  |
 |
Прочитано: 10% |
«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»
|
|
Прочитано: 10% |
29 июля 1955 г. пресс-секретарь Белого дома Дж. Хэггерти официально объявил о предстоящем в США запуске искусственного спутника Земли (ИСЗ). Он сообщил журналистам, что президент Д. Эйзенхауэр поручил министру обороны Ч. Вильсону, используя опыт конструирования боевых ракет, создать ракету-носитель, которая могла бы вывести на орбиту ИСЗ.
Чем же располагали в то время американские военные? Конструкторами ВВС была создана и поставлена на боевое дежурство в Европе баллистическая ракета средней дальности "Тор". Тяга ее двигателей могла доставить термоядерный боеприпас массой 900 кг на дальность до 2400 км. Однако этой тяги было явно недостаточно для разгона до первой космической скорости (8 км/с) ИСЗ массой даже в несколько граммов.
Значительно более совершенную ракету такого же класса - "Юпитер" - создали ракетостроители Армии в своем Редстоунском арсенале под руководством все того же Вернера фон Брауна. Одновременно с ракетами "Тор" у границ Советского Союза в 1958-1959 гг. были развернуты и эти ракеты (в Великобритании - 60 ракет "Тор", в Италии - 30, а в Турции - 15 ракет "Юпитер"). Так, спустя десятилетие была осуществлена мечта заправил третьего рейха - иметь "оружие возмездия" против Советского Союза. Нужно отдать должное конструкторским способностям фон Брауна - разработка ракеты "Юпитер" велась на базе ранее созданной ракеты "Редстоун", поэтому первый образец новой ракеты "Юпитер-А" был, по существу, улучшенным вариантом ракеты "Редстоун" с дальностью около 1300 км. Однако уже в боевом варианте ракеты было много новинок. Так, впервые в американском ракетостроении была применена конструкция отделяющейся в полете головной части ракеты, испробованы новые формы ГЧ и их теплозащитное покрытие, так как при входе в атмосферу Земли с огромной скоростью (около 7 км/с) с высоты 1000 км перед ГЧ образуется ударная волна - слой плазмы температурой до 10.000 гр. С. А даже самый тугоплавкий из существующих металлов вольфрам (широко применяемый в нитях накаливания обыкновенных электрических лампочек) при температуре 3420 гр. С переходит из твердого в жидкое состояние. Ранее сгоравшая при спуске в плотных слоях атмосферы последняя ступень ракеты передавала теплоту головной части, что могло привести к выводу из строя ядерного заряда.
Делать ГЧ из вольфрама крайне невыгодно - он очень дорог и, что еще важнее, тяжел. Традиционно в конструкциях, где необходима особая прочность, применяют сталь. Известно, что температура плавления нержавеющей стали составляет около 1400 гр. С. Но если слой такой стали покрыть с двух сторон фенольными смолами, усиленным стеклом, асбестом или кварцем, то она, не теряя прочности, может выдержать температуру до 2500 гр. С в течение 2 мин. Созданное в то время в США специальное жаропрочное покрытие "Астролит" (смесь прозрачного стекловолокна и связывающего вещества) способно было еще дольше выдерживать температуру 2700 гр. С, а кратковременно - даже до 5500 гр. С. Любопытно, что для разрезания пластинки из "Астролита" толщиной 12,5 мм пламенем кислородно-ацетиленовой горелки температурой около 2500 гр. С при испытаниях потребовалось 140 с, тогда как стальная пластинка той же толщины была разрезана за 40 с.
Высокую жаростойкость показали и керамические покрытия, которые, кроме того, по сообщениям зарубежной печати, хорошо поглощают электромагнитную энергию. Таким образом, покрытие головной части слоем из керамики позволит замаскировать ее от обнаружения радиолокационными станциями.
Но и из стали головную часть тоже не сделаешь - очень тяжела! Только дюралюминий применялся и применяется сейчас в ракетостроении, а ведь температура его плавления почти в 8 раз ниже, чем у стали. Маленькие хитрости, которые обернулись большой выгодой, были найдены теоретическими исследованиями и экспериментальными пусками различных космических аппаратов. При возвращении их из космоса была подобрана такая аэродинамическая форма спускаемого аппарата, которая (наряду с обязательным применением ТЗП) позволяла уберечь внутреннюю "начинку" космического устройства от проникновения окружающей теплоты. Наиболее эффективной оказалась сферическая (или близкая к ней форма). Выяснилось, что чем "тупее" носовая часть спускаемого аппарата, а в нашем случае боеголовки, тем меньше ее нагрев. В чем же дело? Да, оказывается, в той же ударной волне.
"Притупленная" боеголовка, обладая значительно большим сопротивлением, создает мощную ударную волну (подпор воздуха перед собой), которая и "отодвигает" слой раскаленной плазмы на несколько десятков сантиметров от носовой части ГЧ, образуя пограничный слой, температура которого (1200-1300 гр. С) вполне приемлема для современных ТЗП. Таким образом, плазма огибает летящую головную часть, но не имеет возможности соприкасаться с ней (рис. 1.5).
Нагревая теплозащитное покрытие, плазма буквально "пожирает" и "слизывает" его слой за слоем, унося вместе с ним избыточный тепловой поток. Безусловно, скорость снижения ГЧ в плотных слоях атмосферы вследствие большого лобового сопротивления резко снижается. (По иностранным данным, при подходе к плотным слоям атмосферы скорость головной части МБР составляет до 7500 м/с, тогда как в момент касания земли в районе цели она не превышает 3000 м/с). Но тут уж ничего не поделаешь: выгадывая в одном сохраняя от перегрева электронную систему подрыва и сам термоядерный заряд, тут же прогадывают в другом - при уменьшении скорости ГЧ увеличивается время ее полета в плотных слоях атмосферы, что, в свою очередь, увеличивает шансы системы ПРО (для успешного ее уничтожения).
Теоретические изыскания с блеском оправдались на практике. Так, передняя поверхность ГЧ межконтинентальной баллистической ракеты "Атлас" имеет тупую форму, близкую к полусферической, и представляет собой слой из жаропрочного (по некоторым сведениям) керамического покрытия. "Венчает" головную часть аэродинамический наконечник из жаропрочного материала (рис. 1.6). С помощью такого наконечника вершина ударной волны уносится вперед, что позволяет избежать нагрева поверхности ГЧ при старте ракеты и в начальный период обратного входа головной части в атмосферу. Затем наконечник не выдерживает нагрева и сгорает.
«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»
|
| ||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||