Стартовый двигатель

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Стартовый двигатель (выбрасывающий двигатель) [К 1] — первый по последовательности задействования элемент двигательной установки ракеты, задача которого состоит в выталкивании ракеты из канала пускового устройства (пусковой трубы, установки вертикального пуска, шахтной пусковой установки и тому подобных).

В силу своего функционального предназначения (обеспечить выход ракеты из пускового устройства), применяется практически исключительно в ракетном оружии, особенно в тех его разновидностях, где среда запуска не позволяет сразу вступить в работу стартовому двигателю (пуск из-под воды или из-под земли), либо где его преждевременный запуск может привести к критическим последствиям для запускающих или средства-носителя. Поскольку одна из основных задач выбрасывающего двигателя заключается в обеспечении безопасности запускающих, его полная выработка, как правило, происходит во время движения ракеты в канале ствола, до выхода её наружу. Для облегчения полётной массы ракеты, выбрасывающие двигатели практически всегда делаются отделяемыми. Большинство современных ракет зачастую сочетает функции выбрасывающего и стартового двигателя в одном[10]. Для экономии массы и размеров, увеличения производительности, неприхотливости к условиям эксплуатации и продления срока хранения, выбрасывающие двигатели делаются твердотопливными[11]

Устройство[править]

Основным отличием выбрасывающего двигателя от вышибного заряда является относительная сложность его устройства (собственно, именно поэтому применительно к первому употребляется термин «двигатель», а не «заряд»). Ниже представлена упрощённая схема устройства типового выбрасывающего двигателя тактических ракет в продольном разрезе:

Missile expulsion motor Fig. 1 (axial section).png
10. Корпус хвостовой части ракеты с маршевым двигателем внутри (rear end body portion, housing main motor)
11. Маршевый двигатель (main motor)
12. Сопловая камера (main nozzle casing)
13. Хвостовое оперение ракеты (fins)
14. Выбрасывающий двигатель в сборе (expulsion motor assembly)
15. Корпус выбрасывающего двигателя (outer tube)
16. Кольцевой охват (кожух) корпуса (hoop-load resistant fibre)
17. Соплодержатель с внешней резьбой (externally-threaded nozzle plate)
18. Сопловые отверстия (nozzle holes)
19. Центральное выходное отверстие (central aperture)
191. Круговой выступ (annular lip) центрального отверстия, направляющий истечение реактивной струи (efflux)
20. Оболочка корпуса камеры сгорания (forward end of the inner tube)
22. Кольцевая втулка (annular collar) выбрасывающего двигателя
23. Стопорные корончатые выступы (lugs) втулок
24. Кольцевая втулка с правой резьбой (complementarily castellated collar) маршевого двигателя
28. Срезные болты (shear bolts)

Большинство вышеперечисленных элементов устройства, в свою очередь, отличают выбрасывающий двигатель от стартового двигателя, в конструкции которого они отсутствуют за ненадобностью, поскольку запуск с направляющей, с рельсов или с катапульты, в отличие от запуска из пусковой трубы, не требует наличия узлов крепления, кольцевых охватов жёсткости, срезных болтов и др.

Разновидности по типу пускового устройства[править]

Пусковая труба[править]

Изображение 1
Изображение 2
Изображение 3
Последовательность работы выбрасывающего двигателя: полная его выработка происходит сразу же, до вылета ракеты из пусковой трубы

Применительно к тактическому ракетному вооружению, запускаемому из пусковых труб с плеча или со станка, наименование «выбрасывающий двигатель» употребляется к зенитным управляемым ракетам и противотанковым управляемым ракетам. Выбрасывающий двигатель предназначается для выброса ракеты из пусковой трубы (отсюда и название). Он состоит из стакана, выбрасывающего заряда, воспламенителей и соплового блока. Для обеспечения безопасности стрелка или расчёта переносных ракетных комплексов, выбрасывающий двигатель заканчивает работу до вылета ракеты из пусковой трубы, — данное требование безопасности могло не соблюдаться на передвижных и стационарных ракетных комплексах, где расчёт или экипаж был защищён от поражающих факторов разлёта газообразных продуктов сгорания топлива выбрасывающего двигателя оболочкой корпуса техники, а также на ранних моделях переносных ракетных комплексов, что требовало оснащения стрелков специальными средствами индивидуальной защиты (шлемами, очками, наушниками и т. п.). После полного выхода ракеты наружу, — от переднего среза пусковой трубы до точки зажигания маршевого двигателя, — ракета летит на полученной инерции[10][12]. Вторичная задача выбрасывающего двигателя, помимо придания ракете требуемого начального ускорения, придать ей необходимую угловую скорость вращения для стабилизации её полёта и обеспечения устойчивости в пространстве[11].

Пусковая установка[править]

US Navy 030814-N-0000X-004 Illustration of USS Ohio (SSGN 726) which is undergoing a conversion from a Ballistic Missile Submarine (SSBN) to a Guided Missile Submarine (SSGN) designation.jpg
Magnify-clip.png
Пуск ракеты из-под воды может создать опасную нагрузку на конструкцию средства-носителя

Применительно к стратегическому ракетному вооружению, запускаемому из шахтных пусковых установок или установок вертикального пуска, наименование «выбрасывающий двигатель» употребляется к межконтинентальным баллистическим ракетам и баллистическим ракетам подводных лодок, где основное его назначение обеспечить ракете необходимое начальное ускорение, чтобы покинуть канал ствола без нанесения критических повреждений стенкам и несущим конструкциям пусковой установки, и без создания опасности для корпуса самой ракеты отражённой от стенок и дна канала ствола струёй газообразных продуктов сгорания ракетного топлива.

Образцы[править]

Ниже приводятся некоторые образцы ракетного вооружения, имеющего выбрасывающий двигатель как элемент двигательной установки:

Примечания[править]

  1. ↑ В англоязычных технических публикациях термин может встречаться в форме 1) eject motor, 2) ejection motor[1][2][3][4] или 3) expulsion motor.[5][6][7][8][9]

Источники[править]

  1. ↑ Roth, Robert S. Estimating the Dynamic Coefficient of Friction from Experimental Data: the Motion of a Rocket Inside a Smoothbore Launcher. // Proceedings of the Society for Experimental Stress Analysis. — December 1969. — Vol. 26 — No. 2 — P. 567.
  2. ↑ Redeye Surface-to-Air Missile: Testimony of Brig. Gen. Fred Kornet, Jr., U.S. Army, Assistant Deputy Chief of Staff. / Department of Defense Appropriations for 1971. — April 6, 1970. — Pt. 5 — P. 71 — 1143 p.
  3. ↑ Jane’s Weapon Systems 1985-86. (англ.) / Edited by Ronald T. Pretty. — 16th ed. — London: Jane’s Publishing Company, 1985. — P. 56 — 1061 p. — (Jane’s Yearbooks) — ISBN 0-7106-0819-5.
  4. ↑ Mitchell, Linda. Forward Area Defenders. // Profile. — Washington, D.C.: U.S. Department of Defense, High School News Service, November 1986. — Vol. 30 — No. 1 — P. 5.
  5. ↑ Baxter, A. D. Power Plants for High-Speed Aircraft. // The Journal of the Royal Aeronautical Society. — October 1951. — Vol. 55 — No. 490 — P. 650.
  6. ↑ Kinnaird, Laird D. Controlled Atmosphere Protected Surfaces for Advanced Interceptor Missiles. // SPEEA Papers, presented at the second Aerospace Structures Design Conference, September 28 and 29, 1970. — Seattle, WA: Seattle Professional Engineering Employees Association, 1970. — P. 9-1.
  7. ↑ Fenton, George H. A. ; Dransfield, Alfred E. Missile expulsion motor. // Official Gazette of the United States Patent and Trademark Office. — Patents Granted May 24, 1988 (General and Mechanical). — Washington, D.C.: U.S. Government Printing Office, 1988. — Vol. 1090 — No. 4 — P. 1720.
  8. ↑ Grimes, Vincent P. Engineering Technology: 1988 Modern Day Marine Corps Exhibition. // The Military Engineer : Journal of the Society of American Military Engineers. — November/December 1988. — Vol. 80 — No. 525 — P. 616 — ISSN 0026-3982.
  9. ↑ Hewish, Mark ; Ness, Leland. Shoot first, ask questions later (IDR exclusive). // Jane’s International Defense Review. — L.: Jane’s Information Group, March 1996. — Vol. 29 — No. 3 — P. 34 — ISSN 0020-6512.
  10. ↑ 10,0 10,1 Clarke, Donald ; Dartford, Mark. The New Illustrated Science and Invention Encyclopedia: The New how it Works. — Westport, CT: H. S. Stuttman, 1987. — P. 244 — 3628 p. — ISBN 0-87475-450-X.
  11. ↑ 11,0 11,1 «Ручная» ракета. // Военные знания. — М., 1990. — С. 13. Цитируемый фрагмент: «ДУ состоит из двух самостоятельных агрегатов — выбрасывающего и маршевого двигателей. Выбрасывающий работает на твердом топливе, у него локальная, но ответственная задача — обеспечить надежный старт ракеты. Конструкторы предусмотрели, что этот двигатель разгонит ракету до начальной скорости 28 м/с и придает ей угловую скорость вращения 20±5 об./с. Причем двигатель выключается еще до выхода ракеты из трубы. чтобы обезопасить стрелка-зенитчика. Маршевый двигатель работает тогда, когда ракета уже находится на траектории, на «марше».»
  12. ↑ Burkes, W. M. Eject Motor Characteristics for Tube-Launched Weapon Systems. / Solid Rocket Propulsion 3: Systems Analyses. — AIAA 5th Propulsion Joint Specialist Conference. Chaired by J. Edmund Fitzgerald. — N.Y.: American Institute of Aeronautics and Astronautics, June 9, 1969.
  13. ↑ ПЗРК «Стрела-2М» (9К32М). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1971.
  14. ↑ ПЗРК «Игла-1» (9К310). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1983.
  15. ↑ ПЗРК «Игла» (9К38). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1987.
  16. ↑ USSR guided missile, surface-to-air, SA-18 (Gargoyle). // Afghanistan Ordnance Identification Guide. / Prepared by Naval Explosive Ordnance Disposal Technology Division, Indian Head, Maryland. 18 August 2004. — Published by James Madison University, College of Integrated Science and Engineering. — Vol. 1.
  17. ↑ Управляемый активно-реактивный снаряд 9М112. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1976.
  18. ↑ USSR guided missile, air-to-surface, AT-6 (Spiral). // Afghanistan Ordnance Identification Guide. / Prepared by Naval Explosive Ordnance Disposal Technology Division, Indian Head, Maryland. 18 August 2004. — Published by James Madison University, College of Integrated Science and Engineering. — Vol. 1.
  19. ↑ Выстрел 3УБК10 с управляемым снарядом (9М117). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1980.
  20. ↑ Выстрел 3УБК20 с управляемым снарядом (9М119). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1985.
  21. ↑ DS and GS Maintenance Manual: Guided Missile System Training Set M76 (Redeye). — Washington, D.C.: Department of the Army Headquarters, 1969.
  22. ↑ Field Manual: Stinger Team Operations. — Washington, D.C.: Department of the Army Headquarters, 1980.
  23. ↑ U.K. guided missiles, surface-to-air, Blowpipe. // Afghanistan Ordnance Identification Guide. / Prepared by Naval Explosive Ordnance Disposal Technology Division, Indian Head, Maryland. 18 August 2004. — Published by James Madison University, College of Integrated Science and Engineering. — Vol. 1.
  24. ↑ Dual Thrust Modified Smokey Sam for Low Cost Testing and Simulation. — Wright-Patterson AFB, Ohio: Air Force Research Laboratory, 2006.
Ракетные двигатели
 
Химические
Ядерные Термоядерные • Газофазно-ядерные • Солевые
Электрические Плазменные (магнитоплазмодинамический двигатель, электромагнитный ускоритель VASIMR, холловский двигатель) • Ионные • Электротермические • Электростатические
Другие Клиновоздушный • Двигатель Бассарда • Стартовый (выбрасывающий)
Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Стартовый_двигатель&oldid=1148422