Как работает баллистическая ракета?
Баллистическая ракета - это тип большой и мощной ракеты, предназначенной для доставки боеголовки на большие расстояния до заранее определенной цели. Баллистические ракеты следуют по суборбитальным траекториям, достигая космических высот (100 км +) и выходя из атмосферы Земли, в некоторых случаях преодолевая до 1200 км над поверхностью для межконтинентальных баллистических ракет. Такие ракеты называют «баллистическими», потому что после начальной фазы ускорения остальная часть курса обычно определяется баллистикой. Гладкая параболическая линия.
Баллистические ракеты бывают разных форм и размеров. В Соединенных Штатах баллистические ракеты делятся на четыре класса дальности:
- межконтинентальная баллистическая ракета (МБР) - более 5500 километров
- баллистическая ракета средней дальности (IRBM) - от 3000 до 5500 километров
- баллистическая ракета средней дальности (MRBM) от 1000 до 3000 километров
- баллистическая ракета малой дальности (SRBM) до 1000 километров
На дальности менее 350 км баллистическая ракета никогда не покидает атмосферу Земли. Обратите внимание, что единственные три баллистические ракеты, когда-либо использовавшиеся в бою, были только в категории ближнего действия и содержали обычные взрывчатые вещества. Большинство баллистических ракет, существующих сегодня, предназначены для ношения ядерных боеголовок, хотя ни одна из них еще не использовалась на войне.
Баллистические ракеты используют либо твердое, либо жидкое топливо. Старые ракеты, такие как ракета V2, использовавшаяся нацистской Германией во время Второй мировой войны, и первые баллистические ракеты, созданные США, использовали жидкое топливо. Во многих случаях топливо в баллистической ракете с жидким топливом представляет собой жидкий водород, тогда как окислитель представляет собой жидкий кислород. Эти два должны быть сохранены при криогенных температурах, или они возвращаются в газовую фазу. Во время запуска два газа быстро откачиваются из камер хранения в присутствии искры, которая зажигает смесь и продвигает ракету вперед. Побочным продуктом сжигания топлива является водяной пар.
Жидкие фазы этих водорода и кислорода желательны для ракетостроения из-за их повышенной плотности энергии по сравнению с газовой фазой. Другим положительным моментом является то, что баллистические ракеты с жидкостными двигателями могут по своему желанию приводить в действие дросселирование, выключение или повторный запуск. Недостатком является то, что хранение таких ракет является проблемой, так как топливо требует постоянного охлаждения, чтобы быть готовым к запуску.
Другой разновидностью жидкого топлива являются гиперголические пропелленты. Гиперголические топлива воспламеняются на контакте, не требуя источника воспламенения. Это полезно для частого запуска и перезапуска для применений в космическом маневрировании. Наиболее популярная версия использует монометилгидразин (MMH) для топлива и тетроксид азота (N2O4) для окислителя.
Более современные баллистические ракеты используют твердое топливо, поскольку их легче хранить и обслуживать. Например, в космическом корабле "Шаттл" используются два твердотопливных ускорителя многократного использования, каждый из которых наполнен топливом на 1,1 млн фунтов (453 600 кг). В качестве топлива используется порошкообразный алюминий (16%), железный порошок (0,07%) в качестве катализатора и перхлорат аммония (70%) в качестве окислителя.
Большинство баллистических ракет предназначены для достижения цели в течение 15-30 минут, даже если цель находится на другом конце света. Поскольку они так важны для национальной безопасности, они являются одними из самых тщательно сконструированных машин на планете.