Hur fungerar en ballistisk missil?

En ballistisk missil är en typ av stor och kraftfull missil designad för att leverera en stridsspets över stora avstånd till ett förutbestämt mål. Ballistiska missiler följer suborbitala banor, når rymden (100 km+) höjder och lämnar jordens atmosfär, i vissa fall färdas så högt som 1,200 XNUMX km över ytan för interkontinentala ballistiska missiler. Sådana missiler kallas ”ballistiska” eftersom efter en initial boostfas bestäms resten av kursen vanligtvis av ballistik. En mjuk parabollinje.

Ballistiska missiler finns i många former och storlekar. I USA är ballistiska missiler indelade i fyra räckviddsklasser:
interkontinental ballistisk missil (ICBM) – över 5500 kilometer
mellandistans ballistisk missil (IRBM) – 3000 till 5500 kilometer
ballistiska medeldistansmissiler (MRBM) 1000 till 3000 kilometer
kortdistans ballistisk missil (SRBM) upp till 1000 kilometer

För avstånd mindre än 350 km lämnar den ballistiska missilen aldrig jordens atmosfär. Observera att de enda tre ballistiska missilerna som någonsin använts i strid endast var i kategorin kortdistans, och innehöll konventionella sprängämnen. De flesta ballistiska missiler som finns idag är avsedda att bära kärnstridsspetsar, även om ingen av dessa har använts i krig än.

Ballistiska missiler använder antingen ett fast eller flytande bränsle. De äldre missilerna, som V2-raketen som användes av Nazityskland under andra världskriget och de första ballistiska missilerna som byggdes av USA använde alla flytande bränsle. I många fall är bränslet i en ballistisk missil för flytande drivmedel flytande väte medan oxidationsmedlet är flytande syre. De två måste hållas vid kryogena temperaturer annars återgår de till en gasfas. Under uppskjutningen pumpas de två gaserna snabbt ut ur lagringskamrarna i närvaro av en gnista, som antänder blandningen och driver raketen framåt. Biprodukten av det brinnande bränslet är vattenånga.

De flytande faserna av dessa väte och syre är önskvärda för raketer på grund av deras förbättrade energitäthet jämfört med gasfasen. En annan fördel är att vätskedrivna ballistiska missiler kan ha sina motorer strypta, avstängda eller omstartade efter önskemål. En nackdel är att lagring av sådana missiler är krångligt, eftersom bränslet kräver konstant nedkylning för att vara klart för uppskjutning.

En annan variant av flytande drivmedel är hypergoliska drivmedel. Hypergoliska drivmedel antänds vid kontakt och kräver ingen antändningskälla. Detta är användbart för frekvent start och omstart för rymdmanövreringsapplikationer. Den mest populära versionen använder monometylhydrazin (MMH) för bränslet och kvävetetroxid (N2O4) för oxidationsmedlet.
Modernare ballistiska missiler använder fasta bränslen, eftersom de är lättare att lagra och underhålla. Rymdfärjan, till exempel, använder två återanvändbara fasta boosters, var och en fylld med 1.1 miljoner pund (453,600 16 kg) drivmedel. Bränslet som används i pulveriserat aluminium (0.07 %), med järnpulver (70 %) som katalysator och ammoniumperklorat (XNUMX %) som oxidationsmedel.

De flesta ballistiska missiler är designade för att nå sitt mål på mellan 15 och cirka 30 minuter, även om målet är på andra sidan jorden. Eftersom de är så viktiga för nationell säkerhet är de bland de mest noggrant byggda maskinerna på planeten.