موشک هایپر سونیک

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2402

سپاس: 3833

جنسیت:

تماس:

موشک هایپر سونیک

پست توسط rohamavation »

این طرح شامل یک موتور موشک سیکل ترکیبی تک با دو حالت کار است حالت تنفس هوا ترکیبی از یک کمپرسور توربو با یک پیش خنک کننده هوای سبک وزن است که درست در پشت مخروط ورودی قرار دارد. در سرعت‌های بالا، این پیش‌کولر هوای داغ و فشرده‌شده با قوچ را خنک می‌کند، که در غیر این صورت به دمایی می‌رسد که موتور نمی‌تواند تحمل کند که منجر به نسبت فشار بسیار بالایی در موتور می‌شود. هوای فشرده متعاقباً وارد محفظه احتراق موشک می شود و در آنجا همراه با هیدروژن مایع ذخیره شده مشتعل می شود. نسبت فشار بالا به موتور این امکان را می دهد که نیروی رانش بالایی را در سرعت ها و ارتفاعات بسیار بالا ارائه دهد. دمای پایین هوا امکان استفاده از آلیاژ سبک را فراهم می‌کند و موتور بسیار سبک وزن را برای رسیدن به مدار ضروری می‌سازد. علاوه بر این، بر خلاف مفهوم توری، پیش خنک کننده SABRE هوا را مایع نمی کند و به آن اجازه می دهد کارآمدتر کار کند
پس از خاموش شدن مخروط ورودی در سرعت 5.14 ماخ و در ارتفاع 28.5 کیلومتری، سیستم به صورت یک موتور موشک با کارایی بالا چرخه بسته ادامه می‌یابد که اکسیژن مایع و هیدروژن مایع را از مخازن سوخت می‌سوزاند و به طور بالقوه اجازه می‌دهد مفهوم هواپیمای فضایی ترکیبی مانند Skylon برای رسیدن به سرعت مداری پس از خروج از جو در یک صعود شیب دار.
موتوری برگرفته از مفهوم SABER به نام Scimitar برای پیشنهاد جت مسافربری مافوق صوت A2 این شرکت برای مطالعه LAPCAT با بودجه اتحادیه اروپا طراحی شده است
همانطور که هوا با سرعت های مافوق صوتصویرت یا مافوق صوت وارد موتور می شود، به دلیل اثرات تراکم، گرمتر از آن می شود که موتور تحمل کند. موتورهای جت که همین مشکل را دارند اما به میزان کمتری، با استفاده از مواد سنگین مس یا نیکل، با کاهش نسبت فشار موتور و با فشار دادن موتور در سرعت های بالاتر برای جلوگیری از ذوب، آن را حل می کنند. با این حال، برای یک هواپیمای فضایی تک مرحله‌ای به مدار (SSTO)، چنین مواد سنگین غیرقابل استفاده هستند و حداکثر نیروی رانش برای قرار دادن مداری در اولین زمان لازم است تا تلفات گرانشی به حداقل برسد. در عوض، با استفاده از یک حلقه گازی خنک کننده هلیوم، SABER به طور چشمگیری هوا را از 1000 درجه سانتیگراد (1830 درجه فارنهایت) به 150- درجه سانتیگراد (238- درجه فارنهایت) در یک مبدل حرارتی ضد جریان خنک می کند در حالی که از مایع شدن هوا یا انسداد ناشی از یخ زدگی جلوگیری می کند. بخار آب. مبدل حرارتی جریان مخالف نیز به هلیوم اجازه می دهد تا در دمای کافی از موتور خارج شود تا پمپ ها و کمپرسورها را برای سوخت هیدروژن مایع و خود سیال کار هلیوم به حرکت درآورد.
نسخه های قبلی پیش خنک کننده ها مانند HOTOL سوخت هیدروژن را مستقیماً از طریق پیش خنک کننده قرار می دادند. SABER یک حلقه خنک کننده هلیوم را بین هوا و سوخت سرد قرار می دهد تا از مشکلات ناشی از شکنندگی هیدروژن در پیش کولر جلوگیری کند.
خنک شدن چشمگیر هوا یک مشکل بالقوه ایجاد کرد: جلوگیری از مسدود شدن پیش خنک کننده از بخار آب منجمد و سایر بخش های هوا ضروری است.
کمپرسور
کمتر از 5 برابر سرعت صوت و 25 کیلومتر ارتفاع، که 20 درصد سرعت و 20 درصد ارتفاع مورد نیاز برای رسیدن به مدار است، هوای خنک شده از پیش کولر به یک توربو کمپرسور اصلاح شده، شبیه به آن ها، وارد می شود. در موتورهای جت معمولی استفاده می شود اما با نسبت فشار غیرعادی بالا کار می کنند که به دلیل دمای پایین هوای ورودی امکان پذیر است. کمپرسور هوای فشرده را در 140 اتمسفر وارد محفظه های احتراق موتورهای اصلی می کند.
در موتورهای جت معمولی، توربو کمپرسور توسط یک توربین گازی که از گازهای احتراق نیرو می گیرد به حرکت در می آید. SABER توربین را با یک حلقه هلیوم به حرکت در می آورد، که انرژی آن توسط گرمای جذب شده در پیش خنک کننده و پیش سوز تامین می شود
حلقه هلیوم
هلیوم داغ از پیش خنک کننده هوا با خنک کردن آن در مبدل حرارتی با سوخت هیدروژن مایع بازیافت می شود. این حلقه یک موتور چرخه برایتون خودراه‌انداز را تشکیل می‌دهد، بخش‌های حیاتی موتور را خنک می‌کند و توربین‌ها را نیرو می‌دهد.[نیازمند منبع] گرما از هوا به هلیوم منتقل می‌شود. این انرژی گرمایی برای تامین انرژی بخش‌های مختلف موتور و تبخیر هیدروژن استفاده می‌شود که سپس در رم جت‌ها سوزانده می‌شود
محفظه های احتراق
محفظه های احتراق در موتور SABER به جای هیدروژن مایع توسط اکسیدان (اکسیژن هوا/مایع) خنک می شوند تا استفاده سیستم از هیدروژن مایع را در مقایسه با سیستم های استوکیومتری کاهش دهد.
نازل ها
کارآمدترین فشار اتمسفر که یک نازل پیشران معمولی در آن کار می کند، توسط هندسه زنگ نازل تنظیم می شود. در حالی که هندسه زنگ معمولی ثابت می ماند، فشار اتمسفر با ارتفاع تغییر می کند و بنابراین نازل هایی که برای عملکرد بالا در جو پایین تر طراحی شده اند، با رسیدن به ارتفاعات بالاتر کارایی خود را از دست می دهند. در موشک های سنتی با استفاده از مراحل متعدد طراحی شده برای فشارهای جوی که با آن مواجه می شوند، بر این مشکل غلبه می شود.
موتور SABER باید در هر دو حالت ارتفاع کم و بالا کار کند. برای اطمینان از کارایی در تمام ارتفاعات، نوعی جابجایی، از نازل Expanding استفاده می شود. ابتدا در ارتفاع کم، پرواز تنفس هوا، زنگ به سمت عقب قرار دارد، به یک محفظه احتراق حلقوی که قسمت بالایی نازل را احاطه کرده است، متصل می شود و با هم یک نازل انحراف انبساط را تشکیل می دهند. هنگامی که SABER بعداً به حالت موشک تبدیل می‌شود، زنگ به جلو حرکت می‌کند و طول زنگ محفظه احتراق داخلی موشک را افزایش می‌دهد و یک نازل بسیار بزرگ‌تر و در ارتفاع بالا برای پرواز کارآمدتر ایجاد می‌کند.تصویر
نازل در حالت موشک
مشعل های دور زدن
اجتناب از مایع شدن، بازده موتور را بهبود می بخشد زیرا آنتروپی کمتری تولید می شود و در نتیجه هیدروژن مایع کمتری خارج می شود. با این حال، خنک کردن هوا به هیدروژن مایع بیشتری نیاز دارد تا بتوان در هسته موتور سوزاند. اضافی از طریق یک سری مشعل به نام "مشعل های رم جت مجرای نشت" که به صورت حلقه ای در اطراف هسته مرکزی قرار گرفته اند خارج می شود. اینها هوای تغذیه می شوند که از پیش خنک کننده دور می زند. این سیستم رمجت بای پس برای کاهش اثرات منفی درگ ناشی از هوا طراحی شده استدر ورودی ها عبور می کند اما به جای ایجاد نیروی رانش به موتور اصلی موشک وارد نمی شود. در سرعت های پایین نسبت حجم هوای ورودی به ورودی به حجمی که کمپرسور می تواند به محفظه احتراق تغذیه کند در بالاترین حد خود قرار دارد و برای حفظ کارایی در این سرعت های پایین، نیاز به تسریع هوای دور زده می باشد. این سیستم را از یک توربورام جت متمایز می کند که در آن اگزوز چرخه توربین برای افزایش جریان هوا برای رم جت استفاده می شود تا به اندازه کافی کارآمد شود تا نقش نیروی محرکه اولیه را به عهده بگیرد.موتور موشکی تنفس هوای سینرژتیک موتورهای واکنش (SABRE) یک نقطه عطف بزرگ را پشت سر گذاشته است، زیرا یکی از اجزای اصلی آن شرایطی معادل با سرعت هوایی 5 ماخ (3704 مایل در ساعت، 5961 کیلومتر در ساعت) را مدیریت می کند. در آزمایش‌های زمینی در بندر هوایی و فضایی کلرادو، پیش خنک‌کننده موتور هیبریدی جریان هوای داغ‌تر و سریع‌تری را نسبت به هر هواپیمای جت قبلی تحمل کرد.
حداکثر سرعت تئوری یک هواپیمای راکتی در جو چقدر است
حد بالایی توسط L/D وسیله نقلیه موشکی و نیروی رانش آن داده می شود.
برای اینکه انحنای زمین را دنبال کند تا در جو بماند، وسیله نقلیه باید با پرواز معکوس نیروی رو به پایین کافی ایجاد کند تا بتواند مسیر پرواز خود را به اندازه ای خم کند که به فضا فرار نکند.
یک ارتفاع عملی برای پرواز به این طریق، ده ها کیلومتر در اتمسفر بالاتر خواهد بود، بنابراین بارهای کششی و گرمایی قابل کنترل باقی می مانند. برای L/D از تقریب ارائه شده توسط دیتریش کوشمان استفاده می کنم (اگر مفید بود با یکی جدیدتر جایگزین کنید):
$\left(\frac{L}{D}\right)_{max}=\frac{4\cdot(Ma+3)}{Ma}$
که منجر به L/D 4 برای ماخ می شود که بسیار بزرگ می شود. به این اثر گرانش را اضافه کنید و حداکثر نیروی رو به پایین شما وزن وسیله نقلیه به اضافه چهار برابر رانش موشک آن است. این نیرو اکنون باید نیروی گریز از مرکز را که از پرواز در ارتفاع ثابت حاصل می شود، متعادل کند:
$\left(\frac{L}{D}\right)_{max}=\frac{4\cdot(Ma+3)}{Ma}$
که در آن REarth شعاع زمین تقریباً 6367 کیلومتر و ساعت ارتفاع پرواز از سطح زمین است. اکنون سرعت پرواز v را حل کنید:
$v=\sqrt{\left(g + 4\cdot\frac{T}{m}\right)\cdot\left(R_{Earth}+h\right)}$
با پرواز در هوای متراکم نزدیک به زمین، نیروی بالابر بسیار زیاد خواهد بود، اما نیروی رانش مورد نیاز نیز خواهد بود. از آنجایی که ارتفاع پرواز در مقایسه با شعاع زمین کوچک است، می توان معادله را با کاهش دقت کمی ساده کرد:
$v=\sqrt{\left(g + 4\cdot\frac{T}{m}\right)\cdot6.400.000 m}$
یک نتیجه دقیق تر اکنون اثر چرخش زمین را اضافه می کند، بنابراین پرواز به سمت شرق در امتداد استوا سرعت پرواز را 464 متر بر ثانیه کاهش می دهد و به همان میزان به سرعت محاسبه شده در بالا هنگام پرواز به سمت غرب اضافه می کند.یک اسکرام جت کارآمدتر از موتور موشک است به همان دو دلیل که همه موتورهای تنفس هوا کارآمدتر از موتورهای موشک (شیمیایی) هستند:
موتورهای موشک شیمیایی باید هم اکسید کننده و هم سوخت خود را حمل کنند، در حالی که موتورهای تنفس هوا فقط باید سوخت خود را حمل کنند و اکسید کننده را از هوا بگیرند. بنابراین، برای جرم / حجم یکسان، آنها می توانند تقریباً دو برابر مقدار انرژی حمل کنند، یا برای همان انرژی مورد نیاز، تقریباً نیمی از پیشرانه را حمل می کنند. (البته به دلیل چگالی ها و نسبت های استوکیومتری متفاوت دقیقاً 2:1 نیست.)
موتورهای موشک باید تمام جرم واکنش خود را با خود حمل کنند، در حالی که موتورهای تنفس هوا به سادگی جرم واکنش را در جلو می مکند و دوباره آن را در عقب به بیرون پرتاب می کنند. این به این معنی است که
برای موتورهای موشک، جرم واکنش محدود است، برای موتورهای تنفس هوا، جرم واکنش بی نهایت است.
برای موتورهای موشک، توده واکنش به ظرفیت بار می خورد، برای موتورهای تنفس هوا، "رایگان" است.
این نکات در مورد همه موتورهای تنفس هوا صدق می کند، نه فقط اسکرام جت ها. موتورهای تنفس هوا، به طور کلی، کارآمدتر از موتورهای موشک شیمیایی هستند: رم جت، اسکرام جت، توربوجت، توربوفن، توربوپراپ، همه آنها.
توجه: من در اینجا فقط موتورهای موشکی شیمیایی را در نظر می‌گیرم، نه موتورهای هسته‌ای حرارتی، شکافت هسته‌ای یا همجوشی هسته‌ای.
در مورد مقایسه بین رم جت و اسکرام جت، به عنوان یک بیانیه کلی، در واقع درست نیست که اسکرام جت ها کارآمدتر از رم جت ها هستند. بستگی به سرعت داره:
زیر 4 ماخ، اسکرام جت ها حتی کار نمی کنند، بنابراین صحبت در مورد کارایی آنها بی معنی است.
بین 4 تا 5 ماخ، رم جت ها کارآمدتر از اسکرام جت هستند.
بین 5 تا 9 ماخ، اسکرام جت ها کارآمدتر از رم جت ها هستند.
بالاتر از 9 ماخ، رم جت ها دیگر کار نمی کنند، بنابراین صحبت در مورد کارایی آنها بی معنی است.
(همه اعداد تقریبی هستند.)
نمودار ISP را از پاسخ پذیرفته شده به سوال مرتبط ببینید آیا کمپرسور در موتورهای جت مورد نیاز است؟ آیا می توان هوا را به داخل توربین کوبید؟ برای جزئیات:اسکرمجت ها از هوای فوق فشرده اتمسفر استفاده می کنند، در حالی که یک موتور موشک، اکسید کننده خود را حمل می کند. این تفاوت اصلی به این معنی است که تمام وزن و حجم مورد نیاز برای اکسید کننده و جرم واکنش در یک موشک، فقط در یک اسکرام جت برای سوخت قابل استفاده است. بنابراین اگر همه یکسان باشند، برد اسکرام جت بزرگتر از برد موشک است.
اما همه چیز برابر نیست: اسکرام جت‌ها فقط می‌توانند با سرعتی بسیار بیشتر از 5 ماخ کار کنند، در حالی که رانش موتور موشک آنی است. حجم کافی را فراهم کنید، و برد تا ماه است، بدون نیاز به هیچ اکسیژنی.
و این تفاوت اصلی است، نه افزایش کارایی که در این پاسخ توضیح داده شده است. اسکرم جت با سرعت فوق العاده ای در جو پرواز می کند و بنابراین می تواند از کنترل های معمولی پرواز برای کنترل مسیر استفاده کند - این در واقع یک موشک کروز است.با توجه به ویژگی‌های سرعت و مانورپذیری، سلاح‌های مافوق صوت به دو نوع مختلف سیستم موشکی تقسیم می‌شوند: موشک‌های کروز مافوق صوت (HCMs) و وسایل نقلیه مافوق صوت (HGVs). HCM ها یک سرعت مافوق صوت (و معمولاً ارتفاع) ثابت نگه می دارند و در تمام طول پروازشان انرژی می گیرند. در مقابل، HGV ها معمولاً بر روی بالای موشک های بالستیک (که اغلب به عنوان یک سیستم بوست-گلاید نامیده می شود) پرتاب می شوند و سپس با سرعت های مافوق صوت از طریق جو به سمت هدف خود می روند. موارد ترکیبی نیز وجود دارند که با هیچ یک از این دسته بندی ها مطابقت ندارند، اما کاوش در آنها خارج از محدوده این پیش زمینه است.مسافتی که یک موشک بالستیک می تواند پرواز کند بستگی به سرعتی دارد که شتاب می گیرد - هر چه سریعتر پرواز کند، درست مانند پرتاب سنگ جلوتر می رود. در مقابل، HCM ها با سرعت (تقریبا) ثابتی حرکت می کنند، که مستقل از دور بودن هدفشان است. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، موشک های بالستیک در فواصل بیش از 600 تا 800 کیلومتر برای HCM هایی که دائماً با سرعت 5 ماخ (بسته به ارتفاع) حرکت می کنند، سریعتر از موشک های مافوق صوت به هدف خود می رسند. برعکس، موشک‌های مافوق صوت در بردهای بیش از 1900 تا 2500 کیلومتر برای HCM‌هایی که دائماً در 8 ماخ حرکت می‌کنند، سریع‌تر به اهداف خود می‌رسند، که در حال حاضر به عنوان حداکثر سرعت ممکن با استفاده از فناوری فعلی دیده می‌شود. این بدان معناست که HCM ها معمولاً بیشتر از موشک های بالستیک برای رسیدن به اهداف دور طول می کشند. از آنجایی که HGV ها معمولاً توسط موشک های بالستیک حمل می شوند، زمان مورد نیاز آنها برای رسیدن به هدف بستگی به مسیری دارد که تقویت کننده در آن پرتاب می شود، مسافت طی شده و مانورهایی که هنگام سر خوردن به سمت هدف انجام می شود.
سرعت، قدرت مانور و ویژگی‌های هر یک از این نوع سامانه‌های موشکی مافوق صوت، آن‌ها را کم و بیش برای مأموریت‌های نظامی خاص مناسب می‌کند و چالش‌هایی را برای سامانه‌های دفاع موشکی ایجاد می‌کند. این همچنین بر تأثیر احتمالی آنها بر ثبات استراتژیک تأثیر می گذارد. با این حال، دستیابی به ویژگی های عملکرد مطلوب اغلب هنگام صحبت در مورد HGV ها و HCM ها مستلزم غلبه بر طیف وسیعی از چالش های فنی مهم است.
زیرسیستم ها و چالش های فناوری برای وسایل نقلیه سرخوردن مافوق صوت
هر HGV، خواه حامل یک محموله معمولی، هسته ای یا بدون محموله سلاح باشد، به گونه ای طراحی شده است که بتواند به طور مستقل مانورهای لازم را برای پرواز دقیق به یک هدف انجام دهد. حسگرها و قابلیت‌های محاسباتی لازم است تا خودرو بتواند درجه خاصی از استقلال را حفظ کند. در نتیجه، یک HGV به بسیاری از زیرسیستم‌های اساسی یکسان (یا حداقل مشابه) نیاز دارد که یک موشک بالستیک به آن نیاز دارد، به استثنای سیستم رانش. از آنجایی که HGV بر روی یک تقویت کننده موشک پرتاب می شود، معمولاً برای سر خوردن به سمت هدف خود در نظر گرفته شده است و نیازی به موتور اصلی ندارد.
زیرسیستم های اصلی HGV عبارتند از:
یک سیستم هدایت و کنترل؛
یک بدنه هوای سبک (با محافظ حرارتی کافی)؛
محموله (برای برخی از ماموریت های محدود، یک HGV به طور بالقوه می تواند تنها بر انرژی جنبشی ضربه تکیه کند)
همانند سیستم های موشکی بالستیک، توسعه و یکپارچه سازی این زیرسیستم ها بسیار دشوار است. به عنوان مثال، سیستم هدایت و کنترل به یک منبع نیرو، یک کامپیوتر، حسگرها و محرک ها نیاز دارد - مانند سطوح کنترل آیرودینامیکی یا رانشگرهای کوچک گاز سرد که امکان انجام مانورها را فراهم می کند. با اضافه کردن کابل ها، پیچ ها، پیچ ها، مهره ها و عناصری که این اجزا در آنجا چسبانده شده اند، tهر HGV در نظر گرفته شده است که در لایه های ضخیم تر جو با سرعت بسیار بالا حرکت کند، بنابراین بار گرمایی عظیمی ایجاد می کند و هوای اطراف آن را یونیزه می کند. این بار حرارتی فشار زیادی را بر بدنه هواپیما وارد می‌کند، که همچنین باید بتواند در برابر هر گونه تنش ایجاد شده توسط مانورهایی که HGV باید اجرا کند، مقاومت کند. همچنین، ابر پلاسمایی تولید شده توسط HGV که با سرعت مافوق صوت حرکت می کند، تشخیص هر چیزی را برای هر نوع سنسوری بسیار سخت می کند، چه رسد به شناسایی و قفل شدن روی یک هدف. بنابراین، HGV باید بدون هیچ کمکی از بیرون دقیقاً بداند که در کجا قرار دارد، بنابراین به حسگرهای اینرسی بسیار دقیق، در میان دیگران، نیاز دارد. چالش های تکنولوژیکی این الزامات با چالش های یک فضاپیما که برای ورود مجدد به جو زمین طراحی شده است قابل مقایسه است. اما به دلیل محدودیت‌های سخت‌تر اندازه و وزن HGVها و همچنین الزامات اضافی ناشی از نقش نظامی آنها، آنها حتی بیشتر خواستار هستند.
طراحی، ساخت و راه اندازی یک HGV قابل اعتماد چالش های بسیاری از جمله دسترسی به فناوری، هزینه های بالای توسعه و الزامات آزمایشی را به همراه دارد.
زیرسیستم ها و چالش های فناوری برای موشک های کروز مافوق صوت
الزامات اساسی برای HCM ها مشابه موارد HGV است، با این تفاوت که سرعت ممکن است کمتر باشد (حتی حداکثر سرعت 8 ماخ هنوز به طور قانع کننده ای نشان داده نشده است). علاوه بر این، HCM ها دارای سیستم های محرکه هستند که برای حفظ سرعت های مافوق صوت در مدت زمان قابل توجهی باید بسیار پیچیده باشند. در حال حاضر، به نظر می رسد که تنها برخی از رم جت های پیشرفته و رام جت های احتراق مافوق صوت (اسکرمجت) قادر به برآوردن این نیازها هستند. پیشرانه مافوق صوت با استفاده از موتورهای تنفس هوا در مسافت های طولانی تر چالش های فنی شدیدی را ایجاد می کند. تاکنون هیچ کشوری سامانه موشکی با استفاده از موتور جت اسکرام جت مستقر نکرده است، اما تحقیق، توسعه و آزمایش ادامه دارد.
همان عناصر اساسی که برای یک HGV مورد نیاز است (البته در طراحی بسیار متفاوت) برای HCM ها نیز با افزودن سیستم محرکه مرتبط است:
یک سیستم هدایت و کنترل؛
یک بدنه هوای سبک (با محافظ حرارتی کافی)؛
یک سیستم محرکه بسیار کارآمد (معمولاً یک اسکرام جت
سیستم‌های انرژی هدایت‌شده، که از لیزر یا فرستنده‌های مایکروویو برای تخریب یک سیستم یا مختل کردن الکترونیک آن استفاده می‌کنند، گزینه‌ای بالقوه برای دفاع در برابر سلاح‌های مافوق صوت هستند.آیا سامانه های دفاع موشکی می توانند موشک های مافوق صوت را متوقف کنند؟
تلاش‌های MDA برای مقابله با تهدیدات مافوق صوت شامل رهگیر فاز سر خوردن (GPI) و حسگر فضایی ردیابی مافوق صوت و بالستیک (HBTSS) است. این تلاش‌ها فناوری‌هایی را نشان می‌دهند که خطرات قابل‌توجهی دارند، اما MDA اقدامات لازم را برای کاهش خطرات و اطمینان از نظارت مناسب وزارت دفاع (DOD) یا مشارکت سهامداران انجام نداده است GPI موشکی است که برای ساقط کردن یک سلاح مافوق صوت در وسط (یا فاز سر خوردن) پروازش طراحی شده است. برخلاف دستورالعمل وزارت دفاع که MDA تلاش خود را با آن هماهنگ کرده است، در زمان بررسی ما، MDA برنامه‌ای برای به دست آوردن یک ارزیابی ریسک فن‌آوری مستقل برای تعیین بلوغ فناوری‌ها قبل از ادامه توسعه نداشت. علاوه بر این، MDA برنامه ای برای به دست آوردن برآورد هزینه مستقل نداشت.
HBTSS مفهومی از حسگرهای فضایی برای ردیابی مسیر پرواز منحصر به فرد یک سلاح مافوق صوت است. با این حال، MDA به اندازه کافی تلاش HBTSS را با آژانس توسعه فضایی وزارت دفاع و نیروی فضایی هماهنگ نکرده است.
البته، اگر هدف در یک خط مستقیم بدون تغییر حرکت کند، از نظر تئوری امکان رسیدن رهگیر به آن وجود دارد، تا زمانی که در مقابل هدف قرار گرفته باشد. دقیقاً به همین دلیل، همه موشک‌های مافوق صوت به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در هر موقعیتی که ممکن است یک رهگیر وجود داشته باشد، حرکات نامنظم انجام دهند.
آیا دلایلی وجود دارد که موشک های مافوق صوت را نمی توان در رادار دید
هیچ دلیلی وجود ندارد که یک موشک مافوق صوت بسته به زاویه مشاهده، شکل و مواد OML مورد استفاده در ساخت، دارای علامت معمولی یا کم قابل مشاهده در رادار باشد. با توجه به مسائل مربوط به گرمایش اصطکاک اتمسفر در طول پرواز با سرعت بیش از 3 ماخ، ساختن یک سلاح مافوق صوت واقعاً مخفی کاری دشوار خواهد بود. گنج بر روی مواد مقاوم در برابر حرارت کم قابل مشاهده.
مشکلات بزرگی که امروزه با سلاح های مافوق صوت با آن مواجه هستیم، دشواری نصب یک دفاع کافی برای ردیابی و کشتن آنها پس از شناسایی است. موشک‌ها به طور کلی دارای سطح مقطع قابل مشاهده بسیار پایینی هستند که از منظر جلویی مشاهده می‌شوند و با داشتن تسلیحات مافوق صوت که 5 تا 20 برابر سریع‌تر از پرتابه‌های معمولی حرکت می‌کنند، این زمان زیادی را برای کارکرد صحیح زنجیر کش باقی نمی‌گذارد. بعلاوه، برخی از انواع سلاح های ضد موشکی موجود، مانند CIWS، و غیره ممکن است نتوانند به طور موثر با یک پرتابه مافوق صوت درگیر شوند و از بین ببرند.
این بدان معنا نیست که سلاح‌های ضدهایپر صوت، تقریباً مطمئناً و در حال توسعه، قادر به انجام این کار در آینده نخواهند بود.رادارهای سیاره ای می توانند اجسامی را که با سرعت نسبی 100 ماخ در فواصل گیگا متری حرکت می کنند، شناسایی کنند. در حالی که یک موشک بسیار کوچکتر است (هم از نظر فیزیکی و هم در مقطع راداری) و کمتر از یک هدف راداری سیاره ای قابل پیش بینی است، مسافت به طور عمده چالش اصلی یک رادار است.
موشک های مافوق صوت مطمئنا در برخی رادارها دیده می شود. آنها را نمی توان در رادارهای ارزان قیمت دید.
موشک های سریعتر زمان موجود برای شناسایی موشک و واکنش به آن را کاهش می دهند. گفتن اینکه تشخیص موشک های مافوق صوت سخت تر است مانند این است که بگوییم شناسایی موشک سخت است زیرا در نزدیکی هدف پرتاب شده است.تصویر
تصویر

نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 2097

سپاس: 93


تماس:

Re: موشک هایپر سونیک

پست توسط MRT »

این موشک ها هایپرسونیک نیستند نوعی کروز محسوب میشوند. موشک هایپرسونیک مثل کلوله شلیک میشود و بعدا سرعت شهاب سنگی دارد. از آلیاژ تنگستن دی سیلیسید استفاده میشود تا در اتمسفر زمین نسوزد.
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

نمایه کاربر
MRT

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۸۶/۴/۲۱ - ۱۸:۱۷


پست: 2097

سپاس: 93


تماس:

Re: موشک هایپر سونیک

پست توسط MRT »

سرعت گرانشی به سرعتی گفته می‌شود که یک شهاب یا آذرگوی بر اثر گرانش یک سیاره یا ستاره، به سمت آن خیز برمی‌دارد. ممکن است در برخی بازگشتهای فضاپیماها به جو زمین، چنین سرعتی مشاهده شود. از این رو به آن سرعت بازگشت نیز گفته می‌شود. ۸۵۰۸ متر بر ثانیه
با توجه به ماده 8 قوانین تالار گفتمان شبكه فیزیك هوپا :

ارايه انديشه‌هاي نو در فيزيك و متافيزيك ، رياضيات مختص فيزيك ، حساب و هندسه دوجيني در وب سايت شخصي :

http://www.ki2100.com



تصویر

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2402

سپاس: 3833

جنسیت:

تماس:

Re: موشک هایپر سونیک

پست توسط rohamavation »

اساساً، همه موشک ها مافوق صوتند یعنی که حداقل پنج برابر سرعت صوت حرکت می کنند. تقریباً هر کلاهکی که از یک موشک رها می شود مایل ها در اتمسفر به این سرعت می رسد و به سمت هدف خود می رود. تکنولوژی جدیدی نیست.تفاوت مهم موشک های ماورای صوتی با موشک های بالستیک در این است که موشک های بالستیک با وجود سرعت مشابه، در ارتفاعی به مراتب بالاتر از آنها پرواز می کنند. به علاوه موشک های بالستیک مسیر دوار مشخصی را می پیمایند و در طول آن چندان دچار تغییر مسیر نمی شوند و این یعنی مسیر حرکت و هدف آنها بسیار قابل پیش بینی است. علاوه بر این، چون موشک های بالستیک در ارتفاع بالاتری پرواز می کنند، راحت تر هم با سیستم های دفاع ضد موشکی شناسایی می شوند. ضمن آنکه موتور راکتی این موشک ها هنگام پرتاب دود و آتش قابل توجهی از خود منتشر می کنند که به راحتی بوسیله ماهواره ها قابل شناسایی هستند. این در حالی است که موشک های تصویرهایپرسونیک عملاً چنین مشکلاتی ندارند و همین موضوع موجب می شود تا به مراتب پنهانکارتر باشند.نوع اول گلایدر هایپرسونیک یا اختصاراً HGV خوانده می شود و نوع دوم موشک های کروز هایپرسونیک یا اختصاراً HCM هستندگلایدر ماورای صوتی، در حقیقت نوعی هواگرد بدون موتور است که برای رسیدن به ارتفاعی بین 40 تا 100 کیلومتری اتمسفر طراحی شده است. خود گلایدر بوسیله یک موشک قاره پیما پرتاب می شود و پس از رها شدن در لبه جو، به سوی هدف خود راهی می شود. به این ترتیب می توان تا آخرین لحظات پرواز گلایدر و پیش از شیرجه به سوی هدف، هدف نهایی آن را محرمانه نگاه داشت. وقتی که موشک به نزدیکی هدف خود رسید، ممکن است همانند موشک های کروز، مانوری احترازی را برای اجتناب از پدافند هوایی انجام دهد و در نهایت خود را به نقطه هدف بکوبد. انتظار می رود که چنین موشکی سرعتی بین 8 تا 20 ماخ داشته باشد.نوع دوم یعنی موشک های کروز ماورای صوتی، از یک بوستر سوخت جامد برای شتاب گیری تا سرعت 4 ماخ کمک می گیرند. وقتی که موشک به سرعت ماورای صوت (فراتر از 5 ماخ) رسید، بوستر از موشک جدا می شود و موتور اسکرمجت (نوعی موتور جت که در سرعت های ماورای صوتی کار می کند) موشک بکار می افتد. به این ترتیب درون جو، موشک به سرعت کروز ماورای صوتی مشخصی می رسد که بیشتر طول پرواز با همین سرعت سپری می شود. این نوع موشک ماورای صوتی در ارتفاعی به مراتب بالاتر از هواپیماها پرواز می کند، اما همچنان ارتفاع پرواز آن از ارتفاع پرواز گلایدرهای ماورای صوتی یا موشک های بالستیک کمتر است، چون برای پرواز و استفاده از موتورهای اسکرمجت خود همچنان به هوا نیاز دارد.همه موشک‌های بالستیک قاره‌پیما از نوع فراصوت هستند و حداکثر به سرعت 24,140 کیلومتر بر ساعت می‌رسندجنگ‌افزارهای فراصوت به‌جز موشک‌های بالستیک قاره‌پیما سه نوع دارند: ایروبالستیک، تصویرپرنده‌های هواسُر و موشک‌های کروز. سامانه‌های ایروبالستیک فراصوت از هواپیماها رها می‌شوند و با استفاده از راکت‌ها به سرعت فراصوت می‌رسند. سامانه‌ای که روسیه برای حمله به اوکراین استفاده کرده «کینژال» نام دارد و یک موشک ایروبالستیک استموشک‌های کروز فراصوت با کمک راکت به سرعتی بالاتر از سرعت حرکت صوت می‌رسند و بعد با استفاده از موتوری موسوم به «اسکرم‌جت» این سرعت را حفظ می‌کنند. از آن‌جایی که این موشک‌ها هوا را به داخل موتور خود می‌کشانند، نسبت به پرنده‌های هواسر به راکت‌های پرتابی کوچک‌تری نیاز دارند،پس توصیف یک وسیله نقلیه به عنوان مافوق صوت به این معنی است که آن بسیار سریعتر از سرعت صوت پرواز می کند، یعنی 761 مایل در ساعت (1225 کیلومتر در ساعت) در سطح دریا و 663 مایل در ساعت (1067 کیلومتر در ساعت) در 35000 فوت (10668 متر) جایی که جت های مسافربری پرواز می کنند. . جت های مسافربری با سرعتی کمتر از 600 مایل در ساعت (966 کیلومتر در ساعت) حرکت می کنند، در حالی که سیستم های مافوق صوت با سرعت 3500 مایل در ساعت (5633 کیلومتر در ساعت) - حدود 1 مایل (1.6 کیلومتر) در ثانیه - و بالاتر عمل می کنند.موشک های مافوق صوت در جو پرواز می کنند و تا زمان برخورد قابل مانور می مانند و دفاع از آنها را بسیار سخت تر می کند. و از آنجایی که آنها در جو پرواز می کنند، از هوای اتمسفر برای احتراق استفاده می کنند.
مزایای اصلی موتورهای موشک:
آنها برای حفظ احتراق به هوا نیاز ندارند، بنابراین می توانند مسیرهایی را طی کنند که آنها را به خارج از جو می برد و در عین حال نیروی رانش را فراهم می کند.
از آنجایی که آنها همه چیز مورد نیاز خود را در عرشه حمل می کنند، می توان آنها را عملاً از همه جا پرتاب کرد، حتی از زیردریایی ها.
عیب اصلی موتورهای موشک:
آنها باید اکسید کننده خود را حمل کنند و در نتیجه حداکثر وزن سوخت را کاهش دهند.
راکت‌های دوربرد باید چندین مرحله را به کار گیرند، قطعاتی از وزن خالی بدنه را با موتورهای خود به بیرون پرتاب کنند و با موتورهای دیگر به پرواز ادامه دهند.تصویر
موشک های مافوق صوت فقط نیاز به حمل سوخت و محموله دارند که با هوا اکسید می شوند و به عنوان توده واکنش نیز استفاده می شود. بدون نیاز به بیرون انداختن قطعاتی از ساختار آن با موتورهای کاملاً کارآمد و استفاده از بال برای ایجاد سطوح بالابر و کنترل پرواز برای کنترل مسیر پرواز درست مانند یک هواپیما. اما پرتاب آنها یک مشکل است: آنها با سرعتی بیشتر از 5 ماخ پرواز می کنند توسط جت های اسکرام جت که نمی توانند مانند موشک ها از حالت سکون کار کنند. بنابراین آنها باید با یک موشک یا از یک هواپیما، ترجیحاً یک هواپیمای واقعا سریع پرتاب شوند.
آیا صرفه جویی در مصرف سوخت تنها دلیل عدم استفاده از موتورهای موشکی در موشک های مافوق صوت است؟
این دلیل اصلی است، بله. در حالی که به طور انحصاری در اتمسفر پرواز می کنید، منطقی نیست که از مقدار نامحدود جرم واکنش هوای جو برای احتراق استفاده نکنید.
و چرا موشک های موتور موشک در مقایسه با موشک های اسکرام جت نسبتا کند هستند؟ از نظر تئوری، موتورهای موشک می توانند نیروی رانش بیش از اندازه کافی برای سرعت 24 ماخ تولید کنند؟
چه راکتی باشد و چه با راکت، موشک هنگام پرواز در اتمسفر گرم می شود و بنابراین محدودیت هایی برای حداکثر سرعت قابل دستیابی وجود دارد. یک موشک راکتی قطعا می تواند به سرعت یک موشک مافوق صوت برسد، هیچ چیز کندی در آنها وجود ندارد.تفاوت بین یک وسیله نقلیه بازگشتی قابل مانور (MARV) و وسایل نقلیه فعلی Hypersonic Glide چیست؟
MARV ها معمولاً در مرحله پایانی یک مسیر بالستیک مورد استفاده قرار می گیرند.
HGV ها معمولاً از جو بالایی برای پرش و سر خوردن استفاده می کنند.
موشک های کروز مافوق صوت می توانند از موارد فوق استفاده کنند یا می توانند در ارتفاعات پایین تر با استفاده از پیشرانه خود به جای سر خوردن حرکت کنند.
MARV ها قابل مانور هستند اما به دلیل فازی که در آن استفاده می شوند، ردپای و برد محدودی دارند.
HGVها از این جهت که می توانند در محدوده متقاطع حرکت کنند، در فواصل بسیار دورتر به چپ و راست بپیچند، و در مسیر پروازی غیرقابل پیش بینی که سیستم های هشدار اولیه و سیستم های دفاعی سنتی را شکست می دهد، توانایی بیشتری نسبت به MARV دارند.تصویر
در نهایت، HGV/HCM بسیار قابل مانور هستند و می توانند برد و ردپای مسیر پروازی موجود را بسیار فراتر از یک MARV معمولی گسترش دهند.HGV ها در بیشتر پرواز خود گلایدرهای بدون نیرو هستند.این است که ردیابی HGV ها دشوار است - با رادارهای هشدار زودهنگام فعلی که برای موشک های بالستیک ورودی بهینه شده اند. در همین حال، در حالی که ماهواره‌های هشداردهنده موشک‌های فروسرخ در GEO برای شناسایی ستون بزرگ پرتاب موشک و موشک در مرحله تقویت بهینه شده‌اند،توانایی HGV برای مانور هنگام فرود در هوای غلیظ تر و ضخیم تر به آن امکان می دهد دقیق تر و غیرقابل پیش بینی باشد. هنگامی که بال‌های وسیله نقلیه با رسیدن به قسمت‌های بالایی جو شروع به تولید بالابر می‌کنند، توانایی غلتیدن و مانور را به دست می‌آورد. این بدان معناست که می‌تواند مسیر حرکت خود را تغییر دهد تا هدفی متفاوت از مدار مورد نظر خود را هدف قرار دهد یا از یک موشک ضد بالستیک فرار کند.
یک HGV همچنین می‌تواند از قابلیت مانور خود برای افزایش برد خود استفاده کند: با بالا کشیدن در هنگام ورود مجدد، می‌تواند مجدداً از جو در یک مسیر بالستیک خارج شود، از بالای جو پرش کرده و دوباره وارد هزاران مایل دورتر شود.تصویر
تصویر

ارسال پست