Nasenkegel - Nose cone
Ein Nasenkegel ist der konisch geformte vorderste Abschnitt einer Rakete , Lenkflugkörper oder Flugzeuge , entworfen zur Modulation entgegenkommenden Luftstrom Verhalten und minimiert Luftwiderstand . Nasenkegel sind auch für versenkte Wasserfahrzeuge wie U-Boote , Tauchboote und Torpedos sowie in Hochgeschwindigkeits- Landfahrzeugen wie Raketenautos und Velomobilen konzipiert .
Raketen
Auf einem suborbitalen Raketenfahrzeug besteht es aus einer Kammer oder Kammern, in denen ein Satellit , Instrumente, Tiere, Pflanzen oder Hilfsgeräte transportiert werden können, und einer Außenfläche, die so konstruiert ist, dass sie hohen Temperaturen standhält, die durch aerodynamische Erwärmung erzeugt werden . Ein Großteil der Grundlagenforschung im Zusammenhang mit Hyperschallflügen wurde durchgeführt, um praktikable Nasenkonus-Designs für den atmosphärischen Wiedereintritt von Raumfahrzeugen und Interkontinentalraketen- Wiedereintrittsfahrzeugen zu entwickeln .
In einer Satelliten-Trägerrakete kann der Bugkonus nach dem Trennen von der Endstufe der Rakete selbst zum Satelliten werden oder als Nutzlastverkleidung verwendet werden , um den Satelliten bis außerhalb der Atmosphäre abzuschirmen und sich dann zu trennen (oft in zwei Hälften). ) vom Satelliten.
Flugzeug
Bei Verkehrsflugzeugen ist der Bugkonus auch ein Radom , das das Wetterradar vor aerodynamischen Kräften schützt .
Die Form des Nasenkegels muss so gewählt werden, dass der Luftwiderstand minimal ist, sodass ein Rotationskörper verwendet wird, der der Bewegung den geringsten Widerstand entgegensetzt. Der Artikel zur Nasenkonusgestaltung enthält mögliche Formen und Formeln.
Hyperschall
Aufgrund der extremen Temperaturen müssen Nasenkonen für Hochgeschwindigkeitsanwendungen (zB Hyperschallgeschwindigkeit oder atmosphärischer Wiedereintritt von Orbitalfahrzeugen ) aus feuerfesten Materialien hergestellt werden. Pyrolytischer Kohlenstoff ist eine Wahl, verstärkter Kohlenstoff-Kohlenstoff- Verbundwerkstoff oder HRSI- Keramik sind andere beliebte Wahlen. Eine andere Designstrategie besteht darin, ablative Hitzeschilde zu verwenden , die während des Betriebs verbraucht werden und auf diese Weise überschüssige Wärme abführen. Materialien für ablative Abschirmungen verwendet werden , umfassen beispielsweise Kohlenstoff phenolische , Polydimethylsiloxan Verbund mit Siliciumdioxid Füllstoff und Kohlenstofffasern , oder als in einigen chinesischen FSW Reentry Fahrzeugen, Eichenholz .
Im Allgemeinen stehen die Beschränkungen und Ziele für den atmosphärischen Wiedereintritt in Konflikt mit denen für andere Hochgeschwindigkeitsfluganwendungen; Beim Wiedereintritt wird häufig eine stumpfe Wiedereintrittsform mit hohem Widerstand verwendet, die die Wärmeübertragung minimiert, indem eine Stoßwelle erzeugt wird , die sich vom Fahrzeug abhebt, aber einige Materialien mit sehr hoher Temperatur können schärfere Designs ermöglichen.
Nasenkonus-Design
Angesichts des Problems der aerodynamischen Gestaltung des Nasenkonusabschnitts eines jeden Fahrzeugs oder Körpers, der durch ein kompressibles flüssiges Medium (wie eine Rakete oder ein Flugzeug , eine Rakete oder ein Geschoss ) reisen soll , ist die Bestimmung der geometrischen Form des Nasenkonus ein wichtiges Problem für optimale Leistung. Für viele Anwendungen erfordert eine solche Aufgabe die Definition eines Rotationskörpers, der einer schnellen Bewegung durch ein solches flüssiges Medium, das aus elastischen Partikeln besteht, einen minimalen Widerstand erfährt.