Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Производственный процесс

Лазерно-наводимые ракеты: разработка, производство и стратегическое воздействие

История

Ракета отличается от ракеты-носителя тем, что она наводится на предвыбранную цель системой наведения. Во II мировой ненаведённые ракеты были полезны, но крайне неточны — часто требовалось несколько пусков для попадания. Этот недостаток стимулировал интеграцию новых радиоволновых технологий — радара и радиолокации — для создания первых наведённых ракет. Хотя ранние системы применялись ограниченно, они продемонстрировали концепции, трансформировавшие будущие конфликты, открыв эру высокотехнологичной войны.

Первоначальное радиоволновое наведение столкнулось с проблемами. Системы могли захватывать только крупные цели: заводы, мосты, военные корабли. Схемы были ненадёжны в плохую погоду, подавление (jamming) стало обычным контрмерой. В ответ военные исследования повернулись к лазерной технологии, дающей метод наведения по линии видимости, гораздо менее уязвимый для помех.

Прорыв доктора Теодора Меймана 1960 г. в лабораториях Hughes Research дал первый рабочий лазер — Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Военные быстро оценили потенциал лазеров для точечного наведения. Лазерно-наводимые снаряды вошли в бой во Вьетнаме, получив прозвище «умное оружие». Хотя они не решили войну, накопленный опыт, в сочетании с прогрессом в электронике и вычислительной технике, привели к массовому развёртыванию лазерно-наводимых ракет во время операции «Буря в пустыне», где их точность оказалась решающей против иракских войск.

Сырьё

Лазерно-наводимая ракета состоит из четырёх ключевых компонентов: корпуса ракеты, системы наведения (лазер и электронная сюита), топлива и боевой части. На иллюстрации показана их компоновка.

Лазерно-наводимые ракеты: разработка, производство и стратегическое воздействие

Корпус ракеты литуют в двух половинах из высокопрочных алюминиевых или стальных сплавов, часто с хромовым покрытием для устойчивости к пусковым нагрузкам и теплу. Система наведения содержит фото-детекторы и оптические фильтры, интерпретирующие длины волн лазера. Сенсоры имеют сенсорные купола из стекла, кварца или кремния, электронная сюита может включать галлий-арсенидные полупроводники или традиционную медь/серебро проводку. Топлива — азотистые твёрдые топлива, иногда допированные графитом или нитроглицерином для тонкой настройки характеристик. Боевые части используют высоковзрывные азотистые смеси, топливо-воздушные взрывчатки или фосфорные соединения, обычно в стальных или алюминиевых оболочках.

Конструкция

Современные лазерно-наводимые ракеты делятся на две категории:

Конструкторы начинают с комплексных компьютерных симуляций для определения оптимальных параметров — типа лазера, длины ракеты, конфигурации сопла, выбора боевой части, массы топлива, геометрии оперений. Симуляции информируют инженерные расчёты, собираемые в детальный дизайн-пакет. САПР/КАП инструменты генерируют точные чертежи и схемы для всех компонентов, обеспечивая полную совместимость электронной сюиты с лазером и управляющими поверхностями ракеты.

Производственный процесс

Изготовление корпуса и монтаж оперений

Литьё топлива

Сборка системы наведения

Финальная сборка

Лазерно-наводимые ракеты: разработка, производство и стратегическое воздействие

Контроль качества

Каждый компонент проходит строгие тесты перед сборкой. Образцы топлива поджигают в имитированных полётных условиях. Корпус ракеты тестируют в аэродинамической трубе. Подвыборка ракет пускают на полигонах для оценки полётных характеристик. Электронную сюиту проверяют на скорость и точность сигнала, лазерные компоненты — на верность длины волны тестовым лучом. Готовые ракеты проходят финальные лётные тесты с самолётов/вертолётов на учебные цели.

Побочные продукты/отходы

Топлива и взрывчатка боевой части опасны при попадании в водоснабжение. Остаточные материалы должны собираться и сжигаться на назначенных полигонах утилизации по штатным политикам и федеральному надзору. Выбросы хромовых покрытий, которые могут быть опасны, хранят в герметичных ёмкостях. Персонал, работающий с отходами, получает СИЗ: респираторы, перчатки, сапоги, комбинезоны.

Будущее

Следующее поколение лазерно-наводимых ракет будет нести бортовой лазер, устраняя нужду во внешних обозначителях целей. Эти системы «выстрелил-и-забыл» позволяют пилотам пускать и полагаться на автономное наведение ракеты. Дальнейшая эволюция может дать ракеты, способные автономно выбирать и поражать цели. Такие разработки обещают повысить боевитость и точность на поле боя. Кроме того, исследуют интеграцию миниатюрных лазерно-наводимых ракет в пехотные винтовки, расширяя точечные ударные возможности наземных войск. Успех лазерного наведения в «Буре в пустыне» подчёркивает его стратегическую ценность, и будущая военная доктрина, вероятно, будет преследовать ещё более передовые варианты.

Производственный процесс

  1. Экспертное руководство по лазерной маркировке алюминия: точность, долговечность и отраслевые применения
  2. Полное руководство по лазерной маркировке: типы, преимущества и применения
  3. 6 ключевых инсайтов о технологии лазерной гравировки
  4. 5 ключевых преимуществ лазерной резки для современного производства
  5. От водореза к волоконному лазеру: раскрываем новый производственный потенциал
  6. Лазерная резка: технологии, применения и преимущества
  7. Amstrong® 420MC Laser Sheet – Листы для лазерной резки высокого качества
  8. Amstrong® 500MC Laser Steel – Высокопрочные листы с низкими напряжениями для точной лазерной резки
  9. Ключевые преимущества лазерной резки для точного производства
  10. Лазерная или плазменная резка: выбор правильной технологии резки металла