Стартовый двигатель
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:
- 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]
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]
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:
- 9М32 «Стрела-2» — зенитная управляемая ракета
- 9М32М «Стрела-2М» — зенитная управляемая ракета[13]
- 9М313 «Игла-1» — зенитная управляемая ракета[14]
- 9М39 «Игла» — зенитная управляемая ракета[15][16]
- 9М112 «Кобра» — противотанковый управляемый реактивный снаряд[17]
- 9М114 «Кокон» — авиационная противотанковая управляемая ракета[18]
- 9М117 «Кастет» — противотанковый управляемый реактивный снаряд[19]
- 9М119 «Рефлекс» — противотанковый управляемый реактивный снаряд[20]
- FIM-43 Redeye — зенитная управляемая ракета[21]
- FIM-92 Stinger — зенитная управляемая ракета[22]
- GM K102 Blowpipe — зенитная управляемая ракета[23]
- GTR-18A Smokey Sam — учебная зенитная ракета-имитатор[24]
Примечания[править]
Источники[править]
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ Baxter, A. D. Power Plants for High-Speed Aircraft. // The Journal of the Royal Aeronautical Society. — October 1951. — Vol. 55 — No. 490 — P. 650.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 10,0 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.
- ↑ 11,0 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».»
- ↑ 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.
- ↑ ПЗРК «Стрела-2М» (9К32М). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1971.
- ↑ ПЗРК «Игла-1» (9К310). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1983.
- ↑ ПЗРК «Игла» (9К38). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1987.
- ↑ 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.
- ↑ Управляемый активно-реактивный снаряд 9М112. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1976.
- ↑ 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.
- ↑ Выстрел 3УБК10 с управляемым снарядом (9М117). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1980.
- ↑ Выстрел 3УБК20 с управляемым снарядом (9М119). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. — М.: Воениздат, 1985.
- ↑ DS and GS Maintenance Manual: Guided Missile System Training Set M76 (Redeye). — Washington, D.C.: Department of the Army Headquarters, 1969.
- ↑ Field Manual: Stinger Team Operations. — Washington, D.C.: Department of the Army Headquarters, 1980.
- ↑ 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.
- ↑ Dual Thrust Modified Smokey Sam for Low Cost Testing and Simulation. — Wright-Patterson AFB, Ohio: Air Force Research Laboratory, 2006.