Гиперзвук

Автор Rarog, 31.01.2006 15:12:56

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Ворон

frost_ii какое нам дело до скорости, с которой движется сам объект, а? :)

 Я вам говорил, допустим, мы обнаруживаем ракету на расстоянии 120 км, бог с ним, пусть она летит тоже со скоростью 6 км/с - у нас есть 10 секунд на манёвр.
 Нам надо разойтись с ней на такое расстояние, чтобы зона поражения нас не задела - насколько мы сможем уйти "вбок" зависит только от бокового ускорения.
 Если зона поражения имеет радиус километр и за эти 10 секунд мы не утащимся на этот километр - безразлично, стоим мы на месте, а сама противоракета движется со скоростью 12 км/с или мы движемся со скоростью 6 км/с и она тоже. :)

 Представьте, что вы видите вспышку выстрела пушки и пытаетесь убежать от разрыва снаряда. Ваш успех зависит от ускорения, с которым вы можете отпрыгнуть, хоть вы вообще стоите на месте.

 Что касается целеуказания за горизонтом - дайте хоть один пример наведения ракеты на движущийся объект на дальностях более 100 км. :)

 Да, вы привели "примерный вид траектории" - эту загогулину надо растянуть раз в 1000. :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

frost_ii

Что касается примеров использования системы загоризонтного целеуказания - приведите пример вооружённого конфликта, где была необходимость и возможность его использования.

Ну вот, пожалуй, более-менее подходящий пример...

http://ship.bsu.by/s.asp?id=2187

Ворон

ЦитироватьЧто касается примеров использования системы загоризонтного целеуказания - приведите пример вооружённого конфликта, где была необходимость и возможность его использования.

Ну вот, пожалуй, более-менее подходящий пример...

http://ship.bsu.by/s.asp?id=2187

 Прекрасный пример. :)

 "Шеффилд" разумеется цель, которая может маневрировать с ускорением около единиц g? ;)

 В фолклендском конфликте Экзосеты, которые наводились издалека, но на конечном участке использовали систему самонаведения "глушились" постановкой активных средств радиолокационной защиты. Это при такой-то медленно перемещающейся цели, как корабль.
 "Шеффилду" просто не повезло - посмотрите статистику пусков ПКР Экзосет.
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Ворон

frost_ii поймите, наконец, Относительность Движения. :)

 Вот кто-то стреляет в вас дротиком и вы отпрыгиваете от этого дротика. ;) А теперь представьте, что вы летите навстречу этому дротику с его скоростью - какая разница-то? :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

frost_ii

Вы можете привести в качестве примера вооружённый конфликт, где у противоборствующих сторон имелись системы загоризонтного целеуказания?

Ладно, продолжаем урок классической механики.

Обратим внимание на следующую иллюстрацию

Зелёным - траектория цели, красным - ракеты.

За некоторый момент времени t цель и ракета начинают маневрирование. Естественно - с противоположными целями.  :lol:
Цель сможет уклониться от атаки, если за время t сумеет преодолеть расстояние D
Определим это расстояние.

D = R1 (1 - cos (alpha))

где

alpha = V1 * t / R1 в радианах естественно.

D = R1 (1 - cos (V1 * t / R1))

Цель имеет ограничение по максимальному ускорению a1. Его можно выразить

a1 = V1 ^2 / R1

R1 = V1 ^2 / a1

D = (V1 ^2 / a1) * (1 - cos (V1 * t / (V1 ^2 / a1)))

D = (V1 ^2 / a1) * (1 - cos (a1 * t / V1 ))

Аналогично, для ракеты

D = (V0 ^2 / a0) * (1 - cos (a0 * t / V0 ))

Очевидно, это можно приравнять

(V0 ^2 / a0) * (1 - cos (a0 * t / V0 )) = (V1 ^2 / a1) * (1 - cos (a1 * t / V1 ))

Строго говоря, если цель и ракета обладают мгновенной реакцией, то при t -> 0 можно заменить косинусы разложением в ряд Тейлора, и, отбросив старшие члены, действительно получим

a0 * t^2 / 2=  a1 * t^2 / 2

То есть для поражения цели ракета должна обладать возможностью маневрировать с ускорением равным или большим, чем у цели, что не является запредельным требованием... Это соотношение верно, если ракета поражает цель на встречных курсах.

Однако, в реальной жизни всё гораздо хуже. Реакция не мгновенная, и приходиться цель догонять. Поэтому соотношение ТТХ буде выглядеть иначе (правда это не выводиться из приведённых мной формул ввиду принятых допущений)

V0 ^2 / a0  = V1 ^2 / a1

a1 / a0  = V1 ^2 / V0 ^2

То есть при существенном отличии скоростей цели и ракеты, для гарантированного проажения цели, ракета должна иметь возможность маневрировать с ускорением превышающим максимальное допустимое ускорение цели в квадрат от отношения их скоростей...

Отсюда мораль - если цель успевает сделать разворот, ловить её гораздо труднее, хотя бы она и обладала более низкой скоростью.

Время, за которое цель может развернуться составляет

t  = pi * V1  / a1

То есть, чем больше скорость цели и меньше максимальная эксплуатационная перегрузка, тем больше времени требуется для манёвра.

Если подставить известные числа, то окажется, что экипажу бомбера надо начинать чесаться где-то за 6200 км до системы ПВО...

Ворон

"Отсюда мораль - если цель успевает сделать разворот, ловить её гораздо труднее, хотя бы она и обладала более низкой скоростью."
 Вы знаете, один самолёт во время перехвата всегда старается зайти в хвост другому, не слыхали, а?
 Вы несёте ахинею, которая противоречит практике.

 Кстати, ваш вывод можно сделать без всяких "загогулин" независимо от скоростей сближения - насколько сместится в сторону цель, настолько должен сместиться и перехватчик.
 Совершенно непонятно, что изменится, если вы "зелёную загогулину" вытяните в несколько раз или наоборот. :)

 Кроме того, непонятно, какое отношение эти выкладки имеют к вашим "идеям" - вы собрались сбивать бомбардировщик за сотни-тысячи километров и скорость противоракеты должна быть примерно такой, как его скорость. :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Ворон

Да, кстати, о классической механике. ;)

 Реальность, как известно одинакова во всех инерциальных системах отсчёта.
 Пусть перехватчик и движутся перед началом манёвра относительно земли со скоростями V1 и V2 навстречу друг другу. Согласно рассуждениям frost_ii в системе отсчёта, которая движется относительно земли со скоростью V1+V2 преимущество в манёвре имеет объект со скоростью V1 - он в этой система отсчёта вообще не движется. :)
 А вот в системе отсчёта, которая движется относительно земли со скоростью -V1-V2 преимущество имеет объект со скоростью V2 - в этой системе отсчёта он не движется. :)

 И то и другое не может быть одновременно, потому вывод простейший - нет никакого преимущества, которое зависит от скорости. :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

frost_ii

Манёвры совершаются целью и ракетой со значительными ускорениями, поэтому отсылка к инерциальным системам отсчёта лишена оснований.

"Движение вбок" цели не может представлять собой манёвр уклонения, так как оно парируется таким же "движением вбок" ракеты. Уклониться можно выполнив разворот.

Было показано, что при больших допустимых радиусах разворота (что имеет место при высокой скорости объекта и ограничениях на максимальную эксплуатационную перегрузку), для перехвата не требуется ракета с экстраординарными ТТХ (с перегрузкой 70 g в частности).

Кроме того, было показано, что при указанных условиях, объект не сможет выполнить манёвр уклонения в разумное время и на разумных расстояниях.

Ворон

ЦитироватьМанёвры совершаются целью и ракетой со значительными ускорениями, поэтому отсылка к инерциальным системам отсчёта лишена оснований.

"Движение вбок" цели не может представлять собой манёвр уклонения, так как оно парируется таким же "движением вбок" ракеты. Уклониться можно выполнив разворот.

Было показано, что при больших допустимых радиусах разворота (что имеет место при высокой скорости объекта и ограничениях на максимальную эксплуатационную перегрузку), для перехвата не требуется ракета с экстраординарными ТТХ (с перегрузкой 70 g в частности).

Кроме того, было показано, что при указанных условиях, объект не сможет выполнить манёвр уклонения в разумное время и на разумных расстояниях.

 frost_ii вы первый закон Ньютона в школе изучали, а? ;)
 Вот вы находитесь в системе отсчёта связанной с целью - в ней ракета движется, а вы стоите. :) В этой системе отсчёта вы можете развернуться и полететь назад. :)
 То же самое для системы отсчёта связанной с перехватчиком. :)

 Ваши "радиусы разворота" зависят от той системы отсчёта, в которой вы рисуете свою картинку - они реально не существуют. :)
 Реально существует ускорение с которым цель и перехватчик могут маневрировать по курсу и по дальности. :)
 Вам почему-то взбрело в голову, что цели надо развернуться относительно перехватчика для того, чтобы уклониться - это худшее, что она может сделать, тогда скорость сближения целей будет меньше и реакция, которая требуется от перехватчика - медленнее. :)

 Уклонение вбок ракетой парируется, это да, но с определённой задержкой, в этом вся суть - ракета не успевает отследить положение цели при той же перегрузке.

 Короче, frost_ii, вы ничего смыслите в школьной механике. :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

ДмитрийК

Мне кажется что уважаемые господа Ворон и frost_ii оба правы. Просто в модели Фроста ускорение объекта всегда направлено перпендикулярно текущему вектору скорости и в модели Ворона - всегда перпендикулярно изначальному вектору скорости (оси Х). На самом деле во первых, для приведенных цифр это пофиг, поскольку вектор скорости просто не успеет заметно измениться (можно смело считать cos a = 1, sin a = a). Во вторых ускорение может иметь и продольную составляющую.

А вот формулу V0 ^2 / a0 = V1 ^2 / a1 было бы неплохо прокомментировать, поскольку неясно вообще откуда она взялась и что в ней что обозначает.

frost_ii

То есть, вы хотите привязать инерциальную систему отсчёта к объекту, движущемуся по окружности, и при этом упрекаете меня в незнании школьной механики?

Время реакции современной электроники на изменение положения цели - микросекунды. Основной смысл манёвра уклонения - оставить перехватчик в позиции, в которой для поражения цели ему требуется выполнить манёвр, лежащий за пределами его ТТХ. Простым шараханьем по сторонам это не сделать, тем паче приращение скорости в каждый момент времени при таком манёвре - минимально.

frost_ii

ЦитироватьМне кажется что уважаемые господа Ворон и frost_ii оба правы. Просто в модели Фроста ускорение объекта всегда направлено перпендикулярно текущему вектору скорости и в модели Ворона - всегда перпендикулярно изначальному вектору скорости (оси Х). На самом деле во первых, для приведенных цифр это пофиг, поскольку вектор скорости просто не успеет заметно измениться (можно смело считать cos a = 1, sin a = a). Во вторых ускорение может иметь и продольную составляющую.

А вот формулу V0 ^2 / a0 = V1 ^2 / a1 было бы неплохо прокомментировать, поскольку неясно вообще откуда она взялась и что в ней что обозначает.

А... Это просто.

индексами 0 и 1 я пометил скорость и центростремительное ускорение для ракеты и цели соотвественно.

Максимальное центростремительное ускорение, допустимое для объекта, определяется как В-э квадрат на э-Р. Соответственно, минимальный допустимый радиус разворота равен

R = V^2 / a

Самое сложное, что может позволить себе цель при уклонении - заставить двигаться перехватчик по своему радиусу разворота. В противном случае - перехватчик попросту вылетает из зоны поражения.

Я прекрасно понимаю, что хочет сказать Бродяга. Только из того, что предлагает он, никак не следует невозможность перехвата, а как раз наоборот - делает эту задачу тривиальной.


ЦитироватьНа самом деле во первых, для приведенных цифр это пофиг, поскольку вектор скорости просто не успеет заметно измениться (можно смело считать cos a = 1, sin a = a).
Именно поэтому я и говорю, что увернуться практически нереально, так как цель может себе позволить лишь слегка (относительно масштабов времени и расстояний) отклониться от курса...

Ворон

ЦитироватьТо есть, вы хотите привязать инерциальную систему отсчёта к объекту, движущемуся по окружности, и при этом упрекаете меня в незнании школьной механики?

Время реакции современной электроники на изменение положения цели - микросекунды. Основной смысл манёвра уклонения - оставить перехватчик в позиции, в которой для поражения цели ему требуется выполнить манёвр, лежащий за пределами его ТТХ. Простым шараханьем по сторонам это не сделать, тем паче приращение скорости в каждый момент времени при таком манёвре - минимально.

 Во-первых, он не "по окружности движется" в общем случае. :) По некой кривой - да, причём эта кривая, в случае больших скоростей мало отличается от прямой. :)
 Откуда вы "высосали" эту "свою окружность"? :)
 У объекта есть управляющие ограны, которые позволяют ему получать определённое ускорение в разные стороны, кстати, и по дальности тоже. Вот эти ускорения - реальны, а "окружноссти" зависят от системы отсчёта. :)

 Любезный, система управления это не только микроэлектроника, это ещё и управляющие органы. Вы тут тореодора приводили в пример? ;) - Так вот, если вы паралитик, вы от быка не увернётесь, как быстро бы вы не думали.
 Кстати, противозенитный манёвр это и есть "шараханье" в сторону. :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Ворон

ЦитироватьМне кажется что уважаемые господа Ворон и frost_ii оба правы. Просто в модели Фроста ускорение объекта всегда направлено перпендикулярно текущему вектору скорости и в модели Ворона - всегда перпендикулярно изначальному вектору скорости (оси Х). На самом деле во первых, для приведенных цифр это пофиг, поскольку вектор скорости просто не успеет заметно измениться (можно смело считать cos a = 1, sin a = a). Во вторых ускорение может иметь и продольную составляющую.

А вот формулу V0 ^2 / a0 = V1 ^2 / a1 было бы неплохо прокомментировать, поскольку неясно вообще откуда она взялась и что в ней что обозначает.

 Да плевать как точно направлено ускорение, и как изменится вектор скорости относительно земли.

 Задача перехватчика - сблизиться с целью на расстояние зоны поражения, задача цели - уйти от этого. То, что они сближаются с огромной скоростью только ухудшает ситуацию для перехватчика, у него меньше времени на реакцию.

 Я уже приводил этот пример - представьте, что в вас стреляют из пушки, а вы хотите спастись. Если вы имеете возможность отпрыгнуть на достаточное расстояние за время полёта снаряда, то у вас это получится, если нет, то не получится.
 А теперь представьте, что вы летите на снаряд, а он стоит на месте - что-то изменится?
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Ворон

ЦитироватьИменно поэтому я и говорю, что увернуться практически нереально, так как цель может себе позволить лишь слегка (относительно масштабов времени и расстояний) отклониться от курса...

 Ну да, для цели "одна физика" для перехватчика "другая физика". :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Agent

ЦитироватьЕсть еще одна программа по гиперзвуку, выросшая из HyTech. SED-WR (уже вродь икс назанчили - Х-51)
Двигатель делает P&W на базе GDE. На керосине, но не такой как по HyFly (ракетный), а годный для многоразовых девайсов. Скорее всего SED и HTV в этом пересекаются. Летные испытания по WaveRider начинаются в 2007г
ЗЫ: полное название этой штуки Endothermically Fueled Scramjet Engine Flight Demonstrator (EFSEFD)

P&W испытали GDE2 на 5М
ЦитироватьPratt & Whitney Rocketdyne Completes Mach 5 Testing of World's First Closed-Loop Hydrocarbon-Fueled Hypersonic Propulsion System

CANOGA PARK, Calif., July 27, 2006 – Pratt & Whitney Rocketdyne (PWR), a business unit of United Technologies Corp. [NYSE], has completed testing of its hypersonic Ground Demonstrator Engine No. 2 (GDE-2) at NASA's Langley Research Center in Virginia. This is the first time that a closed-loop hydrocarbon-fueled scramjet propulsion system has been successfully tested at hypersonic conditions.

The PWR GDE-2 produced significant hypersonic data results during several test runs conducted at Mach 5 conditions in the eight-foot High Temperature Tunnel at the Langley Research Center. The engine used standard JP-7 fuel in a closed-loop configuration to both cool engine hardware and fuel the engine's combustor.

"Completing the testing of GDE-2 marks a significant milestone in hypersonic technology," said Mike McKeon, manager of hypersonic programs for PWR. "GDE-2 is a complete propulsion system that contains many of the technologies required to make real world hypersonic propulsion a reality.".....

A government/industry team that includes AFRL, DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), NASA, PWR and The Boeing Company will use technology demonstrated by GDE-2 to develop the propulsion system for the X-51A flight demonstration program, which will begin flight testing in 2008.

Касаемо отличий GDE-2 от GDE-1.


ЦитироватьThis engine will also be fuel-cooled and flight-weight like the GDE-1; however, GDE-2 will feature a fully integrated fuel-system that will introduce control hardware and software, allowing the engine to run as a complete closed-loop system. GDE-2 will incorporate a Full Authority Digital Engine Controller (FADEC) to orchestrate complex fuel controls and transitions.

Fakir

Пытаюсь сообразить, как понимать "Endothermically Fueled"  :roll:

Agent

ЦитироватьПытаюсь сообразить, как понимать "Endothermically Fueled"  :roll:
Керосин используется для охлаждения и перед подачей в камеру еndothermically разлагается на составляющие.

Гость 22

Цитировать
ЦитироватьПытаюсь сообразить, как понимать "Endothermically Fueled"  :roll:
Керосин используется для охлаждения и перед подачей в камеру еndothermically разлагается на составляющие.
Кстати, эту идею американцы переняли от "Аякса" (запатентовано в СССР еще в 80-х годах): через двойную оболочку корпуса, заполненную катализатором, пропускается смесь керосина с водой. Под воздействием высокой температуры и в присутствии катализатора идет эндотермическая каталитическая реакция, которая отбирает у наружной оболочки тепло, охлаждая обшивку. При этом углеводородные цепочки керосина, смешанного с водой, разрываются с образованием водорода и метана.

Таким образом, имеем два плюса:
1. активное охлаждение корпуса
2. двигатель работает не на керосине, хотя аппарат и заправляется им; добиться устойчивого горения водорода и метана в гиперзвуковом потоке значительно легче (по сравнению с керосином). При этом не нужно никакой водородной инфраструктуры.

Старый

Осталась малость - смешать керосин с водой... :)
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер