için zemindeki nişin derinliği) şu aralıktan seçilir: 80,100, 120 mm, genişlik: 200, 260, 300, 380 mm, uzunluk 5000 mm'ye kadar. Breeze 200x120 konvektörün 1 metre boyundaki ısı çıkışı 397 W/m'dir. Bu değer, konvektörün kesit boyutlarındaki değişikliklerle değişir: konvektörün yüksekliği ve/veya genişliği arttıkça 397 W/m ile 710 W/m aralığında değişir.

200x120 mm kutu kesitli ve 800 ila 5000 mm uzunluğa sahip Breeze konvektör, 397 ila 2573 W arasında ısı transferi sağlar.

Breeze V. Bu modifikasyonun boyutları: genişlik - 260, 380 mm, yükseklik - 120 mm, 5000 mm'ye kadar uzunluk. Breeze B konvektörün 1 metre uzunluğundaki ısı çıkışı 1100 -1560 W/m aralığında, 5 m - 11550 W uzunluğundadır.

Breeze B konvektörü teğet tipte düşük gürültülü fanlar kullanır (Almanya). Konvektörün uzunluğuna bağlı olarak, 220 V besleme voltajı ve 27 W güç tüketimi ile 1'den 7'ye kadar fan yerleşiktir. Fan motorları nem girişine ve yoğuşmaya karşı korunur. Fan hızını sorunsuz bir şekilde değiştirmek için, örneğin ENSTO'dan (Finlandiya) endüktif yük için bir voltaj regülatörü (motor hız regülatörü) kullanmak mümkündür. Fan verimliliği - 160 m3 /saat. Talep üzerine 12 V besleme gerilimine sahip fanlar monte edilebilir.

tarafından üretilen gürültü seviyesi maksimum hız Breeze B konvektörlerindeki fan dönüşü “A” kategorisine karşılık gelir ve 3500 mm konvektör uzunluğu ve 8000 W termal güç ile yalnızca 42 dB'dir. Geceleri evlerde, fanların kapatılması veya dönüş hızlarının azaltılması için bir regülatör kullanılması, böylece gece çalışmalarında izin verilen gürültü seviyesinin elde edilmesi önerilir. (ZO+ZZdB).

BRIZ konvektörlerinin teknik özellikleri.

130° C'ye kadar soğutma suyu sıcaklığı;
- çelik ve metal-plastik borulu sistemlere, tek borulu ve iki borulu ısıtma sistemlerine monte edilebilir;
- çalışma basıncı - 15 atm; - 25 atm'ye kadar basınç testi;
- termostatik bağlantı parçalarıyla birlikte komple set;
- bağlantı boyutları: yan ve alt bağlantı - G1/2" (iç dişli);
- benzersiz teknoloji"boru içinde boru" tasarımı;*
- 3510 W'a kadar cihazların ısı transferi.

Uzay simülatörü Orbiter hakkında ve onun için eklentiler indiren ve ilgilenen en az iki yüz kişi beni eğitici ve oyun yazıları serisine devam etme fikrine yöneltti. Ayrıca, her şeyin sizin eylemlerinize gerek kalmadan otomatik olarak yapıldığı ilk gönderiden bağımsız deneylere geçişi kolaylaştırmak istiyorum, böylece bir baykuş çizme şakasıyla karşılaşmazsınız. Bu yazı aşağıdaki hedeflere sahiptir:

Bize üst aşamadaki Breeze ailesinden bahsedin
Ana parametreler hakkında bir fikir verin yörünge hareketi: apocenter, periapsis, yörünge eğimi
Yörünge mekaniğinin temelleri ve fırlatmaların anlaşılmasını sağlamak sabit yörünge(GSO)
Simülatörde GSO'ya manuel çıkış konusunda uzmanlaşmak için basit bir kılavuz sağlayın

giriiş

Bu konuda çok az düşünülüyor, ancak üst aşamadaki Breeze ailesi - Breeze-M, Breeze-KM - SSCB'nin çöküşünden sonra geliştirilen bir cihazın örneğidir. Bu gelişmenin birkaç nedeni vardı:

UR-100 ICBM'ye dayanarak, bir üst aşamanın (UR) faydalı olacağı bir dönüşüm fırlatma aracı "Rokot" geliştirildi.
Proton'da, sabit yörüngeye fırlatma için, Proton için "yerli olmayan" "oksijen-gazyağı" çiftini kullanan, yalnızca 7 saatlik otonom uçuş süresine sahip olan DM RB kullanıldı ve yük kapasitesi artırılacak.

1990-1994'te test lansmanları yapıldı ve Mayıs-Haziran 2000'de Briz'in her iki modifikasyonunun da uçuşları gerçekleşti - Rokot için Briz-KM ve Proton için Briz-M. Aralarındaki temel fark, Brize-M'de daha büyük bir karakteristik hız marjı (delta-V) sağlayan ve daha ağır uyduların fırlatılmasına olanak tanıyan ilave fırlatılabilir yakıt tanklarının bulunmasıdır. İşte farkı çok iyi gösteren bir fotoğraf:

Tasarım

Breeze ailesinin blokları çok yoğun bir düzen ile öne çıkıyor:

Daha detaylı çizim

Teknik çözümlere dikkat edin:

Motor, tanktaki “camın” içinde bulunur
Tankların içinde basınçlandırma için helyum silindirleri de bulunmaktadır.
Yakıt ve oksitleyici tankları ortak bir duvara sahiptir (UDMH/AT çiftinin kullanımı sayesinde bu teknik bir zorluk teşkil etmez), tanklar arası bölme nedeniyle bloğun uzunluğunda bir artış yoktur.
Tanklar yük taşıyor; ilave ağırlık gerektirecek ve uzunluğu artıracak güç kafesleri yok
Düşürme tankları aslında sahnenin yarısıdır ve bu da bir yandan aşırı kilo duvarlarda ise boş tankları boşaltarak karakteristik hız rezervini artırmanıza olanak tanır.

Yoğun düzen geometrik boyutlardan ve ağırlıktan tasarruf sağlar ancak aynı zamanda dezavantajları da vardır. Örneğin çalışırken ısı yayan bir motor, tanklara ve borulara çok yakın konumlandırılır. Ve yakıtın daha yüksek (şartname dahilinde 1-2 derece) sıcaklığı ile çalışma sırasında motorun daha yüksek termal yoğunluğu (aynı zamanda spesifikasyon dahilinde) kombinasyonu, oksitleyicinin kaynamasına, soğutmanın bozulmasına yol açtı. Aralık 2012'de Yamal-402 uydusunun fırlatılması sırasında RB kazasına neden olan sıvı oksitleyici tarafından turboşarj türbini ve çalışmasının kesintiye uğraması.
RB motorları üç tip motorun bir kombinasyonunu kullanır: 2 tonluk itme gücüne sahip ana S5.98 (14D30), ana motoru çalıştırmadan önce açılan dört düzeltme motoru (aslında bunlar biriktirme motorları, ullage motorlardır). yakıtı tankların tabanına boşaltmak için ve 1,3 kg itme gücüne sahip on iki yönlendirme motoru. Ana motor çok yüksek parametreler(yanma odasındaki basınç ~100 atm, özgül darbe 328,6 s) rağmen açık devre. "Babaları" ayakta kaldı Mars istasyonları"Phobos" ve "büyükbabalar" - uçağa binerken ay istasyonları"Luna-16" yazın. Tahrik motoru sekiz defaya kadar güvenilir bir şekilde çalıştırılabilir ve ünitenin aktif ömrü bir günden az değildir.
Tam şarjlı bir ünitenin kütlesi 22,5 tona kadar, taşıma kapasitesi ise 6 tona ulaşıyor. Ancak fırlatma aracının üçüncü aşamasından ayrıldıktan sonra bloğun toplam kütlesi 26 tondan biraz daha az. Bir coğrafi transfer yörüngesine yerleştirildiğinde, RB'nin yakıt ikmali yetersizdi ve GEO'ya doğrudan yerleştirme için tamamen doldurulmuş bir tank, maksimum 3,7 ton yük taşıyordu. Bloğun itme-ağırlık oranı ~0,76'ya eşittir. Bu, Breeze RB'nin bir dezavantajıdır, ancak küçüktür. Gerçek şu ki, ayrıldıktan sonra RB+ PN açık bir yörüngededir, bu da ek yerleştirme için bir itme gerektirir ve motorun düşük itme kuvveti yerçekimsel kayıplara yol açar. Yerçekimsel kayıplar yaklaşık %1-2'dir ve bu oldukça küçüktür. Ayrıca, uzun dönemler Motorun çalışması güvenilirlik gereksinimlerini artırır. Öte yandan, ana motorun 3200 saniyeye kadar (neredeyse bir saat!) garantili çalışma ömrü vardır.

Güvenilirlik hakkında biraz

Breeze RB ailesi oldukça aktif bir şekilde kullanılıyor:

"Proton-K" üzerinde 4 "Breeze-M" uçuşu
Briz-M'nin Proton-M'de 72 uçuşu
Briz-KM'nin Rokot'ta 16 uçuşu

16 Şubat 2014 itibarıyla toplam 92 uçuş. Bunlardan 5 kaza (Yamal-402 ile kısmi bir başarıyı kaza olarak belirledim) Briz-M ünitesinin arızası nedeniyle ve 2'si Briz-KM ünitesinin arızası nedeniyle meydana geldi, bu da bize 92 güvenilirliği veriyor. %. Kazaların nedenlerine daha detaylı bakalım:

28 Şubat 2006, ArabSat 4A - hidrolik türbin nozülüne (,) giren yabancı parçacık nedeniyle motorun erken kapanması, tek bir üretim hatası.
15 Mart 2008, AMC-14 - motorun erken kapatılması, yüksek sıcaklıktaki gaz boru hattının () tahrip edilmesi, değişiklik gerektirdi.
18 Ağustos 2011, Ekspres-AM4. Jiroskopla stabilize edilmiş platformu döndürmek için zaman aralığı makul olmayan bir şekilde "daralmış", yanlış yönlendirme (), programcı hatası.
6 Ağustos 2012, Telkom 3, Ekspres MD2. Bir üretim hatası olan takviye hattının () tıkanması nedeniyle motorun kapatılması.
9 Aralık 2012, Yamal-402. Yakıt pompası arızası nedeniyle motorun kapatılması, kombinasyon olumsuz faktörler sıcaklık modu ()
8 Ekim 2005, “Briz-KM”, Cryosat, ikinci aşama ile üst aşamanın ayrılmaması, yazılımın anormal çalışması (), programcı hatası.
1 Şubat 2011, “Briz-KM”, Geo-IK2, anormal motor darbesi, muhtemelen telemetri eksikliği nedeniyle kontrol sistemindeki bir arıza nedeniyle kesin sebep kurulumu imkansız.

Kazaların nedenlerini analiz edersek, tasarım sorunları ve tasarım hatalarıyla yalnızca iki tanesi ilişkilidir - gaz boru hattının yanması ve ısıtma pompasının soğutulmasındaki arıza. Sebebi kesin olarak bilinen diğer tüm kazalar, üretim kalitesi ve lansmana hazırlık sorunlarıyla ilişkilidir. Bu şaşırtıcı değil - uzay endüstrisiçok zorlu yüksek kalite sıradan bir çalışanın yaptığı bir hata bile kazaya yol açabilir. Breeze'in kendisi başarısız bir tasarım değil, ancak güvenlik payının bulunmadığını belirtmekte fayda var. maksimum özellikler RB malzemeleri fiziksel güçlerinin sınırına yakın çalışır.

Haydi uçalım

Uygulamaya geçmenin zamanı geldi - Orbiter'de manuel olarak sabit yörüngeye gidin. Bunun için şunlara ihtiyacımız olacak:
Orbiter sürümünü, ilk yazıyı okuduktan sonra henüz indirmediyseniz bağlantı burada.
Eklenti “Proton LV”yi buradan indirin

Küçük bir teori

Tüm yörünge parametreleri arasında, burada üç parametreyle ilgileneceğiz: periapsisin yüksekliği (Dünya için - yerberi), merkez üssünün yüksekliği (Dünya için - apogee) ve eğim:

Apocenter'ın yüksekliği, yüksek nokta Ha olarak gösterilen yörünge.
Periapsisin yüksekliği, Hp olarak gösterilen yörüngenin en alt noktasının yüksekliğidir.
Yörünge eğimi, yörünge düzlemi ile Dünya'nın ekvatorundan geçen düzlem arasındaki (bizim durumumuzda, Dünya etrafındaki yörüngeler) arasındaki açıdır ve şu şekilde gösterilir: Ben.

Sabit bir yörünge, deniz seviyesinden 35.786 km yükseklikte periapsis ve apoapsis yüksekliği ve 0 derece eğime sahip dairesel bir yörüngedir. Buna göre görev paylaşımımız sonraki adımlar: Alçak Dünya yörüngesine girin, merkez merkezini 35.700 km'ye yükseltin, eğimi 0 dereceye değiştirin, periapsisi 35.700 km'ye yükseltin. Apocenter'daki yörüngenin eğimini değiştirmek daha karlı, çünkü uydunun hızı orada daha düşük ve hız ne kadar düşükse, onu değiştirmek için o kadar az delta-V uygulanması gerekiyor. Yörünge mekaniğinin püf noktalarından biri, bazen merkez üssü istenenden çok daha yükseğe çıkarmak, oradaki eğimi değiştirmek ve daha sonra merkez merkezini istenen noktaya indirmek daha karlı olmasıdır. Eğimdeki istenen + değişimin üzerine merkez merkezini yükseltme ve alçaltmanın maliyeti, arzu edilen tepe merkezinin yüksekliğindeki eğim değişikliğinden daha az olabilir.

Uçuş planı

Yörüngeye manuel olarak girdiğimizde balistik hesaplamaları yapan makinelerin doğruluğunu kaybettiğimiz, dolayısıyla uçuş parametrelerimizde oldukça büyük hatalar olacağı açık ama bu durum korkutucu değil.

Aşama 1. Referans yörüngeye girme

Simülatörün yüklenmesinden üst aşamayı üçüncü aşamadan ayırmaya kadar manzaralara hayran kalabilirsiniz; her şey otomatik olarak yapılır. Yerden görünümden kamera odağını rokete çevirmeniz gerekmediği sürece (tuşuna basın) F2 sol üstteki değerlere mutlak yön veya küresel çerçeve).
Üreme sürecinde “içeriden” görünüme geçmenizi öneririm. F1, bizi bekleyenlere hazırlanın:

Bu arada, Orbiter'da şunu duraklatabilirsiniz: Ctrl-P, bu işinize yarayabilir.
Bizim için önemli olan göstergelerin değerleri hakkında birkaç açıklama:

Üçüncü aşamanın ayrılmasının ardından bölgeye düşme tehdidiyle kendimizi açık bir yörüngede buluyoruz. Pasifik Okyanusu yavaş ya da yanlış hareket edersek. Böylesine üzücü bir kaderden kaçınmak için referans yörüngesine girmeliyiz ve bunun için şunları yapmalıyız:

Bir düğmeye basarak blok dönüşünü durdurun 5 numara. T.N. KillRot modu (dönmeyi durdur). Konumu sabitledikten sonra mod otomatik olarak kapanır.
Düğmeyi kullanarak arka görünümü ileri görünüme geçirin C.
Göstergeyi değiştir ön cam bir düğmeye basarak yörünge moduna (üstte Yörünge Dünyası) geçiş yapın H.
Anahtarlar Sayı 2(açmak) 8 numara(geri çevir) 1 numara(Sola çevirin), 3 numara(Sağa dönün), 4 numara(sola doğru yuvarlayın), 6 numara(sağa doğru yuvarlayın) ve 5 numara(dönmeyi durdurun) bloğu yaklaşık 22 derecelik bir eğim açısıyla hareket yönünde döndürün ve konumu sabitleyin.
Motor çalıştırma prosedürünü başlatın (öncelikle Sayı + Sonra bırakmadan, Ctrl).

Her şeyi doğru yaparsanız, resim şöyle görünecektir:

Motoru çalıştırdıktan sonra:

Perde açısını sabitleyecek bir dönüş oluşturun (Num 8'e birkaç kez bastığınızda açı gözle görülür şekilde değişmeyecektir).
Motor çalışırken eğim açısını 25-30 derece aralığında tutun.
Periapsis ve apocenter değerleri 160-170 km civarında olduğunda butonu kullanarak motoru kapatın. Sayı*.

Her şey yolunda giderse şöyle bir şey olacak:

En gergin kısmı bitti, yörüngedeyiz, düşecek yer yok.

Aşama 2. Ara yörüngeye giriş

Düşük itme-ağırlık oranı nedeniyle, merkez üssünün iki aşamada 35.700 km'ye yükseltilmesi gerekiyor. İlk aşama, merkez üssü ~5000 km olan bir ara yörüngeye girmektir. Sorunun özelliği, merkez üssünün ekvatordan uzaklaşmaması için hızlanmanız gerektiğidir; ekvatora göre simetrik olarak hızlanmanız gerekir. Çıktı şemasının Dünya haritasına yansıtılması bize bu konuda yardımcı olacaktır:

Yeni fırlatılan Türksat 4A'ya ait resim ama pek bir önemi yok.
Bir ara yörüngeye girmeye hazırlanıyor:

Soldaki çok işlevli ekranı harita moduna geçirin ( Sola Shift F1, Sola Shift M).
R, 10 kez yavaşla T) Güney Amerika üzerinden uçana kadar bekleyin.
Bloğu bir vektör konumuna yönlendirin yörünge hızı(burun hareket yönünde). Düğmeye basabilirsiniz [ , böylece bu otomatik olarak yapılır, ancak burada çok etkili değildir, manuel olarak yapmak daha iyidir.

Şunun gibi görünmeli:

27 derece enlem bölgesinde, motoru açmanız ve yörünge hız vektörü boyunca yönelimi koruyarak 5000 km'lik merkez üssüne ulaşana kadar uçmanız gerekir. 10x hızlandırmayı etkinleştirebilirsiniz. 5000 km'lik zirveye ulaştığınızda motoru kapatın.

Bana göre müzik yörüngede hızlanmaya çok uygun

Her şey yolunda giderse şöyle bir sonuç elde edeceğiz:

Aşama 3. Transfer yörüngesine giriş

Aşama 2'ye çok benzer:

Zamanı hızlandırarak (10 kat hızlandırın) R, 10 kez yavaşla T 100x’e kadar güvenle hız yapabilirsiniz, 1000x’i önermiyorum) Güney Amerika üzerinden uçuncaya kadar bekleyin.
Bloğu yörüngesel hız vektörü boyunca (burnu hareket yönünde olacak şekilde) bir konuma yönlendirin.
Yörüngesel hız vektörü boyunca yönelimi korumak için bloğa aşağı doğru dönüş verin.
27 derece enlem bölgesinde, motoru açmanız ve yörünge hız vektörü boyunca stabilizasyonu koruyarak 35.700 km'lik merkez üssüne ulaşana kadar uçmanız gerekir. 10x hızlandırmayı etkinleştirebilirsiniz.
Harici yakıt deposunun yakıtı bittiğinde tuşuna basarak sıfırlayın. D. Motoru tekrar çalıştırın.

Yakıt deposunun sıfırlanması, biriktirme motorlarının görünür çalışması

Sonuç. Lütfen motoru kapatmak için acele ettiğimi unutmayın, merkez üssü 34,7 bin km. Bu korkutucu değil, deneyin saflığı için onu bu şekilde bırakacağız.

Güzel manzara

Aşama 4. Yörünge eğiminin değiştirilmesi

Her şeyi küçük hatalarla yaptıysanız, merkez noktası ekvatora yakın olacaktır. Prosedür:

Zaman 1000x'e kadar hızlanıyor, ekvatora yaklaşmayı bekleyin.
Bloğu uçuşa dik olarak, yukarıdan bakıldığında yukarı doğru yönlendirin dıştan yörüngeler. Bir düğmeye basılarak etkinleştirilen Nml+ otomatik modu bunun için uygundur. ; (diğer adıyla Ve)
Motoru açın.
Eğim sıfırlama manevrasından sonra yakıt kalırsa, bunu periapsisi yükseltmek için harcayabilirsiniz.
Yakıt bittikten sonra düğmeyi kullanın J uyduyu ayırın, ortaya çıkarın güneş panelleri ve antenler Alt-A, Alt-S

Manevra öncesi başlangıç pozisyonu

Manevranın ardından

Aşama 5. Uydunun GEO'ya bağımsız fırlatılması

Uydunun periapsisi yükseltmek için kullanılabilecek bir motoru var. Bunu yapmak için merkez üssü bölgesinde uyduyu yörünge hız vektörü boyunca yönlendirip motoru açıyoruz. Motor zayıf, birkaç kez tekrarlanması gerekiyor. Her şeyi doğru yaparsanız uydunun yörünge bozukluklarını düzeltmek için yakıtının yaklaşık %20'si kalmış olacaktır. Gerçekte, Ay'ın ve diğer faktörlerin etkisi, uyduların yörüngesinin bozulmasına ve gerekli parametreleri korumak için yakıtın boşa harcanması gerekmesine yol açmaktadır.
Sizin için her şey yolunda giderse, resim şöyle görünecektir:

GEO uydusunun Dünya üzerinde bir yerin üzerinde yer aldığının küçük bir örneği:

Karşılaştırma için Türksat 4A fırlatma şeması

GÜNCELLEME: ile görüştükten sonra, Orbiter'in Prograde/Retrograde adlı çirkin ev yapımı aydınger kağıdını gerçek hayattaki "yörüngesel hız vektörüne karşı/lehinde" terimiyle değiştirdim.
GÜNCELLEME2: Devlet Araştırma ve Üretim Uzay Merkezi'nin Briza-M yüklerinin uyarlanması konusunda bir uzman benimle iletişime geçti. Khrunichev makaleye birkaç yorum ekledi:

Gerçekte, yörünge altı yörüngeye (1. aşamanın başlangıcı) 28 ton değil, üst aşamaya tam olarak yakıt ikmali yapılmadığından 26 tondan biraz daha az fırlatılıyor.
Yerçekimi kayıpları yalnızca %1-2'dir

Etiketler:

uzay bilimi
Yörünge aracı
esinti

Etiket ekle

Orbiter uzay simülatörüne verilen olumlu tepkiler ve en az iki yüz kişinin ilgi duyması ve eklentiler indirmesi beni bir dizi eğitici ve oyun makalesine devam etme fikrine yöneltti. Ayrıca, her şeyin sizin eylemlerinize gerek kalmadan otomatik olarak yapıldığı ilk makaleden bağımsız deneylere geçişi kolaylaştırmak istiyorum, böylece baykuş çizmeyle ilgili bir şakayla karşılaşmazsınız. Bu makale aşağıdaki hedeflere sahiptir:

Bize üst aşamadaki Breeze ailesinden bahsedin
Yörünge hareketinin ana parametreleri hakkında bir fikir verin: apocenter, periapsis, yörünge eğimi
Yörünge mekaniğinin temellerinin anlaşılmasını sağlamak ve sabit yörüngeye (GEO) fırlatmak
Simülatörde GSO'ya manuel çıkış konusunda uzmanlaşmak için basit bir kılavuz sağlayın

giriiş

UR-100 ICBM'ye dayanarak, bir üst aşamanın (UR) faydalı olacağı bir dönüşüm fırlatma aracı "Rokot" geliştirildi.
Proton'da, sabit yörüngeye fırlatma için, Proton için "yerli olmayan" "oksijen-gazyağı" çiftini kullanan, yalnızca 7 saatlik otonom uçuş süresine sahip olan DM RB kullanıldı ve yük kapasitesi artırılacak.

Tasarım

Breeze ailesinin blokları çok yoğun bir düzen ile öne çıkıyor:

Daha detaylı çizim

Teknik çözümlere dikkat edin:

Motor, tanktaki “camın” içinde bulunur
Tankların içinde basınçlandırma için helyum silindirleri de bulunmaktadır.
Yakıt ve oksitleyici tankları ortak bir duvara sahiptir (UDMH/AT çiftinin kullanımı sayesinde bu teknik bir zorluk teşkil etmez), tanklar arası bölme nedeniyle bloğun uzunluğunda bir artış yoktur.
Tanklar yük taşıyor; ilave ağırlık gerektirecek ve uzunluğu artıracak güç kafesleri yok
Fırlatılabilir tanklar aslında aşamanın yarısıdır, bu da bir yandan duvarlarda ekstra ağırlık gerektirir, diğer yandan boş tankları fırlatarak karakteristik hız marjını artırmayı mümkün kılar.

Yoğun düzen geometrik boyutlardan ve ağırlıktan tasarruf sağlar ancak aynı zamanda dezavantajları da vardır. Örneğin çalışırken ısı yayan bir motor, tanklara ve borulara çok yakın konumlandırılır. Ve yakıtın daha yüksek (şartname dahilinde 1-2 derece) sıcaklığı ile çalışma sırasında motorun daha yüksek termal yoğunluğu (aynı zamanda spesifikasyon dahilinde) kombinasyonu, oksitleyicinin kaynamasına, soğutmanın bozulmasına yol açtı. Aralık 2012'de Yamal-402 uydusunun fırlatılması sırasında RB kazasına neden olan sıvı oksitleyici tarafından turboşarj türbini ve çalışmasının kesintiye uğraması.
RB motorları üç tip motorun bir kombinasyonunu kullanır: 2 tonluk itme gücüne sahip ana S5.98 (14D30), ana motoru çalıştırmadan önce açılan dört düzeltme motoru (aslında bunlar biriktirme motorları, ullage motorlardır). yakıtı tankların tabanına boşaltmak için ve 1,3 kg itme gücüne sahip on iki yönlendirme motoru. Açık tasarıma rağmen ana motor çok yüksek parametrelere sahiptir (yanma odasındaki basınç ~100 atm, özgül darbe 328,6 s). Onun “babaları” Mars'ın “Phobos” istasyonlarında, “büyükbabaları” ise “Luna-16” gibi Ay iniş istasyonlarında duruyordu. Tahrik motoru sekiz defaya kadar güvenilir bir şekilde çalıştırılabilir ve ünitenin aktif ömrü bir günden az değildir.
Tamamen yakıtla doldurulmuş bir bloğun kütlesi 22,5 tona kadardır; taşıma kapasitesi ~6 tondur, fırlatma aracının üçüncü aşamasından ayrıldıktan sonra bloğun kütlesi ~28-29 ton olacaktır. Onlar. Bloğun itme-ağırlık oranı ~0,07'ye eşittir. Bu, Breeze RB'nin bir dezavantajıdır, ancak çok büyük bir dezavantaj değildir. Gerçek şu ki, ayrıldıktan sonra RB+ PN açık bir yörüngededir, bu da ek yerleştirme için bir itme gerektirir ve motorun düşük itme kuvveti yerçekimsel kayıplara yol açar. Ayrıca motorun uzun süre çalıştırılması güvenilirlik gereksinimlerini artırır. Öte yandan, ana motorun 3200 saniyeye kadar (neredeyse bir saat!) garantili çalışma ömrü vardır.

Güvenilirlik hakkında biraz

Breeze RB ailesi oldukça aktif bir şekilde kullanılıyor:

"Proton-K" üzerinde 4 "Breeze-M" uçuşu
"Breeze-M"nin "Proton-M" ile 72. uçuşu
Briz-KM'nin Rokot'ta 16 uçuşu

28 Şubat 2006, ArabSat 4A - hidrolik türbin nozülüne (,) giren yabancı parçacık nedeniyle motorun erken kapanması, tek bir üretim hatası.
15 Mart 2008, AMC-14 - motorun erken kapatılması, yüksek sıcaklıktaki gaz boru hattının () tahrip edilmesi, değişiklik gerektirdi.
18 Ağustos 2011, Ekspres-AM4. Jiroskopla stabilize edilmiş platformu döndürmek için zaman aralığı makul olmayan bir şekilde "daralmış", yanlış yönlendirme (), programcı hatası.
6 Ağustos 2012, Telkom 3, Ekspres MD2. Bir üretim hatası olan takviye hattının () tıkanması nedeniyle motorun kapatılması.
9 Aralık 2012, Yamal-402. Olumsuz sıcaklık faktörlerinin bir kombinasyonu olan pompa arızası nedeniyle motorun kapanması ()
8 Ekim 2005, “Briz-KM”, Cryosat, ikinci aşama ile üst aşamanın ayrılmaması, yazılımın anormal çalışması (), programcı hatası.
1 Şubat 2011, "Briz-KM", Geo-IK2, muhtemelen telemetri eksikliğinden dolayı kontrol sistemindeki bir arızadan kaynaklanan anormal motor darbesi; kesin nedeni belirlenemiyor.

Kazaların nedenlerini analiz edersek, tasarım sorunları ve tasarım hatalarıyla yalnızca iki tanesi ilişkilidir - gaz boru hattının yanması ve ısıtma pompasının soğutulmasındaki arıza. Sebebi kesin olarak bilinen diğer tüm kazalar, üretim kalitesi ve lansmana hazırlık sorunlarıyla ilişkilidir. Bu şaşırtıcı değil - uzay endüstrisi çok yüksek kalitede iş gerektiriyor ve sıradan bir çalışanın bile yaptığı bir hata kazaya yol açabilir. Breeze'in kendisi başarısız bir tasarım değil, ancak RB malzemelerinin maksimum performansı sağlamak için fiziksel güçlerinin sınırına yakın çalışmaları nedeniyle güvenlik payının bulunmadığını belirtmekte fayda var.

Haydi uçalım

Uygulamaya geçmenin zamanı geldi - Orbiter'de manuel olarak sabit yörüngeye gidin. Bunun için şunlara ihtiyacımız olacak:
Orbiter sürümünü ilk makaleyi okuduktan sonra henüz indirmediyseniz bağlantı burada.
Eklenti “Proton LV”yi buradan indirin

Küçük bir teori

Tüm yörünge parametreleri arasında, burada üç parametreyle ilgileneceğiz: periapsisin yüksekliği (Dünya için - yerberi), merkez üssünün yüksekliği (Dünya için - apogee) ve eğim:

Apocenter'ın yüksekliği, Ha olarak gösterilen yörüngenin en yüksek noktasının yüksekliğidir.
Periapsisin yüksekliği, Hp olarak gösterilen yörüngenin en alt noktasının yüksekliğidir.
Yörünge eğimi, yörünge düzlemi ile Dünya'nın ekvatorundan geçen düzlem arasındaki (bizim durumumuzda, Dünya etrafındaki yörüngeler) arasındaki açıdır ve şu şekilde gösterilir: Ben.

Sabit bir yörünge, deniz seviyesinden 35.786 km yükseklikte periapsis ve apoapsis yüksekliği ve 0 derece eğime sahip dairesel bir yörüngedir. Buna göre görevimiz şu aşamalara ayrılmıştır: Alçak Dünya yörüngesine girin, merkez üssünü 35.700 km'ye yükseltin, eğimi 0 dereceye değiştirin, periapsisi 35.700 km'ye yükseltin. Apocenter'daki yörüngenin eğimini değiştirmek daha karlı, çünkü uydunun hızı orada daha düşük ve hız ne kadar düşükse, onu değiştirmek için o kadar az delta-V uygulanması gerekiyor. Yörünge mekaniğinin püf noktalarından biri, bazen merkez üssü istenenden çok daha yükseğe çıkarmak, oradaki eğimi değiştirmek ve daha sonra merkez merkezini istenen noktaya indirmek daha karlı olmasıdır. Eğimdeki istenen + değişimin üzerine merkez merkezini yükseltme ve alçaltmanın maliyeti, arzu edilen tepe merkezinin yüksekliğindeki eğim değişikliğinden daha az olabilir.