Обтекатель полезной нагрузки - Payload fairing

Художественная визуализация сбрасываемого обтекателя полезной нагрузки
Пример обтекателя створки Сокол 9 во время тестирования, 27 мая 2013 г.

А обтекатель полезной нагрузки это носовой конус используется для защиты космический корабль полезная нагрузка против воздействия динамическое давление и аэродинамический обогрев во время запуска через атмосфера. Дополнительная функция на некоторых рейсах - поддержание чистая комната среда для точных инструментов.[нужна цитата ] После выхода за пределы атмосферы обтекатель сбрасывается, подвергая полезную нагрузку воздействию космическое пространство.

Стандартный обтекатель полезной нагрузки обычно представляет собой комбинацию конуса и цилиндра из-за аэродинамических соображений, хотя используются и другие специализированные обтекатели. Обтекатель, который при сбросе разделяется на две половины, называется обтекателем. грейферный обтекатель по аналогии с раздвоенная раковина моллюска. В некоторых случаях обтекатель может закрывать как полезную нагрузку, так и верхнюю ступень ракеты, например, на Атлас V[нужна цитата ] и Протон М.[1]

Если полезная нагрузка прикреплена как к усилитель на основные конструкции и обтекатель, на полезную нагрузку могут по-прежнему влиять изгибающие нагрузки обтекателя, а также инерционные нагрузки из-за вибраций, вызванных порывами ветра и тряска.[2]

Получение и повторное использование обтекателя

Обтекатели полезной нагрузки обычно либо сгорали в атмосфере, либо разрушались при столкновении с океаном, но одна компания начала извлекать их после середины 2010-х годов. 30 марта 2017 г. SpaceX Впервые в истории успешно извлекли неповрежденный обтекатель.[3] Во второй раз 25 июня 2019 г. SpaceX смог поймать обтекатель от Falcon Heavy СТП-2 запуск.[4] После этого SpaceX начала повторно использовать свои обтекатели, которые производятся по цене 6 миллионов долларов США на орбитальный запуск; его генеральный директор, Илон Маск, заявил, что извлечение обтекателей до того, как они коснутся морской воды, «облегчает ремонт».[5]

Сбои в выполнении миссии из-за обтекателей полезной нагрузки

В некоторых случаях планируется разделение обтекателя после отключения разгонного блока, а в других разделение должно происходить до отключения, но после того, как транспортное средство преодолеет самую плотную часть атмосферы. Отсутствие отделения обтекателя в этих случаях может привести к тому, что аппарат не сможет выйти на орбиту из-за дополнительной массы.

В Адаптер для стыковки с расширенной целью на орбите с прикрепленным обтекателем полезной нагрузки

В Адаптер для стыковки с расширенными целями, который будет использоваться для Близнецы 9А с экипажем, был успешно выведен на орбиту Атлас SLV-3 в июне 1966 года. Но когда экипаж «Джемини» встретился с ним, они обнаружили, что обтекатель не открывался и не разделялся, что сделало стыковку невозможной. Два шнурка, которые следовало снять перед полетом, остались на месте. Причина была определена в ошибке стартового экипажа.

В 1999 году запуск ИКОНОС-1 Спутник наблюдения Земли вышел из строя после обтекателя полезной нагрузки Афина II ракета не открылась должным образом, что не позволило спутнику выйти на орбиту.[6]

24 февраля 2009 г. НАСА с Орбитальная углеродная обсерватория спутник не смог выйти на орбиту после старта; агентство пришло к выводу, что обтекатель на Телец Ракета-носитель XL не отделилась, в результате чего ракета сохранила слишком большую массу и впоследствии упала на Землю и приземлилась в Индийском океане недалеко от Антарктиды.[7][8]

То же самое случилось с Наро-1, Южная Корея первая ракета-носитель, запущенная на 25 августа 2009 г.. Во время пуска не отделилась половина обтекателя полезной нагрузки, в результате чего ракета сбилась с курса. Спутник не вышел на устойчивую орбиту.[9]

4 марта 2011 г. НАСА с Слава запуск спутника не удалось выйти на орбиту после старта из-за нарушения разделения обтекателя на Орбитальные науки Телец XL ракета-носитель, попавшая в Индийский океан.[10] Этот сбой стал вторым подряд отказом обтекателя на корабле Orbital Sciences Taurus XL.[11] Впоследствии НАСА решило заменить ракету-носитель на замену орбитальной углеродной обсерватории. ОСО-2, от Тельца до Дельта II ракета.[12]

31 августа 2017 г. ISRO с ИРНСС-1Н Спутник не удалось развернуть после того, как не отделился обтекатель полезной нагрузки ракеты PSLV-C39. Из-за избыточной массы ракета не могла достичь желаемой орбиты, несмотря на номинальные характеристики каждой ступени. Полезная нагрузка отделилась внутри, но застряла внутри теплозащитного экрана.[13][14]

Производители

Этот список неполный; вы можете помочь добавление недостающих предметов с надежные источники.

Галерея

  • НАСА Обсерватория солнечной динамики заключен в обтекатель полезной нагрузки

  • Атлас 5 с Национальная разведка полезная нагрузка в обтекателе, готова к запуску

  • Вторая ступень Falcon 9 и две части обтекателя полезной нагрузки в левом верхнем углу; первый этап в правом нижнем углу

  • Боинг X-37B внутри обтекателя Atlas V перед герметизацией

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Концептуальный проект возможности запуска космического корабля МБР миротворцев [1]
  2. ^ Томас П. Сарафин, Уайли Дж. (1995) "Конструкции и механизмы космических аппаратов - от концепции до запуска", ISBN  0-7923-3476-0 п. 47
  3. ^ Лопатто, Элизабет (31 марта 2017 г.). «SpaceX даже приземлила носовой обтекатель своей исторической ракеты Falcon 9».. Грани. Получено 31 марта 2017.
  4. ^ Ральф, Эрик (2019-06-25). «SpaceX успешно ловит первый обтекатель Falcon в сети мистера Стивена / мисс Три». ТЕСЛАРАТИ. Получено 2019-06-25.
  5. ^ Стена, Майк. «Посмотрите, как лодка SpaceX ловит падающий обтекатель полезной нагрузки в гигантскую сеть (видео)», Space.com, 19 августа 2020 г.
  6. ^ Афина указывает на обтекатель полезной нагрузки В архиве 2013-10-29 в Wayback Machine
  7. ^ Перес, Мартин (5 марта 2015 г.). «Орбитальная углеродная обсерватория 2 (ОСО-2)». НАСА.
  8. ^ «Спутник НАСА падает до выхода на орбиту»
  9. ^ "Южнокорейский спутник потерян вскоре после запуска: правительство". Yonhap News. Получено 2009-08-26.
  10. ^ Бак, Джошуа (19 февраля 2013 г.). "НАСА опубликовало отчет об отказе при запуске Glory Taurus XL ". НАСА. Проверено 16 марта 2014 года.
  11. ^ "Научный спутник НАСА потерян из-за неудачного запуска Тельца". Космический полет сейчас. Получено 2011-03-04.
  12. ^ «Космический полет сейчас - Последние новости - Спутнику, обнаруживающему углерод, грозит задержка на один год». spaceflightnow.com.
  13. ^ «Неудача для ИСРО: неудачный запуск навигационного спутника IRNSS-1H». The Economic Times. 2017-08-31. Получено 2017-08-31.
  14. ^ «ISRO сообщает, что запуск IRNSS-1H не удался, тепловые экраны не отделились». Индийский экспресс. 2017-08-31. Получено 2017-08-31.
  15. ^ Брайан Харви, "Космическая программа Европы: до Арианы и дальше", ISBN  1-85233-722-2, п. 150
  16. ^ «Руководство пользователя служб запуска Atlas V» (PDF). United Launch Alliance. Март 2010. Архивировано с оригинал (PDF) на 2012-06-08. Получено 2010-05-24.
  17. ^ "Обтекатель". SpaceX. 2013-04-12. Получено 2015-07-30.