Северна Корея пусна междуконтинентална балистична ракета, изчисляваща енергията на ракетата с "чайник", Наистина
Вчера цял ден "експертите" спореха от кой клас е новата севернокорейска ракета, чиито изпитания в нощта на 14 май завършиха с пълен успех. Съединените щати казаха, че няма да "достигне" до тяхна територия. КНДР на свой ред предостави данни за траекторията: обхват от 787 километра, надморска височина от 2111,5 километра и съобщи, че сега територията на Съединените щати е под техните оръжия. И така, кой лъже? Реших да не вярвам на "експертите" и си спомних училищния курс по физика.
Въпросът какъв вид ракета изстреляха севернокорейците, бях озадачен веднага след изстрелването:
Въпреки че нямаше точни данни, можеше само да се гадае. Междувременно Пхенян изложи параметрите на полета и премиерът на Япония вече успя да ги потвърди, което означава, че има смисъл да им се вярва и в изчисленията си ще изхождам от тях. Цифрите са напълно достатъчни, за да може, без специални познания, а само багажа на съветското общообразователно училище, приблизително да се изчисли енергията на ракетата и съответно способността й да „достигне“ до САЩ.
Коя е най-важната характеристика на една балистична ракета? Точно така, скоростта, която тя успя да предаде на своя „боен“ товар. Ако се окаже по-висока от разработената от BR SD, то това е сигнал за събуждане за САЩ, ако не, то Сан Франциско може да спи спокойно засега.
И така, височината е 2111 км 500 м, а обхватът е 787 км. Какво можем да измъкнем от тук?
Първо, нека решим каква формула ще използваме. Тук не може да се направи, тъй като ракетата първо се ускорява и достига определена точка в пространството, а след това лети по балистична траектория по инерция. Освен това е изключително важно да се намери височината, на която е завършила активната част от полета на ракетата, и ъгълът, под който е насочила бойната глава в края на тази фаза на полета, така чекак това ще повлияе на точността на изчислението.
Например, ако една ракета бъде хвърлена вертикално нагоре от земната повърхност с единичен импулс (като от катапулт) и достигне височина от 2111,5 km, тогава първоначалната скорост, с която това ще бъде направено (без да се взема предвид атмосферното съпротивление), е приблизително 6,44 km / s.
където, 2^ (корен квадратен)
И ако в същото време ракетата летеше под ъгъл от 60 градуса спрямо повърхността на Земята, тогава разделяме тази стойност на съответната и получаваме стойност от приблизително 7,4 km / s. Както можете да видите, ъгълът на изстрелване също е много важен и не можете просто да го вземете и да го пренебрегнете.
Веднага ще направя резервация, с оглед на незначителния обхват на полета, все още пренебрегвам кривината на земната повърхност, тъй като няма да допринесе значително за изчисленията и само ще усложни изчисленията (напомням ви, че не съм ракетен учен или физик, просто любопитен читател).
Търсете ъгъл на изстрелване
И така, първо трябва да намерим приблизителния ъгъл, под който севернокорейската ракета е влязла в небето. За целта разделяме разстоянието, което е прелетяла ракетата, на две и разделяме на него височината на полета. Имаме стойността на тангенса на ъгъла = 5,37. Съответно ъгълът ще бъде приблизително 80 0 . Тъй като синусът на тази стойност е 0,9848, предлагам да го пренебрегнем допълнително за опростяване на изчисленията.
Търсим височината на "товарното" отделение и определяме вида на ракетата
За съжаление няма достатъчно данни за това изчисление. Нямаме данни за времето на действие на стъпалата и техния брой. Но има аналогии. Всъщност тук има само две възможности. Известно е, че КНДР досега къса всичките си ракети от старите съветски. Следователно тестваната ракета може да бъде или ракета със среден обсег, извадена от аналог на нашия Пионер или нещо по-древно, или междуконтинентална балистична ракета, изтръгната от а ла Топол.
В първия случайвремето за ускорение ще бъде приблизително 120 сек, през второто 180 сек. Разбирам, че всичко това е приблизително, но първо трябва да вземем решение за вида на ракетата и тук не е необходима голяма точност. В този случай една от опциите за изчисление приблизително ще съвпадне с данните за полета на ракетата (ще бъде правилна), а втората ще се различава рязко от тях.
БР СД, работейки в активния участък по вертикална траектория за 120 секунди. Трябва да ускори до около 4,7-5,0 km / s (на равна траектория, разбира се, повече, до 5,5 km / s). Това означава, че височината на изкачване в активния участък при старт вертикално нагоре и с равномерно ускорено движение (излиза около 40 m / s 2) ще бъде приблизително 280-290 km.
Във втория случай скоростта на ракетата със същите допуски и начални условия ще бъде приблизително 6,5 km/s, което ще даде височина на края на активния участък от приблизително 620-640 km.
Това означава, че в първия случай имаме скорост приблизително 4,8 km/s и височина на разделяне от 290 km. По инерция в този случай „товарът“ ще се повиши с още 1170 км, което общо ще бъде 1460 км. "подстрелване"
Във втория случай, при начална скорост от 6,5 km/s и надморска височина от 630 km, "товарът" ще се покачи с още 2150 km. "Полет".
Предварително заключение и допълнително по-точно изчисление
Оттук и заключението. Или имаме работа с много готина ракета SD и севернокорейците успяха да създадат шедьовър, или с много посредствена тристепенна ракета с претенция за междуконтинентална.
Аз лично клоня към втория вариант. Освен това времето на полет на „продукта“ говори за това. Вероятно съотношението на тягата към теглото на ракетата е много да се желае (или горивото не е правилно, или двигателите първоначално са доста слаби), но това определено е ракета, която превъзхожда класическата SD BR по отношение на енергията. Нека се опитаме да изчислим неговите характеристики.
Ако приемем, че времето за работа е тристъпки за същите 180 секунди, тогава ще получим необходимата ни височина на полета със средно ускорение от 30 m / s 2 и височина на отделяне на товара от 500 km при скорост от 5,5 km / s.
И ако ракетата се изстреля не вертикално нагоре, а по класическата за междуконтиненталните ракети балистична траектория, то при ъгъл на тангаж 20 градуса ще имаме крайна скорост на активния участък на тестваната от КНДР на 14 май ракета около 6,5-7 км/с.
Наистина, около 6,7 km/s.
И това е съвсем нормална енергия за междуконтинентален диапазон. С такава начална скорост ракета, изстреляна на 14 май, може да лети (при 7 km / s и ъгъл на наклон от 20 градуса) над 10 000 km. Ако приемем, че скоростта му все още ще бъде 6,7 km / s (което е по-близо до реалността), тогава ще получим обхват от приблизително 8000-8500 km.
"Натоварване" и изводи
Остава въпросът с натоварването. Напълно възможно е ракетата да е изстреляна на 14 май с манекен (за максимален външен ефект). Тогава, в случай на пълноценно "натоварване", обхватът на стрелба ще бъде малко по-малък, но все пак е междуконтинентален. Тоест повече от 5500 км.
Единственият голям проблем за КНДР е, че ракетата, която те изстреляха срещу САЩ, може доста лесно да бъде свалена от всяка съвременна американска система за противоракетна отбрана, тъй като нейният активен полетен сегмент ще минава над Японско море и самата Япония (и дори по-далеч), което позволява на американците да не се притесняват много за безопасността си все още. Какво правят досега...