Подводные ракеты

Одновременно во всех развитых странах интенсивно проводились работы по совершенствованию торпедного оружия, что привело к значительному увеличению дальности хода и усовершенствованию акустических головок самонаведения. Однако эти достижения в значительной степени обесценивались все возрастающей скоростью подводных лодок, в то время как скорость движения новых поколений торпед практически не могла быть увеличена в силу принципиальных физических ограничений движения тел в воде в режиме сплошного обтекания.

В 50-70-х годах в Советском Союзе впервые в мире создан принципиально новый вид оружия, не имеющий аналогов и прототипов за рубежом, - скоростные подводные кавитирующие ракеты. Его новизна заключается в движении под водой в режиме развитой кавитации (отрывного обтекания), когда основная часть корпуса ракеты охвачена парогазовой полостью-каверной. При этом резко снижается гидродинамическое сопротивление и достигается высокая скорость подводного движения ракеты, в 3-5 раз превышающая скорость обычных торпед, движущихся в режиме сплошного (безотрывного) обтекания. Достижения в области высокоскоростного подводного движения ракет прежде всего обусловлены фундаментальными исследованиями неуправляемого движения тел в режиме развитой кавитации, взаимодействия реактивной струи (газовой, газожидкостной, водяной) с каверной, длительного устойчивого управляемого движения при кавитационном обтекании тела.

Эти работы были начаты еще в конце 40-х годов в филиале ЦАГИ под руководством академика Л.И.Седова, учеными ВМФ, в том числе Г.В.Логвиновичем, который возглавил научное руководство разработкой теории и прикладных вопросов гидродинамики развитых кавитационных течений применительно к кавитирующим ракетам.

При создании и разработке скоростных подводных ракет отечественными учеными и конструкторами были найдены уникальные теоретические, экспериментальные и конструкторские решения прежде всего по обоснованию гидродинамических схем кавитирующих ракет с подводными органами управления изменяемой геометрии, выполняющими функции образования каверны и управления движением ракеты на участках сплошного, смешанного и кавитационного обтекания.

Для достижения высоких технических характеристик ракет, имеющих скорости движения под водой свыше 100м/с (200уз.), необходимо обеспечить не только многократное снижение сопротивления движению, но и создание высокоэффективного реактивного двигателя (энергосиловой установки) на экологически чистом, безопасном в эксплуатации энергоемком топливе, а также системы управления, органов управления и стабилизации.

Наиболее полно отвечал всем требованиям в качестве энергосиловой установки прямоточный гидрореактивный двигатель на гидрореагирующем топливе. Удельный импульс такого двигателя в 2,5-3 раза выше, чем у известных ракетных двигателей: за счет использования забортной воды в качестве рабочего тела и окислителя, а в качестве топлива - гидрореагирующих металлов.

Работы по созданию такого уникального двигателя были начаты в 60-х годах по инициативе и под руководством лауреата Государственной премии М.С.Меркулова и завершены в 70-х годах под руководством лауреата Ленинской премии Е.Д.Ракова. Одновременно для этого двигателя разрабатывались единственные в своем роде твердые гидрореагирующие топлива на основе легких металлов, а также конструкция зарядов большой массы и технология их изготовления. Под руководством лауреата Ленинской премии И.М.Сафонова была создана автономная система управления, имеющая переменную структуру и использующая принципиально новый способ управления подводным ходом ракеты по глубине, обусловленный наличием каверны.

При движении ракеты со скоростью 200уз и более возникают значительные гидродинамические нагрузки на ее корпус, вызывающие, в свою очередь, вибрационные нагрузки на элементы конструкции корпуса и ее аппаратуру управления.

Перейти на страницу: 1 2 3

Другое по технологическим наукам

Создатель уникальной шаболовской радиобашни
Среди образцов отечественного инженерного искусства особое место занимает Шуховская (как ее часто называют) радиобашня на Шаболовке, уже многие десятилетия украшающая архитектурный ансамбль Москвы. Стройное, устремленное ввысь, будто невесомое, металлическое сооружение, высотой более 150 м хор ...