domov Dermatologija Naprava vesoljske rakete. Metode navigacije križarskih raket. Sile, ki delujejo na raketo med letom

Naprava vesoljske rakete. Metode navigacije križarskih raket. Sile, ki delujejo na raketo med letom

Pred vami je knjiga, ki pripoveduje o enem glavnih dosežkov 20. stoletja - astronavtiki, ki jo ima ves svet za simbol prejšnjega stoletja. A astronavtika ni postala le področje sodobnih znanstvenih raziskav in tehnoloških dosežkov, temveč tudi bojno polje za vesolje med dvema svetovnima velesilama - ZSSR in ZDA. Tekma z orožjem, " hladna vojna»potiskala znanstvenike iz nasprotujočih si sistemov k ustvarjanju vedno bolj fantastičnih projektov, ki so pred realnostjo.

Ta zvezek je posvečen raketni sistemi pred vesoljsko dobo.

Knjiga vsebuje obsežno ilustrativno gradivo in bo zanimiva tako za strokovnjake kot za ljubitelje zgodovine.

Takoj po ločitvi prve stopnje začne delovati motor druge stopnje, medtem ko se kot naklona poti do obzorja nenehno zmanjšuje. Vse krmilne naprave so nameščene v drugi stopnji rakete. V glavnem delu tretje stopnje je pod zaščito poenostavljenega stožca nameščen sam umetni satelit. Z zagonom motorja druge stopnje se raketa dvigne na takšno višino, da vsakršna potreba po aerodinamičnem stožcu izgine in postane neuporabna obremenitev. Zato se kmalu po začetku delovanja motorja druge stopnje nosni stožec odvrže.

Konec delovanja motorja druge stopnje sovpada z dvigom rakete na višino približno 225 kilometrov. Nato se druga stopnja dvigne po vztrajnosti, odvisno od kota naklona, do nadmorske višine 320–480 kilometrov. To višino raketa doseže 10 minut po izstrelitvi na razdalji 1130 kilometrov od izstrelišča, nato pa se druga stopnja loči in pade v ocean ter skupaj preleti približno 2250 kilometrov vodoravno.

Nekaj časa po izklopu motorja druge stopnje druga in tretja stopnja še naprej pridobivata višino po vztrajnosti in ostaneta med seboj povezani. Na določeni točki pasivnega vzpona se raketa začne vrteti in s tem stabilizira tretjo stopnjo. Takoj ko raketa doseže največjo višino in vstopi v odsek poti, ki je vzporeden s površjem Zemlje, se vklopi motor tretje stopnje, druga stopnja pa se loči od njega.

Po tem tretja stopnja, ki se giblje tangencialno na zemeljsko površje, leti čez njo zemeljsko ozračje. Med pasivnim vzpenjanjem druge in tretje stopnje se del hitrosti seveda izgubi, zato tretja stopnja začne aktivno leteti s hitrostjo približno polovice orbitalne hitrosti, to je največ 3,2 km/s. Ko v motorju tretje stopnje izgori vse gorivo, ta razvije hitrost, potrebno za premikanje po orbiti; v tem trenutku mora biti satelit ločen od tretje stopnje. Mehanizem, razvit v ta namen, je sestavljen iz stisnjene vzmeti, ki se sprosti s signalom iz inercialnega časovnika, izračunanega za čas delovanja motorja tretje stopnje. Ko se raztegne, ta vzmet potisne sferični satelit iz nosilne rakete. Ta ločitev se zgodi pri hitrosti le 0,9 m/s glede na nosilno raketo, zato se po končni ločitvi od satelita tretja stopnja (nosilna raketa) še naprej premika po orbiti in postane drugi zemeljski satelit.

Načelo reaktivni pogon najde širok praktično uporabo v letalstvu in astronavtiki. V vesolju ni medija, s katerim bi telo lahko vplivalo in s tem spremenilo smer in velikost svoje hitrosti. Za polete v vesolje se torej lahko uporabljajo le reaktivna letala, tj. rakete.

Kdo je izumil raketo?

Raketa je znana že dolgo. Očitno se je pojavilo pred mnogimi stoletji na vzhodu, morda v Starodavna Kitajska- rojstni kraj smodnika. Med ljudskimi prazniki so uporabljali rakete (glej spodaj), prikazovali so ognjemete, ognjeni dež, fontane in kolesa so prižgali na nebu.

Starodavna kitajska raketa:

1 - vodilo cevi;

2 - smodniški naboj;

3 - vata;

4 - raketa;

5 - raketni smodniški naboj.

Rakete so bile uporabljene v vojaških zadevah. Za dolgo časa raketa je bila hkrati orožje in igrača. Pod Petrom I. je bila izdelana in uporabljena enofuntna signalna raketa modela 1717 (glej spodaj), ki je ostala v uporabi do konec XIX stoletja. Dvignil se je v višino do \(1\) kilometer.

Nekateri izumitelji so predlagali uporabo rakete za aeronavtiko. Ko se je naučil plezati baloni, ljudje so bili nemočni v zraku. Prvi, ki je predlagal uporabo rakete kot prevoznega sredstva, je bil ruski izumitelj, revolucionar Nikolaj Ivanovič Kibalčič, ki je bil obsojen na usmrtitev zaradi atentata na življenje carja.

Deset dni pred smrtjo v trdnjavi Petra in Pavla je končal delo na svojem izumu in odvetniku predal ne prošnjo za pomilostitev ali pritožbo, temveč "Projekt letalskih instrumentov" (risbe in matematični izračuni rakete). Verjel je, da bo raketa človeku odprla pot v nebesa.

O svoji napravi (glej zgoraj) je zapisal: "Če je jeklenka postavljena z zaprtim dnom navzgor, se mora pri znanem tlaku plina ... jeklenka dvigniti na vrh."

Kakšna sila velja za aeronavtiko? - postavlja vprašanje N.I. odgovarja Kibalčič. - Takšna sila je po mojem mnenju počasi goreči eksploziv ... Energijo plinov, ki nastanejo med vžigom eksploziva, je mogoče uporabiti za kakršno koli dolgotrajno delo le pod pogojem, da ogromna energija, ki nastane med zgorevanje eksploziva ne bo nastalo takoj, ampak v bolj ali manj dolgem časovnem obdobju. Če vzamemo pol kilograma zrnatega smodnika, ki ob vžigu takoj vzplamti, in ga pod visokim pritiskom stisnemo v obliko valja, bomo videli, da izgorevanje ne bo takoj zajelo valja, ampak se bo širilo precej počasi z enega konca. na drugo in z določeno hitrostjo... Na tem Zasnova bojnih izstrelkov temelji na lastnostih stisnjenega smodnika.

Izumitelj ima tu v mislih starodavne (iz prve polovice 19. stoletja) rakete, ki so metale 50-kilogramske bombe na \(2-3\) kilometre z nabojem \(20\) kg. N.I. Kibalchich si je precej jasno in popolnoma pravilno predstavljal mehanizem delovanja rakete.

oblikovanje vesoljska raketa s tekočim reaktivnim motorjem je leta \(1903\) prvi predlagal ruski znanstvenik Konstantin Eduardovič Ciolkovski.

Razvil je teorijo gibanja vesoljskih raket in izpeljal formulo za izračun njihove hitrosti.

Razmislimo o vprašanju načrtovanja in lansiranja tako imenovanih nosilnih raket, tj. rakete, namenjene izstrelitvi umetnih zemeljskih satelitov, vesoljskih plovil, avtomatskih medplanetarnih postaj in drugega tovora v vesolje.

Vsaka raketa, ne glede na zasnovo, ima vedno lupino in gorivo z oksidantom. Raketa vključuje tovor (in v tem primeru to vesoljska ladja), prostor za instrumente in motor (zgorevalna komora, črpalke itd.).

Glavna masa rakete je gorivo z oksidantom (oksidant je potreben za vzdrževanje zgorevanja goriva, saj v vesolju ni kisika).

Gorivo in oksidant se dovajata v zgorevalno komoro s pomočjo črpalk. Gorivo se pri zgorevanju spremeni v plin visoka temperatura in visok tlak, ki v močnem curku požene navzven skozi vtičnico posebna oblika, ki se imenuje šoba. Namen šobe je povečati hitrost curka.

Kakšen je namen povečanja izstopne hitrosti toka plina? Dejstvo je, da je hitrost rakete odvisna od te hitrosti. To lahko pokažemo z zakonom o ohranitvi gibalne količine.

Ker je bil pred izstrelitvijo zagon rakete enak nič, bi moral biti po ohranitvenem zakonu tudi skupni impulz gibajoče se lupine in plina, izpuščenega iz nje, enak nič. Iz tega sledi, da morata biti impulz lupine in impulz plinskega curka, ki je usmerjen nasproti njega, enak po velikosti:

p lupina = p plin

m lupina v lupina = m plin v plin.

v školjka = m plin v plin m školjka.

To pomeni, da čim hitreje plin uhaja iz šobe oziroma manjša kot je masa raketnega tulca, večja bo hitrost raketnega tulca.

V praksi vesoljskih poletov se običajno uporabljajo večstopenjske rakete, ki se veliko razvijajo visoke hitrosti in zasnovan za daljše lete kot enostopenjski.

Terry Edmonds nadaljuje svojo serijo člankov o metodah za dostavo vab in vab na velike razdalje. Tokrat bomo govorili o niansah hranjenja z raketnim podajalnikom. Izvirni članek je na voljo na www.mainline-baits.co.uk.

Dandanes je raketa najpogostejši način hranjenja v ribnikih za krape. To je zelo učinkovit način za dostavo vseh vrst hrane na ribolovno območje na razdaljah od nekaj do 150 jardov. In želim ti pomagati nahraniti tista oddaljena ribiška območja. Učinkovito izvajanje tega zahteva pravo opremo in tehnike, a ko jih pridobite, lahko ustvarijo prepričljive rezultate z malo ali brez sprememb. Športni ribiči tudi vedo, kakšna je največja razdalja.

Zahteve za opremo

Prva zahteva, ki jo mora izpolnjevati palica za vabo na dolge razdalje, je visokokakovosten blank s preskusno krivuljo najmanj 4,5 lb, saj težke razmere metanje raket, težkih do 7 unč, lahko zelo hitro razkrije šibke točke oblika. To so večkrat videli ljudje, ki so gledali moje predstavitvene oddaje. Dandanes imam raje Harrisonove slepce za vsa dela odstavljanja, saj so se res izkazale za zanesljive. Tudi Fox Horizon sem uporabljal brez kakršnih koli težav in sem z njim velikokrat metal rakete na 150 jardov. Če se pri nakupu raketne palice odločite za izdelek po meri, še toliko bolje, saj ga lahko izdelamo po vaših osebnih zahtevah. Številne raketne palice na tržišču imajo prekratek ročaj, zaradi česar je vrtilna os med ulivanjem predaleč proti dnu blanka. To vodi do povečanja obremenitve med postopkom dovajanja rakete. Priporočam, da zadnji del palice položite pod pazduho in iztegnete roko vzdolž blanka. Mesto na surovcu, kjer se konča vaša krtača, je idealno za namestitev kolutnega držala. To premakne os vrtenja palice, kar olajša metanje težkih raket.

Najboljši komplet vodil za raketno palico se začne s 50 mm spodnjim obročem in konča s 16 mm tulipanom. 50-milimetrski spodnji obroč resnično pomaga povečati razdaljo metanja z velikimi koluti, ne glede na to, kaj kdo pravi o tem. Na tekmovanjih, kjer sem tekmoval z najboljšimi koleščki na svetu, so vsi uporabljali spodnje obroče s premerom vsaj 50 mm. S temi vodniki sem podrl tudi nekaj britanskih rekordov, kar pove nekaj o njihovem vplivu na razdaljo metanja.

Na trgu je veliko kolutov, ki so primerni za vabe na velike razdalje z uporabo raketnih palic. Pomembne značilnosti takih tuljav vključujejo visoka hitrost vzvratno navijanje, visoka vlečna sila, dobro polaganje vrvice in priročna sponka za tuljavo. Koluti, ki jih uporabljam in me nikoli niso razočarali, so Shimano Biomaster. Ti koluti naredijo vse, kar potrebujete, in ne stanejo bogastva - odlični koluti.

Ugotavljam, da je uporaba 20 lb Whiplash vrvice s 65 lb Whiplash vodilom, ki je povezana s kontra 5 vrtljivimi brusi, zelo učinkovit način za vabo z raketo dolgega dosega. Vrvica Whiplash olajša podajanje raket iz več razlogov:

Ker pletenica lebdi, olajša navijanje rakete. Mono lahko potone, zaradi česar je izčrpavanje bolj utrujajoče.
Vozli, ki povezujejo shock leader z glavno vrvico, so zelo majhni, zato lažje letijo skozi vodila in med postopkom metanja ne bodo ujeli zavojev vrvice na kolutu, kar praktično izključuje možnost zloma.
Pri ulivanju z vrvico, vpeto v sponko, neraztegljiva narava pletenice znatno poveča natančnost, zlasti glede na to, koliko se bo mono vrvica raztegnila na 100 jardov.

Za zagotovitev gladkega teka raketne palice pred prvim metom potopim kolut v vodo, da zmočim vrvico – to pomaga preprečiti nastanek brade. Da preprečim, da bi se črta prerezala na sponko, okoli dela črte, ki gre pod sponko, nalepim lepilni trak. Mono se lahko uporablja tudi brez težav, v tem primeru bi predlagal, da se držite premera 0,26 do 0,28 mm s 65 lb Whiplash vodilom. Veliko uporabljam tudi mono linijo, ker jo je enostavno zamenjati in ne dela brade.

Pri vseh dolgih metih ne pozabite uporabiti konice prsta, sicer se lahko zelo hudo urežete v prst. Najpogosteje uporabljam konice prstov MCF.

Tehnika litja

Če se vrnete k mojemu članku o metu nad glavo, je tehnika metanja z raketno palico popolnoma enaka.

Ko raketa poleti, usmerite palico tako, da bo poravnana s črto, po kateri se premika padajoča črta. Na koncu zameta dvignite palico skoraj navpično. Ko je vrvica/mono napeta in začutite raketo, spustite konico palice v vodoravni položaj. To bo pomagalo ublažiti udarec vrvice na sponko in preprečilo prerez vrvice, raketa pa bo pljusknila navzdol z manj brizganja.

Medtem ko je vrvica vpeta v sponko, bo razdalja odmetavanja ustrezala razdalji, na kateri se nahaja plovec markerja ali želeno območje, natančno izvedite vse potrebne korake za oddajanje nad glavo (glejte članek o odlivu nad glavo) in potrebno natančnost bo dosežen.

Vrste raketnih podajalnikov

Na trgu je široka paleta raket in uporabil sem jih veliko, vendar sem se odločil za tiste, za katere menim, da so trenutno najboljše. Uporabljam različne dostavne rakete različne vrste vaba

Prva raketa, ki jo najpogosteje uporabljam, je Korda Skyliner. Meče zelo dobro, je stabilen med letom in se odlično navija. V glavnem ga uporabljam za dostavo težkih mešanic do 150 jardov - velike odprtine resnično pomagajo tem mešanicam.

Za hranjenje boilie na velike razdalje uporabljam raketo boilie MCF, ker je narejena iz zelo debele plastike in je precej težka za raketo, zaradi česar je zelo močna in stabilna tudi v bočnem vetru. Dobro se navija, ko dvignete njegov zadnji del in lahko po potrebi nosi bojle do premera 16 mm. Pogosto v raketo najprej naložim konopljo in nato bojle in raketo pred metom vedno potopim v vodo.

drugo dobra raketa Tista, ki jo uporabljam, je majhna raketa MCF brez lukenj. Ta raketa je odlična za hranjenje črvov in suhih mešanic do 130 jardov. Ima napravo, ki se po metu odpne in omogoča, da raketo obrnete z nosom proti obali, preden jo navijete ven. To je odlična ideja za rakete brez lukenj in zelo olajša hranjenje. Rakete se proizvajajo v več velikostih.

Najnovejša vrsta raket, ki jih uporabljam, so izdelki Gardner, velikosti od žepne rakete do XXL, odvisno od količine krme, ki jo želim vreči. Uporabljam jih za tekoče mešanice. Odlično letijo, vendar jih je težko naviti. Imajo zelo visoko plovnost, kar pomaga pri iztekanju tekočih mešanic.

Raketo obremenite samo do 3/4 njene polne zmogljivosti, sicer ne bo letela gladko, domet in natančnost pa bosta močno prizadeta.

Mešanice za rakete

obstaja nešteto mešanice rukole in vsak ima svoje najljubše. Moje mešanice so zelo preproste. Njim dajem prednost, ker grem predvsem na kratke ribolove in ne želim s seboj vzeti nešteto različnih vab. Raje uporabljam tisto, v kar sem prepričan.

Moja standardna mešanica je sestavljena iz 60 % konopljinih zrn oz. . Nato dodam tekoče atraktante, kot je odlična melasa Mainline ter malo soli in sladkorja.

Tekoče zmesi so preprosto prepojene zmesi, namenjene ustvarjanju stolpca motnosti v vodi. Pogosto se uporabljajo pri ribolovu z zig rigs, da ustvarijo privlačen učinek brez nevarnosti prekomernega hranjenja ali na kristalno čistih območjih, kjer lahko oblak motnosti povzroči bolj samozavestno hranjenje rib. to odličen način največja privlačnost z minimalno količino krme, kar je še posebej učinkovito pozimi.

Moja običajna mešanica je vrhunska spodnja vaba iz linije Mainline Active, zdrobljena konoplja in veliko tekočih atraktantov, kot sta kokosovo mleko in javorjeva melasa Maple 8, ki proizvajajo veliko meglice in močan atraktantni učinek. Spodnja vaba je zelo aktivna in se bo dvignila skozi plasti vode z različnimi hitrostmi.

Ko hranite z raketo na daljši razdalji, poskušajte imeti vse, kar potrebujete, pri roki in se ujemite v ritem, to bo pripomoglo k natančnosti in enakomernosti ter s tem učinkovitosti hranjenja.

Preizkusite mešanico vabe blizu obale, da vidite, kako reagira z vodo. Preprosto naložite raketo in jo vrzite v vodo na morju, tako boste lahko videli, kaj lahko dosežete več kot 100 jardov stran. To bo zagotovilo tudi vpogled v to, koliko časa traja raztovarjanje vsebine rakete. Ko raketo popljuskate navzdol, jo večkrat podprite - to bo pomagalo razbremeniti mešanico vabe v območju ribolova, kar je zelo pomembno, če ne želite rakete z vabo naviti nazaj in jo raztresti kjer koli.

Medtem ko raketa leti proti območju vabe, bo nekaj mešanice pogosto odletelo iz zadnjega dela rakete, kar povzroči, da se vaba razprši po velikem območju. Da bi se temu izognili, je priporočljivo, da konec rakete zapremo s premalo navlaženo dno vabe, nato pa ponovno poskrbimo, da je raketa napolnjena največ do 3/4 prostornine.

Hranjenje z uporabo rakete dolge razdalje morda težko delo, a če imate veščine pravilna tehnika, pribor in vaba, je to lahko prijetna in izvedljiva naloga.

Vso srečo in vesel nastop.

Pomagal bom vsem, ki bodo prosili za pomoč pri izboljšanju tehnike ribolova na dolge razdalje.
Pišite mi na:

Ob upoštevanju izkušenj bojne uporabe križarske rakete ki trajajo šest desetletij in pol, jih lahko štejemo za zrelo in dobro uveljavljeno tehnologijo. V času njihovega obstoja je prišlo do pomembnega razvoja tehnologij, ki se uporabljajo za ustvarjanje križarskih izstrelkov, ki zajemajo konstrukcijo letala, motorje, sredstva za premagovanje zračne obrambe in navigacijske sisteme.

Zahvaljujoč tehnologijam za ustvarjanje jadralnih letal so rakete postajale vse bolj kompaktne. Zdaj jih je mogoče namestiti v notranje predelke in zunanje zanke letal, ladijskih lansirnih cevi ali torpednih cevi podmornic. Motorji so se spremenili od preprostih pulznih reaktivnih motorjev prek turboreaktivnih in raketnih motorjev na tekoče gorivo ali ramjetnih motorjev (ramjet motorjev) do trenutne kombinacije turboreaktivnih motorjev za podzvočne taktične križarke, turboventilatorjev za podzvočne strateške križarke in ramjet motorjev ali mešanih turboreaktivnih motorjev /raketne strukture za nadzvočne taktične križarke.

Sredstva za premagovanje zračne obrambe so nastala v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so sistemi zračne obrambe postali učinkovitejši. Ti vključujejo let na nizki nadmorski višini, ki sledi terenu, ali let z izstrelkom na izredno nizki višini nad morsko gladino, da se izognejo radarju, in vedno bolj prikrito obliko in materiale, ki absorbirajo radar, in so zasnovani za zmanjšanje radarskega zaznavanja. Nekatere sovjetske križarke so bile opremljene tudi z obrambnimi motilniki, namenjenimi preprečevanju prestrezanja protiletalskih raketnih sistemov.

Končno se je v tem obdobju znatno razvil in razširil navigacijski sistem za križarke.

Težave z navigacijo križarskih raket
Osnovna ideja za vsemi križarskimi raketami je, da jih je mogoče izstreliti na tarčo, ki je zunaj dosega sovražnikovih sistemov zračne obrambe, ne da bi bila izstrelitvena ploščad izpostavljena povračilnemu napadu. To predstavlja znatne izzive pri načrtovanju, od katerih je prvi izziv, kako zanesljivo premakniti križarsko raketo do tisoč kilometrov v neposredno bližino predvidenega cilja - in ko je v neposredni bližini cilja, zagotoviti, da je bojna glava natančno usmerjen v tarčo, da doseže želeni vojaški učinek.

Prva bojna križarska raketa FZG-76/V-1

Prva operativna križarska raketa je bila nemška FZG-76/V-1, uporabljenih je bilo več kot 8.000, predvsem proti ciljem v Veliki Britaniji. Sodeč po sodobnih standardih je bil njegov navigacijski sistem precej primitiven: avtopilot na osnovi žiroskopa je vzdrževal smer, anemometer pa razdaljo do cilja. Raketa je bila pred izstrelitvijo nastavljena na predvideno smer in na njej nastavljena ocenjena razdalja do cilja, takoj ko je števec kilometrov pokazal, da je raketa nad tarčo, pa jo je avtopilot popeljal v strm piling. Projektil je imel natančnost približno miljo in je zadostoval za bombardiranje velikih urbanih ciljev, kot je London. Glavni namen bombardiranja je bil terorizirati civilno prebivalstvo in odvrniti britanske vojaške sile od ofenzivne operacije in jih usmerjati k izvajanju nalog zračne obrambe.

Prva ameriška križarska raketa JB-2 je kopija nemške rakete V-1

V neposredno povojnem obdobju ZDA in ZSSR sta poustvarili V-1 in začeli razvijati lastne programe križarskih raket. Prva generacija gledališča in taktika jedrska orožja je spodbudilo izdelavo serije križarskih raket Regulus ameriške mornarice, serije Mace/Matador ameriškega letalstva in sovjetskih serij Kometa KS-1 in Kometa-20 ter nadaljnji razvoj navigacijske tehnologije. Vse te rakete na začetku uporabljajo avtopilote, ki temeljijo na natančnih žiroskopih, a tudi možnost prilagoditve poti rakete prek radijskih zvez, tako da je jedrsko bojno konico mogoče dostaviti čim bolj natančno. Zgrešitev več sto metrov je lahko dovolj, da se nadtlak, ki ga povzroči jedrska bojna glava, zmanjša pod smrtonosni prag za utrjene tarče. V petdesetih letih 20. stoletja so v uporabo vstopile prve konvencionalne povojne taktične križarke, predvsem kot protiladijsko orožje. Medtem ko je vodenje v srednjem delu trajektorije še naprej temeljilo na žiroskopu in včasih popravljeno prek radijskih komunikacij, je natančno vodenje v končnem delu trajektorije zagotavljalo radarsko iskalo kratkega dosega, ki je bilo v prvih različicah polaktivno. , vendar so ga kmalu nadomestili aktivni radarji. Projektili te generacije običajno letijo na srednji in visoke nadmorske višine, potapljanje pri napadu na tarčo.

Medcelinska križarska raketa Northrop SM-62 Snark

Naslednji pomembna faza v tehnologiji navigacije s križarskimi izstrelki je sledil sprejem medcelinskih zemeljskih križarskih izstrelkov Northrop SM-62 Snark, zasnovanih za avtonomno letenje nad polarnimi regijami za napad na cilje na ozemlju z velikimi jedrskimi bojnimi glavami. Sovjetska zveza. Medcelinske razdalje so oblikovalce postavile pred nov izziv - ustvariti raketo, ki bi lahko zadela cilje na desetkrat večji razdalji, kot so to zmogle prejšnje različice križarskih raket. Snark je bil opremljen z ustreznim inercialnim navigacijskim sistemom, ki je uporabljal žiroskopsko stabilizirano platformo in natančne merilce pospeška za merjenje gibanja rakete v vesolju, kot tudi analogni računalnik, ki se uporablja za zbiranje meritev in določanje položaja rakete v vesolju. Vendar se je kmalu pojavila težava: zanos v inercialnem sistemu je bil prevelik za operativno uporabo rakete, napake v inercialnem sistemu za pozicioniranje pa so se izkazale za kumulativne – torej se je napaka pozicioniranja kopičila z vsako uro letenja.

Rešitev tega problema je bila druga naprava, zasnovana za izvajanje natančnih meritev geografska lega rakete na poti leta in je sposoben popraviti ali "zavezati" napake, ki nastanejo v inercialnem sistemu. To je temeljna ideja in ostaja osrednja zasnova sodobnega vodenega orožja danes. Tako se akumulirane napake inercialnega sistema periodično zmanjšajo na napako naprave za merjenje položaja.

Križarna raketa Martin Matador

Za rešitev tega problema je bil uporabljen nebesni navigacijski sistem ali zvezdna orientacija, avtomatizirana optična naprava, ki meri kotne meritve znanih položajev zvezd in jih uporablja za izračun položaja rakete v vesolju. Izkazalo se je, da je nebesni navigacijski sistem zelo natančen, a tudi precej drag za izdelavo in težak za vzdrževanje. Prav tako je bilo zahtevano, da rakete, opremljene s tem sistemom, letijo visoka nadmorska višina da bi se izognili vplivu oblakov na vidno linijo zvezd.

Manj znano pa je, da je uspeh nebesnih navigacijskih sistemov povsod spodbudil sedanji razvoj satelitskih navigacijskih sistemov, kot sta GPS in GLONASS. Satelitska navigacija temelji na podobnem konceptu kot nebesna navigacija, vendar uporablja umetne zemeljske satelite v polarnih orbitah namesto zvezd, umetne mikrovalovne signale namesto naravne svetlobe in uporablja meritve psevdo dosega namesto kotnih meritev. Posledično je ta sistem bistveno zmanjšal stroške in omogočil določanje lokacije na vseh nadmorskih višinah v vseh vremenskih razmerah. Čeprav so bile tehnologije satelitske navigacije izumljene v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja, so se začele uporabljati šele v osemdesetih letih prejšnjega stoletja.

V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so se natančnost inercialnih sistemov znatno izboljšala, pa tudi stroški takšne opreme so se povečali. To je povzročilo nasprotujoče si zahteve glede natančnosti in stroškov. Kot rezultat je nastal nova tehnologija na področju navigacije križarskih raket na osnovi sistema za določanje lokacije rakete s primerjavo radarskega prikaza terena z referenčnim kartografskim programom. Ta tehnologija se je začela uporabljati z ameriškimi križarskimi raketami v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja in sovjetskimi raketami v osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Tehnologija TERCOM (sistem za digitalno korelacijo s terenom enote za vodenje križarskih raket) je bila tako kot nebesni navigacijski sistem uporabljena za ponastavitev kumulativnih napak inercialnega sistema.

Križarka Comet

Tehnologija TERCOM je konceptualno razmeroma enostavna, a zapletena v podrobnostih. Križarna raketa nenehno meri nadmorsko višino terena pod svojo potjo leta z uporabo radarskega višinomera in primerja rezultate teh meritev z barometričnim višinomerom. Navigacijski sistem TERCOM hrani tudi digitalne zemljevide višin območja, nad katerim bo letel. Nato z uporabo računalniški program profil terena, čez katerega leti raketa, se primerja z digitalnim zemljevidom višin, shranjenim v pomnilniku, da se določi najboljše ujemanje. Ko je profil usklajen z bazo podatkov, je mogoče z veliko natančnostjo določiti položaj rakete na digitalnem zemljevidu, ki se uporablja za popravljanje kumulativnih napak inercialnega sistema.

TERCOM je imel veliko prednost pred nebesnimi navigacijskimi sistemi: omogočal je letenje križarskih raket na izjemno nizki višini, ki je bila potrebna za premagovanje sovražnikove zračne obrambe; izkazalo se je, da je relativno poceni za izdelavo in zelo natančen (do deset metrov). To je več kot dovolj za 220 kilotonsko jedrsko bojno glavo in dovolj za 500 kilogramov težko konvencionalno bojno glavo, ki se uporablja proti številnim vrstam ciljev. Vendar TERCOM ni bil brez pomanjkljivosti. Projektil, ki je moral zlahka preleteti edinstven hribovit teren v primerjavi z višinskim profilom digitalnih zemljevidov, je imel odlično natančnost. Vendar se je TERCOM izkazal za neučinkovitega nad vodnimi površinami, nad sezonsko spremenljivim terenom, kot so peščene sipine, in terenom z različno sezonsko radarsko odbojnostjo, kot sta sibirska tundra in tajga, kjer lahko sneženje spremeni nadmorsko višino terena ali zakrije značilnosti terena. Zaradi omejene pomnilniške zmogljivosti projektilov je bilo pogosto težko shraniti dovolj zemljevidnih podatkov.

Boeing AGM-86 CALCM križarka

Medtem ko je zadostoval za mornariški Tomahawk RGM-109A z jedrsko oborožitvijo in AGM-86 ALCM letalskih sil, TERCOM očitno ni zadostoval za uničenje posameznih zgradb ali struktur s konvencionalno bojno glavo. V zvezi s tem je ameriška mornarica opremila TERCOM križarskih raket Tomahawk RGM-109C/D z dodatnim sistemom, ki temelji na tako imenovani tehnologiji korelacije prikaza predmeta z njegovo referenčno digitalno sliko. Ta tehnologija je bila uporabljena v osemdesetih letih prejšnjega stoletja na balističnih raketah Pershing II, sovjetskih KAB-500/1500Kr in ameriških preciznih bombah DAMASK/JDAM, pa tudi na najnovejših kitajskih vodenih protiladijskih raketnih sistemih, namenjenih boju proti letalonosilkam.

Korelacija prikaza objekta s pomočjo kamere zajame območje pred izstrelkom, nato pa podatke iz kamere primerja z digitalno sliko, pridobljeno s pomočjo satelitov ali zračnega izvidovanja, in shrani v pomnilnik izstrelka. Z merjenjem kota rotacije in premika, potrebnega za natančno ujemanje dveh slik, lahko naprava zelo natančno določi napako položaja rakete in jo uporabi za popravljanje napak v inercialnem in navigacijskem sistemu TERCOM. Digitalna korelacijska enota sistema za vodenje križarskih izstrelkov DSMAC, ki se uporablja na več enotah križarskih izstrelkov Tomahawk, je bila res natančna, vendar je imela operativne stranske učinke, podobne TERCOM, ki ga je bilo treba programirati za letenje izstrelka nad zlahka prepoznavnim terenom, zlasti v neposredni bližini tarča. Leta 1991, med operacijo Puščavski vihar, je to povzročilo, da so bila številna avtocestna križišča v Bagdadu uporabljena kot taka sidrna mesta, kar je Sadamovim silam zračne obrambe omogočilo, da so tam postavile protiletalske baterije in sestrelile več tomahavkov. Tako kot TERCOM je digitalna korelacijska enota sistema za vodenje križarskih izstrelkov občutljiva na sezonske spremembe kontrasta terena. Tomahawki, opremljeni z DSMAC, so imeli tudi bliskavice za osvetljevanje območja ponoči.

V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so bili prvi sprejemniki GPS integrirani v ameriške križarke. Tehnologija GPS je bila privlačna, ker je omogočala, da je raketa nenehno popravljala svoje vztrajnostne napake ne glede na teren in vremenske razmere, nad vodo pa je delovala enako kot nad kopnim.

Te prednosti je izničila težava slabe odpornosti GPS na hrup, saj je signal GPS sam po sebi zelo šibek, dovzeten za učinke "slepljenja" (ko se signal GPS odbija od terena ali zgradb) in razlike v natančnosti, odvisno od števila prejetih satelitov. in tako naprej, kako so razporejeni po nebu. Vse ameriške križarke so danes opremljene s sprejemniki GPS in paketom inercialnega sistema za vodenje, pri čemer je tehnologijo mehanskega inercialnega sistema nadomestil cenejši in natančnejši inercialni navigacijski sistem z obročnim laserskim žiroskopom v poznih 1980-ih in zgodnjih 1990-ih.

Križarna raketa AGM-158 JASSM

Težave, povezane z osnovno natančnostjo GPS, se postopoma rešujejo z uvajanjem širokopodročnih metod GPS (Wide Area Differential GPS), pri katerih se korekcijski signali, ki veljajo za dano geografsko lokacijo, prenašajo v sprejemnik GPS preko radijskega kanala (v primeru od Ameriške rakete WAGE - uporablja se izboljšava GPS za široko območje). Glavni viri signalov tega sistema so radijski navigacijski svetilniki in sateliti v geostacionarni orbiti. Najbolj natančna tehnologija te vrste, razvita v ZDA v devetdesetih letih prejšnjega stoletja, lahko popravi napake GPS do nekaj centimetrov v treh dimenzijah in je dovolj natančna, da zadene izstrelek skozi odprto loputo oklepnega vozila.

Izkazalo se je, da je najtežje rešiti težave z odpornostjo proti hrupu in "ponavljajočo se sliko". To je vodilo do uvedbe tako imenovane "pametne" antenske tehnologije, ki običajno temelji na "digitalnem oblikovanju snopa" v programski opremi. Ideja za to tehnologijo je preprosta, a kot običajno zapletena v podrobnostih. Običajna antena GPS sprejema signale iz celotne zgornje hemisfere nad raketo, torej vključuje satelite GPS in sovražnikove motnje. Tako imenovana antena z nadzorovanim sprejemnim vzorcem (CRPA) uporablja programsko opremo za sintetiziranje ozkih žarkov, usmerjenih proti predvideni lokaciji satelitov GPS, zaradi česar je antena "slepa" v vseh drugih smereh. Najnaprednejše zasnove anten tega tipa proizvajajo tako imenovane "ničle" v sevalnem vzorcu antene, usmerjene proti virom motenj, da bi dodatno zatreli njihov vpliv.

Križarna raketa Tomahawk

Večina težav, o katerih se je veliko javnosti govorilo med zgodnjo proizvodnjo križarske rakete AGM-158 JASSM, je bila posledica težav z programsko opremo GPS sprejemnik, zaradi česar je raketa izgubila GPS satelite in zašla s poti.

Napredni sprejemniki GPS zagotavljajo visoka stopnja natančnost in zanesljiva odpornost na hrup za vire motenj GPS, ki se nahajajo na zemeljski površini. Manj učinkoviti so proti sofisticiranim motilcem GPS, nameščenim na satelitih, zračnih plovilih brez posadke letalo ali baloni.

Zadnja generacija Ameriške križarke uporabljajo sistem GPS-inercialnega vodenja, ki ga dopolnjuje digitalna termovizijska kamera, nameščena v nosu rakete, s ciljem zagotavljanja zmogljivosti, podobnih DSMAC, proti stacionarnim ciljem z ustrezno programsko opremo in zmožnostjo samodejnega prepoznavanja slik in proti premikajoče se tarče, kot so protiletalski raketni sistemi ali lansirniki raket. Podatkovne povezave običajno izvirajo iz tehnologije JTIDS/Link-16, implementirane za zagotavljanje možnosti ponovnega usmerjanja orožja v primeru, da premikajoča se tarča spremeni svojo lokacijo, medtem ko se raketa premika. Uporaba te funkcije je v prvi vrsti odvisna od uporabnikov, ki imajo inteligenco in sposobnost zaznavanja takšnih tarčnih premikov.

Dolgoročni trendi pri navigaciji križarskih izstrelkov bodo pripeljali do večje inteligence, večje avtonomije, večje raznolikosti senzorjev, večje zanesljivosti in nižjih stroškov.

Rakete so odlična ilustracija Newtonovega tretjega zakona gibanja: "Vsako dejanje ima enako in nasprotno reakcijo." Domneva se, da je bila prva raketa lesen golob na parni pogon, ki ga je izumil Arhit iz Tarenta v 4. stoletju pr. Parni stroj so presegle cevi za smodnik kitajske vojske in nato rakete na tekoče gorivo, ki jih je izumil Konstantin Ciolkovski in razvil Robert Goddard. Ta članek opisuje pet načinov za izdelavo rakete doma, od preprostih do bolj zapletenih; na koncu lahko najdete dodatno poglavje z razlago osnovna načela gradnjo raket.

Koraki

Balonska raketa

En konec ribiške vrvice ali niti privežite na oporo. Opora je lahko naslonjalo stola ali kljuka vrat.

Napeljite nit skozi plastično slamico. Navoj in cev bosta služila kot navigacijski sistem, s katerim lahko nadzirate pot vaše rakete balon.

Modeli raketnih kompletov uporabljajo podobno tehnologijo, kjer je cev podobne dolžine pritrjena na telo rakete. Ta cev je napeljana skozi kovinsko cev na izstrelitveni ploščadi, da raketa ostane pokonci do izstrelitve.

Film lahko raketira

Odločite se, kako dolgo/višino želite zgraditi svojo raketo. Priporočena dolžina je 15 cm, lahko pa jo naredite daljšo ali krajšo.

Pridobite pločevinko filma. Služil bo kot zgorevalna komora za vašo raketo. Tak kozarec lahko najdete v foto trgovinah, ki še delajo s filmom.
- Poiščite kozarec, ki se zaskoči znotraj in ne zunaj.
- Če ne najdete filmske stekleničke, lahko uporabite staro plastično stekleničko za zdravila z zaskočnim pokrovom. Če ne najdete kozarca s pokrovom, ki se zaskoči, lahko najdete zamašek, ki se tesno prilega ustju kozarca.
Zgradite raketo. Telo rakete najlažje naredite tako, da uporabite enako metodo kot pri papirnati raketi, ki jo izstrelite skozi cev: kos papirja preprosto ovijte okoli pločevinke s filmom. Ker bo ta kozarec služil kot izstrelitev vaše rakete, boste želeli nanj prilepiti nekaj papirja, da preprečite, da bi odletela.

Odločite se, kam želite izstreliti svojo raketo. Tovrstno raketo je priporočljivo izstreliti na odprtem prostoru ali na ulici, saj lahko raketa leti precej visoko.

Kozarec do 1/3 napolnite z vodo.Če blizu vaše izstrelitvene ploščadi ni vodnega vira, lahko raketo napolnite nekje drugje in jo obrnjeno odnesete na ploščad ali pa prinesete vodo na ploščad in tam napolnite raketo.

Šumečo tableto prelomite na pol in eno polovico položite v vodo.

Kozarec zapremo in rukolo obrnemo na glavo.

Premaknite se na varno razdaljo. Ko se tableta raztopi v vodi, bo sprostila ogljikov dioksid. Znotraj kozarca se bo povečal pritisk, ki bo strgal pokrov in vašo raketo izstrelil v nebo.

Raketa za vžigalice

Izrežite majhen trikotnik aluminijaste folije. To mora biti enakokraki trikotnik z osnovo 2,5 cm in mediano 5 cm.

Vzemite vžigalico iz škatlice za vžigalice.

Vžigalico pritrdite na raven žebljiček tako, da ostra konica žebljička sega do glave vžigalice, vendar ni daljša od nje.

Ovijte aluminijasti trikotnik okoli glave vžigalic in bucik, začnite na samem vrhu. Folijo čim tesneje ovijte okoli vžigalice, ne da bi igla padla iz položaja. Ko končate ta postopek, mora ovoj segati približno 6,25 mm pod glavo vžigalice.

Ne pozabite na folijo z nohti. Tako boste folijo potisnili bližje glavi vžigalice in bolje označili kanal, ki ga tvori žebljiček pod folijo.

Previdno izvlecite iglo, da ne strgate folije.

Naredite lansirno ploščo iz sponke za papir.

Upognite zunanji pregib sponke za papir pod kotom 60 stopinj. To bo osnova zagonske platforme.
Notranjo stran sponke prepognite navzgor in rahlo vstran, da ustvarite odprt trikotnik. Nanjo boste pritrdili glavo vžigalice, ovito v folijo.

Postavite lansirno ploščad na izstrelišče rakete.Še enkrat, poiščite odprt prostor zunaj, saj lahko ta raketa prepotuje kar veliko razdaljo. Izogibajte se suhim območjem, saj lahko raketa za vžigalice zaneti požar.
- Prepričajte se, da v bližini vašega vesoljskega pristanišča ni ljudi ali živali, preden izstrelite raketo.
Raketo z vžigalico položite na lansirno ploščad z glavo obrnjeno navzgor. Raketa mora biti nameščena pod kotom najmanj 60 stopinj od podnožja izstrelitvene ploščadi in tal. Če je nekoliko nižje, upognite sponko še naprej, dokler ne dobite želenega kota.

Izstreli raketo. Prižgite vžigalico in postavite plamen tik pod zavito glavo rakete vžigalice. Ko se fosfor v raketi vžge, bo raketa vzletela.
- V bližini imejte vedro vode, da ugasnete uporabljene vžigalice, da se prepričate, da popolnoma ugasnejo.
- Če vas nepričakovano zadene raketa, zamrznite, padite na tla in se kotalite naokoli, dokler ne zbijete ognja s sebe.