книги из ГПНТБ / Пересада С.А. Зенитные ракетные комплексы

Наибольших теоретических значений единичного им­

лития. Топлива на основе перхлората аммония и цирко­ ния имеют единичный импульс 230—240 кгс • сек/кгс.

Для РПД, работающих на твердом топливе, приме­ нимы также баллиститные пороха и смесевые топлива, но они должны иметь низкий кислородный баланс. В баллиститных порохах это обеспечивается уменьшением содер­ жания нитроглицерина, в смесевых топливах — окисли­ теля.

Для повышения характеристик в твердые топлива для

в определенных условиях единичный импульс до 400—

что усложняет обеспечение термостойкости ее конструк­ ции.

Таким образом, твердые топлива применимы в реак­ тивных двигателях всех выше рассмотренных принципов действия, однако они отличаются химическим составом и характеристиками. Так, топливо для РДТТ должно со­

лителе отпадает и твердое его топливо представляет со­ бой только горючее. Твердое топливо для РП Д имеет горючее и окислитель, которые обеспечивают в некото­ рых пределах работу двигателя на принципе РДТТ. Кро­ ме того, это топливо должно после сгорания в камере РДТТ содержать продукты неполного сгорания, дожи­ гаемые по принципу ПВРД .

Ж и д к и е т о п л и в а применялись только в несколь­ ких образцах первых зарубежных ЗУР с ракетными дви­ гателями.

Окислителем в Ж Р Д служила азотная кислота или

ского единичного импульса обеспечивает жидкий кисло­ род с керосином—'Около 300 кгс• сек/кгс.

120

Существующие ПВРД зарубежных ЗУР работают на жидком горючем, в качестве которого используются угле­ водороды — бензин и керосин.

Жидкие топлива с низким кислородным балансом мо­ гут применяться и в РПД .

Г и б р и д н ы е т о п л и в а , на которых работают гиб­ ридные ракетные двигатели, отличаются от рассмотрен­ ных выше топлив тем, что их компоненты находятся в различных состояниях: твердое горючее + жидкий окисли­ тель или жидкое горючее + твердый окислитель. За ру­ бежом эти двигатели не вышли из экспериментальной стадии.

В ГРД могут применяться топлива с очень высо­ кими энергетическими характеристиками. Так, при использовании в качестве твердого окислителя перхло­ рата нитрония жидкое горючее — несимметричный диме- тилгидразин—-дает теоретический единичный импульс 290 кгс • сек/кгс, а жидкий водород — 350 кгс • сек/кгс. На статических испытаниях в США гибридный реактивный двигатель на твердом горючем и жидком окислителе дал единичный импульс 325 кгс • сек/кгс, а ГРД на твердых горючем и окислителе с применением третьего жидкого компонента топлива, добавляемого в различных коли­ чествах для воспламенения и регулирования тяги, позво­ лил изменять тягу от ИЗО до 59 кгс.

Наиболее перспективными компонентами химических топлив для ракетных двигателей считают: кислород и фтор — в качестве окислителей, а водород и легкие металлы — в качестве горючего.

К наиболее сильным окислителям относят фтор и его соединения. Однако высокая их агрессивность, вызываю­ щая коррозию, а также токсичность продуктов горения затрудняют их применение. Для снижения агрессивности окислителя предполагают использовать твердые горючие, а для повышения энергетических характеристик — легкие металлы.

Согласно сообщениям зарубежной печати, исследова­ ния перспективных химических топлив для ракетных дви­ гателей ведутся в основном в трех направлениях, преду-

121

сматривающих применение желатинированных эрголей, топливных растворов и смешанных топлив.

Желатинированные эрголи при перемешивании ком­ понентов становятся жидкими, и их можно перекачивать; в состоянии покоя они быстро застывают. Металлические добавки в таких эрголях остаются во взвешенном состоя­ нии и распределяются равномерно по всей массе. При использовании в качестве окислителя четырехокиси азо­ та возможно применение таких желатинизирующих ве­ ществ, как металлический бор или алюминий, окись ба­ рия и др., вводимых в количестве нескольких процентов.

Д л я использования в качестве топливных растворов исследуют жидкие эрголи со сгущающими твердыми ча­ стицами (например, бором), находящимися во взвешен­ ном состоянии. Это топливо представляет собой густой сироп, металлические частицы в котором почти не осаж­ даются. Рассматривается также топливный раствор из частиц твердого водорода, находящихся во взвешенном состоянии в среде жидкого водорода.

Смешанные топлива предполагают применять в виде

роен, например, двигатель, работающий на азотной кислоте (окислителе) и плексигласе с включениями ча­ стиц алюминия. Исследуются также трехкомпонентные смешанные топлива, третьим компонентом которых яв­ ляется, в частности, водород, снижающий молекулярный вес струи газов. Двигатель, работающий на трехкомпонентном топливе (окислитель — жидкий фтор, горючее — расплавленный литий) с впрыскиванием в камеру сгора­ ния водорода, позволяет получить единичный импульс, равный 500 кгс • сек/кгс.

6. Стартовый вес ЗУР

Стартовый вес ракеты может быть определен после того, как известны: вес ее полезной нагрузки (СП н), вклю­ чающий вес всех элементов ЗУР за вычетом веса дви­ гателей с топливом; относительный вес топлива (д.) каж­ дого двигателя и коэффициенты весового совершенства

(ß) двигателей.

122

Относительный вес топлива каждого двигателя пред­ ставляет собой отношение веса топлива к весу той части ЗУР, которую предстоит перемещать.

Вес самого топлива (ш) зависит от дальностей и ско­ ростей полета ЗУР.

Минимальный вес топлива для ракеты может быть по­ лучен только при рациональном сочетании единичного импульса и скорости горения топлива.

Формулы, по которым можно рассчитать стартовый вес (Qo) ЗУР с ракетным двигателем:

— для ракеты с несколькими двигателями без отде­ ляющихся в полете частей

вого ускорителя, а индексом «1» и т. д . — характеристи­ ки маршевых двигателей, работающих после стартового ускорителя последовательно;

— для многоступенчатой ракеты с отделяющимися в полете корпусами двигателей

0 <1 — Ромо) (1 — Р і і * і ) . . . (1 — р „ _ ! !*„_,)

Вес стартового ускорителя (Qc ) находится по фор­ муле

для борьбы с низколетящими целями. Форма корпусов этих ЗУР характеризуется малой длиной головной части.

123

Подавляющее большинство современных ЗУР — сверхзвуковые. Для уменьшения лобового сопротивления их планеры имеют заостренные головные части и перед­ ние кромки аэродинамических поверхностей. Кроме того, аэродинамические поверхности, как правило, обладают большими углами стреловидности.

По к о л и ч е с т в у с т у п е н е й ЗУР могут быть одно-, двух- и трехступенчатыми в зависимости от коли­ чества отделямых в полете корпусов отработавших дви­ гателей. Чем выше средняя скорость и дальность поле­ та ЗУР, тем больше ее стартовый вес. Однако он может быть несколько уменьшен при увеличении числа ступе­ ней. В настоящее время известна лишь одна трехступен­ чатая З У Р — противоракета «Спартан». Большинство ЗУР малой дальности одноступенчатые, средней и боль­ шой дальности — двухступенчатые. Одноступенчатые ЗУР более просты, так как не имеют механизмов отделения корпусов отработавших двигателей. Как правило, у та­ ких ЗУР двух- и многорежимные двигатели.

По с п о с о б у н а в е д е н и я на цель имеются ЗУР с теленаведением, самонаведением и с комбинированным наведением. Этот признак классификации относится в основном к средствам наведения ЗУР, однако принятый способ наведения влияет и на конструкцию ракеты. Так, ЗУР с самонаведением и с комбинированным наведением снабжены головкой самонаведения, для нормального функционирования которой корпус планера должен иметь соответствующую головную часть. При этих спо­ собах наведения вес боевой части ЗУР при прочих рав­ ных условиях меньше, чем у ЗУР с теленаведением (точ­ ность последнего ниже). Однако маневренные характе­ ристики ЗУР с теленаведением выше, чем при других способах наведения. Стоимость ЗУР с самонаведением и особенно с комбинированным наведением выше, чем ЗУР с теленаведением.

влияние на конструкцию и характеристики ЗУР. Ракет­ ные и ракетно-прямоточные маршевые двигатели разме-

124

ются воздухозаборниками и камерами дожигания. Для этих двигателей нежелателен угол атаки, поэтому, как правило, применяют аэродинамическую схему «поворот­

Под активным понимают полет при работающих дви­ гателях. Для увеличения максимальных боевых дально­ сти и высоты за рубежом используют полет ЗУР на пас­ сивном участке траектории, когда ракета летит по инер­ ции, без работающих двигателей. Иногда пассивный участок составляет более половины всей дальности полета ЗУР. В этом случае к ЗУР предъявляются дополнитель­ ные требования: они должны быть достаточно управляе­ мыми и устойчивыми при значительном падении скоро­ сти (появлении отрицательных ускорений); формы дол­ жны обеспечивать уменьшенное лобовое сопротивление; поперечная нагрузка должна увеличиваться и т. д.

Рассмотренная классификация ЗУР может быть пред­ ставлена таблицей.

G комбинированным наведением

125

§ 4. ПУСКОВАЯ УСТАНОВКА. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЗРК

1. Пусковая установка ЗРК

Пусковой установкой (ПУ) называется боевое сред­ ство ЗРК, предназначенное для пуска ЗУР в необходи­ мом направлении.

Пусковая установка современного наземного З Р К со­ стоит из основания, направляющей (направляющих) и механизмов наведения (рис. 33).

Основание служит базой для монтажа всех элементов пусковой установки и для размещения ее на огневой по­ зиции. Направляющие предназначаются для закрепле­ ния на них зенитных управляемых ракет. Механизмы наведения, имеющиеся во многих типах пусковых уста­ новок, обеспечивают придание направляющим с распо­ ложенными на них ЗУР определенного положения в про­ странстве по углу возвышения и азимуту. В зависимости от этого различают соответственно подъемный и поворот­ ный механизмы наведения ПУ. Механизмы наведения функционируют по командам от средств управления пу­ ском ЗУР.

В зависимости от конструкции пусковые установки зарубежных З Р К могут быть классифицированы: по по­ движности, углу возвышения при пуске ЗУР, количеству

126

не предусматривается. Такими ПУ снабжаются ЗРК ПСО кораблей, З Р К ПРО, некоторые З Р К ПСО страны. На кораблях ПУ размещают открыто, в остальных случаях они могут быть как подземными, так и назем­ ными. Зачастую стационарные ПУ снабжаются подзем­ ными (подпалубными) помещениями и устройствами для сборки, хранения, проверок и транспортировки к ним ЗУР.

Полустационарные пусковые установки перебазиру­ ются в ходе боевых действий. Для этого они разбирают­ ся поагрегатно и перевозятся с помощью неспециализи­ рованных транспортных средств. Эти операции занимают значительное время (часы и более) и нередко требуют проведения инженерных работ на новых позициях. Та­ кими ПУ снабжены некоторые З Р К ПСО страны, при­ способленные для ПСО войск.

127

Самоходные и носимые ПУ являются автономными, бук­ сируемые требуют тягача. В качестве ходовых баз для

В обоих случаях основания ПУ горизонтируются на ог­ невой позиции с помощью домкратов.

Носимая пусковая установка при пуске ЗУР исполь­ зуется одним человеком — оператором, который, сообра­ зуясь с полетом обстреливаемой цели, придает ей вруч­ ную необходимое положение в пространстве.

перехода из походного положения в боевое и обратно

личают пусковые установки с постоянным и с перемен­

При переменном угле возвышения его величина (как

ивеличина угла по азимуту) определяется средствами управления пуском ЗУР в зависимости от характеристик полета выбранной для обстрела цели и реализуется ме­ ханизмами наведения ПУ. Пусковые установки такого типа входят в состав зарубежных комплексов ПВО войск

икораблей. Имеются также ПУ с несколькими фикси­ руемыми углами возвышения и с переменным углом на­ ведения по азимуту.

Во всех ПУ с переменным углом возвышения (кроме носимых) применяют силовые приводы вертикального и

128