Повышение возможностей испытательной баллистической ракеты по разведению объектов испытаний

Бесплатный доступ

Предметом исследования настоящей работы являются траекторные характеристики испытательной баллистической ракеты (ИБР) дальнего действия. Цель исследования - повышение возможностей ИБР по разведению объектов испытаний (ОИ). При этом в качестве обобщенной количественной меры данного повышения принят запас топлива ступени разведения (СР), расходуемого на разведение ОИ. Поставлена и численно-аналитически решена проектно-баллистическая задача рационализации распределения имеющегося топлива СР ИБР между следующими основными характерными участками её полета: компенсации недолета последней маршевой ступени; разворотов с последующей угловой стабилизацией, отхода и увода; отделения ОИ (участок разведения). В результате показано, что без снижения качества выполнения задач пусков ИБР допустимо перераспределение расходуемого топлива СР между данными участками относительно распределения для штатной баллистической ракеты (ШБР), приводящее к существенному увеличению его запаса, расходуемого на участке отделения ОИ (при полете по баллистической вертикали). При этом достигается цель исследования - повышаются возможности ИБР по разведению ОИ, что, при непосредственном планировании пусков, может выражаться в увеличении количества и / или суммарной массы ОИ и/или увеличении скоростных или временных интервалов в порядке последовательного отделения ОИ. В приведенных численных примерах (использующих в качестве ИБР переоборудованную трехступенчатую ШБР) также прослеживается существенная зависимость количества приращения топлива СР, расходуемого на участке отделения ОИ, от следующих траекторных условий испытательных пусков (соответствующие исходные данные (ИД) для расчетов заимствованы из ранее опубликованной работы автора): протяженности трассы; кинематических параметров выведения в момент начала автономного полета СР, определяемых задачей пуска. В ходе исследования применены методы теории полета и проектной баллистики ракет дальнего действия. В качестве заключения можно отметить, что рассмотренные задача и методы её решения могут быть полезны (естественно, с учетом проведения необходимых специализированных доработок) в работах уровня исполнительной баллистики при планировании и оценке результатов пусков ИБР.

Еще

Рациональное распределение количества топлива, ступень разведения, испытательная баллистическая ракета

Короткий адрес: https://sciup.org/148330564

IDR: 148330564   |   УДК: 623.543,   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2024-25-3-351-359

Increasing the capabilities of a test ballistic missile to separate test objects

The subject of this study is the trajectory characteristics of the long-range test ballistic missile (TBM). The purpose of the study is to increase the capabilities of TBM in separating test object (TO). At the same time, as a generalized quantitative measure of this increasing the post-boost vehicle (PBV) fuel reserve consumed for separation of TO is taken. The design-ballistic task of rationalizing the distribution of the available fuel of the TBM DS between the following main characteristic section of its flight has been set and numerically and analytically solved: final sustainer stage underperformance compensation; turns with subsequent angular stabilization, retreats and lead away; TO disconnection (separation section). As a result, it is shown that without reducing the quality of TBM launch tasks, it is permissible to redistribute the consumed fuel of the PBV between these section relative to the distribution for a standard ballistic missile (SBM), leading to a significant increase in its reserve consumed in the section of disconnection of the TO (when flying along the ballistic vertical). At the same time, the purpose of the study is achieved - the capabilities of the TBM in the separation of the TO are increased, which, while direct planning of launches is evaluating, can be expressed in an increase in the number and/or total mass of the TO and/or an increase in speed or time intervals in the order of sequential disconnections of the TO. The given numerical examples (using a converted three-stage SBM as a TBM) also show a significant dependence of the amount of fuel increment of the PBV consumed at the TO disconnections of the trajectory conditions of test launches (the corresponding initial data (ID) for calculations are borrowed from the author’s previously published work): length of the route; kinematic parameters of launch at the moment of independent PBS flight beginning determined by the launch task. During the study, methods of flight theory and design ballistics of LR missiles were used. As a conclusion, it can be noted that the considered task and methods for its solution can be useful (of course, taking into account the necessary specialized improvements) in works of the executive ballistics level when planning and evaluating the result of TBM launches.

Еще

Список литературы Повышение возможностей испытательной баллистической ракеты по разведению объектов испытаний

  • Веселовский А. В. Ядерный щит. Записки испытателя // Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2003. 256 с.
  • Разорёнов Г. Н., Бахрамов Э. А., Титов Ю. Ф. Системы управления летательными аппаратами (баллистическими ракетами и их головными частями). М.: Машиностроение, 2003. 584 с.
  • Лебедев Г. Н. Системы управления летательными аппаратами. М.: Изд-во МАИ, 2007. 756 с.
  • Куреев В. Д., Миняев С. И., Черниченко В. Б. Формирование траекторий исследовательских баллистических ракет по параметрам тепловых потоков и скоростных напоров, воздействующих на объект испытаний // Сб. науч. ст. 4 ГЦМП МО РФ 2021 г. 2021. Кн. 2. С. 275–286.
  • Энциклопедия Ракетных войск стратегического назначения. М.: Премьер Партнер, 2014. 875 с.
  • Разоренов Г. Н. Лекции по механике полета баллистических ракет. М.: Машиностроение ; Полет, 2019. 564 с.
  • Проблемные вопросы использования трасс запусков космических аппаратов и районов падения отделяющихся частей ракет космического назначения: монография / В. В. Авдошкин, Н. Ф. Аверкиев, А. А. Ардашок и др. ; под ред. А. С. Фадеева, Н. Ф. Аверкиева. СПб.: ВКА им. А. Ф. Можайского, 2016. 372 с.
  • Проектирование и испытания баллистических ракет / под ред. В. И. Варфоломеева, М. И. Копытова. М.: Воениздат, 1970. 392 с.
  • Щит России: системы противоракетной обороны / В. С. Белоус и др. М.: Из-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. 504 с.
  • Тестоедов Н. А., Кольга В. В., Семенов Л. А. Проектирование и конструирование баллистических ракет и ракет-носителей / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013. 308 с.
  • Дмитриевский А. А., Лысенко Л. Н. Внешняя баллистика. М.: Машиностроение, 2005. 608 с.
  • Основы проектирования твердотопливных управляемых баллистических ракет / Ю. М. Николаев, С. Д. Панин, Ю. С. Соломонов, М. П. Сычев. Ч. 2. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. 140 с.
  • Сихарулидзе Ю. Г. Баллистика и наведение летательных аппаратов. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 407 с.
  • Основы проектирования твердотопливных управляемых баллистических ракет / Ю. М. Николаев, С. Д. Панин, Ю. С. Соломонов, М. П. Сычев. Ч. 1. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998. 104 с.
  • Миняев С. И. Баллистическая пауза на траекториях испытательных ракет: назначение и оценка эффективности // Труды НПЦАП. 2023. Т. 3(65). С. 27–40.
  • Куреев В. Д., Миняев С. И., Черниченко В. Б. Внешнебаллистическая проработка возможностей сокращения числа используемых выделенных районов при проведении пусков исследовательских ракет // Труды МИТ. 2021. Т. 21, ч. 1. С. 114–122.
  • Миняев С. И. Подход к назначению размеров районов падения отделяемых частей и аварийных трасс при пусках баллистических ракет дальнего действия // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2022. Вып. 122. С. 67–75.
Еще