Колесников A.V.

ХИЧЭЭЛИЙН ЛЕКЦ

"Сансрын хөлгийн бүтэц, системийг турших"

(мэргэжил 1307, 10-р улирал)

2007 он

Лекцийн дугаар	-д авч үзсэн лекцийн сэдвүүд
	Сансрын хөлгийн хөгжлийн үндсэн үе шатууд. Сансрын хөлгийн туршилтын туршилтын үр дүнтэй байдлын зорилго, зорилт, шалгуурууд. Сансрын хөлгийн туршилтын ангилал.
	Сансрын хөлгийн бүтэц, тоног төхөөрөмж, багаж хэрэгслийн байдал, гүйцэтгэлд нөлөөлдөг сансрын нислэгийн хүчин зүйлүүд.
	Статик ба чичиргээний туршилт.
	Инерцийн болон цочролын ачааллын туршилт.
	Сансрын хөлгүүдийн хийн динамик туршилтууд.
	Акустик ачааллын туршилт.
	Сансрын хөлгийн дулааны гүйцэтгэлийн ерөнхий шинж чанар. Сансрын хөлгүүдийн дулааны вакуум туршилтын асуудал.
	Сансар огторгуйн вакуум ба цацрагийн шинж чанарыг туршилтаар загварчлах арга.
	Сансрын хөлгийн дулааны төлөв байдалд нарны цацраг ба гаригийн цацрагийн нөлөөллийг туршилтын байгууламжид хуулбарлах.
	Сансрын хөлгүүдийн вакуум-температурын туршилтууд. Даралтат тасалгааны вакуум бус туршилт. Сансрын хөлгийн жолоодлогын системийг турших.
	Дулааны вакуум, вакуум-температур, дулааны бат бэх, цахилгааны туршилтын үед туршилтын объект дээр тооцоолсон дулааны ачааллыг хуулбарлах арга зүйн асуудал.
	Сансрын хөлгийн дулааны хамгаалалтын туршилтын судалгаа.
	Цацрагийн хүчин зүйл, соронзон орны нөлөөллийн туршилт. Цахилгааны туршилтууд.
	Сансрын хөлгийн нислэгийн туршилт, хөөргөлтийн өмнөх туршилтууд.

Лекц №1

Лекцийн сэдэв: Сансрын хөлгийг хөгжүүлэх үндсэн үе шатууд Сансрын хөлгүүдийн туршилтын туршилтын үр дүнтэй байдлын зорилго, зорилт, шалгуурууд. Сансрын хөлгийн туршилтын ангилал.

Сансрын хөлгийн хөгжлийн үндсэн үе шатууд.

Сансрын технологийн бүтээгдэхүүнийг бий болгох үйл явц нь ихэвчлэн дараах үндсэн үе шатуудаас бүрдэнэ: 1) дизайн; 2) тоног төхөөрөмж, төхөөрөмж, тэр ч байтугай зарим системийн хувьд түүний стандарт хувилбарт бүрэн нийцэхгүй байж болох бүтээгдэхүүний эх загвар боловсруулах; 3) бие даасан нэгж, систем, аппаратыг бүхэлд нь газар дээр суурилсан туршилтын туршилт; 4) стандарт бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх, 5) стандарт бүтээгдэхүүний нислэгийн дизайны туршилт, хэрэв ийм туршилт нь төхөөрөмжийн зориулалт, түүн дээр суурилуулсан шинжлэх ухааны тоног төхөөрөмжийн өртөг, онцлогоос шалтгаалан эдийн засгийн болон бусад шалтгааны улмаас тохиромжтой бөгөөд боломжтой бол. Сансрын хөлөг бүтээх жагсаасан үе шатуудын агуулгыг бүрэн тайлахгүйгээр бид зөвхөн эдгээр үе шатуудад хамаарах үндсэн хэв маягийг авч үзэх бөгөөд бүтээгдэж буй сансрын хөлгийн системийн параметрүүдийг оновчтой болгоход туршилтын үүргийг тэмдэглэх болно.

Дизайн бол сансрын хөлөг бүтээх эхний үе шатуудын нэг юм. Загварын шууд үр дүн нь төсөл юм. Энэ нь төхөөрөмжийг бий болгох ерөнхий үзэл баримтлал, төлөвлөгөө, түүнчлэн түүний элементүүд, угсралт, самбар дээрх системийн техникийн тодорхой шийдлүүдийг тусгасан байх ёстой. Дизайн гэдэг нь тодорхой шаардлагад нийцсэн техникийн объектыг бий болгох боломжийг олгодог шийдлийг хайх, олох цогц бүтээлч үйл явц юм. Үйлдвэрлэлийн бэлтгэл, прототип үйлдвэрлэх, туршилтын туршилтыг харгалзан сансрын хөлөг бүтээх нийт зардлын нийлбэрт төслийг өөрөө хэрэгжүүлэх зардал харьцангуй бага байна. Гэсэн хэдий ч алдаагүй дизайн нь сансрын хөлөг бүтээх боломжийг урьдчилан тодорхойлдог эцсийн хугацаамөн хамгийн бага нийт зардалтай. Сансрын хөлгийн прототипийг үйлдвэрлэх явцад эсвэл туршилтын туршилт хийх явцад дизайны үндсэн алдааг их хэмжээний материаллаг зардал, төхөөрөмжийг бүтээхэд шаардагдах хугацааг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэхгүйгээр засч залруулах боломжгүй тул энэ нөхцөл байдал тодорхой байна.

Дизайн боловсруулах явцад гурван үе шатыг ялгаж салгаж болно: техникийн шаардлагыг боловсруулах; урьдчилсан зураг төсөл; техникийн дизайн;

Техникийн шаардлагыг боловсруулах үе шатанд одоогийн зарим асуудлыг шийдвэрлэхэд зориулагдсан өгөгдсөн сансрын хөлөг бүтээх боломжийн техник, эдийн засгийн үндэслэлийг гаргаж, төхөөрөмжийн системд тавигдах техникийн шаардлагыг, түүний ерөнхий хэмжээс, жингийн шинж чанарыг томъёолж, боловсруулсан болно. үндэслэлтэй. Үүний зэрэгцээ аппаратын системийн үр ашгийн шалгуур үзүүлэлтүүд болон бүхэл бүтэн сансрын хөлгийн үр ашгийн шалгуурыг мөн тодорхойлдог.

Урьдчилсан дизайны үе шатанд сансрын хөлөг ба түүний системд тавигдах ерөнхий шаардлагуудыг үндэслэн түүний бүтэц, бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн техникийн шинж чанарыг тодорхойлж, тээврийн хэрэгслийн системийн зохион байгуулалтыг хийдэг. Энэ үе шатанд CA синтез нь ихээхэн эргэлзээтэй нөхцөлд эхэлдэг бөгөөд ижил төстэй системийг зохион бүтээхэд хуримтлуулсан туршлага, дизайн хийхэд оролцсон мэргэжилтнүүдийн мэдлэг дээр үндэслэн хялбаршуулсан математик загвар дээр үндэслэн хийгддэг. Энэ үе шатны эхний үе шатанд боловсруулж буй бүтээгдэхүүний үндсэн параметрүүдийн түүний чанарын үзүүлэлтүүдэд үзүүлэх нөлөөллийг шинжлэхийн тулд дүрмээр бол сансрын хөлгийн бие даасан хэсгүүдэд зориулж эмхэтгэсэн орон нутгийн ойролцоох математик загваруудыг ашигладаг. Ийм загварыг ашиглан тодорхойлсон системийн параметрүүд нь ойролцоо бөгөөд дараагийн дизайны үе шатанд нэмэлт тодруулга шаарддаг.

Техникийн дизайны үе шатанд нэгж, систем, сансрын хөлгийн туршилтын дээж, загвар гаргахад шаардагдах техникийн баримт бичгийг лабораторийн болон вандан сандал дээр туршилтын туршилт хийхэд зориулж боловсруулсан болно.

Туршилтын туршилтын зорилго, зорилтууд

Сансрын хөлгийн туршилтын туршилтын зорилго нь сансрын хөлгийг бүхэлд нь, түүнчлэн түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн блок, угсралтыг техникийн нөхцөлийн шаардлагыг бүрэн хангасан байдалд хүргэх явдал юм.

Туршилтын туршилт нь аппаратын дизайны байгалийн үргэлжлэл бөгөөд сансрын хөлөг бүтээх үйл явцыг дуусгадаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь зөвхөн эцсийн холбоос төдийгүй дизайны үе шатуудтай маш нягт холбоотой байдаг. Сансрын хөлөг бүрийг зохион бүтээхдээ зөвхөн онолын урьдчилсан нөхцөл төдийгүй бусад сансрын хөлөг бүтээх туршлага, тэдгээрийг турших туршлага, хийсэн судалгааны үр дүнг харгалзан үздэг. Гэсэн хэдий ч, энэ туршлага нь заримдаа хангалтгүй байдаг, ялангуяа шинэ төхөөрөмжүүдийг зохион бүтээхдээ шийдвэрлэх даалгаврын хэмжээ, түвшин, түүнд тавигдах шаардлагын хувьд өмнөх төхөөрөмжүүдээс эрс ялгаатай байдаг тул тэдгээрийг хэрэгжүүлэх нь үргэлж боломжгүй байдаг. сайн мэддэг, сайн боловсруулсан хэлхээ, дизайны шийдлүүдийн тусламжтайгаар. Тухайн сансрын хөлгийг зохион бүтээх үед практикт туршиж үзээгүй тул найдвартай гэж үзэх боломжгүй шинэ материал, бүтэц, үндсэн шинэ системийг ашиглах шаардлагатай байна. Эдгээр бүх дизайны шинэлэг байдлын туршилтын туршилтыг урьдчилсан загвар боловсруулахтай зэрэгцүүлэн хийх ёстой бөгөөд зарим тохиолдолд урьдчилсан загварт шийдлүүдийг тодорхой хэмжээгээр багтаасан байх ёстой, учир нь тооцоолол эсвэл туршилтаар шалгасан байх ёстой. туршилт. Пуужин, сансрын технологийн хөгжлийн түүхэнд энэ хандлагыг үл тоомсорлож, зохион бүтээсэн, материаллаг болсон сансрын хөлгийг туршилтын дараа дахин төлөвлөх шаардлагатай болсон жишээ олон (ялангуяа эрт үе шатанд) байдаг.

Пуужин, сансрын технологийг хөгжүүлэх эхний үе шатанд сансрын хөлгийн туршилтын гол туршилтыг нислэгийн дизайны туршилтын (FDT) үеэр хийсэн. Газрын нөхцөлд зөвхөн сансрын хөлгийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (систем) бие даан туршиж үзсэн. Үүний зэрэгцээ сансрын хөлгийг турших, нарийн тааруулахын тулд нэлээд тооны хөөргөх шаардлагатай болсон. Сансрын хөлгүүд илүү төвөгтэй болж, тэдгээрийн тусламжтайгаар шийдэгдсэн ажлуудын өргөжилт, нарийн төвөгтэй болохын хэрээр сансрын хөлгийн өөрөө болон хөөргөх тус бүрийн өртөг эрс нэмэгдэж, улмаар сансрын хөлгийг туршилтын туршилт хийх стратеги өөрчлөгдсөн бөгөөд одоо үүнд анхаарлаа хандуулж байна. Телескоп, нарны аймгийн алс холын гаригуудыг судлах зориулалттай төхөөрөмж, сансрын датчик зэрэг үнэтэй шинжлэх ухааны тоног төхөөрөмжөөр тоноглогдсон тохиолдолд LCI-тэй нэг удаа хөөргөх эсвэл LCI-ээс татгалзах. Туршилтын орчин үеийн стратеги нь үндсэндээ төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны стандарт нөхцлийн хамгийн бүрэн загварчлал (симуляцийн хэрэгслийн чадавхи дотор) бүхий сансрын хөлгийн систем, эд ангиудыг газар дээр туршихад суурилдаг. Турших боломжтой бүхнийг газар дээр нь турших нь зүйтэй гэж үздэг. Туршилтын туршилтын ийм аргын жишээ бол Аполло сансрын хөлгийг турших явдал бөгөөд үүнийг бүтээх явцад саран дээр буух хөтөлбөрийг хэрэгжүүлэхэд зарцуулсан хөрөнгийн ихэнх хэсэг нь газар дээр суурилсан туршилтыг бий болгоход чиглэгдсэн байв. суурь. Үүний үр дүнд ойролцоогоор
туршилтын явцад дизайны бүх алдааг олж илрүүлсэн;
дизайны алдааг зөвхөн хяналтын болон технологийн (хүлээн авах) туршилтаар илрүүлсэн
хөөргөхөөс өмнөх болон нислэгийн туршилтаар дутагдал илэрсэн. Судалгааны туршилтууд нь дизайныг бий болгох боломжийг тодорхойлох, боловсруулсан бүтэц нь нислэгийн явцад үүсч болзошгүй гадаад нөхцөл байдлын хүрээнд тодорхой хугацаанд шаардлагатай функцийг гүйцэтгэх чадварыг тодорхойлох зорилгоор хийгдсэн туршилтууд гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. нислэгийн газар бэлтгэх нөхцөлд. Судалгааны туршилтын объектууд нь эх загвар, прототип, үйлдвэрлэлийн загвар юм. Хяналтын болон технологийн (хүлээн авах) туршилтын хувьд стандарт бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн согог байхгүй эсэхийг шалгадаг. Эдгээр туршилтын хөтөлбөрт суурилуулахаас өмнө үйл ажиллагааны нөхцлийн нөлөөн дор бүтээгдэхүүний бие даасан хэсгүүдийн функциональ туршилт, туршилт, суурилуулсны дараа систем, дэд системүүдийн иж бүрэн туршилтыг багтаасан болно.

Техникийн нарийн төвөгтэй системийг турших зорилгод хүрэхийн тулд шийдвэрлэх шаардлагатай гол ажлуудыг жагсаацгаая.

Сансрын хөлгийн дизайны үндсэн загвар, хэлхээний шийдлүүдийн зөв эсэхийг үнэлэх, тэдгээрийг боловсруулах явцад тохируулах.

Ашиглалтын нөхцөлд сансрын хөлгийн нэгж, бие даасан бүтцийн нэгж, багаж хэрэгслийн ажиллагааг шалгах, турших, тэдгээрийн харилцан үйлчлэлийг дизайны ерөнхий схемд турших.

Ашиглалтын бүх нөхцөлд сансрын хөлгийн нислэгийн гүйцэтгэлийн шинж чанарыг тодорхойлох.

Сансрын хөлгийн нислэгийн хөтөлбөрийг тасалдуулах эсвэл түүний үхэлд хүргэж болзошгүй эвдрэлийн шалтгааныг судлах, туршилтын явцад арилгах.

Сансрын хөлгийн ашиглалтын технологийн хөгжил.

Туршилтын туршилтын үр дүнтэй байдлын шалгуур

Туршилтын туршилтыг төлөвлөхдөө энэ туршилтын оновчтой хувилбарыг олох асуудлыг шийддэг. Оновчтой байдлын шалгуур нь хөгжлийн хамгийн бага зардал, хамгийн бага хугацаа, найдвартай байдал юм.

Зардал гэдэг нь туршилтын тоног төхөөрөмжийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэх, хөгжүүлэх зэрэг бүх үе шатанд туршилт хийхтэй холбоотой бүх ажлын өртөгийг хэлнэ.

Туршилтын туршилт хийхэд шаардагдах хугацааг багасгах нь сансрын хөлөг бүтээхэд шаардагдах хугацааг багасгах урьдчилсан нөхцөл юм.

Хөгжлийн хөтөлбөрийн оновчтой байдлын шалгуур болох найдвартай байдлын тухай ойлголт нь нэлээд өргөн хүрээний шаардлагыг агуулдаг. Энэ нь юуны түрүүнд хэвийн ажиллагааны нөхцөлд болон зарим болзошгүй онцгой байдлын үед сансрын хөлгийн бүх системийг тодорхой доголдолгүй ажиллуулах явдал юм. Энэ нь системийн үндсэн параметрүүдийг туршилтаар олж авахад шаардлагатай найдвартай байдал, нарийвчлал бөгөөд энэ нь бий болгосон төхөөрөмжид тавьсан зорилгодоо хүрсэнийг баталгаажуулдаг.

Сансрын хөлөг ба түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн туршилтын ангилал.

Дараахь шинж чанаруудад дурдсанчлан ангилах үндэс суурь болж болно.

1)Туршилтын зорилго. Энэ тохиолдолд тестийг судалгаа, хяналтын, харьцуулсан, эцсийн гэж хуваадаг.

Судалгааны (шинжлэх ухааны) туршилтыг объектын шинж чанарын тодорхой шинж чанарыг судлах зорилгоор явуулдаг. Эдгээр туршилтууд нь урьд өмнө мэдэгдээгүй нөхцөл байдлын шинж чанаруудын хоорондын чанарын болон тоон хамаарлыг тогтоох, шинэ таамаглал, онолыг харьцуулах, бий болгоход зайлшгүй шаардлагатай.

Тухайн объектын шинж чанар нь тогтоосон шаардлагад нийцэж байгаа эсэхийг тогтоохын тулд хяналтын туршилтыг явуулдаг.

Харьцуулсан туршилтыг ижил нөхцөлд ижил төстэй эсвэл ижил объектын шинж чанарыг харьцуулах зорилгоор хийдэг.

Тодорхойлсон нарийвчлал, найдвартай байдлын үзүүлэлт бүхий шинж чанарын утгыг тодорхойлохын тулд тодорхой туршилтуудыг явуулдаг.

2)Туршилтын объектын түвшин.Энэ шалгуурт үндэслэн туршилтыг дараахь төрлүүдэд хуваадаг: материал ба элементийн туршилт, эд анги, багаж хэрэгсэл, угсралт, төхөөрөмж, дэд систем, систем, сансрын хөлгийн туршилт.

3)Объектын тодорхойлсон шинж чанарууд. Энэ шалгуурт үндэслэн туршилтыг функциональ туршилт, бат бэхийн туршилт, тогтвортой байдлын туршилт, найдвартай байдлын туршилт, аюулгүй байдлын туршилт, тээвэрлэх чадварын туршилт, хилийн туршилт, технологийн туршилт гэж хуваадаг.

4)Бүтээгдэхүүний хөгжлийн үе шатууд. Энэ тохиолдолд туршилтыг боловсруулах, урьдчилсан, хүлээн авах гэж хуваана.

Хөгжлийн туршилтууд нь бүтээгдэхүүний чанарын үзүүлэлтүүдийн тодорхой утгыг олж авахын тулд хийсэн өөрчлөлтийн үр нөлөөг үнэлэх зорилгоор бүтээгдэхүүнийг боловсруулах явцад хийгддэг судалгааны туршилтууд юм.

Урьдчилсан туршилтууд нь хүлээн авах туршилтанд танилцуулах боломжийг тодорхойлох зорилгоор прототипийн хяналтын туршилтууд юм.

Хүлээн авах туршилтууд нь бүтээгдэхүүнийг хэвийн ажиллагаанд оруулах боломжийн асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд прототипүүдийн хяналтын туршилтууд юм.

5) Туршилт хийх нөхцөл, газар. Энэ тохиолдолд туршилтыг дараахь байдлаар хуваана дараах төрлүүд: лаборатори, субьект-математик загвар ашиглах, вандан сандал, туршилтын талбай, үйл ажиллагааны.

Лабораторийн шинжилгээ нь лабораторийн нөхцөлд хийгдсэн шинжилгээ юм. Лабораторийн нөхцөлд туршилтын объектууд нь материал, элемент, эд анги, төхөөрөмж гэх мэт доод түвшний объектууд байж болох нь ойлгомжтой.

Загвар ашиглан тестүүд нь өөр (анхныхтай харьцуулахад) физик шинж чанартай элементүүдээс бүтээгдсэн субьект-математик загваруудыг ашиглахад суурилдаг боловч эх загвартай ижил математик загвараар дүрслэгдсэн байдаг. Субъектэд суурилсан математик загваруудыг шууд ба шууд бус аналогийн загвар гэж хоёр төрөлд хувааж болно. Эхнийх нь физикийн хувьд өөр өөр үзэгдлүүдэд хамаарах хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын шууд холбоо (аналоги) дээр суурилдаг боловч ижил математик загвараар дүрслэгдсэн байдаг. Шууд бус аналогийн субьект-математик загварууд нь аналог компьютер юм.

Вандан туршилт гэдэг нь байгалийн нөхцөлд сансрын хөлөгт үзүүлэх физик нөлөөллийг загварчлах техникийн төхөөрөмж болох туршилтын төхөөрөмж дээрх объектын туршилт юм. Туршилтын тоног төхөөрөмж (туршилтын вандан) нь механик, дулааны, цахилгаан, цаг уурын, химийн, биологийн, соронзон, цахилгаан соронзон, цацрагийн туршилтын цогцолбор, хэлбэрээр нэгтгэгдэж болно.

Хээрийн туршилт нь туршилтын талбайд хийгдсэн объектын туршилт юм.

Ашиглалтын туршилтууд нь ердийн үйл ажиллагааны нөхцөлд объектын туршилт юм.

Жагсаалтад орсон туршилтуудаас гадна ангиллыг нь тэдгээрийн дагуу хийсэн онцлог шинж чанаруудСансрын хөлөг бүхэлдээ эсвэл түүний бие даасан хэсгүүд, системүүдтэй холбоотой нарийн төвөгтэй объектуудтай холбоотой дараахь төрлийн туршилтуудыг тэмдэглэх нь зүйтэй: бие даасан туршилт, нарийн төвөгтэй туршилт, хэвийн бус онцгой байдлын нөхцөл байдлыг дуурайлган хийх туршилт.

Нарийн төвөгтэй техникийн системийн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь бие даасан туршилтанд хамрагддаг - манай тохиолдолд сансрын хөлгийн бие даасан хэсгүүд эсвэл системүүд.

Суурилуулалт, угсралтын ажлын дараа сансрын хөлгийн системийн хэвийн ажиллагааг шалгахын тулд шууд холбогдсон сансрын хөлгийн системүүдийн бүлэгт эсвэл бүхэл бүтэн сансрын хөлгийн хувьд цогц туршилтуудыг хийдэг.

Лекц N2 ба 3

Лекцийн сэдэв: Сансрын хөлгийн бүтэц, тоног төхөөрөмж, багаж хэрэгслийн байдал, гүйцэтгэлд нөлөөлдөг сансрын нислэгийн хүчин зүйлүүд.

Сансрын хөлгийн зохион байгуулалт, систем, тоног төхөөрөмж, багаж хэрэгсэлд янз бүрийн илэрхийлэлд нөлөөлж буй физик хүчин зүйлийн шинж чанараараа ялгаатай сансрын хөлгийн үйл ажиллагааны дараах 4 онцлог үе шатыг ялгаж салгаж болно: 1) хуурай газрын нөхцөлд, түүний дотор хөөргөх байрлал дахь нөхцөл байдалд байх; 2) сансрын хөлгийг нислэгийн замд хөөргөх талбай; 3) сансрын хөлөг сансарт байх; 4) гаригийн агаар мандалд сансрын хөлөг эсвэл түүний хэсэг (CA) тоормослох, буух.

Эдгээр үе шатуудыг дараалан авч үзье.

Дэлхий дээрх нөхцөлд байгаарай.

Газрын нөхцөлд сансрын хөлөгт цаг уурын хүчин зүйлс нөлөөлдөг. Үүнд:

- 65 хэмээс + 75 хэм хүртэл хэлбэлзэж болох хүрээлэн буй орчны температурын өсөлт, бууралт;

Хүрээлэн буй орчны агаарын чийгшил ихсэх буюу буурах;

Агаар мандлын даралт ба энэ даралтын гэнэтийн өөрчлөлт (баробар);

Бороо, мөндөр, шүүдэр, хяруу;

Агаар мандлын тоос, элс.

Ерөнхийдөө сансрын хөлгүүдийн хувьд цаг уурын хүчин зүйлүүд зөвхөн дахин ашиглах боломжтой сансрын хөлөгт чухал ач холбогдолтой гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Сансар огторгуйд хөөргөсөн ердийн сансрын хөлгүүдийн хувьд хөөргөх бэлтгэлийн бүх үе шатанд, түүний дотор туршилтын талбай руу суурилуулах, туршилтын байранд хүргэх зэрэгт цаг уурын хүчин зүйлийн нөлөөллийг арилгах арга хэмжээ авдаг. Уур амьсгалын туршилтыг зөвхөн зарим нэгж, төхөөрөмжүүдийн хувьд бүтээгдэхүүн дээр суурилуулах газруудад хүргэх шинж чанарт үндэслэн хийж болно.

Сансрын хөлгийг нислэгийн зам руу хөөргөх хэсэг

Сансрын хөлөг хөөргөх талбайд хурдатгалын улмаас үүссэн инерцийн ачаалал нь сансрын хөлгийн бүтцийн элементүүд, систем, тоног төхөөрөмжид үйлчилдэг. Эдгээр ачааллын хэмжээ нь хэт ачааллын хэмжээ, чиглэлээс хамаарна. Хөрс хөөргөх талбай дээр үүсэх хэт ачаалал нь бага бөгөөд үүнээс хэтрэхгүй
. Гэсэн хэдий ч сансрын хөлгийн бүтцийн бие даасан элементүүд, тэр ч байтугай хэсгүүдийн инерцийн ачаалал нь чичиргээнээс (хэлбэлзлийн шинж чанартай ерөнхий эсвэл орон нутгийн хурдатгал) ихээхэн өндөр байж болно. Чичиргээний гол эх үүсвэр нь ажиллаж байгаа хөдөлгүүрүүд - үндсэн хөдөлгүүрүүд болон хандлагын хяналтын системийн хөдөлгүүрүүд юм. Дамжуулах хоолой дахь түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн импульсийн улмаас бие даасан элементүүдийн чичиргээ үүсч болно. Чичиргээний бусад шалтгаан байж болно. Чичиргээ нь сансрын хөлгийн бүтцийн элементүүдийн ядаргаа, багаж хэрэгсэл, тоног төхөөрөмжийн механик гэмтэл, хөлгийн тасалгааны битүүмжлэлийг зөрчихөд хүргэдэг.

Сансрын хөлгийн бүтцийн элементүүд мөн хүчтэй акустик ачаалалд өртдөг. Акустик ачаалал гэдэг нь пуужингийн хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад үүссэн дууны (акустик) талбайн сансрын хөлөгт үзүүлэх нөлөө юм. Пуужингийн хөдөлгүүрийн тийрэлтэт урсгалаас үүссэн акустик энерги нь давтамжийн спектр, дууны эрч хүч, дууны даралтын түвшин, өртөх хугацаа болон бусад үзүүлэлтээр тодорхойлогддог.

Тийрэлтэт онгоцны кинетик энергийн 1% хүртэл нь акустик талбар үүсэхэд зарцуулагддаг. Ажиллаж байгаа хөдөлгүүрийн дуу чимээний давтамжийн спектр нь ихэвчлэн өргөн зурвасын, жигд (цагаан дуу чимээ гэж нэрлэгддэг) байдаг. Гэсэн хэдий ч олон цорго хөдөлгүүрийн системийн зарим тохируулгатай эсвэл тийрэлтэт урсгалыг эхлүүлэх төхөөрөмжийн элементүүдтэй харилцан үйлчлэх үед дуу чимээний гөлгөр спектрт салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүд гарч ирдэг - бие даасан давтамж дахь ялгаралт, эрчим нь заримдаа 100 дахин ба түүнээс дээш байдаг. тасралтгүй спектрийн эрчмийн түвшнээс илүү. Объектын хувьд хамгийн том аюул нь салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр илэрхийлэгддэг бөгөөд энэ нь түүний чичиргээ, бүр сүйрэлд хүргэдэг, ялангуяа бүрэлдэхүүн хэсгийн давтамж нь бүтцийн байгалийн давтамжтай давхцаж байвал. Тоног төхөөрөмж болон хяналтын системийн зарим элементүүд нь акустик ачаалалд хамгийн мэдрэмтгий байдаг.

чичиргээ, тухайлбал, хилийн давхарга дахь даралтын хэлбэлзлийн нөлөөллөөс үүссэн цорго, дамжуулах хоолойн чичиргээ, эргэлдэх элементүүдийн тэнцвэргүй байдлаас үүдэлтэй хөдөлгүүрийн шууд чичиргээ, холбох хэрэгслийн ажиллагаа гэх мэт. Гэсэн хэдий ч эдгээр чичиргээний эх үүсвэрүүд нь бага байдаг. далайцтай ба өндөр давтамжтай.

Сансарт үлд

Сансрын орчны үндсэн хүчин зүйлүүд, тэдгээрийн сансрын хөлгийн дизайн, систем, тоног төхөөрөмж, багаж хэрэгслийн төлөв байдалд хэрхэн илэрч байгааг товч тайлбарлая.

1) Сансрын вакуум

Сансар огторгуйн физик орчны гол шинж чанар нь хийн бодис маш ховор байдаг. Хийн даралт нь атмосферийн даралтаас хамаагүй бага байвал түүний төлөвийг вакуум гэж нэрлэдэг. Үнэмлэхүй даралт нь вакуумын тоон шинж чанар болдог. Вакуум технологид даралтыг "torr", "mm" гэсэн нэгжээр илэрхийлдэг. мөнгөн усны багана, "Паскаль" (Па). "Торр" нь 1 мм-ийн даралттай тохирч байна. Hg Урлаг. Даралт 760 мм. Hg тохирдог

эсвэл
., Тийм учраас
.

Орон зайн даралт нь тухайн орон зайгаас хамааран ихээхэн ялгаатай байдаг. Одон орон судлалын мэдээллээс үзэхэд од хоорондын орон зай дахь хийн даралт (гол төлөв атомын устөрөгч) ойролцоогоор байна
. Гараг хоорондын орон зай нь ихэвчлэн нарны гаралтай хийн тоосонцороор дүүрдэг. Эдгээр тоосонцор нь нарны титэмээс ялгарч, ионжуулсан устөрөгч, гелийээс бүрдэх нарны салхины плазмын урсгалыг үүсгэдэг. Нарны идэвхжилээс хамааран гариг ​​хоорондын орон зайн нөхцөл байдал ихээхэн ялгаатай байдаг. Дундаж даралт нь өөр өөр байна
өмнө
.

Практикт хамгийн их анхаарал хандуулдаг зүйл бол дэлхийн ойролцоох сансар дахь ховордсон хийн төлөв байдлын талаархи мэдээлэл юм. 100 км-ээс дээш өндөрт орших дэлхийн агаар мандал нь химийн найрлага болон бөөмсийн төлөв байдлын хувьд нэг төрлийн бус байдаг. Тэгэхээр 100 км-ийн өндөрт хийн даралт ойролцоогоор байна
Үүний зэрэгцээ агаар мандлын гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь
. 200 км-ийн өндөрт даралт
300 км-ийн өндөрт хийн даралт нь утгаас хэтрэхгүй байна
, мөн 1000 км-ийн өндөрт даралт нь дараах байдалтай байна
.

Хийн төлөв байдлын чухал шинж чанар нь түүний даралт, температур, химийн найрлагаас хамаарч, дамжуулах үйл явцын шинж чанар, эрчмийг тодорхойлдог молекулын дундаж чөлөөт зам юм. ). Үнэлгээ , ерөнхий физикийн хичээлээс мэдэгдэж буй агаарыг Сазерландын томъёоны дагуу тохирох даралт, температурт хийсэн.
Тэгээд
, эхний тохиолдолд үүнийг харуулсан
, хоёрдугаарт -
. Тиймээс, хэзээ
молекулын чөлөөт зам нь сансрын хөлгийн шинж чанараас давсан. Энэ нөхцөл байдал нь сансрын хөлгийн гадаргуугаас ялгардаг хий, уурыг хязгааргүй хэмжээгээр шингээх чадварыг тодорхойлдог. Өөрөөр хэлбэл, сансарт масс алдагдах шинж чанар нь сансрын хөлгийн гадаргуугаас нисч буй цөөн тооны хэсгүүд буцаж ирдэг явдал юм. Энэ шинж чанар нь өгөөжийн коэффициент гэж нэрлэгддэг , нэгж хугацаанд сансрын хөлөг рүү буцаж ирэх бөөмсийн тоог ижил хугацаанд түүнээс гарах бөөмсийн тоонд харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлно. Хэзээ гэж тэмдэглэсэн байна

.

Сансрын хөлгийн янз бүрийн хэсгүүдэд хийн даралт ижил биш байна. Дэлхийд ойрхон сансрын хөлгийн урд талд (хурдны векторын дагуу) хэсгүүд (
) энэ нь сансар огторгуйн өгөгдсөн байрлал дахь статик даралтаас хоёр дахин их байж болох ба арын хэсэгт хэд хэдэн дарааллаар бага байж болно. Энэ нь сансрын хөлгийн хурд нь орон зай дахь бөөмсийн дулааны эмх замбараагүй хөдөлгөөний хурдаас хамаагүй давж байгаагийн үр дагавар юм. Энэ шалтгааны улмаас буцах коэффициент нь сансрын хөлгийн өөр өөр хэсгүүдэд өөр өөр байж болно. .

Сансрын хөлөгтэй харьцуулахад хийн орчны хөдөлгөөний захиалгат хурд байгаа нь ирж буй хийн урсгалын хэсгүүдтэй харилцан үйлчлэлийн улмаас түүний гадаргуугийн урд хэсгийг кинетик халаахад хүргэдэг. Дулааны орон сууцны коэффициенттэй пропорциональ хэсгүүдийн кинетик энергийн хэсэг ( ) дулаан хэлбэрээр хананд шилждэг. Нэмж дурдахад ханан дээр дулаан ялгарах нь харьцангуй хүйтэн ханан дээр задарсан хийн молекулуудын дахин нэгтгэх процессын улмаас үүсдэг. Хийн урсгалын чөлөөт молекул горимд дулааны урсгалын нягт нь
Агаарын тоосонцортой мөргөлдсөний улмаас сансрын хөлгийн гадаргуугийн элементэд хангагдах хэмжээг энгийн томъёогоор тодорхойлж болно.
, Хаана - хийн нягтрал, - сансрын хөлгийн элементийн хавтгай ба нислэгийн чиглэлийн хоорондох өнцөг, (
). Хэзээ гэдгийг тооцоолсон

.

Тооцоолсноор диссоциацлагдсан хийн молекулуудын рекомбинацын процессыг хэрэгжүүлэх явцад сансрын хөлгийн гадаргууд нийлүүлсэн дулааны урсгалын нягт нь ойролцоогоор бага зэрэг бага байна.
.

Ийнхүү сансрын хөлгийн гадаргуу дээр ховордсон сансрын хийн бодисын жигд бус динамик болон дулааны нөлөө бий. Түүгээр ч зогсохгүй дэлхийн ойролцоох тээврийн хэрэгслийн хувьд зарим гадаргуу дээрх хийн хэсгүүдийн шууд дулааны нөлөө нь өндөрт маш их ач холбогдолтой байдаг.
. Зөвхөн ийм тохиолдолд л энэ нөлөөг үл тоомсорлож болно
. Гэхдээ сансар огторгуйн ховордсон хийн бодис аль хэдийн давсан өндрөөс эхэлж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй
мэдэгдэхүйц дулаан зөөгч биш юм. Хийсэн тооцоолол нь ийм өндөрт конвектив дулаан дамжуулалт ба хийн дулаан дамжуулалтыг үл тоомсорлож болохыг харуулж байна. Иймээс орон зайд бие биетэйгээ харьцдаггүй гадаргуугийн хоорондох дулааны солилцоог голчлон цацрагаар, онцгой тохиолдолд сублимация, ууршилт, конденсац зэрэг масс дамжуулах үйл явцын улмаас хийж болно.

Сансрын вакуум нь сансрын хөлгийн материалын гадаргуугийн давхаргын түргэвчилсэн сублимацийг (ууршилт) үүсгэж, тэдгээрийн гадаргуугийн шинж чанар, түүний дотор цацраг-оптик шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг. Үүний зэрэгцээ вакуум нь харьцангуй өндөр ханасан уурын даралттай металыг эс тооцвол металуудад онцгой аюул учруулахгүй.
Тэгээд
. Жишээлбэл, 120 С-ийн температурт 2 зузаантай кадми хуудас
Энэ нь нэг жилийн дотор бүрэн уурших боломжтой (хоёр талын ууршилттай).

Ихэнх металл бус материалууд вакуум дахь өөрчлөлтөд маш мэдрэмтгий байдаг, ялангуяа дэгдэмхий бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй байдаг. Өөрчлөлт нь хатуу цахилгаан соронзон цацрагийн нэгэн зэрэг (вакуумтай) нөлөөлөл, голчлон нарны гаралтай цэнэглэгдсэн тоосонцоруудын урсгалаар улам дорддог. Вакуум дахь ууршилт нь тусгай зориулалтын материалд, жишээлбэл, тодорхой оптик шинж чанартай бүрээс, үрэлтийн хэсгүүдийн тосолгооны материалд (тосолгооны материалын ууршилт нь металыг хүйтэн гагнахад хүргэдэг), оптик төхөөрөмжийг ажиллуулахад онцгой аюултай. заримдаа хүрээ эсвэл линзний бүрээсийн вакуум ууршилт нь ууршилтын бүтээгдэхүүний хур тунадасны улмаас булингарт хүргэдэг).

Вакуум орчинд хамгаалалтын хий, оксидын хальсыг зайлуулсны үр дүнд хүрч буй гадаргуугийн үрэлтийн коэффициент мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, дулааны орон сууцны коэффициент өөрчлөгдөж болно.
. Тиймээс коэффициент
цэвэр вольфрамын гадаргуу дээрх гелий нь бага хэмжээний дараалал юм
ижил вольфрамын гадаргуугийн хувьд, гэхдээ шингэсэн молекулуудаар хучигдсан байдаг. Сансрын хөлгийн гадаргууг гадны нөхцөл байдлын нөлөөн дор, тэр дундаа ирж буй хийн урсгалын тоосонцрын нөлөөн дор аажмаар сансарт орсны дараа химисорбуулсан эсвэл физик шингэсэн молекулуудын давхаргаас цэвэрлэгддэг, кинетик энерги нь шингэсэн хийн холболтын энергиэс давсан байдаг. атом ба молекулууд.

Орон зайн вакуумаас үүссэн дараах үзэгдлүүд бас чухал юм: даралтын зөрүүгээс үүсэх ачаалал (сансрын хөлгийн дотор болон гадна); сансрын хөлөг дээр хадгалагдсан хий алдагдсан; гадагшлах, гадагшлуулах хийг хамгийн дээд хурдаар хурдасгах; криоген бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цус алдах үед гадаргууг хэт хөргөх.

Орон зай дахь даралтын өөрчлөлтөөс үүсэх ачаалал нэлээд их байна. Хаалттай эзэлхүүн дэх аливаа үнэмлэхүй даралт - танк, бүхээгт гэх мэт. - үнэндээ бол илүүц юм. Тиймээс дотоод хөндийн даралт нь бүтцэд ачаалал өгч, улмаар массын зардалд хүргэдэг.

Вакуум дахь хий нэвчих нь зөвхөн холбох хэрэгсэл, битүүмжлэлийн хамгийн бага цоорхойтой холбоотой төдийгүй тэдгээрийг агуулсан савны ханаар шууд дамждаг. Жишээлбэл, 600 градусын температуртай, 60 даралттай гелий
(
), зэвэрдэггүй ган хоолойн ханаар дамжин даралтыг хадгалж буй орчны орон зайд нэвтэрнэ
, хоолойн ханын зузаантай
хурдтай
. анзаараарай, тэр
- ердийн литр, өөрөөр хэлбэл. 1 хэвийн нөхцөлд хий. Ижил нөхцөлд устөрөгчийн алдагдал ойролцоогоор байна
удаа, азотын нэвчилт нь устөрөгчөөс гурав дахин бага байна. Энэ харьцуулалт нь гелийг бусад хийтэй харьцуулахад илүү сайн хадгалагддаг гэсэн үг биш юм. Баримт нь гелийн атомууд харьцангуй жижиг хэмжээтэй байдаг бөгөөд үүний үр дүнд гели нь хамгийн жижиг ан цаваар эрчимтэй урсдаг. Устөрөгч нь илүү том молекулын хэмжээтэй тул хагарлаар урсдаггүй, харин химийн үйл ажиллагааны улмаас хананд маш хүчтэй тархдаг. Вакуум руу урсаж буй хий нь өндөр хурдтай болж, улмаар чиг баримжаагаар нөхөх ёстой нэлээд их түгшүүртэй хүчийг үүсгэдэг.

Криоген шингэний эд ангиудыг цус алдах үед бүтцийн хэт хөргөлт, ялангуяа сүвэрхэг гадаргуугийн хэт хөргөлт нь хоёр шалтгааны улмаас үүсдэг: нэгдүгээрт, эдгээр элементүүдээс ууршилтын дулааныг зайлуулах, хоёрдугаарт, агааржуулалтын хийн урсгалын тэлэлттэй холбоотой. . Энэ тэлэлт нь заримдаа маш хүчтэй дулаан ялгаруулалтыг дагалддаг тул урсгалд агааржуулалттай бүрэлдэхүүн хэсгийн уурын талстжих төвүүд үүсдэг.

Вакуум нь сансрын хөлгийн электрон болон цахилгаан хэрэгслийг ажиллуулах явцад гүйдэл алдагдах, урсах, эвдрэх, түүнчлэн бусад хүсээгүй электрофизик үзэгдлүүдийг үүсгэдэг. Ууршилтын бүтээгдэхүүн нь тусгаарлагдаагүй цахилгаан хэлхээний харьцангуй хүйтэн хэсгүүдэд нэвтэрч, алдагдлыг үүсгэж, улмаар электрон хэлхээний ажиллагааг алдагдуулдаг.

2) Сансар огторгуйн цацрагийн шинж чанар

Сансар огторгуйн нэг онцлог шинж чанар нь нар болон гаригуудын хатуу өнцгөөс гадна бүх чиглэлд цацраг идэвхжилгүй байх явдал юм. Тооцоолсноор, чиг баримжаагаараа Нар болон гаригуудаас ялгарах цацрагт өртдөггүй гадаргуугийн элемент рүү сансар огторгуйгаас ирж буй цацрагийн урсгалын нягт нь ойролцоогоор тэнцүү байна.
. Энэхүү цацрагийн урсгалын нягт нь температуртай туйлын хар биетийн шинж чанар юм
. Тиймээс гадаад орон зайг тодорхойлохдоо "хүйтэн" орон зай гэсэн нэр томъёог ашигладаг.

Сансрын нөхцөлд сансрын хөлгийн гадаргуугаас ялгарах цацраг нь түүний ойролцоо байрладаг гариг ​​руу цацагдсан байсан ч бараг буцаж ирдэггүй. Өөрөөр хэлбэл, сансар огторгуйг хамгийн тохиромжтой шингээгч гэж үзэж болох тул тэд сансар огторгуйн "хар" тухай ярьдаг.

3) Жингүйдэл.

Жингүйдэл гэдэг нь түүн дээр ажиллаж байгаа гадны хүчнүүд бие биендээ бөөмсийн харилцан дарамт учруулахгүй байх материаллаг биеийн төлөв байдал юм. Зөвхөн таталцлын хүчний талбарт биес чөлөөтэй хөдөлж байвал жингүйдэл үүсдэг.

Жингүйдлийн байдал нь бие махбодийн болон биологийн олон асуудлыг үүсгэдэг. Ийнхүү сансрын нислэгийг зохион байгуулах явцад үүссэн физик асуудлуудын нэг нь ажиллах чадвар, ялангуяа шингэн, ялангуяа криоген бүрэлдэхүүн хэсгүүд дээр ажилладаг хөдөлгүүрийн системийг хөөргөх явдал байв. Баримт нь тэг таталцлын үед шингэн түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь хэрэглээтэй харьцуулахад дур зоргоороо байр суурь эзэлдэг бөгөөд хөдөлгүүрийг эхлүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай нөхцөл бол хөдөлгүүрийн оролтын хэсэгт шингэн бүрэлдэхүүн хэсгийн тасралтгүй байдал юм. Амьдралыг дэмжих системийн хэд хэдэн нэгж, түлшний эсүүдэд шингэн ба хийн фазыг салгах хэрэгцээ шаардлагаас үүдэн ижил төстэй асуудал үүсдэг.

Жингүйдэлд шилжих нь шингэн ба хийн дулаан дамжуулагчийн оролцоотойгоор дулаан солилцооны нөхцөл, механизмын өөрчлөлт дагалддаг. Сансрын хөлгийн хий, шингэнээр дүүрсэн тасалгаа, төхөөрөмжид тохиолддог физик процессуудад жингүйдлийн нөлөөллийн бүх талыг (хөргөлтийн шингэний гидродинамик ба гидростатик, конденсаци, ууршилтын үйл явцад үзүүлэх нөлөө) авч үзэхгүйгээр бид зөвхөн Сансрын нислэгийн нөхцөлд байгалийн (таталцлын) конвекц байхгүйтэй холбоотой хамгийн чухал асуудлыг хөндөж, харин газрын нөхцөлд таталцлын конвекц нь ихэвчлэн явагддаг бөгөөд хий эсвэл шингэн орчинд энерги дамжуулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. улмаар хий эсвэл шингэнээр дүүрсэн эзэлхүүн буюу тасалгааны элементүүдийн дулааны горимыг бүрдүүлэхэд. Байгалийн конвекцийн нөлөөгөөр сансрын хөлгийн дулааны горимыг газар дээр нь хийсэн туршилтын судалгааны үр дүн нь зарим тохиолдолд хэвийн нөхцөлд үүсэх дулааны горимоос эрс ялгаатай байж болох нь уг асуудлын чухал ач холбогдолтой юм. үйл ажиллагааны нөхцөл.

Жингүйдлийн улмаас үүссэн асуудлын томоохон бүлэг нь түүний амьд организм, юуны түрүүнд хүмүүст үзүүлэх биологийн нөлөөлөлтэй холбоотой юм. Жингүйдлийн үед хүний ​​төв мэдрэлийн систем болон олон анализаторын системийн рецепторууд (вестибуляр аппарат, булчингийн систем, цусны судас гэх мэт) хэвийн бус үйл ажиллагааны нөхцөлд байдаг. Тиймээс жингүйдэл нь сансрын нислэгийн туршид хүний ​​биед үйлчилдэг өвөрмөц цочроох хүчин зүйл гэж тооцогддог.

4) Нарны цахилгаан соронзон ба корпускуляр цацраг.

Маягтын эхлэл

Нарны энергийн гол эх үүсвэр нь 4 устөрөгчийн атомаас нэг гелийн атом үүсдэг протон цөмийн урвал гэж нэрлэгддэг протон гэж үздэг. Цөмийн урвал нь төвийн хэт нягт, өндөр халсан (ойролцоогоор
) төвөөс хүртэл үргэлжилсэн нарны хэсэг
түүний радиус . Энэ бүсэд цахилгаан соронзон цацраг нь хэлбэрээр үүсдэг - өндөр энергийн квантууд. Эдгээр квантууд нь гадаргын ойролцоо байрладаг хийн хэсгийн атомуудад шингэдэг цөмийн урвалуудбага температур, даралтаас болж боломжгүй. Гадаргуу руу шилжих үед шингээх, ялгаруулах үйл явц олон удаа давтагдсаны үр дүнд хувирал үүсдэг. - рентген, хэт ягаан, үзэгдэх ба хэт улаан туяаны квантуудын квантууд. Энэ нь цацрагийн тэнцвэрт бүс гэж нэрлэгддэг бүсэд тохиолддог гэж үздэг (
). Нарны гадаргуугаас цацрагийн тэнцвэрийн бүс хүртэл конвекцийн бүс гарч, энерги нь конвекцээр дамждаг. Фотосфер гэж нэрлэгддэг нарны харагдах гадаргуу нь нарнаас бидэнд ирж буй цахилгаан соронзон цацрагийн бараг бүх энергийг ялгаруулдаг. Фотосферээс ялгарах цацрагийн урсгалын нягт ойролцоогоор байна
, энэ нь цацрагийн температуртай тохирч байна
.

Фотосферийн дээгүүр нарны агаар мандал байдаг бөгөөд түүний гаднах хэсэг нь титэм гэж нэрлэгддэг бөгөөд сая орчим градусын температуртай маш ховордсон плазмаас бүрддэг. Хэдийгээр титмийн нийт цацраг нь нарны нийт цацрагаас ойролцоогоор сая дахин бага боловч энэ нь хүчтэй хатуу хэт ягаан туяа, рентген цацрагийн эх үүсвэр юм. Фотосфер болон агаар мандлын цацраг нь нарны идэвхжилийн улмаас цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг.

Дэлхийн тойрог замд тухайн талбайд туссан нарны цацрагийн урсгалын нягт нь нарны чиглэлд перпендикуляр байна (нарны тогтмол ) дэлхийн тойрог замын зууван байдлаас шалтгаалан 1350-1440 хооронд хэлбэлздэг.
. Дэлхийгээс харахад нарны өнцгийн диаметр нь ойролцоогоор байна
.

Спектрийн эрчмийн хамаарал ( ) эсвэл спектрийн нягт ( ) цацрагийн долгионы уртаас хамааран нарнаас гарах цахилгаан соронзон цацраг ( ) нарны фотосфер ба агаар мандал дахь янз бүрийн үзэгдлийн цогц байдлаас хамааран маш нарийн төвөгтэй, хувьсах шинж чанартай байдаг. Зураг 1-д нарны цацрагийн спектрийн урсгалын нягтын харьцангуй утгын хамаарлыг график хэлбэрээр үзүүлэв. . Үнэмлэхүй одоогийн утгууд үед тохиолдох энэ хэмжигдэхүүний хамгийн их утгыг хэлнэ
. Үүнтэй ижил зураг дээр тасархай муруй 2 хэлбэрээр температуртай туйлын хар биетэй ижил төстэй хамаарлыг дүрсэлсэн болно.
, нарны цацрагийн температуртай тэнцүү байна. Хоёр дахь муруйн хувьд харьцангуй утгын хамаарлын хуваарь ординатын тэнхлэгийн дагуух интегралуудын тэгш байдлын нөхцөлийг үндэслэн сонгосон эхний болон хоёр дахь муруйн хувьд. 1 ба 2 муруйг харьцуулж үзвэл харагдахуйц (0.38 - 0.75) гэж дүгнэж болно.
Нарны спектрийн хэт улаан туяаны хэсгүүд ба бүрэн хар бие нь бага зэрэг ялгаатай.

IN
Спектрийн хэт ягаан туяаны бүсэд мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдаж байна. Нарны цахилгаан соронзон цацрагийн ихэнх энерги нь спектрийн урт долгионы хэсэгт төвлөрдөг (
), түүний богино долгионы хэсэг (
) хүртэх эрхтэй онцгой анхаарал, учир нь Богино долгионы цацраг (хэт ягаан туяа, рентген туяа) нь сансрын хөлгийн гаднах бүрхүүлийг доройтуулж, улмаар тэдгээрийн цацраг-оптик шинж чанарыг өөрчлөх шалтгаануудын нэг юм.

Нарны идэвхжил нь баруун талд байрлах спектрийн бүсийг бараг өөрчилдөггүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй
. Нарны гал асаах үед рентген туяаны спектр ихээхэн өөрчлөгддөг. Цацрага улам хатуурч, фотоны нягт нэмэгдэнэ
хоёр дарааллаар нэмэгддэг. Нийт цацрагийн эрчим нь
хоёр дахин нэмэгдэнэ.

Нар цахилгаан соронзон цацрагаас гадна ихэвчлэн устөрөгчийн ион, гелий ион, электронууд болох цэнэгтэй бөөмсийн урсгалыг байнга ялгаруулдаг. Эдгээр урсгалыг "нарны салхи" гэж нэрлэдэг. Эдгээр хэсгүүдийн геомагнит оронтой харилцан үйлчлэлийн үр дүнд цочролын долгион үүсдэг. Цочролын долгионы ард "нарны салхи" -ын цэнэгтэй тоосонцор дэлхийн соронзон орны нөлөөгөөр баригдаж, цацраг идэвхт цацрагийн бүс үүсэхэд хүргэдэг.

Сансрын хөлгийн гадаргуу дээр туссан нарны цацрагийн урсгал нь коэффициентийн утгаас хамааран нэг градус хүртэл шингэдэг. - шингээх чадвар нь энэ гадаргуу дээр давхар нөлөө үзүүлж болно: шууд дулааны болон шууд бус, цаг хугацааны явцад гадаргуугийн цацраг-оптик шинж чанарыг өөрчлөх боломжтой хэлбэрээр илэрдэг. Эдгээр шинж чанаруудын өөрчлөлт нь иончлол, электрон өдөөлт, бодисын атомыг нүүлгэн шилжүүлэх, өндөр энергитэй фотоныг шингээх үед молекул дахь химийн холбоог задлах, өндөр энергитэй харилцан үйлчлэлцэх зэргээс үүдэлтэй цацрагийн гэмтлийн үр дүн юм. -нарны болон галактикийн гаралтай энергийн цэнэгтэй бөөмс.

5) Гаригуудын цацраг

Гаригуудаас ялгарч буй цахилгаан соронзон (дулааны) цацрагийг хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг болгон хувааж болно: туссан нарны цацраг ба дотоод хэт улаан туяа, хуурай газрын гаригуудын эх үүсвэр нь нарны цацрагийг шингээдэг.

Гаригуудаас туссан нарны цацрагийн нягтрал, эрчмийн өнцгийн хуваарилалт, спектрийн найрлага нь олон хүчин зүйлээс хамаардаг: гарагийн агаар мандлын бүтэц, физик шинж чанар, хэрэв байгаа бол түүний гадаргуугийн шинж чанар, макрорельефийн онцлог, зенитийн өнцөг. Нарны. Тусгалын үйл явц нь маш нарийн төвөгтэй, ялангуяа гараг агаар мандалтай бол. Ийнхүү дэлхийн ойсон цацраг нь агаарын молекулууд, үүлэн дэх усны дусал, аэрозолийн тоосонцор дээр олон удаа тархах, түүнчлэн хатуу болон усны гадаргуугаас тусгасны үр дүнд үүсдэг. Дэлхий дээрх тусгалын тусгалыг бүхэлд нь, түүний гадаргуугийн бие даасан хэсгүүд, зарим тохиолдолд тусгах системийн бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлохын тулд альбедо хэмээх ойлголтыг ашигладаг бөгөөд энэ нь тухайн газар дээрх туссан цацрагийн хувь хэмжээг тодорхойлдог. гадаргуу. Бид бүхэл бүтэн гаригийн тусгалын тухай ярихдаа бөмбөрцөг (дэлхийн) альбедогийн тухай ярьдаг.
). Гаригийн гадаргуугийн талбайн тусгал нь орон нутгийн альбедогоор тодорхойлогддог ( ).

Гаригуудаас туссан нарны цацрагийн спектр нь тухайн гаригийн агаар мандалд цацрагийг сонгон шингээж авах, мөн үндсэн гадаргуутай цацрагийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд нэг зэрэг өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь дүрмээр бол саарал биш юм. .

Тусгалын индикатор, i.e. Нарны зенитийн өнцгийн янз бүрийн утгуудад туссан цацрагийн эрч хүч эсвэл чиглэлийн хүчний харьцангуй хэмжээнээс хамаарах хамаарлыг тодорхойлдог функц нь цаг хугацаа болон газарзүйн координатын хувьд маш их хувьсах шинж чанартай байдаг. Гэхдээ ерөнхийдөө тооцоолол, ажиглалтаас харахад энэ үзүүлэлтийг хангалттай нарийвчлалтайгаар сарнисан гэж үзэж болно.

Гаригуудыг орхих өөрийн цацраг үүсэх механизм нь маш нарийн төвөгтэй (ялангуяа дэлхийн хувьд) бөгөөд цацрагийг шингээх, ялгаруулах, тусгах, тараах үйл явцаас гадна нарийн төвөгтэй дулаан солилцооны үйл явцын онцлог шинж чанараар тодорхойлогддог. цацраг, конвектив ба дамжуулагч - нийтдээ) гадаргуу болон агаар мандлын доорх элементүүдийг багтаасан макросистемд, хэрэв байгаа бол. Координат, цаг хугацааны хувьд орон нутгийн гадаргуу-агаар мандлын системийн цацрагийн шинж чанарын ихээхэн тодорхойгүй байдал, хэлбэлзэл нь сансрын хөлгийн гадаад дулаан дамжуулалтыг тооцоолох, туршилтаар загварчлахдаа дэлхийн өөрийн хэт улаан туяаны цацрагийн хялбаршуулсан загварыг ашиглахад хүргэж байна. Цацрагийн системийн элементүүдийн цацраг-оптик шинж чанарын гадаргын болон цаг хугацааны дундаж дээр суурилсан загвар. Дундаж тооцоолол нь гаригийн дулааны тэнцвэр тэгтэй тэнцүү гэсэн таамаглал дээр суурилдаг. Дэлхий эсвэл Сугар гаригт шингэсэн нарны цацраг хэт улаан туяанд бүрэн дахин цацагдана гэж таамаглаж байна.

агаар мандлын оптик идэвхтэй давхаргын гаднах хил болох шингээгдсэн энергийн дагуу жигд халсан үр дүнтэй бөмбөрцөг гадаргуугийн спектрийн муж. Энэ таамаглалын дагуу хагас бөмбөрцгийн гадаргуугийн нягт Дэлхий ба Сугар гаригийн цацрагийн урсгалыг дараах энгийн хамаарлаар тодорхойлно.
. Жишээлбэл, бид дэлхийн хувьд авбал
, Тэр
, энэ нь гадаргуугийн цацрагийн температуртай тохирч байна
. Энэхүү загварын хүрээнд цацрагийн сарнисан шинж чанар, өөрөөр хэлбэл дэлхийн өөрийн цацрагийн эрчмийг хагас бөмбөрцгийн хатуу өнцгийн чиглэлээс хамааралгүй гэж үздэг. Манай гаригийн өөрийн цацрагийн энергийн спектрийн тархалт, түүнчлэн нарны аймгийн бусад гаригууд болон астероидуудын энерги нь гаригийн цацрагийн температуртай тэнцэх температуртай туйлын хар биетэй ижил байна гэж үздэг.

6) Микро солирын бороо, сансрын хөлгийн өөрийн ялгарал

Олон тооны солирууд - хэдэн арван километрээс микрометрийн аравны нэг хүртэлх диаметртэй хатуу биетүүд сансар огторгуйд хөдөлдөг. Солирын масс бага байх тусам солирын тоо их болно.
(ойролцоогоор урвуу пропорциональ
). Солирыг солирын бороо (сүрлэг) болон солирын бороонд хамаарахгүй үе үе солир гэж хоёр ангилдаг. Нарны аймгийн зарим солирын бүлгүүдийн тойрог зам, хөдөлгөөний параметрүүд нь мэдэгдэж байна. Тэдэнтэй уулзах уулзалтыг урьдчилан таамаглаж болно. Хааяахан урсгалтай тул учрал санамсаргүй болдог. Бүтцийн гэмтэл, жишээлбэл, даралтат савны бүрхүүлийн эвдрэл нь жинтэй солиртой мөргөлдөх үед тохиолдож болно.
. Ийм солирууд нь хагарлын ангилалд хамаарах бол мөргөлдөх магадлал бага байдаг нь тогтоогдсон. Солирын бөөгнөрөлд баригдах үед эвдрэх магадлал нь дарааллаар эсвэл бүр хэд хэдэн баллын дарааллаар нэмэгддэг. -аас бага жинтэй хэсгүүд
(солирын тоос) нь сансрын хөлгийн амин чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд шууд аюул учруулахгүй боловч материалын гадаргуугийн элэгдэлд хүргэдэг бөгөөд хамгийн хүчтэй элэгдэл нь массын тоосонцортой харьцах үед тохиолддог.
, урсгал нь нэлээд том. Элэгдлийн үр дүнд өнгөлсөн болон толин тусгал гадаргуу нь үүлэрхэг болж, хэсэгчлэн сарнисан шинж чанарыг олж авч, тусгах чадвар буурч, оптик материалууд нь үүлэрхэг болж, дамжуулах чадвар нь буурдаг.

Зарим тохиолдолд дулааны хяналтын бүрээс, оптикийн шинж чанарт нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл бол нүүлгэн шилжүүлэх, түүний бүтцийн элементүүдийг унтраах, тийрэлтэт хөдөлгүүрээс шаталтын бүтээгдэхүүнийг ялгаруулах, янз бүрийн төрлийн ажлын бодисыг ялгаруулах зэрэг нь сансрын хөлгийн өөрийн ялгаруулалт юм. самбар дээрх системийн хавхлагууд, ууршуулах дулаан солилцуур гэх мэт. Энэ хүчин зүйл нь орчны даралт багатай нөхцөлд илэрч, сансрын хөлгийн гадаргуугийн бохирдолд хүргэдэг. Сансрын хөлгөөс ялгарч буй хийн бодисууд нь хүрээлэн буй орон зайд тархаж, бие биетэйгээ мөргөлдөж, хийн хэсгүүд орчинмөн дахин сансрын хөлгийн гадаргуу дээр унаж, тэдгээрт хадгалагдана. Хүйтэн гадаргуу, ялангуяа криоген температурт хуримтлагдах магадлал өндөр байдаг. Гадаргуугийн бохирдлын нөлөөлөл нь хурц цахилгаан соронзон болон хэт ягаан туяанд нэгэн зэрэг өртөхөд улам бүр нэмэгддэг. Энэхүү цацрагийн нөлөөн дор, мөн нарны гарал үүсэлтэй цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн нөлөөн дор хуримтлагдсан бүтээгдэхүүнд химийн урвал явагддаг бөгөөд энэ нь хуримтлагдсан хэсгүүдийн ууршилтаас сэргийлж, сансрын хөлгийн цацраг-оптик шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг. гадаргуу.

Сансрын хөлөг эсвэл түүний хэсгийг тоормослох, уруудах (C.A.) гаригуудын агаар мандалд.

Сансрын хөлөг агаар мандалд анхны өндөр хурдтайгаар ордог. Буух үед аэродинамик татах хүч нь сансрын хөлгийг удаашруулж, хурд нь бага (субсон) утга хүртэл буурдаг. Агаар мандлын тоормосны шинж чанараас хамааран тоормосны үйл явцад сансрын хөлгийн тодорхой шинж чанарууд нөлөөлдөг бөгөөд тэдгээрийн гол нь аэродинамик чанар, урд талын гадаргуу дээрх ачаалал, i.e. сансрын хөлгийн массыг дунд хэсгийн талбайд хуваана. Дэлхийн агаар мандалд буух үед урд талын гадаргуу дээрх ачаалал бага байдаг, учир нь Аэродинамик чанар нь тэг, урд талын гадаргуу дээр их ачаалалтай сансрын хөлгүүд хүртэл дууны доорх хурд хүртэл удааширдаг. Сул тоормосны шинж чанартай Ангараг гаригийн ховордсон агаар мандалд зөвхөн дунд хэсэгт харьцангуй бага ачаалалтай тээврийн хэрэгсэл нь анхны хурдыг дууны доорх хурд хүртэл бууруулж чаддаг. Агаар мандлын тоормосны эрчмийг багийн гишүүд, багаж хэрэгсэл, сансрын хөлгийн бүтцэд зөвшөөрөгдөх хэт ачааллаар хязгаарладаг.

Агаар мандалд буух замналын шинж чанарыг голчлон сансрын хөлгийн аэродинамик шинж чанар, түүнчлэн хөдөлгөөний анхны нөхцөл, атмосферийн параметрүүдээр тодорхойлдог. Хэрэв сансрын хөлөг өргөлтгүй бол баллистик буулт хийдэг. Баллистик траекторын төрлийг бүхэлд нь нягт агаар мандалд орох анхны нөхцөл, юуны түрүүнд нэвтрэх өнцгөөр тодорхойлдог. Баллистик уналт нь хэт их ачаалалтай холбоотой байдаг. Энэ төрлийн буултыг хүн төрөлхтний сансарт анхны нислэг хийх үед ашигласан. Хэрэв онгоц нь аэродинамик чанар багатай бол (
), дараа нь баллистик уналттай харьцуулахад хэт ачааллыг мэдэгдэхүйц бууруулсанаар тодорхойлогддог. Аэродинамик чанарыг агаарын хөлгийн гадаргуу дээрх гадаад дулааны ачааллын цаг хугацааны хуваарилалтын шинж чанарыг тодорхойлоход ашиглаж болох бөгөөд энэ нь дулааны хамгаалалтын массыг багасгах үндсэн боломжийг нээж өгдөг. Мөн гулсах боломжтой бөгөөд түүний онцлог шинж чанар нь аэродинамик өргөлтийн тусламжтайгаар хөдөлгөөний траекторийг хянах явдал юм.

SA нь агаар мандлын нягт давхаргад ороход буух ямар аргыг хэрэгжүүлэхээс үл хамааран түүний урд хэсэгт цочролын долгион үүсдэг бөгөөд энэ нь гадаргуугаас нь салж, урд талын цэгийн ойролцоо түүний гадаргуугаас бараг ижил зайд үлддэг. SA дээр хийн урсгалын осол, урд дамжин өнгөрч шок долгионудаашруулж, түүний параметрүүдийг эрс өөрчилдөг: даралт, нягтрал, температур, химийн найрлага. Хийн температур ба түүний нягт нь эвдэрсэн хийн урсгалын температур ба нягттай харьцуулахад хэдэн арван дахин нэмэгддэг. Мөн даралт нь хэдэн зуу дахин нэмэгддэг.

ХАМТ физик цэгҮүнээс харахад цочролын долгионоор шилжих үед параметрийн агшин зуурын өөрчлөлтийг зөвхөн төлөвийн тасралтгүй өөрчлөлтийн хурдацтай урсгалын үйл явцын оновчтой схем гэж үзэх ёстой. Тоормослох үед сансрын хөлгийн бараг бүх кинетик энерги нь цохилтын долгионы ард агаарыг халаахад зарцуулагддаг бөгөөд дулааны энерги хэлбэрээр багахан хэсэг нь (1% -иас ихгүй) дулааны хамгаалалтыг халааж, зөөвөрлөнө. Сансрын хөлгийн гадаргуу дээр ирэх дулааны урсгалын нягт нь буух замаас хамаарна. Эгц урсгалтай үед өндөр нягтралтай урсгалыг нийлүүлдэг. Хавтгай зам дагуу, гулсах буух шинж чанарт дулааны урсгалын нягтрал бага байдаг ч сансрын хөлгийн гадаргууд нийлүүлэх нийт дулааны энерги нь буух хугацаа ихсэх тусам нэмэгддэг.

Лекцийн сэдэв: Статик ба чичиргээний туршилт

Ашиглалтын явцад (хөөрөх байрлал, хөөргөх талбай, сансрын нислэгийн үед, дэлхийн агаар мандалд буух үед эсвэл бусад гариг ​​дээр буух үед) сансрын хөлөг гадны механик ачаалалд өртдөг. Хэрэв бид гадны хүчний ачааллын нөлөөллийг сансрын хөлгийн бүтцийн эд ангиудын стресс-хүчний төлөвт үзүүлэх нөлөөллийн үүднээс авч үзвэл, хөлөг онгоцны эд ангиудын хүчний нөлөөллийг тодорхойлдог харгалзах дотоод хүчний утгууд. бүтэц, дараа нь хуваарилалтын шинж чанараас хамааран бүх ачааллыг гадаргуугийн болон эзэлхүүний (масс) гэж хувааж болно. Гадаргуугийн ачаалал нь бүтцийн элементүүдийн гадаргуу дээр тархдаг бөгөөд даралт эсвэл үр дүнгийн хүчний утгаар тодорхойлогддог. Массын ачааллыг бүтцийн элементүүдийн эзэлхүүнээр хуваарилдаг бөгөөд тэдгээрийн материалын нягтралтай пропорциональ байна. Массын ачааллын утгууд нь хэт ачааллын коэффициентээр тодорхойлогддог. Сансрын хөлгийн бүтцийн бие даасан элементүүд, тэр ч байтугай хэсгүүдийн массын (инерцийн) ачааллын гол эх үүсвэр нь чичиргээ (хэлбэлзлийн шинж чанартай ерөнхий эсвэл орон нутгийн хурдатгал) юм.

Гадаргуугийн бүх ачааллыг бараг статик, аажмаар өөрчлөгддөг, статик, динамик гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь сансрын хөлгийн бүтцийн уян чичиргээг үүсгэдэг. Гадаргуугийн гадаргуугийн хүчний динамик үйл ажиллагааны нөлөө (уян чичиргээний өдөөлтөөр илэрдэг) нь үндсэндээ төхөөрөмжийн динамик шинж чанараас хамаардаг. Тиймээс бүтцийн бүхэлдээ эсвэл түүний эд анги, элементүүдийн чөлөөт уян чичиргээний үеийг (эсвэл давтамжийг) ихэвчлэн гадаад ачааллын тодорхой ангиллын шалгуур болгон сонгодог. Гадны гадаргуугийн ачааллын өөрчлөлтийн хугацаа нь тухайн бүтцийн чөлөөт уян чичиргээний үетэй харьцуулахад их байвал эдгээр ачааллыг статик эсвэл бараг статик гэж үзнэ. Хэрэв гадаад гадаргуугийн ачааллын өөрчлөлтийн хугацаа нь уян харимхай чичиргээний үетэй харьцуулахад бага байвал ачааллыг динамик гэж ангилдаг. Тиймээс ижил гадаад ачааллыг зарим бүтцийн хувьд бараг статик, бусад нь динамик гэж үзэж болно.

Статик туршилтууд

Статик туршилтын явцад гадаргуугийн ачааллыг нөхөн сэргээх алдартай аргууд нь ихэнх тохиолдолд байгалийн нөхцөлд бүтэц дээр ажилладаг тархсан хүчийг энгийн төвлөрсөн хүчний системээр солиход үндэслэдэг. Ийм хүчийг хөшүүргийн системийг ашиглан зотон оосор ашиглан туршилтанд хамрагдсан бүтцийн бүрхүүлд шилжүүлдэг бөгөөд тус бүр нь олон арван энгийн төвлөрсөн хүчийг нэгтгэж чаддаг. Хөшүүргийн систем дээрх хүчийг ачигч гэж нэрлэгддэг ачааны машинаас дамжуулдаг. Эрчим хүч ба дулааны ачааллын нэгэн зэрэг нөлөөллийн туршилтын объектууд нь сансрын хөлгийн дулааны хамгаалалтын элемент болох тохиолдолд би вакуум системийг ашигладаг - вакуум сорох аяга нь хөлөг онгоцны гадаргуу дээр тархсан ачааллыг бий болгох боломжийг олгодог. бүтэц, эсвэл хэт цэнэглэгдсэн эрчим хүчний систем - резинэн уут.

Чичиргээний туршилтууд

Сансрын хөлгийн чичиргээ нь түүний бүтцийн бие даасан элементүүдийн хэлбэлзлийн хөдөлгөөн юм. Чичиргээний гол эх үүсвэр нь ажиллаж байгаа хөдөлгүүрүүд - үндсэн хөдөлгүүрүүд болон хандлагын хяналтын системийн хөдөлгүүрүүд юм. Дамжуулах хоолой дахь түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн импульсийн улмаас бие даасан элементүүдийн чичиргээ үүсч болно. Чичиргээний бусад шалтгаан байж болно. Чичиргээ нь сансрын хөлгийн бүтцийн элементүүдийн ядаргаа, багаж хэрэгсэл, тоног төхөөрөмжийн механик гэмтэл, хөлгийн тасалгааны битүүмжлэлийг зөрчихөд хүргэдэг.

Чичиргээний туршилтын зорилго, зорилтууд

Чичиргээний туршилтын зорилго нь чичиргээний ачааллын дор сансрын хөлгийн гүйцэтгэлийг үнэлэх явдал юм.

Туршилтын гол зорилго нь:

Туршилтаар тодорхойлсон эсвэл тооцоолсон чичиргээний ачааллын дор сансрын хөлгийн дизайны бат бөх байдлыг шалгах, аюулгүй байдлын бодит хязгаарыг тодорхойлох.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бэхэлгээний цэгүүдэд динамик коэффициентийг тодорхойлох.

Бие даасан бүтцийн элементүүд болон бүхэл бүтэн сансрын хөлгийн байгалийн давтамж, чичиргээний горимыг тодорхойлох.

Бие даасан нэгжүүд болон бүхэл бүтэн сансрын хөлгийн норгох коэффициентийг тодорхойлох.

Чичиргээний ачаалалд өртсөний дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн гүйцэтгэлийн үнэлгээ, түүний дотор ажиллаж буй нэгжүүд ба кинематик нэгжүүд.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн чичиргээний эсэргүүцлийг шалгах.

Чичиргээний хурдатгалд өртөх үед болон дараа нь сансрын хөлгийн шинж чанарыг тодорхойлох, үнэлэх, түүнчлэн хөлөг дээрх тоног төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны улмаас үүссэн динамик эвдрэлийн үед.

Тээврийн нөхцлийг дуурайлган хийхдээ сансрын хөлгийн шинж чанарыг тодорхойлох.

Чичиргээний туршилтын явцад дараахь зүйлийг баталгаажуулах шаардлагатай.

Туршилтын объектын хяналтын цэгүүд дэх чичиргээний давтамжийн хүрээ (бага - 0 - 2 Гц, өндөр - 500 - 2000 Гц);

Бүтээгдэхүүний туршилтын хугацаагаар хязгаарлагдах шаардлагатай туршилтын хугацаа (хэдэн арван секундээс хэдэн цаг хүртэл);

Системийг өгөгдсөн горимд тохируулж байна Цаг тааруулах(5-30 секунд);

Туршилтын явцад тогтоосон спектрийн шинж чанарыг хуулбарлах, хадгалах нарийвчлал.

Туршилтын явцад богино хугацаанд чичиргээний тодорхой спектрийн шинж чанарыг өргөн хүрээний давтамж, хангалттай өндөр нарийвчлалтайгаар хуулбарлах шаардлагатай. Нэг хэмжээст, ялангуяа олон хэмжээст системүүдийн хувьд энэ асуудлыг шийдэх нь чичиргээний хяналтын автомат системийг ашиглахгүйгээр боломжгүй юм.

Туршилт хийсэн объектод тавигдах шаардлага.

Туршилтанд хамрагдах бүтээгдэхүүнд хэд хэдэн шаардлага тавигддаг:

Бүтээгдэхүүнийг сансрын хөлгийн ажлын зургийн дагуу үйлдвэрлэсэн бөгөөд геометр, механик, цахилгаан гэх мэт ижил төстэй байх ёстой;

Масс, тэгшлэх ба инерцийн моментууд
тодорхой сансрын хөлөг тус бүрийг туршихын өмнө бүтээгдэхүүнийг туршилтаар тодорхойлох ёстой;

Бүтээгдэхүүний бие даасан элементүүдийг жин, хэмжээтэй загвараар солих нь зөвхөн бүтцийн хүч чадал, гүйцэтгэлд нөлөөлөхгүй тохиолдолд л зөвшөөрөгддөг;

Шаардлагатай бол шалгасан бүтээгдэхүүний битүүмжлэлийг хангах шаардлагатай;

Туршилтанд хамрагдсан бүтээгдэхүүний тоног төхөөрөмжийг үндсэн параметрүүдийг хэмжих замаар бие даасан, нэгдмэл ажиллагаатай эсэхийг шалгана;

Сансрын хөлгийн механизм, угсралтад ашигласан эд анги, ажлын бодисууд нь зураг төсөлтэй яг тохирч байх ёстой бөгөөд туршилтын үе шатанд үндэслэлгүй солихыг хориглоно;

Бүтээгдэхүүнийг бэхлэх эсвэл ачаалал өгөх тусгай нэгжүүд нь бүтцийн бат бөх, хатуу байдлыг өөрчлөхгүй байх ёстой бөгөөд туршилтын явцад түүний хэв гажилтаас сэргийлж болохгүй;

Бүтээгдэхүүн нь параметрүүдийг бүртгэх шаардлагатай хувиргагчаар тоноглогдсон.

Онолын хувьд сансрын хөлгийн бүтцийг бүхэлд нь турших боломжтой боловч ихэнх тохиолдолд бүтээгдэхүүний бие даасан эд анги, угсралт дээр туршилтыг явуулдаг. Энэ нь үндсэндээ дараах гурван шалтгаанаас үүдэлтэй: 1) Учир нь өөр өөр хэсгүүдболон сансрын хөлгийн нэгжүүд, янз бүрийн ачааллын тохиолдлуудыг тооцдог. Тиймээс эд анги, угсралтын туршилтыг (нэгж тус бүрээр нь хийх туршилт) хийснээр бүтээгдэхүүний нэг хувийг ашиглан сансрын хөлгийн дизайны ихэнх эд анги, угсралтын дизайны ачааллын нөхцөлд бат бөх чанарыг шалгах боломжтой. 2) Төхөөрөмжийг бүхэлд нь турших нь техникийн асар их бэрхшээлтэй холбоотой байдаг. 3) Эхний туршилтын явцад үүссэн үлдэгдэл хэв гажилтын улмаас төхөөрөмжид дахин туршилт хийх нь түүний хүч чадал, хөшүүн байдлын талаар найдвартай мэдээлэл өгөхгүй байж болно.

Нэгжийн туршилтыг аппаратын систем болон бие даасан байдлаар хийж болно. Сүүлчийн тохиолдолд нэгжийг сольж буй бүтцийг дуурайх зориулалттай адаптерийн хамт туршилтанд оруулах ёстой.

C газрын чичиргээний туршилт хийх хэрэгсэл.

Сансрын хөлөг ба тэдгээрийн бие даасан хэсгүүдийн чичиргээний туршилтыг тусгай төхөөрөмж ашиглан хийдэг. Энэхүү төхөөрөмжид дараахь зүйлс орно.

Механик нөлөөллийг дуурайлган хийх тавцан;

Сансрын хөлөг эсвэл түүний элементүүдийг туршилтын байгууламжид холбох төхөөрөмж;

Чичиргээний параметрүүдийг хэмжих хэрэгсэл.

Чичиргээний тавиурыг зорилго, хийц, үүссэн чичиргээний төрөл, чиглэл, чичиргээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоо, хэлбэр, өдөөгчийн ажиллах зарчим, динамик хэлхээ, өдөөгч дэх хувьсах хүчний өдөөх зарчмаар ангилж болно. чичиргээний.

Хэрэв чичиргээний тулгуурыг чичиргээний өдөөгч дэх хувьсах хүчийг өдөөх зарчмын дагуу (эрчим хүчний хөтчийн төрлөөр) ангилвал дараахь төрлийн чичиргээний тавиуруудыг ялгаж салгаж болно: механик, цахилгаан гидравлик, пьезоэлектрик, цахилгаан соронзон, резонансын, пневматик, соронзотострикт. , электродинамик.

Механик чичиргээний тавиур -ихэвчлэн дараах төрлийн чичиргээний өдөөгчөөр гүйцэтгэдэг: төвөөс зугтах, хазгай, бүлүүрт, рокер, дүүжин. Зураг дээр. 1-р зурагт эндээс авсан хазгай чичиргээний өдөөгч бүхий механик чичиргээний тавиурын диаграммыг үзүүлэв. Энэ зурган дээр - хазгай хөтөчтэй өдөөгч; - реактив массын уян элемент бүхий өдөөгч.

Хачирхалтай өдөөгчтэй индэр нь энгийн байдлаараа сэтгэл татам боловч холхивчийн элэгдэл ихтэй тул энэхүү дизайны дагуу хийсэн тавиурыг 50-аас ихгүй давтамжтайгаар ашигладаг.
60.

А
Чичиргээний далайц нь хазайлтыг өөрчлөх замаар, давтамжийг хөдөлгүүрийн хурдыг өөрчлөх замаар зохицуулдаг. Ийм стендүүдийн гол давуу тал нь маш бага давтамжийг олж авах чадвар, далайцын давтамжаас хамааралгүй байдал, эдийн засгийн үр ашигтай байдал юм. Сул тал нь өндөр давтамж, жижиг далайц (0.1-ээс бага) авах боломжгүй юм.
) Холхивчийг буулгахад ашигладаг

уян харимхай элементүүд ба реактив массыг багтаасан хазгай тавиурууд (харна уу. ). Реактив масс 2 нь суурин дээр ажиллаж буй чичиргээний хүчийг удирдахад үйлчилдэг. 1-р булаг бол гол зүйл юм. Уян элемент 5-аар дамжуулан чичиргээ нь хазгай 6-аас тавцан 3 руу дамждаг. Пүрш 4 нь чичиргээний тавиурын элементүүдийг суурьтай холбоход үйлчилдэг. Ажлын булгийн уртыг өөрчилснөөр тавцангийн чичиргээний далайцыг тохируулна. Механик чичиргээний тулгууруудын гол давуу тал нь чичиргээний далайцын давтамжийг тодорхой нарийвчлалтайгаар тогтмол байлгах явдал юм.
Гц Аж үйлдвэрийн лангууны даац нь 1000 хүртэлх үнэд хүрч болно
. Бүх механик тавиурууд нь бага давтамжтай байдаг. Давтамж нь дамжуулах механизмын холбоосын хүчээр хязгаарлагддаг. Баримт нь ийм тавиурын олон холбоосын механизм нь объектын туршилтын горимд нөлөөлдөг олон тооны резонансын давтамжтай байдаг.

Цахилгаан гидравлик чичиргээний тавиур

Цахилгаан гидравлик чичиргээний тавиурын дараах онцлог шинж чанаруудыг тэмдэглэж болно: их хэмжээний хувьсах хүчийг бий болгох чадвар

) ба 100 хүртэлх давтамжтай туршилт
, зарим тохиолдолд - 500 хүртэлх давтамжтай
; бага давтамжтай туршилт хийх үед их хэмжээний шилжилтийн далайцыг олж авах чадвар.

Жолоодлогын механизмын төрлөөс хамааран тулгууруудыг дараахь байдлаар ялгадаг.

Гидромеханик өдөөлтөөр;

Усан цахилгаан соронзон өдөөлтөөр;

Гидроэлектродинамик өдөөлттэй.

Хамгийн дэвшилтэт зүйл бол гидроэлектродинамик чичиргээний өдөөлт бүхий тавиурууд бөгөөд үүнд электродинамик өдөөгч нь хяналтын системийн дамар эсвэл хавхлагыг жолооддог бөгөөд энэ нь үндсэн гидравлик систем дэх даралтыг өөрчилдөг. Гэсэн хэдий ч шингэн дэх нарийн төвөгтэй динамик процессуудын нөлөөлөл нь өгөгдсөн хэлбэлзлийн хуулийг олж авахад хэцүү болгодог. Олон үе шаттай олшруулалт нь танд хүрэх боломжийг олгодог

. Давтамжийн хязгаарын дээд хязгаар нь шингэний динамик шинж чанараар хязгаарлагддаг бөгөөд 200-300 байна.
.

Пьезоэлектрик чичиргээний тавиурууд

Пьезо цахилгаан чичиргээний өдөөлт бүхий тавиурууд нь шаардлагатай чичиргээний давтамж нь 10-аас хэтрэх боломжтой нарийн багаж хэрэгслийг турших зориулалттай.
, шилжилтийн далайц нь микрометрийн фракц бөгөөд сэтгэл хөдөлгөх хүчний хэлбэлзлийн хэмжээ нь Ньютоны нэгжээс хэтрэхгүй байна. Ийм тавиурын ажиллагаа нь пьезокристалл нь түүнд хэрэглэсэн цахилгаан хүчдэлийн нөлөөн дор деформацид орох чадварт суурилдаг. Гадаад цахилгаан орны эрчмийн векторын чиглэлийг эсрэгээр нь өөрчлөх нь шахалтын хэв гажилтыг суналтын хэв гажилт эсвэл эсрэгээр өөрчилдөг. Хэрэв цахилгаан талбайн хүч нь синусоид хуулийн дагуу өөрчлөгдвөл деформаци нь синусоид хуулийн дагуу явагдана. Ийм тавиурын давтамжийн хүрээ нь 1 - 20 байна
.

Цахилгаан соронзон чичиргээний тавиур.

Ийм тавиурын ажиллагаа нь уян суурь дээр суурилуулсан цахилгаан соронзон болон туршилт хийж буй бүтээгдэхүүнтэй хүснэгт болон уртыг өөрчлөх замаар резонансын тохируулга хийх боломжийг олгодог уян элементүүдээс бүрдэх хөдлөх стенд системтэй харилцан үйлчлэлд суурилдаг.

Цахилгаан соронзон өдөөлт бүхий чичиргээний тавиур нь дараахь шинж чанартай байдаг.

Туршилтыг 50 ба 100 тогтмол давтамжтайгаар явуулдаг
, гэхдээ зарим стенд загварт 15-аас 500 хүртэлх хувьсах давтамжтай туршилт хийх боломжтой.
;

Их хэмжээний албадлагын хүчийг хэрэгжүүлэх боломжтой (хүртэл
);

Суудлын механик хэсгийг дахин тохируулах замаар резонансын горимд туршилт хийх боломжтой;

Туршилтын объект байрладаг хэсэгт соронзон орон бараг байдаггүй;

Стенд дизайн, хяналтын систем нь харьцангуй энгийн.

Пневматик чичиргээний тавиур- даралттай үйлдвэрийн пневматик системээс шахсан агаарын энергийг ашиглах

. Тавиурын загварт хэрэгжүүлсэн чичиргээний өдөөгчийн хэлхээний диаграмаас хамааран 15-аас давтамжтай давтамжийг авах боломжтой.
800 хүртэл
далайц ба хүчний өргөн хүрээний өөрчлөлттэй.

Резонансын (тюнинг сэрээ) чичиргээний тулгуурууд- хурдатгалын өндөр утгыг авахад ашигладаг. Резонансын чичиргээний өдөөгч нь цацраг эсвэл тааруулах сэрээ бөгөөд резонансын давтамжтай чичиргээ нь тусгай цахилгаан соронзон төхөөрөмжөөр дэмжигддэг. Тохируулагч бүр өөрийн гэсэн давтамжтай байдаг. Ижил туршилтын объектууд нь төгсгөлийн өдөөх системийн соронзон орон дээр байрлуулсан тохируулагчийн гарны төгсгөлд тэгш хэмтэй бэхлэгдсэн байна.

Электродинамик чичиргээний суурин- чичиргээний туршилтын явцад дараахь нөхцлийг хангах шаардлагатай тохиолдолд хэрэглэнэ.

хөдөлгөгч хүчний том далайц;

өргөн давтамжийн хүрээ;

янз бүрийн төрлийн чичиргээг хуулбарлах (өгөгдсөн хөтөлбөрийн дагуу гармоник, санамсаргүй);

үүссэн чичиргээний хатуу чиглэл;

чичиргээний чиглэлийг өөрчлөх боломж;

туршилтын талбайн сул соронзон орон;

шугаман бус гажуудлын бага коэффициент.

Электродинамик чичиргээний тавиурын ердийн диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 2.

Электродинамик хэлбэлзлийн өдөөгчийн ажиллах зарчим нь энгийн бөгөөд дараах байдалтай байна: Цахилгаан соронзон орон сууцанд 3-р хүрээгүй соронзлолын ороомог 2 байрлуулсан. Цахилгаан соронзон орон 3 ба цагираг 7 нь чичиргээний соронзон хэлхээг бүрдүүлдэг. Шууд гүйдэл нь хэвийсэн ороомогоор дамждаг. Тогтмол гүйдлээр тэжээгддэг суурин цахилгаан соронзонтой коаксиаль байдлаар үндсэн осцилляторын ээлжит гүйдлээр тэжээгддэг хөдөлгөөнт ороомог 8 байна. Хөдөлгөөнт ороомог нь суурин цахилгаан соронзонгийн төв хөндий хэсгийг дайран өнгөрөх саваа 6-тай холбогдсон байна. Хөдөлгөөнт ороомгийн эсрэг талын саваагийн төгсгөлд туршилтын объект 4-тэй хүснэгт 5-ыг байрлуулсан бөгөөд тогтмол ба хувьсах соронзон орны харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бүхэл бүтэн хөдөлгөөнт системийг албадан (хөдөлгөөнт ороомог,). саваа, ширээ, объект) энэ хүч чадлын чиглэлийн дагуу хэлбэлзэх. Хэрэв хөдөлж буй ороомгийн ороомогоор синусоид гүйдэл дамжих юм бол чичиргээний хүснэгтийн чичиргээ нь синусоид хэлбэртэй болно. Хүснэгтийн хэлбэлзлийн давтамжийг хөдөлж буй ороомог дахь гүйдлийн давтамжаар тодорхойлно.

Лекцийн сэдэв: Инерцийн болон шок ачааллын туршилт

Сансрын хөлөг хурдатгалтай хөдөлж байх үед сансрын хөлгийн бүтцийн элементүүд болон системүүдийн инерцийн ачаалал үүсдэг. Инерцийн ачааллын хэмжээ нь хэт ачааллын хэмжээ, чиглэлээс хамаарна. Сансрын хөлгийг нислэгийн замдаа хөөргөх, маневр хийх, тоормослох, дэлхий болон бусад селестиел биетүүд дээр буух үед хэт ачаалал үүсдэг. Хөрс хөөргөх талбай дээр үүсэх хэт ачаалал нь бага бөгөөд үүнээс хэтрэхгүй
. Гэсэн хэдий ч сансрын хөлгийг агаар мандлын нягт давхаргад баллистик тоормозлох үед, ялангуяа сансрын хөлгийн агаар мандалд орох өнцөг нь их байх тохиолдолд.
, хэт ачаалал эрс нэмэгдэж, хүрч болно
.

Сансрын хөлөг ба тэдгээрийн системийг туршихдаа инерцийн ачааллыг сансрын хөлгийн хэвийн ажиллагааны нөхцөлд байгаа ачаалалтай яг таарч байхаар загварчилсан. Гэсэн хэдий ч туршилтын объектод таталцлын хүчний нөлөөллийн улмаас үйл ажиллагааны чиглэл нь ихэвчлэн үйл ажиллагааны чиглэлтэй тохирохгүй байвал вандан тоног төхөөрөмж дээр сансрын хөлгийн ажиллах нөхцлийг бүрэн сэргээх нь бараг боломжгүй юм. вандан сандлын нөхцөлд үүссэн хэт ачаалал.

Тиймээс бид бодит нөхцөл байдалд их бага хэмжээгээр ойртох тухай л ярьж болно.

Туршилтын гол төхөөрөмж болгон төвөөс зугтах тавиуруудыг ашигладаг. Ачаалах нөхцөлийг аль болох ойр байлгахын тулд төвөөс зугтах тавиур дээр дараахь аргыг ашигладаг: 1) судалж буй объекттой динамик суурилуулалтын эргэлтийн хурдыг өөрчлөх; 2) динамик суурилуулалт дээр судалж буй объектыг эргүүлэх; 3) динамик суурилуулалт дээр нэг буюу хэд хэдэн орон зайн тэнхлэгийн дагуу объектын шугаман хөдөлгөөн.

Доорх 1-р зурагт төвөөс зугтах тавиурын диаграммыг үзүүлэв.

Зураг 1
Төвөөс зугтах тавиурын үндсэн бүтцийн элементүүд нь цахилгаан мотор, хурдны хайрцаг 1, ротор 2, нүүрэн хавтан 3, тэрэг 4, тавцан 5, туршилтын объект 6. Хурдны хайрцгаар моторын босоо амны эргэлт нь нүүрэн талын ротор руу дамждаг. суулгасан байна. Нүүрний хавтан нь босоо тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг. Тэрэг нь нүүрний хавтангийн дагуу хөдөлж болно. Платформ нь тэргэнцэртэй бөмбөрцөг тулгууртай бөгөөд тулгуурын төвөөр дамжин өнгөрөх дурын тэнхлэгийг тойрон эргэх боломжийг олгодог. Үүний ачаар платформ дээр суурилуулсан туршилтын объект нь уртааш тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж болно.

Төвөөс зугтах тавцан дээрх инерцийн ачааллыг дуурайхын тулд ашиглалтын явцад сансрын хөлөгт нөлөөлж буй хэт ачааллын цаг хугацааны өөрчлөлтийн хуулийг мэдэх шаардлагатай.

Төвөөс зугтах тавцан дээр шугаман хурдатгалыг хуулбарлах үед хэт ачааллын хэмжээ шийдвэрлэх ач холбогдолтой юм. , хэт ачааллын градиент , хэт ачааллын импульсийн хязгаар
болон салшгүй нөлөөллийн хэмжүүр
.

Сансрын хөлөг ба тэдгээрийн элементүүдийг төвөөс зугтах тавцан дээр турших явцад гурван үндсэн төрлийн хэт ачааллыг гаргаж авдаг.

Судасны цохилт;

Нарийн төвөгтэй тасралтгүй үе үе;

Үе үе бус ортогональ.

Нөлөөллийн туршилт

Нөлөөллийн үйл явцын үндсэн шинж чанарууд ба сансрын хөлгийн бүтэц, нөхцөл байдалд үзүүлэх нөлөөллийн үр дагавар.

Цохилт гэдэг нь материаллаг биетүүдийн механик нөлөөлөл бөгөөд тэдгээрийн цэгүүдийн хурдыг хязгааргүй бага хугацаанд өөрчлөхөд хүргэдэг. Цохилтын хөдөлгөөн гэдэг нь тухайн системийн байгалийн хэлбэлзлийн хамгийн богино хугацаа буюу түүний цаг хугацааны тогтмол нь харилцан үйлчлэлийн хугацаатай тэнцүү буюу түүнээс их байх нөхцөлд авч үзэж буй системтэй бие (дунд) нэг удаагийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсэх хөдөлгөөн юм. .

Нөлөөллийн харилцан үйлчлэлийн үед цохилтын хурдатгал, хурд эсвэл шилжилтийг авч үзэж буй цэгүүдэд тодорхойлно. Хамтдаа ийм нөлөөлөл, урвалыг нөлөөллийн процесс гэж нэрлэдэг. Механик цочрол нь дан, олон эсвэл цогц байж болно. Нэг ба олон цохилтын үйл явц нь урт, хөндлөн болон ямар ч завсрын чиглэлд аппаратанд нөлөөлж болно. Нарийн төвөгтэй цохилтын ачаалал нь бие биендээ хоёр буюу гурван перпендикуляр хавтгайд нэгэн зэрэг нөлөөлдөг. Сансрын хөлөг дээрх цохилтын ачаалал нь үе үе эсвэл үе үе байж болно. Цочролын ачаалал үүсэх нь сансрын хөлгийн хурдатгал, хурд эсвэл хөдөлгөөний чиглэлийн огцом өөрчлөлттэй холбоотой юм. Ихэнх тохиолдолд бодит нөхцөлд нэг удаагийн цочролын нарийн төвөгтэй процесс явагддаг бөгөөд энэ нь энгийн цочролын импульсийн хослол бөгөөд давхцсан хэлбэлзэлтэй байдаг.

Нөлөөллийн үйл явцын үндсэн шинж чанарууд нь:

Цочролын хурдатгалын үеийн өөрчлөлтийн хуулиуд
, хурд
болон хөдөлгөөнүүд
;

Нөлөөллийн хурдатгалын үргэлжлэх хугацаа нь хугацааны интервалын утга юм (
) цочролын хурдатгалын харагдах мөчөөс алга болох хүртэл;

Цочролын хурдатгалын урд үргэлжлэх хугацаа - цочролын хурдатгал үүссэн мөчөөс түүний оргил утгатай тохирох мөч хүртэлх хугацааны интервал;

Цочролын хурдатгалын давхардсан хэлбэлзлийн коэффициент нь цочролын хурдатгалын зэргэлдээ болон туйлын утгуудын хоорондох өсөлтийн үнэмлэхүй утгуудын нийт нийлбэрийг түүний давхар оргил утгатай харьцуулсан харьцаа юм;

Цохилтын хурдатгалын импульс нь түүний үйл ажиллагааны үргэлжлэх хугацаатай тэнцүү хугацаанд цохилтын хурдатгалын салшгүй хэсэг юм.

Хөдөлгөөний параметрүүдийн функциональ хамаарлын муруй хэлбэрийн дагуу цочролын процессыг энгийн ба нарийн төвөгтэй гэж хуваадаг. Энгийн процессууд нь өндөр давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаггүй бөгөөд тэдгээрийн шинж чанарыг энгийн аналитик функцээр ойртуулдаг. Функцийн анги нь хурдатгалын цаг хугацааны хамаарлыг ойролцоолсон муруй хэлбэрээр тодорхойлогддог - хагас синус, косинус, тэгш өнцөгт, гурвалжин, дөрвөлжин хэлбэртэй, трапец хэлбэртэй гэх мэт.

Механик цочрол нь эрчим хүчний хурдан ялгаралтыг дагалддаг бөгөөд үүний үр дүнд орон нутгийн уян харимхай эсвэл хуванцар хэв гажилт, стрессийн долгионыг өдөөх болон бусад нөлөөлөл үүсдэг бөгөөд заримдаа сансрын хөлгийн бүтцэд гэмтэл учруулж, эвдрэлд хүргэдэг. Сансрын хөлөгт үзүүлсэн цохилтын ачаалал нь түүний доторх байгалийн хэлбэлзлийг хурдан өдөөдөг. Нөлөөллийн үеийн хэт ачааллын утга, бүтцэд стрессийн тархалтын шинж чанар, хурд нь нөлөөллийн хүч, үргэлжлэх хугацаа, хурдатгалын өөрчлөлтийн шинж чанараар тодорхойлогддог. Сансрын хөлөгт нөлөөлөх нөлөөлөл нь түүний механик сүйрэлд хүргэдэг. Нөлөөллийн үйл явцын үргэлжлэх хугацаа, нарийн төвөгтэй байдал, туршилтын явцад түүний хамгийн их хурдатгал зэргээс хамааран сансрын хөлгийн бүтцийн элементүүдийн хатуу байдлын зэргийг тодорхойлно. Энгийн цохилт нь материалд хүчтэй, богино хугацааны ч гэсэн хэт ачааллаас болж сүйрэлд хүргэж болзошгүй юм. Нарийн төвөгтэй нөлөөлөл нь ядаргааны микродеформацийг хуримтлуулахад хүргэдэг. Сансрын хөлгийн загвар нь резонансын шинж чанартай байдаг тул энгийн цохилт нь түүний элементүүдэд хэлбэлзлийн урвал үүсгэж, ядрах үзэгдэл дагалддаг.

Механик хэт ачаалал нь эд ангиудын хэв гажилт, эвдрэл, холболтын сулрал (гагнасан, урсгалтай, тав), механизм, удирдлагын хөдөлгөөнийг үүсгэдэг бөгөөд үүний үр дүнд төхөөрөмжийн тохируулга, тохиргоо өөрчлөгдөж, бусад доголдол гарч ирдэг.

Сансрын хөлгийн бүтэц, системийг цохилтын ачаалалд турших

Сансрын хөлгүүдийн цохилтын туршилтын ерөнхий зорилго нь хөлөг болон түүний бүх элементүүд нь цохилтын үед болон дараа нь үүргээ гүйцэтгэх чадварыг шалгах явдал юм. Энэ тохиолдолд зорилго нь сансрын хөлгийн бүрэн хэмжээний ашиглалтын нөхцөлд туршилтын нөлөөллийн үр дүнг бодит нөлөөллийн нөлөөнд аль болох ойртуулах явдал юм.

Газар дээр суурилсан туршилтын нөхцөлд цохилтын ачааллын горимыг хуулбарлахдаа агшин зуурын хурдатгалын импульсийн хэлбэр, импульсийн хэлбэрийн хазайлтын зөвшөөрөгдөх хязгаарт хязгаарлалт тавьдаг. Лабораторийн вандан сандал дээрх бараг бүх цохилт нь импульс дагалддаг бөгөөд энэ нь цочролын суурилуулалт болон туслах тоног төхөөрөмжийн резонансын үзэгдлийн үр дагавар юм. Цочролын импульсийн спектр нь гол төлөв цохилтын хор хөнөөлийн шинж чанартай байдаг тул бага зэрэг цохилт өгөх нь лабораторийн хэмжилтийн үр дүнг найдваргүй болгодог.

Цочролын туршилтын вандан сандал нь ихэвчлэн дараах элементүүдээс бүрдэнэ: цочролын хэт ачаалал мэдрэгчтэй хамт тавцан дээр эсвэл саванд суурилуулсан туршилтын объект; объектод шаардлагатай хурдыг дамжуулах хурдатгалын хэрэгсэл; тоормосны төхөөрөмж; хяналтын систем; объектын судлагдсан параметрүүд болон цочролын хэт ачааллын өөрчлөлтийн хуулийг бүртгэх төхөөрөмж; анхдагч хувиргагч; туршилтын объектын ажиллах горимыг тохируулах туслах төхөөрөмж; туршилтын объект болон бичлэгийн төхөөрөмжийг ажиллуулахад шаардлагатай эрчим хүчний эх үүсвэр.

Нөлөөллийн туршилтын хамгийн энгийн стенд бол тэрэгнд бэхлэгдсэн туршилтын объектыг тодорхой өндрөөс буулгах зарчмаар ажилладаг тавиур юм. таталцлыг ашиглан хурдасгах. Энэ тохиолдолд цохилтын импульсийн хэлбэрийг мөргөлдөх гадаргуугийн материал, хэлбэрээр тодорхойлно. Ийм зогсоол дээр хүртэл хурдатгал хийх боломжтой
. Тодорхой өндрөөс объектыг унагах зарчмаар ажилладаг стенд нь Москвагийн нисэхийн хүрээлэнгийн 601-р тэнхимийн судалгааны лабораторид байдаг бөгөөд шидэх туршилтын судалгааны стенд гэж нэрлэгддэг. Ийм зогсоол дээр цохилтын хэт ачаалал нь уналтын өндрөөс хамаарна
, тоормосны элементүүдийн хатуу байдал , хүснэгт болон туршилтын объектын нийт масс
Дараах хамаарлаар тодорхойлогддог.
. Тохиромжтой тэмдэглэсэн утгуудыг сонгосноор шаардлагатай хэт ачааллыг олж авах боломжтой.

Туршилтын объектыг тээвэрлэж буй тэргийг хурдасгах гидравлик эсвэл пневматик хөтөч ашигладаг туршилтын тавиурууд байдаг. Резинэн амортизатор, булаг, түүнчлэн шугаман асинхрон моторыг хурдасгах төхөөрөмж болгон ашиглаж болно.

Бараг бүх цохилтын зогсоолын чадварыг тоормосны төхөөрөмжийн загвараар тодорхойлдог. Зураг 2-оос авсан төхөөрөмжүүдийг ашиглан эдгээр төхөөрөмжүүдийн төрлийг жагсааж, товч тайлбарлая.

Зураг 2

1) Их хэмжээний хэт ачааллыг бага хэмжээгээр нэмэгдүүлэхийн тулд ( ) хатуу хавтан бүхий туршилтын объектын цохилтыг ашигладаг (Зураг 2 ). Тоормослох нь цохилтын үед контактын бүсэд уян харимхай хүч үүссэний улмаас үүсдэг.

2) Хэт ачааллыг хэдэн арван микросекундээс хэдэн миллисекунд хүртэл өсгөх хугацаатай, хэдэн арван мянгаас хэдэн арван мянган нэгж хүртэл өргөн хүрээнд авахын тулд хатуу суурин дээр байрлах хавтан эсвэл зайны хэлбэрийн хэв гажилттай элементүүдийг ашигладаг. Эдгээр жийргэвчний материал нь ган, гууль, зэс, хар тугалга, резин гэх мэт байж болно. (Зураг 2 )

3) Хэт ачаалал, цохилтын хурдатгалын үргэлжлэх хугацааны өөрчлөлтийн аливаа хуулийг баталгаажуулах (
) жижиг хүрээнд хэв гажилттай элементүүдийг үзүүр хэлбэрээр ашигладаг бөгөөд энэ нь цохилтын вандан хавтан ба туршилтын объектын хооронд суурилуулсан (Зураг 2). ).

4) Харьцангуй урт тоормосны зайтай цохилтыг сэргээхийн тулд тугалганы хатуу суурин дээр байрлах хуванцар хэв гажилттай хавтан, түүнд суулгасан харгалзах профилын хатуу үзүүрээс бүрдсэн тоормосны төхөөрөмжийг ашигладаг (Зураг 1). 2 ), объект эсвэл тавцан дээр бэхлэгдсэн. Ийм тоормосны төхөөрөмж нь хэт ачааллыг өргөн хүрээнд авах боломжийг олгодог
Богинохон хугацаанд хэдэн арван миллисекундэд хүрдэг.

5) Тоормосны төхөөрөмж болгон пүрш хэлбэрийн уян элементийг ашиглаж болно (Зураг 2. ), цочролын тавиурын хөдөлгөөнт хэсэгт суурилуулсан. Энэ төрлийн тоормос нь миллисекундээр хэмжигддэг хагас синусоид хэлбэрийн харьцангуй бага хэт ачааллыг өгдөг.

6) Суурилуулалтын суурь дээр контурын дагуу бэхлэгдсэн цоолбортой металл хавтан нь тавцан эсвэл савны хатуу үзүүртэй хослуулан харьцангуй бага хэт ачааллыг хангадаг (Зураг 2). ).

7) Тавиурын хөдлөх тавцан дээр суурилуулсан хэв гажилттай элементүүд (Зураг 2
), хатуу конус баригчтай хослуулан хэдэн арван миллисекунд хүртэл өсөх хугацаатай урт хугацааны хэт ачааллыг хангана.

8) Согогтой угаагчтай тоормосны төхөөрөмж (Зураг 2 ) нь угаагчийн жижиг хэв гажилттай объектын (200 - 300 мм хүртэл) удаашруулах том замыг олж авах боломжийг олгодог.

9) Хийн тоормосны төхөөрөмж 2i-р зураг нь хүчтэй цохилтын импульсийг нөхөн сэргээх боломжийг олгодог. янз бүрийн хэлбэрүүд. Үүнээс гадна энэ төхөөрөмжийг дахин ашиглах боломжтой.

10) Гидравлик амортизаторыг өргөн ашигладаг. Туршилтын объект нь амортизаторыг цохиход түүний саваа шингэнд дүрнэ. Шингэнийг хяналтын зүүний профайлаар тодорхойлсон хуулийн дагуу саваа цэгээр гадагшлуулна. Зүүний профилийг өөрчилснөөр янз бүрийн төрлийн тоормосны хуулийг хэрэгжүүлэх боломжтой.

Лекцийн төгсгөлд физик үйл явцын ижил төстэй байдлын онолын дагуу ийм туршилт хийх аргачлалыг боловсруулахдаа нөлөөллийн туршилтыг объектын жижиг хэмжээний загвар дээр хийж болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Лекцийн сэдэв: Сансрын хөлгүүдийн хийн динамик туршилтууд.

Дэлхийн ойр орчмын дахин ашиглах боломжтой сансрын хөлгүүдийн жижиг оврын загварууд, мөн манай гаригийн агаар мандалд өндөр хурдтайгаар нэвтэрч буй буух тээврийн хэрэгслийн жижиг оврын загварууд нь хийн динамик туршилтанд хамрагддаг.

Хийн динамик туршилтын явцад шийдэгдсэн асуудлууд, тэдгээрийг шийдвэрлэх арга зүйн хандлага.

Математик эсвэл физик загварчлалаар хий-динамик процессыг судлахдаа үндсэндээ хоёр асуудлыг шийддэг: 1) Сансрын хөлгийн гаднах гадаргуугийн дагуу аэродинамик даралт ба үрэлтийн хүчний хуваарилалт, акустик нөлөөлөлтэй холбоотой хүчний ачааллыг тодорхойлох. 2) Урсгалын хийн динамик шинж чанарыг тодорхойлох шаардлагатай мэдээлэлсансрын хөлгийн гадаргуу дээрх конвектив ба цацрагийн дулааны урсгалын нягтыг тооцоолох

Туршилтын объектод хийн урсгалын нөлөөг судлах хоёр боломжит арга байдаг.

Судалгаанд хамрагдаж буй объект нь туршилтын төхөөрөмжид хөдөлгөөнгүй байрладаг бөгөөд түүний гадаргууг тойрон урсах хий нь тодорхой харьцангуй хурдтай байдаг.

Судалгаанд хамрагдаж буй объектод хөдөлгөөнгүй хийн орчинтой харьцуулахад тодорхой хурдыг өгдөг.

Эхний аргыг салхин хонгилд хэрэгжүүлдэг бөгөөд үүнд шаардлагатай параметр бүхий хийн урсгалыг судалж буй биеийг тойрон урсдаг.

Хоёрдахь арга нь баллистик суурилуулалт эсвэл пуужингийн зам ашиглан хэрэгждэг.

Эхний болон хоёр дахь тохиолдолд туршилтыг жижиг оврын бүтээгдэхүүний загварт явуулдаг бөгөөд энэ нь туршилтын төвүүдийн эрчим хүчний чадавхи хязгаарлагдмал байдагтай холбоотой юм. Үүнтэй холбогдуулан туршиж буй объектын эргэн тойрон дахь урсгалын нөхцөлийг загварчлах, туршилтын үр дүнг загвар дээр боловсруулах, тайлбарлах нь физик үзэгдлийн ижил төстэй байдлын онол дээр суурилдаг. Хийн-динамик үйл явцын физик ижил төстэй байдал нь геометрийн, кинематик, динамик ижил төстэй байдлыг илэрхийлдэг. Геометрийн ижил төстэй байдал нь загвар ба байгалийн хувьд ижил төстэй шугаман хэмжээсийн пропорциональ байдлыг урьдчилан таамагладаг. Кинематик ижил төстэй байдал нь геометрийн хувьд ижил төстэй биетүүдийн эргэн тойронд урсах ижил төстэй урсгалын ижил төстэй хэсгүүдийн кинематик шинж чанарууд нь пропорциональ байдаг гэж үздэг. Пропорциональ хугацааны туршид бөөмс ижил төстэй замаар явдаг бөгөөд ижил төстэй цэгүүдийн хурд, хурдатгал нь пропорциональ бөгөөд эдгээр векторуудын орон зай дахь чиг баримжаа нь ижил байна. Динамик ижил төстэй байдал нь ижил төстэй цэгүүдэд үйлчлэх хүч нь пропорциональ хэмжигдэхүүнтэй, ижил чиглэлтэй байна гэж үздэг.

Загвар ба байгалийн эргэн тойрон дахь бүх орон зайд урсгалын хэв маягийн ижил төстэй байдал бүхэлдээ ажиглагдаж байвал ижил төстэй байдлыг бүрэн гэж нэрлэдэг. Хэрэв энэ нөхцөл хангагдаагүй бол ижил төстэй байдлыг бүрэн бус эсвэл хэсэгчилсэн гэж нэрлэдэг.

Хэрэв бид Навиер-Стоксын тэгшитгэлийг хэмжээсгүй хэлбэрээр бичвэл гидродинамикийн хувьд ижил төстэй хоёр урсгалын хувьд эдгээр тэгшитгэлүүд бүрэн ижил байх болно. Хэмжээгүй Навиер-Стоксын тэгшитгэл нь хэмжээст параметрүүдээс бүрдэх дараах хэмжээсгүй цогцолборуудыг коэффициент (параметр) болгон агуулна.
,,
,
, Хаана
- тус тусын шинж чанар, хурд, даралт, нягтрал, динамик зуурамтгай байдлын коэффициент, таталцлын хурдатгал, онцлог хугацаа. Дэд бичвэр хөндөгдөөгүй хийн урсгалын параметрүүдийг хэлнэ. Эхний хэмжээсгүй цогцолборыг хийн динамикийн хувьд Строухалын тоо (Sh), хоёр дахь нь Фроудын тоо (Fr), гурав дахь нь Эйлерийн тоо (Eu), дөрөв дэх нь Рейнольдсын тоо (Re) гэж нэрлэгддэг.

Геометрийн болон кинематикийн хувьд ижил төстэй урсгалын хувьд эдгээр цогцолбор тус бүр нь бүрэн хэмжээний объект болон загварт ижил утгатай байвал хөдөлгөөний хэмжигдэхүүнгүй тэгшитгэлүүд ижил байх нь ойлгомжтой бөгөөд хэрэв эдгээр урсгалын ижил төстэй цэгүүдэд харьцангуй утгууд байвал ​нягт ба зуурамтгай чанар нь ижил байна (
). Тэмдэглэсэн хэмжээсгүй цогцолборууд нь геометрийн болон кинематикийн хувьд ижил төстэй системүүдийн динамик ижил төстэй байдлын шалгуур юм.

Шахдаг орчинд Эйлерийн шалгуурыг (Eu) дууны хурдны сайн мэддэг илэрхийлэлээр илэрхийлж болно.
Eu = хэлбэрээр ; Энэ нь хийн урсгалын хувьд ижил төстэй байдлын хоёр нэмэлт шалгуур гарч ирнэ гэсэн үг юм.

Пуассоны тоо
болон Mach тоо
Загвар ба байгалийн эргэн тойрон дахь гүйдлийн ижил төстэй байдлыг харгалзан утгууд нь ижил байх ёстой
,
.

Хийн динамик процессын туршилтын загварчлалын хэрэгсэл

Салхины хонгил

Ажлын хэсэг дэх хийн урсгалын хурдаас хамааран салхин хонгилыг дараахь төрлүүдэд хуваана.

1) дууны доорх (
);

2) трансоник ба трансоник (
);

3) дуунаас хурдан (
);

4) хэт авианы (
).

Загварын онцлогоос хамааран салхин хонгилыг хоёр ангилалд хувааж болно: нээлттэй төрлийн хоолой; хаалттай төрлийн хоолой.

Сансрын хөлөг эсвэл түүний салангид хэсгүүдийг салхины хонгилд туршихдаа дараахь ажлуудыг шийдэж болно.

Хийн урсгалын эргэн тойронд урсаж буй объектын гадаргуугийн хэлбэр нь ирж буй урсгалын хурд, хийн хурдны вектортой харьцуулахад объектын чиглэлээс хамааран энэ объектын аэродинамик шинж чанарт үзүүлэх нөлөөллийг судлах.

Сансрын хөлгийн нислэгийн динамикийн судалгаа.

Сансрын хөлгийн бүрхүүлийн уян хатан шинж чанарт аэродинамик хүчний нөлөөллийн судалгаа.

Төрөл бүрийн нөхцөлд агаарын урсгалтай холбоотой физик судалгаа (объектыг тойрсон дуунаас хурдан урсгалын хийн динамик хэв маягийг судлах, хилийн давхаргын шинж чанарыг судлах гэх мэт).

Дууны доорх хоолойд(1-р зургийг үз) агаарыг цахилгаан мотороор удирддаг сэнс 7 хоолой руу сордог 8. Хоолойд соруулсан агаар нь эхлээд шулуутгагч тор 1 ба детурбуляцийн тор 2-оор дамжин хавтгай параллель болж, дараа нь дамжин өнгөрдөг. урьдчилсан камер 3-аар дамжин шовгор хошуунд 4 орж, хурдасгаж, туршилтын загвар суурилуулсан хоолойн ажлын хэсэг 5-ыг цохино. Ажлын хэсгээс урсгал нь сарниулагч 6 руу орж, дараа нь хүрээлэн буй орон зайд гарна. Салхины хаалттай хонгилд ажлын хэсэг ба сарниулагчийг дайран өнгөрсний дараа урсгал нь буцах суваг руу чиглэж, цоргооор дамжин ажлын хэсэг рүү буцдаг. Салхины хонгилын дурдсан хэсгүүдийн зорилгыг товч дурдъя. Нимгэн металл хавтангаас бүрдсэн тэгшлэх тор нь зэрэгцээ урсгалыг бий болгож, том эргэлтийг устгахад үйлчилдэг. Детурбулизаторын тор нь урсгалын хөндлөн огтлолын хурдыг тэнцүүлж, хоолойн ажлын хэсэг дэх урсгалын анхны турбулентийг багасгахад тусалдаг. Урд танхим нь урсгалыг тэгшлэх, тайвшруулах үйлчилгээ үзүүлдэг. Цорго нь агаарын урсгалыг оролт дээрх хамгийн бага хэмжээнээс гаралтын хэсэгт тооцоолсон хүртэл ажлын хэсэг хүртэл хурдасгахад үйлчилдэг. Дууны доорх хушуу нь нарийссан суваг хэлбэртэй байдаг. Ажлын хэсэг нь цорго ба диффузорын хоорондох зай юм. Энд туршилтын загварыг суурилуулж, аэродинамик жинг байрлуулсан байна. Хоолойн ажлын хэсэг дэх хийн урсгал нь хурд ба даралтын жигд талбартай байх ёстой.

Трансоник хоолойЭдгээр нь үндсэндээ хаалттай төрөл, байнгын үйлдэлтэй хүчтэй дууны доорх хоолой юм. Трансоник ба трансоник хоолойн гол ялгаа нь ажлын хэсгийн хананы дизайн юм: трансоник хоолойнууд нь загварын ойролцоо урсгалын шугамыг салгахгүй хатуу ханатай байдаг тул урсгалын талбар гажигтай байдаг. Трансоник хоолойд ажлын хэсгийн хана нь цул биш, харин нүх, цооролттой байдаг бөгөөд энэ нь загварын ойролцоох урсгалын хэлбэрт ханын нөлөөг сулруулдаг тул үүний ачаар трансонон хоолойд урсгалын горимыг олж авах боломжтой байдаг. хамт
дууны доорх цорготой.

Дуунаас хурдан хоолой Mach тооны мужид ажиллах
. Хийн урсгалын өндөр хурдыг дууны болон дууны хурдны хэсгүүдтэй, дуунаас хурдан хошуугаар хангадаг. Дууны доод хэсэгт өмнөх танхимаас ирж буй агаар нь дууны хурд хүртэл хурдасдаг. Дууны хурдны хэсэгт хурд нь цаашид нэмэгдэж, хөндлөн огтлолын дээгүүр дуунаас хурдан урсгалын жигд хэлбэр үүсдэг. Дуунаас хурдан хошуу бүр нь тодорхой гаралтын Mach тоо гаргах зориулалттай. Энэ утга нь цорго гарах хэсэг ба чухал хэсгийн талбайн харьцаанаас хамаарна. Хоолойд хэд хэдэн Mach тоо авахын тулд сольж болох эсвэл тохируулж болох хушууг ашигладаг. Дуунаас хурдан хоолой дахь диффузор нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ: эхний нарийсгах суваг ба дараагийн өргөтгөх хоолойн хэсэг. Диффузорын нарийссан хэсэгт цочролын долгион үүссэний улмаас дуунаас хурдан хийн хурд аажмаар буурч дууны хурд болж, дараа нь дууны доорх урсгал нь диффузорын салангид хэсэгт орж, урсгалын цаашдын удаашрал үүсдэг.

Хэт авианы хоолойддугаартай урсгал авах
Урд танхимд хоолойн ажлын хэсэг дэх даралтыг хэдэн арван мянга дахин давах даралтыг бий болгох шаардлагатай бөгөөд энэ нь их хэмжээний даралт үүсгэдэг. үнэмлэхүй утгуудөмнөх танхим дахь даралт. Шаардлагатай даралтын уналтыг авахын тулд хоолойн ажлын хэсэгт вакуум хийх замаар хүрч болох бөгөөд үүнийг вакуум камер эсвэл олон үе шаттай цацагч ашиглан хийж болно.

Гиперсоник хоолой нь тасралтгүй эсвэл завсарлагатай байж болно. Ашиглалтын зарчмын дагуу үечилсэн хоолойнуудыг агаар мандал-вакуум, цацагч, бөмбөлөг, бөмбөлөг-вакуум, баллон-эжектор гэж хуваадаг.

Доорх 2 ба 3-р зурагт атмосфер-вакуум ба цахилгаан дамжуулах хоолойн диаграммыг үзүүлэв.

9-р сав дахь агаар мандлын вакуум хоолойд хоолойг ажиллуулахад шаардлагатай вакуум үүсдэг. Өндөр хурдны хавхлагыг 8 онгойлгосны дараа агаар мандлын агаар хоолой руу урсах 1-р тасалгаагаар урсаж, урсгалыг тэгшитгэхийн тулд тор, тор 2 суурилуулсан байна. Цорго 3-т агаар нь өгөгдсөн Mach тоогоор дуунаас хурдан хурдтай болсны дараа туршилтын объект 5 суурилуулсан ажлын хэсэг 4-д орж, дараа нь диффузор 6 ба 7-р дамжуулан вакуум сав 9-д ордог. ажлын хэсэгт богино хугацаанд дуунаас хурдан урсгал үүсдэг. Хоолойн ажлын хэсгийн урсгалын хурд 4-ээс их байвал
, дараа нь цоргоноос гарч буй агаар өргөжиж, температурыг нь бууруулж, усны уурын конденсаци эхэлдэг. Энэ үзэгдлийг жишээлбэл, хийн эсвэл цахилгаан халаагуурыг өмнөх танхимын өмнө суурилуулах замаар арилгаж болно. Үүний оронд агаар мандлын агаарыг урьдчилан танхимд орохоос өмнө хатаагчаар дамжуулж болно.

Эжекторын хоолойд агаарын урсгалыг ажлын хэсгийн 3-ын ард суурилуулсан эжектор (тийрэлтэт насос) 5-аас бий болгож, өндөр даралтын агаарыг нийлүүлдэг. Нэмэгдсэн даралт нь 5-р цацагчийн хүлээн авагч 8-д үүсдэг. Хавхлагыг 7 онгойлгосны дараа хүлээн авагчаас гарч буй агаар нь цахилгаан дамжуулагч 5 руу ордог. Хийсэн агаар нь агаар мандлаас хоолой руу орж, хатаагч 1, Лавалын цорго 2, туршилтын объект 4 суурилуулсан ажлын хэсэг 3-аар дамжин өнгөрсний дараа Энэ нь гадагшлуулах агаартай холилдож, диффузор 6-аар дамжин агаар мандалд ордог.

Үзэж буй үечилсэн хоолойнууд нь харьцангуй бага эрчим хүчний зардлаар өндөр Mach тоо бүхий урсгалыг авах боломжийг олгодог боловч ийм хоолойн үйл ажиллагаа маш богино байдаг тул тоон шинж чанарыг олж авахад хэцүү болдог.

Тасралтгүй хоолойнууд нь тодорхой урсгалын параметрүүдийг илүү нарийвчлалтай гаргадаг. Тэдгээрийн ашиглалтын нөхцөлийг удаан хугацаанд өөрчлөхгүйгээр хадгалах боломжтой. Үргэлжилсэн дуунаас хурдан хоолойн диаграммыг доор харуулав. Өмнөх хоёр шиг схемийг зээлсэн. Хоолойг цахилгаан мотор 8 жолооддог бөгөөд түүний босоо ам дээр олон үе шаттай компрессор 6 байрладаг бөгөөд энэ нь хоолойн өндөр даралтын уналтыг бий болгодог бөгөөд энэ нь дуунаас хурдан хурдтай ажиллах боломжийг олгодог. Компрессороор дамжин өнгөрөх агаар маш их халдаг тул хоолойн дизайн нь агаарыг чиглүүлдэг хөргөгч 5-ыг агуулдаг. Хөргөсөн агаар нь Лавалын цорго 4-ийг дамжуулж, дуунаас хурдан хурдыг олж, туршилтын объект 2 суурилуулсан ажлын хэсэг 3 руу орж, дараа нь диффузор 1, эргэдэг иртэй 7 эргэх сувгийн тохой 9-ээр дамжин компрессор руу буцаж ирдэг.

Шок хоолой

Эдгээр нь өндөр температурт хийн урсгал дахь хийн динамик, физик, химийн процессыг судлах туршилтын суурилуулалт юм. Цочролын хоолойн аль нэг хувилбарын бүдүүвч дүрслэлийг Зураг дээр үзүүлэв. 5.

Энэ зурагт 1 нь өндөр даралтын тасалгаа юм; 2 - диафрагм; 3 - нам даралтын тасалгаа; 4 - диафрагм; 5 - цорго; 6 - туршилтын объект (загвар); 7 - цонх; 8 - вакуум камер; 9 - вакуум насос.

Хоолойн ажиллах зарчим нь дараах байдалтай байна: 1-р тасалгааны тооцооны даралтад хүрэхэд диафрагм 2 хагарч, хий 3-р тасалгаанд урсдаг. Үүссэн цочролын долгион нь ажлын хийгээр тархаж, халааж, шахдаг. Долгион нь нам даралтын тасалгааны төгсгөлд хүрэхэд хошууны үүдэнд байрлах диафрагм 4 нурж, цочролын долгион тусах ба ойсон цочролын долгионы ард шахсан болон халсан хий нь цорго 5-аар урсах болно. вакуум камер 8. Ойсон цочролын долгион нь контактын гадаргуутай уулзсаны дараа хугарах ба ойх ба энэ долгион нь хошуу руу буцах болно. Энэ мөчөөс эхлэн цорго дахь хийн тогтвортой хөдөлгөөн зогсдог. Урсгал нь тогтворгүй болж, хоолойн үйл ажиллагаа дуусна.

Шок салхины хонгилд зогсонги даралт хүртэл
ба тоормосны температур хүртэл

. Ашиглалтын хугацаа 6 орчим
.

Баллистик суурилуулалт.

Хэрэв аэродинамик суурилуулалтанд хийн урсгалын бүтээгдэхүүний хөдөлгөөнгүй эсвэл хязгаарлагдмал хөдөлгөөний загвартай харилцан үйлчлэлийг судалж байгаа бол баллистик суурилуулалтанд чөлөөт нислэгийн нөхцөлд хийн урсгалын загвартай харилцан үйлчлэлийг судлах боломжтой.

Баллистик суурилуулалт нь загваруудад шаардлагатай анхны хурдыг өгдөг шидэх төхөөрөмж, загварын нислэгийн кинематик шинж чанарыг бүртгэх хэмжих хэсгээс бүрдэнэ. Баллистик суурилуулалтын хэмжих хэсгийн гарах хэсэгт тоормосны болон загвар барих системийг байрлуулна. Загварын хурдатгалын зарчимд үндэслэн өндөр хурдтай шидэхэд ашигладаг шидэх төхөөрөмжийг хоёр ангилалд хувааж болно: хий-динамик, загвар нь хийгээр хурдасгадаг; цахилгаан соронзон хүчний нөлөөн дор загвар нь хурдасдаг электродинамик.

Хийн динамик шидэлтийн төхөөрөмжид нунтаг буу эсвэл хөнгөн хийн бууг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд загварыг хурдасгахын тулд хөнгөн хий (устөрөгч ба гели) ашигладаг бөгөөд дууны хурд нь нунтаг хийтэй харьцуулахад хамаагүй өндөр байдаг. Нунтаг буу дахь шидэх хамгийн дээд хурд нь хэтрэхгүй бол
, дараа нь хөнгөн хийн буу нь 10-12-аас дээш хурдтай загваруудыг хангаж чадна
. Гэсэн хэдий ч хөнгөн хийн бууны загвар шидэх хурдны өндөр утгыг олон үе шаттай загварын хурдатгалын зарчмыг хэрэгжүүлснээр олж авдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд энэ нь дараах байдалтай байна: Нэгдүгээрт, нунтаг буу нь поршений хөдөлгөөнийг хурдасгадаг. гэрэл (ажлын) хийгээр дүүрсэн камер, дуунаас хурдан хурдтай. Поршений өмнө үүссэн цочролын долгион нь ажлын хийг халааж, шахдаг. Ажлын хийтэй камер дахь температур ба даралт нь тооцоолсон утгад хүрэхэд диафрагм эвдэрч, камерыг бууны торноос тусгаарлана. Шахсан, халаасан хий нь бууны торонд орж, туршилтын загварыг өндөр хурдтай хурдасгадаг.

Баллистик суурилуулалт нь салхины хонгилоос хэд хэдэн давуу талтай байдаг. Эдгээр давуу талууд нь дараах байдалтай байна: 1) өргөн хүрээний тоогоор өөрчлөгдөх чадвар
Тэгээд
; 2) бодит тоормосны температурыг дуурайх чадвар; 3) загвар дээрх хийн урсгалын эвдрэлгүй; 4) загварын эргэн тойрон дахь урсгалын хийн динамик зургийг гажуудуулах загвар эзэмшигч, бэхэлгээний элементүүд байхгүй; 5) ирж буй урсгалын параметрүүдийг нэлээд нарийвчлалтай, найдвартай хянах боломж; 6) суурин бус үзэгдлийг судлах боломж.

Баллистик тавиурын сул талууд нь дараахь зүйлийг агуулдаг.

Буудсаны дараа загвар нь устгагдана;

Загвар нь жижиг хэмжээтэй тул түүний дотор хэмжих хэрэгслийг байрлуулахад хэцүү байдаг;

Урсгал дахь загварын хүссэн байрлалыг салхины хонгилоос илүү нарийн төвөгтэй байдлаар тогтоодог.

Лекцийн сэдэв: Акустик ачааллын туршилт.

Акустик ачааллын эх үүсвэрүүд

Байгалийн нөхцөлд сансрын хөлгийн бүтцийн элементүүд хүчтэй акустик ачаалалд өртдөг. Акустик ачаалал гэдэг нь пуужингийн хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад үүссэн дуу чимээний (акустик) талбайн пуужин, сансрын хөлөг, хөөргөх цогцолборын бүтэц, угсралт, засвар үйлчилгээний ажилтнуудад үзүүлэх нөлөөлөл юм. Пуужингийн хөдөлгүүрийн тийрэлтэт урсгалаас үүссэн акустик энерги нь давтамжийн спектр, дууны эрч хүч, дууны даралтын түвшин, өртөх хугацаа болон бусад үзүүлэлтээр тодорхойлогддог.

Дууны хүч буюу акустик цацрагийн эрчмийг нэгж хугацаанд түүний тархалтын чиглэлд перпендикуляр нэгж талбайгаар дамжуулж буй энергийн хэмжээгээр тодорхойлно. Синусоид хавтгай долгионы хувьд дууны хүч

, Хаана
- хувьсах дууны даралтын далайц, - орчны дундаж нягтрал, - тухайн орчинд дууны хурд. Техникийн зорилгоор Вебер-Фехнерийн хуулийг ашиглах нь маш тохиромжтой байсан бөгөөд энэ нь хүний ​​чихний дуу чимээний мэдрэмжийн хүч нэмэгдэх нь хоёр энергийн харьцааны логарифмтай пропорциональ байна. өдөөлтийг харьцуулж байна. Дууны даралтын түвшин децибелээр илэрхийлэгдэж, сонсголын хязгаарт хамаарна:

.

Тийрэлтэт онгоцны кинетик энергийн 1% хүртэл нь акустик талбар үүсэхэд зарцуулагддаг. Ажиллаж байгаа хөдөлгүүрийн дуу чимээний давтамжийн спектр нь ихэвчлэн өргөн зурвасын, жигд (цагаан дуу чимээ гэж нэрлэгддэг) байдаг. Гэсэн хэдий ч олон цорго хөдөлгүүрийн системийн зарим тохируулгатай эсвэл тийрэлтэт урсгалыг эхлүүлэх төхөөрөмжийн элементүүдтэй харилцан үйлчлэх үед дуу чимээний гөлгөр спектрт салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүд гарч ирдэг - бие даасан давтамж дахь ялгаралт, эрчим нь заримдаа 100 дахин ба түүнээс дээш байдаг. тасралтгүй спектрийн эрчмийн түвшнээс илүү. Объектын хувьд хамгийн том аюул нь салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр илэрхийлэгддэг бөгөөд энэ нь түүний чичиргээ, бүр сүйрэлд хүргэдэг, ялангуяа бүрэлдэхүүн хэсгийн давтамж нь бүтцийн байгалийн давтамжтай давхцаж байвал. Тоног төхөөрөмж болон хяналтын системийн зарим элементүүд нь акустик ачаалалд хамгийн мэдрэмтгий байдаг.

Хөдөлгүүрийн систем ажиллаж байх үед чимээ шуугиан нь зөвхөн тийрэлтэт урсгалаас гадна бас үүсдэг чичиргээ, тухайлбал, хилийн давхарга дахь даралтын хэлбэлзлийн нөлөөллөөс үүссэн цорго, дамжуулах хоолойн чичиргээ, эргэлдэх элементүүдийн тэнцвэргүй байдлаас үүдэлтэй хөдөлгүүрийн шууд чичиргээ, холбох хэрэгслийн ажиллагаа гэх мэт. Гэсэн хэдий ч эдгээр чичиргээний эх үүсвэрүүд нь бага байдаг. далайцтай ба өндөр давтамжтай. Үндсэн зүйлүүд, өөрөөр хэлбэл. Нисэх онгоцонд акустик нөлөөллийн үр дүнд хамгийн аюултай чичиргээ үүсдэг тул хөдөлгүүрийн системийн акустик талбарыг судлахад ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Төхөөрөмжийн акустик ачааллыг судлах онолын аргууд нь бүрэн найдвартай биш юм. Тооцоолох нь одоогоор маш хэцүү бөгөөд туршилтын судалгаа шаарддаг бүрэн дүр эсгэдэггүй үзэгдлийн цогцыг тэмдэглэе: 1) санамсаргүй үйл ажиллагааны улмаас "динамик нэмэлт" -ээс болж төхөөрөмжийн элементүүдийн ачаалал нэмэгдэж байна. (дуу чимээ) акустик ачаалал; 2) төхөөрөмжийн бүрхүүлийн акустик нэвчилт, чичиргээнээс үүдэлтэй электрон төхөөрөмж, автоматжуулалтын элементүүд, төхөөрөмжүүдэд хүсээгүй механик резонансын илрэл; 3) дулаан дамжуулах үйл явцад акустик нөлөө үзүүлэх; 4) шингэний хүйтэн (доод) ба халуун (дээд) давхарга, ялангуяа криогенийг холих процесст танкийн акустик ил тод байдлын нөлөөлөл; 5) эдгээр шингэний дуу шингээх үзэгдлийн улмаас танк дахь криоген шингэнийг акустик халаах; 6) хөдөлгүүрийн шахуургын оролтын хэсэгт шингэний акустик кавитаци.

Акустик туршилтын төрлүүд ба тэдгээрийн товч шинж чанарууд

Бүтээгдэхүүнд үзүүлэх акустик нөлөөллийг судлахын тулд дараахь туршилтыг явуулна.

Газар дээр суурилсан бүрэн хэмжээний бүтээгдэхүүн дээр шууд;

Хөдөлгүүр ажиллаж байгаа нээлттэй тавцан дээр;

Янз бүрийн дуу чимээний эх үүсвэр бүхий хаалттай хайрцагт;

Акустик камерт.

Газар дээр суурилсан бүрэн хэмжээний туршилтууд нь ашиглалтын нөхцөлд хамгийн ойр дотно хандах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр баталгаатай болно бүрэн шалгахсамбар дээрх тоног төхөөрөмжийн бүтцийн бат бөх байдал, ажиллагаа. Ийм туршилтууд нь сансрын хөлөгт акустик нөлөөллийг турших ерөнхий хөтөлбөрийн эцсийн туршилтууд юм. Ийм туршилтын сул тал нь өндөр өртөгтэй байдаг, учир нь бүх туршилтын явцад акустик талбар үүсгэдэг хөдөлгүүрүүд хамгийн их хүчээр ажиллах ёстой. Газар дээрх акустик ачааллын нислэгийн нөхцөлийг бараг хуулбарладаггүй.

Хөдөлгүүр ажиллаж байгаа нээлттэй вандан сандал дээр турших нь илүү хэмнэлттэй байдаг. Ийм тавиур дээр том хэмжээний бүтээгдэхүүнийг турших боломжтой. Туршилтыг хурдасгах, шаардлагатай ачааллын түвшинг дагаж мөрдөх нь дуу чимээний эх үүсвэртэй харьцуулахад шалгагдсан объектын байрлалыг сонгох замаар хийгддэг. Туршилтын горимыг бүтээгдэхүүний гадаргуу дээрх хяналтын цэгүүдэд дууны ачаалал, хэв гажилтыг бүрэн хэмжсэний үндсэн дээр тогтоодог.

Хаалттай хайрцагт туршилт хийх нь нээлттэй тавиуртай харьцуулахад өндөр түвшний акустик ачааллыг бий болгож, туршилтын хугацааг богиносгодог. Эдгээр туршилтуудын сул тал нь байгалийн нөхцөлтэй харьцуулахад дууны талбайн зарим гажуудал юм.

Бүрэн хэмжээний нөхцөлийг бүрдүүлсэн тусгай акустик камерт хийсэн туршилтууд нь шалгагдсан объектын гүйцэтгэлийн талаархи хамгийн найдвартай мэдээллийг олж авах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч эдгээр танхимуудын хязгаарлагдмал эзэлхүүн нь том объектуудыг турших боломжийг олгодоггүй.

Доорх нь акустик туршилт хийх нээлттэй хайрцагны бүдүүвч диаграммыг харуулсан Зураг 1-ээс авсан болно.

Туршилтанд хамрагдсан бүтээгдэхүүнүүд 4 нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн 1-ийн хошуунаас урсаж буй тийрэлтэт 3-ын эргэн тойронд бэхэлгээний хүрээ 5 дээр байрладаг. Хийг гадагшлуулахын тулд диффузор 2-ыг ажлын талбайн параметрүүд ба урвал шалгагдсан объектуудыг микрофон болон стрип хэмжигч мэдрэгч ашиглан хянадаг. Дуу чимээний эх үүсвэр нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн яндангийн урсгал юм. Яндангийн цорго гарах ойролцоо дуу чимээний түвшин ойролцоогоор 160 - 175 байна.
. Тийрэлтэт урсгалын ийм хүчтэй акустик цацраг нь турбулент урсгалын бүтцийн нэг төрлийн бус байдалтай холбоотой бөгөөд тогтворгүй турбулент эргүүлгүүдийн харилцан үйлчлэлийн үр дүн гэж үзэж болно. Энэ нь акустик хүчийг тэмдэглэх нь зүйтэй
турбулент тийрэлтэт урсгалыг томъёогоор тодорхойлно
, Хаана
;- тийрэлтэт онгоц дахь орчны нягтрал; - хөдөлгүүрийн цоргоноос хийн гарах хурд;
- цорго зүсэх диаметр; Тэгээд - тус тус хүрээлэн буй орчны нягтрал, хүрээлэн буй орчинд дуу чимээний тархалтын хурд.

Цувралт гэж нэрлэгддэг камерын нэг хэсэг болох хаалттай хайрцагны диаграммыг Зураг 2-т үзүүлэв.

Зураг 2

Энэ зурагт байрлал 1 нь туршилтын хайрцаг, 2 нь камерын их бие, 3 нь хаалга, 4 нь дуут дохионы дуут дохио, 6 нь хийн тийрэлтэт дохио, 7 нь дууны генераторын хайрцаг, 8 нь яндангийн хоолой юм.

Хийн тийрэлтэт дохиолол нь дууны даралтын түвшинг 180 хүртэл үүсгэдэг
өргөн давтамжийн мужид илүү өндөр байна. Сиренуудыг динамик ба статик гэж хуваадаг бөгөөд энэ нь конус хэлбэрийн хошуугаар агаарын урсгалыг дууны хурдаар үлээх үед агаарын урсгалд тогтворгүй байдлын үечилсэн даралтын хуваарилалт үүсдэг. хушууны урд. Эдгээр хэсгүүдэд резонаторыг байрлуулснаар резонаторыг тойрсон орон зайд дууны долгион ялгардаг. Динамик сирена нь салангид давтамжийн спектр болон өргөн зурвасын давтамжийн спектрийг хуулбарлаж чаддаг. Ийм дуут дохионы ажиллах зарчим дараах байдалтай байна. Цоорхойтой эргэдэг дискийг тусгай тасалгааны (урьдчилан камер) цоргоноос урсаж буй агаарын урсгалд суурилуулсан. Урд талын тасалгааны эргэн тойронд хушууны тоо ба тэдгээрийн тархалтын хэмжээ нь дискний нүхний тархалтын тоо ба алхамтай тэнцүү байна. Цоорхойг ээлжлэн нээх, хаах нь тийрэлтэт онгоцны хийн динамик үзүүлэлтүүдийн огцом өөрчлөлт, улмаар дуут дохионы хоолойд даралтын цохилт үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь агаарын орчинд дуу чимээний чичиргээ үүсгэдэг. Дууны чичиргээний давтамж нь нүхтэй дискний эргэлтийн хурдаас хамаарна.

Цуурах камеруудад дуу чимээ нь хананаас тусдаг бөгөөд туршилтын объектын эргэн тойрон дахь дууны талбар нь дууны долгионы хөндлөнгийн хэв маягийг илэрхийлдэг. орчны чичиргээ нэмэгдэх нөлөө гарч байна.

Цуурайх тасалгааны хайрцгийн хананы зузаан нь 80 хүртэл хүрч болно
дуу чимээний түвшинд 170
. Дотор талдаа хананы гадаргуу нь дууны долгионыг маш сайн тусгадаг бүрээстэй байдаг. Энэ нь ханыг гипс хийж, дараа нь индүүдэх замаар хийгддэг. Заримдаа хана нь нүүрэн талын хавтангаар хучигдсан байдаг. Ийм хана бараг бүхэлдээ (99%) дууны долгионыг тусгадаг. Үүний үр дүнд тасалгаанд сарнисан дууны орон үүсдэг, өөрөөр хэлбэл тасалгааны аль ч цэгт дууны даралтын түвшин ижил байх талбар үүсдэг. Тасалгааны хэмжээсийг туршилтын объектын хэмжээсийн дагуу сонгоно. Дунджаар цуурайтах камерын эзэлхүүн нь туршилтын объектын эзэлхүүнээс дор хаяж 8 дахин их байх ёстой. Акустик талбайг жигд байлгахын тулд танхимууд харьцангуй бага хэмжээтэй (1000-аас бага) байна.
) зэрэгцээ бус ханаар баригдсан бөгөөд энэ нь дууны цуурайтах нөхцлийг сайжруулдаг. Том хэмжээтэй камерыг ихэвчлэн тэгш өнцөгт хэлбэрээр хийдэг. Ийм танхимд дууны талбайн тархалтыг нэмэгдүүлэхийн тулд заримдаа диффузоруудыг ашигладаг - тасалгааны дотоод гадаргуу дээр суурилуулсан хатуу шаантаг. Томъёог ашиглан хэмжилтийн доод давтамжийн мужийг хангах нөхцлөөс цуурайлах камерын ойролцоогоор эзлэхүүнийг тодорхойлж болно.
, Хаана - тасалгааны хэмжээ, - доод хязгаарын давтамж.

Цуурайх камерыг ихэвчлэн бүрэн хэмжээний онгоцны бүтцийг туршихад ашигладаг. Дууны даралтын генераторыг тасалгааны дотор өөр өөр газарт суурилуулсан эсвэл танхимаас гадна суурилуулж болно. Ийм танхимд хүрсэн дуу чимээний түвшин 177 байна
. Хянах боломжтой дуу чимээний спектр - 40-10000 хүртэл
. Ийм танхимууд нь шаардлагатай акустик хүчийг мэдэгдэхүйц бууруулахаас гадна үйл ажиллагааны ажилтнуудад хүчтэй дуу чимээний нөлөөллөөс бараг зайлсхийх боломжийг олгодог. Камерын ойролцоо дуу чимээний түвшин 50-аас хэтрэхгүй
.

Лекцийн сэдэв: Сансрын хөлгийн дулааны гүйцэтгэлийн ерөнхий шинж чанар. Сансрын хөлгүүдийн дулааны вакуум туршилтын асуудал.

ТАЙЛАН ИРҮҮЛСЭН Ames M. W. Jr. (Milton W. Ames, Jr.) ОршилТехнологийн хөгжилд үндсэн чиглэл буюу үндэсний зорилтыг тодорхойлох нь их нөлөө үзүүлдэг болохыг нисэх, сансар судлалын түүхээс харж болно. Энэ нь урьд өмнө тохиолдсон тул 2000 онд ч мөн адил байх болно гэж би таамаглаж байна. орчин үеийн технологиЭнэ нь системтэй хандлагыг шаарддаг тул ирээдүйн сансрын судалгаанд дизайны янз бүрийн асуудлуудыг төсөлтэй бүхэлд нь, түүнчлэн хөгжил, ашиглалтын асуудлуудтай нягт уялдуулан авч үзэх бөгөөд үүний үр дүнд эдгээрийн уулзвар дахь асуудлыг шийдвэрлэх болно гэж би бодож байна. янз бүрийн шинжлэх ухаан улам бүр чухал болох болно. Практик дизайны сорилтууд нь шинэ хэлбэрийг бий болгоно нисэх онгоцшинэ материал боловсруулах шаардлагатай бөгөөд энэ нь эргээд шинэ асуудлуудыг бий болгож, суурь болон хавсарга судалгааны аль алинд нь хуучин асуудлуудын олон сонирхолтой талыг нээнэ. МатериалТехнологийн хөгжлийн үндэс нь материалын шинж чанарын талаархи мэдлэг юм. Бүх сансрын хөлөг нь янз бүрийн нөхцөлд янз бүрийн материалыг ашигладаг. Сүүлийн хэдэн жилд судлагдсан материалын тоо, бидний сонирхсон шинж чанарууд эрс нэмэгдсэн. Бүтээхэд ашигласан техникийн материалын тоо хурдацтай өсч байна сансрын хөлөг, түүнчлэн сансрын хөлгийн дизайн болон материалын шинж чанаруудын харилцан хамаарал нэмэгдэж байгааг Хүснэгтэнд үзүүлэв. 1. 1953 онд хөнгөн цагаан, магни, титан, ган, тусгай хайлш зэрэг нь анхдагч сонирхол татсан. нисэхийн материал. Таван жилийн дараа 1958 онд тэдгээрийг пуужингийн шинжлэх ухаанд өргөнөөр ашигласан. 1963 онд эдгээр бүлэг материал бүрд аль хэдийн олон зуун элемент эсвэл бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хослолууд багтсан бөгөөд сонирхсон материалын тоо хэдэн мянгаар нэмэгджээ. Шинэ, сайжруулсан материал одоо бараг хаа сайгүй шаардлагатай байгаа бөгөөд энэ нь ирээдүйд өөрчлөгдөх магадлал багатай юм.

Хүснэгт 1

Сансрын хөлгийн бүтцэд ашигласан материал

Материал	1953 он	1958 он	1963 он
Бериллий			+
Дулааны зохицуулалтыг хангах материал			+
Дулааны цахилгаан материал			+
Фотоволтайк материал			+
Хамгаалалтын бүрээс			+
Керамик			+
Утасаар бэхэлсэн материал			+
Абляци хийх боломжтой бүрээс (абляци хийх материал)			+
Давхардсан материал		+	+
Полимер		+	+
Галд тэсвэртэй металлууд		+	+
Тусгай хайлш	+	+	+
болох	+	+	+
Титан хайлш	+	+	+
Магнийн хайлш	+	+	+
Хөнгөн цагааны хайлш	+	+	+

Материалын шинжлэх ухаан, технологийн салбарт шинэ мэдлэг хэрэгтэй байгаа нь манай их дээд сургуулиуд, хувийн компаниуд, бие даасан судалгааны байгууллагууд, янз бүрийн төрийн байгууллагуудад гарч байна. Хүснэгт 2-т НАСА-гийн шинэ материалын судалгааны мөн чанар, цар хүрээний талаархи зарим санааг өгдөг. Эдгээр бүтээлүүдэд суурь болон хэрэглээний судалгаанууд багтдаг. Хамгийн их хүчин чармайлт энэ газарт төвлөрч байна суурь судалгаахатуу биеийн физик, химийн чиглэлээр. Энд материйн атомын бүтэц, атом хоорондын хүчний харилцан үйлчлэл, атомуудын хөдөлгөөн, ялангуяа атомын хэмжээтэй тохирч буй согогуудын нөлөөг сонирхдог.

хүснэгт 2

Материалын судалгааны хөтөлбөр

Материалын физик, хими	Атом ба электрон бүтэц, термодинамик ба кинетик
Барилгын материал	Тодорхой хүч чадал өндөртэй материал Халуунд тэсвэртэй хайлш Керамик Полимер Дуунаас хурдан тээврийн нисэх онгоцны материал
Цахилгаан хэрэгсэлд ашигладаг материалууд	Хэт дамжуулагч ба лазер Хагас дамжуулагч Термион материал
Материалын хэрэглээний талаархи судалгаа	Сансар огторгуй дахь сүйрэл Сарны нөөц

Дараагийн ангилалд титан, хөнгөн цагаан, бериллий, халуунд тэсвэртэй, галд тэсвэртэй хайлш, керамик, полимер зэрэг өндөр өвөрмөц бат бэх бүхий бүтцийн материалууд орно. Тусгай бүлэгт дуунаас хурдан тээврийн нисэх онгоцны материалыг оруулах ёстой. НАСА-гийн хөтөлбөрт электроникийн салбарт хэрэглэгдэх материалын ангилалыг сонирхох сонирхол нэмэгдэж байна. Хэт дамжуулагч ба лазерын судалгаа хийгдэж байна. Хагас дамжуулагчийн бүлэгт органик болон органик бус материалыг хоёуланг нь судалдаг. Мөн термионикийн чиглэлээр судалгаа хийж байна. Эцэст нь, материалын судалгааны хөтөлбөр нь асуудлыг ерөнхий өнцгөөс нь авч үзэх замаар төгсдөг практик хэрэглээматериал. Материалын судалгааны ирээдүйн боломжуудыг харуулахын тулд би атомын орон зайн байрлалын металлын үрэлтийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөөллийн судалгаанд анхаарлаа хандуулах болно. Хэрэв металлын гадаргуутай харьцах үрэлтийг багасгах боломжтой байсан бол энэ нь хөдөлж буй эд анги бүхий бараг бүх төрлийн механизмыг сайжруулах боломжтой болно. Ихэнх тохиолдолд контактын гадаргуугийн хоорондох үрэлт их байдаг бөгөөд үүнийг багасгахын тулд тосолгооны материалыг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч тосолгооны бус гадаргуугийн үрэлтийн механизмыг ойлгох нь бас сонирхолтой юм. Зураг 1-д Льюис судалгааны төвд хийсэн судалгааны зарим үр дүнг харуулав. Агаар мандлын хий нь гадаргууг бохирдуулж, үрэлтийн шинж чанарыг нь эрс өөрчилдөг тул туршилтыг гүн гүнзгий вакуум нөхцөлд хийсэн. Эхний чухал дүгнэлт бол цэвэр металлын үрэлтийн шинж чанар нь тэдгээрийн байгалийн атомын бүтцээс ихээхэн хамаардаг (Зураг 1-ийн зүүн талыг харна уу). Металл хатуурах үед заримын атомууд зургаан өнцөгт орон зайн тор үүсгэдэг бол заримын атомууд куб тор үүсгэдэг. Зургаан өнцөгт тортой металлын үрэлт нь куб тортой металаас хамаагүй бага байдаг нь батлагдсан.

Дараа нь атомууд нь суурийн хооронд өөр өөр зайтай зургаан өнцөгт призмийн оройд байрладаг хэд хэдэн металлыг судалсан. Призмийн өндрийг нэмэгдүүлэхийн хэрээр үрэлт багасдаг болохыг судалгаагаар тогтоосон (Зураг 1-ийн төв хэсгийг үз). Призмийн суурийн хоорондох зайг хажуугийн нүүрний хоорондох зайд хамгийн их харьцаатай металлууд хамгийн бага үрэлттэй байдаг. Энэхүү туршилтын үр дүн нь металлын хэв гажилтын онолын дүгнэлттэй нийцэж байна. Дараагийн шатанд титаныг судалгааны объектоор сонгосон бөгөөд энэ нь зургаан өнцөгт бүтэцтэй, үрэлтийн шинж чанар муутай байдаг. Титаны үрэлтийн шинж чанарыг сайжруулахын тулд тэд түүний хайлшийг бусад металлуудтай судалж эхэлсэн бөгөөд тэдгээрийн оролцоо нь атомын торны хэмжээг нэмэгдүүлэх ёстой байв. Хүлээгдэж байсанчлан призмүүдийн суурийн хоорондох зай нэмэгдэхийн хэрээр үрэлт эрс багассан (Зураг 1-ийн баруун талыг харна уу). Одоогоор титан хайлшийн шинж чанарыг сайжруулах нэмэлт туршилтууд хийгдэж байна. Жишээлбэл, бид хайлшийг "захиалах" боломжтой, өөрөөр хэлбэл. дулааны боловсруулалтыг ашиглан өөр өөр элементийн атомуудыг илүү тохиромжтой байдлаар байрлуулж, үрэлтэд хэрхэн нөлөөлж байгааг судлах. Энэ чиглэлийн шинэ дэвшил нь эргэдэг эд анги бүхий машинуудын найдвартай байдлыг сайжруулж, ирээдүйд асар их боломжийг нээх болно. Бид сүүлийн үед халуунд тэсвэртэй материал бүтээх тал дээр асар их ахиц дэвшил гаргасан мэт санагдаж болох ч ирэх 35 жилийн сансрын хайгуулын ахиц дэвшил нь өндөр температурт ажиллах боломжтой шинэ материалыг хөгжүүлэхтэй нягт холбоотой байх болно. өндөр температуролон цаг, зарим тохиолдолд жил. Зураг 2-т энэ нь хэр чухал болохыг харуулж байна. Энд байгаа ордны тэнхлэг нь ажлын цагийг цагаар, абсцисса тэнхлэгийг харуулна ажлын температурЦельсийн градусаар. 1100-аас 3300 ° C-ийн сүүдэртэй бүсэд зөвхөн галд тэсвэртэй металлыг ашиглаж болно. Y тэнхлэг дээр хэвтээ шугам нь ажлын үргэлжлэх хугацааг нэг жилтэй тэнцүүлнэ. Цөмийн пуужингийн хөдөлгүүрийн ажиллах параметрийн хүрээ нь 2100-аас 3200 ° C-ийн температур, 15 минутаас 6 цаг хүртэл ажиллах хугацаагаар хязгаарлагддаг. (Эдгээр тоонууд нь маш ойролцоо бөгөөд зөвхөн ашиглалтын параметрийн хүрээний хил хязгаарыг тодорхойлоход зориулагдсан болно.) "Hipersonic aircraft" гэсэн шошго бүхий хэсэг нь арьсны материалын ашиглалтын нөхцлийг тодорхойлдог. Энэ нь илүү урт ажил шаарддаг. Дахин ашиглах боломжтой сансрын хөлгүүдийн хувьд ердөө 60-80 цаг ажиллах хугацаа заасан боловч бодит байдал дээр 1320-1650 хэм ба түүнээс дээш температурт хэдэн мянган цаг ажиллах шаардлагатай байж болно. 2-р зурагнаас сансрын хайгуулын хөтөлбөрийн тулгамдсан асуудлыг шийдвэрлэхэд галд тэсвэртэй металлын ач холбогдлыг дүгнэж болно. Эдгээр материалуудын зарим нь аль хэдийн ашиглагдаж байгаа бөгөөд цаг хугацаа өнгөрөх тусам улам сайжирч, илүү чухал болно гэдэгт итгэлтэй байна. Заримдаа та үүнийг сонсож болно орчин үеийн технологиМатериал бол үнэхээр шинжлэх ухаан биш, харин өндөр хөгжсөн урлаг юм. Энэ нь зарим талаараа үнэн байж болох ч материалын шинжлэх ухаан, материалын технологи аль хэдийн нэлээд амжилтанд хүрсэн гэдэгт би итгэлтэй байна өндөр түвшинхөгжил, 2000 оны зааг дээр манай улсын амьдралд томоохон үүрэг гүйцэтгэх болно. Сансрын хөлгийн загваруудОдоо сансрын хөлгийн дизайны асуудалд хандъя. Зураг 3-т орчин үеийн хөөргөх болон сансрын хөлгүүдийг зохион бүтээхэд үүсдэг дизайны гол асуудлуудыг харуулав. Үүнд: нислэгийн бүтэц, динамик, механикт үйлчлэх ачаалал; өндөр дулааны ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай бүтцийг хөгжүүлэх; сансрын нөхцөл байдлын нөлөөллөөс хамгаалах, түүнчлэн ирээдүйн хэрэглээнд ашиглах шинэ загвар, материалын хослолыг боловсруулах.

Сансрын хөлгийн загварыг боловсруулах нь хөгжлийн эхний шатандаа байгаа бөгөөд нисэх онгоц болон баллистик пуужингийн дизайны туршлагад тулгуурладаг. 4-р зурагнаас харахад орчин үеийн том оврын пуужингууд нь баллистик пуужинтай олон талаар холбоотой байдаг. TO өвөрмөц онцлогТэдний тохиргоонд атмосферийн таталцлыг бууруулдаг том харьцаа, түлш эзэлдэг их хэмжээний эзэлхүүн багтдаг. Түлшний жин нь пуужингийн хөөргөх жингийн 85-90% байж болно. Бүтцийн хувийн жин нь маш бага тул үндсэндээ нимгэн ханатай уян хатан бүрхүүл юм. Өнөөдрийн байдлаар тойрог замд хөөргөсөн ачааны нэгж жинд ногдох зардал эсвэл Сар, гариг ​​руу нисэх зам өндөр байгаа тул үндсэн бүтцийн жинг хүлээн зөвшөөрөгдөх хэмжээнд хүртэл бууруулах нь онцгой ач холбогдолтой юм. Шингэн устөрөгч ба хүчилтөрөгчийг бага хувийн жинтэй түлшний бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашиглах үед дизайны асуудал бүр ч хурцаар үүсдэг бөгөөд ингэснээр түлшийг багтаахын тулд их хэмжээний эзэлхүүн шаардлагатай болдог.

Ирээдүйн пуужингийн зохион бүтээгч олон шинэ, нарийн төвөгтэй асуудалтай тулгарах болно. Хөдлөх машинууд илүү том, илүү төвөгтэй, илүү үнэтэй болох магадлалтай. Тэдгээрийг буцаах тээвэрлэлт, засварын өндөр зардалгүйгээр дахин ашиглахын тулд дизайн, материалын технологийн чухал асуудлуудыг шийдвэрлэх шаардлагатай болно. Ирээдүйн янз бүрийн төрлийн сансрын хөлөгт тавигдаж буй ер бусын шаардлага нь шинэ төрлийн загвар, үйлдвэрлэлийн процессын эрэл хайгуулыг аль хэдийн эрчимжүүлсэн. Сансар огторгуйд биднийг хүлээж буй солир, хатуу болон дулааны цацраг зэрэг аюулаас хамгаалах шаардлага нь сансрын хөлгийн загварыг бий болгох судалгааг ихээхэн эрчимжүүлдэг. Жишээлбэл, шингэн устөрөгч болон бусад криоген шингэнийг сансар огторгуйд удаан хугацаагаар хадгалах үед ус зайлуулах системээр дамжуулан түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэвчилт, түлшний сав дахь солирын цоорхойг бараг арилгах хэрэгтэй. Онцгой бага дулаан дамжуулалттай тусгаарлагч материалыг хөгжүүлэхэд мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан. Одоо хөөргөх талбай болон дэлхийг тойрон хэд хэдэн эргэлт хийх үед түлшний нөөцийг хангах боломжтой болсон. Гэсэн хэдий ч, нэг жил хүртэлх хугацаанд сансрын нөхцөлд удаан хугацаагаар хадгалах үед танк, дамжуулах хоолойн бүтцийн элементүүдээр дамжин дулааны урсгалтай холбоотой маш нарийн төвөгтэй асуудал үүсдэг. Ирэх жилүүдэд энэ асуудлыг шийдвэрлэхэд ихээхэн анхаарах ёстой. Сансрын нислэгийн бусад асуудлууд, тухайлбал, тойрог замд оруулах явцад том сансрын хөлөг эсвэл тэдгээрийн эд ангиудыг нугалах, дараа нь сансарт угсрах зэрэг нь шинэ дизайны шийдлүүдийг шаарддаг. Үүний зэрэгцээ сансрын нислэгийн үед сансрын хөлөгт таталцлын болон аэродинамик хүчний аль алинд нь нөлөөлдөггүй бөгөөд энэ нь талбайг өргөжүүлдэг. боломжит шийдлүүддизайн хийх үед. Зураг 5-д зөвхөн сансрын нөхцөлд л боломжтой ер бусын дизайны шийдлийн жишээг үзүүлэв. Энэ бол дэлхий дээр өгөх боломжтой хэмжээнээс хамаагүй том хэмжээтэй тойрог замын радио дурангийн сонголтуудын нэг юм. Ийм төхөөрөмж нь од, галактик болон бусад селестиел биетүүдийн байгалийн радио цацрагийг судлахад хэрэгтэй. Одон орон судлаачдын сонирхдог радио давтамжийн зурвасын нэг нь 10 МГц ба түүнээс доош давтамжтай байдаг. Ийм давтамжтай радио долгион нь дэлхийн ионосфероор дамждаггүй. Бага давтамжийн радио долгионыг хүлээн авахын тулд маш том тойрог замын антенн шаардлагатай. 5-р зургийн зүүн тал нь хүлээн авсан цацрагийн давтамжтай харьцуулахад антенны диаметрийн муруйг харуулж байна. Эндээс харахад давтамж буурах тусам антенны диаметр нэмэгдэж, 10 МГц-ээс бага давтамжтай радио долгионыг хүлээн авахын тулд 1.5 км-ээс дээш диаметртэй антен хэрэгтэй болно.

Ийм хэмжээтэй антенныг тойрог замд гаргах боломжгүй бөгөөд ердийн загварын зарчмуудыг ашиглан жин нь хамгийн том пуужингийн хүчин чадлаас хамаагүй илүү байх болно. Хэдийгээр таталцлын хүч байхгүй байсан ч ийм антенны загвар зохион бүтээх нь ихээхэн бэрхшээл учруулдаг. Жишээлбэл, хэрэв та антенны тусгалыг зөвхөн 0.038 мм зузаантай хөнгөн цагаан тугалган цаасаар хийсэн бол 1.6 км диаметртэй гадаргуугийн материалын жин нь хүлээн авсан давтамж багатай тул 214 тонн болно радио ялгаруулалт, антенны гадаргууг тор болгон хийж болно. Том задгай байгууламжийн салбарт сүүлийн үеийн дэвшил нь торыг нимгэн утаснаас хийх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд антенны гадаргууг бүрдүүлдэг материал нь 90-140 кг жинтэй болно. Энэхүү загвар нь антенныг тойрог замд гаргаж, дараа нь угсрах боломжийг олгоно. Үүний зэрэгцээ тогтворжуулах, цахилгаан хангамжийн системтэй хамт антенны нягт савлагаатай байх боломжтой. Сансарт гарсан хатуу цацраг нь сансарт хөөргөсөн тээврийн хэрэгслийн сүйрлийн гол хүчин зүйл хэвээр байх болно. Энэхүү сүйрэл нь зарим талаараа цацрагийн бүс дэх өндөр энергитэй протоноор сансрын хөлгүүдийг бөмбөгдсөн, мөн нарны цацрагтай холбоотой юм. Ийм бөмбөгдөлтөнд үзүүлэх нөлөөллийн судалгаа нь устгах механизмын мөн чанарыг судалж, хамгаалалтын дэлгэц болгон ашигладаг материалын шинж чанарыг тодорхойлох шаардлагатай байгааг харуулж байна.

1 - хэт дамжуулагч ороомог; 2 - соронзон орон; 3 - сансрын хөлгийн эерэг цэнэг; 4 - шингээх дэлгэц; 5 - плазмын хамгаалалт.

Хамгаалалтын шинэ аргуудыг боловсруулахдаа хэт дамжуулагч соронз ашиглан хамгаалах боломжийг судлах ажлыг багтаасан байх ёстой бөгөөд энэ нь хамгаалалтын хэрэгслийн жинг мэдэгдэхүйц бууруулж, улмаар урт хугацааны нислэгт зориулагдсан сансрын хөлгийн ачааллыг нэмэгдүүлэх болно. Зураг 6 үүнийг харуулж байна шинэ санаа, плазмын хамгаалалт гэж нэрлэдэг. Соронзон ба цахилгаан статик талбайн хослолыг протон, электрон гэх мэт цэнэглэгдсэн хэсгүүдийг хазайлгахад ашигладаг. Плазмын хамгаалалтын үндэс нь харьцангуй хөнгөн хэт дамжуулагч ороомогоос үүссэн соронзон орон бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийг бүхэлд нь хүрээлдэг. Торойд сансрын станцууд дээр багийн болон тоног төхөөрөмж нь соронзон орны хүч багатай бүсэд байрладаг. Сансрын хөлөг нь эргэн тойрон дахь соронзон орон руу электронууд шахагдсанаас болж эерэг цэнэгтэй болдог. Эдгээр электронууд нь сансрын хөлгийн эерэг цэнэгтэй тэнцэх хэмжээний сөрөг цэнэгийг авч явдаг. Аппаратыг тойрсон орон зайгаас эерэг цэнэг зөөвөрлөх протонууд нь төхөөрөмжийн эерэг цэнэгээр түлхэгдэнэ. Төхөөрөмжийн эргэн тойрон дахь орон зайд хөдөлж буй электронууд нь цахилгаан статик орон зайг гадагшлуулж болох боловч энэ нь тэдний зам мөрийг гулзайлгах соронзон орон сэргийлдэг. Ийм хамгаалалтын системийн жин нь сансрын хөлгийн эзэлхүүнээс хамаарах хамаарлыг 6-р зургийн доод хэсэгт графикаар үзүүлэв. Харьцуулахын тулд харгалзах жинг өгсөн болно хамгаалалтын дэлгэц, энэ нь цацрагийн зам дахь материалын давхарга юм. Электрон урсгалын хөдөлгөөнийг хянахын тулд маш дунд зэргийн хүчтэй соронзон орон шаардлагатай байдаг тул ердийн тохиолдолд плазмын хамгаалалтын жин нь ердийн шингээгч дэлгэцийн жингийн 1/20 орчим байх болно. Плазмын хамгаалалтын санаа нь ирээдүйтэй боловч сансар огторгуйд хэрхэн ажилладаг талаар үл мэдэгдэх олон зүйл байсаар байна. Үүнтэй холбогдуулан электрон үүл тогтворгүй болох эсвэл тоос, сансар огторгуйн плазмтай харилцан үйлчлэлцэх боломжтой эсэх талаар онолын болон туршилтын судалгаа хийгдэж байна. Одоогоор ямар ч үндсэн бэрхшээл илрээгүй байгаа бөгөөд сансрын цацрагийг плазмын хамгаалалтаар эсэргүүцэх боломжтой бөгөөд жингийн шинж чанар нь бусад төрлийн хамгаалалтаас хамаагүй дээр байх болно гэж найдаж болно. Агаар мандлын дахин нэвтрэлтОдоо дэлхийн болон бусад гаригийн агаар мандалд орох сансрын хөлөгтэй холбоотой асуудал руу орцгооё. Энд байгаа гол бэрхшээл нь мэдээжийн хэрэг агаар мандалд дахин орох үед үүсэх дулааны урсгалаас хамгаалах явдал юм. Сансрын хөлгийн асар том кинетик энергийг бусад төрлийн энерги, голчлон механик болон дулааны энерги болгон хувиргах ёстой. өөрөөртөхөөрөмж шатах эсвэл гэмтэх болно. Ирээдүйн сансрын хөлгүүдийн нэвтрэх хурд 7.6-18.3 км/сек хооронд хэлбэлзэнэ. Бага хурдтай үед дулааны урсгалын гол хэсэг нь конвектив дулааны урсгал боловч ~ 12.2 км/сек-ээс дээш хурдтай үед нумын цохилтоос үүсэх цацрагийн дулааны урсгал гол үүрэг гүйцэтгэж эхэлдэг. Орчин үеийн дулаанаас хамгаалах материалууд нь аэродинамик чанар муутай тээврийн хэрэгсэлд ~ 11 км/сек хүртэл хурдтай ажилладаг боловч 15.2-18.3 км/сек хурдтай ороход шинэ материал шаардлагатай болно. 7-р зураг нь ирээдүйд нисгэгчтэй сансрын хөлгүүдийн агаар мандалд орох асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд ихээхэн өргөлтийг хөгжүүлэх чадвартай төхөөрөмжүүдийг яагаад сонирхож байгааг ойлгоход тусална. Ординатын тэнхлэг нь хэт авианы хурдтай үед өргөх хүчний L/D (аэродинамик чанар) татах хүчний харьцааг, абсцисса тэнхлэг нь орох хурдыг харуулдаг. Аэродинамик үр ашгийг нэмэгдүүлэх хандлагын анхны шинж тэмдгүүд нь Меркури, Gemini, Аполло сансрын хөлгүүдийн жишээн дээр харагдаж байна. Ирээдүйд дэлхийг тойрсон тойрог замын нислэгүүд синхрон тойрог замын өндөрт хүрэх төлөвтэй байна. Сансар огторгуйн энэ бүсээс дэлхийн агаар мандалд орж буй хөлөг онгоцууд 10.4 км/сек хүртэл хурдтай байх болно (7-р зурагт "Синхрон тойрог зам" гэсэн шошготой босоо шугам байдаг). Ангараг гэх мэт бусад гаригаас буцаж ирсэн нисгэгчтэй сансрын хөлгүүдийн нэвтрэх хурд хамаагүй өндөр байдаг. Сугар гаригийн хөөргөх цаг, таталцлын хүчийг зөв сонгосноор тэд 12.2-13.7 км/сек хүрдэг бол Ангараг гарагаас шууд буцах үед хурд нь 15.2 км/сек-ээс давдаг. Ийм өндөр хурдтай нэвтрэх сонирхол нь гарагаас шууд буцах аргад илүү уян хатан байдагтай холбоотой юм.

Ийм өндөр хурдтай хөлөг онгоцны багийнхны хэт ачааллыг боломжийн хязгаарт байлгахын тулд Аполло сансрын хөлөгтэй харьцуулахад аэродинамик өргөх хүчийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байна. Нэмж дурдахад, өндөр хурдтай үед өргөх хүч (илүү зөв бол аэродинамик чанар L/D) нэмэгдэх нь баллистик буулттай тээврийн хэрэгслийн хувьд зөвшөөрөгдөх оролтын коридорыг өргөжүүлэх болно. Өргөх хүч нэмэгдэхийн хэрээр маневр хийх, буух нарийвчлал нэмэгддэг. Өргөх хүчин чадалтай сансрын хөлгийн нислэгийн хамгийн чухал үе шатуудын нэг бол ойртож, газардах явдал юм. Бага хурдтай өргөгчтэй сансрын хөлгүүдийн нислэгийн шинж чанар нь ердийн онгоцныхоос маш их ялгаатай тул тэдгээрийг судлахын тулд 8-р зурагт үзүүлсэн хоёр онгоц бүтээх шаардлагатай болсон. Дээд талын төхөөрөмж нь индекстэй HL-10, доод нь M2-F2 байна.

Эдгээр төхөөрөмжийг B-52 онгоцоор 14 км-ийн өндөрт өргөж, 0.8 хүртэлх Mach тоотой нийцэх нислэгийн хурдаар буулгах ёстой. HL-10 ба M2-F2 машинууд нь устөрөгчийн хэт ислээр ажилладаг жижиг пуужингийн хөдөлгүүрээр тоноглогдсон бөгөөд энэ нь хувьсах өргөх ба чирэх харьцааг дуурайх боломжийг олгодог. Эдгээр хөдөлгүүрүүдийг ашиглан траекторийн ойртох өнцөг, түүнчлэн статик тогтвортой байдлын хязгаарыг өөрчилж, ижил төстэй тохиргоотой ирээдүйн нисэгчтэй сансрын хөлгийн оновчтой нислэгийн шинж чанарыг тодорхойлох боломжтой. Ийм хэлбэрийн хөлөг онгоцууд ирээдүйн сансрын хөлөгтэй ойролцоо жинтэй байх болно. Одоогоор тэдгээрийг багаж хэрэгсэлд суулгаж, газар дээрх туршилтыг хийж, нислэгийн туршилтанд бэлтгэж байна. Төгсгөлийн үгБи өгөхийг хичээсэн богино тоймсансрын хөлөг агаар мандалд дахин нэвтрэх шинэ материал, бүтэц, технологийг хөгжүүлэх сүүлийн үеийн ололт. Энэ нь цаашдын судалгааны зарим чиглэлийг зааж өгөх боломжийг бидэнд олгосон. Манай сансар судлалын хөтөлбөр хэрэгжээд арав гаруйхан жил болж байгаа тул ойрын 35 жилд ямар ахиц дэвшил авчрахыг хэн ч таамаглаж байна. Ямар ч байсан ирээдүйд тулгамдаж буй асуудлыг шийдвэрлэхэд ихээхэн хүчин чармайлт шаардах нь тодорхой. Тиймээс энэ ажлыг хэрхэн хамгийн сайн хийх вэ гэдэг нь хамгийн чухал асуулт юм.

НАСА-гийн Нарийвчилсан судалгааны секторын дарга.

1970 оны 5-р сард HL-10 онгоцны анхны туршилтын нислэгүүд хийгдсэн (Интеравиа №7007, 6-р хуудас, 1970; Нислэг 97, №3195, 947, 1970). - Ойролцоогоор орчуулга

Аэродинамик шинж чанарууд.

Нисэх, буух, газар дээр хөдөлгөөн хийх үед хүнд ачаалалтай байдаг тул онгоцны бүтцийн элементүүд нь өндөр хүч чадалтай байх ёстой. Барилга, гүүр гэх мэт суурин байгууламжийн хэлбэрийг загвар зохион бүтээгч бат бөх, хэмнэлттэй байдлын үүднээс тодорхойлж болох боловч онгоцны загвар нь үүнээс гадна хэд хэдэн хатуу нэмэлт шаардлагыг, ялангуяа аэродинамикийн шаардлагыг хангасан байх ёстой. Жишээлбэл, далавч нь далавчны гадаргуу дээрх агаарын урсгалын тогтворгүй хүчний үйл ажиллагааны үр дүнд үүсэх гулзайлтын болон мушгирах хүч, моментийг тэсвэрлэх ёстой. Хатуу суулгагдсан цацраг нь ийм ачааллыг хамгийн үр дүнтэй тэсвэрлэх чадвартай боловч ийм загвар нь аэродинамикийн үүднээс тохиромжгүй бөгөөд үүний дагуу далавчны хөндлөн огтлол нь нимгэн, сайн боловсруулсан профиль байх ёстой. Энэ жишээг харуулж байна чухал онцлогнисэх онгоцны бүтэц, дизайн хийх явцад хүч чадлын шаардлагыг хангахын зэрэгцээ өндөр аэродинамик шинж чанарыг хангах шаардлагатай.

Жингийн шинж чанар.

Сансрын байгууламжийн хоёр дахь онцлог шинж чанар нь жингээ хамгийн бага хэмжээнд хүртэл бууруулах хүсэл юм. Үгүй бол онгоц эсвэл пуужин хөөрөх, шаардлагатай ачааг үүрэх боломжгүй болно. Энэ шалтгааны улмаас сансрын байгууламжийн зураг төсөл, тооцоог маш нарийвчлалтайгаар гүйцэтгэдэг бөгөөд зөвхөн бат бөх байдалд зайлшгүй шаардлагатай жинг зөвшөөрдөг. Бүтцийн ийм бага жинг зөвхөн өндөр бат бэх материалаар хийсэн нимгэн, уртасгасан бүтцийн элементүүдийг ашиглах замаар л хийж болно.

Дизайн анхаарах зүйлс.

Тиймээс агаарын тээврийн байгууламжийг газар дээр суурилсан инженерийн байгууламжаас ялгах хоёр үндсэн шинж чанар нь бүтцийн хэлбэрт аэродинамик ачааллын нөлөөлөл, өндөр бат бэх материалаар хийгдсэн дан хөнгөн урт, нимгэн ханатай элементүүдийг ашиглах явдал юм. Агаарын тээврийн хөгжлийн янз бүрийн үе шатанд нисэх онгоцны янз бүрийн дизайны шийдлүүдийг санал болгосон. Онгоцны оновчтой загвар ба түүний хурд хоёрын хооронд тодорхой холбоо байдаг. Нисэхийн хөгжлийн эхний үе шатанд гаргасан дизайны зарим шийдвэрүүд нь ижил хурдны хязгаарт нисч буй орчин үеийн агаарын хөлгүүдэд зөвшөөрөгдөхүйц болох нь батлагдсан нь сонирхолтой юм. Ийнхүү ган хоолойгоор хийсэн гагнасан их бие нь дэлхийн нэгдүгээр дайны үед шинэлэг зүйл байсан нь сөнөөгч онгоцны хүчин чадлыг сайжруулж, нислэгийн хурдыг 160 км/цаг хүртэл нэмэгдүүлэх боломжийг олгосон юм. Ийм загвар нь дэлхийн 2-р дайны үед 640 км/цагийн хурдтай нисдэг сөнөөгч онгоцонд огт тохиромжгүй болсон. Нөгөөтэйгүүр, спортын нисэх онгоц, гүйцэтгэлийн онгоц хувийн хэрэглээХожим гарч ирсэн 160 км/цаг хурдлах нь ховор бөгөөд гагнасан металл хоолойг их биений загварт амжилттай ашигладаг.

ДЭЛХИЙН АНХДУГААР ДАЙНЫ ӨМНӨХ НИСЭХ

Нисэхийн эхний арван жилийн туршид дизайнерууд янз бүрийн сонголт, дизайныг туршиж, онгоцны дизайныг оновчтой болгохыг хичээсэн. 1930-аад оны үед шинэ бүтээл хийх өргөдөлд санал болгож байсан олон дизайны схемүүд нь энэ зууны эхээр санал болгосон өөрийн гэсэн загвартай байсан боловч цаг хугацааны явцад татгалзаж, мартагдсан байв. Дэлхийн 1-р дайнаас өмнө бүтээгдсэн бүх нисэх онгоцнуудын нэг онцлог шинж чанар нь маш нимгэн далавчтай байсан явдал юм. Дараа нь шаардлагатай өргөлтийг зөвхөн маш нимгэн, хавтгай эсвэл бага зэрэг муруй аэродинамик гадаргуу дээр хийж болно гэж үздэг байв. Нимгэн хавтан шиг ийм нимгэн далавч нь жижиг ачааны нөлөөн дор ч бөхийж байдаг. Шаардлагатай хатуулаг, бат бөх байдлыг хангахын тулд далавчийг гаднах бэхэлгээгээр бэхжүүлсэн.

Хаалттай моноплан.

Нисэхийн хөгжлийн эхний үе шатанд хоёр онгоцны зохион байгуулалтыг амжилттай ашигласан - бэхлэгдсэн моноплан (Зураг 1, А) ба хоёр онгоц (Зураг 2). Моноплануудын жишээ бол Альберто Сантос-Дюмонт, Луис Блериот нарын зохион бүтээсэн онгоц юм. Хоёр онгоцыг ах дүү Райт нар зохион бүтээжээ. Энгийн хүч ба моментийн тэнцвэрийн шинжилгээ нь гаднах бэхэлгээ ба тулгуур нь бүтцийн бат бөх чанарыг хэрхэн сайжруулж байгааг харуулдаг. Зураг дээр. 1, бжин гэдэг нь ойлгомжтой Гонгоцыг лифтээр тэнцвэржүүлдэг Ю, энэ нь далавчны эргэн тойронд агаар урсах үед үүсдэг. Өргөх хүчийг хол зайд хэрэглэсэн гхүндийн төвөөс мөн агшинг бий болгодог Yd. Зурагт үзүүлсэн шиг жигүүрийн систем тэнцвэрт байдалд байгаа тул энэ мөчийг урвалын хүчний моментоор тэнцвэржүүлэх ёстой. 1, б. Өргөх хүчний нөлөөн дор доод бэхэлгээ нь чангарч, дээд хэсэг нь сулардаг. Иймээс нислэгийн үед дээд бэхэлгээ нь их бие рүү ямар ч хүчийг дамжуулдаггүй бөгөөд зөвхөн далавчны доод бэхэлгээний уулзварт хариу үйлдэл үзүүлэх болно. Энэ бол хүч чадал ХЗураг дээр. 1, б. Тэдний хэмжээг моментуудын тэнцвэрийн нөхцлөөс тооцоолж болно.

Энэхүү энгийн алгебрийн тэгшитгэлээс бид хэвтээ урвалын хүчний хэмжээг олно Х:

Формула (2) нь хэвтээ урвалын хүч бага байх тусам зай ихсэх болно hдалавч ба доод бэхэлгээг их биетэй холбосон газар хооронд. Нисэх онгоц буух эсвэл буух зурвасыг доошлуулах үед далавч нь хурдны квадраттай пропорциональ тул бага зэрэг өргөгддөг. Ийм нөхцөлд далавчны жингийн нэг хэсэг нь дээд бэхэлгээний тусламжтайгаар бэхлэгдэх ёстой бөгөөд доод талын бэхэлгээг буулгана. Ийм учраас дээд талын бэхэлгээг “буух” буюу буцах, доод талын бэхэлгээг “нислэг” буюу даацын бэхэлгээ гэж нэрлэдэг. Нимгэн далавч нь хүнд ачааг тэсвэрлэдэггүй. Тиймээс зайг нэмэгдүүлэх шаардлагатай h, өөрөөр хэлбэл бэхэлгээний бэхэлгээг буух төхөөрөмжийн ойролцоо бэхлэх ба дээд бэхэлгээг эдгээр зорилгын үүднээс их биений дээгүүр байрлуулсан тулгуурт бэхлэнэ.

Хаалттай хоёр онгоц.

Хаалтанд бэхлэх үед босоо зайг нэмэгдүүлэхийн тулд биплант загварыг санал болгосон (Зураг 2). Биплангийн дээд ба доод далавчны хоорондох зай нь зайтай тохирч байна h, monoplane-ийн загвартай холбогдуулан дээр дурдсан, харин зэрэг гтулгуур ба их биений хоорондох зайг авна. (1) ба (2) тэгшитгэл нь хоёр онгоцонд хамаарах бөгөөд энэ нь өндрийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог hмоноплантай харьцуулахад.

Нисэхийн материал.

Анхны онгоцны загварт гацуур, хулс зэрэг удаан эдэлгээтэй модны төрлийг голчлон ашигласан. Металл зэрэг хүнд материалууд нь онгоцны бүтцийг үйлдвэрлэхэд тохиромжгүй гэсэн үзэл бодолтой байсан. Хаалтанд ган ашигласан. Мод бол маш сайн бүтцийн материал бөгөөд гулзайлтын ачааллыг бага жинтэйгээр амжилттай шингээдэг нь эргэлзээгүй. Энэ тохиолдолд даавууг модон хүрээ дээр сунгах замаар далавч ба их биений гаднах хэлбэрийг олж авсан.

Чирэх асуудал.

Хаалттай байгууламжийн гол сул тал нь хаалт, тулгуур, буух арааны дугуй, босоо ам, амортизатор зэрэг олон туслах бүтцийн элементүүд байдаг тул их хэмжээний таталцал (тээврийн хэрэгслийн агаарт урагшлах хөдөлгөөнийг эсэргүүцэх хүч) юм. агаарын урсгалд өртөж буй буух төхөөрөмж. Ийм онгоц нь харьцангуй жижиг онгоцыг хөгжүүлэх боломжтой хамгийн дээд хурд(1910 онд дэлхийн нислэгийн хурдны дээд амжилт ердөө 106 км/цаг байсан).

ХҮРЭЭНИЙ БҮТЭЦ

Онгоцны хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд түүний дизайныг эрс өөрчлөх шаардлагатай болсон - хүрээний бүтэц рүү шилжих. Хүрээний онгоцны үндэс нь бүхээг, зорчигчийн тасалгаа, ачааны тасалгааг агуулсан их бие юм. Их хэмжээний ачааг их бие рүү шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь хурдан маневр хийх үед онгоцны сүүл хэсэгт үйлчилдэг. Зурагт үзүүлсэн хүрээний бүтцийн бат бэхийн багц. 3, А, хөнгөн жинтэй бөгөөд нэгэн зэрэг их хэмжээний ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай.

Ган хоолойгоор хийсэн гагнасан их бие.

Зарим эртний онгоцнууд ган утсаар бэхлэгдсэн гацуур эсвэл хулс модоор хийсэн их биетэй байв. Гэсэн хэдий ч ийм бүтэц хангалттай хүчтэй биш байсан; Дэлхийн нэгдүгээр дайны үед А.Фоккерын санал болгосон ган хоолойгоор хийсэн их биений гагнасан бүтэц нь мэдэгдэхүйц дэвшил байв. Фоккер нь 0.12% -иас бага нүүрстөрөгчийн агууламжтай зөөлөн ганг онгоцны бүтцэд ашигласан, учир нь үүнээс хийсэн элементүүд бие биендээ амархан гагнагддаг. Эхэндээ энэ төрлийн их биеийг найдваргүй гэж үздэг байсан ч аажмаар өргөн хэрэглээг олж, өндөр бат бэх хром-молибдений хоолой гарч ирснээр их биений жинг мэдэгдэхүйц бууруулах боломжтой болсон.

Элементүүдийн салдаг холболттой их бие.

Англид нисэх онгоцны огт өөр бүтэц бий болсон бөгөөд гагнуур нь найдваргүй холбох арга гэж тооцогддог байсан бөгөөд бие даасан хүрээний элементүүдийг механик, ихэвчлэн маш чадварлаг холбогч ашиглан холбодог байв. Гагнуурыг орхисон нь Британичуудад гагнах боломжгүй хөнгөн цагаан хайлш, өндөр хайлштай ган ашиглах өргөн боломжийг нээж өгсөн. Эдгээр өндөр бат бэх материалууд нь холболтын нэмэлт жинг үл харгалзан онгоцны бүтцийн жинг багасгасан. Элементүүдийн салдаг холболттой их биений гол сул тал нь онгоцыг том цувралаар үйлдвэрлэсэн байсан ч үйлдвэрлэлийн өндөр өртөг байв. Ган хоолойноос гагнасан их бие үйлдвэрлэх нь хамаагүй хямд байв.

Бүрээс.

Зорчигчдод тав тухтай нөхцлийг бүрдүүлэхийн тулд хүрээ нь бүрээстэй байх ёстой. Түүгээр ч зогсохгүй энэ зууны эхээр хурдыг нэмэгдүүлж, таталцлыг багасгахын тулд онгоцны гаднах гадаргуу нь гөлгөр байх шаардлагатайг тогтоожээ. Хамгийн энгийн бүрээс нь зотон даавуу байсан бөгөөд үүнийг цацрагийн хүрээ дээр сунгаж, дараа нь будаг эсвэл лакаар бүрсэн байв. Гэсэн хэдий ч олж авсан хэлбэр нь гөлгөр контургүй байсан: хүрээний гаднах элементүүд нь арьсан доороос цухуйсан байв. Ийм эвгүй хэлбэрийн хувьд хамгийн бага эсэргүүцэлтэй жигд урсгалд хүрэх боломжгүй байсан нь ойлгомжтой. Энэхүү сул талыг арилгахын тулд өндөр хурдны онгоцны зохион бүтээгчид Зураг дээр үзүүлсэн шиг дам нуруу (шорхой) ба уртааш хэлхээтэй холбосон зууван хэлбэртэй хүрээгээр хийсэн хүрээний их биеийг ашиглаж эхэлсэн. 3, б. Эдгээр жааз ба стрингүүд нь тэгш өнцөгт хүрээг сайтар боловсруулсан хэлбэрийг өгсөн. Гэсэн хэдий ч цухуйсан хэсгүүд нь даавууны бүрээсний доороос цухуйсан хэвээр байгаа бөгөөд тэдгээрийг арилгахын тулд дизайнерууд нимгэн фанер бүрээсийг ашиглаж эхэлсэн.

Хоёр онгоцны далавч.

Ердийн хүрээний нисэх онгоцны загвар нь дэлхийн нэгдүгээр дайны үед бараг хаа сайгүй ашиглагдаж байсан хоёр онгоц байв. 1930-аад оны дунд үе хүртэл үүнийг илүүд үздэг байв. Сөнөөгч нисгэгчид моноплангийн талаар сөрөг байр суурьтай байсан бөгөөд тэдний гол үндэслэл нь биплан илүү маневрлах чадвартай байсан. Үнэн хэрэгтээ биплан нь далавчны жижиг зайтай тул сайн маневрлах чадвартай бөгөөд үүний үр дүнд онгоцны жин их биений ойролцоо төвлөрдөг. Нисэхийн инженерүүд энэ шинж чанарыг өөрөөр томъёолж, хоёр онгоцонд инерцийн момент бага байдаг гэж хэлдэг.

Хоёр талт модон далавчны уламжлалт загварыг Зураг дээр үзүүлэв. 4. Энэ нь даацын хоёр үндсэн элементийг агуулдаг - далавчны салаа. Далавчны гаднах хэлбэрийг хавирга гэж нэрлэдэг элементүүд болон тэдгээрийн дээр сунгасан даавууны бүрээсийг ашиглан бүтээдэг. Энэхүү онгоцны загвар нь 1920-иод он хүртэл Английн нисэх онгоцны үйлдвэрлэл бүхэлдээ металл хийц рүү шилжих хүртэл өөрчлөгдөөгүй байв. Одоо хайлшийг өндөр хайлштай ган туузаар, хавиргыг ган эсвэл хөнгөн цагаан хавтангаар хийж, шаардлагатай профилийг дарж эхлэв. Шат, хавирга нь задгай хүрээ хэлбэрийн бүтэцтэй угсарсан.

Өндөр далавчтай моноплан.

Өндөр далавчтай монопланууд 1930-аад онд гарч ирсэн бөгөөд хоёр онгоцны загварыг орлуулахын тулд хоёр хүний ​​суудалтай хувийн нисэх онгоц, сургагч онгоц зэрэг хурдан алдартай болсон. Дэлхийн 2-р дайны дараа ч энэ төрлийн олон онгоц хаалттай байсан.

Энэхүү моноплан нь өмнөхөөсөө эрс ялгаатай байв. Түүний илүү зузаан далавч нь их биений дээгүүр байрладаг бөгөөд бэхэлгээний оронд бэхэлгээг ашигладаг. Тууз нь шахалт болон хурцадмал байдалд их хэмжээний хүчийг тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд нэг тулгуур нь хос бэхэлгээг орлуулдаг. Ийм нисэх онгоц нь бэхлэгдсэн моноплангийн хэд хэдэн бүтцийн элементүүдийг агуулаагүй бөгөөд таталцлын хувьд мэдэгдэхүйц бага байдаг (Зураг 5).

Консол моноплан.

Биплантай харьцуулахад урагшлах чухал алхам бол 1920-иод онд Фоккер онгоцонд өргөн хэрэглэгдэж байсан консолын моноплан загвар байв. Зураг дээр. Зураг 6-д олон нислэгийн хүрээний рекорд тогтоосон Фоккер өндөр далавчтай онгоцны бүдүүвч диаграммыг үзүүлэв. Энэ схемтэй холбогдуулан моментуудын тэгш байдлыг илэрхийлдэг тэгшитгэл (1) рүү дахин нэг удаа хандъя. Одоо хүч Хнь шөрмөсний фланц дээр үйлчлэх суналтын буюу шахалтын хүч ба h- фланц хоорондын зай. Хоног хоорондын зайг нэмэгдүүлэх замаар фланц дээрх ачааллыг бууруулж болох бөгөөд энэ нь далавчны хэсгийн зузааныг нэмэгдүүлэх шаардлагатай. 20% -ийн харьцангуй зузаантай (хамгийн их профилын зузааныг далавчны хөвчтэй харьцуулсан харьцаа) Фоккер далавчны загвар нь сайн аэродинамик шинж чанартай байдаг.

Fokker загварын консолын далавч нь модон жад, хавирга, фанер арьстай байв. Маш бат бөх, хатуу, энэ нь бусад ижил төстэй бүтэцтэй харьцуулахад арай илүү жинтэй хэвээр байв. Хэд хэдэн оронд, тухайлбал, Англи, Итали, ЗХУ-д ган, хөнгөн цагаан салаа, хавирга, даавуугаар бүрсэн металл консолын далавчийг бүтээжээ. Дараа нь металл арьсыг ашиглах нь далавчны хүчийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой болсон. Ийм далавчийг ихэвчлэн ажлын арьстай далавч гэж нэрлэдэг. Үйлдвэрлэл, угсрах арга, түүнчлэн ийм бүтцийг тооцоолох нь хүрээний бүтцийн далавчинд ашигладаг аргуудаас эрс ялгаатай байдаг.

MONOCOQUE БАРИЛГА

Монококийн зарчим.

Онгоцны нислэгийн хурд нэмэгдэхийн хэрээр таталцлыг багасгах асуудал улам бүр чухал болж байна. Далавчны даавууны арьсыг нимгэн хөнгөн цагаан хайлшаар хийсэн металл арьсаар солих нь туйлын байгалийн алхам байв. Металл арьс нь хавирганы хоорондох хазайлтыг арилгах боломжийг олгосон бөгөөд ингэснээр онолын тооцоо, салхины хонгил дахь туршилтын судалгаанд үндэслэн аэродинамикчдын санал болгосон хэлбэрийг илүү нарийвчлалтай гаргах боломжтой болсон. Үүний зэрэгцээ их биений загвар өөрчлөгдсөн. Тэгш өнцөгт хэлбэрийн даацын хүрээ нь хөнгөн хүрээ, оосороос бүрдсэн бүрхүүлийн бүтэц дотор байрлуулсан; Энэхүү загвар нь их биений хэлбэрийн аэродинамик шаардлагыг илүү сайн хангасан. Нэг хөдөлгүүртэй онгоцонд их биений урд хэсгийг бүрээстэй болгож эхлэв хуудас металлгал гарах магадлалыг бууруулах. Гадаргуугийн гөлгөр байдлыг сайжруулах шаардлагатай үед даавууны арьсыг их биеийн бүхэл бүтэн уртын дагуу фанер эсвэл металлаар сольсон боловч ийм арьс нь маш их үнэтэй, хүнд болжээ. Бүтцийн жинг нэмэгдүүлэх, аэродинамик ачааллыг шингээхэд түүний хүч чадлын нэмэгдсэн шинж чанарыг ашиглахгүй байх нь хэтэрхий үрэлгэн байсан.

Дараагийн алхам нь тодорхой байсан. Их биений гадна талын бүрхүүл хангалттай бат бөх болсон тул дотор талын хүрээг арилгах боломжтой болсон. Энэ бол монокок барилгын зарчим юм. Монокок бол нэг хэсэг бүрхүүл бөгөөд хэлбэр нь аэродинамикийн шаардлагыг хангасан бөгөөд нисэх, буух, газар дээр нисэх үед үүсэх ачааллыг шингээж, дамжуулахад хангалттай бат бөх юм. "Монокок" гэдэг нэр томъёо нь грек, франц үгнээс бүрдсэн эрлийз бөгөөд шууд утгаараа "нэг хэсэг бүрхүүл" гэж орчуулагддаг. Энэ нэр томьёо нь даацын гол элемент болох арьс нь далавч, их биенд хэрэглэгддэг.

Монокок дизайны хоёр дахь чухал давуу талыг Зураг дээр үзүүлэв. 7. Дотор нь хоёр хүнийг байрлуулах зориулалттай хүрээний бүтцийн хөндлөн огтлол нь тэгш өнцөгт хэлбэртэй, хатуу шугамаар дүрслэгдсэн байна. Их биений даавуугаар хучигдсан гадна бүрхүүлийг тасархай шугамаар үзүүлэв. Хоёр хүний ​​багтаамжтай монокок их биений гадна талын контурыг тасархай шугамаар дүрсэлсэн байна. Планиметр ашиглан монококийн бүтцийн хөндлөн огтлолын хэмжээ нь сайн зохион байгуулалттай хүрээний их биетэй харьцуулахад 33% бага болохыг тодорхойлоход хялбар байдаг. Бусад бүх зүйл тэнцүү бол их биений эсэргүүцэл нь түүний хөндлөн огтлолын хэмжээтэй пропорциональ байна. Иймээс монокок дизайн нь хүрээний бүтэцтэй харьцуулахад бага хөндлөн огтлолын талбайн улмаас таталцлыг 33% -иар бууруулах боломжийг олгодог. Нэмж дурдахад, эргэн тойронд илүү сайн урсах, гадаргуугийн гөлгөр байдлаас шалтгаалан өргөх хүч нэмэгддэг. Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн өртөг багатай, харьцангуй бага жинтэй тул хүрээний бүтэц нь Дэлхийн 2-р дайны дараа ч бага хурдтай нисэх онгоцонд ашиглагдаж байв. 320 км/цагаас дээш хурдтай нисдэг онгоцонд монокок бүтцийг ашигласан.

Нимгэн ханатай монококууд.

Тээврийн онгоцонд зориулсан ердийн нимгэн ханатай монокок нь ихэвчлэн аэродинамикийн шаардлагад нийцсэн хэлбэртэй хөнгөн цагаан хайлшаар хийгдсэн нимгэн хавтангаар хийгдсэн байдаг. Энэхүү бүрхүүл нь хөндлөн даацын элементүүд - хүрээ, тууш даацын элементүүд - шөрмөс эсвэл стрингээр бэхлэгддэг. (Эдгээр нэр томьёо нь их биений бүтцийг хэлдэг. Далавчны бүтцэд уртааш бат бэхийн элементүүд нь уяач, хөндлөн хэсэг нь хавирга юм.) Зураг дээр. Зураг 8-д ердийн монокок их бие хэрхэн бүтээгдсэнийг харуулав. (Энэ загварыг одоо ихэвчлэн "хагас монокок" эсвэл "хүчитгэсэн монокок" гэж нэрлэдэг бол "цэвэр монокок" эсвэл зүгээр л "монокок" гэсэн нэр томъёог бага эсвэл огт арматургүй гадна бүрхүүлд ашигладаг.)

Их бие нь том хэмжээтэй, харьцангуй бага аэродинамик ачаалалтай тул монококийн бүрхүүлийг маш нимгэн (ихэвчлэн 0.5-аас 1.5 мм) хийдэг. Ийм нимгэн бүрхүүл нь суналтын хүч үйлчилбэл хэлбэрээ хадгалдаг боловч шахалтын эсвэл зүсэх хүчний нөлөөн дор муруйдаг. Зураг дээр. Зураг 9-т тэгш өнцөгт металл хавтан дээр шахалтын хүчний нөлөөг үзүүлэв. Ийм шахалтын хүчийг жишээлбэл, онгоцны сүүл хэсэгт үйлчлэх аэродинамик хүчийг дээш чиглүүлэх үед их биений дээд хэсэгт бэхэлгээний тусламжтайгаар ирмэгээр нь хязгаарласан металл хавтангуудаар мэдрэгддэг.

Хатуу механикийн хуулиудын дагуу хавтгай хавтан нугалж эхлэх үед эгзэгтэй стрессийг (нэгж талбайд ногдох ачаалал) томъёогоор тооцоолж болно.

Хаана е kr - хавтангийн эвдрэлийг үүсгэдэг чухал стресс; Э- материалын уян хатан модуль; т- зузаан ба б– тулгууруудын хоорондох хавтангийн өргөн (бодит загварт энэ нь утаснуудын хоорондох зай юм). Жишээлбэл, 0.5 мм зузаантай, 150 мм өргөнтэй хавтанг хөнгөн цагааны хайлшаар хийсэн бол түүний уян хатан байдлын модуль нь ойролцоогоор 70,000 МПа байна. Эдгээр утгыг томъёогоор (3) орлуулснаар арьсны муруйлт үүсэх чухал стрессийн утга 2.8 МПа байгааг олж мэдэв. Энэ нь материалын уналтын бат бэх (280 МПа) ба суналтын бат бэхээс (440 МПа) хамаагүй бага юм.

Хэрэв хавтан нь ачааллыг даах чадвараа алдвал монокок материалыг үр дүнтэй ашиглахгүй. Аз болоход энэ нь тийм биш юм. АНУ-ын Үндэсний Стандарт, Технологийн Хүрээлэнгээс хийсэн туршилтууд нь самбарт өгсөн ачааллыг бараг бүрэн шингээж авдаг тул хавтангийн ирмэг дээр тавьсан ачаалал нь гулзайлтын эхлэлтэй харгалзах эгзэгтэй ачааллын утгаас ихээхэн давж болохыг харуулсан. түүний ирмэг дээр материалын тууз.

Эдгээр туузны нийт өргөнийг Т.фон Карман хавтангийн "үр дүнтэй өргөн" гэж нэрлэсэн. Түүний онолын дагуу хавчих ирмэгийн ойролцоо материалын уналт үүссэний улмаас эвдэрсэн үед самбарт учирч буй ачааллыг томъёогоор тооцоолж болно.

Энд П- устгах үед самбар дээр ажиллаж буй нийт ачаалал; т- хавтангийн зузаан, Э– уян хатан байдлын модуль ба еурсгал – материалын уналтын бат бэх (ачааллыг цаашид нэмэгдүүлэхгүйгээр хэв гажилт нэмэгдэж эхлэх стресс). Томъёо (3) ба (4)-ийг ашиглан тооцоолсноор эвдрэлийг үүсгэж буй чухал ачаалал нь сүйрэлд хүргэж буй эцсийн ачааллаас ойролцоогоор нэг дахин бага болохыг харуулж байна. Нисэх онгоцыг зохион бүтээхдээ энэ дүгнэлтийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Нимгэн хавтангуудыг хэт эгзэгтэй байдалд ашиглах нь нимгэн ханатай монокок бүтцийн гол ялгах шинж чанаруудын нэг юм. Дэлхийн 2-р дайны үед тээврийн нисэх онгоц, бөмбөгдөгч онгоц, сөнөөгч онгоцыг хөгжүүлэх дэвшил нь нимгэн хавтанг эвдэх нь түүнийг устгахад хүргэдэггүй гэдгийг ойлгохгүйгээр боломжгүй байх байсан. Гүүр, барилгын дизайн гэх мэт инженерийн механикийн илүү консерватив хэсгүүдэд самбарыг эвдэхийг зөвшөөрдөггүй. Нөгөөтэйгүүр, олон мянган нисэх онгоц нисдэг бөгөөд үүний зэрэгцээ тэдгээрийн бүтэц дэх зарим металл хавтан нь эвдэрсэн нөхцөлд ажилладаг. ихэнх ньнислэгийн цаг. Нислэгийн явцад эвдэрч гэмтсэн зөв зохион бүтээсэн хавтан нь онгоц газардсан даруйд бүрэн жигд болж, нислэгийн үед бүтцэд нөлөөлж буй аэродинамик ачаалал алга болдог.

Нимгэн ханатай цацраг.

Нисэх онгоцны бүтцийн чухал элемент болох нимгэн ханатай дам нуруунд өөр нэг төрлийн уналт үүсдэг. Нимгэн ханатай цацрагийн тухай ойлголтыг Зураг дээр тайлбарлав. 10. Хүчтэй Внимгэн ханатай дам нурууны чөлөөт төгсгөлд түүний дээд фланц нь суналтын хүч, доод фланц нь шахалтын хүчинд өртөх болно. Хоног дээр үйлчлэх хүчний хэмжээг статик тэнцвэрийн нөхцлөөр тооцоолж болно. Хүчээр үүсгэгдсэн зүсэх хүч В, цацрагийн нимгэн хананы дагуу дамждаг. Ийм нимгэн хавтан нь тогтвортой байдлаа алдаж, нэлээд бага ачааллын дор муруйж эхэлдэг. Үүн дээр диагональ атираа үүсдэг, өөрөөр хэлбэл. түүний гулзайлтын тохиргоо нь хавтангийн гадаргуу нь шахагдсаны улмаас муруйсан үед үүсдэг хагас бөмбөрцөг хэлбэрийн гүдгэрүүдээс эрс ялгаатай.

Г.Вагнер ханан дээр атираа үүсэх нөхцөлд нимгэн ханатай цацрагт хүчдэлийг тооцоолох практик аргыг боловсруулж, нислэгийн ачааллын нөлөөн дор нурдаггүй нимгэн ханатай дам нурууг зохион бүтээх боломжтойг туршилтаар нотолсон. Нимгэн хананы муруйлт эхэлдэг ачааллаас 100 дахин их. Деформаци нь уян хатан хэвээр байгаа бөгөөд ачааллыг арилгах үед атираа бүрэн арилдаг.

Зураг дээр үзүүлсэн ачааллын дор бүх бүтэц гулзайлтын улмаас. 10, цацрагийн дээд фланцыг сунгаж, доод хэсэг нь шахагдана. Атираа үүсэх үед нимгэн хана нь олон тооны диагональ бэхэлгээний багцын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэдгээр нь бэхлэгдсэн моноплан далавчны гадна талын бэхэлгээ шиг зүсэх хүчийг шингээдэг (Зураг 1). Босоо тулгууруудын зорилго нь цацрагийн фланц хоорондын зайг хадгалах явдал юм.

1930-аад онд нимгэн ханатай дам нурууны концепцийг нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд нимгэн ханатай монокок, ялангуяа хайчлах ханатай далавчны шонг бүтээхэд өргөнөөр ашиглах болсон.

Нимгэн ханатай монокок дахь бүтцийн элементүүдийн зохион байгуулалт.

Нимгэн ханатай монококийн хамгийн тохиромжтой их бие нь Зураг дээр үзүүлсэн шиг олон тооны бага багаар жигд тархсан утас ба хүрээгээр бэхлэгдсэн нимгэн ялтсуудаас бүрдэнэ. 8. Гэсэн хэдий ч зорчигч тээврийн онгоцны цонх, хаалгыг байрлуулах эсвэл цэргийн нисэх онгоцны бууны цамхаг, бөмбөгдөгч нүхийг байрлуулахын тулд их бие дотор зүсэлт хийх шаардлагатай. Бүрэн ачаалалтай гинжит машин тээвэрлэх зориулалттай хүнд нисэх онгоц, эсвэл их бие дотор том торпедо тээвэрлэдэг торпедо бөмбөгдөгч онгоц зэрэг том нүхтэй тохиолдолд нүхний ойролцоо стресс төвлөрөх нь ноцтой асуудал болдог. Ихэнхдээ ийм зүслэгийн ирмэгийг хүчтэй яндангаар бэхжүүлдэг. Зарим нисэх онгоцонд их биений хэсэгт ийм олон тооны зүсэлт хийх шаардлагатай байдаг тул дизайнер нь дөрвөн үндсэн шонгийн даацын шинж чанарыг ашиглахыг илүүд үздэг бөгөөд богино стрингүүдийг зөвхөн туслах бат бэхийн элемент болгон ашигладаг, учир нь тайралтын бат бэхийн элемент юм. ачааллыг дамжуулах чадваргүй.

Ачаалал нь үндсэн дөрвөн бүтцийн элемент дээр үйлчилдэг тул энэ төрлийн их бие нь хүрээний бүтэц ба хүчитгэсэн монококийн хоорондох завсрын хэсэг юм. Үүнийг хэсэгчлэн бэхжүүлсэн монокок гэж үзэж болно. Нисэх онгоцны далавч нь эвхэгддэг буух төхөөрөмж, түлшний сав, хөдөлгүүр, эвхэгддэг хавтас, элерон, пулемёт, их буу, олон тооны жижиг хэсгүүдийг багтаах ёстой тул ийм монококуудыг их бие гэхээсээ илүү далавчинд ашигладаг. Хүчитгэсэн монококийн бүтцийн бүрэн бүтэн байдлаас үүдэлтэй хамгийн ноцтой асуудал нь буух төхөөрөмж, түлшний савыг байрлуулахтай холбоотой байдаг, учир нь эдгээр нэгжүүд нь далавчны үндэсний ойролцоо байрладаг тул бүтэц нь хамгийн бат бөх байх ёстой. Нэмж дурдахад, олон зохион байгуулалт нь далавчийг их биеээр нэвтрүүлэхийг зөвшөөрдөггүй, учир нь энэ зай нь багийнхан, зорчигчид эсвэл хөдөлгүүрийг байрлуулахад шаардлагатай байдаг. Тиймээс далавчны дизайнд өндөр далавчтай моноплан дээр хийдэг шиг хоёр хүчтэй шонг ашигладаг. Хажуугийн хоёр хэсгийн хоорондох зайг дээр дурдсан нэгж, эд ангиудыг байрлуулахад ашиглаж болно. Далавчны цоорхойгүй хэсгүүдэд арьсыг утаснуудаар бэхжүүлдэг бөгөөд энэ нь далавчны хүчийг улам бүр нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч ачааллын дийлэнх хэсгийг хоёр үндсэн яндан авдаг.

Гаднах далавчны консолууд нь цэвэр монокок загвартай (Зураг 11). Ачаалал нь консолын яндангийн болон уртааш бат бэхийн элементүүдээр шингэдэг. Босоо тор ба шөрмөсний хоорондох ялгаа нь вэб нь бусад утаснуудтай ижил хэлбэртэй холбох элементтэй байдаг бол шөрмөс нь илүү их хэмжээний фланц ашиглан бэхлэгддэг.

Зузаан ханатай монокок барилгын концепц.

Дэлхийн 2-р дайны үед туршилтын нисэх онгоцны хурд дууны хурдтай ойртож эхэлсэн бөгөөд нимгэн ханатай монокок бүтэц нь нэмэгдсэн шаардлагыг хангахаа больсон. Нислэгийн хурдыг нэмэгдүүлэхэд нөлөөлсөн хүчин зүйлүүдийн нэг нь гэгддэг зүйлийг бий болгосон явдал байв. маш бага таталттай ламинар далавчны профиль. Гэсэн хэдий ч давхар далавчны давуу талыг зөвхөн далавчны гадаргуугийн шаардлагатай хэлбэрийг чанд дагаж мөрдөж, гадаргуугийн гөлгөр байдлыг өчүүхэн алдагдуулах нь (цухуйсан тав эсвэл нүхний нүх) нь ламинар профилын бүх давуу талыг хүчингүй болгосон тохиолдолд л хэрэгжих боломжтой. . Ийм учраас нимгэн ханатай, хүчитгэсэн монококууд нь өндөр хурдны нисэх онгоцонд ламинар урсгалтай далавч үүсгэхэд тохиромжгүй болох нь батлагдсан.

Өндөр хурдны онгоцны далавч, их биений хэлбэрийг нарийн дагаж мөрдөхийг шаарддаг өөр нэг хүчин зүйл бол трансоник урсгалын тогтворгүй байдал юм. Трансоник урсгалын хувьд жигдрүүлсэн гадаргуугийн хэлбэрийн маш бага өөрчлөлт нь урсгалын хэв маягийг бүрэн өөрчлөх, цочролын долгион үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь чирэх хүчийг огцом нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг.

Яагаад гэвэл яг тэсвэрлэдэг шаардлагатай хэлбэрнимгэн хавтангаар хийсэн гадаргуу нь маш хэцүү тул бид онгоцны бүтцийн арьсны зузааныг нэмэгдүүлэх шаардлагатай болсон. Бүрээсний зузааныг нэмэгдүүлэх өөр нэг шалтгаан нь барилгын өндөр (зай) хангалтгүй байсан явдал юм hЗураг дээр. 6) онгоцны далавчны загвар. зориулав өндөр хурдтайНислэгийн үед далавчны профиль нь маш нимгэн байх ёстой (дуунаас хурдан нисэх онгоц, пуужингийн далавчны хамгийн их харьцангуй зузаан нь хөвчний 10% -иас бага байдаг). Ийм далавчны доод ба дээд гадаргуу дээр ажилладаг ачаалал нь маш том бөгөөд зөвхөн зузаан арьс нь тэсвэрлэх чадвартай.

Сэндвичний тухай ойлголт.

Сэндвичний концепцийг ашигласан анхны зузаан ханатай бүтэц нь Havilland шумуулын сөнөөгч онгоцны арьс байв. Энэ загварт хоёр нимгэн, бат бөх арьс (даацын давхаргууд) хоорондын зайг илүү хөнгөн материалаар дүүргэсэн; Ийм нийлмэл хавтан нь цул нь нэгдээгүй хоёр даацын арьсаас илүү гулзайлтын ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай. Нэмж дурдахад цөм нь бага нягттай тул олон давхаргат бүтэц нь хөнгөн хэвээр байна. Хүч чадлыг нэмэгдүүлсэн хөнгөн олон давхаргат бүтцийн жишээ бол хоёр гадна картон хуудасны хооронд Атираат цаасны давхарга байдаг сав баглаа боодлын картон юм. Олон давхаргат картон нь ижил жинтэй картон хуудаснаас илүү гулзайлтын хатуулаг, хүч чадалтай байдаг. Гадаргуугийн муруйлтаас урьдчилан сэргийлэх чухал хүчин зүйл бол хавтангийн гулзайлтын ачааллыг тэсвэрлэх чадвар юм. Зузаан ханатай, гулзайлтын хөшүүн чанар ихэссэн олон давхаргат арьс нь ердийн нислэгийн үед гадаргуугийн эвдрэлээс сэргийлж, далавч болон их биений гадаргуугийн жигд хэлбэрийг хадгалахад тусалдаг. Даацын давхаргууд нь цавуу ашиглан үндсэн давхаргад холбогддог. Хавчуур ашиглахгүй бөгөөд энэ нь гөлгөр гадаргууг баталгаажуулдаг.

Олон давхаргат бүтцийг үйлдвэрлэх арга.

Нарийн төвөгтэй хэлбэрийн олон давхаргат бүтцийн элементүүдийг үйлдвэрлэхэд хэд хэдэн аргыг ашигладаг. Тэдний нэгийг Зураг дээр тайлбарлав. 12. Олон давхаргат элементийн хүссэн хэлбэрийг яг таг гаргаж өгдөг хэвийг хийдэг. Олон давхаргат бүтцийн давхаргууд нь нийлэг цавуугаар тосолж, хэвэнд байрлуулна. Олон давхаргат бүтцийн бүрхүүл нь удаан эдэлгээтэй резин гэх мэт агаар үл нэвтрэх материалаар хийгдсэн бүрхүүлээр хучигдсан бөгөөд хөгц нь таглаатай нягт хаалттай байна. Халуун уурыг даралтын дор бүрхүүлд шахаж, өндөр температур, жигд уурын даралтын нөлөөн дор цавуу нь хатуурч, даацын давхаргыг дүүргэгчтэй найдвартай холбодог. Энэхүү хэлбэржүүлэх технологийг хувьсах зузаантай муруй хана бүхий нарийн төвөгтэй хэлбэрийн бүтцийн элементүүдийг үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.

Дэлхийн 2-р дайны үед нийлэг цавуу болон давхаргыг холбох технологи нь нисэх онгоцны үйлдвэрлэлд өргөн тархсан. Энэхүү технологи нь мод, металл зэрэг ялгаатай материалуудын хооронд удаан эдэлгээтэй холболтыг хангаж, гөлгөр гадаргуутай арьсыг хямд үнээр үйлдвэрлэх боломжийг олгосон.

Олон давхаргат бүтцийг устгах.

Хүрээний бүтэц, нимгэн ханатай монококуудын нэгэн адил сэндвич бүтцийн эвдрэл нь шахалтанд өртсөн талаас эхэлдэг. Сэндвич хавтангийн зузаан нь их байдаг тул гулзайлтын болон эвдрэлийг үүсгэдэг шахалтын хүч нь нимгэн ханатай хүчитгэсэн монококуудын гадаргуу дээр эвдрэлийн шинж тэмдэг илрэхээс хамаагүй өндөр байдаг. Эдгээр утгуудын харьцаа 20 эсвэл бүр 50 хүрч болно. Гэсэн хэдий ч нимгэн ханатай монококууд нь олон давхаргын гадаргууг эвдэх үед эвдрэлийн эхэн үеийн чухал ачааллаас хамаагүй өндөр ачаалалтай ажиллах боломжтой гэдгийг санах нь зүйтэй. арьс үргэлж сүүлчийнх нь устгалд хүргэдэг.

Олон давхаргат бүрхүүлийн эвдрэлийг үүсгэдэг чухал ачааллыг нэгэн төрлийн хавтан ба нэг давхаргат бүрхүүлийн дизайны аргыг ашиглан тооцоолж болно. Гэсэн хэдий ч хөнгөн дүүргэгч материалын харьцангуй бага зүсэлтийн эсэргүүцэл нь эгзэгтэй стрессийн хэмжээг мэдэгдэхүйц бууруулдаг тул энэ нөлөөг үл тоомсорлож болохгүй.

Олон давхаргат бүтцийн тогтвортой байдал алдагдах нь ихэвчлэн нимгэн даацын бүрхүүлийн гадаргууг муруйлт, үрчлээс үүсгэдэг. Зураг дээр. Зураг 13-т хоёр төрлийн тогтворгүй байдлыг харуулав: тэгш хэмтэй хаван ба хазайлт. Дүүргэгчтэй давхаргын том зузаантай үед тэгш хэмтэй хаван үүсдэг ба ийм давхаргын бага зузаантай үед гажуудал үүсдэг.

Гадаргуугийн муруйлт хоёр хэлбэрийн харагдах байдал дагалддаг олон давхаргат бүтцийн тогтвортой байдлыг алдагдуулж буй эгзэгтэй стрессийг томъёогоор тодорхойлж болно.

Хаана е kr – даацын давхаргын эгзэгтэй стрессийн утга, Ef- тулгуур давхаргын материалын уян хатан байдлын модуль; E c- дүүргэгч материалын уян хатан байдлын модуль; Г в– дүүргэгч материалын зүсэлтийн модуль.

Жишээлбэл, хөнгөн цагааны хайлш, целлюлозын ацетатын шилэн сүвэрхэг цөм бүхий даацын давхарга бүхий олон давхаргат бүтцийг авч үзье. Хөнгөн цагааны хайлшийн уян хатан модуль нь ойролцоогоор 70,000 МПа, харин үндсэн материалын хувьд 28 МПа байна. Дүүргэгч материалын зүсэлтийн модуль нь 14 МПа. Эдгээр утгыг томьёо (5) болгон орлуулснаар бид гулзайлтын эгзэгтэй стрессийн утга нь 150 МПа байна.

(5) харьцаа нь самбарын геометрийн шинж чанарыг агуулаагүй болохыг анхаарна уу. Иймээс эгзэгтэй хүчдэл нь даацын давхаргууд болон дүүргэгчтэй давхаргын зузаанаас хамаардаггүй. Барилга байгууламжийн даацыг гулзайлтын хувьд нэмэгдүүлэх цорын ганц арга бол механик шинж чанар сайтай дүүргэгчийг ашиглах явдал юм.

Бусад төрлийн зузаан ханатай бүрхүүлүүд.

Дэлхийн 2-р дайны дараа дээр дурдсан анхны сэндвичний барилгын янз бүрийн өөрчлөлтүүдийг боловсруулж, үйлдвэрлэлд нэвтрүүлсэн. Зураг дээр. 14 нь зөгийн сархинагаас бүрдсэн бүтцийг харуулж байна. Үүний дотор завсрын давхарга нь зөгийн сархинаг (эсийн) дүүргэгч юм. Зураг дээр. 15-р зурагт гол нь атираат хөнгөн цагаанаар хийгдсэн өөр төрлийн сэндвичний бүтцийг харуулав. Сав баглаа боодлын хавтантай төстэй энэхүү барилга нь маш хатуу бөгөөд тогтвортой боловч Атираат туузыг тав ашиглан даацын бүрхүүлд холбож болохгүй.

Бусад загварт арьс болон түүний хөшүүн байдлыг сайжруулдаг давхаргыг өнхрүүлж, далавч эсвэл их биений хөндлөн огтлолын хэлбэрт оруулдаг. Эцэст нь, их ачаалалтай, маш нимгэн далавчны хувьд хамгийн их зузаан нь 19 мм-ийн зузаантай, удаан эдэлгээтэй хөнгөн цагаан хайлшаар хийсэн хувьсах зузаантай арьсыг үйлдвэрлэж эхэлсэн. Ийм бат бөх арьс нь зөвхөн арьсны өөрийнх нь хатуу байдлаас шалтгаалан хавиргагүй байсан ч хэлбэрээ хадгалдаг далавчийг үйлдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд шон дээр тулгуурласан гурваас дөрвөн хэрчсэн ханаар бэхлэгдсэн байдаг.

ДУУГҮЙ ХӨТГӨЛТ, САНСРЫН ТЭЭВРҮҮД, БАЛИСТИК ПУУЖИН

Сансрын технологийн хөгжил нь хүч ба жингийн харьцаа тогтмол өсөх хандлагаар тодорхойлогддог (хүчтэй жингийн харьцаа нь агаарын хөлгийн цахилгаан станцын хүч ба жингийн харьцаа юм). Босоо хөөрөх, буух онгоцны хувьд энэ утга нэгээс хэтэрсэн байна. Баллистик пуужингийн жолоодлогын систем нь пуужинг хөөргөх тавцангаас өргөж, хурдасгаж, хүссэн замдаа байрлуулахын тулд пуужингийн жингээс хол давсан түлхэлтийг бий болгох ёстой.

Хүч жингийн харьцаа болон нислэгийн хурд тасралтгүй нэмэгдэж байгаа нь далавчнаас үүссэн аэродинамик хүчнээс улам бүр бага хамааралтай нисэх онгоцууд бий болоход хүргэсэн. Далавчны хэмжээ багасч эхлэв (тэд баллистик пуужинд огт байхгүй). Гэсэн хэдий ч хөөргөгч ашиглан сансарт хөөргөсөн гулсах онгоцууд дэлхийд буцаж ирэх далавчтай байх ёстой.

Дуунаас хурдан нисэх онгоцны далавч, тогтворжуулагч нь зөвхөн бүс нутагтаа төдийгүй дуунаас хурдан нисэх онгоцны далавчнаас бага; тэдгээр нь бас нимгэн, суналт багатай байдаг. Дуунаас хурдан нисэх онгоцны далавч, сүүлний гадаргуу нь шүүрсэн эсвэл гурвалжин хэлбэртэй байдаг. Ийм далавчны арьсны зузаан нь дууны доорхи онгоцны далавчнаас хамаагүй их байдаг.

Нимгэн ханатай бүрхүүлийн жишээ.

Жингээ багасгах нь сансрын хөлгийн дизайны нэн тэргүүний асуудал юм. Нимгэн ханатай бүрхүүлийн салбарт гарсан олон дэвшил нь энэхүү шаардлагаас үүдэлтэй.

Энэхүү дизайны ердийн жишээ бол шингэн пуужингийн Атлас болон хатуу пуужингийн загвар юм. Атласад зориулж тусгай суперчаржтай монокок бүрхүүл бүтээжээ. Хатуу түлшний хөдөлгүүртэй пуужин нь хатуу түлшний цэнэг хэлбэртэй эрдэнийн эргэн тойронд шилэн утас ороож, шархны үеийг тусгай давирхайгаар шингээж, вулканжуулсаны дараа хатуурдаг. Энэхүү технологийн тусламжтайгаар онгоцны даацын бүрхүүл болон пуужингийн хөдөлгүүрцорготой.

Дахин орох сансрын хөлгүүдийг конусан бүрхүүлээр зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь өндөр температурт хагарах боломжтой дулаанаас хамгаалах материалын давхаргаар бүрхэгдсэн байв (оруулсан бүрхүүлийн тусламжтайгаар хөргөх тухай ойлголт).

АЭРОГСОРЫН МАТЕРИАЛ

Дуунаас хурдан нисэх үед тохиолддог өндөр температурт олон материал хүчээ алддаг. Тиймээс хөнгөн жинтэй халуунд тэсвэртэй материал нь сансрын хөлөгт онцгой анхаарал хандуулдаг.

САНСАР ЗҮЙН БҮТЭЦ

Тээврийн онгоц, сөнөөгч онгоц.

Орчин үеийн тээврийн онгоцны ердийн зохион байгуулалт нь хос далавчтай, хоёр далавчтай сүүлний элемент бүхий хүчитгэсэн монокок их биеээс бүрдэнэ. Нисэх онгоцны бүтцэд голчлон хөнгөн цагааны хайлш ашигладаг боловч бусад материалыг бие даасан бүтцийн элементүүдэд ашигладаг. Тиймээс, их ачаалалтай далавчны үндэс хэсгүүдийг титан хайлшаар хийж болно, хяналтын гадаргууг нийлмэл материалполиамид эсвэл шилэн утастай. Графит-эпокси материалыг зарим онгоцны сүүлний гадаргууд ашигладаг. Орчин үеийн сөнөөгч онгоцны загвар нь нисэх онгоцны үйлдвэрлэлийн салбарын хамгийн сүүлийн үеийн ололт амжилтыг агуулсан байдаг. Зураг дээр. Зураг 16-д олон салаа дельта далавч, хүчитгэсэн монокок их бие бүхий ердийн сөнөөгч онгоцны загварыг үзүүлэв. Энэхүү онгоцны далавч, сүүлний бие даасан элементүүд нь нийлмэл материалаар хийгдсэн байдаг.

Сансарт анх хөөргөснөөс хойш бараг 70 жилийн хугацаанд (өмнөх хорин жилийн судалгаа, туршилтыг тооцохгүй) сансрын хөлгийн (SV) загварыг тасралтгүй сайжруулсаар ирсэн. Сансрын хөлгийн дизайны хувьсалд томоохон хувь нэмэр оруулсан "туршилт" гэж нэрлэгддэг сансрын хөлөг нь сансрын нислэгийн бодит нөхцөлд бүтцийн элементүүд, систем, эд анги, угсралт, нэгж, тэдгээрийг оновчтой ашиглах аргыг турших, турших зорилгоор тусгайлан бүтээгдсэн. , тэдгээрийг нэгтгэх боломжит арга замууд.

Хэрэв ЗСБНХУ-д бараг нэг цуврал "Космос" сансрын хөлгийн янз бүрийн өөрчлөлтийг автомат туршилтын хөлөг болгон өргөн ашигладаг байсан бол АНУ-д "ATS", "GGTS", "0V", "Dodge" зэрэг бүх төрлийн сансрын хөлгүүдийг ашигласан. ”, “TTS”, “SERT”, “RW” гэх мэт.

Сансрын хөлгийн олон янзын загвартай хэдий ч бүх төхөөрөмжид нийтлэг байдаг зүйл бол янз бүрийн бүтцийн элементүүд ("тулах" төхөөрөмж гэж нэрлэгддэг) болон тусгай (зорилтот) электрон төхөөрөмж бүхий биетэй байх явдал юм.

Сансрын хөлгийн их бие нь түүний бүх элементүүд болон холбогдох тоног төхөөрөмжийг суурилуулах, байрлуулах бүтэц, зохион байгуулалтын үндэс суурь юм. Жишээлбэл, автомат сансрын хөлгийн хувьд туслах төхөөрөмж нь дор хаяж дараахь самбар дээрх системтэй байхыг шаарддаг: чиг баримжаа, тогтворжуулалт, дулааны хяналт, цахилгаан хангамж, телеметр, траекторийн хэмжилт, удирдлага, навигаци, команд ба программ хангамж, янз бүрийн гүйцэтгэх байгууллагууд. , гэх мэт. Нэмж дурдахад, нисгэгчтэй сансрын хөлөг, сансрын станцууд нь амьдралын дэмжлэг, яаралтай аврах систем гэх мэт.

Сансрын хөлгийн зорилтот төхөөрөмж нь оптик (оптик-электрон), гэрэл зураг, телевиз, хэт улаан туяа, радар, радио инженерчлэл, спектрометр, рентген, радио холбоо, реле, радио инженерчлэл, радиометр, калориметр гэх мэт байж болно.

Эдгээр бүх системүүд (тэдгээрийн бүтэц, чиг үүрэг, тохиргоо гэх мэт) нь хамгийн орчин үеийн электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг.

Мэдээжийн хэрэг, сансрын хөлгийн тохиргоонууд нь зорилгоосоо хамаардаг тул ихээхэн ялгаатай байдаг - эдгээр нь сансрын хөлгийг шаардлагатай траекторийн дагуу хөөргөх, сансрын хөлгийн хурдатгал, удаашруулах нэгжүүд, түүний дотор хөдөлгүүр, залруулах хөдөлгүүр, түлшний тасалгаа, нэгж ба үйлчилгээний системүүд (сансрын хөлгийг бага тойрог замаас өндөр эсвэл гариг ​​хоорондын тойрог руу шилжүүлэх, урвуу шилжилтийг өндөр тойрог замаас бага тойрог руу шилжүүлэх, траекторийн параметрүүдийг засах гэх мэт).

Сансрын хөлгийн "зохион байгуулалт" гэсэн ойлголт нь сансрын хөлгийн дизайнтай салшгүй холбоотой байдаг - бүрдүүлэгч элементүүдийн хамгийн оновчтой, нягт орон зайн зохион байгуулалт. Энэ тохиолдолд сансрын хөлгийн дотоод болон гадаад (аэродинамик) тохиргоог хооронд нь ялгадаг.

Тодорхой сансрын хөлгийн загварыг боловсруулах ажил нь нэлээд төвөгтэй байдаг, учир нь энэ нь ихэвчлэн хоорондоо зөрчилддөг олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай байдаг. Тухайлбал, хангах шаардлагатай хамгийн бага хэмжээсансрын хөлөг ба газрын цогцолбор хоорондын холболт (ялангуяа хөөргөх тээврийн хэрэгслийн хувьд), багийн аюулгүй байдал, тав тухтай байдал (хөтгөртэй сансрын хөлгийн хувьд), аюулгүй ажиллагаахөөргөх байрлал, нислэгийн үед засвар үйлчилгээ хийх, сансрын хөлгийн тогтвортой байдал, хяналт, дулааны нөхцөл, аэродинамик шинж чанарын тогтоосон параметрүүдийг хангах гэх мэт.

Сансрын хөлгийн зохион бүтээгчдийн даалгавар нь тэдний шийдлийн оновчтой байдлын шалгуур нь зөвхөн сансрын хөлгийн массыг багасгахаас гадна түүний өртөг, барилгын хугацаа, найдвартай байдлын параметрүүд, олон талт байдал гэх мэтийг баталгаажуулдаг тул төвөгтэй байдаг.

Дэлхий дээрх анхны сансрын хөлөг "Восток 1" анхны хүнийг дэлхийн нам дор тойрог замд гаргасан.

Таны мэдэж байгаагаар хөлөг онгоцноос хөөргөсөн хөлөг нь дэлхийг тойрон зөвхөн нэг (гэхдээ хүн төрөлхтний түүхэн дэх анхны) хувьсгалыг гүйцэтгэсэн бөгөөд нислэг бүхэлдээ автомат горимАнхны сансрын нисгэгч нь яг л "зорчигч" байсан бөгөөд ямар ч үед удирдлагыг өөртөө шилжүүлэхэд бэлэн байв. Хэдийгээр бодит байдал дээр бидний ангиллын дагуу энэ нь "хүн жолоодлоготой" нислэг биш, харин бүрэн автомат нислэг байсан ч ангилал нь үргэлжилж буй үйл явцын (үзэгдэл, үйл явдлын) мөн чанарыг үргэлж зөв тусгадаггүй тохиолдолд яг ийм тохиолдол юм.

Вояжер цувралын анхны (1977) холын зайн нэвтлэх сансрын хөлгүүдийн нэг ("сансрын датчик" гэж нэрлэгддэг) (хамгийн алдартай сансрын хөлөг бол Вояжер-1 ба Вояжер-2). Зарим утга зохиолын эх сурвалжийн мэдээлснээр 1977 оны 9-р сарын 5-нд хөөргөсөн 723 кг жинтэй энэхүү автомат датчик нь бүтээгчдийнх нь гайхшралыг төрүүлж, судалгаа шинжилгээ болон түүний ойр орчмын орчинг бүрдүүлсэн бөгөөд одоог хүртэл хэвийн ажиллаж байгаа бөгөөд энэ нөхцөл байдлын улмаас шинэ (нэмэлт) даалгавар - Нарны аймгийн хил хязгаарын байршлыг тодорхойлох, үүнд "" (), хэдийгээр хөгжүүлэгчдийн үзэж байгаагаар түүний анхны гол зорилго нь зөвхөн хоёрыг судлах явдал байсан бөгөөд (энэ нь нарийвчилсан судалгаа хийсэн анхны датчик байсан юм. Эдгээр гаригуудын бүх хиймэл дагуулын гэрэл зургууд)

Сансрын хөлөг ийм удаан хугацаанд идэвхтэй оршин тогтнож байгаа нь юуны түрүүнд
электроникийг бий болгоход хамгийн оновчтой инженерийн шийдвэрүүд
самбар дээрх тоног төхөөрөмж, цогцолборт тохирох электрон эд ангиудыг чадварлаг сонгох
түүний самбар дээрх системүүд.