Utvärdering av prestandaverktyg för robotar

Författare:

  • Jon Tegner

Publiceringsdatum: 2020-12-14

Rapportnummer: FOI-R--4902--SE

Sidor: 28

Skriven på: Svenska

Forskningsområde:

  • Vapen, skydd och säkerhet

Nyckelord:

  • Prestandaanalys
  • ramjet
  • scramjet
  • turbojet
  • raket

Sammanfattning

I denna rapport presenteras erfarenheter från arbete med ett prestandaverktyg som använder förenklade metoder för att beräkna aerodynamiska data, samt antar en flygbana med konstant flyghöjd. Dessa antaganden gör att verktyget ögonblickligen ger svar på frågor som räckvidd, tid till mål och hastighet. I rapporten presenteras resultat för en fiktiv robotmodell. Den använder två olika motorer, en "boost motor" som accelererar upp motorn till önskad hastighet, och därefter en "sustain motor" för att hålla en konstant hastighet under sustain-fasen. I den första fasen är en raketmotor modellerad, och i den senare fasen utvärderas både raketmotor och scramjetmotor. Resultaten från denna övning visar att en nära nog tiofaldig ökning av räckvidden kan uppnås genom att byta raketmotorn till en scramjetmotor i sustain-fasen. Dessa resultat måste betraktas med försiktighet; i samband med studien av prestandaverktyget har det framgått att i de modeller som används för luftförbrukande motorer så beräknas ej dragkraften, utan det är endast den specifika impulsen som uppskattas. Vad gäller räckvidden används sedan den specifika impulsen i ett uttryck där det förutsätts att motorns dragkraft balanserar farkostens motstånd, vilket innebär att resultaten kan bli helt felaktiga om detta antagande inte är uppfyllt -- något som också illustreras i en ramjetdriven farkost där bränsle/luft-förhållandet varieras.