Természettudományi Közlöny, 1959 (3. [90.] évfolyam, 1-12. szám)

1959-03-01 / 3. szám

NAGY ISTVÁN GYÖRGY gépészmérnök, tudományos szakosztályvezető A rakéták irányítása A korszerű rakéta alapelvét és főbb szerkezeti elemeit te­kintve nem kü­lönbözik a­­hosszú évszázadokkal ez­előtt használt kezdetleges rakétától. A legtöbb mai rakétához azonban egy olyan berendezés is tartozik, amelyet hiába keresnénk akár a ne­gyed századdal ezelőtti rakétáikon is, ez az irányítás. Manapság a rakéták többsége úgynevezett irányított löve­déknek tekinthető, a háborús célok­ra szolgáló rakéta csakúgy, mint a tudományos ku­tatás eszközeit, a mesterséges hardiáikat vagy bolygóikat felröpítő eszköz. Az irányítás fogalomkörébe tartozik minden olyan művelet, amellyel a rakéta mozgása, pályájának alakja befolyásolható. Ezek szerint tehát az irányítás nem puszta kormányzásból áll, hanem a rakéta sebességének nagyság szerinti szabályozásából is. Ez önként adódik abból a fizikai­­tényből, hogy a sebesség vektormennyi-­­­ség, melyet a nagysága is, az iránya is jellemez. A kor­szerű rakéták — különösen a folyékony hajtóanyagú, többlépcsős szerkezetek — kiváló tulajdonsága, hogy a hajtómű menetköziben történő beállítása által, nemkü­lönben az egyes fokozatok megfelelő helyen és időiben történő leválasztása révén igen nagy mértékben szabá­lyozhatók. Az irányítás feladatai A rakéták irányító berendezéseire igen nehéz feladat hárul Az utóbbi másfél évtized folyamán kialakított készülékekkel meglehetősen nagy célzási pontosságot sikerült elérni. Csak néhány adatot említünk. Van olyan légvédelmi rakéta, amely a 18 kilométer magasságban repülő­­bombázó­­gépet 35­­kilométer távolságból eltalálja. Az interkontinentális rakétát olyan szabatossággal ve­zetik célba, hogy 8—10 000 kilométer­­hatótávolságon a szórás nem nagyobb az 1%-nál, más szóval mintegy 80— 100 kilométer. A szovjet interkontinentális rakéták még ennél is pontosabbak: 8000 kilométeres távolságon a cél köré vont 20 kilométer sugarú körön belül érnek célba. Sokkalta nehezebb azokat a követelményeket kielégí­teni, amelyek a mesterséges holdak és bolygók felröpí­­tések­or vetődnek fel. Blagonravov akadémikus kijelen­tése szerint az első szovjet űrrakéta irányában legfel­jebb 1—2 szögpercnyi eltérést lehetett megengedni. Földi méretekre átszámítva az 1 szögperc 10 000 kilométeren egy 2,9 kilométer sugarú körben elért találatot jelent. Mindehhez még egyéb feladatok is járulnak. Az in­terkontinentális rakéták elindításakor az utolsó foko­zattal el kell érni a kívánt hatótávolságnak pontosan megfelelő, másodpercenként mintegy 5—6 kilométeres végsebességet, a mesterséges holdak esetében minimáli­san az adott magasságra vonatkozó körsebességeit, az űrrakéta f­elröpítésekor pedig legalábbis a szökési sebes­séget. Ez nemcsak a rakétatechnika feladata, hanem az irányítástechnikáé is, ugyanis az előre meghatározott sebességeket rendkívül nagy pontossággal kell megvalósí­tani. Gyakori, hogy a rakétát mozgó célra irányítják, de ezenkívül­­ a rakétát is helyét változtató pontról, repülőgépről, harckocsiról, hajóról indítják el. Hasonló, de még nehezebb probléma merül fel az űrrakéta útba­­indítása alkalmával, hiszen a célzás a tengelye körül for­gó Földről történik. Nagy távolságok — vagy ami ezzel egyértelmű, nagy sebességek — egyes-egyedül a rakétával érhetők el. Az elmondottakból nyilvánvaló, hogy az ilyen rakéták irá­nyító berendezés nélkül el sem képzelhetők. De nem­csak a messzehordó rakétákba építenek az irányításira szolgáló készülékeket, hanem igen gyakran a kisebb,­­ néhány kilométeres hatótávolságú, repülőgép-fedélzeti, páncéltörő s­tb. rakétákba is. Jogosult a kérdés: miért használnak rövid, néhány kilométeres távolságokra is bonyolult irányítású rakétát? Vajon nem egyszerűbb ilyenkor a hagyományos löveg, az ágyú alkalmazása, melyből a lövedéket a cső megfelelő szögbe állításával, s kellően adagolt töltettel lehet a célba juttatni? E kérdésre választ kapunk, ha a kétféle eszköz: a ra­kéta, valamint a hagyományos tűzfegyver működését egybevetjük. Nézzük meg először a rakétáét. Itt a moz­gatást a pálya egy részén — néha végig az egész pályán — a rakéta hajtóműve végzi. A mondott pályarész az úgynevezett aktív szakasz. Ha a hajtómű megállt, a ra­kéta tehetetlenségénél fogva repül tovább, a pálya paszt szív szakaszán. A repülőgép-fedélzeti rakéták aktív pályaszakaszai néhány kilométer, az interkontinentáliis rakétáké több száz, az űrrakétáé egy-­két ezer kilométer. A fokozatosan felgyorsuló rakéta legnagyobb sebességét az aktív szakasz­ végére éri el. Másképpen mozog a hagyományos tűzfegyver: a puska, az ágyú lövedéke. Ez a fegyver­ csőben gyorsul fel a lőporgázok feszítő erejének hatására, és ilyenformán az aktív szakasz a cső torkolatánál már véget is ér. A hagyományos lövedék aktív szakasza tehát mintegy az ember keze ügyeibe esik. Ilyen szempontból tekintve, ez a lövedék nem nagyon különbözik a nyűltől vagy a leg­­kezdetlegesebb hajítóeszközöktől, akár az eldobott kőtől sem, hiszen valamennyiük aktív szakasza az egész pá­lyához viszonyítva na­gyon rövid. Nem szorul sok magyarázatra, hogy — ha eltekintünk a levegő ellenállásától­, a szél­től és egyéb környezeti ha­tásoktól — végeredményben az aktív szakaszon dől el, hogy milyen lesz az elhajított test­­pályája. Nyilvánvaló, hogy mentől hosszabb az aktív szakasz, annál pontosab­ban lehet a lövedéket vagy a rakétát a kívánt pályára vezetni, célba irányítani. A hagyományos tűzfegyverek csőhossza bizonyos ha­táron­­túl semmiképpen sem növelhető. A rakéta aktív, hajított szakaszát ezzel szemben szinte korlátlanul meg lehet hosszabbítani, tehát mintegy megnyúlik a tüzérek karja és lehetővé válik, hogy a felépített test sebessé­gét és irányát hosszú szakaszon­­befolyásolhassák. Az előbb arra kerestünk választ, hogy miért hódíta­nak tért rövid távolságokon is a hagyományos fegyve­reknél­­bonyolultabb és drágább rakéták. Az elmondot­­­takból azonban még egy fontos következtetést vonha­tunk le, mely kivétel nélkül minden rakétára érvényes: sebességük nagysága és mozgási irányuk csakis az ak­tív szakaszon (befolyásolható, vagyis amikor és ameddig a hajtómű üzemiben van. Ha azt akarják­, hogy a rakéta

Next