Баллистическая ракета что это простыми словами

Авторский проект Романа Гвоздикова

Всякое моё и не только

Что такое «баллистическая ракета»

Недавно задали вопрос: что такое баллистическая ракета? Попробую объяснить на пальцах.

Для начала так: баллистическая ракета – это ракета, которая летит по баллистической траектории. Баллистическая траектория – это линия в пространстве, по которой движется ракета. На начальном этапе ей придает ускорение работающий двигатель, но в некоторый момент он отключается и дальше ракета летит как свободно брошенное тело. Траектория её после выключения двигателя зависит только от силы тяжести и аэродинамических сил, и представляет собой так называемую «баллистическую кривую». Более простым языком — баллистическая ракета — неуправляемая ракета, она летит как брошенный камень. Собственно, даже само название «баллистическая» произошло от древней камнемётной машины — «баллисты». Ещё можно сравнить такой способ запуска с рогаткой — резинка распрямилась, камень вылетел — и дальше им управлять невозможно. Только у ракеты не резинка, а двигатель.

Соответственно, для того, чтобы ракета пролетела как можно дальше, тысячи километров, необходимо минимизировать сопротивление воздуха и силу тяжести, ну и сообщить ей очень большую скорость. С этой целью баллистические ракеты проходят большую часть траектории на огромной высоте, практически в космосе, где отсутствует воздух и практически отсутствует сила тяжести.

Для сокращения времени лёта в воздухе ракету запускают практически вертикально, или очень близко к этому. Она под действием реактивной струи двигателя выходит в космос на очень высокой скорости, ложится на наклонную траекторию – к цели – и дальше сама, как камень.

Таким образом, траектория обычной баллистической ракеты состоит из двух участков: активный — от взлета до прекращения работы двигателей и пассивный — от прекращения работы двигателей до удара по цели.

Если у ракеты обычная разделяющаяся боеголовка, то до момента выключения двигателя управляющий контур отстреливает боеголовки, и по нисходящей траектории к земле несётся не одна ракета, а несколько боеголовок.

Но это уже прошлый век. Дело в том, что предсказать местонахождение обычной баллистической ракеты или даже боеголовки достаточно просто, а, следовательно, их можно перехватить и сбить. Конечно, проще и надежнее всего сбивать ракеты на взлёте, когда они медленные и ещё не разделённые. Именно поэтому наши «партнеры» стремятся окружить Россию кольцом баз противоракетной обороны (ПРО), чтобы в случае нападения на нас сбивать ответные ракеты на взлёте. Но и в пассивном участке это тоже можно сделать, если уверенно отслеживать летящие про простой баллистической траектории ракеты или боеголовки. Поэтому конструкторами были придуманы методы противостояния ПРО – аэродинамические и, собственно, реактивные.

Аэродинамические – у боеголовки при входе в атмосферу появляются крылья, и из простой болванки она превращается в управляемую, которая может непредсказуемо менять траекторию полёта. В таком случае сбить её становится несоизмеримо сложнее, а, скорее, невозможно.

Реактивные – большую часть ракета или боеголовка пролетает по баллистической траектории, а при подлёте к цели включается дополнительный реактивный двигатель, которые позволяет или ускорить боеголовку до гиперскоростей, или варьировать скорость в зависимости от ситуации.

Ну а самым современным вариантом является сочетание обоих методов. Просто представьте – ракета взлетела, прошла активный участок, и перед влётом в атмосферу разделилась, на, скажем, 18 боеголовок, каждая из которых умеет и скорость менять, и направление. А чтобы жизнь у атакуемой стороны вообще мёдом не казалась, ещё и добавила штук 40 ложных целей, определяемых радарами врага как боевых. А если таких ракет 100?

Вот и получается, что никакое ПРО неспособно бороться с такими ракетами. Вот и вьются «партнёры» у наших границ, понимая, что если не сбить ракету на взлёте – её не сбить уже никогда.

Источник

Баллистическая ракета

Баллистические ракеты могут запускаться с разнообразных пусковых установок: стационарных — шахтных или открытых, мобильных — на базе колёсного или гусеничного шасси, самолётов, кораблей и подводных лодок.

По области применения баллистические ракеты делятся на стратегические и тактические. Часто можно встретить разделение ракет по дальности полёта, хотя никакой общепринятой стандартной классификации ракет по дальности нет. Различные государства и неправительственные эксперты применяют разные классификации дальностей ракет. Здесь приводится классификация, принятая в договоре о ликвидации ракет средней и малой дальности:

Межконтинентальные ракеты и ракеты средней дальности часто используют в качестве стратегических и оснащают ядерными боеголовками. Их преимуществом перед самолётами является малое время подлёта (менее получаса при межконтинентальной дальности) и бо́льшая скорость головной части, что сильно затрудняет их перехват даже современной системой ПРО.

Содержание

Историческая справка

Первые теоретические работы, связанные с описываемым классом ракет, относятся к исследованиям К. Э. Циолковского с 1896 года систематически занимавшегося теорией движения реактивных аппаратов. 10 мая 1897 года в рукописи «Ракета» К. Э. Циолковский вывел формулу [1] (получившую название «формула Циолковского»), которая установила зависимость между:

Формула Циолковского и сегодня составляет важную часть математического аппарата, используемого при проектировании ракет. В 1903 году русский ученый, в статье «Исследование мировых пространств реактивными приборами» и последовавших её продолжениях (1911 и 1914) разработал некоторые положения теории полёта ракет (как тела переменной массы) и использования жидкостного ракетного двигателя.

К 1929 году К. Э. Циолковский разработал теорию движения многоступенчатых ракет в условиях действия земной гравитации, выдвинул ряд идей, нашедших применение в ракетостроении: графитовых газовых рулей для управления полётом ракеты; использования компонентов топлива для охлаждения стенок камеры сгорания и сопла; насосной системы подачи компонентов топлива; использование в системах стабилизации гироскопа, применение многокомпонентных ракетных топлив (в том числе, рекомендовал топливные пары: жидкий кислород с водородом, кислород с углеводородами) и др.

В 1917 году, Роберт Годдард из Смитсоновского института в США запатентовал изобретение, значительно повышавшее эффективность работы силовой установки за счёт применения на жидкостном ракетном двигателе сопла Лаваля. Это решение вдвое повышало эффективность ракетного двигателя и имело огромное влияние на последующие работы Германа Оберта, и команды Вернера фон Брауна.

В 1920-х годах, научные исследования и экспериментальные работы по разработке ракетных технологий, вели несколько стран. Однако, благодаря экспериментам в области жидкостных ракетных двигателей и систем управления, в лидеры по разработке технологий баллистических ракет вышла Германия.

Индексы и наименования межконтинентальных баллистических ракет, ракет средней и малой дальности

СССР (Россия)

Примечание. Буквенно-цифровые индексы имеют следующие значения:

…GM — управляемая ракета для поражения наземных целей;
С… — пуск ракеты осуществляется с незащищенной наземной пусковой установки;
H… — при пуске ракета поднимается на поверхность из подземного укрытия;
L… — пуск ракеты осуществляется из ШПУ;
M… — пуск ракеты осуществляется с подвижной пусковой установки;
P… — пуск ракеты осуществляется с обвалованной наземной пусковой установки;
… — 30… — порядковый номер типа;
… — … — порядковый номер серии;
WS — WeaponSystem — система вооружения, ракетный комплекс.

Источник

Чем отличаются крылатые и баллистические ракеты и какие они ещё бывают?

Ввиду неспокойной политической обстановки в мире, новостные сводки все чаще пестрят такими словами, как ”ракета”, ”ракетный удар”, ”баллистическая ракета”, ”крылатая ракета” и многими другим словами, связанными с артиллерией и, собственно, самими ракетами. Проблема в том, что не все понимают, что кроется за столь знакомыми словами. Мы привыкли, что есть ракета, которая ”увозит” человека в космос и есть ракета для уничтожения целей. Давайте разберемся в этом многогранном мире и поймем, чем отличается крылатая от твердотопливной, а криогенная от гиперзвуковой.

Ракета в воздухе выглядит очень красиво. Вот только эта красота не сулит ничего хорошего.

В свою очередь определение самой ракеты в данном контексте звучит следующим образом:

РАКЕ́ТА (от итал. rocchetta – ма­лень­кое ве­ре­те­но), ле­та­тель­ный ап­па­рат, дви­жущий­ся под дей­ст­ви­ем ре­ак­тив­ной си­лы (тя­ги), воз­ни­каю­щей при от­бра­сы­ва­нии мас­сы сго­раю­ще­го ра­кет­но­го то­п­ли­ва (ра­бо­че­го те­ла), яв­ляю­ще­го­ся ча­стью собственной мас­сы

В военной терминологии можно встретить следующее определение:

Так выглядела прабабушка современной ракеты.

По-настоящему широкое распространение ракетное вооружение получило после Второй мировой войны. Так, например, в 1948 году дальность полета советских ракет Р-1 составляла 270 км, а спустя всего 11 лет были созданы ракеты Р-7А с дальностью до 13 000 км. Как говорится, ”разница на лицо”.

Чем отличаются ракеты

Теперь можно поговорить о том, чем между собой отличаются ракеты. Как правило, обыватели слышат упоминания о крылатых и баллистических ракетах. Это действительно два основных типа, но есть и некоторые другие. Разберем главные из них, но сначала приведу классификацию типов ракет.

Ракеты делятся по типам в зависимости от:

Бесчисленное множество типов ракет.

Теперь остановимся более подробно на основных пунктах, которые могут показаться непонятными.

Отличие ракет по классу

Класс ракет говорит сам за себя. Ракета класса ”воздух-воздух” предназначена для поражения воздушных целей при запуске в воздухе. Такие ракеты запускаются с летательных аппаратов, таких, как самолеты, вертолеты и многочисленные типы беспилотников (БЛА).

Ракеты класса ”земля-воздух” предназначены для поражения воздушных целей с земли. Они могут базироваться как на стационарных пусковых установках, так и на переносных. Самыми известными переносными зенитными ракетными комплексами (ПЗРК) являются Советско-российские ”Игла” и ”Стрела”, а также Американский ”Stinger”. Примечательно, что почти все ПЗРК, применяемые в современных военных конфликтах, создавались еще в восьмидесятые годы прошлого века. Так, например, первая модификация ”Stinger” под номером FIM-92А была создана в 1981 году. Примерно в это же время появились и ”Стрела”, и ”Игла”, и французские ”Mistrale”.

Ракетный комплекс Stinger.

Как видим, класс ракет говорит сам за себя. Особняком стоит только класс ”воздух-поверхность”, который включает в себя ракеты, как для поражения наземных, так и водных целей.

Ракеты наземного базирования в зависимости от их предназначения, размера, дальности и других параметром могут размещаться в шахтных пусковых установках, на специальных наземных площадках и на специальном гусеничном или колесном транспорте. Так же они могут запускаться с кораблей и подводных лодок. Именно поражение наземных целей такими ракетами особенно оправдано, так как можно запускать их в непосредственной близости от территории противника.

Подводные лодки, способные нести мощные ракеты, являются настоящей головной болью военных всего мира. Стоит не заметить ее и в случае удара ракета полетит не с расстояния в несколько тысяч километров, а с нескольких сотен километров. В итоге, на реагирование почти не останется времени.

Ракета с ядерной боеголовкой

Межконтинентальные ракеты

Несмотря на это, ядерным зарядом могут оснащаться даже ракеты малой дальности. Правда, на практике это не имеет большого смысла, так как применяются такие ракеты, как правило, в региональных конфликтах.

Полет межконтинентальной ракеты.

По дальности полета ракеты делятся на ”ракеты малой дальности”, предназначенные для поражения целей на расстоянии 500-1000 км, ”ракеты средней дальности”, способные нести свой смертоносный груз на расстояние 1000-5500 км и ”межконтинентальные ракеты”, которые могут и через океан перелететь.

Какое топливо используется в ракете

При выборе типа ракетного топлива больше всего всего внимания уделяется особенностям использования ракеты и тому, каким двигателем ее планируется оснастить. Грубо можно сказать, что все типы топлива делятся в основном по форме выпуска, удельной температуре сгорания и КПД. Среди основных типов двигателей выделяется твердотопливные, жидкостные, комбинированные и прямоточные воздушно-реактивные.

Для боевых ракет твердое топливо производится по иной технологии. Обычно им является алюминиевый порошок. Главным плюсом таких ракет является легкость их хранения и возможность работы с ними, когда они заправлены. Кроме этого, такое топливо стоит относительно недорого.

Минусом твердотопливных двигателей является слабый потенциал отклонения вектора тяги. Поэтому для управления в таких ракетах часто используются дополнительные небольшие двигатели на жидком углеводородном топливе. Такая гибридная связка позволяет более полно использовать потенциал каждого источника энергии.

Использование именно комбинированных систем хорошо тем, что позволяет уйти от сложной системы заправки ракеты непосредственно перед запуском и необходимости откачки большого количества топлива в случае его отмены.

Отдельно стоит отметить даже не криогенный двигатель (заправляется сжиженными газами при очень низкой температуре) и не атомный, про который много говорят в последнее время, а прямоточный воздушно-реактивный. Такая система работает за счет создания давления воздуха в двигателе при движении ракеты на большой скорости. В самом двигателе производится впрыск топлива в камеру сгорания и смесь поджигается, создавая давление больше, чем на входе. Такие ракеты способны летать со скоростью, которая в несколько раз превышает скорость звука, но для запуска двигателя нужно давление, которое создается на скорости чуть выше одной скорости звука. Именно поэтому для запуска должны быть использованы вспомогательные средства.

Системы наведения ракет

В наше время почти все ракеты имеют систему наведения. Думаю, не стоит объяснять, что попасть по цели, которая находится на расстоянии сотен или тысяч километров, без точной системы наведения просто невозможно.

Систем наведения и их комбинаций очень много. Только среди основных можно отметить систему командного наведения, электродистанционное наведение, наведение по наземным ориентирам, геофизическое наведение, наведение по лучу, спутниковое наведение, а также некоторые другие системы и их сочетание.

Ракета с системой наведения под крылом самолета.

Система электродистанционного наведения имеет много общего с системой на радиоуправлении, но она обладает более высокой устойчивостью к помехам, в том числе, намеренно создаваемым противником. В случае такого управления команды передаются по проводу, который направляет в ракету все данные, необходимые для поражения цели. Передача таким способом возможна только до момента запуска.

Система наведения по наземным ориентирам состоит из высокочувствительных высотомеров, позволяющих отслеживать положение ракеты на местности и ее рельеф. Такая система применяется исключительно в крылатых ракетах ввиду их особенностей, о которых мы поговорим чуть ниже.

Система геофизического наведения основана на постоянном сопоставлении угла положения ракеты относительно горизонта и звезд с эталонными значениями, заложенными в нее перед стартом. Внутренняя система управления при малейшем отклонении возвращает ракету на курс.

При наведении по лучу ракете нужен вспомогательный источник целеуказания. Как правило, им является корабль или самолет. Внешний радар определяет цель и производит ее отслеживание, если она движется. Ракета ориентируется на этот сигнал и сама наводится на него.

Название системы спутникового наведения говорит само за себя. Наведение на цель производится по координатам системы глобального позиционирования. В основном такая система широко используется в тяжелых межконтинентальных ракетах, которые наводятся на статичные наземные цели.

Что такое баллистическая ракета

Много вопросов возникает в отношении отличий баллистических и крылатых ракет. Отвечая на эти вопросы, можно сказать, что отличия сводятся к траектории полета.

Как это часто бывает, особенности кроются в названии. Так и название крылатой ракеты говорит само за себя. Большую часть пути крылатая ракета держится в воздухе за счет крыльев, представляя из себя по сути самолет. Наличие крыльев обеспечивает ей очень высокую маневренность, позволяющую не только менять траекторию движения, отклоняясь от средств ПВО, но даже лететь на высоте нескольких метров от земли, огибая рельеф. Так ракета и вовсе сможет остаться незамеченной для ПВО.

Это не самолет, а крылатая ракета.

Этот тип ракет имеет меньшую, в сравнении с баллистических, скорость, которая обусловлена, в том числе, более высоким лобовым сопротивлением. Тем не менее, они подразделяются на дозвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые.

Первые развивают скорость, близкую к скорости звука, но не превышают ее. Примером таких ракет может быть знаменитая американская крылатая ракета ”Томагавк”. Сверхзвуковые ракеты могут развивать скорость до 2,5-3 скоростей звука, а гиперзвуковые, над которыми сейчас работает очень много стран, должны набирать 5-6 скоростей звука.

Еще один пример крылатой ракеты.

Баллистические ракеты летают немного иначе. Они имеют баллистическую траекторию и большую часть своего пути находятся в неуправляемом полете. Грубо говоря, это похоже на то, что ракету просто бросили в противника, как камень. Конечно, есть точный расчет и системы наведения, но именно такой относительно простой способ позволяет нести очень большой заряд, размер и вес которого существенно превышают то, что возьмет ”на борт” крылатая ракета.

Первые научные труды и теоретические работы, связанные с баллистическими ракетами, описаны еще в 1896 году К.Э. Циолковским. Он описал такой тип летательных аппаратов и вывел зависимость между многими компонентами ракеты и ее полета. Формула Циолковского до сих пор составляет важную часть математического аппарата, используемого при проектировании ракет.

Во многом именно этому человеку мы обязаны не только военными, но и мирными ракетами. К.Э. Циолковский.

С какой скоростью летают ракеты?

Прежде, чем ответить на этот вопрос, давайте поймем в чем ее измеряют. Ракеты летают чертовски быстро и говорить о привычных км/ч или м/сек не приходится. Скорость многих современных летательных аппаратов измеряют в Махах.

Непривычная величина измерения скорости появилась не просто так. Название “число Маха” и обозначение “М” предложил в 1929 году Якоб Аккерет. Оно выражается как отношение скорости движения потока или тела к скорости распространения звука в среде, в которой происходит движение. Если учесть, что скорость распространения звуковой волны у поверхности земли примерно равна 331 м/сек (около 1200 км/ч), не трудно догадаться, что единицу можно получить только если поделить 331 на 331. То есть, скорость один Мах (М) у поверхности земли составляет примерно 1200 км/ч. С набором высоты скорость распространения звуковой волны падает из-за уменьшения плотности воздуха.

Таким образом, один Мах у поверхности земли и на высоте 20 000 метров отличается примерно на 10 процентов. Стало быть и скорость тела, которую оно должно развить, чтобы получить число Маха, уменьшается. Упрощенно среди обывателей принято называть число Маха скоростью звука. Если такое упрощение не применяется в точных расчетах, его вполне можно допустить и считать примерно равным величине у поверхности земли.

Ракеты могут запускаться с самолета.

Такую скорость не так легко представить, но крылатые ракеты могут летать на скорости до 5 Махов (примерно 7 000 км/ч в зависимости от высоты). Баллистические ракеты и вовсе способны развивать скорость до 23 Махов. Именно такую скорость на испытаниях показал ракетный комплекс Авангард. Получается, что на высоте 20 000 метров, это будет около 25 000 км/ч.

Конечно, такая скорость достигается на заключительной стадии полета при спуске, но представить, что рукотворный объект может перемещаться с такой скоростью, все равно сложно.

Источник