¿Por qué la mayoría de los misiles militares (aparte del Tomahawk, Harpoon y otros misiles de crucero) usan cohetes de combustible sólido en lugar de motores a reacción?

Answer 1

Podríamos verlo desde una perspectiva de misión:

1a) Necesito golpear un avión de combate a unos 100 kilómetros de distancia, el enemigo podría maniobrar para evitar el misil entrante, mi misil debería poder alcanzar a mi enemigo muy rápido y tener suficiente energía para realizar las maniobras necesarias para atrapar al enemigo.

1b) Necesito golpear un objetivo estacionario o en movimiento a unos pocos kilómetros. Los objetivos están basados ​​en tierra.

Solución: un misil propulsado por un cohete de combustible sólido. Los propulsores sólidos arden rápido y furioso, proporcionan una aceleración inigualable y pueden alcanzar dichos rangos con bastante facilidad. Para distancias más cortas (como el misil Hellfire) es de sentido común usar motores sólidos.

2) Necesito golpear un objetivo terrestre a unos 100 – 1000 kms de distancia, necesito poder escabullirme del enemigo evadiendo su radar. Es probable que mi enemigo haya conectado todas las rutas de ingreso directo conocidas con algunos activos de AD. Necesito el misil para tomar la ruta escénica si es necesario hasta el objetivo.

Solución: un misil propulsado por un motor de respiración de aire. Preferiblemente subsónico. Un misil de combustible sólido también podría alcanzar un objetivo a un par de miles de kilómetros de distancia, pero debe ser un misil balístico. Los motores sólidos no se pueden controlar (no se pueden estrangular) una vez encendidos, lo que limita la cantidad de control sobre el misil. Entonces, cuando una misión requiere precisión, es mejor tener un motor que permita un mejor control sobre el misil y no solo una brutal aceleración en línea recta.

Entonces, en términos generales, cuando la necesidad es acelerar con fuerza, volar rápido con relativamente pocas maniobras antes de alcanzar el objetivo, se prefieren los motores sólidos. Los motores sólidos también requieren un mantenimiento relativamente bajo.

Cuando la necesidad es precisión, control constante y alta flexibilidad operativa, se utilizan motores de respiración de aire.

El chico más nuevo en el bloque es el ramjet ‘acelerado’ de combustible sólido (todavía un motor de respiración de aire). El meteorito MBDA probablemente será el primer misil aire-aire en el mercado. Este motor proporciona un impulso sostenido al misil durante casi toda la duración del vuelo (a diferencia de los motores sólidos regulares que tienen un tiempo de combustión de solo unos segundos, el resto del viaje y el compromiso final deben completarse con la energía obtenida en los segundos iniciales del lanzamiento) que a su vez le da al misil una mejor oportunidad de atacar al objetivo con éxito.

Answer 2

Como alguien que disparó misiles e incluso esquivó misiles, solo puedo dar mi opinión como operador y no como ingeniero de diseño de misiles. Dicho esto, creo que las razones principales son la necesidad de velocidad y aceleración casi instantánea.

Los objetivos para los misiles de crucero son estacionarios y las largas distancias involucradas requieren la eficiencia de combustible que proporciona un motor a reacción. Sin embargo, el objetivo para un misil aire-aire o superficie-aire no es estacionario. Los objetivos rápidos en el aire y de maniobra requieren un misil mucho más rápido.

Los misiles propulsados ​​por motores a reacción son muy lentos para acelerar en comparación con los motores de cohetes. Además, normalmente no pueden volverse supersónicas por razones de diseño. Compare eso con esto:

“Los Sidewinders AIM-9E y -9J tenían un impulso de motor de cohete de 8,800 lb / s, un tiempo de combustión de 2.2 s, un empuje máximo de 4.200 lb, lo que da una aceleración de 28G. “

He volado con muchos motores a reacción, incluidos los que tienen posquemador. Tuve la suerte de obtener solo 1G de aceleración, mucho menos que 28Gs de un misil Sidewinder. Además, mi cuerpo no podía soportar esa fuerza de aceleración del motor del cohete.

Si un misil propulsado por un motor a reacción se disparó desde el cuarto trasero de un objetivo en el aire, con su velocidad lenta nunca puede alcanzar a un objetivo en movimiento rápido. Los misiles deben ser supersónicos y la propulsión de cohetes es la forma más sencilla y eficiente de hacerlo.

El mantenimiento de misiles es otro factor. Con muchas partes móviles, los motores a reacción necesitarán más mantenimiento que un motor cohete.

Answer 3

Los motores a reacción intercambian mucha velocidad potencial por la eficiencia del combustible. Muchas técnicas de contra-misiles se están utilizando en el siglo XXI y, por lo tanto, generalmente desea que sus misiles sean lo más rápidos posible para su alcance objetivo, por lo que no serán interferidos por demasiado. Esto es especialmente cierto para los misiles antiaéreos; un motor de propulsión a chorro básicamente tiene la misma relación potencia / peso que un avión, lo que NO es bueno, porque eso significa que el avión puede maniobrar fácilmente el misil hasta que se rompa. De hecho, ni siquiera tiene que mover un solo aleta trasera; solo puede activar afterburner y GTFO.

El Tomahawk usa motores a reacción porque simplemente necesita el alcance adicional, y dado que golpea objetivos inmóviles, no requiere mantenimiento de la unidad. Y tampoco puede usar cohetes: el combustible requerido sería tanto que también podría convertirlo en un misil balístico, lo que plantea sus propios problemas, ya que no es tan preciso y puede malinterpretarse como un misil nuclear (con terribles consecuencias para todos )

Y finalmente, hay un factor que va de la mano con el costo; mantenimiento. Los motores de cohete líquido requieren un mantenimiento relativamente menor (si descontas tener que alimentarlos en el último segundo), mientras que los cohetes de combustible sólido necesitan un mantenimiento insignificante: introduce el combustible, asegúrate de que sea hermético y listo para los próximos tres meses. más o menos Pero mantener operable un misil propulsado por jet es comparable a mantener operable un pequeño avión suicida propulsado por jet, y eso no es fácil de proporcionar.

Answer 4

Mucha respuesta correcta aquí, pero solo para notar que la versión submarina y de superficie de Tomahawk y Harpoon usan propulsores de cohetes antes de que el motor de crucero turboventilador se active después de un lanzamiento. No habría ninguna forma de acelerar un misil desde un inicio permanente sin dejarlo caer desde un avión o usar una pista de aterrizaje.

Una diferencia interesante en el lanzamiento submarino de Tomahawk y Harpoon es que el Tomahawk es impulsado por el tubo y el motor de refuerzo se enciende tan pronto como el misil ha despejado el tubo a una distancia suficiente. Con Haropoon, se expulsa toda la cápsula y se extienden pequeñas alas para guiar la cápsula sellada hacia la superficie. Un sensor de brocha detecta que el misil ha alcanzado la superficie y luego el booster se enciende para volar el misil desde el contenedor de lanzamiento.

Muy buenas imágenes del lanzamiento de Harpoon desde un submarino a las: 20 en el video. Tenga en cuenta que la nariz de la cápsula se separa antes del encendido de refuerzo. [1]

Notas al pie

[1] Lanzamiento del submarino surcoreano missile.wmv

Answer 5

Los cohetes son más rápidos que los misiles de crucero con motores turbofan, de hecho, mucho más rápido. Un cohete también acelera más rápido que un misil de propulsión a chorro. Sin embargo, la desventaja de los motores de cohete es el consumo de combustible, que es el límite de su alcance.

Para un misil de crucero, desea un largo alcance, eso significa usar un motor a reacción y reducir la velocidad posible (sin contar los motores scramjet). Sin embargo, para los misiles antiaéreos, desea que alcancen el objetivo antes de que pueda evadir, por lo que debe usar motores de cohetes allí (y combustible sólido, ya que es más fácil). Para los motores de cohetes ICBM, por supuesto, también son necesarios para que la velocidad llegue casi a la órbita, aquí la balística se encarga del alcance (el cohete se está quemando en la mitad del vuelo). Originalmente se utilizaron cohetes de combustible líquido para esto, pero una vez que los motores de cohete de combustible sólido con la fuerza requerida estaban disponibles, se usaron, ya que ahorró muchos problemas en el mantenimiento y la seguridad.