Проект Bullet - Википедия - The Bullet Project
 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста помоги Улучши это или обсудите эти вопросы на страница обсуждения. (Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)
|
| Проект Bullet | |
|---|---|
 | |
| Обзор | |
| Дизайнер | Пол Нун |
| Кузов и шасси | |
| Учебный класс | Автомобиль с рекордом скорости |
| Трансмиссия | |
| Двигатель | ракета движение |
| Размеры | |
| Длина | 9,131 м (29,96 футов) |
| Ширина | 1,723 м (5,65 футов) |
| Снаряженная масса | 3000 кг (6600 фунтов) (на топливе) |
Проект Bullet - это проект, целью которого является создание наземного транспортного средства под названием RV1. Основателем проекта является Пол Нун, реставратор / строитель автомобилей, проживающий в Перте, Западная Австралия.
Дизайн и развитие
Транспортное средство проекта RV1 - это 30-футовый четырехколесный управляемый жидкий кислород и керосин. ракета -ходный наземный транспорт с максимальной скоростью более 1000 миль в час. RV-1 объединит в себе новейшие знания в области аэродинамики транспортных средств и конструкции шасси, а также откроет новые горизонты в конструкции колес и безопасности водителя. Команда Bullet Project прокладывает себе путь в новом месте: колесо с внутренней системой подвески, в которой вращается только внешний обод, и огнестойкий взрывозащищенная выталкиваемая капсула драйвера, которая поддерживает водителя в воздухопроницаемой атмосфера.
Первоначально также предполагалась конструкция автомобиля длиной 60 футов. Тем не менее, благодаря исследованиям различных итераций гораздо более легких транспортных средств, начиная с самого маленького из возможных, а затем до достижения минимального размера, который все еще мог бы удерживать ракетное топливо, достаточное для скорости 1000 миль в час, RV-1 пришел к своей нынешней конструкции. .
Движение
Ракетные двигатели были выбраны из-за присущих им компактность и легкий вес, а также устранение необходимости в большом и дестабилизирующем воздуховоде. Недостатком ракетных двигателей является большая масса топлива и окислитель они требуют и возможность взрыва. Количество ракеты пропеллент необходимость в RV-1 сводится к минимуму за счет сохранения как можно меньшего размера и веса транспортного средства, при этом сохраняя на борту достаточно энергии для достижения целевой скорости. RV-1 будет иметь общую массу около 4200 фунтов. жидкий кислород (LOX) и керосин. Этого будет достаточно для поддержки непрерывного толкать 35 000 фунтов в течение минимум 30 секунд или 50 000 фунтов в течение минимум 17 секунд. Тяга будет изменяться, чтобы ее можно было адаптировать к запланированной траектории для каждого пробега. Траектории будут построены на основе кривых сопротивления, рассчитанных посредством подробного анализа вычислительной гидродинамики (CFD). Чтобы избежать механической сложности системы с насосным питанием, будет использоваться система продувки с азотом, нагнетающим давление в систему. LOX и керосин танки. Опасность взрыва сводится к минимуму за счет размещения резервуаров LOX и керосина в отдельных отсеках, разделенных переборками и далее разделенных кабиной экипажа и резервуарами с азотом.
Конструкция шасси
Была выбрана обычная четырехколесная компоновка, чтобы избежать проблем со стабильностью, которые были продемонстрированы в динамике конфигураций сверхузкой передней гусеницы / сверхширокой задней гусеницы, таких как ракетный автомобиль Budweiser (1979) и Крэйг Бридлав третий реактивный автомобиль (1996 г.). Основным конструктивным элементом шасси RV1 будет труба большого диаметра, в которой будут размещаться основной бак LOX, баки с азотом, кабина пилота, бак керосина и ракетные двигатели. Трубка также обеспечивает точки крепления для передних баков LOX, колес, тормозных шаров и корпуса. В настоящее время планируется, что труба будет изготовлена из композитного углеродного волокна, хотя также рассматривается возможность ее изготовления из катаного и сварного магния. Магний имеет ту же плотность, что и углеродное волокно, но не такой жесткий, поэтому он должен быть толще, а также защищен от коррозии из-за соли. Кабина будет представлять собой герметичную и автономную капсулу, которая помещается в отсек, расположенный недалеко от середины транспортного средства. Микки Томпсон использовал трубку большого диаметра в качестве основы для одного из своих автомобилей Indy. На нем была зажата подвеска и другие компоненты. Трубка обеспечивала большую жесткость при легком весе, что делает это непрактичным в современной монококовой конструкции с использованием углеродных волокон.
Безопасность водителя
Как только было определено, что кабина будет герметичной, огнестойкий и взрывозащищенный капсула, вдохновленный примером Скотт Кроссфилд инцидент в Североамериканский X-15 ракетоплан Затем было уделено внимание тому, чтобы капсула была выбрасываемой. После изучения примеров из авиационных гонок и гонок на катерах со скоростью 250 миль в час с выталкиваемыми или отделяемыми капсулами, было решено смоделировать разделение капсулы для RV1 в основном по образцу модели катера, в котором капсула отделяется только после того, как авария уже началась. Однако из-за гораздо более высоких скоростей и других движений, ожидаемых по сравнению с буксируемым катером, если RV1 потерпит крушение, было решено включить как механизм активного выброса капсулы, так и аэродинамический замедлитель. Банки сжатый воздух плашки на каждой стороне капсулы будут служить механизмом выброса с переключателями наклона, установленными в горизонтальной и вертикальной плоскостях, чтобы инициировать выброс без вмешательства водителя. В предполагаемой в настоящее время последовательности выброса, если RV1 наклоняется или покатится за пределы заданных пределов, переключатель наклона откроет соленоидный клапан, который выпускает сжатые азот в берега баранов. Когда капсула запускается наружу, натяжение стропа стального троса, прикрепленного между капсулой и шасси, будет тянуть механизм в капсуле, который освобождает баллют для замедления и стабилизации капсулы.
Колеса и подвеска
На скорости 1000 миль в час колесо диаметром 30 дюймов будет вращаться со скоростью более 10000 об / мин, создавая центробежная сила 50 000гр по ободу. Когда выяснилось, что даже при пустоте все углеродное волокно колесо, основанное на ободе, зажатом между двумя дисками, самое легкое, что можно было ожидать для колеса диаметром 30 дюймов и шириной 8 дюймов, все еще составляло 230 фунтов, было принято решение изучить возможность уменьшения вращающийся масса переходя к конструкции, в которой вращается только внешний обод. Это произвело волновой эффект создания внутреннего приостановка Система практична, что, в свою очередь, освобождает объем, который в противном случае занимала бы обычная подвесная система. Чтобы обеспечить стабильную и стабильную реакцию на рулевое управление, неутомимые колеса должны строгать поверхность гусеницы, а не вспахивать колеи. Ширина колес 8 дюймов для RV-1 была определена путем изучения опыта других команд по управлению транспортными средствами с неутомимыми колесами на солончаке. Основываясь на опыте этих других команд, было сочтено, что 8 дюймов должно быть достаточно широким, чтобы выдержать автомобиль полной массой пять тонн, движущийся по сухой соли без образования колей. Обода колеса будут вращаться на воздушных подшипниках, размещенных по периметру блока подшипника, который также располагается слайд, который служит в качестве системы подвески. Резиновые подушки сверху и снизу салазок позволяют перемещаться вверх и вниз на +/- 1 дюйм. Стороны слайда будут служить регулируемыми фрикционными амортизаторами для контроля отскока.
Аэродинамика
Для обеспечения устойчивости по рысканью центр давления должен находиться за центром сила тяжести. В конструкции RV1 это достигается за счет двух больших хвостовых стабилизаторов и смещения центра тяжести как можно дальше вперед за счет размещения самых тяжелых компонентов в передней части автомобиля. Чтобы противодействовать любой подъемной силе, которая может возникать в виде ударной волны на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях, используются различные методы создания прижимной силы, в основном форма носа и использование утка. Тем не менее, также рассматривается возможность использования туннелей с эффектами земли на нижней части носа.
Канал, образованный между хвостовыми плавниками, предназначен для увеличения прижимной силы транспортного средства на скоростях, превышающих 1 Маха, за счет использования явления, называемого подъемной силой сжатия. Чтобы генерировать лифт сжатия воздух вытесняется наружу центральным корпусом, в данном случае туннелем наверху транспортного средства, в котором расположены трубопроводы подачи ракетного топлива, напротив двух вертикальных аэродинамических поверхностей.
Прижимная сила дополнительно усиливается за счет двух опорных крыльев, расположенных рядом с кабиной. Утка крыла для RV-1 основана на исследованиях крыльев диска. Форма допускает большую площадь поверхности при сохранении короткого пролета. Чтобы угол атаки крыла можно было регулировать во время движения, крылья поворачиваются за счет передних гидравлических приводов, прикрепленных сзади. Такое сочетание короткого пролета и двухточечного крепления обеспечивает очень жесткую систему, которая снижает возможность флаттера, разрушительного аэродинамического явления, которое приводит к быстрому неконтролируемому движению, которое может привести к разрушению конструкции.
Вывод
Установка Мировой рекорд скорости на суше требует двух пробежек в противоположных направлениях в течение одного часа через ловушку для измерения скорости на милю, расположенную в середине дистанции. Минимальной продолжительности курса нет. Команда считает, что уменьшение размера транспортного средства также сводит к минимуму другие проблемы, такие как сборка транспортного средства, транспортировка транспортного средства на Озеро Гэрднер солончаки и длину необходимого курса. Автомобиль меньшего размера может разгоняться быстрее и останавливаться на меньшем расстоянии. Сведение к минимуму тормозного пути увеличивает предел ошибки, что означает, что The Bullet Project не нужно искать по всему миру трассу, которая допускает курс длиной в двенадцать или четырнадцать миль, потому что его можно попытаться пройти через девять миль на озере Гэрднер.
Похожие проекты
Bullet Project, по сравнению с австралийскими, британскими и американскими командами, у всех есть машины, которые сейчас находятся на стадии сборки или тестирования, длиной 44 фута или больше и весом шесть тонн или более, использует радикально иной подход к проблеме создания сверхзвуковой автомобиль. Целевой сухой вес РВ-1 составляет три тонны при ракетном топливе около двух тонн.
- Ищейка SSC, британский проект под руководством Ричард Ноубл, представляет собой комбинированный реактивный и ракетный аппарат длиной 44 фута с полной заправкой массой около семи тонн.
- Австралийский захватчик 5R, чисто ракетный аппарат, строящийся австралийским рекордсменом по наземной скорости Роско МакГлашан, имеет длину 50 футов и сухой вес более семи тонн.
- В Североамериканский орел, реактивный аппарат, переоборудованный из Истребитель F-104, 56 футов в длину и весит 6,5 тонн.
Смотрите также
- Список рекордов скорости автомобиля
- ТягаSSC Текущий рекордсмен с 1997 г.
Рекомендации
- Статья напечатана в журнале Australian Manufacturing Technology Magazine, июнь 2011 г.
- Статья в Racecar Engineering, январь 2012 г.