Назначение основных элементов конструкции
Введение
Баллистическая ракета - разновидность ракетного оружия.
Ракета - летательный аппарат переменной массы, движущийся вследствие отбрасывания высокоскоростных горячих газов, создаваемых реактивным (ракетным) двигателем и предназначенный для выведения полезного груза на расчётную траекторию или орбиту.
Летательный аппарат - устройство для полётов в атмосфере или космическом пространстве.
Полёт ракеты на начальном участке траектории характеризуется:
- непрерывным отбросом активной массы (топливо) и дискретным отбросом пассивной массы (элементов конструкции);
- непрерывно увеличивающимися скоростью и ускорением;
- воздействием на неё сил тяги, управляющих, аэродинамических, притяжения и других.
Баллистическими принято называть ракеты, траектория полета которых, за исключением участка, проходимого ракетой с работающим двигателем, представляет собой траекторию свободно-брошенного тела, т.е. большую часть полёта ракета совершает по баллистической траектории, а значит, находится в неуправляемом движении.
Нужная скорость и направление полёта сообщаются баллистической ракете на активном участке полёта системой управления полётом ракеты. После отключения двигателя остаток пути боевая часть, являющаяся полезной нагрузкой ракеты, движется по баллистической траектории.
По области применения баллистические ракеты делятся на стратегические и тактические. Различные государства и неправительственные эксперты применяют разные классификации дальностей ракет. Приведу классификацию, принятую в договорах о стратегических наступательных силах:
- баллистические ракеты малой дальности (до 1000 километров);
- баллистические ракеты средней дальности (от 1000 до 5500 километров);
- межконтинентальные (дальней дальности) баллистические ракеты (свыше 5500 километров).
Межконтинентальные ракеты и ракеты средней дальности часто используют в качестве стратегических ракет и оснащают ядерными боеголовками. Их преимуществом перед самолётами является малое время подлёта (менее получаса при межконтинентальной дальности) и большая скорость головной части, что сильно затрудняет их перехват даже современной системой противоракетной обороны.
Баллистические ракеты (БР) предназначены для поражения объектов на дальнем расстоянии. Они, как правило, используются для поражения крупных объектов, больших группировок противника и несут мощный боевой заряд.
Большинство баллистических ракет являются стратегическими управляемыми межконтинентальными баллистическими ракетами и предназначены для поражения объектов, расположенных на удалённых континентах; все они многоступенчатые. Стартовая масса 100-150 тонн, полезный груз до 3,2 тонн. В США и у нас в России межконтинентальные баллистические ракеты использовались как ракеты-носители для вывода космических объектов на орбиты.
Для дальнейшего более полного понимания темы занятия приведу основные понятия и их определения.
Ракета стратегического назначения (РСН) - ракета, предназначенная для поражения стратегических целей.
Ступень ракеты - часть составной (многоступенчатой) ракеты (или вся составная ракета), функционирующая на определенном участке территории.
Многоступенчатая ракета - функционально состоит из системы нескольких последовательно работающих одноступенчатых ракет, в состав каждой из которых входят: ракетная часть, соответствующей ступени и остальная масса ракеты, являющаяся для нее условной массой полезного груза (ракетные части последующих ступеней груза).
Ракетная часть - часть ступени, которая за счет реактивной силы обеспечивает полет ракеты на участке, соответствующем данной ступени. В состав ракетной части могут входить один или несколько ракетных блоков.
Ракетный блок - автономная часть ракеты, включающая в общем случае двигательную установку, топливные отсеки с запасом топлива, исполнительные устройства, аппаратуру и бортовую кабельную сеть системы управления, корпусы хвостового и переходного отсеков, элементы системы разделения ступеней и ряд вспомогательных систем и агрегатов.
Боевая ступень (БС) - отделяемая в полете составная часть ракеты, включающая боевой блок (или боевые блоки), системы и устройства, обеспечивающие функционирование боевых блоков, разведение их в заданные точки прицеливания и преодоление противоракетной обороны противника.
Головная часть (ГЧ) - составная часть ракеты, включающая боевой блок или боевые блоки, средства и устройства, предназначенные для обеспечения их использования по назначению. (Упрощенный аналог БС).
Боевой блок (ББ) - отделяемая в полете, составная часть ГЧ, в состав которой входят боевое снаряжение, системы и устройства, обеспечивающие использование ББ по назначению.
Средства противодействия противоракетной обороне (ПРО) противника - средства, обеспечивающие создание преднамеренных помех ПРО противника в целях повышения вероятности ее преодоления боевым блоком головной части.
Проектирование
Компоновочная схема
1 – Дестабилизаторы;
2 - Аэродинамические рули;
3 - Рулевой привод;
4 - Твердотопливный ракетный двигатель ;
5 - Кумулятивная боевая часть ;
6 - Крылья ;
7 - Приемник лазерного излучения;
Назначение основных элементов конструкции
1) Дестабилизаторы -расположены перед рулями и помимо традиционного предназначения уменьшают местные углы атаки, предохраняя рулевые поверхности от срывов потока и падения эффективности при резких маневрах. При работающем двигателе управление и стабилизация ракеты по тангажу и курсу осуществляются совместно соединенными попарно для каждого канала четырьмя аэродинамическими рулями и четырьмя газодинамическими интерцепторами. После окончания работы двигателя управление и стабилизация осуществляются только аэродинамическими рулями. Стабилизация ракеты по крену производится с помощью четырех механически связанных между собой элеронов.
2 Аэродинамические рули – воздушные рули характеризуются:
Формой в плане , относительным удлинением и относительной толщиной профиля .форма руля может быть прямоугольной , трапециевидной и треугольной . Наиболее рациональной является треугольная форма руля, которая обеспечивает по сравнению с другими формами большее постоянство эффективности , шарнирного момента и меньше сопротивление . Для треугольной формы меньше влияние относительной толщины на перемещение центра давления руля .
3) Рулевой привод :
На центральном блоке устанавливается 4 поворотных жидкостных кислородно-водородных ЖРД, отклонение которых осуществляется системой рулевых приводов. Управление движением РН сводится к управлению движением ее центра массы в плоскостях тангажа и рыскания, а движением вокруг центра массы по углу крена - при помощи специальных органов управления Для отработки командных сигналов, поступающих на цифро-аналоговые преобразователи СРП от системы управления РН, использована электро- пневмогидравлическая система рулевых приводов закрытого типа (рис. 4), включающая в себя следующие основные узлы и элементы: агрегаты гидравлического питания (АГП1 ... АГП3); блок гидравлических аккумуляторов (БГА); блоки рулевых приводов (БРП, РП111 ... РП412); приборы контроля частоты вращения (ПКО1 ... ПКОЗ); арматуру; датчик
4) Твердотопливный ракетный двигатель – твёрдото́пливный раке́тный дви́гатель (РДТТ — ракетный двигатель твёрдого топлива) использует в качестве топлива твёрдое горючее и окислитель. Достоинствами твёрдотопливных ракет являются: относительная простота, отсутствие проблемы возможных утечек токсичного топлива, низкая пожароопасность возможность долговременного хранения, надёжность.
Недостатками таких двигателей являются невысокий удельный импульс и относительные сложности с управлением тягой двигателя (дросселированием), его остановкой (отсечка тяги) и повторным запуском, по сравнению с ЖРД; как правило, больший уровень вибраций при работе, по сравнению с ЖРД, большое количество агрессивных веществ в выхлопе наиболее распространённых топлив с перхлоратом аммония
5) Кумулятивные боеприпасы — артиллерийские и прочие боеприпасы основного назначения[1] с зарядомкумулятивного действия. Кумулятивный снаряд предназначен для стрельбы по бронированным целям (танкам, БМП,БТР и др.), а также по железобетонным фортификационным сооружениям. Кумулятивные боеприпасы предназначены для уничтожения бронетехники и гарнизонов долговременных фортификационных сооружений путём создания узконаправленной струи продуктов взрыва с высокой пробивной способностью: при взрыве из материала облицовки специальной выемки во взрывчатом веществе формируется тонкая кумулятивная струя, находящаяся в состояниисверхпластичности, направленная вдоль оси выемки. При встрече с препятствием струя создает большое давление и пробивает броню. Мощность действия снаряда определяется количеством и характеристиками ВВ, формой кумулятивной выемки, материалом ее облицовки и другими факторами.