TJG Online
Transports

Kas ir vilces vektorēšana un kam tā vajadzīga?

Atjaunināts Publicēts 3 min lasīšana

Īsā atbilde

Vilces vektorēšana ir dzinēja izplūdes plūsmas novirzīšana, lai pati vilce radītu pagrieziena momentu. To izmanto tur, kur aerodinamiskās vadības virsmas nestrādā: vakuumā un pie ļoti maziem ātrumiem, piemēram, raķetēm un vertikālās pacelšanās lidaparātiem.

Fizika ir vienkārša. Lidmašīnas spārna elerons vai stūres virsma darbojas tikai tad, ja tai apkārt plūst pietiekami ātra gaisa plūsma. Raķetei kosmosā gaisa nav vispār, bet lidaparātam, kas karājas gaisā uz vietas, plūsmas ātrums ir tuvu nullei. Abos gadījumos vienīgais pieejamais spēks ir pašas dzinēja strūklas reakcija, tāpēc to novirza.

Tehniskie risinājumi atšķiras. Raķešu dzinēju parasti iekar kardāniskā balstā un pagriež visu dzinēju par dažiem grādiem; cietā kurināmā raķetēm mēdz izmantot strūklā ievietotas lāpstiņas vai sprauslas malas pagriešanu. Reaktīvajiem dzinējiem lieto kustīgas sprauslas plātnītes, kas maina strūklas virzienu, vai gāzes ievadīšanu sprauslā, kas plūsmu pieliec bez kustīgām daļām.

Kaujas aviācijā to izmanto salīdzinoši nedaudzi tipi. Vēsturiski pirmais plaši lietotais piemērs bija Harrier ar pagriežamām sprauslām, kas ļāva pacelties no īsa skrejceļa un manevrēt, mainot vilces virzienu gaisā. Mūsdienās vektorēšanu izmanto atsevišķi ASV un Krievijas iznīcinātāji, un vertikālās nosēšanās variantā to apvieno ar atsevišķu pacelšanas ventilatoru.

Kosmonautikā tā nav izvēle, bet pamatprincips. Nesējraķetes trajektorijas pagriezienu pēc starta nodrošina tieši dzinēju novirzīšana, un tā pati sistēma ļauj atsevišķām raķetēm nosēsties vertikāli. Vadības sistēmas atteice šajā mezglā parasti nozīmē raķetes zaudējumu, tāpēc tur izmanto dublētus izpildmehānismus.

Ar ko to jauc

Vilces vektorēšana nav tas pats, kas reaktīvās vadības dzinēji. Kosmosa kuģu orientāciju uztur atsevišķas mazas sprauslas korpusa malās, kas darbojas neatkarīgi no galvenā dzinēja, arī tad, kad tas izslēgts. Tests: ja novirzīta tiek galvenā dzinēja strūkla, tā ir vektorēšana; ja darbojas atsevišķas mazas sprauslas, tā ir orientācijas vadības sistēma.

Otra sajaukšana ir ar vienkāršu vilces pārdali. Multikopteri un droni maina virzienu, mainot atsevišķu propelleru apgriezienus, nevis noliecot strūklu. Rezultāts ārēji līdzīgs, bet mehānisms cits, un no tā izriet atšķirīgas atteiču sekas.

Ko tā reāli dod un ko maksā

Iegūtais ir vadāmība tur, kur citu risinājumu nav, un spēja mainīt lidaparāta stāvokli ātrāk, nekā atļauj spārns. Zaudētais ir masa, sarežģītība, siltumslodze un uzticamība: kustīga, karsta sprausla ar hidrauliku ir viens no dārgākajiem un apkopes ziņā prasīgākajiem mezgliem.

Ir arī taktiska nianse, ko aviācijas šovi noslēpj. Manevrs ar vektorēšanu ļoti strauji noēd lidmašīnas enerģiju, proti, ātrumu un augstumu, un pēc tā lidaparāts kādu laiku ir lēns un ievainojams. Tāpēc jautājums par to, cik lielu pārsvaru vektorēšana dod modernā gaisa kaujā ar tālas darbības raķetēm, joprojām ir strīdīgs.

Slazds: iespaids no lidojumu demonstrācijām

Publika vektorēšanu pazīst pēc gandrīz uz vietas apstājušos lidmašīnu figūrām demonstrācijas lidojumos. No tā rodas divi maldi: ka katra ļoti manevrējama lidmašīna ir ar vektorēšanu un ka vektorēšana pati par sevi ļauj pacelties vertikāli.

Ne viens, ne otrs nav pareizs. Liela daļa mūsdienu iznīcinātāju manevrē ar aerodinamiku un lidojuma vadības datoru bez jebkādas vektorēšanas, un vertikālai pacelšanai nepietiek ar strūklas virziena maiņu: vilcei jābūt lielākai par lidaparāta svaru. Latvijā virs Baltijas regulāri rotē NATO gaisa patrulēšanas iznīcinātāji, un lielākajai daļai izmantoto tipu vilces vektorēšanas nav.

Kur meklēt tehnisku informāciju

Publiski pieejamus un pārbaudāmus tehniskus aprakstus par dzinēju vadību un raķešu sistēmām publicē Eiropas Kosmosa aģentūra un NASA, tostarp misiju tehniskajās lapās un izglītības materiālos.

Ziņās par militāro tehniku bieži sastopami pārspīlēti raksturlielumi, kas nāk no ražotāju reklāmas materiāliem. Ja skaitlis ir svarīgs, tas jāmeklē tehniskā avotā, nevis preses relīzē.

Avoti

Visi jautājumi sadaļā Transports Sadaļas jautājumi ar burtu V Ziņot par neprecizitāti