Og Cyclone-4-missiler er laget i Ukraina. Artikkelen diskuterer strategien for utskyting av en bærerakett fra et fly og gir nødvendige beregninger og grafer.
Relevansen til artikkelen ligger i den foreslåtte formen for utskyting av en bærerakett fra et fly, som innebærer en kombinasjon av to ulike tilnærmingerå skyte ut en bærerakett fra et fly. Den første delen av banen flyr raketten som et fly. Raketten overvinner den andre delen av banen ved hjelp av en bremsefallskjerm, og takket være den bringes den i posisjonen som kreves for utskyting.
Studien brukte en metodikk for å konstruere en matematisk modell i programmeringsmiljøet Delphi-7 i Pascal. Forfatteren konstruerte den første matematiske modellen av flyvningen til en bærerakett med en vinge etter at den ble skilt fra flyet. Den andre matematiske modellen ble laget for å beskrive flyvningen til bæreraketten etter å ha skutt av lagerflatene og bremsing med en sving til ønsket posisjon for påfølgende utskyting.
Stikkord: luftoppskyting, bærerakett, matematisk modell, løfteflater, bremseskjerm, oval vinge, fly.
Historien om verdens luftfart er nært knyttet til landet vårt. Tilbake i 1910 av forrige århundre bygde ingeniør Alexander Kudashev i Kiev det første flyet som faktisk var i stand til å utføre kontrollert flyging (når piloten kontrollerer flyet ved hjelp av rattet).
Det var også i Kiev den verdensberømte Igor Ivanovich Sikorsky begynte sin luftfartskarriere. Ikke mindre berømte Oleg Konstantinovich Antonov, som skapte verdens største transportfly An-124 og An-225, som er kjent langt utenfor USSRs grenser, jobbet også i Ukraina i mange år og skapte det mest utviklede og moderne luftfartsvitenskapelige tekniske komplekset, som bærer navnet hans - State Enterprise oppkalt etter O.K. Antonov.
Landet vårt er også en rommakt, for i vårt land er det slike giganter i romindustrien som Yuzhnoye Design Bureau og Yuzhmash, som ikke bare er engasjert i produksjon av bæreraketter og satellitter, men også produserer dem på et serieanlegg. . Det er takket være slike bedrifter at Ukraina deltar i mange internasjonale prosjekter, for eksempel prosjektet med en ny type motorer "Vega" (i regi av European Space Agency), "Sea launch" (lansering av en bærerakett fra en havplattformen i Stillehavet), der den ukrainske Zenit-raketten - 3SL brukes som det primære satellittoppskytningskjøretøyet, og behandler Dnepr ICBM-er for å skyte opp små satellitter; Cyclone-4-prosjektet sammen med den brasilianske romfartsorganisasjonen for oppskytinger fra romhavnen Alcantara og mange andre prosjekter.
Denne artikkelen foreslår nytt prosjekt kalt "Air Launch". Prosjektet sørger for lansering av bæreraketten Cyclone-4 fra An-225 Mriya-flyet.
Økonomisk del av prosjektet
Selve ideen om å lansere en bærerakett fra et fly er ikke ny, fordi tilbake i det tjuende århundre, i land som Sovjetunionen og USA, utviklet forskere prosjekter basert på forskjellige fly, men på grunn av mange risikofaktorer ble ingen av prosjektene gjennomført. Imidlertid ble ideen om å bygge et mobilt kosmodrom realisert i internasjonalt prosjekt"Sjølansering". Dette er en ombygd offshore oljeproduksjonsplattform, som ligger i det nøytrale vannet i Stillehavet og har evnen til å bevege seg for å være så nær ekvator som mulig under lanseringen av bæreraketten, fordi hver grad av avvik fra ekvator fører til en økning i hastighet med 100 m / s , noe som negativt påvirker energikapasiteten til bæreraketten.
Takket være denne transporten av bæreraketten er besparelsene ved utskyting av bæreraketten fra et fly omtrent 2-2,5 millioner dollar.
Lanseringsstrategi
Luftoppskyting er en metode for å skyte opp raketter eller fly fra flere kilometers høyde, hvor bæreraketten leveres. Leveringsbilen er oftest et annet fly, men en ballong eller luftskip kan også brukes.
Fra Air Launch bør spesielt nevnes "Air Launch to Orbit". Luftoppskyting i bane er en metode for oppskyting av utskytningskjøretøyer og/eller romskip høyt oppe i luften fra horisontalt startende jetfly, både subsoniske og supersoniske. Når den brukes for orbital innsetting, har denne metoden ekstraordinære fordeler i forhold til tradisjonelle vertikale rakettoppskytinger, inkludert redusert masse, dragkraft og kostnad for raketten.
På bakken blir bæreraketten med påmonterte lastbærende overflater lastet på flyet ved hjelp av en spesiell løftemekanisme (liknende i design som løfteplattformen for Buran orbitalskipet, som ble brukt til å løfte lasten (Buran) til en høyde på 25 meter, senker den ved hjelp av kraner til høyden som kreves for å laste og feste skipet til flyet). Det finnes ordninger for slike enheter, noe som gjør det lettere å implementere denne utviklingen.
Etter disse operasjonene tar flyet av og går til oppskytningsområdet. Ved grensen til utskytningsområdet må flyet klatre til en høyde på 10 000 m og nå den nødvendige (designede) hastigheten (860 km/t). Når slike flyparametere er oppnådd, bytter flyet til et automatisk kontrollsystem og bringes til en pitchvinkel på 10 grader. På dette tidspunktet frigjør det automatiske systemet låsene som holder bæreraketten på flyet. Neste trinn er bærerakettens avgang og manøvrering av flyet. Flyet utfører en unnvikende nedstigningsmanøver mens bæreraketten utfører en bakkemanøver. Bæreraketmanøveren er beskrevet nedenfor. Du bør referere til manøvreringen av flyet; etter at missilet er avfyrt, begynner flyet å bremse og synke med en samtidig rulling til siden (venstre eller høyre side av rullen avhenger av vindretningen i det øyeblikket lanseringen kjøretøyet avfyres fra flyet). Etter å ha nådd manøverens maksimale høyde, begynner raketten å gå ned og få fart. Flyet, etter å ha beveget seg bort fra missilets bane, returnerer til flyplassen. Raketten stabiliseres ved hjelp av kontroller (skeroroer, heiser, ror) og holder seg til en gitt bane. Etter å ha nådd høyden, når raketten har en liten stigningsvinkel (ifølge beregninger - 9360m), skytes bæreflatene av og bremsefallskjermen frigjøres. Etter at bremsefallskjermen åpner seg, fortsetter hastigheten til utskytningsfartøyet å avta og raketten snur for å bringe den i vertikal posisjon i forhold til tyngdepunktet. Etter å ha utført slike handlinger, starter bæreraketten hovedmotorene i det første trinnet, skyter av bremsefallskjermen og begynner å fly i normal modus.
Lignende utviklinger og strategier luftoppskyting
Forfatteren vurderte bare analoger som lanserte raketter som veide minst 15 tonn, fordi det er nettopp slike bæreraketter som har de nødvendige energiegenskapene for kommersiell bruk. På 1960-tallet og senere i USA ble det opprettet eksperimentelle rakettfly som ble skutt opp fra bærerfly, inkludert det første hypersoniske flyet - det suborbitale bemannede romflyet North American X-15, også Bell X-1, Lockheed D-21 Boeing X - 43 , etc. Lignende (men ikke suborbitale) systemer var også i Frankrike (Leduc) og andre land. Luftoppskytingen ble brukt til å teste Enterprise-romflyet i storskalaprogrammet til det gjenbrukbare romtransportsystemet Space Shuttle. Det første av de detaljerte luftlanserte AKS-prosjektene var det urealiserte "Spiral"-systemet fra 1960-1970-tallet med et hypersonisk boosterfly, en bærerakett og et orbitalfly. Luftoppskyting ble brukt til å fly et subsonisk fly, en analog av dets orbitale fly.
Amerikanske prosjekter: i USA har systemet vært implementert i lang tid, Pegasus (RN) / L -1011 (fly). Utviklet av Orbital Sciences Corporation. Oppskytingen utføres ved hjelp av et L-1011-fly fra Lockheed Corporation, spesielt utstyrt for dette formålet. Separasjonen av raketten fra bærerflyet skjer i en høyde av 12 km. Bæremasse - 18500 kg (Pegasus), 23130 kg (Pegasus XL) Nyttelastmasse lansert i lav jordbane av Pegasus-bæreren - opptil 443 kg. Lanseringskostnad (fra 1994) - 11 millioner amerikanske dollar. Fra 1990 til 2008 ble bare 40 oppskytninger av Pegasus-bæreren utført med innsetting i bane kunstige satellitter, hvorav 3 lanseringer mislyktes. Et annet system er under utvikling og det er andre AKS-prosjekter.
Lockheed -1011 fly og Pegasus bærerakett
Russisk-ukrainske prosjekter: i Russland er det foreslått detaljerte prosjekter AKS BAKS og "Air Launch". I det første prosjektet skytes et romfly med eksternt drivstoff opp fra det supertunge flyet An-225 (325) «Dream». Hovedelementet i det andre prosjektet er et spesielt konvertert tungt fly An-124-100Vse "Ruslan", fra styret som i en høyde på omtrent 10 km i en høyde utviklet av State Missile Center "KB oppkalt etter. Makeevs teknologi utfører den såkalte "mørtel"-oppskytningen av en bærerakett, som leverer en nyttelast til målbanen. Det er også prosjekter "Burlak" og andre, der en bærerakett med en kunstig satellitt skytes opp fra forskjellige transportfly Tu-160, An-124, Tu-22M.
Ukrainske prosjekter: I Ukraina ble prosjektene AKS Svityaz (RN Zenit) AKRK Orel og Lybid (bevinget romfly) utviklet ved bruk av An-225-fartøyet. An-225-100 bærerflyet utvikles av Oleg Antonov ASTC og er en modifikasjon av An-225 Mriya basefly. Spesialutstyr er installert på flyet for å sikre utskytningsfartøyet over flykroppen, og utskytningsutstyret og operatørene ombord som er nødvendige for å skyte ut bæreraketten er plassert inne i trykkkabinene. Svityaz bærerakett er laget på grunnlag av komponenter, sammenstillinger og systemer til Zenit bærerakett. Den er bygget etter en tre-trinns ordning. Bruker ikke-giftige drivstoffkomponenter - flytende oksygen og parafin. Når romfartøyet skytes opp i geostasjonær bane, er bæreraketten utstyrt med et apogeumnivå for solid drivmiddel.
AKRK "Orel" er et to-trinns romfartskompleks. Den første fasen av et slikt kompleks vil være et luftfartsfly utviklet av Kyiv Aviation Scientific and Technical Complex oppkalt etter. O.K. Antonova An-124 ("Ruslan"). Den andre fasen vil være et nyttelastutskytningskjøretøy utviklet av Dnepropetrovsk Yuzhnoye Design Bureau, som skal lanseres fra flykroppen til bærerflyet.
I de første stadiene av opprettelsen av den ukrainske ASRK "Orel" vil det være et engangsromfartøy. I fremtiden vil flere romfartøyer også bli sendt ut i verdensrommet og returnert til jorden. I motsetning til Shuttle og Buran, vil bæreraketten ikke bli lansert fra den ytre suspensjonen til transportflyet, men fra midten, det vil si fra flykroppen. Det har aldri vært lignende vitenskapelige og tekniske løsninger i verden. Denne ordningen for å lansere en nyttelast i lav bane rundt jorden har en rekke ubestridelige fordeler. Dette inkluderer en forbedret aerodynamisk utforming av AKRK som helhet, høyere sikkerhet for andre trinns separasjon i form av en bærerakett, mer optimale tekniske og økonomiske indikatorer, høyere hemmelighold for AKRK til å utføre dual-use oppgaver (begge rent vitenskapelig og kommersielle, og spesielle for militære formål).
Kasakhisk-russisk prosjekt: Kasakhstan foreslår Ishim AKS-prosjektet (MiG-31 + RN). AKS-prosjekter med luftoppskyting av romfly ble opprettet i Tyskland (Senger-2), Japan (ASSTS), Kina (Shenlong prototype og neste generasjons AKS), etc. Ved hjelp av luftoppskyting ble private suborbitale romfly SpaceShipOne, SpaceShipTwo, M- 55 er lansert og andre lignende prosjekter. En luftoppskyting fra en ballong av en suborbital bemannet rakett er gitt i Stabilo ARCASPACE-prosjektet i Romania.
Hovedkonkurrenten til lanseringsstrategien som er foreslått i arbeidet, er den russiske, som bruker An-124-100 All-flyet, fordi den amerikanske ekvivalenten har 10 ganger mindre nyttelastvekt. Hovedfaktoren som hindrer den russiske utskytningsstrategien i å bli implementert og kommersielt brukt er mangelen på "mørtel" avfyring av et missil fra et fly. Nå jobber russiske spesialister for å eliminere dette problemet. De første lanseringene er planlagt i 2015.
Plassering av bæreraketten i An-124 Ruslan-flyet.
Tungt universaltransportfly An-225 "Mriya"
Utviklingen av et fly designet for å flytte store deler av romsystemer (inkludert Energia-Buran-romfartøyet) begynte i 1985. Den første flyvningen til An-225-flyet, bygget ved Kiev Aviation Plant, fant sted 21. desember 1988, og 13. mai 1989 fraktet An-225 allerede Buran fra Zhukovsky til Baikonur Cosmodrome. Dette flyet satte 106 verdensrekorder.
Design av fly
Flykropp. Den har to dekk: på toppen er det en mannskapskabin og en lugar for medfølgende personell, vaskerom (kjøkken, garderobe, toalett), og under er det et lasterom. Den har plass til last som veier opptil 250 tonn. For å sikre lasting og lossing brukes en frontlasteluke og rampe.
Vinge. Vingen er laget av lange (opptil 30 meter) pressede paneler. Panelene er forbundet med hverandre med en titanfeste, noe som sikrer tetthet og høy motstandsevne.
Fly fjærdrakt. To-kjøl. Stabilisatoren har et spenn på 30 meter, har caisson, og er laget av pressede paneler og valsede plater av aluminiumslegeringer. Heisen har seks seksjoner, tre fra hver konsoll. Heisen består av to seksjoner på hver finne.
Chassis. Består av to-stolper foran og fjorten-stolper hovedlandingsutstyr. Alle stativer har muligheten til å frigjøres separat for å unngå landing uten å slippe landingsutstyret. Også installert på chassiset er et vekt- og justeringssystem. Bremsene er karbon.
Motorer. An-225-flyet er utstyrt med D-18T-motorer (startkraften til en motor er 23,06 tonn). Motoren er en treakslet turbofan med et drivstofforbruk på 0,57 kg kg skyvekraft per år i cruisemodus.
Systemer. Alle flysystemer er svært automatiserte og krever minimal besetningsoppmerksomhet under flyging. Ytelsen deres støttes av 34 datamaskiner ombord. Flynavigasjons- og radiotekniske systemer gir kontroll over flyet i automatisk og manuell modus på alle stadier av flygingen, samt behandling og levering av all nødvendig flyge- og navigasjonsinformasjon til flyets ombordsystemer og til lysindikatorene i cockpiten. . Styresystemet inkluderer et elektrohydraulisk styresystem med firedobbel redundans og et fly-by-wire styresystem for vingemekaniseringen med dobbel redundans. Hydraulikkkomplekset består av fire hoved- og to reservehydraulikksystemer som sikrer funksjonen til kontrollflatene, vingemekanisering, heving og frigjøring av landingsstellet, åpning og lukking av luker og dører.
Ideen om å lansere et romfartøy fra et luftfartsselskap foreslås jevnlig som en måte å radikalt lette menneskehetens tilgang til verdensrommet. Imidlertid bruker bare én bærerakett dette prinsippet. Dette innlegget handler om fordelene og vanskelighetene som en luftoppskyting skaper.
Litt historie
Rakettfly
Luftoppskyting ble brukt med stor suksess i USA etter krigen for å studere flyging på høye hastigheter og høyder. Bell X-1, som for første gang i verden overskred lydhastigheten, tok av fra et oppheng på en B-29 bombefly:
Avgjørelsen var veldig logisk - bruken av rakettmotorer betydde en liten tilførsel av drivstoff, som ikke ville være nok til en full oppskyting fra bakken. X-1-modellen ble utviklet - X-1A krysset Mach to-grensen og studerte oppførselen til flyet i store høyder (opptil 27 km). Modifikasjoner X-1B, C, D, E ble brukt for videre forskning.
Det neste store skrittet fremover var X-15 rakettflyet. Den ble også skutt opp fra et luftfartsselskap - en B-52 bombefly:
Den kraftige motoren utviklet en skyvekraft på 250 kilonewton (71 % av skyvekraften til Redstone-rakettmotoren), kunne nå en hastighet på 7000 km/t og en høyde på 80 km. Det ser ut til at USA har to veier til verdensrommet - den raske og skitne på Mercury-kapslene, Redstone og Atlas-rakettene, og den lengre, men mye vakrere på X-15, X-20 og påfølgende prosjekter. Imidlertid befant "fly"-programmet seg i skyggen av romflyvninger, og til tross for de vellykkede målene, fikk det ikke en så strålende utvikling som "Mercury" - "Gemini" - "Apollo" -linjen.
Neil Armstrong. Han fløy X-15, men forlot prosjektet i tide.
Ballistiske missiler
En alternativ tilnærming var utviklingen av luftavfyrte ballistiske missiler. På slutten av femtitallet, da ballistiske missiler krevde flere timer å forberede seg til oppskyting, var de dårligere enn strategiske bombefly i fleksibilitet og reaksjonstid på kamptjeneste. Bombefly kunne patruljere grensene til et fiendeland i timevis, og etter en kommando kunne de slå til i løpet av titalls minutter, eller like raskt bli tilbakekalt. Og ballistiske missiler hadde den kritiske fordelen at de ikke kunne avskjæres. Ideen oppsto om å kombinere fordelene med de to systemene – å utvikle et ballistisk missil for et strategisk bombefly. Slik ble GAM-87 Skybolt-prosjektet født:
De første testlanseringene begynte i 1961, med den første fullt vellykkede lanseringen 19. desember 1962. På dette tidspunktet var imidlertid ballistiske missiler for Polaris-ubåter i ferd med å gå i tjeneste med marinen, som kunne "sløre" under vann i flere måneder. Det amerikanske flyvåpenet utviklet et Minuteman-missil med fast drivstoff som hadde samme ytelse som Skybolt, men missilet satt i en silo klar til utskyting, noe som var mye mer praktisk. Prosjektet ble avsluttet.
Den 24. oktober 1974 ble et Minuteman III-missil sluppet som et eksperiment fra lasterommet til et C-5 transportfly:
Testen var vellykket, men militæret så ikke behovet for et slikt system, og prosjektet ble avsluttet. I USSR var det ett bemerkelsesverdig prosjekt, men det var ekstremt interessant:
Systemet med et hypersonisk boosterfly og et orbitalfly skulle starte fra rullebanen, få en høyde på opptil 30 km og en hastighet på opptil 6M (6700 km/t). Deretter ble orbitalflyet, sammen med det øvre trinnet ved bruk av fluor/hydrogen-drivstoffparet, koblet fra og akselerert uavhengig inntil det kom inn i bane. Prosjektet ble startet i 1964 og ble offisielt avsluttet i 1969 (selv om orbitalflyet ble testet "undercover" som en tester av fremtidige Buran-teknologier). Det tristeste er (hvorfor - mer om dette nedenfor) at boosterflyet ikke ble bygget og testet.
Jeg anbefaler det på nettstedet Buran.ru.
Modernitet
For øyeblikket er det en luftutskytningsfartøy, to fullførte prosjekter av suborbitale luftutskytningsfly og modeller for testing av hypersoniske motorer. La oss se på dem mer detaljert:RN Pegasus
Første oppskyting - 1990, totalt 42 oppskytinger, 3 feil, 2 delvise suksesser (bane litt lavere enn nødvendig), 443 kg til lav bane. Et modifisert L-1011 passasjerfly brukes som flyselskap. Separasjon fra transportøren utføres i en høyde på 12 kilometer og en hastighet som ikke overstiger 0,95M (1000 km/t).
SpaceShipOne
Suborbitale luftoppskytningsfly. Utviklet for å delta i Ansari X-Prize-konkurransen, foretok den 17 flyvninger i 2003-2004, hvorav de tre siste var suborbitale romflyvninger til en høyde på omtrent 100 km. Til tross for optimistiske løfter "I løpet av de neste 5 årene vil rundt 3000 mennesker kunne fly ut i verdensrommet" prosjektet ble effektivt stoppet etter å ha vunnet X-prisen, og i ti år har ingen romturister fløyet på suborbitale baner.
SpaceShipTwo
Suborbitale luftoppskytningsfly. Det har vært under utvikling i ti år for å erstatte SpaceShipOne. For tiden gjennomgår testflyginger, er den maksimale høyden nådd i februar 2014 23 km.
X-43, X-51
Ubemannede kjøretøy for testing av hypersoniske motorer.
X-43 ble opprinnelig utviklet som en skalamodell av det fremtidige romflyet X-30. Gjorde tre flyvninger. Den første i juni 2001 endte i fiasko på grunn av regnefeil som førte til tap av stabilisering av det øvre trinnet. Den andre, i mars 2004, var vellykket, og nådde en hastighet på 6,83 Mach. Den tredje flygningen fant sted i november 2004, en hastighet på 9,6 Mach ble nådd i 12 sekunder.
X-51 ble designet for langsommere (~5M) men lengre flyvninger. Gjorde fire flyvninger - en relativt vellykket første i mai 2010 (200 av de planlagte 300 sekundene på 5M), to mislykkede og en fullstendig vellykket (210 sekunder på 5M, som planlagt) i mai 2013.
Urealiserte prosjekter
Det er også urealiserte prosjekter: MAKS, HOTOL, Burlak, Vehra, AKS Tupolev-Antonov, Polet, Stratolaunch,.Beregninger av lønnsomheten ved luftoppskyting
Pegasus bærerakett gir oss en veldig praktisk mulighet til å bestemme graden av lønnsomhet for en luftoppskytning. Faktum er at Minotaur I bærerakett har andre og tredje trinn av Pegasus som tredje og fjerde trinn, lanserer samme nyttelast, men starter fra bakken. Sammenligningen av masser ser ut til å være merkbart til fordel for Pegasus - en luftrakett veier 23 tonn, og en bakkeutsendt rakett veier 36 tonn. For å sammenligne disse bærerakettene fullt ut, er det imidlertid nødvendig å beregne marginen for karakteristisk hastighet som raketttrinnene gir. Basert på materialet fra Encyclopedia Astronautica (data for Pegasus-XL, data for Minotaur I), ble de karakteristiske hastighetsreservene til trinnene beregnet for samme nyttelast:
Dokument med beregninger i Google Docs
Resultatet var veldig interessant – på grunn av luftoppskyting spares 12,6 prosent av den karakteristiske hastigheten. På den ene siden er dette en ganske merkbar fordel. På den annen side er ikke dette mye som forårsaker en eksplosiv vekst av luftutskytningssystemer.
Legg merke til den hypotetiske sammenligningen med "Spiral". Hvis Pegasus var på Spiral booster-flyet, ville separasjonen skje med en hastighet på ~1800 m/s og en høyde på 30 km, noe som ville spare minst 2000 m/s av den karakteristiske hastigheten. Etter samme prinsipp er det en sammenligning med "Minotauren". Legg merke til hvordan fordelen har økt. Det følger av dette at nytten av en luftoppskyting i størst grad bestemmes av transportøren - jo større hastighet og separasjonshøyde, jo større nytte.
Generelle diskusjoner om fordeler og ulemper med luftoppskyting
Fordeler
Redusert gravitasjonstap. Jo høyere starthastighet, jo lavere startvinkel for raketten. Gravitasjonstap beregnes som en integral av pitch-vinkelfunksjonen, derfor, jo lavere tonehøyde til horisonten, jo lavere tap.
Modellgraf av stigningsvinkel. Området til en buet trapes (farget i rødt) er gravitasjonstap.
Reduserte aerodynamiske luftmotstandstap. Trykket synker eksponentielt med høyden: 
I en høyde på 12 km, der Pegasus lanseres, er trykket omtrent 5 ganger mindre enn ved havnivå (~200 millibar). I en høyde på 30 km er det allerede hundre ganger mindre (~10 millibar).
Redusert mottrykkstap. En rakettmotor opererer mer effektivt i et vakuum, der det ikke er noe eksternt trykk som hindrer drivstoffet i å utvide seg og drive ut. IR-en til en motor på overflaten er mindre enn i et vakuum, så å starte i en sjeldne atmosfære vil redusere tap på grunn av mottrykk.
Den luftpustende motoren har en høyere spesifikk impuls. Siden oksidasjonsmidlet tas "fri" fra luften rundt, trenger det ikke å bæres med deg, noe som øker den spesifikke impulsen til systemet på grunn av transportflyet.
Mulighet for bruk av eksisterende infrastruktur. Et luftoppskytingssystem kan bruke eksisterende flyplasser uten behov for oppskytningsfasiliteter. Men forberedelsessystemer før lansering (installasjons- og testkompleks, drivstoffkomponentlagre, flykontrollbygninger) må fortsatt bygges.
Mulighet for å starte fra ønsket breddegrad. Hvis transportflyet har en betydelig rekkevidde, kan du starte fra en lavere breddegrad for å øke nyttelasten eller skifte til ønsket breddegrad for å skape ønsket orbitalhelling.
Feil
Svært dårlig skalerbarhet. En rakett som skyter 443 kg inn i LEO veier komfortable 23 tonn, som kan festes/henges/plasseres på et fly uten problemer. Raketter som skyter ut minst 2 tonn i bane begynner imidlertid å veie 100-200 tonn, som er nær lastekapasitetsgrensen for eksisterende fly: An-124 løfter 120 tonn, An-225 - 247 tonn, men det er i et enkelt eksemplar, og nye fly er praktisk talt umulige å bygge lenger. Boeing 747-8F - 140 tonn, Lockheed C-5 - 122 tonn, Airbus A380F - 148 tonn. For tyngre missiler er det nødvendig å utvikle nye fly som vil være dyre, komplekse og monstrøse (som KDPV).
Flytende drivstoff vil kreve modifikasjon av transportøren. Kryogene komponenter vil fordampe under en lang start og klatring, så du må ha en tilførsel av komponenter på bæreren. Det er spesielt ille med flytende hydrogen; det fordamper veldig raskt, så du må ha en stor forsyning.
Problemer med strukturell styrke til nyttelasten og bæreraketten. I Vesten er satellitter ofte designet med krav om å tåle kun aksial overbelastning, og til og med horisontal montering (når satellitten ligger "på siden") er uakseptabelt for dem. For eksempel, ved Kourou-kosmodromen, blir Soyuz-raketten tatt ut horisontalt uten nyttelast, plassert i utskytningsanlegget og nyttelasten festet der. Når det gjelder transportflyet, vil jevn start skape en kombinert aksial/lateral overbelastning. Jeg snakker ikke engang om det faktum at i en ustabil atmosfære den såkalte. "luftlommer" kan alvorlig ryste komplekset. Bærerakettene var heller ikke designet for flyvninger "på deres side" i drevet tilstand; sikkert, ikke et eneste eksisterende flytende drivstoff kan bare lastes inn i lasteluken og kastes inn i strømmen for lansering. Det vil være nødvendig å lage nye raketter, mer holdbare – og dette overvekt og tap av effektivitet.
Behovet for å utvikle kraftige hypersoniske motorer. Siden en effektiv transportør er en rask transportør, er konvensjonelle turbojetmotorer dårlig egnet. L-1011 gir bare 4 % høyde og 3 % hastighet for Pegasus. Men nye kraftige hypersoniske motorer er på grensen til dagens vitenskap; disse har aldri blitt gjort før. Derfor vil de være dyre og kreve mye tid og penger å utvikle.
Konklusjon
Luftfartssystemer kan bli veldig effektive midler levere last i bane. Men bare hvis disse lastene er små (sannsynligvis ikke mer enn fem tonn, hvis spådd med tanke på fremgang), og bæreren er hypersonisk. Forsøk på å lage flygende monstre som tvillingen An-225 med tjuefire motorer eller et annet supertungt eksempel på teknologiens seier over sunn fornuft er en blindvei på dagens kunnskapsnivå.For navigering: innlegg etter tag
M.N. Avilov, Ph.D.
I tretti år (1955-1985) ledet V.P. Makeev Mechanical Engineering Design Bureau (nå State Missile Center "Design Bureau oppkalt etter akademiker V.P. Makeev"). Mechanical Engineering Design Bureau opprettet missilsystemer for de marine strategiske atomstyrkene i USSR - et havbasert missilskjold. Sjefdesigneren av et missilsystem er arrangøren av arbeidet og samspillet mellom mange team av spesialister og bedrifter, direktøren for introduksjonen av nye ideer, tekniske løsninger og teknologier i utstyret som lages. Under ledelse av sjefsdesigneren, utstyrt med slike egenskaper, dannes team av spesialister og samarbeid mellom bedrifter (forskningsinstitutter, fabrikker) som skaper og produserer unike systemer og våpensystemer. Viktor Petrovich Makeev, sjefen og daværende generaldesigner for det mekaniske ingeniørdesignbyrået, klarte å organisere slike team av spesialister og samarbeid mellom bedrifter, som under hans ledelse skapte alle de strategiske SLBM-kompleksene til marinen, hvorav den siste ( D-9R, D-9RM og D-19) og er nå i tjeneste og ivaretar vårt fedrelands interesser.
Det første sjøbaserte missilsystemet med ballistiske missiler (BM) R-11FM, skutt opp fra en ubåt på overflaten, ble tatt i bruk av USSR Navy i 1959. Skyteområdet til det første marine ballistiske missilet var 150 km, utskytningsvekten var fem og et halvt tonn, massen til stridshodet er 1100 kg. Lengden på raketten er 10,3 m, dens diameter er 0,88 m (spennvidden til stabilisatorene er 1,75 m). Den dieselelektriske ubåten Project AB611 hadde to missilsiloer med en diameter på 2,4 m.
Ti år etter at det første SLBM-komplekset ble tatt i bruk, i 1969, begynte felles barnetester av D-9-komplekset med en undervannsutskytningskule (R-29) fra et bakkestativ (fra en dybde på 50 m) og interkontinental rekkevidde skyting. I 1974 ble D-9-komplekset adoptert av marinen. Skyteområdet til R-29-missilet var 8000 km, med en utskytningsvekt på 33,3 tonn, en maksimal kastevekt på 1000 kg, en rakettlengde på 13 m, en missildiameter på 1,8 m. Project 667B-ubåten inneholdt 12 missiler utskytningssiloer med en diameter på 2,4 m (det var 16 miner på ubåten pr. 667BD).
En sammenligning av missiler viser et kolossalt sprang oppnådd i deres taktiske og tekniske egenskaper. En av hovedkarakteristikkene - skyteområdet - økte nesten 55 ganger med en økning i utskytningsmassen til raketten med bare seks ganger, diameteren - to ganger og lengden på raketten - med 2,7 m. Samtidig rakettoppskytningssiloen økte bare i høyden i forhold til rakettens lengde. Dette viste seg å være mulig takket være den tidligere løsningen av en rekke problemer under opprettelsen av to andre komplekser - D-4 (sett i bruk i 1963) og D-5 (1968).
I D-4-komplekset med R-21-missilet ble følgende undervannsoppskytningsproblemer løst og løst:
Antallet R-21-missiler på ubåten oversteg imidlertid ikke tre. I 1958-1960 I TsKB-18 ble det utført designstudier for atomubåten Project 667, bevæpnet med D-4-komplekset, med utplassering av åtte R-21-missiler. Prosjektet ble preget av sin originalitet: missilene ble plassert i akslene til fire blokker i horisontal posisjon, to i hver blokk. Det ene paret blokker med missilsilo var plassert i baugen på ubåten, det andre i hekken. I hvert par blokker ble en blokk med to skaft plassert langs høyre side, den andre langs venstre. Blokkene til hvert par var stivt forbundet med en hul akse (rør) plassert vinkelrett på senterplanet til båtskroget. Denne aksen kunne roteres sammen med blokkene med 90°, og dermed ble siloene med missiler brakt inn i en vertikal posisjon fra en bevegelig horisontal posisjon før forberedelse før utskyting.
Allerede i den innledende fasen av arbeidet begynte tekniske problemer å dukke opp, hvis løsning og implementering viste at videreutvikling av dette prosjektet var uberettiget, og arbeidet ble stoppet. Problemet med å øke antallet missiler plassert på ubåter forble imidlertid et spørsmål av overordnet betydning for marinen. Beslutningen var nært knyttet til muligheten for å redusere dimensjonene til det ballistiske missilet betydelig og samtidig øke skyteområdet.
Så snart løsninger ble funnet, ble det i 1962 besluttet å utvikle D-5-komplekset med en liten en-trinns ballistisk missil R-27 med en gjennomsnittlig skyterekkevidde på 2500 km. Komplekset med en ammunisjonslast på 16 missiler plassert i vertikale siloer var ment å bevæpne SSBN Project 667A. Når du opprettet D-5-komplekset, foreslo og testet utviklerne følgende ukonvensjonelle måter å sikre den lille størrelsen på raketten:
Det ble også laget et rakettoppskytingssystem som gjør det mulig å bringe størrelsen på raketten så nær som mulig størrelsen på ubåtens utskytningssilo. Samtidig forble skyteområdet til disse SLBM-ene, selv om det økte (R-21 - 1420 km, R-27 - 2500 km), på et nivå som begrenset evnene til marinens strategiske atomstyrker. Derfor begynte utviklingen av D-9-komplekset med R-29-missilet i 1964 - det første sjøbaserte interkontinentale ballistiske missilet.
Minimumsdimensjonene til en totrinns rakett ble oppnådd ved å "senke"* motorene, eliminere mellomtankrom (som R-27), eliminere mellomtrinnsrommet ved å plassere 2.trinnsmotoren i 1.trinns oksidasjonstank og separere trinnene med tankgass når den detonerende utvidet ladning. Dimensjonene til R-29 gjorde det mulig å plassere 12 og 16 ballistiske missiler på henholdsvis SSBN Project 667B og 667BD.
* - Ca. auto Med den "innfelte" designen er rakettmotorene plassert i oksidasjonsmiddeltankene (drivstoff).
Navigasjonsstøtte for ubåter på 1960-tallet. kunne ikke sikre implementeringen av akseptabel avfyringsnøyaktighet av interkontinentale ballistiske missiler med et treghetskontrollsystem ved bruk av tradisjonelle metoder. For å løse dette problemet ble et astro-korreksjonssystem og høypresisjons gyroskopiske enheter som opererer i et vakuum brukt om bord på R-29. Utviklingen av de nødvendige dataene for å sikre opptaksnøyaktighet krevde bruk av høyytelses, små digitale datasystemer og spesiell matematisk programvare. Astrokorreksjon bestemte grunnleggende nye tekniske løsninger for rakettoppsettet, samt prinsipper for organisering av forberedelse før utskyting.
Utviklingen av D-9-komplekset ble utført under hensyntagen til mulig utplassering av et missilforsvarssystem av en potensiell fiende. R-29 ble den første SLBM utstyrt med missilforsvarspenetrasjonsevner. Den høye forbedringshastigheten for våpen krevde hardt arbeid av team av utviklingsbedrifter, industrielle forskningsinstitutter og marinen. KBMs rolle i denne prosessen var avgjørende. Testing og igangkjøring av D-4- og D-5-kompleksene avslørte ganske tydelig individuelle tekniske problemer, hvis løsning var nødvendig for å forbedre ytelsesegenskapene til lovende SLBM-komplekser. Basert på erfaringen med å jobbe med disse kompleksene, anså vi det som nødvendig å løse følgende problemer:
En gruppe spesialister fra Institutt for våpen i Sjøforsvaret (28. vitenskapelig forskningsinstitutt i Forsvarsdepartementet) bestående av V.A. Emelyanova, A.B. Abramova, M.N. Avilova og V.V. Kazantseva utførte den nødvendige forskningen, utviklet prinsippene for konstruksjon og formulerte forslag til implementering av et komplekst system for å kompensere for dynamiske feil fra pitching, yaw og orbital bevegelse av ubåten ved nivellering av gyroinstrumentene om bord i prosessen med pre. -lanseringsforberedelse og sikre den tekniske muligheten for å lede det ballistiske missilet ved enhver kurs av ubåten, så vel som for opp(de tilsvarende tekniske spesifikasjonene er utviklet). Gode kreative og arbeidsrelasjoner og kontakter mellom Institute of Naval Weapons og Research Institute of Automation (NINA) og KBM bidro sterkt til implementering av ideer og forslag om disse spørsmålene i SLBM-komplekser med interkontinentalt skytefelt.
Bakketesting og testing av R-29-missilet
I 1968 var testing av prototyper av eksperimentelle deler av et kompleks av skips- og kontrollsystemer om bord i full gang ved den komplekse standen på KBM og hos bedriftene som utviklet individuelle systemer. På samme tid, ved KBM, ved å bruke universelle dataverktøy for å teste det vedtatte skjemaet for drift og samhandling av ombordsystemer, ble modellering av flybanen til R-29-raketten utført med løsning av fundamentalt nye problemer. sikre astrokorreksjon av BSU-banen under flyging under forskjellige oppskytningsforhold. Senere påpekte et spesielt regjeringsdekret behovet for, for å redusere kostnader og tid for flytesting, å utnytte bakketestfasen maksimalt, og å utføre for flytesting bare det som kan testes og verifiseres fullstendig kun under flyging testing.
Generelt går det ballistiske missilet gjennom stadiene med bakketesting og testing på teststeder. På teststadiet, utskyter den ledende ubåttesten og verifiserer driften av kompleksets systemer, inkludert missilet, og deres interaksjon med ubåtens systemer under forhold så nært som mulig til faktisk drift. Etter fullføring av dette teststadiet vil det bli gitt en konklusjon om muligheten for å sette komplekset i bruk. Under deponiforhold er følgende stadier gitt:
Hvert trinn av testing krever forberedelse av logistikk, organisering av tydelig samhandling mellom ulike teststedertjenester og komplekse utviklingsbedrifter under arbeidet, basert på resultatene som er gitt en konklusjon om muligheten for å gå videre til neste trinn. Som allerede nevnt, var R-29 den første to-trinns interkontinentale missil Derfor var utstyret ombord, dets drift og plassering på raketten, så vel som dets individuelle enheter, fundamentalt forskjellige fra de som ble utviklet tidligere. I forbindelse med implementeringen av astrokorreksjon av flybanen for å sikre den spesifiserte skytingsnøyaktigheten, har volumet av oppgaver løst under flyging med utstyr om bord økt betydelig. Alle oppgaver, inkludert rakettstabilisering, ble praktisk talt løst av det digitale datamaskinkomplekset ombord (ONDC). Digital teknologi ble først brukt om bord på R-27K-missilet, designet for å skyte mot sjøen bevegelige mål og satt i prøvedrift i 1975. R-29 ble den andre SLBM med digitalt utstyr utviklet av NINA.
På grunn av ufullkommen produksjonsteknologi oppsto det problemer med å sikre påliteligheten til BCVC. Utvikleren og produsenten, sammen med hovedutvikleren av missilsystemet (KBM) og Navy Armament Institute, måtte gjøre mye for å utvikle teknologien, teste og foredle BTsVK som helhet for å oppnå akseptable pålitelighetsindikatorer. Under tester og kamptreningsoppskytinger av interkontinentale raketter er det ekstremt nødvendig å treffe spesielle tiltak for å forhindre at missilet avviker fra sin tiltenkte bane og faller av missilet eller dets deler i territorier utenfor de etablerte faresonene.
 BR-21(helsveiset rustfritt stålhus, klassisk layout med mellomtank- og halerom): 1 - instrumentrom; 2 - mellomtankrom; 3 - haleparti. BR-27(helsveiset kropp laget av aluminiumslegering, diagram av en "innfelt" motor uten mellomtank- og halerom): 1 - instrumentrom nederst; 2 - støtdemper; 3 - vaffelfinner; 4 - dobbel delende bunn; 5 - "innfelt" motor; 6 - motorens bunnramme. R-29(helsveiset kropp laget av aluminiumslegering, uten mellomrom): 1 - bunnnisje av stridshodet; 2 - dobbel delende bunn; 3 - motorens bunnramme; 4 - detonasjonsforlengelsesladning for trinnseparasjon; 5 - "innfelt" andre trinns motor (eliminering av mellomtrinnsrommet); 6 - vaffelfinner; 7 - dobbel delende bunn; 8 - "innfelt" første trinns motor; 9 - motorens bunnramme. |
For å ivareta sikkerheten ble R-29 og alle påfølgende SLBM-er under test- og kamptreningsoppskytninger utstyrt med et nødmissil-detonasjonssystem (APR), utviklet av KBM. På R-29 var APR-systemet plassert i stridshodehuset (som ballistiske missiler er utstyrt med for test- og kamptreningsoppskytinger). Når et missil av en eller annen grunn avviker fra en gitt bane med et beløp som er mer enn akseptabelt, mottar APR-systemet et signal fra den innebygde gyroplattformen, som genererer kommandoer for å eliminere missilet ved å bruke standard pyroteknikk for å skille dets avtakbare elementer (for eksempel , etapper). Det særegne ved APR-systemet er at under normal flyging av raketten fungerer det ikke (utviklerne spøkte til og med: de husker ikke eksistensen av det både under en vellykket og mislykket oppskyting).
Stadiet med å kaste tester av fullskala prototyper av R-29 på den sørlige marinens treningsplass i området Cape Fiolent ble vellykket fullført tidlig i 1968. Deretter kom stadiet med fabrikkbenketester av missilet for fellesflyging tester (SLI) fra en bakkestand ved den nordlige marinens treningsplass.
Fabrikkbenketester
I begynnelsen av september 1968 ble forfatteren sendt for å jobbe med kommisjonen for fabrikkbenketester av R-29-missilet, som ble utført ved Krasnoyarsk Machine-Building Plant, en missilprodusent. Testene ble utført på utstyr om bord, som var utstyrt med den første SLI-raketten fra et bakkestativ. Ved ankomst til Krasmash presenterte han seg, som vanlig, for distriktsingeniøren for det militære oppdraget, kaptein 1. rang F.I. Novoselov (i 1969 ble han utnevnt til sjef for marinens URAV, og på begynnelsen av 1980-tallet - sjef for skipsbygging og våpen for marinen). Formann for benkeprøvekommisjonen var leder for KBM-avdelingen L.M. Skrå, og stedfortreder Styreleder - V.I. Shuk. Arbeidsgruppen fra KBM ble ledet av A.I. Koksharov. Deltakelse i arbeidet til kommisjonen med fabrikkbenketester var: fra Research Institute of Automation - A.I. Bakerkin, fra NIIAP - V.S. Mityaev og K.A. Khachatryan, fra Central Design Bureau "Geophysics" - V.P. Yushkov, fra Krasnoyarsk Machine-Building Plant - L.A. Kovrigin og V.N. Harkin.
Jeg hadde muligheten til å møte L.M. Kosy i 1961, under forberedelsesperioden for felles testing av D-4-komplekset. På den tiden var han sjef for avdelingen og overvåket arbeidet til co-executive foretak som utviklet kompleksets styringssystem. Senere måtte jeg samhandle med ham under arbeidet med D-9, D-19 og D-9RM-kompleksene (da ble han stedfortredende sjefdesigner). Leib Meyerovich er en sosial, vennlig person, men ganske streng når det gjelder å følge den tekniske politikken til hovedutvikleren. Han var ideologen for organiseringen av mange arbeider med styringssystemet. Da han ledet møter med sjefdesignere av co-executing foretak for å finne løsninger på tekniske problemer som oppstår i prosessen med å utvikle et kontrollsystem for et våpenkompleks, selv med mange uenigheter, fant og foreslo han alltid måter å løse det på, forsonende og interessante alle deltakere i arbeidet. Da situasjonen på møtet ble anspent, ble L.M. Kosoy klarte å lage en slik vits at følelsene stilnet, møtet ble til en forretningsretning, og som regel ble arbeidet gjort konstruktiv løsning spørsmål. Da han analyserte og identifiserte årsakene til mislykkede lanseringer og funksjonsfeil i systemer under testing, foreslo Leib Meyerovich helt fra begynnelsen å jobbe i en retning som førte til positive resultater. Og dette er kun mulig med utmerket (ned til detaljer) kunnskap om maskinvaren og organiseringen av interaksjonen mellom de komplekse systemene og målesystemet.
Under pauser i arbeidet var det en mulighet til å bli kjent med arbeidet i butikkene der elementer av rakettkroppen ble produsert, med teknologien, spesielt med bruk av mekanisk og elektrokjemisk fresing i produksjonen. Vi klarte å bli godt kjent med utformingen av raketten. Fabrikkbenketester ble utført i montasjebutikken og tilstøtende lokaler. Verkstedet var et godt opplyst rom på størrelse med en fotballbane. På den tiden ble monteringen av 8K65-raketter brukt til å skyte opp Molniya-kommunikasjonssatellitter, og vår R-27 var i gang. Sammenlignet med 8K65 ble P-27 og P-29 oppfattet som en match sammenlignet med en tykk blyant og var knapt merkbare i den enorme monteringsbutikken.
På grunn av kompleksiteten med å installere og demontere utstyr om bord i instrumentrommet** til P-29 med høy fyllfaktor, ble testene utført i to trinn. På det første trinnet var utstyret ombord plassert på spesielle stativer og koblet med utskiftbare kabler til styreutstyr og andre kontrollerbare elementer plassert på raketten (utenfor instrumentrommet). Dette gjorde det mulig å ha enkel tilgang til det hvis det ble oppdaget uregelmessigheter i drift og installasjon av utstyr, og om nødvendig raskt å bytte ut enheter. Etter å ha kontrollert installasjonen og testing av interaksjonen mellom instrumentene og deres interaksjon med kontroll- og testutstyret (KVA), ble utstyret ombord installert i instrumentrommet til raketten, og deretter driften av det sammensatte utstyret som en del av instrumentrommet ble sjekket (testet). Etter dette ble instrumentrommet koblet til rakettenhetene og funksjonen til BSU som en del av raketten ble sjekket. Under kontroller ble de kontrollerte parametrene registrert av et telemetrisystem uten kringkasting. For kamuflasjeformål ble den telemetriske informasjonen overført via kabel (dette avviket fra reelle forhold førte senere til behov for å modifisere kabelforbindelsene i instrumentrommet på teststedet).
** - Ca. auto R-29-instrumentrommet er en separat struktur og installeres på raketten etter installasjon, testing av utstyret installert i den og dokking med stridshodet. For å sikre en høy fyllingsfaktor hadde individuelle enheter en kompleks form, for eksempel i form av en del av en torus.
I desember 1968 ble fabrikkbenketester fullført og en klargjøringshandling av det første P-29-missilet ble signert for sending til State Central Marine Test Site (SCMP) for SLI fra et bakkestativ. I januar året etter i Miass, vurderte Council of Chief Designers, som møttes ved KBM, spørsmålet om beredskap og bestemte seg for å starte flytesting av D-9-kompleksraketten fra et bakkestativ. På den tiden var Neptune Hotel i Miass fortsatt under bygging (midler ble bevilget til D-9-prosjektet spesielt for dette formålet), og det eksisterende var lite, så noen av representantene som ankom Council of Chief Designers var plassert i private leiligheter. Jeg husker at ansatte ved Central Research Institute-28 S.Z. Premeev, V.K. Shipulin, Yu.P. Stepankov og jeg bodde i en ettromsleilighet i en boligbygning rett overfor et hotell under bygging, og V.M. Latyshev og A.A. Antonov - på abortklinikken, blant det medisinske utstyret.
Felles flyprøver fra bakkestativ
Testing av P-29 fra et bakkestativ begynte ved hovedsenteret for transport i mars 1969 og ble avsluttet i slutten av 1970. Formannen for statskommisjonen var sjefen for hovedsenteret, kontreadmiral R.D. Novikov, teknisk sjef for testene - sjefdesigner for KBM V.N. Makeev. Medlemmer av statskommisjonen fra Navy Armament Research Institute var V.K. Svistunov og N.P. Prokopenko. Den faste kontingenten til våre ansatte under testene inkluderte: V.K. Svistunov - leder av D-9-komplekset fra marinen og sekretær for statskommisjonen, S.Z. Eremeev, S.G. Voznesensky, M.N. Avilov, V.A. Kolychev og Yu.P. Stepankov. L.S. Avdonin og V.K. Shipulin ledet analysegruppen, hvis oppgaver inkluderte å organisere en analyse av lanseringsresultatene, rapportere til statskommisjonen om resultatene av lanseringen og utarbeide en rapport om lanseringen. Andre spesialister kom for å løse spesifikke problemer som dukket opp under testprosessen (V.A. Vorobyov, V.V. Nikitin, A.A. Antonov, V.F. Bystrov, A.S. Paeevsky, A.B. Abramov, V.E. Hertsman).
I mars 1969 ble forfatteren sendt på forretningsreise for å teste P-29 fra et bakkestativ (V.K. Svistunov og V.A. Emelyanov jobbet allerede der). Bakkestanden, en teknisk posisjon for klargjøring av missiler og et hotell for testere var plassert flere titalls kilometer fra Severodvinsk, ikke langt fra landsbyen Nenoksa.*** Arbeidet med raketten på den tekniske posisjonen var i full gang, men lanseringen av det første P-29-missilet fra bakkestativet ble forsinket på grunn av behovet for å foredle kablene i instrumentrommet til raketten. Under operasjonen av telemetri med stråling på luften på teststedet oppdaget de påvirkningen av strålingen fra telemetrikanalen på driften av on-line datamaskinen, som var forårsaket av bruk av uskjermede kabler i kommunikasjonslinjene mellom ombord og annet utstyr.
*** - Ca. auto I landsbyen var det en stor trekirke, bygget (som de sier, uten en eneste spiker) i 1727 - dette er den eneste bevarte femteltskirken.
Etter fullføring av alt arbeid med rakett- og bakkestativsystemene ble de gjort klare for oppskyting. Etter å ha hørt rapporter om beredskapen til sjefsdesigneren og lederne for deponitjenestene. Statskommisjonen godkjente flyoppdraget og bestemte oppskytingstidspunktet. Den første lanseringen fra bakketribunen var vellykket, og bekreftet riktigheten av tekniske løsninger for grunnleggende nye oppgaver og deres implementering i utstyr ombord, inkl. om astrokorreksjon, digital automatisk stabilisering, kontrollsystem om bord, om dynamikken til separasjon i baner av rakettelementer (etapper, astrodome og frontrommet, bestående av et instrumentrom og et stridshode).
Suksessen til den første lanseringen forårsaket en økning i den moralske, mentale og fysiske styrken til testerne - mange års arbeid fra teamene til mange bedrifter og organisasjoner til skaperne av den første interkontinentale SLBM ble kronet med suksess! Men dette er bare det første praktiske skrittet. Testere vet at veien til suksess alltid ligger gjennom å overvinne feil, mestre nye tekniske, teknologiske, organisatoriske og operasjonelle faktorer som følger med opprettelsen av nytt komplekst utstyr. En spesiell rolle i flytester gis til komplekse spesialister som er godt klar over driften og samspillet til alle systemene som testes. Slike tester avslører som regel funksjonsfeil, funksjonsfeil og feil i driften og samspillet til systemene som testes, forårsaket av teknologiske, design-, produksjons- og operasjonelle faktorer. Hovedoppgaven til den "komplekse spesialisten" er evnen til raskt og så nøyaktig som mulig å fastslå, basert på informasjonen mottatt under testing (fra måleinstrumenter eller faktum om brudd på normal drift) om avvik fra normal funksjon av utstyr som testes, hvilke elementer, enheter, utstyr, prosesser som kan være årsakene til et slikt avvik. Dette er nødvendig for å fastslå den spesifikke "skyldige" og mulige årsaker som forårsaket avviket. Om nødvendig involveres «smale» spesialister, og det utvikles anbefalinger for raskt å eliminere og forhindre gjentakelse av identifiserte avvik.
Tiden brukt på å søke etter og eliminere årsakene til avvik fra den normale driften av utstyret som testes, påvirker til slutt varigheten av testene, hvis tidspunkt er strengt definert og begrenset. Flytestprogrammet fra bakketribunen inkluderte 16 oppskytinger. De første tre, sjette, syvende, ellevte, tolvte, trettende og femtende lanseringene var vellykkede. På den fjerde, femte og tiende oppskytningen under flyging sviktet kontrollsystemet om bord, på den åttende var det en for tidlig utløsning av astrodomen, på den niende gikk ikke signalet fra rakettoppstigningskontakten gjennom, på den fjortende luft ble ikke tappet fra instrumentrommet. Med alle disse mislykkede lanseringene fungerte APR-systemet. Årsaken til halvparten av feilene (4., 5. og 10. lansering) var den utilstrekkelige påliteligheten til det digitale utstyret ombord, noe som var årsaken til en kraftig intensivering av arbeidet rettet mot å øke påliteligheten til digital teknologi. Truffet tiltak sikret det nødvendige nivået av pålitelighet allerede på stadiet av flytesting av komplekset med ubåter. Andre halvdel (8., 9. og 14. oppskyting) avslørte mangler som ikke kunne oppdages under bakketesting. Observasjoner identifisert under vellykkede lanseringer ga også informasjon for foredling av individuelle systemer og deres elementer.
Én oppskyting fant ikke sted under testing fra et bakkestativ. Det ble planlagt helt i slutten av desember, på nyttårsaften 1970. Klargjøringen av raketten på den tekniske posisjonen skjedde uten spesielle kommentarer. Raketten ble lastet inn i sjakten til bakkestativet, rutinemessige kontroller ble utført, og statskommisjonen bestemte seg for oppskyting. På oppskytningsdagen var alle tjenestene til treningsfeltet og combat zero, som sørget for oppskytningen, involvert. Lanseringstidspunktet var som vanlig kveld. Testdeltakerne tok plass. V.P. Makeev observerte fremdriften av forberedelsene før lansering i bunkeren. Automatisk forberedelse før utskyting endte med utstedelse av en kommando om å starte rakettmotoren, men den startet ikke. Raketten ble liggende i standsiloen. Som gitt i slike tilfeller, skjedde en nødstopp av motoren (EAS) automatisk. Lanseringen ble kansellert. Testerne ble stilt et spørsmål som var felles for dem i form (hva er årsaken?) og spesifikt i innhold (årsaken til at rakettmotoren ikke startet). Mulige årsaker til at rakettfremdriftssystemet ikke startet blir umiddelbart analysert. Som et resultat av analysen ble det funnet at den mest sannsynlige årsaken til at fjernkontrollen ikke starter, kan være feilen i mekanismen for å forhindre start av fjernkontrollen på første trinn. Denne antakelsen ble bekreftet. En arbeidsgruppe ble nedsatt for å identifisere årsakene til feilen i sikkerhetsmekanismen og for å utvikle forslag for å sikre normal drift av denne mekanismen. Forfatteren fikk i oppdrag å representere Sjøforsvarets våpeninstitutt i denne arbeidsgruppen.
Vi feiret nyttår i Nenoksa. Nyttårsbord ble dekket i spisestuen. V.P. Makeev vurderte kort resultatene av arbeidet som ble utført, snakket om oppgavene til testerne det kommende året, og gratulerte deretter alle med det nye året. I januar flyttet arbeidsgruppen til Chemical Engineering Design Bureau i Moskva) til sjefsdesigneren A.M. Isaev. Om A.M. Isaev ble for eksempel fortalt at det ikke var noen spesiell salong for ledelsen i bedriften hans i kantinen (kollegene hans, sjefdesignerne for andre bedrifter, ertet ham noen ganger om dette). Under mitt opphold på KBHM kunne man bli overbevist om dette. ER. Isaev spiste middag i den felles selvbetjeningshallen.
Arbeidsgruppen etablerte årsaken til feilen i sikkerhetsmekanismen: det viste seg at det var et avvik i varmebehandlingsteknologien til det bevegelige elementet til mekanismen. Det førte til at det bevegelige elementet kjørte seg fast under forberedelse før lansering - når det ble gitt en kommando om å tilkoble sikkerhetsmekanismen, fungerte det ikke, og det er grunnen til at motoren ikke startet når det ble gitt kommando om å starte fjernkontrollen. Vi utviklet forslag, hvis implementering ville forhindre svikt i sikkerhetsmekanismen. Ytterligere tester og drift av R-29-missilet avslørte ingen avvik fra normal drift av sikkerhetsmekanismen.
Takket være klarheten og den gode organiseringen av å registrere og eliminere alle kommentarer, funksjonsfeil og modifikasjoner, ble hovedplanen for utskyting av missiler fra et bakkestativ observert. Testere som viste god kunnskap om maskinvare under testing, noe som bidro til rask identifisering og eliminering av årsakene til funksjonsfeil og kommentarer, ble alltid oppmuntret av V.P. Makeev, som satte stor pris på observasjon og evnen til å analysere situasjoner som oppstår når man arbeider med utstyret som testes. Jeg husker at under rutinekontroller av raketten i skaftet på bakkestativet, ble kontrollmodusen slått av på et visst sekund. En mulig årsak ble identifisert og korrigert i utstyret til bakkekontrollsystemet. En tilsvarende oppføring ble gjort i journalen. Kontrollene og oppskytingen av dette og neste missil gikk bra, men under kontrollene av neste missil ble det stans. Vi søkte etter årsaken i flere dager og analyserte diagrammene. Mislykket. Og tiden gikk. Ved analyse av avvik fra normen under funksjonen til de testede systemene, vil V.P. Makeev lyttet alltid nøye til testernes meninger og forslag. Lederen for KBM-avdelingen, Pavel Sergeevich Kolesnikov, som sammenligner driften av kretsen til utstyret til bakkekontrollsystemet når sjekkmodusen til neste missil svikter og når sjekkmodusen er kansellert, den mulige årsaken til dette ble tidligere eliminert, etablert en kretsforbindelse mellom disse hendelsene. De nødvendige endringer ble gjort på krets og utstyr, og arbeidet startet. V.P. Makeev uttrykte takknemlighet til P.S. Kolesnikov. Snart ble han utnevnt til stedfortreder. sjefdesigner i KBM, og i denne stillingen jobbet han med stor suksess frem til han ble pensjonist.
I mai 1970 ble det slutt på flytesting av R-29 med bakketeststativ. Den 16. oppskytingen gjensto, som ifølge sceneprogrammet skulle være den siste. Etter dette skal det tas stilling til muligheten for å gå over til SLI-stadiet med PL. Statskommisjonen hørte rapporter fra sjefdesigneren og teststedets tjenester om beredskap, og en beslutning ble tatt. Oppskytningstiden var som alltid kveld, omtrent 20-21 timer Moskva-tid. Det var lett. Testdeltakerne, som ikke var opptatt ved startposisjonen og ved punktet for registrering og reprodusering av telemetrisk informasjon, var på målepunktet en kilometer fra startposisjonen. Der ble det mottatt informasjon om fremdriften i forberedelsene før utskyting og rakettens flukt. Forberedelsene før utskyting gikk uten kommentarer, oppskytingen fant sted, men raketten, etter å ha hevet seg ti meter over stativet, styrtet i bakken. Som det viste seg senere, nådde ikke motoren driftsmodus. Fra målepunktet ble det observert en høyt stigende kolonne av flamme og røyk med en soppsky over seg - en nesten momentan sammenslåing og forbrenning av rundt 30 tonn rakettdrivstoffkomponenter skjedde. Testene kunne ikke fullføres med en nødoppskyting...
Etter nødoppskytingen ble det holdt et møte med testdeltakere i testplassklubben, talte V.P. Makeev. Han skisserte kompleksiteten i situasjonen, og ba alle om å være forsiktige med å utføre sine plikter og identifisere årsakene til ulykken, og la til at testing fra bakken må fortsette. Etter ham talte sjefdesigneren av rakettmotoren A.M. til publikum. Isaev, og sa at spesialistene i virksomheten hans må forstå alt og treffe tiltak for å utelukke muligheten for en gjentakelse av en slik situasjon. Så kom den politiske betjenten i serien på talerstolen. Ved hans første ord falt portrettet av Lenin som hang på scenen bak ham. Situasjonen var komisk, men alvoret i situasjonen og det som skjedde tillot meg ikke engang å smile. Det ble varslet pause.
Det ble også gjort en pause i testingen av raketten med bakkestativ. Området rundt stativets sjakt var forurenset med giftige drivstoffkomponenter; jorda og restene av raketten fløt i flere dager. Bunkeren med utstyr nær standplassen (tilstedeværelse av personer i denne bunkeren under forberedelse og utskyting før utskyting var ikke tillatt) ble også forurenset med gass gjennom tunnelene der kabler og beslag fra standsjakten ble lagt. Bunkeren som forberedelsen og utskytningen ble kontrollert fra var plassert lenger fra standplassen og var koblet til standplassen gjennom bunkeren nærmest standplassen. Personer og utstyr i denne bunkeren ble ikke skadet. For å utføre arbeid for å bringe standen i stand, var det nødvendig med avgassing av området, all kommunikasjon av standen, kabler, utstyr og lokalene til den nærliggende bunkeren. Omtrent to dager etter ulykken gikk vi for å se på avstand på stativet og restene av raketten. På dette tidspunktet ankom V.P. Fra kanten av plattformen studerte Makeev stativet og alt som omringet det i lang tid. Det ble besluttet å overføre fire missiler fra ubåtstadiet for å fortsette og fullføre tester fra et bakkestativ. Gjennom sommermånedene pågikk det arbeid med å avgasse stand, utstyr, terreng og klargjøre standen for fortsatt testing.
De fire siste oppskytingene fra bakketribunen gikk nesten uten kommentarer. I november 1970 ble det utarbeidet en rapport fra statskommisjonen om gjennomføringen av testprogrammet for R-29-missilet til D-9-komplekset fra et bakkestativ, og det ble tatt en beslutning om muligheten for å flytte til scenen for fellesflyging testing av D-9-komplekset med en ubåt. I desember 1972 ble felles flygetester av D-9-komplekset med salveskyting (en fire-missil salve) fra det ledende SSBN-prosjektet 667B fullført, og 13. mars 1974 ble komplekset tatt i bruk med marinen. Og 3. juli 1981, for første gang i verdenspraksis, ble salveskyting av strategiske SLBMer utført fra høybreddeområdet i Polhavet, dekket fast is. En to-missil salve av R-29D missiler fra en over-is-posisjon ble avfyrt av SSBN Project 667B.
Der det ikke er noen skyvekraft eller kontrollkraft og moment, kalles det en ballistisk bane. Hvis mekanismen som driver objektet forblir operativ gjennom hele bevegelsesperioden, tilhører den kategorien luftfart eller dynamisk. Banen til flyet under flyging med motorene avslått Stor høyde kan også kalles ballistisk.
Et objekt som beveger seg langs gitte koordinater påvirkes kun av mekanismen som driver kroppen, motstandskreftene og tyngdekraften. Et sett med slike faktorer utelukker muligheten for lineær bevegelse. Denne regelen fungerer selv i verdensrommet.
Kroppen beskriver en bane som ligner på en ellipse, hyperbel, parabel eller sirkel. De to siste alternativene oppnås ved den andre og første kosmiske hastigheten. Beregninger for parabolsk eller sirkulær bevegelse utføres for å bestemme banen til et ballistisk missil.
Tatt i betraktning alle parameterne under lansering og flyging (vekt, hastighet, temperatur, etc.), skilles følgende banefunksjoner:
- For å skyte opp raketten så langt som mulig, må du velge riktig vinkel. Den beste er skarp, omtrent 45º.
- Objektet har samme start- og slutthastighet.
- Kroppen lander i samme vinkel som den starter.
- Tiden det tar for et objekt å bevege seg fra start til midten, samt fra midten til sluttpunktet, er den samme.
Baneegenskaper og praktiske implikasjoner
Bevegelsen til en kropp etter at påvirkningen av drivkraften på den opphører, studeres av ekstern ballistikk. Denne vitenskapen gir beregninger, tabeller, skalaer, severdigheter og utvikler optimale muligheter for skyting. Den ballistiske banen til en kule er den buede linjen beskrevet av tyngdepunktet til et objekt under flukt.
Siden kroppen påvirkes av tyngdekraft og motstand, danner banen som kulen (prosjektilet) beskriver formen av en buet linje. Under påvirkning av disse kreftene avtar objektets hastighet og høyde gradvis. Det er flere baner: flat, montert og konjugert.
Den første oppnås ved å bruke en høydevinkel som er mindre enn vinkelen med størst rekkevidde. Hvis flyrekkevidden forblir den samme for forskjellige baner, kan en slik bane kalles konjugert. I tilfellet hvor høydevinkelen er større enn vinkelen med største rekkevidde, blir banen kalt en suspendert bane.
Banen for den ballistiske bevegelsen til et objekt (kule, prosjektil) består av punkter og seksjoner:
- Avgang(for eksempel snuten til en tønne) - dette punktet er begynnelsen på banen, og følgelig referansen.
- Våpenhorisont- denne delen går gjennom avgangspunktet. Banen krysser den to ganger: under slipp og under høst.
- Høydeområde- dette er en linje som er en fortsettelse av horisonten og danner et vertikalt plan. Dette området kalles skyteflyet.
- Bane hjørner- dette er punktet som ligger midt mellom start- og sluttpunkt (skudd og fall), har høyest vinkel langs hele stien.
- Tips- målet eller siktestedet og begynnelsen av objektets bevegelse danner siktelinjen. En siktevinkel dannes mellom våpenets horisont og det endelige målet.
Raketter: funksjoner for oppskyting og bevegelse
Det er guidede og ustyrte ballistiske missiler. Dannelsen av banen er også påvirket av eksterne og eksterne faktorer (motstandskrefter, friksjon, vekt, temperatur, nødvendig flyrekkevidde, etc.).
Den generelle banen til en lansert kropp kan beskrives ved følgende trinn:
- Lansering. I dette tilfellet går raketten inn i det første trinnet og begynner sin bevegelse. Fra dette øyeblikket begynner målingen av høyden til det ballistiske missilets flybane.
- Etter omtrent et minutt starter den andre motoren.
- 60 sekunder etter andre trinn starter den tredje motoren.
- Så kommer kroppen inn i atmosfæren.
- Til slutt eksploderer stridshodene.
Å skyte opp en rakett og danne en bevegelseskurve
Rakettens reisekurve består av tre deler: oppskytningsperioden, friflyging og gjeninntreden i jordens atmosfære.
Spennende prosjektiler skytes opp fra et fast punkt på bærbare installasjoner, samt Kjøretøy(skip, ubåter). Flyinitieringen varer fra tideler av en tusendels sekund til flere minutter. Fritt fall utgjør den største delen av et ballistisk missils flyvebane.
Fordelene med å kjøre en slik enhet er:
- Lang gratis flytid. Takket være denne egenskapen reduseres drivstofforbruket betydelig sammenlignet med andre raketter. For å fly prototyper (cruise missiler) brukes mer økonomiske motorer (for eksempel jetfly).
- Med hastigheten som det interkontinentale våpenet beveger seg med (omtrent 5 tusen m/s), er avlytting veldig vanskelig.
- Det ballistiske missilet er i stand til å treffe et mål i en avstand på opptil 10 tusen km.
I teorien er bevegelsesveien til et prosjektil et fenomen fra den generelle teorien om fysikk, grenen av dynamikken til faste kropper i bevegelse. Med hensyn til disse objektene vurderes bevegelsen til massesenteret og bevegelsen rundt det. Den første relaterer seg til egenskapene til objektet under flukt, den andre til stabilitet og kontroll.
Siden kroppen har programmert baner for flyvning, regnestykket ballistisk bane rakett bestemmes av fysiske og dynamiske beregninger.
Moderne utvikling innen ballistikk
Fordi det kampmissiler av enhver type er farlig for livet, er hovedoppgaven til forsvaret å forbedre poengene for å lansere destruktive systemer. Sistnevnte må sikre fullstendig nøytralisering av interkontinentale og ballistiske våpen når som helst i bevegelsen. Et flerlagssystem er foreslått for vurdering:
- Denne oppfinnelsen består av separate nivåer, som hver har sin egen hensikt: de to første vil være utstyrt med laser-type våpen (homing missiler, elektromagnetiske våpen).
- De neste to seksjonene er utstyrt med de samme våpnene, men designet for å ødelegge hodedelene til fiendtlige våpen.
Utviklingen innen forsvarsmissilteknologi står ikke stille. Forskere moderniserer et kvasi-ballistisk missil. Sistnevnte presenteres som et objekt som har lav bane i atmosfæren, men som samtidig endrer retning og rekkevidde kraftig.
Den ballistiske banen til et slikt missil påvirker ikke hastigheten: selv i ekstremt lav høyde beveger objektet seg raskere enn en normal. For eksempel flyr den russisk-utviklede Iskander i supersoniske hastigheter - fra 2100 til 2600 m/s med en masse på 4 kg 615 g; missilcruise flytter et stridshode som veier opp til 800 kg. Under flukt manøvrerer den og unngår rakettforsvar.
Interkontinentale våpen: kontrollteori og komponenter
Flertrinns ballistiske missiler kalles interkontinentale missiler. Dette navnet dukket opp av en grunn: på grunn av den lange flyrekkevidden blir det mulig å overføre last til den andre enden av jorden. Det viktigste kampstoffet (ladning) er hovedsakelig et atom- eller termonukleært stoff. Sistnevnte er plassert i fronten av prosjektilet.
Deretter er et kontrollsystem, motorer og drivstofftanker installert i designet. Dimensjoner og vekt avhenger av ønsket flyrekkevidde: jo større avstand, jo høyere utskytningsvekt og dimensjoner på strukturen.
Den ballistiske flybanen til en ICBM skilles fra banen til andre missiler etter høyde. Flertrinnsraketten går gjennom oppskytningsprosessen, og beveger seg deretter oppover i rett vinkel i flere sekunder. Kontrollsystemet sørger for at pistolen rettes mot målet. Det første trinnet av rakettdriften skiller seg uavhengig etter fullstendig utbrenthet, og i samme øyeblikk skytes den neste opp. Ved å nå en gitt hastighet og flyhøyde begynner raketten å bevege seg raskt ned mot målet. Flyhastigheten til destinasjonen når 25 tusen km/t.
Verdensutviklingen av spesialmissiler
For omtrent 20 år siden, under moderniseringen av et av mellomdistansemissilsystemene, ble et prosjekt for anti-skip ballistiske missiler vedtatt. Dette designet er plassert på en autonom lanseringsplattform. Vekten på prosjektilet er 15 tonn, og utskytningsrekkevidden er nesten 1,5 km.
Banen til et ballistisk missil for å ødelegge skip er ikke mottakelig for raske beregninger, så det er umulig å forutsi fiendens handlinger og eliminere dette våpenet.
Denne utviklingen har følgende fordeler:
- Lanseringsområde. Denne verdien er 2-3 ganger høyere enn for prototypene.
- Flyhastighet og høyde gjør militære våpen usårbare for missilforsvar.
Verdenseksperter er sikre på at masseødeleggelsesvåpen fortsatt kan oppdages og nøytraliseres. Til slike formål benyttes spesielle rekognoseringsstasjoner utenfor bane, luftfart, ubåter, skip etc. Det viktigste «mottiltaket» er romrekognosering, som presenteres i form av radarstasjoner.
Den ballistiske banen bestemmes av rekognoseringssystemet. De mottatte dataene sendes til destinasjonen. Hovedproblemet er den raske foreldelsen av informasjon - i løpet av kort tid mister dataene sin relevans og kan avvike fra den faktiske plasseringen av våpenet i en avstand på opptil 50 km.
Kjennetegn på kampsystemer til den innenlandske forsvarsindustrien
Det kraftigste våpenet i dag anses å være et interkontinentalt ballistisk missil, som er stasjonært. Det innenlandske missilsystemet "R-36M2" er et av de beste. Den rommer det kraftige 15A18M-kampvåpenet, som er i stand til å bære opptil 36 individuelle presisjonsstyrte atomprosjektiler.
Den ballistiske flyveien til et slikt våpen er nesten umulig å forutsi; følgelig utgjør nøytralisering av et missil også vanskeligheter. Kampkraften til prosjektilet er 20 Mt. Hvis denne ammunisjonen eksploderer i lav høyde, vil kommunikasjons-, kontroll- og missilforsvarssystem svikte.
Modifikasjoner av den ovennevnte rakettoppskytningen kan også brukes til fredelige formål.
Blant fastbrenselmissiler regnes RT-23 UTTH som spesielt kraftig. En slik enhet er basert autonomt (mobil). I den stasjonære prototypestasjonen (“15Zh60”) er startkraften 0,3 høyere sammenlignet med mobilversjonen.
Missiloppskytinger utført direkte fra stasjoner er vanskelig å nøytralisere, fordi antall prosjektiler kan nå 92 enheter.
Missilsystemer og installasjoner av utenlandsk forsvarsindustri
Høyden på den ballistiske banen til det amerikanske Minuteman-3-missilet er ikke veldig forskjellig fra flyegenskapene til innenlandske oppfinnelser.
Komplekset, som ble utviklet i USA, er den eneste "forsvareren" av Nord-Amerika blant våpen av denne typen til i dag. Til tross for oppfinnelsens alder, er pistolens stabilitetsindikatorer ganske gode selv i dag, fordi kompleksets missiler kunne tåle missilforsvar og også treffe et mål med et høyt beskyttelsesnivå. Den aktive delen av flyturen er kort og varer i 160 sekunder.
En annen amerikansk oppfinnelse er Peakkeeper. Det kan også sikre et nøyaktig treff på målet takket være den mest gunstige banen for ballistisk bevegelse. Eksperter sier at kampevnene til komplekset ovenfor er nesten 8 ganger høyere enn Minutemans. Fredsbevarerens kampplikt var 30 sekunder.
Prosjektilflukt og bevegelse i atmosfæren
Fra dynamikkdelen kjenner vi påvirkningen av lufttetthet på bevegelseshastigheten til ethvert legeme i forskjellige lag av atmosfæren. Funksjonen til den siste parameteren tar hensyn til avhengigheten av tetthet direkte på flyhøyde og uttrykkes som en funksjon av:
N (y) = 20000-y/20000+y;
hvor y er høyden på prosjektilet (m).
Parametrene og banen til et interkontinentalt ballistisk missil kan beregnes ved hjelp av spesielle dataprogrammer. Sistnevnte vil gi uttalelser, samt data om flyhøyde, hastighet og akselerasjon, og varigheten av hver etappe.
Den eksperimentelle delen bekrefter de beregnede egenskapene og beviser at hastigheten påvirkes av prosjektilets form (jo bedre strømlinjeforming, jo høyere hastighet).
Guidede masseødeleggelsesvåpen fra forrige århundre
Alle våpen av denne typen kan deles inn i to grupper: bakke og luftbårne. Bakkebaserte enheter er de som skytes ut fra stasjonære stasjoner (for eksempel gruver). Luftfart, følgelig, lanseres fra et transportskip (fly).
Den bakkebaserte gruppen inkluderer ballistiske, cruise- og luftvernmissiler. Luftfart - prosjektilfly, ADB og guidede luftkampraketter.
Hovedkarakteristikken for å beregne den ballistiske banen er høyden (flere tusen kilometer over det atmosfæriske laget). På et gitt nivå over bakken når prosjektiler høye hastigheter og skaper enorme vanskeligheter for deres deteksjon og nøytralisering av missilforsvar.
Kjente ballistiske missiler som er designet for middels rekkevidde er: "Titan", "Thor", "Jupiter", "Atlas", etc.
Den ballistiske banen til et missil, som skytes opp fra et punkt og treffer spesifiserte koordinater, har form av en ellipse. Størrelsen og lengden på buen avhenger av de første parameterne: hastighet, utskytningsvinkel, masse. Hvis prosjektilhastigheten er lik den første kosmiske hastigheten (8 km/s), vil et militært våpen, som skytes opp parallelt med horisonten, bli til en satellitt av planeten med en sirkulær bane.
Til tross for konstante forbedringer innen forsvarsfeltet, forblir flyveien til et militært prosjektil praktisk talt uendret. For øyeblikket er ikke teknologien i stand til å bryte fysikkens lover som alle kropper adlyder. Et lite unntak er målsøkende missiler - de kan endre retning avhengig av bevegelsen til målet.
Oppfinnerne av antimissilsystemer moderniserer og utvikler også våpen for ødeleggelse av nye generasjons masseødeleggelsesvåpen.
60 år etter oppskytingen av Kongrevs siste rakett, ble en militærrakett nok en gang gjenfødt til historien i fjellene nær Geok Tepe. Det kan selvsagt ikke sies at militære missiler i en så lang periode ikke eksisterte i det hele tatt. Nei, de fantes, men de dukket opp sjelden og ble brukt nølende, mest som et eksperiment eller på grunn av mangel på tilgjengelighet det beste middelet.
Det første forsøket på å gjeninnføre missiler i militærtjeneste etter oppløsningen av alle de gamle missilenhetene ble gjort i Sverige. Rundt 1890 presenterte den svenske oppfinneren oberstløytnant von Unge Alfred Nobel med et design for en "lufttorpedo", som var en stor rakett veldig lik Gales militærraketter, men med mindre endringer og forbedringer.
Von Unge satte seg fore å gjøre raketten til et mer effektivt våpen. For å gjøre dette foreslo han å tenne rakettmotoren ikke bakfra, gjennom dysen, men forfra, gjennom et tynt hull boret i nesen på raketten. En annen, enda viktigere innovasjon var å skyte opp raketten fra en kortløpet mørtel. I dette tilfellet ville raketten lette med en viss hastighet, for eksempel 100 m/sek, noe som ikke bare ville øke rekkevidden, men også øke nøyaktigheten til rakettene, og dette ville ifølge von Unge gi rakettene mulighet til å konkurrere med artilleri.
Nobels interesse for von Unges raketter var ikke rent akademisk. Han satte sin landsmann i arbeid og betalte alle sine raskt voksende regninger, som for en person med mindre kapital enn Nobel kan virke uoverkommelige. Til tross for betydelige utgifter var imidlertid ikke von Unge i stand til å fullføre noen av prosjektene sine slik at de kunne vises til militære spesialister. I 1896 døde Nobel, og von Unge ble tilsynelatende utelatt i arbeid.
Fem år senere, i 1901, ble Mars-selskapet opprettet i Stockholm, som hadde som mål å gi von Unge muligheten til å fullføre arbeidet han hadde påbegynt. Resultatene av disse eksperimentene ble ikke publisert, men noen fakta ble kjent senere på en rundkjøringsmåte. Kruttladningen til von Unge-rakettene var den samme som kystredningsraketten (linomet): den besto av en blanding av svartkrutt med knust kull og ble presset inn i rakettkroppen for hånd. Stridshodet med en dynamittladning var festet til rakettkroppen; den detonerende lunten ble utløst da missilet møtte målet (fig. 28).
Ris. 28. "Aerial torpedo" von Unge.
Utsnitt av den siste 762 mm-modellen testet av Krupp i 1909
Vekten av kampladningen var 2 kg med en total lengde på "lufttorpedoen" på 750 mm og en diameter på 110 mm. Fullt utstyrt veide de første modellene opptil 35 kg, utviklet en hastighet på ca 300 m/sek langs banen og hadde en rekkevidde på opptil 5 km. Mørtelen som tjente disse "torpedoene" som utskyter ga dem en starthastighet på 50 m/sek, noe som var umulig å øke på grunn av designtrekkene til selve "torpedoene". Nøyaktigheten i brannen var riktignok utilfredsstillende. Eksperter har beregnet at for å treffe et gitt mål i en avstand på 3 km med missiler kreves det minst fem ganger mer ammunisjon enn å treffe det samme målet med en konvensjonell felthaubits av samme kaliber.
Da bestemte von Unge seg for å forlate mørtelen helt, og i stedet bruke en åpen rørføring. I 1908 begynte von Unge å annonsere sine "lufttorpedoer" som våpen for luftskip. Samtidig understreket han den rekylløse naturen til "lufttorpedoer", som har veldig viktig for luftfartsvåpen.
I 1909 ble det kjent at Friedrich Krupps selskap i Essen hadde kjøpt von Unges patenter, samt det eksisterende lageret av "lufttorpedoer" (ca. 100 stykker), en rørformet guide og annet utstyr. Alt dette ble fraktet fra Stockholm til Krupp-øvingsplassen i Meppen, hvor «torpedoene» ble utsatt for omfattende testing.
Noen data om de nyeste modellene av dette missilet ble senere rapportert av Krupps ledende ballistikkspesialist, professor Otto Eberhard, under en diskusjon om den matematiske beregningen av prosjektilbaner. Eberhard sa at "lufttorpedoer" hadde en startvekt på opptil 50 kg og en skytevidde på omtrent 4-5 km.
I 1910 kunngjorde Krupp at eksperimenter med von Unges "lufttorpedoer" var stoppet på grunn av umuligheten av å oppnå den nødvendige nøyaktigheten av brann. Selvfølgelig var det ingen som trodde på denne uttalelsen, ikke minst fordi Krupps selskap bare noen måneder tidligere hadde søkt om patent på denne oppfinnelsen. Det er mulig at søknaden var en prinsipiell sak, eller kanskje det var den vanlige prosedyren til dette store militærindustrielle selskapet. I alle fall hadde ikke tyskerne noen våpen noe som von Unges "lufttorpedoer" under første verdenskrig. Etter all sannsynlighet forsøkte Krupns ingeniører å konvertere von Unges raketter til tungt artilleri med kort rekkevidde, og da dette mislyktes, vendte de oppmerksomheten mot andre midler.Det eneste landet som brukte raketter på slagmarkene under første verdenskrig var Frankrike. Informasjon om dette finnes i boken til kaptein Ernst Lehmann, som døde i Hindenburg-luftskipkatastrofen ved Lakehurst.
«I løpet av de første månedene av 1916», skriver Lehmann, «hadde jeg kommandoen over det nye luftskipet LZ-90, et av de syv luftskipene til disposisjon for hærens overkommando... En dag fikk vi i oppgave å bombe jernbanedepotet i Bar-les-Du, gjennom hvilket franskmennene forsynte troppene sine og forsvarte nøkkelposisjoner nær Verdun. LZ-90 luftskip fraktet en stor tilførsel av bomber (over 3000 kg). Ved å slå av motorene og gjemte oss i skyene, krysset vi frontlinjen i en høyde av 3000 m. Jeg vet ikke om vi ble oppdaget eller ikke, men uansett dukket vi opp over Bar-le-Du uventet fra fienden, som møtte oss med bare noen få konvensjonelle skjell. Før vi rakk å slippe det første lasset med bomber, ble vi tvunget til å stoppe bombingen, da LZ-90 gled over målet. Vi gjorde en ny tilnærming og skulle akkurat til å starte et nytt angrep på stasjonen da vi så flere klossete gule missiler sakte fly mot oss. De passerte luftskipet vårt, som på den tiden var i en høyde av 3260 m, og fortsatte å øke høyden. Brennende raketter! Den siste og mest pålitelige måten å tenne på et luftskip fylt med hydrogen. Ett treff er absolutt nok til å ødelegge ethvert luftskip! Jeg beordret full fart fremover, og løftet luftskipet til maksimal høyde, og slapp trygt unna brannen. Jeg klarte å legge merke til at brannraketter ble skutt opp fra motorveien i nærheten av jernbanestasjonen, og at utskytere var biler som beveget seg langs motorveien.»
Men franskmennene skapte ikke bare luftvernmissiler; de gjorde også det von Unge prøvde å gjøre - de første kampluft-til-luft-missilene. Riktignok ble denne oppgaven i stor grad forenklet av tilstedeværelsen av så sårbare luftmål som luftskipet og ballongen. Ved å bruke erfaringen fra den amerikanske borgerkrigen hevet tyskerne sine observatører i tjorede ballonger for å justere artilleriild. De stasjonære ballongene var fylt med hydrogen og noen ganger lysende gass, og franskmennene ødela dem lett ved hjelp av store raketter av typen Le Prieur, tilsvarende de som ble brukt til å mate kabelen fra land til skipet. Disse missilene hadde tilsynelatende ikke engang spesielle stridshoder: deres branneffekt var ganske tilstrekkelig til å ødelegge ballongen.
Et fly av typen Nieuport ble brukt som missilbærer – et biplan som hadde meget sterke V-formede vertikale stag på hver side av flykroppen, som koblet sammen begge vingene. Fire Le Prieur-missiler ble hengt opp fra hvert stag. Etter en rekke kamptester dannet franskmennene flere spesialskvadroner av Nieuport-fly bevæpnet med slike missiler, men disse skvadronene varte ikke lenge, ettersom tyskerne snart sluttet å fly tjorede ballonger.
Jeg leste et sted at russiske piloter hadde lignende våpen for å kjempe mot de samme målene. Imidlertid har svært få kilder overlevd som beskriver operasjonene til den russiske hæren under første verdenskrig. Derfor gjenstår det å anta at russiske flymissiler bare var et produkt av den oppfinnsomme aktiviteten til individuelle piloter.
På vestfronten brukte tyskerne store raketter for å lage passasjer i piggtråd. For å gjøre dette ble en kabel festet på baksiden av raketten, og et lite båtanker ble festet til stridshodet. Missilet slik utstyrt ble skutt opp fra den første grøften gjennom vaiergjerdene, og deretter ble ankeret trukket tilbake ved hjelp av en håndvinsj.
Dette er alt som kan sies om den militære bruken av missiler under første verdenskrig.Den svært begrensede bruken av militære missiler i første verdenskrig og deres overflod i den andre er ikke forklart ved tilfeldigheter eller av sneverheten i militær tenkning; Det kan heller ikke forklares med noen spesifikk taktisk doktrine. Denne forskjellen er snarere relatert til løsningen av slike industrielle problemer som problemer med produksjon, lagring og sikkerhet for drivstoffet som brukes.
Da Congreve forsvarte seg mot kritikere, gjorde han det ved å sammenligne ytelsen til raketter med kostnadene ved å produsere dem. Tallene hans var helt korrekte og overbevisende, men under moderne forhold ville de bare prege en svært liten del av det totale problemet. Å dømme etter hvordan ting er nå, må ethvert militærmissil oppfylle alle kravene til et standard militært våpen.
Det første slike krav, ofte oversett på grunn av dets åpenbarehet, er muligheten for langtidslagring ferdige våpen. Våpenet er produsert, for eksempel, i Detroit, så må det lagres et sted til det sendes til et arsenal eller militærbase, hvor spørsmålet om lagringen igjen oppstår. Etter en tid vil den trolig sendes enten til Afrika eller til Grønland og vil igjen trenge lagring. Og til slutt skal den leveres til frontlinjen for den kommende operasjonen. I løpet av denne tiden skal våpenet, i hvert fall i teorien, være klart til umiddelbar bruk. Alt artilleri og håndvåpen, fra pistolpatroner til luftvernvåpen, oppfyller dette kravet. Det nest viktigste kravet er at våpenet skal være i masseproduksjon, om mulig helautomatisert.
Hvis du tenker på disse to grunnleggende kravene, blir det klart hvorfor en rakett med flytende drivstoff kun kan brukes som kamprakett i noen spesielle tilfeller. Selvfølgelig kan deler av en rakett med flytende drivmiddel produseres i masseproduksjon, og raketten kan lagres sammensatt eller demontert. Men det ville være svært vanskelig å lagre en rakett med flytende drivstoff, selv om drivstoffkomponentene ikke inneholder flytende oksygen. Drivmiddelkomponentene måtte lagres separat og ikke fylles med dem før missilet faktisk ble brukt. Dette er bare mulig under forhold med stasjonære skytestillinger, lik stillingene til luftvernartilleri som forsvarer befolkede områder, eller dekksinstallasjonene til missilbærende skip. Men dette kan ikke gjøres i nærheten av frontlinjen.
Derfor, logisk sett, bør kampmissiler være fastbrenselmissiler, praktiske for langtidslagring, og samtidig oppfylle betingelsene for masseproduksjon.
Det siste kravet til store svartkruttraketter ble ikke oppfylt før i 1935. Produksjonen av disse missilene var manuell og individuell. Selv Zanders helt perfekte hydrauliske presser frigjorde arbeideren bare fra bruk av muskelkraft. Det var fortsatt håndverksmessig og samtidig svært farlig arbeid. Lagring av store svartkruttraketter var også ekstremt vanskelig. Rakettpulverladningen tålte ikke langtidslagring, med mindre det selvfølgelig ble opprettet spesielle forhold.
Grunnen til dette er at for kraftige drivgassraketter må pulverblandingen komprimeres i mye større grad enn for små pyrotekniske raketter. Egenvekten til en pyroteknisk rakettladning er omtrent 1,25. Rakettene produsert av Zander for Opels eksperimenter hadde egenvekt ca 1,5 eller til og med 1,7. Selvfølgelig forbedret en slik ladningstetthet egenskapene til missilene, men på grunn av dette ble den pressede pulverblandingen overdrevent skjør, mye mer skjør enn den vanlige. Hvis raketter med store pressede pulverladninger utsettes for temperaturendringer, vil ladningen sannsynligvis utvikle sprekker som er usynlige for øyet. Når en slik rakett skytes opp, vil dens egenskaper være normale helt til flammen når sprekken. Da vil forbrenningsflaten øke kraftig på grunn av sprekken, noe som vil føre til en like kraftig økning i gassdannelsen. I beste fall vil uforbrente - biter av pulverblandingen bli kastet ut. Men vanligvis tåler ikke rakettkroppen en plutselig trykkøkning, som øker enda mer hvis dysen blir tilstoppet med uforbrente kruttbiter.
Det var nettopp disse sprekkene som forårsaket eksplosjoner under Opels eksperimenter. Et plutselig fall i temperatur, litt uforsiktighet under transport - og raketten ble eksplosiv. At alt dette ikke var et rent akademisk anliggende, bekreftes av tyskerens avslag jernbaner transportere disse missilene.
Det var et annet problem: hvis svartkruttraketten var stor, måtte kroppen være laget av metall, og når brenningen varte i mer enn 1-2 sekunder, overførte metallveggen nok varme til å antenne kruttet på det punktet hvor flammen var fortsatt ikke få det.
Hver eksplosivspesialist som ble introdusert for disse problemene, foreslo selvfølgelig umiddelbart en overgang fra presset svartkrutt til artilleripulver. Alle kjenner de pastalignende rørene med røykfritt pulver som brukes i artilleriammunisjon. Disse tynne og ganske lange rørene utmerker seg ved en viss styrke og jevn fleksibilitet. Pulvere av denne typen tåler røff håndtering og svært store temperatursvingninger.
Den første personen som startet slike eksperimenter med røykfrie pulver var åpenbart professor Goddard. Han var først og fremst interessert i utmattelseshastigheten for forbrenningsprodukter av røykfrie pulvere, og ønsket å skaffe grunnlag for videre beregninger.
Det kan imidlertid være at den første som prøvde seg på slike raketter var Friedrich Sander. Ifølge Max Vallier, som var vitne til Zanders første forsøk med røykfrie pulver, skjedde dette kort tid etter testene av Opel rakettbiler. De første resultatene var nedslående. Etter flere sekunder med jevn, men svært voldsom forbrenning, skjedde det vanligvis en eksplosjon. Jeg vet ikke hva Zanders feil var; kanskje den hadde feil blandingssammensetning, eller kanskje den delen av ladningen som grenset til veggene i brennkammeret ble oppvarmet mer enn nødvendig på grunn av varmeoverføring fra metallveggene. Sannsynligvis spilt en rolle i dette også lang lengde Zander-missiler. Problemet viste seg uansett å være for komplekst til at han kunne løse det. Likevel var hastigheten på gassutstrømningen i Zanders raketter, ifølge samme Valier, over 1800 m/sek.
Senere, under andre verdenskrig, ble dual-base drivstoff brukt som drivstoff i militære raketter. Dette begrepet krever en viss forklaring. Opprinnelig ble pyroxylin valgt for å erstatte krutt i våpen. Men med hvert forsøk på å gjøre dette, sprakk pistolløpet. Åpenbart brant pyroxylin for raskt, og derfor var det nødvendig å bremse forbrenningsprosessen på en eller annen måte. Dette ble gjort ved å dyppe finhakket pyroxylin i et kar med aceton. Aceton løste ikke opp pyroxylin, men myknet det til en geléaktig tilstand. Denne geléaktige massen ble deretter blandet med vanlig trekull, delvis tørket og rullet til tynne ark, som ble kuttet i små firkanter eller diamanter. Slik ble enkeltbasekrutt tilberedt. Oppskriften på dual-base krutt ble først satt sammen av Alfred Nobel og ble kalt corditt, eller ballistitt. Disse begrepene brukes fortsatt i dag, selv om sammensetningen og produksjonsprosessen til disse krutt har endret seg flere ganger siden den gang.
De to basene av korditt (ballistitt) er to eksplosiver - nitroglyserin og nitrocellulose (pyroxylin er en type nitrocellulose). Det viktigste kjennetegnet ved produksjonsprosessen av disse stoffene er gelatinisering av nitrocellulose ved hjelp av nitroglyserin. Men siden nitroglyserin på ingen måte er den mest perfekte gelatineringsmiddel, brukes ytterligere reagenser i prosessen med å tilberede disse stoffene. Engelske sprengstoffspesialister bruker for eksempel dietyldifenylurea, som i engelsk industri er kjent under det forkortede navnet "karbamitt". Det er ikke bare en gelatinerende komponent, men også en utmerket stabilisator som nøytraliserer nedbrytningsproduktene til nitrogenestere. Uten det blir dual base pulver upålitelig eller rett og slett usikkert etter en stund.
Følgende er vektsammensetningen til engelsk cordit:
Produksjonsprosessen for korditt kalles vanligvis tørrmørtelfri. Faktisk er denne prosessen løsningsløs, men ikke helt tørr. Myk, formløs masse av nitrocellulose, som er fuktet med vann, mates inn i en tank med vann, hvor den blandes og hvor den nødvendige mengden nitroglyserin samtidig introduseres i den. Etter en tid mates denne blandingen inn i en annen tank med karbamitt, hvorfra den resulterende råmassen etter en kort omrøring sendes til tørkebord, veldig lik de som brukes i papirproduksjon.
Her kuttes massen til ark av en pastalignende masse inneholdende 20-25 % vann, som fordampes når arkene tørkes med oppvarmet luft. De tørkede arkene føres deretter gjennom oppvarmede valser. Varme og trykk fører til gelatinering av massen. Etter dette rulles de gelatinerte arkene under høyt trykk og plasseres i oppvarmede sylindre, hvorfra de ekstruderes gjennom en matrise.
I USA, spørsmålet om bruk av røykfritt pulver for rakett pulverladning ble først oppvokst i 1940. US Army Ordnance Department trengte en rakettladning for å akselerere fallet av luftbomber, som, som kjent, når de faller fra lave høyder, ikke har tilstrekkelig hastighet i kontaktøyeblikket med målet, som har et artillerigranat. av samme kaliber. Som et resultat har en luftbombe som slippes fra lav høyde liten penetreringsevne; Når bombehøyden øker, tapes nøyaktigheten til bomben som treffer målet. Derfor virket det logisk å utstyre luftbomben med en rakettladning for å, samtidig som nøyaktigheten til bombingen opprettholdes, oppnå en større hastighet for å møte målet. En rakettforsterker designet for dette formålet ble laget på slutten av våren 1941, men praktisk talt slike bomber ble aldri brukt.
Drivladningen i denne rakettforsterkeren var et dibase drivmiddel bestående av omtrent 60 % nitrocellulose og 40 % nitroglyserin, med en liten mengde difenylamin tilsatt som stabilisator. Dette kruttet ligner på engelsk rakettkorditt, men metoden for å lage det i Amerika var helt annerledes.
Den amerikanske metoden kan kalles løsningspressing og den koker ned til følgende: de bestanddeler av kruttet tilberedes separat og kombineres deretter i nærvær av et raskt fordampende løsningsmiddel. Dette danner et tykt lag med mørk pasta, som deretter lett rulles til ark for gelatinering. Etter dette skjæres arkene til i smale strimler og disse strimlene presses. Denne prosessen for å produsere dual-base krutt anses som tryggere enn den engelske metoden.
Tyskerne hadde også vært kjent med dibasisk krutt lenge, men da Tyskland begynte å utvikle dem for alvor, ble det besluttet å ikke bruke nitroglyserin av den grunn at glyserin utvinnes fra fett, og i tilfelle en langvarig krig, Tyskland ville oppleve en akutt mangel på dem. Uansett den virkelige grunnen, erstattet tyskerne nitroglyserin med en væske kjent for kjemikere som dietylenglykoldinitrat. Denne væsken er mindre følsom enn nitroglyserin og derfor tryggere å håndtere, men har større geleringsevne enn nitroglyserin.
I Tyskland, som i andre land, var det et konstant behov for større rakettdrivmidler, større raketter og større flyoppskytningsraketter. I Amerika førte dette til fremkomsten av såkalte halsitt-drivstoff, og i Tyskland til oppfinnelsen av "Gissling Pulver" - en forbindelse som er interessant i mange henseender. Det var en spesiell pasta av nitrocellulose og dietylenglykoldinitrat med en viss mengde difenylamin og karbamitt. Denne rå pastaen ble knust og gradvis tilsatt til trinitrotoluenet smeltet i badet mens blandingen konstant ble omrørt. Nedenfor er den endelige sammensetningen av kruttet tilberedt på denne måten.
Deretter gikk den varme blandingen inn i et vakuum, hvor luft og vann ble fjernet fra den. Etter dette ble den helt over i stålformer og utsatt for langsom og kontrollert avkjøling i 24-48 timer. Helling i former gjorde det mulig å produsere ladninger av eksepsjonelt store størrelser. Noen eksperimentelle ladninger hadde en lengde på opptil 100 cm og en diameter på over 50 cm.
I 1942 publiserte russiske aviser de første fotografiene av merkelige tyske våpen tatt på den russiske fronten. Den hadde seks korte løp rundt 1,5 m lange, som var montert på en lett modifisert vogn av en 37 mm antitankpistol og lignet trommelen til en gammel Colt-revolver. Dette er noen få merkelig system var en ny tysk rakettpistol. Offisielt ble den kalt "Nebelwerfer-41", det vil si "gazomet", eller en røykemisjonsenhet av 1941-modellen. Tittelen indikerte det dette våpenet opprinnelig beregnet for bruk som kjemisk mørtel for å lage røykskjermer. Rapporter fra fronten indikerte imidlertid at dette våpenet ble brukt som en morter for å skyte høyeksplosive fragmenteringsminer. Senere ble også kjemiske granater for dette våpenet tatt til fange, noe som bekrefter dets opprinnelige formål.
Ris. 29. Tyske missiler fra andre verdenskrig.
På toppen er en Nebelwerfer-41 rakett;
i midten er en større versjon av Nebelwerfer-missilet;
under - Wurfgeret-raketten
Den totale lengden på prosjektilet oversteg litt 100 cm (fig. 29), og totalvekten var 36 kg. Pulverladningen ble plassert i hodet og besto av syv røykfrie pulverstaver, hver 400 mm lang og 40 mm i diameter med et hull i midten med en diameter på 6,35 mm. Pulverladningen veide ca 6 kg. Prosjektilet hadde et kaliber på 15 cm.Utskytningstiden fra alle seks løpene var, ifølge rapporter fra fronten, i gjennomsnitt 6 sekunder, men tyske instruksjoner indikerte mye lavere skuddhastighet. Det maksimale skyteområdet oversteg litt 5000 m. Brannnøyaktigheten var god, men selvfølgelig dårligere enn nøyaktigheten til artillerivåpen av samme kaliber.
Den største ulempen med Nebelwerfer var at den i stor grad avslørte seg selv når den ble avfyrt; flammen fra rakettpulverladningen, som rømte gjennom den åpne sluttstykket til utskytningsrørene, nådde 12 m lengde og var ekstremt lyssterk. Den aktive delen av rakettens bane var 140 m, og selv på dagtid, når lyset fra rakettmotorens fakkel ikke var så merkbart, da den ble skutt opp, reiste en stor støvsky seg og avslørte skyteposisjonen.
Omtrent et år etter at den 15 cm store Nebelwerfer dukket opp, ble det laget en større 21 cm kaliber rakettmørtel med litt modifisert design. I skallet til denne mørtelen ble rakettpulverladningen plassert i halepartiet. I stedet for rørbomber hadde prosjektilet én stor pulverladning som veide 6,6 kg, 413 mm lang og nesten 130 mm i diameter. På den perifere delen av ladningen var det åtte spor og åtte langsgående kanaler i en sirkel, samt en sentral aksial kanal. Nedenfor er vektsammensetningen til denne ladningen.
Skyteområdet til denne tyngre mørtelen var omtrent 1000 m større enn skyteområdet til 15 cm Nebelwerfer.
Flere typer utskytningsanordninger ble laget for det nye prosjektilet. Den ene var lik den første Nebelwerfer, men hadde bare fem utskytningsrør, også plassert i en sirkel. Det var en annen bærerakett der fem utskytningsrør ble plassert på rad. Så dukket det opp en bærerakett på en jernbaneplattform, med to rader med rør, fem i hver rad.
På dette tidspunktet hadde et fundamentalt nytt rakettsystem blitt opprettet, kalt "Schweres Wurfgeret" (tungt kasteapparat).
Dette våpenet brukte en jetmotor, et 21 cm prosjektil, i kombinasjon med et 32 cm stridshode fylt med en blanding av olje og bensin (ca. 42 liter). Hele prosjektilet så ut som kampklubben til gamle helter og veide over 90 kg.
"Wurfgeret" begynte å ankomme troppene som separate granater, i en spesiell pakke som fungerte som en bærerakett. Denne emballasjerammen ble plassert i en skrå stilling, og Wurfgeret var klar for lansering. En tung brannbombe, drevet av sin egen motor, kunne fly over en avstand på over 1800 m.
Senere ble det funnet flere slike 32-cm skjell, markert i hodet med gule kors; Tyskerne brukte dette tegnet for å indikere sennepsgass. Men da de funnet skjellene ble åpnet av spesialister på kjemiske tjenester, inneholdt de også en blanding av olje og bensin.
Utskyting av rakettprosjektiler fra emballasjerammer var ganske tilfredsstillende med tanke på nøyaktighet bare på teststeder; på slagmarken viste slike skjell seg å være ineffektive. Deretter satte tyskerne sammen seks rammer i to rader (tre i hver rad) og installerte dem på en våpenvogn, i håp om å forbedre nøyaktigheten av brannen og sikre større massemasse av den. Omtrent på samme tid ble en mindre versjon av Wurfgeret laget med et stridshode med en diameter på 28 cm, fylt med høyeksplosiv.
I tillegg til Nebelwerfer og Wurfgeret hadde tyskerne 8 cm kaliber flyraketter og flere prøver av 8,6 cm kaliber fakler.Vi skal ikke berøre deres design, men i stedet vurdere en annen rakett, som etter min mening hadde et veldig originalt design . Dette er en 21,4 cm R-LG fakkel. Den ble utviklet av laboratoriene til Navy High Command sammen med Rheinmetall-Borzig-selskapet (Dusseldorf).
Raketten lignet et artillerigranat og hadde en lengde på ca 1 m. Kruttladningen ble laget i form av én tykkvegget rørblokk 50 cm lang med en utvendig diameter på 20 cm og en innvendig diameter på 10 cm. Inne i denne bred kanal ble plassert et metallrør med en belysning ladning og en fallskjerm. Maksimal høyde Missilets flyrekkevidde var omtrent 5000 m, maksimal horisontal rekkevidde var 7500 m. Det ble antatt at dette missilet ville være i stand til å bære en høyeksplosiv fragmenteringsladning i stridshodet. Utviklingen av raketten ble fullført først på tidspunktet for Tysklands overgivelse, og den ble ikke satt i produksjon.
Russerne gjorde utstrakt bruk av rakettvåpen helt fra begynnelsen av krigen, men de fleste av systemene deres var høyt klassifisert. Omfanget av bruken av missiler kan i det minste bedømmes etter det enorme antallet missiler som ble skutt opp mot Paulus’ hær omringet ved Stalingrad. Bærerakettene som ble brukt der var av to typer: noen minnet sterkt om Congreve-kastere - brede trappestiger installert direkte på bakken, andre var montert på kjøretøy.
Et veldig originalt russisk system var en bokslignende utløseranordning som tyskerne kalte det "stalinistiske orgelet." Den besto av 48 guider for oppskyting av 8,2 cm kaliber raketter, som ble skutt opp med svært korte intervaller, det vil si praktisk talt i en slurk. Deretter organiserte russerne masseproduksjon av 13,2 cm og 30 cm missiler, men informasjon om dem holdes i dyp hemmelighet.
I Japan startet rakettutviklingen i 1935, men var treg og usikker. Den ble ledet av løytnantkommandør Kumao Hino. Det generelle inntrykket man får av å lese ulike japanske avdelingsrapporter er at høyere japanske hovedkvarter definitivt ikke ønsket å forstyrre utviklingen av missiler, men de viste heller ingen interesse for det. Bevilgningene var små, og det ble gitt få materielle ressurser. Det er imidlertid kjent at japanerne hadde noen prestasjoner. Så de skapte sitt eget, veldig originale faste rakettdrivstoff, hvis vektsammensetning er vist nedenfor.
Kaliumsulfat - beregnet på å bremse forbrenningshastigheten. Da det ble åpenbart at Japan tapte krigen, fikk noen vite at japanske militærlagre ble lagret stor mengde 250 kg høyeksplosive luftbomber, som det ikke er nok fly til å levere dem til. Disse bombene ble omgjort til raketter ved å feste en drivmiddelrakettmotor til bombens hale. Granatene ble skutt opp fra skråstilte tre- eller jernrenner og hadde en maksimal rekkevidde på 4800 m. Andre luftbomber og til og med artillerigranater(Se vedlegg II).
Mye forskningsarbeid innen kampmissiler ble utført i England. Dens generelle ledelse ble utført av Alvin Crowe, leder for den tekniske tjenesten til Forsyningsdepartementet. Mye av det som ble gjort på dette feltet i krigsårene ble beskrevet av Albin Crowe i et foredrag holdt 21. november 1947 ved Institution of Mechanical Engineers; Jeg mottok en trykt kopi av dette foredraget fra English Interplanetary Society, og jeg vil tillate meg å sitere her noen utdrag fra det.
"Rapporter," sa Crowe, "mottatt av den britiske regjeringen i 1934 om tysk arbeid innen missiler tvang krigsdepartementet til seriøst å tenke på behovet for å utvikle missiler i England. Det første møtet for å diskutere saken ble kalt inn i desember 1934, og i april 1935 ble forskningsavdelingen til Woolwich Arsenal bedt om å utarbeide et arbeidsprogram." Det ble bestemt at det først og fremst var nødvendig å prøve å lage et luftvernmissil som i kraft tilsvarer et prosjektil fra en engelsk tre-tommers luftvernkanon. Dette førte til utviklingen av et 5 cm luftvernmissil, hvor prototyper snart ble produsert og testet.
«Resultatene av de første eksperimentene våren og sommeren 1937,» fortsatte Crowe, «var oppmuntrende; rakettene virket ganske pålitelige, men med begynnelsen av den kalde vinteren 1937/38 ble det åpenbart at kvaliteten på plastforbrenningskammeret som ble laget for denne typen raketter var utilfredsstillende.
Omtrent et år etter utviklingen av 5 cm raketten oppsto behovet for å lage en enda større og kraftig rakett med egenskaper som nærmer seg de til den nye 94 mm luftvernkanonen, som skulle settes i drift... I denne forbindelse begynte utviklingen av en 76 mm rakett raskt, som ble fullført høsten 1938, og våren etter ble allerede gjenstand for felttesting. I løpet av vinteren 1938/39 ble det utført ca. 2500 oppskytinger i Jamaica under testprogrammet for ballistiske missiler.
Resultatene viste seg å være uakseptable for den keiserlige generalstaben, siden egenskapene var under det nødvendige, og skytingenøyaktigheten ny rakett alvorlig dårligere enn 94 mm luftvernkanon. Ikke desto mindre fortsatte utviklingen av dette missilet for å forbedre nøyaktigheten til krigen startet.»
Fire måneder etter krigens start ble det bestemt at selv et slikt våpen, som ikke har tilstrekkelig skytingsnøyaktighet, fortsatt ville finne bruk, og derfor ble det gitt ordre om å sette 76 mm-raketten i produksjon. På det tidspunktet var det også opprettet en utskyter for dette missilet. I løpet av 1940-1941 ble det produsert flere tusen slike installasjoner, beregnet på forsvar av de viktigste anleggene - de største militærfabrikkene og jernbaneforsyningspunktene. I november 1941 ble det opprettet en tvillingkaster basert på enkeltmodellen. Senere dukket det opp salveutskytningssystemer som ga batterier med 76 mm raketter med massiv avfyring i salver på 128 missiler. Et enda senere skritt var utviklingen av en 127 mm rakett for bakkestyrker; manualen opplyste at den kunne bære et stridshode som veide 13,5 kg over en avstand på 3 til 6 km.
Som allerede nevnt begynte USA forskningsarbeid innen kampmissiler i 1940. Selv om amerikanerne jobbet selvstendig, var de kjent med britiske rakettmodeller, så de kunne lett unngå eventuelle feil som ble gjort hos Woolwich. Historien om utviklingen av amerikansk rakett er allerede fortalt av folk som er mer kunnskapsrike i denne saken, det vil si av de som ledet og ledet dette arbeidet. Jeg vil begrense meg til kun å beskrive noen tekniske problemer og vise hvordan de ble løst av amerikanske ingeniører.
Åpenbart løste ikke oppfinnelsen av en høykvalitets pulverrakettladning hele problemet; det var nødvendig å sørge for at raketten, når den ble brukt som fremdriftssystem, ble forsynt med jevn skyvekraft, og det var nettopp dette som ikke kunne oppnås i en rakett ved bruk av vanlig svartkrutt. I en slik rakett øker skyvekraften nesten plutselig og veldig raskt til en viss verdi, for eksempel opptil 7 kg, og forblir på dette nivået i et kvart sekund eller så, for så å falle like raskt, kanskje til 0,5 kg, og forblir på dette nivået i ytterligere 1-2 sekunder. Designerne ønsket å få en rakett som raskt ville utvikle en viss skyvekraft, opprettholde den en stund og deretter slutte å virke. Skyvekraft-mot-tid-kurven til en slik rakett vil være lik profilen til en lang, flat bygning med skrånende vegger (den såkalte flat-top-kurven).
En slik skyvekurve kan bare oppnås hvis eksosgassene til rakettmotoren er konstante både når det gjelder eksoshastighet og volum (masse) gjennom hele driften. Derfor var det nødvendig å få tak i en kruttpinne som ville brenne jevnt. For å forstå hva som skjer her, se for deg at kruttet ditt er formet som en ball og brenner bare på overflaten. Når denne ballen brenner, blir overflaten mindre og mindre. Derfor avtar også mengden av gass som genereres, og skyvekurven går ned.Dette problemet kompliseres ytterligere av det faktum at forbrenning skjer i et lukket rom med kun ett utløp - munnstykket, og derfor eventuell trykkøkning i forbrenningskammeret. fører til en endring i forbrenningshastigheten til rakettladningen.
En av de mest brukte løsningene på dette problemet er å forme rakettladningen til et tykkvegget rør som brenner både "innover" (reduserer den brennende overflaten) og "innover" (øker den brennende overflaten). Dermed må begge prosessene utjevne mengden gasser som frigjøres gjennom forbrenningsprosessen. Men slik forbrenning kan ikke oppnås i en pulverrakettladning, som passer tett til rakettens vegger; den må holdes i "suspendert" tilstand (fig. 30).
Ris. 30. Fastbrenselraketter.
På toppen er en rakett med en pansret kruttbombe;
under er en rakett med en pulverbombe som brenner over hele overflaten
I England ble dette forstått helt i begynnelsen av arbeidet med pulvermotorer. Britene kalte en slik avgift "gratis". Forskere i Amerika bestemte seg på sin egen måte og kalte en lignende ladning «en bombe med forbrenning over hele overflaten». For bedre å forstå essensen av problemet, la oss dvele ved begrepene "sjakk", "veggtykkelse" og "gitter". En pulverblokk er en del av en pulverladning av enhver form og størrelse. Nå er det brikker som er 1 m lange og veier opptil 500 g for hver tomme av lengden deres (200 g/cm). Hver brikke har en viss diameter, men den er ikke dens hovedkjennetegn; Siden brikker vanligvis er hule, er tykkelsen på veggene deres ikke mindre viktig enn diameteren. Veggtykkelsen til en rørformet blokk antas å være dens maksimale tykkelse. Et gitter er en enhet som holder en brikke i en bestemt posisjon.
Et utmerket eksempel når det gjelder enkel design og egenskaper er den moderne luftfartsraketten på 127 mm fast brensel, kjent som "Holi Moses". I fig. 31 viser de tre hoveddelene av dette missilet: stridshodet, rakettdelen (rakettmotoren) og haledelen med stabilisator.
Ris. 31. 127 mm flyrakett "Holy Moses"
Pulverblokken i denne raketten har et tverrsnitt med svært tykke vegger, noe som gjør den veldig praktisk for masseproduksjon. Denne tverrsnittsformen på brikken sikrer jevn forbrenning med et lite avvik i mengden av dannede gasser. For å oppnå den nødvendige brennhastigheten kan enkelte områder av brikken pansres med plaststrimler som begrenser forbrenningen. I svært lange brikker anbefales det å pansere kun den delen av brikken som er nærmest munnstykket. Dette for å sikre at det ikke bygges opp for mange gasser i nærheten av dysen, som kan blokkere gassene som slippes ut foran på motoren og dermed ødelegge motoren.
I en tid har forskere slitt med å løse et veldig interessant problem. Det er kjent at brikker laget av dobbeltbasekrutt ikke alltid er feilfrie. De kan for eksempel ha indre tomrom, noe som fører til de samme negative konsekvensene som sprekker i sorte kornruter. Det var ikke lett å oppdage slike tomrom, spesielt siden stoffet som ble brukt til å stabilisere forbrenningen gjorde at pulverladningen ble mørkere etter hvert som den eldes. Derfor ble meldingen om at brikker kan gjøres gjennomskinnelige ved hjelp av urea møtt med stor glede. Disse brikkene var lettere å sjekke, men i tester viste det seg at annenhver ladning sprakk motoren. Mørke brikker, som kan ha hatt store tomrom og defekter, resulterte i færre eksplosjoner enn gjennomskinnelige. Nærmere undersøkelser avslørte at en ukjent prosess skjedde da den gjennomskinnelige blokken brant, som ble kalt "termittsprekking" fordi de delvis brente blokkene så ut som om de hadde blitt spist bort av termitter.
Vi måtte gjennomføre en hel rekke studier for å fastslå hva som skjedde i disse brikkene. Det viste seg at når sabelen brant, ble ikke bare termisk energi frigjort, men også lysenergi, som penetrerte i form av stråler inne i den gjennomsiktige sabelen, ble absorbert av mikroskopiske støvpartikler innebygd i kruttet. Ved å absorbere strålene ble disse partiklene varmet opp i en slik grad at de antente kruttet som ligger ved siden av dem. Som et resultat ble det dannet lokale forbrenningssentre, noe som førte til den karakteristiske "sprekken" av krutt, ledsaget av eksplosjoner. Det er på grunn av disse omstendighetene at alle brikker for øyeblikket er svarte.
Etter at problemene med størrelsen på bomben, tykkelsen på veggene, diameteren på dysen og andre problemer knyttet til motoren ble løst, oppsto et annet problem, problemet med å stabilisere raketten under flukt. Tidligere praksis har vist at en rakett kan stabiliseres på to måter. En vei ble foreslått av en eldgammel pil, den andre, mer moderne, av en riflekule. Når de brukes på raketter, kan disse metodene kalles henholdsvis aerodynamisk stabilisering og rotasjonsstabilisering. Aerodynamisk stabilisering krever opprettelse av spesielle enheter - stabilisatorer i rakettens hale og avhenger av hastigheten til raketten i den aktive delen av banen.
Rotasjonsstabilisering av raketter, banebrytende av Gale på 1800-tallet, kan være uavhengig av rakettens hastighet dersom energien til gassene som slipper ut brukes til å skape dreiemomentet. Sistnevnte oppnås ved en av to metoder: ved å bruke "gassror" i strømmen av gasser som slipper ut eller lage flere dyser plassert rundt omkretsen av rakettkammeret med en liten helling (tyskerne brukte denne metoden i Nebelwerfer-prosjektilet). Den andre metoden er den beste, siden "gassror" fører til tap av motorkraft.
Studien av påvirkningen av mengden rotasjonsbevegelse på nøyaktigheten til en raketts flyging ble utført av avdelingen til US National Defense Research Committee, som hadde ansvaret for utviklingen av rakettartillerivåpen. Forskningsmetoden ble foreslått av R. Mallin, som på den tiden var opptatt med å designe raketter for Bell Telephone Laboratories. Ideen hans var å skyte opp en rakett uten stabilisatorer fra et roterende utskytningsrør. Dette gjorde det mulig å teste den samme raketten med forskjellige dreiemomenter. Forslaget ble umiddelbart akseptert og en spesiell utskytningsrampe ble bygget, bestående av et utskytningsrør montert på store kulelager plassert i et stasjonært rør. Hele installasjonen hadde vertikale og horisontale siktemekanismer, som en konvensjonell pistol. Rotasjonen av det interne utskytningsrøret ble sikret av en elektrisk motor med en effekt på 1,5 liter. Med.; den kunne rotere med hastigheter på 800, 1400 og 2400 rpm.
Som et resultat av eksperimenter ble det funnet at selv ved moderat rotasjonshastighet oppnås en betydelig reduksjon i missilspredning og at rotasjonshastigheten ikke er en kritisk faktor for stabilitet. Spredningen av ikke-roterende standardmissiler var 0-39 av inklinometeret, det vil si i en avstand på 1000 m, avbøyde et slikt missil med 39 m, og ved avfyring av missiler som roterer med hastigheter på 800, 1400 og 2400 rpm, spredningen redusert til henholdsvis 0-13, 0- 11 og 0-9 gradientdelinger. For å studere effekten av rotasjonsbevegelse på andre raketter som hadde en svært stor spredning, ble det utført 25 slike oppskytinger med en rotasjonshastighet på utskytningsrøret på ca. 2400 rpm. Dispersjonen var 0-13 gradskive. Da de samme missilene ble avfyrt fra et 3,3 m langt ikke-roterende utskytningsrør, økte spredningen til 0-78
Imidlertid ble bare noen få amerikanske spinnmissiler brukt på slagmarken (se vedlegg II). De fleste av de amerikanske missilene under andre verdenskrig ble stabilisert ved hjelp av aerodynamiske stabilisatorer. En veldig vanlig blant disse missilene var Bazooka rakettdrevne anti-tank pistol. De første Bazooka-missilene hadde betydelige designfeil. Det var hyppige tønnesprengninger ved skyting på varme dager, men etter at ladningen ble redusert fungerte det bra i varme og varmt vær, men på kalde dager nektet den fortsatt. Da det endelig ble utviklet en ladning som fungerte bra ved alle temperaturer, kom det klager på at utskytningsrøret var for langt og upraktisk for bruk i skog og ulendt terreng. Men utskytningsrøret måtte være langt, siden det var nødvendig at hele pulverladningen brant før raketten forlot røret, ellers kunne rakettmotorfakkelen brenne skytterens ansikt. Dette spesielle problemet ble senere løst veldig enkelt ved å lage et sammenleggbart utskytningsrør.
For første gang på slagmarken ble Bazookaen brukt i Nord-Afrika. Da generalmajor L. Campbell tidlig i 1943 annonserte eksistensen av dette våpenet blant de allierte og forklarte at en liten rakett som bare veide noen få kilo kunne ødelegge en tank, trodde mange at effektiviteten skyldtes rakettens høye hastighet. prosjektil. I virkeligheten beveger Bazooka-missilet seg veldig sakte; det kan sees langs hele banen fra utskytningsrøret til målet. Hemmeligheten bak dens høye penetrasjonskraft hadde ingenting å gjøre med det faktum at Bazookaen var utstyrt med en rakettmotor; den var skjult i rakettens spisse stridshode, der den formede ladningen ble plassert.
Denne ladningen ble oppfunnet av den amerikanske sprengstoffspesialisten professor Charles Munro. I 1887, mens han eksperimenterte med eksplosiver, la Munro merke til et helt nytt og forbløffende fenomen. Et av eksplosivene han testet var en skive av pyroxylin med bokstaver og tall skåret inn i den – «USN 1884», som indikerer stedet og tidspunktet for produksjonen. Munro detonerte denne pyroxylinskiven ved siden av en tung panserplate. Som han forventet var skaden på panserplaten mindre, men bokstavene og tallene "USN 1884" var skåret inn i metallet! Ingenting slikt har noen gang blitt observert. Dette merkelige fenomenet kunne bare forklares med at sprengladningen ikke festet seg tett til metallet på stedene hvor bokstavene og tallene ble kuttet ut. Munro konkluderte med at kombinasjonen av et lite luftrom og det tette metalleksplosivet rundt luftrommet sannsynligvis var ansvarlig for dette fenomenet. For å teste gjetningen tok han en haug med dynamittpinner og bandt dem godt sammen, og trakk flere sentrale pinner innover med 2 cm. Den resulterende ladningen slo lett hull i den tykke veggen til en banksafe. I 1888 skrev professor Munro flere artikler om oppdagelsen sin, og siden den gang har dette fenomenet blitt kalt "Munro-effekten", som ble forklart med fokuseringseffekten til ladningseksplosjonsproduktene.
Når det observeres fra utsiden, ligner eksplosjonen av en formet ladning eksplosjonen av enhver annen ladning: energien til eksplosjonen sprer seg jevnt i alle retninger, men inne i lufthulen fokuseres gassene som frigjøres av eksplosjonen, dvs. , samlet i en smal stråle med stor penetreringskraft (fig. 32).
Ris. 32. Munro-formet ladning av den amerikanske M9A1-granaten (piler indikerer eksplosjonens retning)
Militær forskning på formede ladninger begynte ikke før andre verdenskrig, da metallforingen til den formede ladningstrakten ble opprettet. Hvis Munro-effekten manifesterte seg som virkningen av en høyintensitetsstråle av varme gasser som ble kastet ut i én retning, var det ganske klart at gjennomtrengningskraften til denne strålen kunne økes hvis massen på en eller annen måte ble økt. Det ble antatt at metalllaget som dekket trakten ville bli revet av eksplosjonen i små fragmenter, noe som ville øke massen av gasser. Snart ble denne antagelsen bekreftet eksperimentelt, og sink og stål ble anerkjent som de mest effektive traktforingsmaterialene.
Munro-effekten avhenger ikke bare av tilstedeværelsen av et hulrom i eksplosivet og metallforingen, men også av avstanden mellom ladningen og målet i eksplosjonsøyeblikket. Denne avstanden skal være lik flere centimeter. Av denne grunn blir en formet ladning ved høye kollisjonshastigheter ineffektiv, siden det tar litt tid før sikringen virker og ladningen eksploderer. Bazooka-raketten var ganske egnet i hastighet for en formet ladning. Et annet amerikansk missil utstyrt med en formet ladning, ikke medregnet de forbedrede versjonene av det samme Bazooka-missilet, var Ram-missilet, raskt utviklet for Korea-krigen.
Tyngre amerikanske missiler under andre verdenskrig hadde ikke formet ladninger, siden de var ment å kjempe ikke mot stridsvogner, men mot fiendtlig personell. Dette inkluderer missiler med kaliber 114 mm og 183 mm. Den første veide ca 17 kg, hadde nesten det samme destruktiv kraft, som et 105 mm haubitsskall, og ble operert av én person. Den ble produsert sammen med et emballasjerør, som også fungerte som bærerakett. Et stativ ble festet til røret, likt et kamerastativ. Hele systemet veide ca 23 kg.
Missiler med kaliber 114 mm og 183 mm ble montert på installasjoner på dekkene til spesielle missilbærende skip; mens brannkontroll ble utført fra et trygt tilfluktsrom under dekk. Ett missilbærende skip kunne innen få minutter kaste ut like mye stål og eksplosiver som kanontårnene til tre slagskip. Den massive bruken av missiler muliggjorde vellykkede gjennombrudd av kystforsvar og amfibiske landinger. Dermed ble invasjonen av Sør-Frankrike gjennomført etter massiv bruk av opptil 40 000 missiler.
For å støtte bakkestyrker ble det laget spesielle "rakett-tanker". På tårnet til Sherman M-4-tanken ble det installert 60 utskytningsrør for 114 mm missiler i fire lag. Denne installasjonen ble kalt "Calliope"; den roterte sammen med tankens tårn. Den hengslede stangen som forbinder installasjonen med 75 mm tårnpistolen tillot vertikal sikting ved å bruke pistolens vertikale siktemekanisme. En elektrisk oppskytningsanordning utviklet av Western Electric gjorde det mulig å skyte opp raketter med svært korte intervaller.
Den hemmelige enheten gjennom hele krigen var M-10 anti-ubåt rakettkaster, kjent som Hedgehog. Den ble utviklet i England, men senere overført til USA, hvor marinespesialister forbedret den betydelig. Installasjonen hadde 24 tunge raketter som ble skutt opp innen 2,5 sekunder. Missilene falt i området for den antatte plasseringen av fiendens ubåt og sank i vannet med stridshodet nede. Ladningene til disse missilene var ikke vanlige dybdeladninger; de eksploderte bare når de møtte målet, og ikke når de nådde en viss dybde. Derfor var lyden av en undervannseksplosjon en indikasjon på at Undervannsbåt overrasket.
Imidlertid var det største amerikanske missilet fra andre verdenskrig Tiny Team-flymissilet, designet for å treffe mål plassert utenfor rekkevidden av konvensjonelt artilleri. Utad lignet den på en flyflåtetorpedo og hadde en lengde på 3 m og en diameter på 30 cm; i startposisjon veide hun 580 kg. Pulverrakettladningen besto av fire kryssformede brikker med en totalvekt på opptil 66 kg. Stridshodet til Tiny Team-missilet veide 268 kg og bar rundt 68 kg TNT.
De første eksperimentelle oppskytningene av Tiny Team-raketten fra et fly ble utført ved hjelp av en enhet som strekker seg fra bomberommet; da raketten ble skutt opp fra jagerfly, ble raketten sluppet ut på en snor.
Under en av de første testene, i slutten av august 1944, skjedde det en ulykke. Umiddelbart etter oppskytingen av Tiny Team-raketten gikk flyet som oppskytingen ble gjort fra, i et dykk og styrtet. Piloten, løytnant Armitage, som flyplassen ved missilteststasjonen i Inyokern (California) ble oppkalt etter, døde også. En undersøkelse av årsaken til styrten viste at flyets hale ble alvorlig skadet av rakettladningstenneren. Det ble foreslått å redusere kraften til tenneren betydelig, samt øke lengden på ledningen. Siden den gang har rakettoppskytninger ikke vært ledsaget av ulykker.
Under andre verdenskrig ble Tiny Team-missilet brukt mot japanerne på øya Okinawa. Men det var ikke mulig å fastslå effektiviteten av missilbombing da, fordi missilene ble brukt i kombinasjon med mange andre våpen.
Utviklingen av luftvernmissiler begynte også på dette tidspunktet. Disse rakettene er forskjellige ved at de krever en booster for å gi så mye startmomentum som mulig ved oppskyting. Dette oppnås naturligvis ved å maksimere akseleratorladingen. I utgangspunktet luftvern guidede missiler gitt formen og utseendet til et jetfly. Men for å skyte ut disse prosjektilene og sette dem på banen, var det nødvendig med en kraftig rakettakselerator eller en dyr og altfor klumpete katapult. Dessverre var utskytningsrakettene som ble produsert på den tiden relativt små og hadde lav effekt. For å sikre avgang av et jagerfly var det nødvendig med to til fire slike missiler, og for å ta av et tungt bombefly var det nødvendig med flere titalls slike missiler. Derfor tok ikke bare skaperne av guidede luftvernmissiler, men også luftfartsindustrifirmaer opp utviklingen av tunge, kraftige boostere.
Kjemikere og drivstoffspesialister var selvfølgelig godt klar over alle egenskapene til det da kjente akseleratordrivstoffet. Hovedproblemet deres i denne saken var ikke så mye søket etter det faktiske brennbare stoffet, det vil si stoffet som skulle brennes, som valget av et oksidasjonsmiddel - et stoff som gir oksygenet som er nødvendig for forbrenning. Alle faste oksidasjonsmidler kjent på den tiden ble delt inn i to grupper som hver inneholdt et stort nummer av stoffer som var forskjellige i fordeler og ulemper.
Den første gruppen inkluderte nitrater, hvorav kaliumnitrat (KMO 3) var mest kjent i pyroteknisk praksis. Nesten 40 % av vekten er oksygen som frigjøres under forbrenning. Imidlertid består forbrenningsproduktene med dette oksidasjonsmidlet hovedsakelig av røyk, noe som skaper store vanskeligheter når du arbeider med det. Neste i denne gruppen var natriumnitrat (NaNO 3), som frigjør enda mer oksygen (ca. 47 %), men også produserer mye røyk og i tillegg har en rekke andre ulemper. Det tredje oksidasjonsmidlet, ammoniumnitrat (NH 4 NO 3), danner ingen faste produkter under forbrenning, men frigjør kun 20 % oksygen, siden en del av oksygenet går til å kombineres med hydrogen av samme molekyl. I tillegg, med en stor temperaturøkning (over 32°C), endres volumet av ammoniumnitrat kraftig, noe som virker utrygt.
Den andre gruppen inkluderte perklorater. Ved første øyekast ser disse stoffene ut til å være mer effektive enn nitrater, siden de i gjennomsnitt frigjør mer enn 50 % (i vekt) oksygen. Således frigjør magnesiumperklorat (MgCl0 4) 57,2 % oksygen. Men kjemikere avviste dette stoffet på grunn av dets ekstremt høye hygroskopisitet. Den nest største mengden oksygen som frigjøres (52 %) er natriumperklorat (NaCl0 4), også en svært hygroskopisk forbindelse, som ved forbrenning avgir et fast stoff - bordsalt. Et annet oksidasjonsmiddel av denne gruppen, kaliumperklorat (KClO 4), gir nesten 46 % oksygen, men på samme måte som natriumperklorat danner det en fast rest - kaliumklorid (KCl). Den siste i gruppen er ammoniumperklorat (NH 4 Cl0 4); den frigjør opptil 34 % oksygen, endrer ikke volum som ammoniumnitrat, og avgir ingen faste stoffer med forbrenningsprodukter. Men et av forbrenningsproduktene til ammoniumperklorat er hydrogenklorid (HCl) - ekstremt giftig og svært virkestoff, som danner tåke i fuktig luft.
Av alle oksidasjonsmidlene som er oppført, kan bare kaliumperklorat brukes i en rakettmotor, og det ble faktisk brukt som en drivmiddelkomponent av Guggenheim Aeronautical Laboratory ved California Institute of Technology (forkortet GALCIT).
Vi glemte imidlertid en annen gruppe kjemikalier med høye oksiderende egenskaper - de såkalte pikratene, som er basert på pikrinsyre. Denne syren kan tjene som eksplosiv og er også ganske giftig. Dens fulle navn er trinitrofenol (HO C 6 H 2 (N0 2) 3). Kjemikere klassifiserer den som en typisk nitroforbindelse av den aromatiske serien, og militæret kaller den lydditt eller melinitt.Svært ren pikrinsyre i seg selv er ganske trygt, men den danner lett visse salter når den reagerer med metaller - pikrater, som er ekstremt følsomme overfor friksjon eller varme. Pikrater av tungmetaller, spesielt de som bly, detonerer ved det minste sjokk. Lettmetall pikrater er lettere å håndtere; Piratkrutt som Brugere-krutt og Designolles-krutt har lenge vært kjent, som ble brukt både til sivil sprengning og til militære formål. Brugeres krutt besto av 54 % ammoniumpicrat, 45 % kaliumnitrat og 1 % inerte stoffer. Designolles krutt inkluderte kaliumpikrat, kaliumnitrat og trekull.
For tiden brukes en rakettblanding med drivstoff, som ligner mye på Brugere-krutt, som består av ammoniumpikrat (40-70%), kaliumnitrat (20-50%) og et fast tilsetningsstoff.
Til tross for det sikre løftet om pikratkrutt, har Nobels gamle dibasic krutt blitt mer vanlig brukt, som nå produseres ikke i form av pressede bomber, men i form av støpte kruttladninger. Pressede Nobelbrikker inkluderte vanligvis 50-60 % nitrocellulose, 30-45 % nitroglyserin og 1-10 % andre stoffer, mens støpte ladninger sammen med nitrocellulose (45-55 %) og nitroglyserin (25-40 %) også inneholder opptil 12 -22% mykner og ca 1-2% ulike spesialtilsetningsstoffer.
Å bytte ut pressing med støping gjorde det mulig å lage ladninger som var mer enn 30 cm tykke og over 180 cm lange, og frigjorde all energien i dem i løpet av 2,5-3 sekunder og derved skapte en enorm startimpuls. Store støpte pulverladninger er omgitt av et plastlag som passer tett til veggene i rakettmotorhuset.
En av disse store akseleratorene er vist i snitt i fig. 33. I dette eksemplet trykker frontplaten på ladningen ved hjelp av en kraftig fjær. Dette lar deg fikse posisjonen til ladningen og ha en liten plass for å kompensere for den termiske utvidelsen av ladningen ved begynnelsen av forbrenningen. Ladningen antennes forfra, og forbrenningen utvikles fra den sentrale kanalen til periferien av ladningen. Ved å gi sentralkanalen en viss form, er det mulig å regulere det indre trykket. Den kryssformede blokken omtalt ovenfor brenner for eksempel på en slik måte at det indre trykket er maksimalt i ladningsøyeblikket, samtidig som den tykkveggede rørblokken teoretisk sikrer konstant trykk i brennkammeret under hele perioden med motordrift; slik forbrenning kalles forbrenning med konstant skyvekraft. Hvis trykket i brennkammeret stiger fra tenningsøyeblikket og øker til hele ladningen er utbrent, skjer forbrenning med økende skyvekraft, som man sier. Slik forbrenning er mest typisk for en brikke laget i form av en stang med flere langsgående kanaler; det er mindre typisk for slike blokker som passer tett til veggene i motorhuset og har bare en sentral kanal. Hvis sistnevnte ikke er rund, men stjerneformet, oppstår et interessant fenomen: ladningen brenner med en svak økning i skyvekraften i løpet av det første kvarteret, for deretter å brenne i 2 sekunder med et fall i skyvekraften, hvoretter skyvekraften øker igjen. I tillegg stiller det stjerneformede tverrsnittet til sentralkanalen svært lave krav til husets styrke og gjør det dermed mulig å redusere vekten.
Ris. 33. Fast brenselakselerator
Slike boostere brukes til å skyte opp store guidede missiler, for eksempel Matador-missiler. Det var også flere forsøk på å bruke dem på eksperimentelle bemannede jagerfly. I tillegg prøvde de å plassere rakettforsterkere på spesielle rakettsleder og vogner for å teste effekten av store akselerasjoner og retardasjoner på menneskekroppen. Lignende boostere ble testet på luftvernmissiler, noe som førte til opprettelsen av en helt ny type forskningsmissil, som diskuteres i påfølgende kapitler av boken. Og til slutt gjorde disse tunge støpte ladningene det mulig å lage nye overflate-til-overflate-missiler som var i stand til å bære et tungt stridshode, inkludert et atom, i en avstand som tilsvarer skyteområdet til artilleriet med lengst rekkevidde.
Ris. 34. Onest John-raketten og dens flyvebaner
Raketten jeg har i tankene heter Onest John (fig. 34). Dette gjennomtestede og fullstendig pålitelige systemet, offisielt kalt M-31 artilleriraketten, har en utskyter av typen XM-289 med en høydevinkel på ca. 45°. Onest Johns utseende ligner et enormt Bazooka-missil, hovedsakelig på grunn av dets massive, spisse stridshode. Den 4. oktober 1956, under en visning på Aberdeen Proving Ground, dekket en av Onest John-missilene en avstand på 20 800 m, og den andre reiste 20 600 m.
Et karakteristisk trekk ved Onest John-missilet er at det ikke har noe ledesystem; sikting utføres, som en artilleripistol, ved å endre elevasjonsvinkelen til utskyteren. Siden alt krutt brenner med ulik hastighet, i stor grad avhengig av omgivelsestemperaturen, er ikke resultatene av ustyrte rakettoppskytinger helt like. For på en eller annen måte å redusere temperaturpåvirkningen til luften rundt, er Onest John-raketten utstyrt med spesielle termoelektriske tepper. Under lave temperaturforhold opprettholder disse teppene den optimale temperaturen på pulverladningen. For tiden er det laget en mindre versjon av Onest John-missilet - den såkalte Little John XM-47. Denne raketten har et kaliber på 318 mm.
Merknader:
Et eldgammelt gresk lengdemål, varierende avhengig av terrenget innenfor 150-190 m. (Red.anm.)
Den fulle tittelen på denne boken er: «Stjernebudbringeren, som kunngjør store og fantastiske severdigheter og bringer dem til filosofer og astronomers oppmerksomhet, som ble observert av Galileo Galilei ved hjelp av hans nylig oppfunne teleskop på månens overflate, i utallige fiksstjerner, i Melkeveien , i tåkestjernene, spesielt når man observerer fire planeter som roterer rundt Jupiter til forskjellige tidsperioder med utrolig hastighet, planeter som inntil nylig var ukjente for noen og som forfatteren var den første som nylig oppdaget og bestemte seg for å ringe medikerne.» - (Forfatterens notat)
Se Eberhardt O, Freier Fall, Wurf und SchuB, Berlin, 1928.
Lehmano E, A. Zeppelin, Longmans Green. New York, 1937, s. 103-104.
I innenlandsk industri og litteratur er dette stoffet kjent som "centralite". (Red.anm.)
Senere ble det funnet at man lett kan bli kvitt denne faktoren. Rakettdrivstoffdivisjonen til Philipps Petroleum har utviklet et solid boosterdrivstoff som består av kjønrøk, syntetisk gummi og noen tilsetningsstoffer med ammoniumnitrat som oksidasjonsmiddel. Dette drivstoffet er svært motstandsdyktig mot store temperatursvingninger, men avgir en liten mengde røyk ved forbrenning. (Forfatterens notat)
Dette drivstoffet bestod av 70-78 % KClO 4 og 22-30 % asfalt med et lite tilskudd av asfaltolje. (Forfatterens notat).
Laster inn...
