32
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE PODLOGE ZA PREDAVANJA IZ PREDMETA "RAKETNI SUSTAVI" pripremio: Tomislav Hreščan, dipl.ing. Zagreb, 2008.

FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE...FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE PODLOGE ZA PREDAVANJA IZ PREDMETA "RAKETNI SUSTAVI" pripremio: Tomislav Hreš čan, dipl.ing. Zagreb, 2008

  • Upload
    others

  • View
    7

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE

    PODLOGE ZA PREDAVANJA IZ PREDMETA "RAKETNI SUSTAVI"

    pripremio: Tomislav Hreščan, dipl.ing.

    Zagreb, 2008.

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    2

    SADRŽAJ 1. UVOD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Nevoñene rakete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Voñene rakete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. Voñene protuoklopne rakete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1. Prva generacija voñenih protuoklopnih raketa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. Druga generacija voñenih protuoklopnih raketa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.3. Treća generacija voñenih protuoklopnih raketa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Rakete površna – zrak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5. Laki prijenosni protuzračni sustavi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.1. Prva generacija lakih prijenosnih protuzračnih sustava . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.2. Druga generacija lakih prijenosnih protuzračnih sustava . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5.3. Treća generacija lakih prijenosnih protuzračnih sustava . . . . . . . . . . . . . . . . 2. OSNOVE KONSTRUKCIJE RAKETA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Aerodinamičke sheme raketa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Elementi konstrukcije raketa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Bojna glava s upaljačem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. RAKETNI POGON . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Raketni motori na tekuća goriva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Raketni motori na kruta goriva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Potisak raketnih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Pogonska grupa kod lakih prijenosnih raketnih sustava . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. VOðENJE I UPRAVLJANJE RAKETAMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. Klasifikacija sustava voñenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Sastav sustava za voñenje i upravljanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Autopiloti letjelica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Koordinator IC glave za samonavoñenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. Metode navoñenja raketa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. LITERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

    3 3 5 7 7 8 13 13 15 16 16 17

    18 18 20 20

    22 23 24 25 26

    27 27 28 28 29 31

    32

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    3

    1. UVOD Rakete spadaju u opću grupu konstrukcija koje nazivamo letjelice. Letjelice se dijele na:

    - letjelice sa posadom, - letjelice bez posade.

    Podjela letjelica

    1.1. Nevoñene rakete Nevoñeni raketni projektili imaju balističke trajektorije. Oni su projektirani tako da lete po unaprijed odreñenim balističkim trajektorijama.

    Uobičajena konstrukcija nevoñenih raketa

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    4

    Primjer. Raketa 128 mm TFR M 91

    Taktičko-tehničke karakteristike TFR M 91:

    kalibar 128 mm maksimalni domet 8540 m masa rakete 23,1 ± 0,3 kg masa eksplozivnog punjenja 2,3 kg masa pogonskog punjenja 4,78 kg dužina rakete s upaljačem 814 mm broj barutnih šipki pogonskog punjenja 4 broj mlaznica 8 maksimalna brzina rakete 420 m/s dužina rada raketnog motora (pri 15 ˚C) 0,7 s

    Nevoñena raketa 128 mm ispaljena iz samovoznog višecijevnog bacača

    Presjek rakete 128 mm TFR M 91

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    5

    Primjer. Protuoklopna raketa M6A1 "Bazooka" (SAD)

    1.2. Voñene rakete Voñeni raketni projektili su opskrbljeni ureñajima koji omogućavaju upravljanje letom, ili po unaprijed fiksiranim trajektorijama, ili po trajektorijama koje se adaptiraju kretanju cilja. Namijenjeni su za uništavanje ciljeva na zemlji, na (i u) vodi, te zraku.

    Podjela voñenih raketa

    Podjela ciljeva voñenih raketa

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    6

    Podjela vojnih voñenih raketa

    Reaktivni voñeni projektil je letjelica bez pilota, sa reaktivnim motorom i aparaturom za upravljanje koja omogućava njeno automatsko navoñenje na cilj. Voñeni reaktivni projektili se, s obzirom na aerodinamičku shemu mogu podijeliti na avione-projektile (krilate voñene projektile, krilate rakete, bespilotne avione) i rakete u užem smislu (voñene projektile sa raketnim motorom). Avion-projektil je voñeni projektil sa reaktivnim motorom bilo kakvog tipa, a let mu osigurava uzgonska sila krila. Raketa je, u širem smislu, bilo koji projektil sa raketnim motorom ili, u užem smislu, takav projektil sa raketnim motorom čiji je let odreñen njegovim balističkim svojstvima i opskrbljem je kinetičkom energijom. Rakete ili nemaju krila, ili imaju mala. Balističke rakete su namjenjene za uništavanje udaljenih nepokretnih ciljeva na zemlji. Nazivaju se balističke jer osnovni dio svoje putanje lete sa isključenim motorom pod djelovanjem početne brzine i sile teže, tj. po tzv. balističkoj krivulji.

    Elementi putanje balističke rakete

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    7

    OA – vertikalni let, točka A je na granici najgušćih slojeva atmosfere AB – programirana putanja. Raketni motor radi na dijelu putanje OAB. BCD – pasivni dio putanje. Balistička putanja. Motor ne radi. BC – dio putanje u razrijeñenim slojevima atmosfere. CD – dio putanje u gustim slojevima atmosfere. Otpor zraka izobličava čistu balističku putanju. 1.3. Voñene protuoklopne rakete Razvoj voñenih protuoklopnih raketa počeo je u 2. svjetskom ratu. Kasnije se ta vrsta raketa razvijala u nekoliko generacija. 1.3.1. Prva generacija voñenih protuoklopnih raketa Prvu generaciju voñenih protuoklopnih raketa karakterizira ručni način voñenja, tzv. MCLOS što je skraćenica od engleskog Manual Command to Line of Sight. Kod ovog načina voñenja operater na raketnom sustavu okom prati cilj i raketu i nastoji dovesti raketu u liniju viziranja cilja. Predstavnici prve generacije su rakete 3M6 "Šmelj" i 9M14 "Maljutka".

    Ručni način voñenja (MCLOS)

    3M6 "Šmelj" (SSSR)

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    8

    Taktičko-tehničke karakteristike voñenje MCLOS, žicom domet 500 do 2300 m brzina 90 do 110 m/s probojnost 300 mm godina uvoñenja u upotrebu 1960.

    9M14 "Maljutka" (SSSR)

    Taktičko-tehničke karakteristike voñenje MCLOS, žicom domet 3000 m brzina 115 m/s probojnost 400 mm godina uvoñenja u upotrebu 1963. 1.3.2. Druga generacija voñenih protuoklopnih raketa

    Drugu generaciju voñenih protuoklopnih raketa karakterizira poluautomatski način voñenja, tzv. SACLOS što je skraćenica od engleskog Semi-Automatic Command to Line of Sight. Operater kroz optički ciljnik prati cilj, dok optoelektronika prati raketu i automatski je dovodi u liniju viziranja cilja. Kod druge generacije prenošenje signala zapovijedi sa komandnog mjesta na raketu može biti žicom, laserom, radarom i radiovezom. Neke od raketa druge generacije voñenih protuoklopnih projektila su MILAN, BGM-71 TOW, 9M111 Fagot, 9M133 Kornet, HJ-8, Bumbar.

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    9

    Poluautomatski način voñenja (SACLOS)

    "MILAN" (Francuska, Njema čka)

    Taktičko-tehničke karakteristike voñenje SACLOS, žicom domet 400 do 2000 m brzina 200 m/s probojnost 1000 mm (?) godina uvoñenja u upotrebu 1972.

    BGM-71 TOW (SAD)

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    10

    Taktičko-tehničke karakteristike voñenje SACLOS, žicom domet 65 do 3750 m brzina 278 m/s probojnost 600 do 1000 mm (ovisno o inačici) godina uvoñenja u upotrebu 1970.

    9M111 "Fagot" (SSSR)

    Taktičko-tehničke karakteristike voñenje SACLOS, žicom domet 70 do 2000 m brzina 186 m/s probojnost 400 mm godina uvoñenja u upotrebu 1973.

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    11

    HJ-8 / Baktar Shikan (Kina/Pakistan)

    Taktičko-tehničke karakteristike

    Bumbar (SRBIJA)

    Taktičko-tehničke karakteristike voñenje SACLOS, žicom domet 60 do 600 m brzina 200 m/s probojnost 900 mm godina uvoñenja u upotrebu sredinom 90-ih godina

    voñenje SACLOS, žicom domet 100 do 4000 m (?) brzina 220 m/s probojnost 800 mm godina uvoñenja u upotrebu krajem 80-ih godina

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    12

    9M133 "Kornet" (RUSIJA)

    Taktičko-tehničke karakteristike voñenje SACLOS, laserom domet 100 do 5500 m brzina ? probojnost 1200 mm godina uvoñenja u upotrebu 1994.

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    13

    1.3.3. Treća generacija voñenih protuoklopnih raketa Treću generaciju protuoklopnih voñenih raketa karakterizira tzv. "fire and forget" sustav voñenja. Ustvari radi se o samonavoñenju. Samonavoñenje može biti radarski, IC, televizijski, itd. Karakteristični predstavnik treće generacije je FGM-148 "Javelin".

    FGM-148 "Javelin" (SAD)

    Taktičko-tehničke karakteristike voñenje samonavoñenje domet 75 do 2500 m brzina 300 m/s probojnost 750 mm godina uvoñenja u upotrebu 1996. 1.4. Rakete površna – zrak Rakete površina – zrak koriste se protiv aviona, helikoptera, voñenih projektila, itd.

    BUK-M1 (SSSR) Sastavni elementi sustava:

    - zapovjedno (komandno) mjesto (ZM) → služi za upravljanje borebenim djelovanjem raketnog kompleksa, prijem i obradu informacija koje dolaze od stanice za otkrivanje i praćenje ciljeva, te prenošenje informacije o cilju do raketa

    - radar za otkrivanje ciljeva → služi za primarnu obradu radarske informacije i njeno slanje na zapovjedno mjesto

    - šest samohodnih vatrenih oruña sa po četiri rakete na svakom → služi za otkrivanje (samostalno ili preko ZM-a), zahvat, prepoznavanje i praćenje cilja, te izdavanje dozvole za lansiranje rakete, lansiranje i slanje na raketu komandi za upravljanje

    - voñene rakete 9M38M1

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    14

    Taktičko-tehničke karakteristike godina uvoñenja u upotrebu 1983. maksimalna brzina cilja 830 m/s zone djelovanja: - po visini 15 do 20 km - po daljini 3 do 35 km brzina leta rakete 1100 m/s daljina detekcije radara 160 km

    9M31M "Strela 1" (SSSR)

    Raketa 9M31M

    Samohodno vatreno oruñe 9A310M1 sa četiri rakete 9M38M1

    Radar za otkrivanje ciljeva 9S18M1

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    15

    Samohodno lansirno oruñe 9P31M sa četiri rakete u borbenom položaju

    Taktičko-tehničke karakteristike godina uvoñenja u upotrebu 1968. vrsta samonavoñenja IC, pasivno maksimalna brzina cilja 310 m/s u dolasku (220 m/s u odlasku) zona djelovanja po visini 30 do 3500 m brzina leta rakete 500 m/s zona ograničenja lansiranja u pravcu Sunca ±25° 1.5. Laki prijenosni protuzračni sustavi (MANPADS, od eng. Man-portable air-defense systems) Laki prijenosni protuzračni sustavi počeli su se razvijati 50-ih godina. Uglavnom rabe pasivno IC samonavoñenje. Razvijali su se takoñer u nekoliko generacija.

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    16

    1.5.1. Prva generacija lakih prijenosnih protuzračnih sustava Prva rješenja počela su se pojavljivati 60-ih godina. Ti projektili su mogli gañati avione, u pravilu, samo u odlasku. Prilično su osjetljivi na ometanje i pozadinske smetnje, (npr. zračenje Sunca). Primjer

    9M32M "Strela 2M" (SSSR)

    Taktičko-tehničke karakteristike godina uvoñenja u upotrebu 1968. vrsta samonavoñenja IC, pasivno maksimalna brzina cilja 550 m/s zona djelovanja po visini od 50 do 2300 m brzina leta rakete 580 m/s

    1.5.2. Druga generacija lakih prijenosnih protuzračnih sustava Drugu generaciju lakih prijenosnih protuzračnih sustava karakterizira upotreba rashladnih sredstava za hlañenje IC senzora što omogućuje bolje performanse raketa, npr. eliminiranje IC efekata pozadine. Primjer

    9M36 "Strela 3" (SSSR)

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    17

    Taktičko-tehničke karakteristike godina uvoñenja u upotrebu 1974. vrsta samonavoñenja IC, pasivno maksimalna brzina cilja 430 m/s zona djelovanja po visini od 30 do 3000 m maksimalni domet 4100 m brzina leta rakete 600 m/s 1.5.3. Treća generacija lakih prijenosnih protuzračnih sustava Treća generacija lakih prijenosnih protuzračnih sustava ima viševalne (dvobojne) senzore IC zračenja koji mogu prepoznavati (i izbjegavati) IC mamce bačene iz aviona. Primjer

    9M313 "Igla-1" (SSSR)

    Taktičko-tehničke karakteristike godina uvoñenja u upotrebu 1981. vrsta samonavoñenja IC, pasivno maksimalna brzina cilja 360 m/s zona djelovanja po visini od 30 do 3500 m (?) maksimalni domet 5000 m brzina leta rakete 600 m/s

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    18

    2. OSNOVE KONSTRUKCIJE RAKETA Sve dosad spomenute rakete imaju karakeristične konstrukcijske forme. Prije svega, osnova konstrukcije je tijelo rakete koje je aerodinamički oblikovano, a grañeno je tako da se u njega smješta bojna glava, sistem voñenja i upravljanja, pogonska grupa, izvori energije i drugi dijelovi. 2.1. Aerodinamičke sheme raketa Za tijelo rakete vezane su aerodinamičke površine: krila, krmila, stabilizatori, krilca, itd. Aerodinamičke površine mogu biti fiksne ili pokretne, a služe da u letu stvaraju potrebne aerodinamičke sile ili sile upravljanja. Uzajamni geometrijski odnos tijela rakete i aerodinamičkih površina može se grupirati u nekoliko tipičnih aerodinamičkih shema ili konfiguracija. - Konfiguracija sa pokretnim krilima i fiksnim stab ilizatorima

    Pokretna krila okretanjem oko poprečne osi stvaraju promjenljive aerodinamičke sile, koje se koriste za upravljanje. Stabilizatori ostvaruju potrebne momente oko težišta rakete. Pokretna krila su smještena u blizini težišta rakete. Ova konfiguracija se upotrebljava za rakete od kojih se traže velike manevarske sposobnosti, npr. rakete "zrak – zrak" i "površina – zrak". - Konfiguracija tipa "patka" ili "cannard"

    Konfiguracija tipa "patka" ima pokretna prednja krmila i fiksna krila na zadnjem dijelu rakete. Fiksna krila ostvaruju stabilizirajuće momente oko težišta, a pokretna krmila na prednjoj strani promjenljive aerodinamičke sile koje daju momente upravljanja.

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    19

    - Konfiguracija sa fiksnim prednjim krilima i pokre tnim krmilima

    - Konfiguracija bez krila, a sa pokretnim krmilima na zadnjem dijelu tijela rakete

    Pokretna krmila ostvaruju promjenljive aerodinamičke sile, a time i momente oko težišta rakete. Ova konfiguracija se često upotrebljava kod voñenih balističkih raketa. - Konfiguracija sa krilima i upravlja čkim organima na izlaznom rubu krila

    - Konfiguracija sa fiksnim krilima i pokretnim vekt orom potiska

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    20

    - Konfiguracija višestupanjskih projektila

    2.2. Elementi konstrukcije raketa Konstrukcija raketa ovisi od njihove namjene i odabranih rješenja, a uglavnom sadrži slijedeće elemente:

    - tijelo rakete na koje su pričvršćena krila - pogonska grupa (raketni motor) - sustav voñenja - sustav upravljanja - izvori energije - bojeva glava s upaljačem

    Elementi konstrukcije voñene rakete

    2.3. Bojna glava s upaljačem Bojne glave raketa su namijenjene uništavanju ciljeva. S obzirom na raznovrsnost ciljeva postoje i razni tipovi bojnih glava.

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    21

    Podjela bojnih glava

    Upaljači su namijenjeni za aktiviranje bojne glave rakete u odreñenom (ispravnom) trenutku, kao i za samolikvidaciju rakete u slučaju promašaja. Ukoliko se radi o protuoklopnim raketama, bojnu glavu treba aktivirati prilikom udara rakete u cilj, a ukoliko se radi o protuzrakoplovnim raketama bojna glava se može aktivirati i prilikom udara i prilikom prolaska pored cilja, a unutar zone uništenja cilja.

    Podjela upaljača

    Presjek kumulativne bojne glave

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    22

    3. RAKETNI POGON Pod reaktivnim gibanjem podrazumijevamo gibanje koje se ostvaruje promjenom količine gibanja čestica materije (plina, ioniziranih čestica, plazmenih čestica, fotona, itd.) koje iz ispušne cijevi (mlaznice) istječu u obliku mlaza. Motore koji ostvaruju direktno reaktivno djelovanje nazivamo reaktivnim motorima . Reaktivni motori se dijele na:

    - mlazne motore (turbomlazni, stratoreaktori, pulzirajući reaktivni motori) - raketne motore

    Podjela reaktivnih motora

    Raketne motore najprirodnije je klasificirati prema izvorima energije koju koriste za pogon. Prema tom kriteriju raketni motori se dijele na:

    - raketne motore sa kemijskim gorivima - elektroreaktivne motore - nuklearne raketne motore

    Podjela raketnih motora

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    23

    Raketni motori kod raketa imaju nekoliko primjena:

    - kao pogon - kao izbacni motor - kao generator plina

    3.1. Raketni motori na tekuća goriva Tekuća sredstva se pojavljuju kao:

    - monergoli – gorivo i oksidator su prethodno pomiješani i u komoru se ubrizgavaju kao jedinstvena smjesa (npr., mješavina vodikovog peroksida i alkohola)

    - propergoli – gorivo i oksidator se pojavljuju kao posebne komponente koje se miješaju u komori izgaranja nakon ubrizgavanja

    - hipergoli – tekuća goriva koja se u meñusobnom dodiru zapaljuju i nema potrebe za posrednikom

    - katergoli – obuhvaća grupu goriva koja reagiraju samo uz pomoć katalizatora

    Shema raketnog motora na tekuće gorivo

    Primjeri goriva: - dušična kiselina – HNO3 - klorna kiselina – HclO4 - vodikov peroksid – H2O2 - tekući kisik – O2 - tekući ozon – O3

    Primjeri oksidatora:

    - vodik – H2 - amonijak – NH3 - hidrazin – N2H4 - kerozin

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    24

    Raketa V-2 (Njemačka, 2. svj. rat)

    3.2. Raketni motori na kruta goriva Radni proces raketnih motora na kruta goriva ostvaruje se izgaranjem čvrstog pogonskog sredstva koje se pojavljuju kao:

    - homogeni (dvobazni) baruti – u istoj molekuli baruta sadrži se i gorivo i kisik. Dobivaju se želatiniziranjem nitroceluloze sa nitroglicerinom

    - heterogeni (kompozitni) baruti – oksidator u vidu praha i gorivo u vidu organskog veziva su fizički pomiješani

    - emulzije

    Shema motora na kruto gorivo

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    25

    3.3. Potisak raketnih motora Izraz za potisak raketnih motora glasi:

    )pp(SWmR aiii −+= & , [N]

    gdje je: - R – sila potiska - m& – potrošnja goriva u sekundi - Wi – brzina istjecanja plinova - Si – površina izlaznog presjeka mlaznice - pi – tlak plinova na izlaznom presjeku mlaznice - pa – tlak okoline

    Kako se vidi iz izraza za potisak, glavni faktori od kojih ovisi potisak jesu: potrošnja goriva u sekundi (protok mase goriva), brzina istjecanja i tlak okoline. Tijek potiska kod raketnih motora na kruta goriva može biti raznolik i ovisi od konstrukcije punjenja (šipki).

    Primjeri geometrijskih oblika barutnih punjenja

    S obzirom na to da li površina gorenja raste, pada ili ostaje stalna u toku radnog procesa imamo:

    - progresivni potisak - degresivni potisak - konstantni potisak

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    26

    Primjeri promjene potiska s obzirom na konstrukciju goriva

    3.4. Pogonska grupa kod lakih prijenosnih raketnih sustava Pogonska grupa kod lakih prijenosnih raketnih sustava ima zadaću da izbaci raketu iz lansera, da ubrza raketu do propisane brzine leta i održava brzinu leta rakete. Obično se sastoji od izbacnog i putnog motora. Izbacni motor ima zadaću da izbaci raketu iz lansera na sigurnu udaljenost od operatera kako ga produkti izgaranja putnog motora ne bi ozlijedili. Radi samo dok se raketa nalazi unutar lansera. Putni motor ubrzava i održava brzinu leta rakete tijekom cijelog leta. Obično je jednokomorni dvorežimski motor. To znači da je u početnom dijelu leta rakete izgaranje intenzivnije i potisak je jači, dok se kasnije smanji.

    Tipični dijagram pogonske grupe LPRS-a

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    27

    4. VOðENJE I UPRAVLJANJE RAKETAMA 4.1. Klasifikacija sustava voñenja

    Sustavi samonavoñenja s obzirom na izvor energije

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    28

    Sustav voñenja na daljinu

    4.2. Sastav sustava za voñenje i upravljanje Sustav voñenja i upravljanja upravlja letom rakete i njenom orijentacijom i sastoji se od dva dijela:

    - sustav voñenja - sustav upravljanja i stabilizacije

    Sustav voñenja predstavlja dio koji odreñuje položaj letjelice kao materijalne točke i putanju po kojoj se letjelica mora kretati kako bi došla u zadanu točku (pogodila cilj). Taj sustav se sastoji od ureñaja za voñenje koji se nalaze na komandnom mjestu – KM (kopno, brod ili zrakoplov) i ureñaja za voñenje koji se nalaze na letjelici. Sustav upravljanja i stabilizacije je dio letjelice koji osigurava njen stabilan let i "izvršava zapovjedi" koje dolaze u obliku signala od sustava voñenja.

    Pojednostavljena blok shema sustava za voñenje i upravljanje

    4.3. Autopiloti letjelica Autopilot letjelice je dio sistema upravljanja koji je namijenjen za stabilizaciju kutnih brzina letjelice u odnosu na njen centar masa i za upravljanje gibanjem centra mase pomoću komandi iz sustava za voñenje. Sastoji se od osjetljivih elemenata (senzora), računala i izvršnih organa (pokretača krmila).

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    29

    Senzori su: - mjerač visine leta - mjerač brzine leta - mjerač napadnog kuta - akcelerometar - davači kutnih brzina - kompas - itd.

    Osni akcelerometar

    Davač napadnog kuta

    Pokretači krmila (izvršni organi, aktuatori) osiguravaju pomicanje organa upravljanja (krmila, pokretnih krila, elerona, plinskih krmila) suglasno signalima koji se dovode na njihov ulaz. 4.4. Koordinator IC glave za samonavoñenje Koordinator predstavlja skup svih ureñaja pomoću kojih se formira vrijednost signala greške (∆i).

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    30

    Princip formiranja signala greške na modulacionom disku IC glave za samonavoñenje

    Dvobojni (viševalni) modulacijski disk

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    31

    4.5. Metode navoñenja raketa Metoda navoñenja je zakon približavanja rakete cilju, i odreñuje potrebno kretanje rakete kako bi se osigurao njezin susret s ciljem. Pri navoñenju rakete na cilj kada se cilj ili zapovjedno mjesto gibaju po unaprijed nepoznatim putanjama, navoñenje nije moguće po unaprijed odreñenim trajektorijama, već se koriste druge metode navoñenja:

    - metoda dviju točaka – koja odreñuje uzajamno gibanje dviju geometrijskih točaka – rakete i cilja

    - metoda triju točaka – koja odreñuje uzajamno gibanje triju geometrijskih točaka – zapovjednog mjesta, rakete i cilja

    Metode dviju točaka koriste se kod sustava samonavoñenja, a metode triju točaka kod voñenja na daljinu. Metode navoñenja u dvije točke su:

    - metoda direktnog navoñenja - metoda gonjenja – metoda kod koje je vektor brzine rakete u svakom trenutku

    usmjeren na cilj - metoda navoñenja sa konstantnim kutom preticanja – metoda kod koje je u tijeku

    leta kut izmeñu vektora brzine rakete i linije raketa-cilj konstantan - metoda paralelnog približavanja – metoda preticanja pri kome je vektor brzine rakete

    u svakom trenutku usmjeren u točku susreta rakete i cilja - metoda proporcionalnog navoñenja – metoda pri kojoj je u svakom trenutku kutna

    brzina okretanja vektora rakete proporcionalna kutnoj brzini viziranja cilja Metoda navoñenja u tri točke:

    - metoda poklapanja cilja – metoda pri kojoj se raketa nalazi uvijek na pravcu spajanja zapovjednog mjesta i cilja

    - metoda paralelnog približavanja - metoda sa konstantnim koeficijentom preticanja - metoda punog preticanja - metoda polupreticanja

  • Tomislav Hreščan Podloge za predavanja iz predmeta "Raketni sustavi"

    32

    5. LITERATURA

    1 Tirnanić, Bursać: Raketni sistemi, Vojnoizdavački zavod, Beograd, 2001.

    2 Momirski: Raketodinamika i konstrukcija voñenih projektila, Visoka tehnička škola kopnene vojske JNA, Zagreb, 1971.

    3 Aleškov, Žukov: Osnovi raketnog oružja, Vojnoizdavački zavod, Beograd, 1968.

    4 Berisha: Raketni pogon, Tehnički školski centar KoV JNA, Zagreb, 1970.