그리드 핀
Grid fin |
그리드 핀(또는 격자 핀)은 로켓과 폭탄에 사용되는 비행 제어면의 한 종류이며, 때로는 평면 핀과 같은 보다 전통적인 제어면을 대신하기도 한다.1950년대 세르게이 벨로세르코프스키[1]가 이끄는 팀에 의해 개발되어 1970년대부터 SS-12 스케일보드, SS-20 세이버, SS-21 스카랍, SS-23 스파이더, SS-25 낫(소련의 달용 로켓 프로그램)과 같은 다양한 소련 탄도 미사일 설계에 사용되었다.러시아에서는 벨로세르코프스키 격자 지느러미라고 부르기도 한다.
그리드 핀은 또한 Vympel R-77 공대공 미사일, 3M-54 Klub (SS-N-27 Sizzler) 계열의 순항 미사일, 그리고 미국의 대량 무기 공중 폭발 (MOAB) 재래식 폭탄, 그리고 Quick-MED와 같은 특수 장치에 사용되어 왔다.소유즈 우주선의 시스템입니다.
2014년 스페이스X는 재사용 가능한 팔콘 9 [2]로켓의 1단 시연 시험 비행체에서 그리드 핀을 테스트했고, 2015년 12월 21일 재진입의 고속 대기 부분에서 상업용 팔콘 9가 우주 비행 역사상 최초로 성공적으로 착륙할 수 있도록 착륙을 유도하는 데 도움을 주기 위해 사용되었습니다.
2019년 7월 25일 중국 민간 기업 i-Space의 쌍곡선 1호 로켓의 1단 로켓이 등장하여 자세 제어를 위한 조종 가능한 그리드 핀을 장착하였다.
2019년 7월 25일, 중국은 인근 마을과 [3]도시의 사람들로부터 떨어진 사용후 로켓 스테이지의 재진입을 제어하기 위해 1단계 위에 그리드 핀을 장착한 개량형 롱마치 2C를 출시했다.
설계 특성
기존의 평면 제어 핀은 미니어처 날개와 같은 형상을 하고 있습니다.반면 그리드 핀은 박스 안에 배치된 작은 공기역학적 표면의 격자입니다.그들의 외모는 때때로 그들을 감자 으깨기나 와플 다리미에 비유하게 만들었다.
격자 지느러미는 접어서 앞(또는 뒤)으로 기울일 수 있으며, 평면 지느러미보다 더 직접적이고 콤팩트하게 비산물의 원통형 몸체에 맞닿아 무기를 보다 콤팩트하게 보관할 수 있다. 이것은 무기를 튜브에서 발사하거나 스텔스 항공기와 같은 내부 베이에 보관하는 비행기에서 발사할 때 중요하다.일반적으로 격자 지느러미는 미사일이 발사정을 통과한 직후 몸통에서 앞/뒤로 기울어진다.
그리드 핀은 실질적으로 서로 평행하게 설치된 짧은 핀의 그룹이기 때문에 평면 핀보다 훨씬 짧은 코드(표면의 앞쪽과 뒤쪽 가장자리 사이의 거리)를 가지고 있습니다.이러한 코드 감소는 고속 공기 흐름으로 인해 스티어링 메커니즘에 가해지는 토크의 양을 줄여주어 소형 핀 액추에이터와 소형 테일 어셈블리를 사용할 수 있게 해 줍니다.
그리드 핀은 아음속 및 초음속에서는 매우 잘 작동하지만 천음속에서는 잘 작동하지 않습니다. 이 흐름은 격자 내에서 정상적인 충격파를 형성하여 기류의 대부분이 핀을 통과하지 않고 핀 주위를 완전히 통과하도록 하고 상당한 파장 항력을 발생시킵니다.마하 수치가 높을 때 그리드 핀은 완전히 초음속으로 흐르며 평면 핀보다 낮은 항력과 뛰어난 기동성을 제공할 수 있습니다.
재사용 가능한 발사체에 적용
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그리드 핀은 Falcon 9 로켓에 사용되어 재사용 가능한 발사체의 착륙 위치를 보다 정밀하고 정확하게 제어한다.따라서 그것은 로켓이 착륙대나 무인 우주 항구의 무인기에 더 정확하게 착륙할 수 있도록 도와준다.그리드 핀 개발은 2012년부터 진행 중인 스페이스X 재사용 발사 시스템 개발 프로그램의 일환이다.그리드 핀을 사용한 최초의 극초음속 비행 시험은 2015년 2월이었으며, 그리드 핀은 이후 모든 재사용 가능한 Falcon 9 실험 착륙에 사용되었고, 2015년 12월 이후에는 성공적인 1단계 착륙 및 복구 횟수가 증가했다.
Falcon 9 그리드 핀의 디자인은 2017년까지 계속되었습니다.SpaceX의 CEO Elon Musk는 2017년 초에 Falcon 9 그리드 핀의 새로운 버전이 회사 차량의 재사용 가능성을 개선할 것이라고 발표했습니다.Falcon 9 Block 5는 새로운 주조 및 절단 티타늄 그리드 핀을 도입합니다.Musk는 원래의 Falcon 9 격자 지느러미가 알루미늄으로 만들어졌다고 언급했다.핀은 재진입 및 착륙 시 최대 생존 한계 부근의 온도를 경험하기 때문에 알루미늄 핀은 애블러블 열 보호 시스템으로 코팅되어 있습니다.실제로 일부 알루미늄 격자 지느러미는 진입 및 착륙 과정에서 불이 붙었습니다.새로운 티타늄 그리드 핀은 Falcon 9가 더 높은 [5]공격 각도로 비행할 수 있도록 함으로써 로켓의 제어성을 높이고 궤도에 탑재할 수 있는 능력을 높여야 한다.
더 크고 튼튼한 티타늄 그리드 핀은 도색되지 않은 상태로 남아 있으며 2017년 6월에 처음 테스트되었습니다.2017년 [6]말부터 모든 재사용 가능한 Block 5 Falcon 9 1단계에서 사용됩니다.
갤러리
SS-20 탄도 미사일 기지에 설치된 격자 지느러미
SpaceX Falcon 9 로켓의 그리드 핀.그들은 착륙하는 동안 로켓의 첫 단계를 안내한다.
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레퍼런스
- ^ жизнь, Редакция журнала Наука и. "ТРУДНЫЙ ВЗЛЕТ РЕШЕТЧАТЫХ КРЫЛЬЕВ". www.nkj.ru. Archived from the original on 2019-07-26. Retrieved 2021-10-01.
- ^ "F9R 1000m Fin Flight Onboard Cam and Wide Shot". SpaceX. 2014. Archived from the original on 14 August 2018. Retrieved 21 June 2014 – via YouTube.
- ^ Jones, Andrew (30 July 2019). "Chinese Long March launch tests grid fins for safety, future reusability". SpaceNews.com.[데드링크]
- ^ @elonmusk (25 June 2017). "Flying with larger & significantly upgraded hypersonic grid fins. Single piece cast & cut titanium. Can take reentr…" (Tweet) – via Twitter.
- ^ "SpaceX opens new era for spaceflight with successful core stage reuse". 31 March 2017. Archived from the original on 16 April 2017. Retrieved 15 April 2017.
- ^ "SpaceX Doubleheader Part 2 - Falcon 9 conducts Iridium NEXT-2 launch". 25 June 2017. Archived from the original on 11 November 2020. Retrieved 4 July 2017.
