Hiperdźwiękowe układy miotające - przegląd rozwiązań konstrukcyjnych

Rozwój kosmicznej techniki rakietowej w połowie XX wieku zintensyfikował badania w dziedzinie materiałów konstrukcyjnych stosowanych zarówno na rakiety, jak i zabezpieczenia pojazdów kosmicznych przed uszkodzeniami m.in. przez meteoryty. To z kolei wymusiło opracowanie laboratoryjnych układów miotających pociski z prędkościami hiperdźwiękowymi, umożliwiających badanie i modelowanie zjawisk zachodzących przy dużych prędkościach zderzenia. Obecnie do przyspieszania pocisków do prędkości hiperdźwiękowych stosuje się układy wykorzystujące energię wybuchu materiałów wybuchowych lub spalania paliw ciekłych, plazmy, energię pola elekromagnetycznego czy rozprężających się gazów lekkich. W niniejszej pracy dokonano przeglądu rozwiązań konstrukcyjnych różnych układów miotających umożliwiających osiąganie prędkości wylotowych pocisku powyższej 3000 m/s. Szczególną uwagę zwrócono na dwustopniowe układy miotające wykorzystujące gazy lekkie takie, jak wodór lub hel. W artykule przedstawiono również historię i rozwiązanie konstrukcyjne pierwszego, i jak dotąd jedynego, polskiego dwustopniowego układu miotającego opracowanego w Wojskowej Akademii Technicznej, za pomocą którego w roku 1973 wystrzelono pocisk o masie 0,5 g z prędkością 4500 m/s. Artykuł kończy opis dwustopniowego układu miotającego, obecnie budowanego w Instytucie Techniki Uzbrojenia Wydziału Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa, Wojskowej Akademii Technicznej – przy wydatnej pomocy HSW S.A. ze Stalowej Woli.

The development of space rocket technology in the mid-twentieth century intensified research in the field of engineering materials used both for rockets and protection of space vehicles against damage, e.g., by meteorites. This development, in turn, forced the development of laboratory propulsion systems with hypersonic velocities, enabling the study and modelling of phenomena occurring at high impact velocities. Currently, to accelerate projectiles to hypersonic velocities, launching systems are applied that use the Energy of the explosion of explosives or the combustion of liquid fuels, plasma, the energy of the electromagnetic field or light gases expanding. The work presents a review of the design solutions of various accelerators that enable the projectile to reach muzzle velocities above 3000 m/s. Particular attention has been paid to two-stage gas system, which uses light gases such as hydrogen and helium. The paper also presents the history and design of the first, and so far the only, Polish two-stage light gas gun developed at the Military University of Technology, with the help of which in 1973 a projectile weighing 0.5 g was fired at a speed of 4500 m/s. The paper ends with a description of the two-stage propellant system currently under construction at the Institute of Armament Technology, Faculty of Mechatronics, Armaments and Aviation, the Military University of Technology - with the consider-able help of the HSW S.A. company from Stalowa Wola.