A kétimpulzusú rakétahajtómű (angolul: dual-pulse rocket motor) olyan szilárd hajtóanyagú rakétahajtómű, amelyben a hajtóanyag elégetése nem egyetlen folyamatos égési szakaszban történik, hanem két elkülönített impulzusban, azaz egymástól elválasztott égési fázisokban történik, a tolóerő újraindítható jlleggel, különálló impulzusok formájában jelentkezik. A megoldás célja a rakéta mozgási energiájának optimalizálása, különösen a végfázisban, ezáltal növelve a találati valószínűséget és az effektív hatótávolságot. A kétimpulzusú hajtóműveket elsősorban a nagy hatótávolságú légiharc-rakétákban és légvédelmi rakétákban alkalmazzák. Lehetővé teszi a nagy hatótávolságú elfogások hatékonyságának növelését, javítja a gyors és manőverező célok elleni képességeket, és hozzájárul a modern légi harcászatban a légifölény biztosításához.
Története A kétimpulzusú hajtóművek fejlesztése a hidegháború késői szakaszában kezdődött és azt követően gyorsult fel, amikor a légiharc egyre inkább a látóhatáron túli (BVR, beyound visual range) elfogások irányába tolódott el. A hagyományos, egyszeres égésű szilárd hajtóművek esetében a rakéta a repülés kezdetén gyorsan felgyorsult, azonban a végfázisra jelentős energiát vesztett, ami csökkentette a manőverező célok elleni hatékonyságot.
A probléma megoldására olyan hajtóműveket kezdtek fejleszteni, amelyek képesek a repülés későbbi szakaszában is megfelelő tolóerőt biztosítani. Ennek egyik megoldása lett a kétimpulzusú hajtómű, amely viszonylag egyszerű módon – két elkülönített hajtóanyag-töltet alkalmazásával – biztosította a végfázisban történő újragyorsítást. A technológia a 21. századra vált szélesebb körben alkalmazottá a korszerű légiharc-rakétákban.
Működése A kétimpulzusú hajtómű működése három fő szakaszra bontható. Az indítást követően az első hajtóanyag-töltet ég el, amely nagy tolóerőt biztosít, és a rakétát gyorsan felgyorsítja, illetve a kívánt pályára állítja. Ezt egy közbenső, úgynevezett ballisztikus szakasz követi, amely során a hajtómű átmenetileg nem működik, a rakéta tehetetlenségből repül tovább, miközben energiát takarít meg.
A cél közelében a második hajtóanyag-töltet begyújt, ismét növelve a tolóerőt és a sebességet. Ez a végfázisban különösen fontos, mivel lehetővé teszi a nagyobb manőverezőképességet, és növeli a mozgó célok elleni elfogás valószínűségét.
A hajtómű felépítése jellemzően két elkülönített szilárd hajtóanyag-töltetből áll, amelyeket közbenső elválasztó vagy hőszigetelő réteg választ el egymástól. A rendszerhez kétfázisú gyújtórendszer tartozik, amely biztosítja az egyes égési szakaszok megfelelő időzítését, míg a vezérlőrendszer a második impulzus optimális időpontban történő aktiválásáért felel.
A rendszer sajátossága, hogy a hajtómű nem folyamatos égésű, hanem vezérelt módon megszakítható és később újrainsítható.
Elméletileg a kétimpulzusú hajtóművek mellett többimpulzusú hajtóművek is készíthetők. A gyakorlatban azonban a kétimpulzusú megoldás terjedt el. A többimpulzusú kialakítás jelentősen bonyolítja a szerkezeti kialakítást, az eszköz tömegét és növeli a meghibásodás kockázatát. A kétimpulzusú megoldás a légiharc-rakétákon optimális kompromisszumnak tekinthető, mert a rakéta repülésének két legkritikusabb szakaszát fedi le: az indítás utáni gyársítást, valamint a végfázisban szükséges a magas energiaszintet.
Alkalmazása A kétimpulzusú hajtóműveket elsősorban modern, látóhatáron túli (BVR) légiharc-rakétákban alkalmazzák, ahol kulcsfontosságú a végfázisban rendelkezésre álló mozgási energia.
Ilyen rendszerek közé tartozik a kínai PL–15, amelyet nagy hatótávolságú elfogásokra fejlesztettek ki, valamint az európai MBDA MICA továbbfejlesztett változatai. Az izraeli Derby rakétacsalád modernizált verziói szintén alkalmaznak hasonló elven működő megoldásokat.
Az amerikai SM–3 légvédelmi rakéta harmadik fokozata ugyancsak kétimpulzusú rakétahajtóművet használ.
A technológia fő célja a „no-escape zone” (menekülési zóna) növelése, vagyis annak a tartománynak a kiterjesztése, ahol a cél már nem képes sikeresen kitérni a rakéta elől. Ez különösen fontos a nagy értékű vagy erősen manőverező célok elleni harcban.
Hasonló célú technológia Hasonló harcászati célt – a repülés végfázisában is magas energiaszint biztosítását – más módon valósítják meg a torlósugár-hajtóművet alkalmazó rakéták. Az európai MBDA Meteor légiharc-rakéta például ilyen meghajtást használ.
A torlósugár-hajtómű folyamatos tolóerőt biztosít a teljes repülés során, így a rakéta végig magas sebességet képes fenntartani. Ezzel szemben a kétimpulzusú hajtómű szakaszos tolóerő-leadást alkalmaz, ahol a második impulzus a végfázisban biztosítja a szükséges energiát. Bár a két megoldás műszakilag eltérő, céljuk azonos, vagyis a cél közelében elegendő energia biztosítása a sikeres elfogáshoz.
A kétimpulzusú hajtómű egyszerűbb és olcsóbb megoldást jelent a torlósugár-hajtóműhöz képest, ugyanakkor annak teljesítményét általában nem éri el. Emiatt a két technológia eltérő kompromisszumokat képvisel a modern légiharc-rakéták tervezésében.
Jegyzetek
Kategória:Rakétahajtóművek