об аэродинамике ракеты
Apr. 12th, 2022 09:56 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
avvaРакета "Точка-У" весит две тонны. Она летит на расстояние от 15км до 120км, сама рассчитывает траекторию, и сохраняет маневрируемость в течение всего полета. Летная скорость около километра в секунду, соответственно долетает до цели за 2 минуты или быстрее.
У "Точки-У" есть несколько видов боевой части (БЧ), но реально использовались два: фугасный и кассетный. Фугасная боеголовка взрывается целиком на высоте 20 метров над землей. Ее использовали всего несколько раз. Подавляющее большинство "Точек", взорвавшихся на территории Украины, как в 2014-2015гг., так и сейчас в 2022, были кассетные, и это включает в себя печально известные ракеты, убившие много людей и попавшие в новостные сводки.
Кассетная боеголовка выглядит как конус, нашпигованный суббоеприпасами - цилиндрическими зарядами весом 1.5кг каждый, всего их 50. По центральной оси боеголовки заложен тротиловый заряд. Когда ракета снижается к цели, на высоте 2250м (засекается специальным датчиком) этот заряд взрывается, разносит стенки боеголовки и рассеивает суббоеприпасы в воздухе. Каждый суббоеприпас этим взрывом взводится (у них есть инерциальные предохранители, которые взводятся от сильного толчка взрыва), и после этого он взрывается при ударе о любую поверхность под углом от 25 то 90 градусов; даже если он вдруг упадет плашмя, все равно взрывается сам от замедленного взрывателя через 30-60 секунд. При взрыве суббоеприпаса он разрывается на 300 осколков, летящих во все стороны. Суббоеприпасы опускаются на площади круга диаметром примерно 300 метров, и это выходит "зона смерти". Осколки не пробивают каменные стены, но с удовольствием проходят сквозь тела, стекла, корпуса машин. Все это довольно страшно, на самом деле. Я не понимал, насколько это ужасный вид боеприпасов (кассетные), до того, как начал обо всем этом читать.
То, что я пытаюсь понять - это что происходит с суббоеприпасами и оставшимся телом ракеты после этого отделения боевой части, в смысле их горизонтальной скорости. Вообще-то про "Точку" часто пишут (цитирую Википедию): "При подлёте к цели ракета совершает доворот (по углу тангажа), чтобы обеспечить угол встречи заряда с целью близкий к 90° для наиболее эффективного использования энергии взрыва БЧ". То есть нос ракеты поворачивается к земле и она пикирует почти точно вниз. Но это, по-видимому, касается только фугасного варианта ракеты: в более подробной документации (https://missilery.info/missile/tochka/9n123f) я нашел описание "Радиодатчика 9Э326, предназначенного для подачи команды на доворот ракеты на высоте 450±50м". Из этого я заключаю, что для кассетного варианта ракеты, где этого датчика нет и все самое важное происходит на высоте 2250м, этот доворот отсутствует, и во время отделения боевой части и рассеивания суббоеприпасов они и тело ракеты все еще несутся вперед со скоростью 1км/с, или возможно несколько медленнее. Что происходит дальше?
В обстоятельной статье "Точки над У" (https://lostarmour.info/articles/tochki-nad-u/), посвященной подробному анализу использования "Точек" в 2014-2015гг., утверждается про кассетные суббоеприпасы "Точки": "В отличии от снаряда ствольной (и большинства реактивной тоже) артиллерии, суббоеприпасы 9Н24, за счет стабилизирующего устройства, приземляются вертикально". И это подтверждается там тем, что на спутниковых снимках воронки от отдельных суббоеприпасов в поле выглядят как правильные окружности, а не веером, открытым в одну сторону. Вместе с тем единственный пример удара об асфальт, который у них есть, показывает как раз веерную асимметрию, и они пишут: "Кстати вот суб, упавший не на мягкую почву, а на асфальт. Разлет осколков приобрел направление. Странно."
Вот этот вопрос мне хочется понять лучше. Следы от суббоеприпасов на асфальте в 2022-м году (в Донецке и Краматорске) тоже все исключительно "веерные". Может ли быть, что автор "Точки над У" заблуждается, и суббоеприпасы, хоть и не падают под таким острым углом, как артснаряды, все равно падают с заметной горизонтальной скоростью? Окружности на мягкой земле я бы в таком случае объяснил тем, что это не следы от отдельных осколков (как на асфальте), а распаханная самим взрывом земля, и она может быть почти правильной окружностью при том, что угол все еще далек от 90 градусов. А "веерный" след на асфальте объясняется - в случае цилиндрического снаряда, как у "Точки" - тем, что во время взрыва осколки со стороны, наклоненной к земле (стороны, откуда летит суббоеприпас), летят к асфальту и рикошетируют от него, а с противоположной стороны летят сразу далеко.
Если же я неправ, и все-таки суббоеприпасы снижаются практически вертикально, то непонятно, откуда берется этот разброс на асфальте (один комментатор высказал идею, что они взрываются не сразу и цилиндр успевает наклониться случайным образом... не знаю, что об этом думать. У меня мало данных, но 3 известных веера в Донецке 14 марта направлены примерно в одну сторону).
"Стабилизирующее устройство" у суббоеприпаса изображено в виде лент, исходящих из его хвоста, на схеме выше, в правой части.
В жизни это выглядит так (https://imp-navigator.livejournal.com/732955.html):
Я не знаю, верно ли называть это "ленточным парашютом", но мне очевидно, что это не действует, как обычный парашют, в смысле медленного снижения. Наоборот, суббоеприпасы по-видимому падают на землю на несколько секунд раньше, чем оставшееся тело ракеты в неконтролируемом падении. Это видно на видео из Бердянска, где также можно видеть вращение тела ракеты (начиная с 0:09 в правой верней части). Мне кажется, что тело падает под углом около 75 градусов, но с другой стороны, какой-то момент оно летит практически вертикально; сам не уверен в том, что я вижу.
Два вопроса, на которые хочется получить ответ понимающих больше в аэродинамике людей, чем я (я ничего не понимаю):
1. В чем состоит эффект этих "стабилизирующих" лент на горизонтальную скорость суббоеприпаса? Они ее быстро гасят или наоборот, суббоеприпас без проблем продолжает лететь носом вниз под углом?
2. После того, как тело ракеты теряет боевую часть и начинает бесконтрольно падать вниз с высоты 2250м, насколько быстро гасится его горизонтальная скорость?
Добавлю, что тело ракеты обычно падает на расстоянии 300-400 метров от центра круга поражения суббоеприпасов. Это необходимо как-то объяснить в смысле разной или одинаковой потери скорости телом ракеты и суббоеприпасами.
Если тело ракеты при ударе о землю сохраняет горизонтальную скорость, по его движению на земле (например, проехалось по асфальту) можно судить о направлении прилета. По ориентации самого тела - видимо, нельзя, оно вращается в падении.
Если суббоеприпасы ударяются о землю под углом, по разбросу осколков на асфальте можно судить о направлении полета.
Спасибо.
У "Точки-У" есть несколько видов боевой части (БЧ), но реально использовались два: фугасный и кассетный. Фугасная боеголовка взрывается целиком на высоте 20 метров над землей. Ее использовали всего несколько раз. Подавляющее большинство "Точек", взорвавшихся на территории Украины, как в 2014-2015гг., так и сейчас в 2022, были кассетные, и это включает в себя печально известные ракеты, убившие много людей и попавшие в новостные сводки.
Кассетная боеголовка выглядит как конус, нашпигованный суббоеприпасами - цилиндрическими зарядами весом 1.5кг каждый, всего их 50. По центральной оси боеголовки заложен тротиловый заряд. Когда ракета снижается к цели, на высоте 2250м (засекается специальным датчиком) этот заряд взрывается, разносит стенки боеголовки и рассеивает суббоеприпасы в воздухе. Каждый суббоеприпас этим взрывом взводится (у них есть инерциальные предохранители, которые взводятся от сильного толчка взрыва), и после этого он взрывается при ударе о любую поверхность под углом от 25 то 90 градусов; даже если он вдруг упадет плашмя, все равно взрывается сам от замедленного взрывателя через 30-60 секунд. При взрыве суббоеприпаса он разрывается на 300 осколков, летящих во все стороны. Суббоеприпасы опускаются на площади круга диаметром примерно 300 метров, и это выходит "зона смерти". Осколки не пробивают каменные стены, но с удовольствием проходят сквозь тела, стекла, корпуса машин. Все это довольно страшно, на самом деле. Я не понимал, насколько это ужасный вид боеприпасов (кассетные), до того, как начал обо всем этом читать.
То, что я пытаюсь понять - это что происходит с суббоеприпасами и оставшимся телом ракеты после этого отделения боевой части, в смысле их горизонтальной скорости. Вообще-то про "Точку" часто пишут (цитирую Википедию): "При подлёте к цели ракета совершает доворот (по углу тангажа), чтобы обеспечить угол встречи заряда с целью близкий к 90° для наиболее эффективного использования энергии взрыва БЧ". То есть нос ракеты поворачивается к земле и она пикирует почти точно вниз. Но это, по-видимому, касается только фугасного варианта ракеты: в более подробной документации (https://missilery.info/missile/tochka/9n123f) я нашел описание "Радиодатчика 9Э326, предназначенного для подачи команды на доворот ракеты на высоте 450±50м". Из этого я заключаю, что для кассетного варианта ракеты, где этого датчика нет и все самое важное происходит на высоте 2250м, этот доворот отсутствует, и во время отделения боевой части и рассеивания суббоеприпасов они и тело ракеты все еще несутся вперед со скоростью 1км/с, или возможно несколько медленнее. Что происходит дальше?
В обстоятельной статье "Точки над У" (https://lostarmour.info/articles/tochki-nad-u/), посвященной подробному анализу использования "Точек" в 2014-2015гг., утверждается про кассетные суббоеприпасы "Точки": "В отличии от снаряда ствольной (и большинства реактивной тоже) артиллерии, суббоеприпасы 9Н24, за счет стабилизирующего устройства, приземляются вертикально". И это подтверждается там тем, что на спутниковых снимках воронки от отдельных суббоеприпасов в поле выглядят как правильные окружности, а не веером, открытым в одну сторону. Вместе с тем единственный пример удара об асфальт, который у них есть, показывает как раз веерную асимметрию, и они пишут: "Кстати вот суб, упавший не на мягкую почву, а на асфальт. Разлет осколков приобрел направление. Странно."
Вот этот вопрос мне хочется понять лучше. Следы от суббоеприпасов на асфальте в 2022-м году (в Донецке и Краматорске) тоже все исключительно "веерные". Может ли быть, что автор "Точки над У" заблуждается, и суббоеприпасы, хоть и не падают под таким острым углом, как артснаряды, все равно падают с заметной горизонтальной скоростью? Окружности на мягкой земле я бы в таком случае объяснил тем, что это не следы от отдельных осколков (как на асфальте), а распаханная самим взрывом земля, и она может быть почти правильной окружностью при том, что угол все еще далек от 90 градусов. А "веерный" след на асфальте объясняется - в случае цилиндрического снаряда, как у "Точки" - тем, что во время взрыва осколки со стороны, наклоненной к земле (стороны, откуда летит суббоеприпас), летят к асфальту и рикошетируют от него, а с противоположной стороны летят сразу далеко.
Если же я неправ, и все-таки суббоеприпасы снижаются практически вертикально, то непонятно, откуда берется этот разброс на асфальте (один комментатор высказал идею, что они взрываются не сразу и цилиндр успевает наклониться случайным образом... не знаю, что об этом думать. У меня мало данных, но 3 известных веера в Донецке 14 марта направлены примерно в одну сторону).
"Стабилизирующее устройство" у суббоеприпаса изображено в виде лент, исходящих из его хвоста, на схеме выше, в правой части.
В жизни это выглядит так (https://imp-navigator.livejournal.com/732955.html):
Я не знаю, верно ли называть это "ленточным парашютом", но мне очевидно, что это не действует, как обычный парашют, в смысле медленного снижения. Наоборот, суббоеприпасы по-видимому падают на землю на несколько секунд раньше, чем оставшееся тело ракеты в неконтролируемом падении. Это видно на видео из Бердянска, где также можно видеть вращение тела ракеты (начиная с 0:09 в правой верней части). Мне кажется, что тело падает под углом около 75 градусов, но с другой стороны, какой-то момент оно летит практически вертикально; сам не уверен в том, что я вижу.
Два вопроса, на которые хочется получить ответ понимающих больше в аэродинамике людей, чем я (я ничего не понимаю):
1. В чем состоит эффект этих "стабилизирующих" лент на горизонтальную скорость суббоеприпаса? Они ее быстро гасят или наоборот, суббоеприпас без проблем продолжает лететь носом вниз под углом?
2. После того, как тело ракеты теряет боевую часть и начинает бесконтрольно падать вниз с высоты 2250м, насколько быстро гасится его горизонтальная скорость?
Добавлю, что тело ракеты обычно падает на расстоянии 300-400 метров от центра круга поражения суббоеприпасов. Это необходимо как-то объяснить в смысле разной или одинаковой потери скорости телом ракеты и суббоеприпасами.
Если тело ракеты при ударе о землю сохраняет горизонтальную скорость, по его движению на земле (например, проехалось по асфальту) можно судить о направлении прилета. По ориентации самого тела - видимо, нельзя, оно вращается в падении.
Если суббоеприпасы ударяются о землю под углом, по разбросу осколков на асфальте можно судить о направлении полета.
Спасибо.
