★ミサイル防衛】 高高度迎撃用ミサイルは
東風/DFやテポドンへの防御の要となるか!?

大和タケル

北がまたまたミサイルを発射しました

弾道ミサイル2発発射
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北朝鮮は7月31日午前5時すぎ、元山付近から
北東の日本海上に向け飛翔体2発を発射した。
約250km飛行、最高高度は約30kmと推定
韓国軍は「短距離弾道ミサイル」と発表した。
時事より一部抜粋

北はこの他に25日にも600km高度50kmに
達する弾道ミサイルを発射したばかりです

深刻な食料不足が伝えられる一方で
こうした傍若無人な行為は北らしい
破滅型の姿勢がよく現れています
とにかく いかなる理由があろうと
半島の残虐な犬食い行為は絶対に
許すわけにはいきません

さて今回は弾道ミサイルとそれに対応する
新型装備についてみていきます

ところで 後半の部分は力学等の内容を含み
普段の当ミリサイトのLvを斜め上に飛び越す
こともありますのでご理解とお察しをお願いします

弾道のイロハ
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ここのところ公的機関だけでなく民間からも
様々なロケットが打ち上げられています

ロケットも弾道ミサイルも基本的には同じです
もっとも速度は大きく異なっており 周回軌道に
載せるためのロケットは第一宇宙速度 約8km/s
お馴染みのマッハなら24以上が必要です

一方 地上に落ちてくること前提の弾道ミサイルは
マッハ9程度となります
また弾道ミサイルの軌道は地心重力定数GMEと
発射される運動の初期条件により 一意義
的に定まる それは力学的には その通りです 

(※地心重力定数とは(万有引力定数G)×
(地球質量 ME) のことで
GME= 3.986004418(8)×1014 m3 s2 
と定まっています
簡単に言えば 地球が引っ張る力です)

しかし 軍事的には単体でなく マーヴ
/MIRV(Multiple Independently-
 targetableReentry Vehicle 
などもあり そう単純には収まりません

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更に発射における重要な条件としてして 
射程D/Downrange と射程角φ
があります
ミサイルを打ち上げる角度となる
射程角は φ = D / R となります

それでよくテポドンとかが打ち上げられて
放物線が描かれているイラストを見ますが
あれは一部が表現されているだけです

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物理的には この図のように楕円軌道が
描かれます (地面の下は関係ないと思う人も
いるでしょうが 地球中心が重要です)
どっかで見たなぁ?という人 そうです
惑星の運動で習うケプラーの第1法則
(楕円軌道の法則)と同様のものです
違うのは日心重力定数ではなくて
地心重力定数になることです

地球中心が焦点のひとつだから
人工衛星に軌道修正を加えないと
ミサイルのように地表にぶつかるわけです






一通り弾道ミサイルの軌道について
おさらいしましたが 先には中国が
南シナ海で六発も東風/DFミサイルを発射し 
北もミサイル開発を止めない上に 国内の
イージスアショア配備で揉めているという
現状は不安材料です

ですが そうした脅威に対処する新型の
兵器が開発中です
それは高高度迎撃用ミサイルです

高高度迎撃用飛翔体技術の研究
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●弾道ミサイル迎撃には高精度での
誘導能力が求められる

●高高度領域では空気が薄く空力操舵に
よる機体制御ができないため、空力操舵に
依らないミサイルの機体制御技術が必要

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ミサイルの機軸と直交方向にガスを
放出することにより操舵力を発生させる
サイドスラスタに加え、推進装置である
ロケットモータの推力の発生方向を
ジェットタブと言われる小さな弁体を
用いて偏向する推力制御を組み合わせた
機体制御技術の実現を目指す
航空装備研資料より

宇宙船のようにスラスターと推力偏向を
組み合わせて姿勢制御するというシステムです

400Kmより高い高高度で迎撃できれば
防衛力が高まることは 間違いないでしょう
他のミサイルとの組み合わせによる
多層的な迎撃システムにも幅が広がります

おまけ 
スラスタ/thruster
ロケットエンジンに対して姿勢制御用のみに
思われがちだが 推進システム全般を指す用語
燃焼式であれ 電気式であれ全てスラスタに
含まれる

バーニア/Vernier thruster
バーニアもスラスタの一種ですが
メインスラスタに対して より微調整を
する時に用いられる
 


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