Ogivă

Piesa unei rachete pentru a ajuta la decolarea navetei spațiale , în interiorul clădirii de asamblare a vehiculelor din Centrul spațial Kennedy .

Termenul ogiv este utilizat pentru a se referi la secțiunea frontală a unui corp sau a unei părți a acestuia, conică și axială simetrică , concepută pentru a oferi o rezistență dinamică fluidă minimă. Este adesea adoptat pe gloanțe în general, rachete , rachete , bombe de aeronave , torpile , tancuri externe, avioane , carenaje navale , submarine , submarine sau butucuri de elice .

Desen

În proiectarea aerodinamică a unei secțiuni frontale a oricărui corp (cum ar fi o rachetă, avion sau proiectil) care trebuie să treacă printr-un fluid compresibil (cum ar fi aerul atmosferic), un aspect important este determinarea geometriei pentru cele mai bune performanțe. Prin urmare, pentru multe aplicații este important să se definească solidul revoluției care oferă rezistența minimă, compatibil cu cerințele misiunii.

Ecuația arcului cu trei centre

Calculul ogivei.

Calculul fusului

Dimensiunile per total

Dimensiunile utilizate în ecuații

În toate ecuațiile care urmează, L va reprezenta lungimea totală a ogivei și R va fi raza de bază a corpului. y reprezintă lungimea razei la o distanță x de vârf. Ecuațiile vor defini un profil bidimensional, în timp ce ogiva va fi construită ca un solid de revoluție a acestui profil în jurul axei x . Trebuie remarcat faptul că, în practică, este adesea folosit pentru a tăia sau rotunji vârful din motive aerodinamice sau constructive.

Con

Profil conic

Cea mai simplă formă pentru un ogiv este cea conică dreaptă. Această formă este adesea aleasă pentru ușurința realizării sale practice și, în același timp, este adesea aruncată pentru caracteristicile sale slabe de rezistență dinamică a fluidelor. Laturile unui profil conic drept pe bază circulară sunt linii drepte, deci ecuația diametrului este

y={xR \over L}

{\ displaystyle y = {xR \ peste L}}

y = {xR \ peste L}

Conurile sunt, de asemenea, definite prin deschiderea pe jumătate a unghiului φ

\varphi =\arctan \left({R \over L}\right)

{\ displaystyle \ varphi = \ arctan \ left ({R \ peste L} \ right)}

\ varphi = \ arctan \ left ({R \ peste L} \ right)

Și

y=x\tan(\varphi )\;

{\ displaystyle y = x \ tan (\ varphi) \;}

y = x \ tan (\ varphi) \;

Con rotunjit

În aplicații practice, o ogivă conică este adesea rotunjită prin intermediul unui segment de sferă . Punctul de tangență în care sfera se alătură conului poate fi derivat din următoarele formule

x_{t}={\frac {L^{2}}{R}}{\sqrt {\frac {r_{n}^{2}}{R^{2}+L^{2}}}}

{\ displaystyle x_ {t} = {\ frac {L ^ {2}} {R}} {\ sqrt {\ frac {r_ {n} ^ {2}} {R ^ {2} + L ^ {2} }}}}

x_t = \ frac {L ^ 2} {R} \ sqrt {\ frac {r_n ^ 2} {R ^ 2 + L ^ 2}}

y_{t}={\frac {x_{t}R}{L}}

{\ displaystyle y_ {t} = {\ frac {x_ {t} R} {L}}}

y_t = \ frac {x_t R} {L}

unde r _n este raza sferei. Centrul sferei poate fi derivat din ecuație

x_{o}=x_{t}+{\sqrt {r_{n}^{2}-y_{t}^{2}}}

{\ displaystyle x_ {o} = x_ {t} + {\ sqrt {r_ {n} ^ {2} -y_ {t} ^ {2}}}}

x_o = x_t + \ sqrt {r_n ^ 2 - y_t ^ 2}

în timp ce poziția vârfului va fi dată de

x_{a}=x_{o}-r_{n}

{\ displaystyle x_ {a} = x_ {o} -r_ {n}}

{\ displaystyle x_ {a} = x_ {o} -r_ {n}}

Con dublu

Profil dublu con

O formă dublă de con este formată dintr-un con de lungime L ₁ conectat la un con trunchiat de lungime L ₂ , unde baza superioară a conului trunchiat are o rază R ₁ coincidentă cu raza conului de vârf. Raza bazei inferioare a portbagajului va fi în schimb R ₂ .

L=L_{1}+L_{2}\

{\ displaystyle L = L_ {1} + L_ {2} \}

L = L_1 + L_2 \

pentru $0\leq x\leq L_{1}\ :\ y={xR_{1} \over L_{1}}$ ${\ displaystyle 0 \ leq x \ leq L_ {1} \: \ y = {xR_ {1} \ over L_ {1}}}$ $0 \ le x \ le L_1 \: \ y = {xR_1 \ peste L_1}$

jumătate de unghi:

\varphi _{1}=\arctan \left({R_{1} \over L_{1}}\right)

{\ displaystyle \ varphi _ {1} = \ arctan \ left ({R_ {1} \ peste L_ {1}} \ right)}

\ varphi_1 = \ arctan \ left ({R_1 \ peste L_1} \ right)

y=x\tan(\varphi _{1})\;

{\ displaystyle y = x \ tan (\ varphi _ {1}) \;}

y = x \ tan (\ varphi_1) \;

pentru $L_{1}\leq x\leq L\ :\ y=R_{1}+{(x-L_{1})(R_{2}-R_{1}) \over L_{2}}$ ${\ displaystyle L_ {1} \ leq x \ leq L \: \ y = R_ {1} + {(x-L_ {1}) (R_ {2} -R_ {1}) \ over L_ {2}} }$ $L_1 \ le x \ le L \: \ y = R_1 + {(x - L_1) (R_2-R_1) \ peste L_2}$