Поиск

Гиперзвуковое маневрирование или как может лететь «Авангард»


После того, как в предыдущем материале мы выяснили, что объявленные 27 Махов гиперзвукового боевого блока «Авангард» ничуть не противоречат законам физики, мне стало интересно, как может выглядеть траектория его полета. Конечно, конкретные характеристики «Авангарда» секретны, но в замечательном космическом симуляторе Orbiter очень тщательно моделируется физика, и там есть фантастический крылатый аппарат Delta-glider, на котором я виртуально вышел на суборбитальную траекторию и совершил перелет «Мыс Канаверал — Байконур», выполняя маневры на гиперзвуке.


Трек перелета

Нагляднее всего перелет можно продемонстрировать в формате видео с комментариями, вот оно:

Но если вам по каким-то причинам неудобно его смотреть, ниже есть краткое описание с иллюстрациями.

Кстати, вы сами можете потренироваться в виртуальных гиперзвуковых полетах — Orbiter легально и бесплатно доступен по ссылке, многофункциональный дисплей Aerobrake MFD скачивается отсюда, мои обучающие материалы по Orbiter тут.

Начальная траектория
Виртуально стартовав со взлетно-посадочной полосы на мысе Канаверал, наш Delta-glider вышел на суборбитальную траекторию, которая проходит недалеко от Байконура. По слухам, «Авангард» выходит на траекторию с низким апоцентром, и это логично — чем ниже апоцентр, тем меньше вертикальная скорость в момент входа в атмосферу и на тем большей высоте можно ее погасить. Скорость в 7 км/с и апоцентр 100 км дают нам невысокую вертикальную скорость и межконтинентальную дальность.

Первый маневр
Войдя в атмосферу, на высоте примерно 80 км мы пройдем район с минимальной скоростью звука, у нас будет почти 25 Махов. Следующая задача — дождаться, пока возникающая подъемная сила обнулит вертикальную скорость и заложить крен, чтобы начать первый маневр.

На высоте 50 км у нас околонулевая вертикальная скорость, и аппарат использует подъемную силу, чтобы оставаться на этой высоте и смещаться в сторону. Атмосфера разрежена, но Delta-glider все равно тормозит, поэтому приходится постепенно уменьшать угол крена, чтобы не начинать снижаться.

Второй маневр
Оказавшись в районе архипелага Новая Земля перекладываем крен с левого на правый. Прицеливаемся пока в сторону от Байконура, потому что у нас есть запас энергии на еще один маневр.

Но здесь мы уже сохраняем постоянный угол крена, из-за чего космоплан начинает двигаться по волнистой траектории вверх/вниз. Компьютер смог бы прицелиться эффективнее, чем мы вручную.

Третий маневр
Оставаясь все еще к северу от Байконура и двигаясь уже совсем в сторону, в последний раз перекладываем крен и начинаем третий маневр, теперь уже прицеливаясь с большей точностью.

Слегка уменьшаем крен, чтобы сначала точно прицелиться в Байконур. Потом еще раз, чтобы пройти южнее и в последний момент заложить вираж с выходом точно к цели и погашением последней оставшейся кинетической энергии.

Все, мы прилетели.

Траектория
Откроем трек полета в Google Earth. Маневры отлично видны.

Все три маневра проводились на большой высоте, вне зоны досягаемости обычного ПВО. А ракета ПРО, которая тратит практически весь запас характеристической скорости в первые секунды, не может менять свою траекторию вслед маневрирующей цели. В отличие от ручного полета, компьютер может часто и в случайные моменты времени менять угол крена, делая траекторию гораздо более непредсказуемой, чем показано в этом простом примере, не теряя высокой точности наведения. Так что «Авангард» действительно будет крайне сложно перехватить.

В качестве эксперимента запущены пуш-уведомления. Нажмите эту кнопку, и вам будет приходить сообщение, когда выйдет мой новый пост.

Я в социальных сетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube

attentioneer.jpg
lozga.livejournal.com

Добавить комментарий