مخروط المقدمة (مخروط الأنف) Nose cone
نظرًا لمشكلة التصميم الديناميكي الهوائي Aerodynamic Design للجزء الذي يطلق عليه مخروط الأنف Nose Cone لأي مركبة أو جسم مستخدم للتحرك عبر وسط مائع قابل للإنضغاط Compressible Fluid Medium (مثل صاروخ Rocket أو طائرة Aircraft أو سلاح Missile أو رصاصة Bullet) ، فإن المشكلة المهمة هي تحديد الشكل الهندسي لمخروط الأنف Nose Cone للحصول على الأداء الأمثل. بالنسبة للعديد من التطبيقات ، تتطلب مثل هذه المهمة تصميم شكل صلب ثوري يواجه الحد الأدنى من المقاومة للتمكن من الحركة السريعة عبر مثل هذا الوسط المائع Fluid Medium .
يطلق عليه أيضا مخروط المقدمة (مخروط الأنف) Nose cone ، ومخروط المقدمة Nose cone هو القسم الأمامي من الصواريخ Rockets أو القذائف الموجهة Guided Missiles أو الطائرات Aircrafts . وكما ذكرنا سابقا، يتم تصميم المخروط بهدف تقليل السحب الديناميكي الهوائي Aerodynamic Drag . تم تصميم مخاريط المقدمة أيضًا للتحرك داخل الماء وكذلك تم استخدامه في المركبات الأرضية Land Vehicles عالية السرعة.
.
استخدامه مع مركبات الإطلاق الفضائي Rockets
المركبة الصاروخية المدارية Suborbital Rocket Vehicle تحتوي في مقدمتها علي غرفة أو مجموعة غرف يمكن فيها حمل قمر صناعي Satellite أو أدوات Instruments أو حيوانات أو نباتات أو معدات مساعدة، ولتلك الغرف سطح خارجي لتحمل درجات الحرارة العالية الناتجة عن التسخين الديناميكي الهوائي Aerodynamic Heating الناتج من تحرك الصاروخ بسرعات عالية واحتكاكه بذرات الهواء من حوله.
تم إجراء الكثير من الأبحاث الأساسية المتعلقة بالرحلات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت Hypersonic Flight نحو إنشاء تصميمات لمخروط الأنف Nose Cone قابلة للتطبيق في إعادة دخول Atmospheric Reentry المركبات الفضائية وفي مركبات إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي الخاصة بالصواريخ عابرة القارات ICBM Reentry Vehicles .
في مركبة إطلاق الأقمار الصناعية Satellite Launch Vehicle ، قد يصبح مخروط المقدمة Nose Cone هو القمر الصناعي Satellite نفسه بعد فصله عن المرحلة الأخيرة للصاروخ أو قد يستخدم مخروط المقدمة Nose Cone كغطاء للحمولة Payload Fairing لحماية القمر الصناعي حتي خروجه من الغلاف الجوي، وتحقيق السرعة المدارية، ثم يتم فصل مخروط المقدمة Nose Cone عن القمر الصناعي وعادة ما ينقسم إلي نصفين.
.
استخدامه في السرعات ما فوق الصوتية Hypersonic
نظرًا لدرجات الحرارة القصوى التي ينطوي عليها الأمر، يجب أن تكون مخاريط المقدمة Nose Cones المستخدمة في التطبيقات عالية السرعة (مثل السرعات فوق الصوتية Hypersonic Speeds أوالمستخدمة عند إعادة الدخول Atmospheric Reentry من الفضاء الخارجي إلي الغلاف الجوي للمركبات المدارية Orbital Vehicles) من مواد مقاومة للحرارة Refractory Materials . يعتبر كربون الانحلال الحراري Pyrolytic Carbon أحد الخيارات، ومن الخيارات الشائعة الأخرى مركب الكربون-الكربون المقوى Reinforced Carbon-Carbon Composite أو سيراميك HRSI Ceramics .
العزل السطحي القابل لإعادة الاستخدام عند درجات الحرارة العالية High-temperature reusable surface insulation (HRSI) ، مثل المستخدم في نظام الحماية الحرارية لمكوك الفضاء Space Shuttle Thermal Protection System (TPS) .
هناك إستراتيجية تصميم أخرى وهي استخدام الدروع الحرارية المتلاشية Ablative Heat Shields ، والتي يتم استهلاكها أثناء التشغيل، والتخلص من الحرارة الزائدة بهذه الطريقة. المواد المستخدمة للدروع الحرارية المتلاشية Ablative Heat Shields تشمل، على سبيل المثال الفينول الكربوني Carbon Phenolic ، ثنائي ميثيل السيلوكزان مركب Polydimethylsiloxane Composite مع السيليكا Silica كمادة مالئة Filler وألياف الكربون Carbon Fibers .
.
الأشكال الهندسية لمخروط الأنف Nose Cone .
.
- مخروطي Conic .
- مخروطي متراجع كروي Spherically blunted conic .
- مخروطي مزدوج Bi-conic .
- ظل المماس Tangent ogive .
- ظل المماس متراجع كروي Spherically blunted tangent ogive .
- مقطع الظل Secant ogive .
- بيضاوي Elliptical .
- المتغيرات Parameters العامة المستخدمة لبناء ملامح مخروط الأنف Nose Cone Profiles .
- قطع مكافئ Parabolic .
- سلسلة Power series .
- سلسلة Haack series .
- فون كرمان Von Karman Shaped .
- ايروسبايك Aerospike .
*
اضغط هنا لتتابع صفحتنا علي الفيس بوك
و 
************************************
مواضيع ذات صلة
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
**************************************
ملاحظة
- إذا كان لديك مقالة تريد نشرها أو لديك تعديل أو اقتراح جيد ، فمن فضلك سجل اقتراحك في تعليق علي الموضوع .
- أو راسلنا
علي البريد التالي لنشر مقال خاص بك : info@inst-sm.coim
مكتبة محاكاة الأجهزة
