با اجازه مهندسین هوا فضا وبه خاطر علاقه ام به این رشته این تاپیک رو گذاشتم!
نوع کنترل از روی بال ( Wing control )
این نوع پیکربندی از سطحی نسبتنا بزرگ است که در فاصله کمی از مرکز ثقل موشک قرار می گیرد.
در این نوع پیکر بندی نیاز به یک مجموعه متعادل کننده در قسمت انتهایی بدنه موشک داریم.این نوع سیستم کنترل معمولا در موشکهای AAM بکار گرفته می شود زیرا خصوصیات پاسخ سریع از لحاظ کنترل دارد .
نیروی براLift در اثر تغییر زاویه سطوح کنترل فورا تغییر می نماید و باعث مانور موشک میشود.برآی اضافی در اثر تغییر زاویه حمله بوجود می اید.کنترل گشتاور Pitching و یا Turning در اثرتغییر مکان سطوح کنترل عموما خیلی کم است . بنابراین حرکت مکانی نیروی برآ در محدوده بسته ای از مرکز ثقل انجام می گیرد به همین علت یک نیروی رو به پایین در قسمت دم در اثر دانوش بال بوجود می آید که از لحاظ گشتاور برای ایجاد برآی اضافی مطلوب است .
محل نصب بال در طراحی موشک نوع بال کنترل بسیار بحرانی است . بویژه در حالتی که محدوده تغییر مکان مرکز ثقل در حالت پرتاب در آخرین لحظات و روشن بودن موتور زیاد باشد این حالت رخ می دهد از این رو سطوح بال را عموما در محدوده بسیار نزدیکی از مرکز ثقل حالت پرتاب قرار می دهند و این به علت ایجاد تعادل استاتیکی مطلوب با داشتن ابعاد کوچک مجموعه دم است . تاثیر حرکت مرکز ثقل به طرف جلو کاهش تاثیر سطوح کنترلی و در نتیجه مانور پذیری بر حسب کج شدن بال است .
2- سیستم کنترلی کانارد ( Canard Control )
پیکر بندی کانارد شامل سطوح کنترلی کوچکی هستند که درست در قسمت جلوی بدنه موشک قرار می گیرند و سطوح دیگر نظیر بال یا دم به ترتیب در قسمت میانی و انتهایی بدنه نصب می شوند .
بدلیل کوچکی اندازه سطوح کانارد در مقایسه با پیکربندی معمولی دانوش قابل توجهی ایجاد نمی کند بنابراین در مشخصات تعادل طولی اثرات مخالفی ایجاد می نماید .
بدین ترتیب حاشیه پایداری استاتیکی بزرگی با تغییر مکان بال به راحتی حاصل می آید . کل نیروی برآ در این نوع پیکربندی در اثر زاویه حمله بوجود می آید زیرا برآیی که کانارد تولید می نماید باعث ایجاد یک نیروی بطرف پایین در بال میگردد .
موضوع بسیار جالبی که در پیکر بندی کانارد مطرح است سادگی ذاتی آن است . بعلاوه تغییر در مکان مرکز ثقل در اثر تغییر طراحی ممکن است که به سادگی قابل تطبیق با مکان جدید بال باشد همچنین به دلیل کوچکی ابعاد سطوح تولید برآ پسای کلی و وزن موشک نیز کم است . بعضی از معایب اصلی پیکر بندی کانارد عبارت اند از :
ایجاد تعادل در رول مشکل است چون سطوح کانارد ابعادشان کوچک است و اثر دانوش کمی بر بال دارند در نتیجه روش پیچیده ای برای کنترل رول مورد نیاز است .
3- دم کنترل ( Tail Control )
در این سیستم واضح است که تغییر وضعیت سطوح دم باعث کنترل پذیری موشک می شود و تغییر مکان دم در این وضعیت بر خلاف جهت زاویه حمله می باشد .
در اثر رفتار ای این وضعیت پاسخ آرامی در سیستم بالا بوجود می آید بنابراین نیروی برآی اولیه در جهت مخالف مورد قبلی است . این یک مزیت از لحاظ بار وارده بر قسمت دم و هچنین گشتاور لولایی مقدارش کاهش می پذیرد و زاویه حمله کلی نیز تنزل پیدا می کند .
در این حالت خمش وارده بر بدنه به حداقل مقدار خود کاهش می یادبد از این رو بسیاری از بار های برایند متمرکز بر بال اصلی و در نزدیکی مرکز ثقل وارد می شوند . بعلاوه تاثیرات تداخلی بال و دم نیز کم می شود و این بدین علت است که سطوح اصلی تولید نیروی برآ ثابت و هیچگونه دانوش در اثر تغییر وضعیت زاویه دانوش بال تولید نمی شود. بنابراین خصوصیات آیرودینامیکی این سیستم کنترل بسیار خطی تر از بال کنترل می باشد . معایب اصلی این نوع سیستم کنترل عبارت اند از :
اگر از موتور راکت با سوخت جامد استفاده کنیم فضای محدودی برای مکانیزم های کنترلی در قسمت دم داریم .
سطوح کنترل تامین تعادل عرضی کارایی لازم را ندارند .
4- طرح بدون دم ( Tail Less )
در این نوع پیکر بندی سطوح کنترلی در لبه فرار بال قرار دارند . بزرگترین مزیت این نوع پیکر بندی کم شدن تعداد سطوح است که خود باعث کاهش پسا و همچنین هزینه ساخت می شود . یکی از بزرگترین معایب مشهور این نوع پیکر بندی این است که محل نصب بال بسیار بحرانی می باشد . قرار گرفتن بال در قسمت خیلی عقب تعادل بیش از حدی را بدست می دهد بطوریکه نیازمند سطوح کنترلی با ابعاد بزرگ هستیم و یا نیاز به تغییر وضعیت بیش از حد سطوح کنترلی داریم تا ضریب بار مطلوبی بدست آید . از طرف دیگر قرار گرفتن بال در قسمت خیلی جلو نزدیک مرکز ثقل باعث کاهش بازده کنترلی و میرایی آیرودینامیکی می شود و این وضعیت در بسیاری از موشک ها وضعیت مطلوبی محسوب می شود .
5- بدنه های کشیده ( Body Extension )
روش دیگری که از آن برای کنترل استفاده می شود بکارگیری فشار پایه یا اولیه که تفاضل فشار بین پایه و جریان آزاد است . منطقه تفاضل فشار که به صورت یک نیروی برآ ظاهر شده است . بزرگترین مزیت های این طرح عبارت اند از :
به دلیل اینکه گشتاور لولایی وجود ندارد نیازمند توان سرویی کمی است .
طراحی جمع و جور و ساده ای دارد .
معایب این پیکر بندی عبارت اند از :
قابلیت مانور کم .
غیر قابل استفاده در سرعت های مادون صوت جایی که عملا فشار اولیه وجود ندارد .
در بین مرحله موتور روشن و موتور خاموش در اثر تاثیر جت کنترل بر عکس عمل می نماید که به آن ( Reversal Control ) می گویند .
اگر تعادل مثبت استاتیکی مورد نیاز باشد پیکر بندی دو کی دم برای این نوع کنترل مناسب است . بانابراین فضای اضافه ای برای نصب مکانیزم های کنترلی در قسمت های انتهایی دم در اختیار قرار میگیرد .
نوع کنترل از روی بال ( Wing control )
این نوع پیکربندی از سطحی نسبتنا بزرگ است که در فاصله کمی از مرکز ثقل موشک قرار می گیرد.
در این نوع پیکر بندی نیاز به یک مجموعه متعادل کننده در قسمت انتهایی بدنه موشک داریم.این نوع سیستم کنترل معمولا در موشکهای AAM بکار گرفته می شود زیرا خصوصیات پاسخ سریع از لحاظ کنترل دارد .
نیروی براLift در اثر تغییر زاویه سطوح کنترل فورا تغییر می نماید و باعث مانور موشک میشود.برآی اضافی در اثر تغییر زاویه حمله بوجود می اید.کنترل گشتاور Pitching و یا Turning در اثرتغییر مکان سطوح کنترل عموما خیلی کم است . بنابراین حرکت مکانی نیروی برآ در محدوده بسته ای از مرکز ثقل انجام می گیرد به همین علت یک نیروی رو به پایین در قسمت دم در اثر دانوش بال بوجود می آید که از لحاظ گشتاور برای ایجاد برآی اضافی مطلوب است .
محل نصب بال در طراحی موشک نوع بال کنترل بسیار بحرانی است . بویژه در حالتی که محدوده تغییر مکان مرکز ثقل در حالت پرتاب در آخرین لحظات و روشن بودن موتور زیاد باشد این حالت رخ می دهد از این رو سطوح بال را عموما در محدوده بسیار نزدیکی از مرکز ثقل حالت پرتاب قرار می دهند و این به علت ایجاد تعادل استاتیکی مطلوب با داشتن ابعاد کوچک مجموعه دم است . تاثیر حرکت مرکز ثقل به طرف جلو کاهش تاثیر سطوح کنترلی و در نتیجه مانور پذیری بر حسب کج شدن بال است .
2- سیستم کنترلی کانارد ( Canard Control )
پیکر بندی کانارد شامل سطوح کنترلی کوچکی هستند که درست در قسمت جلوی بدنه موشک قرار می گیرند و سطوح دیگر نظیر بال یا دم به ترتیب در قسمت میانی و انتهایی بدنه نصب می شوند .
بدلیل کوچکی اندازه سطوح کانارد در مقایسه با پیکربندی معمولی دانوش قابل توجهی ایجاد نمی کند بنابراین در مشخصات تعادل طولی اثرات مخالفی ایجاد می نماید .
بدین ترتیب حاشیه پایداری استاتیکی بزرگی با تغییر مکان بال به راحتی حاصل می آید . کل نیروی برآ در این نوع پیکربندی در اثر زاویه حمله بوجود می آید زیرا برآیی که کانارد تولید می نماید باعث ایجاد یک نیروی بطرف پایین در بال میگردد .
موضوع بسیار جالبی که در پیکر بندی کانارد مطرح است سادگی ذاتی آن است . بعلاوه تغییر در مکان مرکز ثقل در اثر تغییر طراحی ممکن است که به سادگی قابل تطبیق با مکان جدید بال باشد همچنین به دلیل کوچکی ابعاد سطوح تولید برآ پسای کلی و وزن موشک نیز کم است . بعضی از معایب اصلی پیکر بندی کانارد عبارت اند از :
ایجاد تعادل در رول مشکل است چون سطوح کانارد ابعادشان کوچک است و اثر دانوش کمی بر بال دارند در نتیجه روش پیچیده ای برای کنترل رول مورد نیاز است .
3- دم کنترل ( Tail Control )
در این سیستم واضح است که تغییر وضعیت سطوح دم باعث کنترل پذیری موشک می شود و تغییر مکان دم در این وضعیت بر خلاف جهت زاویه حمله می باشد .
در اثر رفتار ای این وضعیت پاسخ آرامی در سیستم بالا بوجود می آید بنابراین نیروی برآی اولیه در جهت مخالف مورد قبلی است . این یک مزیت از لحاظ بار وارده بر قسمت دم و هچنین گشتاور لولایی مقدارش کاهش می پذیرد و زاویه حمله کلی نیز تنزل پیدا می کند .
در این حالت خمش وارده بر بدنه به حداقل مقدار خود کاهش می یادبد از این رو بسیاری از بار های برایند متمرکز بر بال اصلی و در نزدیکی مرکز ثقل وارد می شوند . بعلاوه تاثیرات تداخلی بال و دم نیز کم می شود و این بدین علت است که سطوح اصلی تولید نیروی برآ ثابت و هیچگونه دانوش در اثر تغییر وضعیت زاویه دانوش بال تولید نمی شود. بنابراین خصوصیات آیرودینامیکی این سیستم کنترل بسیار خطی تر از بال کنترل می باشد . معایب اصلی این نوع سیستم کنترل عبارت اند از :
اگر از موتور راکت با سوخت جامد استفاده کنیم فضای محدودی برای مکانیزم های کنترلی در قسمت دم داریم .
سطوح کنترل تامین تعادل عرضی کارایی لازم را ندارند .
4- طرح بدون دم ( Tail Less )
در این نوع پیکر بندی سطوح کنترلی در لبه فرار بال قرار دارند . بزرگترین مزیت این نوع پیکر بندی کم شدن تعداد سطوح است که خود باعث کاهش پسا و همچنین هزینه ساخت می شود . یکی از بزرگترین معایب مشهور این نوع پیکر بندی این است که محل نصب بال بسیار بحرانی می باشد . قرار گرفتن بال در قسمت خیلی عقب تعادل بیش از حدی را بدست می دهد بطوریکه نیازمند سطوح کنترلی با ابعاد بزرگ هستیم و یا نیاز به تغییر وضعیت بیش از حد سطوح کنترلی داریم تا ضریب بار مطلوبی بدست آید . از طرف دیگر قرار گرفتن بال در قسمت خیلی جلو نزدیک مرکز ثقل باعث کاهش بازده کنترلی و میرایی آیرودینامیکی می شود و این وضعیت در بسیاری از موشک ها وضعیت مطلوبی محسوب می شود .
5- بدنه های کشیده ( Body Extension )
روش دیگری که از آن برای کنترل استفاده می شود بکارگیری فشار پایه یا اولیه که تفاضل فشار بین پایه و جریان آزاد است . منطقه تفاضل فشار که به صورت یک نیروی برآ ظاهر شده است . بزرگترین مزیت های این طرح عبارت اند از :
به دلیل اینکه گشتاور لولایی وجود ندارد نیازمند توان سرویی کمی است .
طراحی جمع و جور و ساده ای دارد .
معایب این پیکر بندی عبارت اند از :
قابلیت مانور کم .
غیر قابل استفاده در سرعت های مادون صوت جایی که عملا فشار اولیه وجود ندارد .
در بین مرحله موتور روشن و موتور خاموش در اثر تاثیر جت کنترل بر عکس عمل می نماید که به آن ( Reversal Control ) می گویند .
اگر تعادل مثبت استاتیکی مورد نیاز باشد پیکر بندی دو کی دم برای این نوع کنترل مناسب است . بانابراین فضای اضافه ای برای نصب مکانیزم های کنترلی در قسمت های انتهایی دم در اختیار قرار میگیرد .