Конструювання ракети - проект твердопаливної ракети

З негативними наслідками конструкції ракети з відокремлюваної БЧ доводитися миритися, тому що для ракет з великої дальності польоту перевага, що полягає у величині стартової маси ракети більш істотно. І пов'язано це з наступними факторами.

Відомо, що чим більше дальність польоту ракети, тим більшу швидкість вона повинна мати в кінці АУТ. Аеродинамічні навантаження пропорційні квадрату швидкості, а теплові - змінюються приблизно по закону кубічної параболи.

Щільні шари атмосфери АУТ всі ракети (незалежно від дальності) проходять практично з однаковими швидкостями (швидкість всіх ракет в межах висоти від землі до 20 км змінюється від нуля до деякої величини приблизно для всіх ракет з однаковим темпом). З цього випливає, що максимальні аеродинамічні і теплові навантаження АУТ різних ракет приблизно однакові.

У щільні шари атмосфери ПВП різні ракети входять з різними швидкостями. Якщо ракета великої дальності пуску, то вона в розріджених шарах атмосфери придбала велику швидкість і з цією швидкістю входить в щільні шари. Якщо ж дальність пуску невелика, то вона входить у щільні шари ПВП приблизно з такою ж швидкістю, що і пройшла АУТ (рисунок 3.1).

Конструювання ракети - проект твердопаливної ракети

Малюнок 3.1 - До визначення доцільності відділення БЧ

Таким чином, максимальні навантаження ПВП істотно залежать від дальності пуску. Звідки випливає, що при пусках на дальності до 300 км, максимальні навантаження АУТ і ПВП порівнянні й корпус ракети розраховується на ці максимальні навантаження.

При дальності понад 300 км максимальні навантаження ПВП значно більше навантажень АУТ і чим більше дальність польоту, тим більше ця різниця. Тоді виявляється, що маса корпусу ракети, розрахованої по навантаженнях ПВП, буде більша за масу ракети, розрахованої по навантаженнях АУТ.

Наприклад, теплові потоки, що підводяться до корпусу ракети на ПВП при дальностях трохи більше 300 км в п'ять разів перевищують теплові потоки АУТ. При дальності 600 км теплові потоки ПВП вже в десять разів перевищують теплові потоки АУТ.

У зв'язку з викладеним вище, корпус бойової та ракетної частини (якщо БЧ невіддільна) потрібно захищати від дії високих температур при польоті на ПВП, застосовуючи теплозахисні покриття, за рахунок чого збільшується маса ракети. Тут необхідно зазначити, що зі збільшенням дальності пусків вага теплозахисного покриття ракети збільшується за законом кубічної параболи.

Застосування відокремлюваної в польоті БЧ виключає необхідність посилення та застосування теплозахисного покриття корпусу ракетної частини, оскільки він розраховується на навантаження АУТ, які (при великих відстанях) набагато менше навантажень ПВП. Корпус ракетної частини виявляється більш легким, а, отже, стартова маса ракети зменшується.

Для ракети з відокремлюваної в польоті БЧ відпадає необхідність в стабилизирующем оперенні, оскільки стабілізація на АУТ забезпечується системою управління, а на ПВП в стабілізації потребує лише БЧ.

Отже, застосування відокремлюваної в польоті БЧ для ракет великої дальності пуску є не тільки доцільним, але і необхідним.

Для керованих в польоті на АУТ твердопаливних ракет відділення БЧ є бажаним з огляду на необхідність боротьби з нестабільним за величиною імпульсом післядії при виключенні двигуна.

Великий розкид імпульсу післядії в ракетах з РДТТ є основною причиною низької точності пусків, що робить доцільним застосування відокремлюваних БЧ при менших, ніж у ракет з ЖРД, дальностях пуску.

Таким чином, застосування відокремлюваних в польоті БЧ дозволяє зменшити стартову масу ракети і підвищити точність запусків.

Крім того, застосування отделяющихся БЧ збільшує ймовірність подолання протиракетної оборони противника, тому що ускладнюється завдання впізнання мети, оскільки корпус ракети і БЧ рухаються по різних траєкторіях. Радіус зони ураження, в якій корпус відділяється БЧ може піддатися механічного руйнування, менше радіуса зони ураження корпусу ракети, що має зазвичай меншу, ніж у БЧ, міцність і жорсткість.

Схожі статті