< Serge77 - Моя ракетная мастерская >

СТАРТОВЫЕ РАКЕТНЫЕ УСКОРИТЕЛИ ДЛЯ БПЛА

Преимущества ракетного старта

Не нужно собирать и разбирать катапульту, запуск можно производить с очень короткой направляющей или вообще без направляющей, с места. Например из кузова пикапа или грузовика, остановившись всего на минуту.

Можно запускать залпом, несколько штук за минуту. Известные примеры - Шахед или Хароп.

Запускать можно под большим углом к горизонту или даже вертикально. Значит можно стартовать из окопа, из леса, из городской застройки.

Ракетный двигатель может разогнать до любой скорости, а не до самой минимальной, как на катапульте. Можно сразу разогнаться до крейсерской скорости, а значит можно упростить крыло.

Перегрузка при ракетном старте намного меньше, чем на катапульте, потому что разгон идёт не только на направляющей, но и после схода с неё. Можно разгоняться на 5g, 3g, даже 1,5g, если нужно. За счёт этого можно уменьшить прочность корпуса и облегчить его, повысив массу полезной нагрузки. Но если нужна большая перегрузка, можно сделать большую.

Можно стартовать с гораздо большим весом полезной нагрузки.

Общие замечания

Общее правило - вектор тяги ускорителя должен проходить через центр тяжести связки самолёт-ускоритель.

Если ускорителей два и больше, возникает проблема - есть вероятность, что они запустятся не одновременно, и закончат работу тоже не одновременно. Это может привести к уходу самолёта с курса или кувырканию. Проблему можно решить, но это достаточно сложно, поэтому лучше ставить один ускоритель.

Обычно отработанный ускоритель сбрасывается с самолёта, но это требует надёжного механизма сброса и может привести к попаданию ускорителя в пропеллер (см Видео 4). Очень интересное решение использует израильский Хароп - ускоритель расположен сзади, он встроен в конструкцию самолёта и не сбрасывается. Пропеллер, который тоже находится сзади, запускается в воздухе уже после окончания работы ускорителя. Оставшийся корпус ракетного двигателя практически не добавляет веса самолёту - это всего 1-2 кг для самолёта весом 100 кг.

Выхлоп ракетного двигателя имеет скорость 2000 м/с и температуру 1500 градусов. Ширина факела 20-40 см, длина 1-2 м. Излучение, идущее от факела, может расплавить и обуглить пластик на расстоянии 10-20 см от края факела. Всё это нужно учитывать при проектировании крепления ускорителя к самолёту.

Варианты крепления ракетного ускорителя к самолёту.

Вариант крепления 1

Ускоритель крепится в хвосте самолёта. Это удобно для самолётов с винтом спереди или с турбиной. На ускорителе часто устанавливают стабилизаторы, например здесь решётчатые стабилизаторы (Видео 2):

Так же стартуют все крылатые ракеты, запускаемые с земли, например Нептун.

Хароп с несбрасываемым ускорителем. На Видео 3 слышно, как сначала отрабатывает ракетный двигатель, а потом запускается бензиновый мотор. Во время старта пропеллер зафиксирован в горизонтальном положении, чтобы не попасть в выхлоп ракетного двигателя.

Видно место установки ракетного двигателя:

Если у кого-то есть информация о ракетном двигателе Харопа или его фото, прошу сообщить.

Вариант крепления 2

Ускоритель крепится под самолётом, ближе к хвосту и под наклоном к оси самолёта. Вектор тяги, как всегда, направлен в центр тяжести связки самолёт-ускоритель.

Обратите внимание, что все БПЛА стартуют с места, без направляющей.

Старт этого дрона - на Видео 5

Вариант крепления 3

Ускоритель крепится под самолётом горизонтально, но сопло ракетного двигателя наклонено вниз, чтобы вектор тяги был направлен к ЦТ.

Стартовая установка - никакой направляющей, старт с места.

Старт с места возможен и был реализован для пилотируемого самолета

Иногда и двигатель под углом, и сопло наклонено

Общая проблема вариантов 2 и 3 - вероятность попадания сброшенного ускорителя в расположенный сзади пропеллер. На Видео 4 хорошо заметно, как после сброса ускоритель скользит назад вдоль корпуса самолёта, а не падает вниз.


Видео 1
Иранский БПЛА, старт на 0:30
https://youtu.be/CwnV40NRJWg

Видео 2
Ускоритель с решетчатыми стабилизаторами
https://youtu.be/gplX3YFog_k

Видео 3
Старт Харопа: сначала работает только ускоритель, потом запускается бензиновый мотор
https://youtu.be/9V9mbC-Esmg

Видео 4
Много стартов
На 6:30 видно отделение ускорителя и его скольжение вдоль фюзеляжа самолета
https://youtu.be/TGK-TNGqMZk

Видео 5
хорошо виден старт с места, без направляющей
https://youtu.be/W_uxetM79ko

12.01.2023 Serge77