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