И ОПЯТЬ ПРО "БУЛАВУ"

[mahor11]

Если бы ты изучал кинетический нагрев хотя бы в ПТУ ты бы не молол всей той чепухи которую намолол.

Обоснуйте причину нагрева ББ на скорости 20 км\сек без словесного поноса.

[mahor11]

  Для оценки аэродинамического нагрева в верхних слоях атмосферы годится формула , где  — тепловой поток Вт/кв.м,  — скорость,  — плотность воздуха,  — угол между вектором скорости потока и нормалью к поверхности, которую он обтекает. Для БЧ в форме конуса с углом при вершине 30 град  град и

            (1) 

   Определить плотность атмосферы поможет калькулятор http://www.digitaldutch.com/atmoscalc/. Так на высоте 35 км плотность , на 30 км , а на 20 км  кг/куб.м. Для оценки величины  между отметками 35 и 20 км можно принять в качестве средней  кг/куб.м. Диапазон высот выбран из соображений применимости формулы (1) (только в разреженной атмосфере). Это — малая часть «воздушной подушки», в которую на скорости выше 7 км/сек врежется БЧ. Однако слоя в 20 - 35 км  достаточно, чтобы оценить аэродинамические эффекты.

    Из (1) при  м/сек получим тепловой поток в 1 ГВт (!) на кв.м поверхности БЧ. Время снижения с высоты 35 до 20 км составит 13.2 сек, за это время каждый кв.см поверхности получит 1.3 МДж тепла. Этого хватит, чтобы расплавить и испарить вольфрамовую обшивку с толщиной 13 см! При диаметре основания конуса в 1 м такая оболочка весила бы 7.5 тонн, однако вся БЧ «Тополя-М» весит чуть больше тонны. Но самое интересное начнется в тропосфере (ниже 10 км), где плотность воздуха достигнет 0.4 и почти линейно возрастет до 1.2 кг/куб.м у поверхности Земли. Этот этап полета будет длиться 8.6 сек и очевидно, что поток тепла увеличится на порядок. Можно с уверенностью утверждать, что никакая разумная теплозащита, будь то графитовая или керамическая, и в том числе абляционное покрытие не спасет БЧ от чудовищного перегрева. 

    Для траектории Минитмен-3 ситуация с нагревом выглядит менее драматичной. А именно, ниже 10 км БЧ будет находиться 4.3 сек, а время снижения от 35 до 20 км сократилось до 6.6 сек. И все равно при  м/сек и  получим из (1) оценку потока тепла в 890 МВт на кв.м поверхности БЧ только на этом участке траектории! Но аэродинамический нагрев начнется выше 50 км и даже там будет настолько серьезным, что за время снижения с 50 до 35 км (6.6 сек) количество тепла на кв.см поверхности превысит 30 КДж. Это — оценка стойкости термически защищенных БЧ от поражения лазерным оружием, которая применялась в СССР при анализе «Звездных войн» (СОИ).

Пучок разделившихся боеголовок проходит через облака.

   Но что позволяет БЧ Минитмена-3 и других «классических» МБР достигать хотя бы границы тропосферы, не сгорая полностью в стратосфере, как метеор? Ответ: аэродинамическое торможение, которое начнется ниже отметки в 100 км. Для этого некоторые БЧ перед входом в атмосферу разворачиваются основанием конуса в направлении полета, а другие имеют затупленные носовые наконечники. В обоих случаях перед БЧ формируется скачок давления, который служит своего рода щитом и препятствует обтеканию потоком, что значительно уменьшает нагрев.

    Но в результате БЧ сбрасывает скорость до примерно 3 км/сек при входе в тропосферу. Из формулы (1) при  м/сек и  кг/куб.м получим тепловой поток в 70 МВт на кв.м поверхности БЧ. При такой скорости время снижения с 35 до 20 км составило бы 15.3 сек, так что каждый кв.см поверхности получил бы не меньше 100 КДж тепла. Это очень сильный нагрев, но от него БЧ спасают теплозащитные покрытия из графита, тефлона, углепластика и т.д.. Таким образом, единственным способом избежать судьбы метеора является аэродинамическое торможение БЧ до в 2.5 — 3 раза меньшей скорости (после чего она все равно горит в полете, но успевает сработать).  

      Итак БЧ, имеющая достаточно отвесную траекторию, при входе в плотные слои атмосферы работает в экстремальном режиме с точки зрения аэродинамического нагрева. Самые грозные МБР типа МХ или SS-18 выводят свои боеголовки на траектории с несколько меньшим апогеем (~ 850 км), Однако, как мы видели, пологая траектория с апогеем 500 км почти в два раза увеличивает время пребывания БЧ в плотных слоях атмосферы, чем значительно осложняет  задачу ее тепловой защиты. При этом выигрыш во времени достижения цели на удалении 10 000 км для такой БЧ составит всего лишь 3 минуты, что вряд ли оправдает дополнительные сложности с теплозащитой. При этом следует заметить, что из-за существенно большего времени полета в плотных слоях атмосферы такая БЧ быстрей лишится «свиты» из ложных целей и источников помех, которые отстанут от нее за счет намного меньшей массы. Это облегчит задачу селекции цели для ПРО.

    Что касается настильной траектории «Тополя-М», которая проходит чуть ли не параллельно земной поверхности на высоте 200 — 250 км, то это бред, придуманный журналистами. Предельный случай такой траектории получается  в MathCad-е при начальных скорости  км/сек и угле тангажа  град, и выглядит это вот как:  

      Такой полет на дальность 10 000 км продлится 22 минуты, если аэродинамика не внесет свои коррективы. А она внесет их обязательно! По этой траектории БЧ будет лететь ниже 50 км дольше 3-х минут. Даже если принять плотность (как на высоте 50 км), то из формулы (1) за  3 мин получится 

1 МДж тепла на кв.см поверхности. На самом деле эта оценка будет на 1 — 2 порядка больше, т.к. плотность воздуха возрастает.

   Вместе с тем ясно, что работа сил трения пойдет на уменьшение кинетической энергии БЧ, большая часть которой трансформируется в тепло. Поэтому можно грубо оценить снижение скорости БЧ за эти 3 минуты, как , где  — количество тепла. Cчитая площадь боковой поверхности конуса 3 кв.м, получим  км/сек!

 Этот результат не точен, но он ясно показывает, что если БЧ не сгорит от аэродинамического трения, то резко снизит скорость и не долетит до цели тысячи километров. Настильная траектория «Тополя-М» — это пропагандистский миф. 

Дмитрий Зотьев

источник : http://extremal-mechanics.org/archives/9573

[Дмитрий В.]

mahor11 пишет:

Если бы ты изучал кинетический нагрев хотя бы в ПТУ ты бы не молол всей той чепухи которую намолол.

Обоснуйте причину нагрева ББ на скорости 20 км\сек без словесного поноса.

А такие есть?

[ZOOR]

mahor11 пишет:
Настильная траектория «Тополя-М» — это пропагандистский миф.
 Дмитрий Зотьев

Ну, как-бэ настильной траекторией обладает не сам Т-М, а его БО (боевое оснащение)
И если оно птичками укомплектовано, то
Почему бы нет? (с)

[m-s Gelezniak]

Дмитрий В. пишет:

mahor11

пишет:

Если бы ты изучал кинетический нагрев хотя бы в ПТУ ты бы не молол всей той чепухи которую намолол.

Обоснуйте причину нагрева ББ на скорости 20 км\сек без словесного поноса.

А такие есть?

Продположим что есть.

[Старый]

mahor11 пишет:  Обоснуйте причину нагрева ББ на скорости 20 км\сек без словесного поноса.

Кинетический нагрев. Разве я первые два раза не ясно сказал?

[Дмитрий В.]

m-s Gelezniak пишет: Продположим что есть.

Удар с Марса? Или с Юпитера?

[m-s Gelezniak]

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет: Продположим что есть.

Удар с Марса? Или с Юпитера?

Нет, но такое может быть.  

[m-s Gelezniak]

Саныч, рассматривай это как один из вариантов преодоления ПРО третьего эшелона.

[Дмитрий В.]

m-s Gelezniak пишет:

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет: Продположим что есть.

Удар с Марса? Или с Юпитера?

Нет, но такое может быть.

Попробуй прикинь МБР с ХС примерно 22000 м/с.

[m-s Gelezniak]

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет:

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет: Продположим что есть.

Удар с Марса? Или с Юпитера?

Нет, но такое может быть.

Попробуй прикинь МБР с ХС примерно 22000 м/с.

Индивидуальный блок доразгона головы. Много там надо?

[Сергей]

Дмитрий В. пишет:

mahor11 пишет:

Если бы ты изучал кинетический нагрев хотя бы в ПТУ ты бы не молол всей той чепухи которую намолол.

Обоснуйте причину нагрева ББ на скорости 20 км\сек без словесного поноса.

А такие есть?  

на скорости 20 км\сек.... круто - не видел, не слышал, не знаю..  

ZOOR пишет:

mahor11 пишет:
Настильная траектория «Тополя-М» — это пропагандистский миф.
 Дмитрий Зотьев

Ну, как-бэ настильной траекторией обладает не сам Т-М, а его БО (боевое оснащение)
И если оно птичками укомплектовано, то
Почему бы нет? (с)

Птичек не трожьте. Попадались материалы по расчету настильных траекторий МБР, БРСД - сложный алгоритм управления вектором тяги на АУТ, пауз между включениями движков ступеней + использование или движков доводочной ступени, или движков ББ. Все реально, но задача оптимизационная, зависит и от дальности, времени полета до цели и т.д. Математики много, разбираться долго. И вполне решается без птичек. И лучше всего при использовании маневрирующих ББ ИН. Расчеты Дмитрия Зотьева слишком далеки от реальности, что естественно, сведения то о ББ секретные, поэтому и модель у него простая.

[Дмитрий В.]

m-s Gelezniak пишет:

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет:

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет: Продположим что есть.

Удар с Марса? Или с Юпитера?

Нет, но такое может быть.

Попробуй прикинь МБР с ХС примерно 22000 м/с.

Индивидуальный блок доразгона головы. Много там надо?

Ну, прикинь, какой блок может быть. Если ХС МБР с дальностью 10000 км примерно 8300 м/с. Т.е. надо обеспечить прирост ХС около 14 км/с. Здесь уже нужен 2-3-хступенчатый блок доразгона.

[m-s Gelezniak]

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет:

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет:

Дмитрий В. пишет:

m-s Gelezniak

пишет: Продположим что есть.

Удар с Марса? Или с Юпитера?

Нет, но такое может быть.

Попробуй прикинь МБР с ХС примерно 22000 м/с.

Индивидуальный блок доразгона головы. Много там надо?

Ну, прикинь, какой блок может быть. Если ХС МБР с дальностью 10000 км примерно 8300 м/с. Т.е. надо обеспечить прирост ХС около 14 км/с. Здесь уже нужен 2-3-хступенчатый блок доразгона.

Для головы в 180 (примерно ) кг ?

[Старый]

m-s Gelezniak пишет: 
Для головы в 180 (примерно    ) кг ?

Какая у нас ХС была у Новых Горизонтов?
 А у Гелиосов?

[m-s Gelezniak]

К тому же голова на нисходящеи участке может набрать и больше круговой важен вектор. И грав потери уже работают в плюс.

[m-s Gelezniak]

Старый пишет:

m-s Gelezniak

пишет:
Для головы в 180 (примерно    

А у Гелиосов?

А пофиг. См выше.

[Старый]

m-s Gelezniak пишет:

Старый пишет:

m-s Gelezniak

пишет:
Для головы в 180 (примерно    

А у Гелиосов?

А пофиг. См выше.

Там просто пятиступенчатый Титан-3Е стартовой массой 700 тонн разогнал примерно до этой скорости станции массой 370 кг.

[m-s Gelezniak]

Народ вы просто забываете что круговая орбитальная это вообщето средняя скорость в апогее и перигее скорость и выше и ниже средней круговой.

[m-s Gelezniak]

Старый пишет:

m-s Gelezniak

пишет:

Старый пишет:

m-s Gelezniak

пишет:
Для головы в 180 (примерно

А у Гелиосов?

А пофиг. См выше.

Там просто пятиступенчатый Титан-3Е стартовой массой 700 тонн разогнал примерно до этой скорости станции массой 370 кг.

Я рад за него.