Новости

КНДР запустил МБР: расчет энергетики ракеты «чайником»

Вчера целый день «эксперты» спорили, к какому классу относится новая северокорейская ракета, испытания которой в ночь на 14 мая завершились полным успехом. В США заявили, что она не «достанет» до их территории. КНДР в свою очередь привели данные траектории: дальность 787 километров, высота 2 111,5 километров и сообщили, что теперь территория США находится у них под прицелом. Так кто же врет? Я решил не доверять «экспертам» и вспомнить школьный курс физики...

Вопросом, что за ракету пустили северокорейы, я озадачился сразу после пуска:

КНДР испытал новую БР: похоже, межконтинентальную

Пока не было точных данных, можно было только гадать. Между тем Пхеньян выложил параметры полета и их уже успел подтвердить премьер-министр Японии, а значит, есть смысл им верить и в своих расчетах я буду отталкиваться именно от них. Цифр вполне достаточно, чтобы, не имея спецзнаний, а лишь багаж советской общеобразовательной школы приблизительно вычислить энергетику ракеты и соответственно ее возможности по «достижению» территории США.

Какая самая важная характеристика баллистической ракеты? Правильно, скорость, которую она смогла сообщить своей  «боевой» нагрузке. Если она окажется выше той, которую развивают БР СД то это звоночек США, если нет, то Сан-Франциско может пока спать спокойно.

Итак, высота 2 111 км 500 м. и дальность 787 км. Что мы можем отсюда вытащить?

Для начала определимся, по какой формуле будем считать. Тут одной не обойтись, так как ракета вначале разгоняется и достигает некоей точки в пространстве, а потом летит по баллистической траектории по инерции. Причем крайне важно найти высоту, на которой окончилась активная часть полета ракеты, и угол под которым она направила БЧ в конце этой фазы полета, так как от этого будет зависеть точность расчета.

Например, если ракета была бы выброшена от поверхности земли единовременным импульсом (как из катапульты) вертикально вверх и достигла бы высоты 2111,5 км, то начальная скорость с которой это было бы проделано (при пренебрежении сопротивлением атмосферы) составляла примерно 6,44 км/с.

V0=2^(2gh)

где, 2^ (корень квадратный)

А если при этом ракета полетела под углом 60 градусов к поверхности Земли, то мы делим это значение на соответствующий и получим значение примерно 7,4 км/с. Как видим, угол пуска также очень важен и просто взять и пренебречь им нельзя.

Сразу оговорюсь, в виду незначительной дальности полета, кривизной поверхности Земли я пока пренебрегаю, так как она не внесет заметного вклада в вычисления и только затруднит расчеты (напомню, я не ракетчик и  не физик, просто любопытный читатель).

 

Ищем угол пуска

Итак, для начала нам надо найти примерный угол под которым ушла в небо северокорейская ракета. Для этого расстояние, которое пролетела ракета делим на два и делим на него высоту полета. Имеем значение тангенса угла =5,37. Соответственно угол составит примерно 800. Так, как синус этого значения равен 0,9848, то предлагаю далее для простоты расчетов им пренебречь.

 

Ищем высоту отделения «нагрузки» и определяем тип ракеты

К сожалению, для данного расчета данных маловато. Нет у нас данных по времени работы ступеней и по их числу. Но есть аналогии. На самом деле тут есть всего два варианта. Известно, что КНДР до сего момента передирала все свои ракеты со старых советских. Посему испытанная ракета может быть либо средней дальности содранная с аналога нашего «Пионера» или чего-то более древнего, либо МБР, содранная с а-ля «Тополя».

В первом случае время разгона будет примерно 120 сек, во втором 180 сек. Я понимаю, что это все приблизительно, но мы для начала должны определиться с типом ракеты а тут большая точность и не нужна. При этом один из вариантов расчета примерно совпадет с данными полета ракеты (он и будет верным), а второй резко будет от них отличаться.

БР СД, отработав в активном участке по вертикальной траектории 120 сек. Должна разогнаться примерно до 4,7-5,0 км/с (по настильной траектории конечно больше, до 5,5 км/с). Значит, высота подъема на активном участке при старте вертикально вверх и равноускоренном движении (выходит примерно 40 м/с2) составит примерно 280-290 км.

Во втором случае скорость ракеты при тех же допусках и начальных условиях составит примерно 6,5 км/с, что даст высоту окончания активного участка  примерно 620-640 км.

Значит, в первом случае имеем грубо 4,8 км/с скорость и высоту отделения 290 км. По инерции в этом случае «нагрузка» поднимется еще на 1170 км, что в сумме составит 1460 км. «Недолет»

Во втором случае при начальной скорости 6,5 км/с и высоте 630 км «нагрузка» поднимется еще на 2150 км. «Перелет».

 

Предварительный вывод и дальнейший более точный расчет

Отсюда вывод. Либо мы имеем дело в очень классной ракетой СД, и  северокорейцы смогли создать шедевр, либо с очень посредственной трехступенчатой ракетой с претензией на межконтинентальность.

Я лично склоняюсь ко второму варианту. Тем более и время полета «изделия» говорит об этом. Вероятно, тяговооруженность ракеты составляет желать лучшего (либо топливо не то, либо движки изначально слабоваты), но это однозначно ракета, которая превосходит по энергетике классические БР СД. Попробуем вычислить ее характеристики.

Если предположить время работы трех ступеней в те же 180 сек, то необходимую нам высоту полета мы получим при среднем ускорении 30 м/с2 и высоты отделения нагрузки в 500 км при скорости 5,5 км/с.

А если ракету запустить не вертикально вверх, а по классической баллистической траектории для межконтиненталок, то при угле тангажа в 20 градусов мы будем иметь конечную скорость активного участка испытанной 14 мая КНДР ракеты примерно 6,5-7 км/с!!!

Реально, где-то 6,7 км/с.

А это вполне себе нормальная энергетика для межконтинентальной дальности. С такой начальной скоростью запущенная 14 мая ракета вполне может пролететь (при 7 км/с и угле тангажа 20 градусов) свыше 10 000 км. Если предположить, что скорость ее будет все-таки 6,7 км/с (что ближе к реальности), то мы получим дальность примерно 8 000-8 500 км.

 

«Нагрузка» и выводы

Остается вопрос нагрузки. Вполне возможно, что ракету 14 мая запустили с пустышкой (для максимального внешнего эффекта). Тогда в случае полновесной «нагрузки» дальность стрельбы будет несколько меньше, но все равно она межконтинентальная. То есть более 5 500 км.

Единственная большая проблема для КНДР состоит в том, что запущенная ими ракета по США довольно легко может быть сбита любой современной американской ПРО, так как ее активный участок полета будет проходить над Японским морем и самой Японией (и даже дальше), что позволяет американцам, пока не очень переживать о своей безопасности. Что они пока и делают…

Загрузка...
Загрузка...