Co to jest trajektoria balistyczna rakiety, kuli?

Ścieżka ruchu ciała (na przykład bomby, rakiety, samoloty), w którym nie ma siły i momentu pchnięcia lub sterowania, nazywa się trajektorią balistyczną. он относится к ряду авиационных либо динамических. Jeśli mechanizm, który napędza obiekt, działa przez cały czas ruchu , należy do szeregu lotnictwa lub dynamicznych. Trajektorię samolotu podczas lotu z wyłączonymi silnikami na dużej wysokości można nazwać również balistyczną.

Na obiekt poruszający się po zadanych współrzędnych wpływa tylko mechanizm, który napędza ciało, siłę oporu i siłę grawitacji. Zestaw takich czynników wyklucza możliwość ruchu prostoliniowego. Ta zasada działa nawet w kosmosie.

Ciało opisuje trajektorię podobną do elipsy, hiperboli, paraboli lub koła. Dwie ostatnie opcje są osiągane przy drugiej i pierwszej prędkości kosmicznej. Obliczenia ruchu wzdłuż paraboli lub koła są przeprowadzane w celu określenia trajektorii pocisku balistycznego.

Uwzględniając wszystkie parametry podczas startu i lotu (masa, prędkość, temperatura itp.), Rozróżnia się następujące cechy trajektorii:

• Aby wystrzelić rakietę tak daleko, jak to możliwe, musisz znaleźć odpowiedni kąt. . Najlepszy jest ostry, około 45 º .
• Obiekt ma te same prędkości początkowe i końcowe.
• Ciało ląduje pod tym samym kątem, z którego się rozpoczyna.
• Czas ruchu obiektu od początku do środka, a także od środka do punktu końcowego jest taki sam.

Właściwości trajektorii i praktyczne wartości

Ruch ciała po ustaniu wpływu siły napędowej jest badany przez balistykę zewnętrzną. Ta nauka zapewnia obliczenia, tabele, skale, celowniki i zapewnia najlepsze opcje do fotografowania. Trajektoria balistyczna pocisku jest zakrzywioną linią opisującą środek ciężkości przedmiotu w locie.

Ponieważ dotyczy to ciała grawitacja i opór, ścieżka opisana przez pocisk (pocisk) tworzy kształt zakrzywionej linii. Pod działaniem tych sił, prędkość i wysokość obiektu stopniowo maleje. Istnieje kilka trajektorii: płaskie, zamontowane i sprzężone.

Pierwsze osiąga się, stosując kąt elewacji mniejszy niż kąt najdłuższego zakresu. Jeśli na różnych trajektoriach zasięg lotu pozostaje taki sam - taką trajektorię można nazwać koniugatem. W przypadku, gdy kąt elewacji jest większy niż kąt największego zasięgu, ścieżka nabiera nazwy zamontowanego.

Trajektoria balistycznego ruchu obiektu (pocisk, pocisk) składa się z punktów i sekcji:

• данная точка является началом пути, и, соответственно, отсчета. Odjazd (na przykład sekcja wylotowa pnia) - ten punkt jest początkiem ścieżki, a zatem punktem odniesienia.
• этот участок проходит через точку вылета. Horyzont broni - ta sekcja przechodzi przez punkt wyjścia. Trajektoria przecina ją dwukrotnie: z uwolnieniem i upadkiem.
• это линия, которая является продолжением горизонта образует вертикальную плоскость. Miejsce elewacji jest linią, która jest kontynuacją horyzontu i tworzy płaszczyznę pionową. Obszar ten nazywany jest płaszczyzną strzelania.
• это точка, которая находится посредине между начальной и конечной точками (выстрела и падения), имеет наивысший угол на протяжении всего пути. Wierzchołki trajektorii są punktami znajdującymi się w połowie odległości między punktem początkowym i końcowym (strzałem i spadkiem), ma najwyższy kąt na całej ścieżce.
• мишень или место прицела и начало движения объекта образуют линию прицеливания. Przewodniki - cel lub miejsce wzroku i początek ruchu obiektu tworzą linię celowania. Kąt celowania powstaje pomiędzy horyzontem broni a końcowym celem.

Rakiety: funkcje startowe i ruchowe

Są pociski balistyczne sterowane i niekierowane. Na kształtowanie trajektorii mają również wpływ czynniki zewnętrzne i zewnętrzne (siły oporu, tarcie, waga, temperatura, wymagany zasięg lotu, itp.).

Ogólną ścieżkę bieżni można opisać w następujących krokach:

• Uruchom W tym przypadku rakieta wchodzi w pierwszy etap i rozpoczyna swój ruch. Od tego momentu rozpoczyna się pomiar wysokości trajektorii pocisku balistycznego.
• Po około minucie uruchamia się drugi silnik.
• 60 sekund po drugim etapie uruchamia się trzeci silnik.
• Wtedy ciało wchodzi w atmosferę.
• Ostatnim wydarzeniem jest wybuch głowic.

Start rakiety i tworzenie krzywej ruchu

Krzywa ruchu rakiety składa się z trzech części: okresu startu, swobodnego lotu i ponownego wejścia w ziemską atmosferę.

Głowice są uruchamiane ze stałego punktu przenośnych instalacji, a także pojazdów (statków, łodzi podwodnych). Lot trwa od dziesiątek tysięcy sekund do kilku minut. Swobodny upadek stanowi największą część toru lotu pocisku balistycznego.

Zalety takiego urządzenia to:

• Długi bezpłatny czas lotu. Dzięki tej właściwości zużycie paliwa jest znacznie mniejsze w porównaniu z innymi pociskami. W przypadku prototypów lotu (pociski samosterujące) stosuje się bardziej ekonomiczne silniki (na przykład odrzutowy).
• Przy prędkości, z jaką porusza się broń międzykontynentalna (około 5 tysięcy m / s), przechwytywanie odbywa się z wielkim trudem.
• Pocisk balistyczny jest w stanie trafić cel w odległości do 10 tysięcy kilometrów.

это явление из общей теории физики, раздела динамики твердых тел в движении. Teoretycznie ścieżka ruchu pocisku jest zjawiskiem z ogólnej teorii fizyki, podziału dynamiki poruszających się ciał stałych. W odniesieniu do tych obiektów bierze się pod uwagę ruch środka masy i ruch wokół niego. Pierwszy odnosi się do charakterystyki obiektu wykonującego lot, drugi do stabilności i kontroli.

Ponieważ ciało ma trajektorie oprogramowania dla lotu, obliczenia trajektorii balistycznej rakiety są określane przez obliczenia fizyczne i dynamiczne.

Nowoczesne osiągnięcia w dziedzinie balistyki

Ponieważ rakiety bojowe wszelkiego rodzaju są niebezpieczne dla życia, głównym zadaniem obrony jest poprawienie punktów za uruchomienie systemów ataku. Te ostatnie muszą zapewnić całkowitą neutralizację broni międzykontynentalnych i balistycznych w dowolnym punkcie ruchu. Proponowany jest wielopoziomowy system do rozważenia:

• Ten wynalazek składa się z oddzielnych poziomów, z których każdy ma swój własny cel: pierwsze dwa będą wyposażone w broń typu laserowego (naprowadzające pociski, działa elektromagnetyczne).
• Następujące dwie sekcje są wyposażone w tę samą broń, ale mają na celu zniszczenie głównych części broni wroga.

Rozwój nauki o rakietach obrony nie stoi w miejscu. Naukowcy zajmują się modernizacją pocisków quasi-balistycznych. Ten ostatni jest reprezentowany jako obiekt mający niską ścieżkę w atmosferze, ale jednocześnie drastycznie zmieniając kierunek i zasięg.

Trajektoria balistyczna takiej rakiety nie wpływa na prędkość: nawet na bardzo małej wysokości obiekt porusza się szybciej niż normalnie. Na przykład rozwój Federacji Rosyjskiej "Iskander" leci z prędkością ponaddźwiękową - od 2100 do 2600 m / s przy masie 4 kg 615 g, pociski samosterujące przenoszą głowicę ważącą do 800 kg. Podczas latania, manewrowania i unikania obrony przeciwrakietowej.

Broń międzykontynentalna: kontroluj teorię i komponenty

Wielostopniowe pociski balistyczne nazywane są międzykontynentalnymi. Nazwa ta pojawiła się z jakiegoś powodu: z powodu długiego zasięgu lotu możliwe jest przeniesienie ładunku na drugi koniec Ziemi. Główną substancją bojową (ładunek) jest głównie substancja atomowa lub termojądrowa. Ten ostatni znajduje się przed pociskiem.

Następnie projekt jest zainstalowany układ sterowania, silniki i zbiorniki z paliwem. Wymiary i masa zależą od wymaganego zakresu lotu: im większa odległość, tym wyższa masa początkowa i wymiary konstrukcji.

Trajektoria balistyczna lotu ICBM różni się od trajektorii innych pocisków na wysokości. Wielostopniowa rakieta przechodzi proces zwalniania, a następnie przez kilka sekund porusza się w górę pod kątem prostym. Układ sterowania zapewnia kierunek pistoletu w kierunku celu. Pierwszy etap napędu rakietowego po całkowitym wypaleniu jest niezależnie rozdzielany, w tym samym momencie rozpoczyna się następny. Po osiągnięciu danej prędkości i wysokości rakieta zaczyna gwałtownie schodzić w dół do celu. Prędkość lotu do celu osiąga 25 tysięcy km / h.

Światowy Specjalny Rozwój Pocisków

Około 20 lat temu, podczas modernizacji jednego z systemów rakietowych średniego zasięgu, przyjęto projekt rakiet balistycznych przeciw okrętom. Ten projekt znajduje się na autonomicznej platformie startowej. Waga pocisku wynosi 15 ton, a zasięg startowy to prawie 1,5 km.

Trajektoria pocisku balistycznego przeznaczonego do niszczenia statków nie podlega szybkim obliczeniom, więc niemożliwe jest przewidzenie działań wroga i wyeliminowanie tej broni.

Taki rozwój ma zalety:

• Zakres początkowy. Ta wartość jest 2-3 razy większa niż prototypy.
• Prędkość i wysokość lotu sprawiają, że broń bojowa jest odporna na tarcze antyrakietową.

Światowi eksperci są tego pewni broń masowego rażenia nadal można wykryć i zneutralizować. Do takich celów wykorzystywane są specjalne rozpoznawcze stacje orbitalne, statki powietrzne, okręty podwodne, okręty itp. Najważniejszą "opozycją" jest rozpoznanie kosmiczne, które przedstawiane jest w postaci stacji radarowych.

Trajektoria balistyczna jest określona przez system wywiadowczy. Otrzymane dane są przesyłane do miejsca docelowego. Głównym problemem jest szybka przestarzałość informacji - w krótkim czasie dane tracą na znaczeniu i mogą odbiegać od aktualnego położenia broni na dystansie 50 km.

Charakterystyka systemów bojowych krajowego przemysłu obronnego

Najpotężniejszą bronią w obecnym czasie jest międzykontynentalna pocisk balistyczny, który jest nieruchomy. Krajowy system rakietowy "R-36M2" jest jednym z najlepszych. Mieści on broń 15A18M do ciężkich zastosowań, która może pomieścić do 36 pocisków nuklearnych o indywidualnym precyzyjnym prowadzeniu.

Trajektoria balistyczna lotu takiej broni jest prawie niemożliwa do przewidzenia, odpowiednio, neutralizacja rakiety zapewnia również złożoność. Siła bojowa pocisku wynosi 20 Mt. Jeśli ta amunicja eksploduje na małej wysokości, komunikacja, kontrola, systemy obrony przeciwrakietowej zawiodą.

Modyfikacje zredukowanego wyrzutni rakiet mogą być również wykorzystywane do celów pokojowych.

Wśród stałych rakiet napędowych, UTTH RT-23 jest uważany za szczególnie silny. Takie urządzenie jest autonomiczne (mobilne). W prototypowej stacji stacjonarnej ("15Ж60") początkowy ciąg jest wyższy o 0,3 w porównaniu z wersją mobilną.

Uruchomienie rakiet, które odbywa się bezpośrednio ze stacji, jest trudne do zneutralizowania, ponieważ liczba pocisków może osiągnąć 92 jednostki.

Systemy rakietowe i instalacje zagranicznego przemysłu obronnego

Wysokość pocisku balistycznego trajektorii amerykańskiego kompleksu Minuteman-3 nie różni się zbytnio od charakterystyki lotu wynalazków krajowych.

Kompleks, który został opracowany w Stanach Zjednoczonych, jest jedynym "obrońcą" Ameryki Północnej wśród tego rodzaju broni do dziś. Pomimo przepisu wynalazku wskaźniki stabilności broni są całkiem dobre nawet w obecnych czasach, ponieważ pociski tego kompleksu mogą wytrzymać tarczę rakietową i trafić w cel z wysokim poziomem ochrony. Aktywna noga lotu jest krótka i wynosi 160 sekund.

Kolejny wynalazek Amerykanów - "Peekeeper". Mógł także zapewnić dokładne trafienie w cel dzięki najkorzystniejszej trajektorii ruchu balistycznego. Eksperci twierdzą, że możliwości bojowe danego kompleksu są prawie 8 razy większe niż w przypadku Minutemana. Obowiązek bojowy Piskeepera wynosił 30 sekund.

Lot pocisku i ruch w atmosferze

Z sekcji dynamiki znany jest efekt. gęstość powietrza o szybkości ruchu dowolnego ciała w różnych warstwach atmosfery. Funkcja ostatniego parametru uwzględnia zależność gęstości bezpośrednio na wysokości lotu i wyraża się w zależności:

H _(y) = 20 000 -y / 20,000 + y;

gdzie y jest wysokości pocisku (m).

Obliczanie parametrów, a także trajektorii międzykontynentalnego pocisku balistycznego można przeprowadzić za pomocą specjalnych programów komputerowych. Te ostatnie dostarczą oświadczenia, a także dane na temat wysokości lotu, prędkości i przyspieszenia, czasu trwania każdego etapu.

Część eksperymentalna potwierdza charakterystykę projektową i dowodzi, że na prędkość ma wpływ kształt pocisku (im lepsza opływowość, tym większa prędkość).

Broń masowego rażenia z ostatniego stulecia

Wszystkie rodzaje broni powyższego typu można podzielić na dwie grupy: naziemną i lotniczą. Urządzenia naziemne to te, które są uruchamiane ze stałych stacji (np. Kopalnie). Lotnictwo, odpowiednio, wystrzeliwuje ze statku przewoźnika (samolotu).

Grupa naziemna obejmuje pociski balistyczne, rejsowe i przeciwlotnicze. самолеты-снаряды, АБР и управляемые снаряды воздушного боя. Dla lotnictwa - pociski samolotów, pociski ADB i sterowane pociski powietrzne.

Główną cechą obliczania ścieżki ruchu balistycznego jest wysokość (kilka tysięcy kilometrów ponad atmosferą). Na danym poziomie powyżej poziomu Ziemi pociski osiągają wysokie prędkości i stwarzają ogromne trudności w wykrywaniu i neutralizowaniu obrony przeciwrakietowej.

Znane BR, które są zaprojektowane dla średniego zasięgu, to: "Titan", "Thor", "Jupiter", "Atlas" itp.

Trajektoria balistyczna rakiety wystrzeliwana z punktu i padająca na dane współrzędne ma kształt elipsy. Wielkość i długość łuku zależy od początkowych parametrów: prędkości, kąta zwodzenia, masy. Jeśli prędkość pocisku jest równa pierwszej przestrzeni (8 km / s), broń bojowa wystrzeliwana równolegle do horyzontu zamieni się w satelitę planety o okrągłej orbicie.

Pomimo ciągłej poprawy w dziedzinie obrony, tor lotu pocisku na żywo pozostaje prawie niezmieniony. Obecnie technologia nie jest w stanie naruszać praw fizyki, które są posłuszne wszystkim ciałom. они могут менять направление в зависимости от перемещения цели. Niewielkimi wyjątkami są pociski samonaprowadzające - mogą zmieniać kierunek w zależności od ruchu celu.

Wynalazcy systemów antyrakietowych również modernizują i rozwijają broń do niszczenia środków masowego rażenia nowej generacji.