способ запуска неуправляемой ракеты с реактивным двигателем

Формула изобретения

Способ запуска неуправляемой ракеты с реактивным двигателем, включающий замер перед запуском скорости и направления ветра, определение углов пуска с учетом воздействия на ракету ветра для обеспечения заданной дальности и высоты полета ракеты, отличающийся тем, что углы пуска определяют с учетом воздействия ветра, замеренного в приземном слое, толщину которого устанавливают равной расчетной дальности полета ракеты с работающим двигателем при вертикальном пуске.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области применения ракетного вооружения, в частности к области применения неуправляемых ракет с реактивным двигателем, преимущественно метеорологического назначения.

Известен способ запуска неуправляемой ракеты с реактивным двигателем, который, по мнению авторов, является наиболее близким к заявленному способу и который выбран в качестве прототипа [Дмитриевский А.А., Казаковцев В.П. и др. Движение ракет. М.: Военное издательство, 1968, с.361].

Способ заключается в том, что перед запуском вся траектория полета разбивается по высоте на слои постоянной толщины. В каждом из этих слоев с помощью метеорологического зонда замеряется скорость и направление ветра. Затем определяются поправочные коэффициенты для дальности и бокового отклонения, численно равные изменению дальности и боковому отклонению при постоянном продольном и боковом ветре только в i-слое со скоростью 1 м/с. Далее с целью обеспечения заданной дальности полета определяются углы пуска, для чего составляется таблица зависимости угла пуска от скорости и направления ветра. Таблица состоит из данных, получаемых при перемножении поправочных коэффициентов на скорость ветра в i-слое и суммировании по всем слоям.

Данный способ имеет следующие недостатки:

- для замера ветра при подготовке стрельбы неуправляемыми ракетами с большой высотой подъема требуется запуск метеозонда значительных размеров, что существенно влияет на стоимость запуска;

- для подъема на большую высоту зонду требуется значительное время, в течение которого данные, переданные им, устаревают.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости и стоимости проведения предстартовых работ, снижение рассеивания неуправляемых ракет.

В предлагаемом способе запуска неуправляемой ракеты с реактивным двигателем, включающем замер перед запуском скорости и направления ветра, определение углов пуска с целью обеспечения заданной дальности и высоты полета ракеты с учетом воздействия на ракету ветра, новым является то, что углы пуска определяют с учетом воздействия ветра, замеренного в приземном слое, толщина которого равна расчетной дальности полета ракеты с работающим двигателем при вертикальном пуске.

Многократные расчеты показывают, что вследствие появления угла атаки под действием ветра и составляющей тяги, перпендикулярной к касательной к траектории, при одном и том же ветре в верхних и нижних слоях атмосферы отклонение, вызванное влиянием ветра на участке работы двигателя, в несколько раз превышает отклонение, вызванное действием ветра на пассивном участке траектории [Гантмахер Ф.Р., Левин Л.М. Теория полета неуправляемых ракет. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959, с.256, 263].

Для иллюстрации предлагаемого способа стрельбы приведем пример его использования для конкретного изделия и местности с известным распределением скорости ветра до высоты 100 км при следующих исходных данных:

1) двухступенчатая бикалиберная ракета, калибр маршевой ступени - 63 мм, стартового двигателя - 170 мм;

2) стартовая масса 55 кг, масса маршевой ступени 12,5 кг;

3) суммарный импульс двигателя 76 кН×с;

4) время работы двигателя 1,9 с.

Определяя с помощью ЭВМ траекторию полета при вертикальном пуске, находим расчетную дальность полета ракеты с работающим двигателем. В нашем случае она равна 1500 м. Принимаем высоту, до которой будем измерять характеристики ветра, равной 1500 м. Далее определяем с помощью ЭВМ траекторию полета ракеты с одинаковыми начальными условиями, но в одном случае будем учитывать действие ветра по всей высоте полета, а в другом - только до высоты 1500 м. Как показывают результаты расчетов, величина отклонения в большинстве случаев составляет 1%, максимальная величина отклонения не превышает 5%, что является допустимой точностью стрельбы для неуправляемых ракет.

В реальных условиях, после определения высоты, до которой нужно измерить ветер, запускается шар-зонд, передающий метеоинформацию на стартовую позицию.

Принятая метеоинформация вводится в ЭВМ для численного моделирования траектории полета ракеты с начальными углами пуска. Численное моделирование заключается в решении системы дифференциальных уравнений полета ракеты, в результате чего находятся координаты точки падения ракеты. Задается требуемое значение радиуса зоны падения ракеты и положение центра зоны относительно точки пуска. Если точка падения ракеты выходит из заданной области, в блоке исходных данных изменяются углы пуска, с помощью ЭВМ моделируется траектория полета, определяется новая точка падения ракеты. Данная процедура повторяется до тех пор, пока ракета не попадет в заданную область. На стартовой позиции ракета устанавливается с найденными углами пуска.

Таким образом, данный способ позволяет снизить трудоемкость и стоимость проведения предстартовых работ, уменьшить рассеивание неуправляемых ракет.