ПОДГОТОВКА ПО ВЕТРУ ПРИ СТРЕЛЬБЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ РАКЕТОЙ «МЕРА»

© А.И.Комиссаренко, Ф.А.Максимов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2010 г.

Для исследования атмосферы на высотах до 100 км разрабатывается метеорологическая ракета «Мера». Ракета в номинальных условиях запускается под углом 85о к горизонту и совершает баллистический неуправляемый полет. Головная часть типа «DART», отделяемая от ракетного двигателя после окончания его работы, при отсутствии ветра по расчетам падает на дальности 35 км от точки пуска. Несмотря на оптимальный выбор запаса аэродинамической устойчивости стартовой ступени, что обеспечивает минимальное отклонение ракеты под действием возмущающих факторов при их вероятных значениях, наличие ветра с постоянной боковой составляющей приводит к существенному отклонению угла вектора скорости на момент окончания работы ракетного двигателя, а затем и места падения относительно заданной точки. Данный вопрос решается предварительной подготовкой по ветру, в ходе которой измеряется профиль скорости по высоте и проводятся необходимые баллистические расчеты в конкретных условиях проведения стрельб. По результатам подготовки корректируются углы возвышения и азимута плоскости стрельбы. Данные расчеты в настоящее время с использованием персонального компьютера (ноутбука) не представляются сложными. В условиях невозможности проведения расчетов с учетом конкретного профиля скорости ветра подготовка осуществляется с использованием таблиц стрельбы. Таблицы стрельбы составляются в предположении постоянного по высоте и направлению ветра. Так как в реальных условиях ветер обычно изменяется как по высоте, так и по направлению, большее значение в этих условиях имеет оценка среднего или баллистического ветра на основе сделанных измерений. Составляющие баллистического ветра по направлению директрисы стрельбы и бокового определяются с помощью весовой функции. Выбор интервалов по высоте и соответствующих весовых коэффициентов слоев должен решаться, исходя из аэробаллистических характеристик ракеты, в частности, профиля ускорения ракеты и коэффициента динамической устойчивости, определяющего длину волны колебаний ракеты. Вопрос оценки баллистического ветра при подготовке стрельбы связан с требованиями к системе измерения ветра (до каких высот и как точно необходимо производить измерения).

В докладе обсуждаются вопросы подготовки по ветру при использовании действительного или баллистического по слоям, приводятся результаты моделирования траекторий под действием бокового ветра и разработанные рекомендации для проведения натурных работ метеорологической ракетой «Мера».