دافع فيرنييه


محرك فيرنييه هو محرك صاروخي يُستخدم في المركبات الفضائية أو مركبات الإطلاق لإجراء تعديلات دقيقة على الوضع أو السرعة . وبحسب تصميم أنظمة المناورة والاستقرار للمركبة، قد يكون مجرد محرك صغير يُكمّل نظام الدفع الرئيسي ، [ 1 ] أو قد يُكمّل محركات أكبر للتحكم في الوضع ، [ 2 ] أو قد يكون جزءًا من نظام التحكم في رد الفعل . ويُشتق الاسم من الفرجار ذي الورنية (نسبةً إلى بيير فيرنييه ) الذي يحتوي على مقياس رئيسي للقياسات الإجمالية، ومقياس ثانوي للقياسات الدقيقة.
تُستخدم محركات الدفع الدقيقة عندما تتطلب مركبة فضائية ثقيلة نطاقًا واسعًا من مستويات الدفع المختلفة للتحكم في الوضع أو السرعة، كما هو الحال عند المناورة أثناء الالتحام بمركبات فضائية أخرى.
في المركبات الفضائية المزودة بمحركات تحكم في الوضع بحجمين، تُستخدم محركات نظام التحكم في الوضع (ACS) الرئيسية للحركات الأكبر، بينما تُستخدم المحركات الدقيقة للتعديلات الأصغر.
نظراً لوزنها والحاجة إلى أنابيب إضافية لتشغيلها، نادراً ما تُستخدم صواريخ التوجيه الدقيق في التصاميم الجديدة. [ 1 ] وبدلاً من ذلك، مع تحسن التحكم في محركات الصواريخ الحديثة، أصبح من الممكن أيضاً إطلاق دافعات أكبر حجماً بنبضات قصيرة جداً، مما ينتج عنه نفس التغير في الزخم الناتج عن قوة دفع أطول من دافع أصغر.
تُستخدم محركات التوجيه الدقيقة في صواريخ مثل R-7 للمناورة، نظرًا لثبات المحرك الرئيسي في مكانه. في الإصدارات السابقة من عائلة صواريخ أطلس (قبل أطلس 3 )، بالإضافة إلى المناورة، استُخدمت هذه المحركات للتحكم في الدوران، مع العلم أن محركات الدفع كانت قادرة أيضًا على أداء هذه الوظيفة. بعد إيقاف تشغيل المحرك الرئيسي، كانت محركات التوجيه الدقيقة تعمل في وضع التشغيل الفردي لعدة ثوانٍ لإجراء تعديلات دقيقة على وضعية المركبة. كما استخدمت عائلة صواريخ ثور/دلتا محركات التوجيه الدقيقة للتحكم في الدوران، ولكنها كانت مثبتة على قاعدة قسم الدفع المحيط بالمحرك الرئيسي.
أمثلة

- لا تزال عائلة صواريخ R-7 ، التي حققت أكثر من 1700 عملية إطلاق ناجحة حتى الآن، تعتمد على محركات التوجيه الدقيقة S1.358000 في مرحلتيها الأولى والثانية. وقد استخدمت معظم الصواريخ السوفيتية الأكبر حجماً ومركبات الإطلاق محركات توجيه دقيقة أيضاً. ومن الأمثلة على ذلك محرك RD-8 في عائلة صواريخ زينيت ، ومحركا RD-855 و RD-856 في صاروخ R-36 ، ومحرك RD-0214 في عائلة صواريخ بروتون .
- في صاروخ SM-65 أطلس ، استُخدمت محركات التوجيه الدقيقة LR-101 للتحكم في الدوران ولضبط وضعية المركبة بدقة بعد إيقاف تشغيل المحرك الرئيسي. كما استخدم صاروخا دلتا 2 ودلتا 3 محركات LR-101 للمناورة بالدوران، نظرًا لعدم قدرة محرك واحد على القيام بهذه المناورة (مع أن محرك GEM 46 اللاحق كان مزودًا بفوهة توجيه الدفع، إلا أن ثلاثة محركات فقط كانت مجهزة بهذه الميزة، ولم تشتعل إلا لفترة وجيزة أثناء الصعود). [ 3 ]
- كان مكوك الفضاء مزودًا بستة محركات دفع دقيقة ضمن نظام التحكم في رد الفعل الدقيق ( VRCS ). وكان هذا النظام قادرًا أيضًا على توليد قوة دفع ثابتة ولطيفة. وقد استُخدمت هذه القوة بانتظام لتعزيز مدار محطة الفضاء الدولية أثناء التحامها؛ فعلى سبيل المثال، خلال مهمة STS-130، قام قائد المكوك جورج زامكا والطيار تيري فيرتس بتشغيل نظام VRCS الخاص بمكوك إنديفور لمدة 33 دقيقة للوصول إلى مدار يتراوح ارتفاعه بين 180.5 و190.0 ميلًا بحريًا (334.3 و351.9 كيلومترًا) . [ 2 ] [ 4 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 "التحكم بالصواريخ: أمثلة على أنظمة التحكم" . مركز جلين للأبحاث التابع لناسا. مؤرشف من الأصل في 7 مارس 2011. تم الاطلاع عليه في 30 ديسمبر 2011 .
- ١ ٢ "أنظمة التحكم في رد الفعل" . مركز كينيدي لرحلات الفضاء التابع لناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٤ مايو ٢٠٠٩. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣ أكتوبر ٢٠١١.
يمكن لطاقم الرحلة اختيار محركات الدفع الأساسية أو محركات التوجيه الدقيقة لنظام التحكم في رد الفعل للتحكم في الوضع في المدار. عادةً ما يتم اختيار محركات التوجيه الدقيقة للحفاظ على الوضع في المدار. ... احتوى نظام التحكم في رد الفعل الأمامي على ١٤ محركًا أساسيًا ومحركي توجيه دقيق. بينما احتوى نظام التحكم في رد الفعل الخلفي على ١٢ محركًا أساسيًا ومحركي توجيه دقيق في كل حجرة. وفرت محركات نظام التحكم في رد الفعل الأساسية ٨٧٠ رطلًا من قوة الدفع في الفراغ لكل منها، بينما وفرت محركات التوجيه الدقيقة ٢٤ رطلًا من قوة الدفع في الفراغ لكل منها. تبلغ نسبة المؤكسد إلى الوقود لكل محرك ١.٦ إلى ١. كان الضغط الاسمي لغرفة الاحتراق في المحركات الأساسية ١٥٢
رطلًا لكل بوصة مربعة
. أما بالنسبة لكل محرك توجيه دقيق، فكان ١١٠ رطلًا لكل بوصة مربعة.
- ↑ "محرك فيرنييه LR-101" . heroicrelics.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2017 .
- ↑ بيرجين، كريس (19 فبراير 2010). "مركبة STS-130 تستعد للانفصال - تم إزالة آثار اصطدام وحدة MMOD بالفتحة" . NASAspaceflight.com . تاريخ الاسترجاع: 20 فبراير 2010 .
- مكونات المركبة الفضائية
- التحكم في وضعية المركبة الفضائية
- بقايا صواريخ
