Tungkol sa mga engine para sa mga intercontinental ballistic missile

Talaan ng mga Nilalaman:

Tungkol sa mga engine para sa mga intercontinental ballistic missile
Tungkol sa mga engine para sa mga intercontinental ballistic missile

Video: Tungkol sa mga engine para sa mga intercontinental ballistic missile

Video: Tungkol sa mga engine para sa mga intercontinental ballistic missile
Video: How Engineers Are Beating Nature 2024, Abril
Anonim

Ang Russia ay nakabuo ng mga istratehikong pwersang nukleyar, ang pangunahing sangkap na kung saan ay ang mga intercontinental ballistic missile ng iba't ibang uri na ginagamit sa mga nakatigil o mobile ground complex, pati na rin sa mga submarino. Sa isang tiyak na pagkakapareho sa antas ng pangunahing mga ideya at solusyon, ang mga produkto ng klase na ito ay may kapansin-pansin na pagkakaiba. Sa partikular, ginagamit ang mga rocket engine na may iba't ibang uri at klase, na naaayon sa isa o ibang mga kinakailangan ng customer.

Mula sa pananaw ng mga tampok ng mga halaman ng kuryente, ang lahat ng hindi napapanahon, nauugnay at promising ICBM ay maaaring nahahati sa dalawang pangunahing klase. Ang mga nasabing sandata ay maaaring nilagyan ng mga likidong propellant rocket engine (LPRE) o solidong fuel engine (solidong propellant rocket engine). Ang parehong mga klase ay may kani-kanilang mga kalamangan, salamat kung saan nakakahanap sila ng aplikasyon sa iba't ibang mga proyekto, at hanggang ngayon wala sa kanila ang nakapagpatalsik ng isang "kakumpitensya" mula sa larangan nito. Ang isyu ng mga planta ng kuryente ay may interes at nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang.

Kasaysayan at teorya

Nabatid na ang mga unang rocket, na lumitaw maraming siglo na ang nakalilipas, ay nilagyan ng mga solidong-propellant na makina na gumagamit ng pinakasimpleng gasolina. Ang nasabing isang planta ng kuryente ay nanatili sa posisyon nito hanggang sa huling siglo, nang ang unang mga likidong fuel system ay nilikha. Sa hinaharap, ang pag-unlad ng dalawang klase ng mga makina ay nagpatuloy nang magkatulad, kahit na ang mga likidong rocket engine o solidong propellant paminsan-minsan ay pinalitan ang bawat isa bilang mga namumuno sa industriya.

Tungkol sa mga engine para sa mga intercontinental ballistic missile
Tungkol sa mga engine para sa mga intercontinental ballistic missile

Paglunsad ng UR-100N UTTH rocket na may likidong makina. Larawan Rbase.new-factoria.ru

Ang unang mga long-range missile, ang pag-unlad na humantong sa paglitaw ng mga intercontinental complex, ay nilagyan ng mga likidong makina. Sa kalagitnaan ng huling siglo, ito ay mga likidong rocket engine na ginawang posible upang makuha ang nais na mga katangian gamit ang mga magagamit na materyales at teknolohiya. Nang maglaon, ang mga eksperto mula sa nangungunang mga bansa ay nagsimulang makabuo ng mga bagong marka ng mga ballistic propellant at halo-halong mga propellant, na nagresulta sa paglitaw ng mga solidong propellant na angkop para magamit sa mga ICBM.

Sa ngayon, ang parehong likido-propellant at solid-propellant missile ay laganap sa istratehikong mga pwersang nukleyar ng iba't ibang mga bansa. Nakakausisa na ang mga Russian ICBM ay nilagyan ng mga planta ng kuryente ng parehong klase, habang iniwan ng Estados Unidos ang mga likidong-propellant na makina pabor sa mga solidong fuel ilang dekada na ang nakalilipas. Sa kabila ng pagkakaiba-iba na ito sa mga diskarte, ang parehong mga bansa ay pinamamahalaang upang bumuo ng mga grupo ng misil ng nais na hitsura na may mga kinakailangang kakayahan.

Sa larangan ng mga intercontinental missile, ang mga engine na likido-propellant ang nauna. Ang mga nasabing produkto ay may isang bilang ng mga kalamangan. Pinapayagan ng likidong gasolina ang isang mas mataas na tukoy na salpok na maaaring makuha, at pinapayagan ng disenyo ng makina na baguhin ang thrust sa medyo simpleng mga paraan. Karamihan sa dami ng isang rocket na may likidong propellant engine ay inookupahan ng fuel at oxidizer tank, na sa isang tiyak na paraan ay binabawasan ang mga kinakailangan para sa lakas ng katawan ng barko at pinapasimple ang paggawa nito.

Sa parehong oras, ang mga likido-propellant rocket engine at missile na nilagyan ng mga ito ay hindi walang mga drawbacks. Una sa lahat, ang naturang engine ay nakikilala sa pamamagitan ng pinakamataas na pagiging kumplikado ng produksyon at operasyon, na negatibong nakakaapekto sa gastos ng produkto. Ang mga ICBM ng mga unang modelo ay may sagabal sa anyo ng pagiging kumplikado ng paghahanda para sa paglulunsad. Ang refueling ng fuel at oxidizer ay natupad kaagad bago magsimula, at bilang karagdagan, sa ilang mga kaso, nauugnay ito sa ilang mga panganib. Ang lahat ng ito ay negatibong nakakaapekto sa mga kalidad ng labanan ng missile system.

Larawan
Larawan

R-36M na likido-propellant na mga missile sa transportasyon at paglulunsad ng mga lalagyan. Larawan Rbase.new-factoria.ru

Ang solidong fuel rocket engine at ang rocket na itinayo sa batayan nito ay may positibong aspeto at kalamangan sa likidong sistema. Ang pangunahing plus ay ang mas mababang gastos ng produksyon at isang pinasimple na disenyo. Gayundin, ang mga solidong propellant ay walang mga panganib ng agresibong paglabas ng gasolina, at bilang karagdagan, nakikilala sila ng posibilidad ng mas matagal na pag-iimbak. Sa panahon ng aktibong yugto ng isang flight ng ICBM, ang isang solid-propellant engine ay nagbibigay ng mas mahusay na mga dynamics ng pagpabilis, binabawasan ang posibilidad ng isang matagumpay na pagharang.

Ang isang solid-propellant engine ay natalo sa isang likido sa tukoy nitong salpok. Dahil ang pagkasunog ng isang solidong singil sa gasolina ay halos hindi mapigilan, ang control ng thrust ng makina, paghinto o pag-restart ay nangangailangan ng mga espesyal na panteknikal na pamamaraan na kumplikado. Ang solidong propellant rocket body ay gumaganap ng mga pag-andar ng isang pagkasunog at kung gayon ay dapat magkaroon ng naaangkop na lakas, na gumagawa ng mga espesyal na kinakailangan para sa mga yunit na ginamit, at negatibong nakakaapekto rin sa pagiging kumplikado at gastos ng produksyon.

Rocket engine, solidong propellant rocket engine at madiskarteng mga puwersang nukleyar

Sa kasalukuyan, ang madiskarteng mga pwersang nukleyar ng Russia ay armado ng humigit-kumulang isang dosenang mga ICBM ng magkakaibang klase, na idinisenyo upang malutas ang mga kagyat na misyon sa pagpapamuok. Ang Strategic Missile Forces (Strategic Missile Forces) ay nagpapatakbo ng limang uri ng missile at hinihintay ang paglitaw ng dalawa pang mga bagong complex. Ang parehong bilang ng mga missile system ay ginagamit sa mga submarino ng naval, ngunit sa panimula ang mga bagong missile ay hindi pa nabubuo para sa interes ng sangkap naval ng "nuclear triad".

Sa kabila ng malaki nitong edad, ang UR-100N UTTH at R-36M / M2 missiles ay mananatili pa rin sa mga tropa. Ang mga nasabing ICBM ng mabibigat na klase ay nagsasama ng maraming mga yugto na may kanilang sariling mga likidong likidong likido. Na may isang malaking masa (higit sa 100 tonelada para sa UR-100N UTTKh at halos 200 tonelada para sa R-36M / M2), dalawang uri ng mga misil ang nagdadala ng isang makabuluhang supply ng gasolina, na tinitiyak ang pagpapadala ng isang mabibigat na warhead sa isang saklaw ng hindi bababa sa 10 libong km.

Larawan
Larawan

Pangkalahatang pagtingin sa RS-28 "Sarmat" rocket. Pagguhit ng "State Missile Center" / makeyev.ru

Mula nang natapos ang ikalimampu, sa ating bansa, napag-aralan ang problema sa paggamit ng mga solidong propellant sa mga nangangako na ICBM. Ang unang tunay na mga resulta sa lugar na ito ay nakuha ng maagang pitumpu. Sa mga nagdaang dekada, ang direksyon na ito ay nakatanggap ng isang bagong lakas, salamat sa kung saan lumitaw ang isang buong pamilya ng solid-propellant missiles, na kumakatawan sa pare-pareho na pag-unlad ng mga pangkalahatang ideya at solusyon batay sa mga modernong teknolohiya.

Sa kasalukuyan, ang Strategic Missile Forces ay mayroong mga missile ng RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M at RS-24 Yars. Sa parehong oras, ang lahat ng naturang mga missile ay pinamamahalaan kasama ng parehong minahan at mga mobile ground launcher. Ang mga rocket ng tatlong uri, nilikha batay sa pangkalahatang mga ideya, ay binuo ayon sa isang three-stage scheme at nilagyan ng mga solid-propellant engine. Natupad ang mga kinakailangan ng customer, pinamamahalaang binawasan ng mga may-akda ang mga sukat at bigat ng natapos na mga missile.

Ang mga missile ng mga kumplikadong RT-2PM, RT-2PM2 at RS-24 ay may haba na hindi hihigit sa 22.5-23 m na may maximum na diameter na mas mababa sa 2 m. 1-1, 5 tonelada. Ang mga missile ng Topol ay nilagyan ng isang isang piraso ng warhead, habang ang mga Yar, ayon sa kilalang data, nagdadala ng maraming magkakahiwalay na mga warhead. Ang saklaw ng flight ay hindi bababa sa 12 libong km.

Madaling makita na sa pangunahing mga katangian ng paglipad sa antas ng mas matandang likido-propellant missile, ang solidong propellant na Topoli at Yars ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang mas maliit na sukat at naglulunsad ng timbang. Gayunpaman, sa lahat ng ito, nagdadala sila ng isang mas maliit na kargamento.

Larawan
Larawan

Topol mobile na lupa kumplikado. Larawan ng Ministry of Defense ng Russian Federation

Sa hinaharap, ang Strategic Missile Forces ay dapat makatanggap ng maraming mga bagong missile system. Kaya, ang proyekto ng RS-26 Rubezh, na nilikha bilang isang pagpipilian para sa karagdagang pag-unlad ng system ng Yars, ay nagbibigay muli para sa paggamit ng isang multistage scheme na may mga solidong propellant sa lahat ng mga yugto. Mas maaga mayroong impormasyon alinsunod sa kung saan ang sistemang "Rubezh" ay inilaan upang palitan ang pag-iipon ng mga kumplikadong RT-2PM na "Topol" na mga kumplikado, na nakakaapekto sa pangunahing mga tampok ng arkitektura nito. Sa mga tuntunin ng pangunahing teknikal na katangian, ang "Rubezh" ay hindi dapat magkakaiba nang malaki sa "Topol", bagaman posible na gumamit ng ibang kargamento.

Ang isa pang promising development ay ang RS-28 Sarmat mabigat na ICBM. Ayon sa opisyal na data, nagbibigay ang proyektong ito para sa paglikha ng isang tatlong yugto na rocket na may mga likidong propellant. Naiulat na ang missile ng Sarmat ay magkakaroon ng haba na humigit-kumulang 30 metro na may bigat na paglunsad ng higit sa 100 tonelada. Magagawa nitong magdala ng "tradisyonal" na mga espesyal na warhead o isang bagong uri ng hypersonic strike system. Dahil sa paggamit ng mga liquid-propellant rocket engine na may sapat na mga katangian, inaasahang makukuha ang maximum na saklaw ng paglipad sa antas na 15-16 libong km.

Ang Navy ay mayroong pagtatapon ng maraming uri ng mga ICBM na may iba't ibang mga katangian at kakayahan. Ang core ng sangkap naval ng madiskarteng pwersang nukleyar ay kasalukuyang mga ballistic missile ng mga submarino ng pamilya R-29RM: ang R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 "Sineva" at R-29RMU2.1 "Liner". Bilang karagdagan, ang pinakabagong R-30 Bulava missile ay pumasok sa mga arsenals ilang taon na ang nakalilipas. Tulad ng nalalaman, ngayon ang industriya ng Russia ay bumubuo ng maraming mga proyekto para sa paggawa ng makabago ng mga missile para sa mga submarino, ngunit walang pag-uusap tungkol sa paglikha ng mga pangunahing bagong complex.

Sa larangan ng domestic ICBMs para sa mga submarino, may mga uso na nakapagpapaalala ng pagbuo ng mga "land" na mga complex. Ang mga matatandang produkto ng R-29RM at lahat ng mga pagpipilian para sa kanilang paggawa ng makabago ay may tatlong yugto at nilagyan ng maraming mga likidong makina. Sa tulong ng naturang planta ng kuryente, ang missile ng R-29RM ay may kakayahang maghatid ng apat o sampung mga warhead ng magkakaibang lakas na may kabuuang bigat na 2, 8 tonelada sa saklaw na hindi bababa sa 8300 km. Ang proyektong modernisasyon para sa R- 29MR2 "Sineva" na ibinigay para sa paggamit ng mga bagong nabigasyon at control system. Nakasalalay sa magagamit na load ng labanan, ang isang rocket na may haba na 14.8 m at isang masa na 40.3 tonelada ay may kakayahang lumipad sa isang saklaw na hanggang 11.5 libong km.

Larawan
Larawan

Naglo-load ng isang missile ng Topol-M sa isang launcher ng silo. Larawan ng Ministry of Defense ng Russian Federation

Ang mas bagong proyekto ng R-30 Bulava submarine missile, sa kabaligtaran, ay inilaan para sa paggamit ng solid-propellant engine sa lahat ng tatlong yugto. Kabilang sa iba pang mga bagay, ginawang posible na bawasan ang haba ng rocket sa 12.1 m at bawasan ang timbang sa paglunsad sa 36.8 tonelada. Sa parehong oras, ang produkto ay nagdadala ng isang karga sa pagpapamuok na may timbang na 1, 15 tonelada at ihinahatid ito sa isang hanay ng hanggang sa 8-9 libong km. Hindi pa matagal na ang nakalilipas, ito ay inihayag ang pagbuo ng isang bagong pagbabago ng "Bulava", magkakaiba sa iba't ibang mga sukat at nadagdagan ang timbang, dahil kung saan posible na madagdagan ang pag-load ng labanan.

Mga uso sa pag-unlad

Alam na sa mga nagdaang dekada ang utos ng Russia ay umasa sa pagbuo ng mga nangangako na solid-propellant missile. Ang resulta nito ay pare-pareho ang hitsura ng mga Topol at Topol-M complex, at pagkatapos ay sina Yars at Rubezh, na ang mga missile ay nilagyan ng solidong mga propellant. Ang LRE naman ay mananatili lamang sa medyo luma na mga "missile" na missile, na ang operasyon ay malapit nang matapos.

Gayunpaman, ang isang kumpletong pag-abandona ng mga likido-propellant na ICBM ay hindi pa planado. Bilang kapalit ng umiiral na UR-100N UTTKh at R-36M / M2, isang bagong produkto na RS-28 "Sarmat" na may katulad na planta ng kuryente ay nilikha. Kaya, ang mga likidong likidong likido sa hinaharap na hinaharap ay gagamitin lamang sa mga mabibigat na klase na misil, habang ang iba pang mga kumplikadong ay nilagyan ng mga solidong propellant na sistema.

Ang sitwasyon sa mga submarine ballistic missile ay mukhang magkatulad, ngunit may ilang mga pagkakaiba. Ang isang makabuluhang bilang ng mga likido-propellant missile ay mananatili din sa lugar na ito, ngunit ang nag-iisang bagong proyekto lamang ay nagsasangkot ng paggamit ng mga solidong propellant. Ang karagdagang pag-unlad ng kaganapan ay maaaring mahulaan sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga mayroon nang mga plano ng kagawaran ng militar: ang programa para sa pagpapaunlad ng submarine fleet ay malinaw na nagpapahiwatig kung aling mga missile ang may magandang hinaharap, at kung saan ay mawawala sa paglipas ng panahon.

Larawan
Larawan

Itinulak ng sarili na launcher na RS-24 "Yars". Larawan Vitalykuzmin.net

Ang mga mas lumang R-29RM missile at ang kanilang pinakabagong pagbabago ay inilaan para sa mga nukleyar na submarino ng mga proyekto na 667BDR at 667BDRM, habang ang R-30 ay binuo para magamit sa pinakabagong mga missile carrier ng Project 955. Ang mga barko ng 667 na pamilya ay unti-unting nauubusan ang kanilang mapagkukunan at sa kalaunan ma-decommission dahil sa kumpletong pagkabulok ng moral at pisikal. Kasama sa kanila, naaayon, ang kalipunan ay kailangang abandunahin ang mga misil ng pamilya R-29RM, na mananatili lamang nang walang mga tagadala.

Ang unang missile submarine cruisers ng Project 955 "Borey" ay tinanggap na sa lakas ng pakikibaka ng Navy, at bilang karagdagan, nagpapatuloy ang pagbuo ng mga bagong submarino. Nangangahulugan ito na sa hinaharap na hinaharap ang fleet ay makakatanggap ng isang makabuluhang pagpapangkat ng mga tagadala ng misayl ng Bulava. Ang serbisyong "Boreyev" ay magpapatuloy ng maraming mga dekada, at samakatuwid ang R-30 missiles ay mananatili sa serbisyo. Posibleng lumikha ng mga bagong pagbabago ng naturang mga sandata, na may kakayahang dagdagan at pagkatapos ay palitan ang mga ICBM ng pangunahing bersyon. Sa isang paraan o sa iba pa, ang mga produkto ng pamilyang R-30 ay sa huli ay papalitan ang pag-iipon ng mga missile ng R-29RM bilang batayan ng naval na bahagi ng madiskarteng mga pwersang nukleyar.

Mga kalamangan at dehado

Ang iba't ibang mga klase ng mga rocket engine na ginamit sa modernong madiskarteng mga misil ay may kani-kanilang mga kalamangan at kahinaan ng isang uri o iba pa. Ang mga likido at solidong fuel system ay nalampasan ang bawat isa sa ilang mga parameter, ngunit nawala sa iba. Bilang isang resulta, ang mga customer at taga-disenyo ay kailangang pumili ng uri ng planta ng kuryente alinsunod sa kanilang mga kinakailangan.

Ang isang maginoo na likido-propellant na engine ay naiiba mula sa solidong mga propellant rocket engine sa mas mataas na tukoy na mga rate ng salpok at iba pang mga kalamangan, na ginagawang posible upang madagdagan ang karga. Sa parehong oras, ang kaukulang supply ng likidong gasolina at oxidizer ay humantong sa isang pagtaas sa mga sukat at bigat ng produkto. Samakatuwid, ang isang rocket-propellant rocket ay naging pinakamainam na solusyon sa konteksto ng pag-deploy ng isang malaking bilang ng mga silo launcher. Sa pagsasagawa, nangangahulugan ito na sa kasalukuyan isang makabuluhang bahagi ng mga paglunsad ng silo ay sinakop ng mga missile ng R-36M / M2 at UR-100N UTTKh, at sa hinaharap ay papalitan sila ng ipinangako na RS-28 na "Sarmat".

Ang mga uri ng Rocket ng Topol, Topol-M at Yars ay ginagamit pareho sa mga pag-install ng minahan at bilang bahagi ng mga mobile na sistema ng lupa. Ang huling posibilidad ay ibinibigay, una sa lahat, ng mababang bigat ng paglunsad ng mga misil. Ang isang produkto na may bigat na hindi hihigit sa 50 tonelada ay maaaring mailagay sa isang espesyal na multi-axle chassis, na hindi maaaring magawa sa mayroon o hypothetical na likido-propellant missile. Ang bagong komplikadong RS-26 na "Rubezh", na isinasaalang-alang bilang isang kapalit ng "Topol", ay batay din sa mga magkatulad na ideya.

Larawan
Larawan

Submarine missile R-29RM. Pagguhit ng "State Missile Center" / makeyev.ru

Ang tampok na katangian ng mga rocket na may solidong mga propellant sa anyo ng pagbawas sa laki at timbang ay mahalaga rin sa konteksto ng mga armamento ng hukbong-dagat. Ang isang misil ng submarino ay dapat na maliit hangga't maaari. Ang ratio ng mga sukat at katangian ng paglipad ng mga R-29RM at R-30 missiles ay nagpapakita ng eksaktong kung paano magagamit ang gayong mga kalamangan sa pagsasanay. Kaya, hindi katulad ng kanilang mga hinalinhan, ang pinakabagong Project 955 nukleyar na mga submarino ay hindi nangangailangan ng isang malaking superstructure na sumasaklaw sa itaas na bahagi ng mga launcher.

Gayunpaman, ang pagbawas ng timbang at sukat ay may presyo. Ang mga mas magaan na solid-propellant missile ay naiiba mula sa iba pang mga domestic ICBM sa isang mas mababang pag-load ng labanan. Bilang karagdagan, ang pagiging tiyak ng solidong propellant rocket motors ay humahantong sa isang mas mababang pagiging perpekto ng timbang sa paghahambing sa mga likido-propellant na rocket. Gayunpaman, sa lahat ng posibilidad, ang mga nasabing problema ay nalulutas sa pamamagitan ng paglikha ng mas mabisang mga yunit ng labanan at mga control system.

***

Sa kabila ng mahabang trabaho sa pagsasaliksik at pag-unlad, pati na rin ang maraming kontrobersya, ang kondisyong paghaharap sa pagitan ng likido at solidong mga propellant na makina ay hindi pa natatapos sa isang walang pasubaling tagumpay ng isa sa mga "kakumpitensya". Sa kabaligtaran, ang militar at mga inhinyero ng Russia ay nakakuha ng balanseng konklusyon. Ang mga engine ng iba't ibang uri ay ginagamit sa mga lugar na iyon kung saan maipapakita ang mga pinakamahusay na resulta. Kaya, ang mga light missile para sa mga land mobile complex at submarine ay tumatanggap ng mga solidong propellant, habang ang mga mabibigat na missile na may isang silo launch, kapwa ngayon at sa hinaharap, ay dapat na nilagyan ng mga likidong propellant.

Sa kasalukuyang sitwasyon, isinasaalang-alang ang mga mayroon nang mga pagkakataon at prospect, ang gayong diskarte ay mukhang pinaka lohikal at matagumpay. Sa pagsasagawa, pinapayagan kang makakuha ng pinakamataas na mga resulta na may kapansin-pansin na pagbawas sa impluwensya ng mga negatibong kadahilanan. Posibleng posible na ang ganitong ideolohiya ay mananatili sa hinaharap, kasama ang paggamit ng mga nangangako na teknolohiya. Nangangahulugan ito na sa malapit at malayong hinaharap, ang mga madiskarteng pwersang nuklear ng Russia ay makakatanggap ng mga modernong intercontinental ballistic missile na may pinakamataas na posibleng katangian at mga katangian ng labanan na direktang nakakaapekto sa bisa ng deter Lawrence at seguridad ng bansa.

Inirerekumendang: