Sistema d'Arma Nike - 85. Missile Nike Hercules MIM-14 - 1. Descrizione fisica del Missile
In questo articolo sono descritte le
caratteristiche fisiche del missile Hercules ad eccezione dell'unità di
guida (Missile Guidance Set), così come riportate nel manuale tenico
TM9-1410-250-12/2, edizione novembre 1967, "Theory and Functional
Schematics for Intercept-Aerial Guided Missile, Chapter 2 "Physical
Description and Data, pag. 2-1, 2-7.
Il Nike -Hercules MIM-14 è un missile supersonico a due stadi con una configurazione a dardo cruciforme. E’ composto dal missile vero e proprio (missile body) e da un booster (rocket motor cluster). Per facilitare la localizzazione delle parti e dei componenti del missile è impiegato un sistema di numerazione delle posizioni (station) e degli impennaggi. Per facilitare il personale ad orientarsi intorno al missile e a riconoscere prontamente le aree di interesse sono anche impiegati i termini fronte, posteriore, sinistra e destra . Questi termini sono riferiti al missile posto nella normale posizione di volo con l’osservatore situato sul retro e lo sguardo diretto verso la prua (rear facing forward). La numerazione delle posizioni (station numbering system) misura le distanze in pollici di ogni punto del missile a partire da una linea immaginaria posta al traverso della punta anteriore del missile e distante 5 cm da essa (tactical nose tip). Per esempio il punto 87.500, dista 87,5 pollici (2,21 m) dalla linea immaginaria. Gli alettoni sono numerati da 1 a 4. L’alettone numero 1 è quello situato in alto a sinistra del missile, con la tacca di riferimento (index pin), che si trova nel posteriore del missile, posta al centro e in alto . Gli altri tre alettoni sono numerati in senso orario a partire dal primo. Il missile (missile body) è lungo circa 27 piedi (8,23 m) ed è composto da una sezione anteriore (forward body section), una sezione esplosiva (warhead body section), una sezione posteriore (rear body section) e quattro impennaggi o derive principali. Il missile (missile body) contiene tre sezioni aerodinamiche rappresentate dall’ogiva, dal corpo principale (Constant Body) e dai piani di coda (Boattail). Dal punto di vista funzionale il missile contiene quattro unità, e cioè l’unità di guida (Guidance), l’unità idraulica (Hydraulic), la sezione esplosiva (Warhead), e il razzo motore (Propulsion).
Forward Body Section. La Sezione Anteriore è, a sua volta, composta da una sezione frontale (forward nose section), da una sezione posteriore (rear forward section) e quattro impennaggi. Nei missili numerati da 10206 a 11187, la sezione frontale (forward nose section), è costituta da un rivestimento di alluminio rivettato su due supporti. Nei missili numerati da 11188 a 11935 e poi dal 13001 e successivi, la sezione frontale (forward nose section), è costituta da un rivestimento di alluminio rivettato su un supporto. Nei missili numerati dal 10206 al 11187 e dal 13001 in poi, la sezione posteriore è formata da un rivestimento di alluminio rivettata su quattro supporto, mentre nei missili numerati dal 11188 al 11935 i supporti strutturali sono solo tre. Le quattro derive o impennaggi anteriori, montate a 90° l’una dall’altra intorno alla circonferenza della sezione posteriore (rear nose section), sono in lega di magnesio (cast magnesium). Nei missili numerati ds 10206 fino al 11935, la sezione anteriore (forward body section) contiene l’unità di guida tipo “stovepipe”, il dispositivo di armamento e sicurezza (safety and arming switch), un anello antischiacciamento (crush ring) anteriore ed uno posteriore, una sonda barometrica con cavo (barometer probe hose) (nei missili numerati da 10206 a 11187 compreso), oppure due sonde barometriche, una anteriore ed una posteriore con relativi cavi (nei missili numerati da 11188 a 11935 compreso), un cappuccio protettivo o un tappo frontale (nose tip), e quattro sensori di pressione (ram pressure probes). Nei missili numerati da 13001 in poi la sezione anteriore (forward body section) contiene l’unità di guida tipo “mushroom”, un anello antischiacciamento (crush ring) anteriore ed uno posteriore, due sonde barometriche, una anteriore ed una posteriore con relativi cavi (nei missili numerati da 11188 a 11935 compreso), un cappuccio protettivo o un tappo frontale (nose tip), e quattro sensori di pressione (ram pressure probes). Nei missili numerati da 10206 fino a 11935, il dispositivo di armamento e sicurezza (safety and arming device) S30, montato nella parte inferiore della sezione posteriore (rear nose section), è di tipo inerziale usato per commutare il circuito di controllo del rollio (roll control circuit) dell’unità di guida dalle condizioni di predisposizione (preset) a quelle di volo. Gli anelli antischiacciamento anteriore e posteriore sono posizionati, rispettivamente nella sezione frontale e in quella posteriore (forward and rear nose section). Nei missili che hanno una carica esplosiva convenzionale (high-explosive HE), questi anelli non hanno alcuna funzione. I missili numerati dal 10206 a 11187, dispongono di una sonda barometrica, mentre quelli numerati da 11188 a 11935, e quelli dal numero 13001 in poi, dispongono di due sonde, una anteriore ed una posteriore, con relativi cavi. Il cablaggio si sviluppa attraverso la sezione frontale e posteriore fino al retro dell’unità di guida, dove sono assicurati. Le sonde barometriche non hanno alcuna funzione nei missili dotati di carica esplosiva convenzionale. Le quattro sonde di pressione (ram pressure probes) fuoriescono da un punto vicino all’estremità posteriore delle quattro derive o impennaggi anteriori . Queste sonde servono a misurare la pressione (pressione atmosferica, più pressione dinamica, appunto “ram pressure”), per il trasmettitore di pressione dell’unità di guida.
Warhead Body Section. La carica esplosiva (warhead body section) è composta da una parte anteriore (forward warhead section) e da una parte posteriore (rear warhead section). È contenuta in un involucro di alluminio rivettato su cinque supporti strutturali, tre dei quali nella parte anteriore e due in quella posteriore. Dalla parte inferiore della sezione posteriore, protude un adattatore ad uncino (T-hook adapter), verso il basso che serve ad assicurare il missile alla rampa (launching-handling rail). La sezione esplosiva consiste di una carica esplosiva (warhead), della piastra per il fissaggio del dispositivo di armamento e sicurezza (safety and arming device mounting plate), di un supporto per il cablaggio (mounting plate support assembly), di due dispositivi di armamento e sicurezza, miccie esplosive (explosive harness assembly), un dispositivo di autodistruzione (fail safe control), e un temporizzatore sequenziale (sequential timer). L’interno della sezione è accessibile dall’esterno attraverso tre coperchi. La carica esplosiva di tipo a frammentazione, è fissata attraverso una staffa attaccata al supporto strutturale della parte posteriore della sezione, con un anello che è parte del supporto stesso. I due dispositivi di armamento e sicurezza (safety and arming device) servono a prevenire la detonazione prematura della carica esplosiva. Sono inseriti in ricettacoli accessibili attraverso il coperchio denominato ARMING MECHANISM. Una miccia esplosiva (explosive harness assembly) collega la carica esplosiva ai dispositivi di armamento e sicurezza. Il circuito di autodistruzione (fail-safe control), fa parte dell’unità di guida, e serve a far detonare la carica esplosiva nel caso si interrompa il controllo radio da terra. Nei missili numerati da 10206 a 11935, è montato nella parte superiore della sezione anteriore (forward body section), sia durante il trasporto, l’immagazzinamento, e le prove funzionali del missile. Nei missili numerati da 13001 in poi, è invece montato all’esterno della sezione anteriore, direttamente sopra il transponder, sia durante il trasporto, l’immagazzinamento, e le prove funzionali del missile. Nella fase di montaggio del missile viene installato nella parte anteriore della sezione esplosiva (forward warhead section). Il temporizzatore sequenziale (sequential timer) è un componente dell’unità di guida, e serve ad introdurre un ritardo di tempo addizionale tra l’arrivo dell’ordine di scoppio (burst order). Nei missili numerati da 10206 a 11935, è normalmente conservato nei contenitori delle sezioni anteriore (forward body section) e posteriore (rear body section) durante il trasporto e l’immagazzinamento, da dove viene rimosso e montato nella sezione anteriore (forward body section) durante le prove funzionali del missile. Nei missili numerati da 13001 in poi, è montati è invece montato all’esterno della sezione anteriore, direttamente sopra il transponder, sia durante il trasporto, l’immagazzinamento, e le prove funzionali del missile. Nella fase di montaggio del missile, il temporizzatore, viene installato nella parte anteriore della sezione esplosiva (forward warhead section).
Rear Body Section La sezione posteriore del missile è composta da una sezione motore, da una sezione apparati, una sezione attuatori e dal razzo motore. Il razzo motore occupa tutte e tre le sezioni della parte posteriore del missile. La sezione motore è strutturalmente composta da un rivestimento di alluminio rivettato su cinque supporti. Contiene otto riscaldatori elettrici, un riscaldatore della testa del motore, uno speciale isolante preformato o isolatore, otto tappetini isolanti, un dispositivo di sicurezza ed armamento e due gruppi termostatici. In questa sezione è anche contenuta la parte anteriore del razzo motore (missile rocket motor subassembly). L’accesso agli apparati avviene attraverso due sportelli e tre coperchi rimovibili. Gli otto riscaldatori elettrici sono contenuti intorno alla superficie interna della sezione motore. Il riscaldatore della testa del motore è posizionato intorno alla parte anteriore del missile rocket motor subassembly. I riscaldatori elettrici servono a mantenere alla corretta temperatura il missile rocket motor subassembly prima che il missile sia lanciato (lift off). L’isolatore serve a mantenere il calore intorno ad un generatore di gas (igniter) che si trova nella parte anteriore del missile rocket motor subassembly. Gli otto tappetini isolanti, posizionati tra gli otto riscaldatori elettrici e la superficie della sezione motore (missile motor section), provvedono all’isolamento termico della superficie interna della sezione motore. Il dispositivo di sicurezza ed armamento (S31), che si trova nella parte anteriore della sezione motore, serve a abilitare i due iniziatori del razzo motore ed è di tipo inerziale. I due gruppi termostatici sono fissati alla parte interna dei rispettivi coperchi di accesso, posti ai due lati della sezione motore. I gruppi termostati controllano il funzionamento dei riscaldatori elettrici. La sezione apparati (equipment section) è formata da un rivestimento di alluminio rivettato su elementi di supporto. Contiene un alimentatore supplementare (APS) o una pompa idraulica (HPU) con una batteria di innesco dedicata (HPU squib battery) ed un ventilatore, una sezione accumulatori con batterie di accensione e tampone, una scatola di distribuzione, un temporizzatore accensione motore o un gruppo di connessione inerte (dummy connector assembly), e un cavo ombellicale del missile. In questa sezione (equipmente section) si trova anche la parte anteriore del tubo di scarico (blast tube). Tutti gli apparati sono raggiungibili attraverso due coperchi rimovibili. L’alimentatore supplementare (Accessory Power Supply, o APS) si trova nella parte destra della sezione apparati e serve a fornire potenza idraulica ai tre gruppi di attuatori. Nei missili con numero di serie dal 14965 in poi, l’APS è sostituita da una pompa idraulica (HPU, Hydraulic Pump Unit), da accumulatori di innesco (HPU Squib Battery), per fornire potenza elettrica all’HPU, e da un gruppo ventilatori per le batterie. L’HPU si trova sulla parte destra della sezione apparati e serve a fornire potenza idraulica ai tre gruppi di attuatori. Nei missili con numero di serie dal 10206 al 11935, il gruppo accumulatori, che si trova nella parte posteriore della sezione apparati, contiene una batteria al nickel cadmio di 28 volt e due batterie inerti (dummy batteries). Nei missili con numero di serie dal 13684 in poi, il gruppo accumulatori è formato da un supporto batterie, una batteria da 28 volt (squib battery) e da due batterie inerti. La scatola di distribuzione che si trova a sinistra nella parte posteriore della sezione apparati serve a distribuire la potenza elettrica all’intero missile (missile body). Il cavo ombelicale attraversa la superficie del missile nella parte inferiore della sezione apparati. Il cavo ombelicale serve per l’alimentazione del missile prima del lancio (lift off). La connessione esterna viene troncata da un apposito connettore (shear plug) al momento del lancio. La sezione attuatori (Actuator Section) è formata da un rivestimento di alluminio rivettato su tre supporti strutturali. Consiste in tre gruppi attuatori, un gruppo di batterie termiche e un cavo per l’innesco del razzo motore (propulsion arming lanyard). In questa sezione sono contenuti la parte posteriore del tubo di scarico(blast tube) e l’ugello di scarico (blast tube nozze). I tre gruppi attuatori sono localizzati nella parte anteriore della sezione attuatori. Servono a muovere idraulicamente una serie di meccanismi collegati alla guida degli alettoni. L’accesso ai gruppi attuatori è permesso da due sportelli, posti ai lati della sezione attuatori. Il gruppo delle batterie termiche, che si trova nella parte anteriore superiore della sezione composto da due accumulatori termici. Queste batterie forniscono la potenza elettrica necessaria ad attivare gli iniziatori del razzo motore dopo la separazione del booster (rocket motor cluster). Sulla parte sinistra della sezione uno sportello permette l’accesso al gruppo. Il cavo di armamento del razzo motore è collegato al gruppo delle batterie termiche e al coperchio anteriore del booster (rocket motor thrust ring assembly). Alla separazione, il cavo di armamento attiva le due batterie termiche. Il gruppo razzo motore (Rocket motor M30/M30A1) è composto dal razzo motore vero e proprio (missile rocket motor subassembly), un tubo di scarico (blast tube), un ugello di scarico (blast tube nozzle), e due iniziatori del motore (missile rocket motor iniziators). Il razzo motore fornisce la spinta dinamica al missile dopo la separazione del booster. Il razzo motore è situato nella sezione motore e consiste di propellente solido contenuto in un contenitore di acciaio con un generatore di gas o iniziatore (igniter) nella parte anteriore e un adattatore (motor adapter) nella parte posteriore. Il tubo di scarico si estende dalla parte posteriore del razzo motore, si allunga attraverso la sezione apparati e nella parte anteriore della sezione attuatori. Il tubo di scarico provvede alla fuoriuscita dei gas prodotti dal razzo motore. L’ugello di scarico si trova parte posteriore della sezione attuatori. I gas di scarico che arrivano dal tubo di scarico fuoriescono dall’ugello e forniscono la spinta al missile. Tappetini isolanti provvedono alla tenuta termica intorno all’ugello di scarico. I due iniziatori del motore (missile rocket motor iniziators) si trovano nella parte anteriore del generatore di gas o igniter, nel nel razzo motore. Ciascun iniziatore contiene una carica esplosiva che causa l’innesco del propellente solido del razzo motore. Un coperchio rimovibile (IGNITER), posto sulla parte destra del motore del missile, permette l’accesso.
Main Fins (mpennaggi) Quattro impennaggi principali (main fin) sono disposti a 90° intorno alla circonferenza del missile (missile body), allineati con i quattro impennaggi (forward fins) della sezione anteriore dello stesso. Ciascun impennaggio è composto da una parte anteriore (forward main fin), da una posteriore (rear main fin) e da un alettone (elevon). La parte anteriore (forward main fin) è attaccata alla sezione esplosiva (warhead body section) per quasi l’intera lunghezza, ed è formata da un rivestimento di alluminio attaccato a tre supporti strutturali. La parte posteriore (rear main fin) è attaccata alla parte posteriore del missile (rear body section) per quasi l’intera lunghezza, ed è formata da un rivestimento di alluminio attaccato a diversi supporti strutturali. Nella parte posteriore (rear main fin) è attaccato un equilibratore statico di alluminio (static balance shield). L’alettone è di alluminio pressofuso ed è attaccato al bordo di uscita della parte posteriore del’impennaggio (rear main fin). Un equilibratore, fissato sul bordo di entrata dell’alettone, serve a mantenere la stabilità aerodinamica.
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| Fig. 1 Missile Body | Fig. 2 Rocket Motor Cluster | Fig. 3 Fin Numbering System | Fig.4 Forward Body Section (10206 - 11935) | Fig.5 Forward Body Section (dal 13001 in poi) |
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| Fig.6 Warhead Body Section | Fig.7 Rear Body Section | Fig. 8 Missile Motor Section | Fig. 9 Equipment Section | Fig. 10 Actuator Section |
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| Fig. 11 Main Fin | ||||
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| Dati Caratteristici del Missile Hercules | ||||
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