УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД С ПОВОРОТНОЙ БОЕВОЙ ЧАСТЬЮ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1995 года по МПК F42B12/32 

Изобретение относится к боеприпасам, а более конкретно к осколочным боеприпасам, предназначенным для поражения наземных целей. Известен осколочный боеприпас для создания кругового поля поражения [1], известен также снаряд для борьбы с наземными целями, содержащий осколочную боевую часть с готовыми поражающими элементами, размещенными на поверхности заряда [2].

Наиболее близким к предлагаемому является управляемый кумулятивный снаряд крышебойного действия [3]. Снаряд является вращающимся и имеет корпус, состоящий из двух частей с разъемным соединением. В задней части размещаются реактивный двигатель и стабилизаторы, в передней части - кумулятивная боевая часть с зарядом ВВ, система управления, система ориентации в плоскости траектории и реактивный двигатель доворота. Система ориентации и двигатель доворота размещены в блоке доворота. Блок доворота размещен в передней части на подшипниках, и в результате действия системы ориентации ось двигателя доворота в течение всего полета совмещена с плоскостью траектории.

Основным действием этого снаряда является крышебойное кумулятивное. При использовании боевой части в качестве осколочной с круговым полем поражения при подрыве на большой высоте под точкой разрыва возникает значительное непоражаемое пространство, а при стремлении к реализации разрыва на малой высоте вследствие рельефа местности и разбросов траектории по высоте и времени срабатывания дистанционного взрывателя возможно утыкание снаряда в землю до разрыва.

Задача предлагаемого изобретения - устранение указанных недостатков.

Это достигается тем, что в управляемом снаряде с поворотной боевой частью, который состоит из передней и задней частей, соединенных разъемным или разрушаемым соединением, при этом задняя часть содержит корпус, двигатель и стабилизатор, а передняя - корпус, боевую часть с узлом инициирования и стабилизированный в плоскости траектории блок, размещенный в корпусе на подшипниках и содержащий систему ориентации и двигатель доворота, для реализации высотного подрыва боевая часть выполнена осколочной, содержащей заряд в форме усеченного конуса, сопряженного малым основанием с полусферой, и уложенные на его поверхности готовые поражающие элементы, и расположена в передней части корпуса полусферой вперед, при этом снаряд снабжен неконтактным взрывателем с обеспечением последовательного включения двигателя доворота и узла инициирования боевой части на заданных высотах над поверхностью земли.

Для реализации разрыва боевой части на малой высоте в предлагаемом управляемом снаряде боевая часть выполнена осколочной с размещенными на поверхности заряда готовыми поражающими элементами, при этом снаряд снабжен дистанционным взрывателем с обеспечением включения двигателя доворота в заданной точке траектории и неконтактным взрывателем с обеспечением включения узла инициирования боевой части на заданной высоте над поверхностью земли.

На фиг. 1 показана схема снаряда с высотным разрывом на траектории (I вариант); на фиг. 2 - схема снаряда с принудительным снижением поворотной части на малую фиксированную высоту (II вариант); на фиг.3 - действие снаряда с высотным разрывом на траектории; на фиг.4 - действие снаряда с принудительным снижением на малую фиксированную высоту.

Управляемый снаряд состоит из задней 1 и передней 2 частей, соединенных разъемным или разрушаемым соединением 3. В задней части снаряда размещены реактивный двигатель 4 и стабилизаторы 5. В передней части снаряда размещается осколочная боевая часть 6 с оболочкой из готовых поражающих элементов 7, зарядом взрывного вещества 8 и узлом 9 инициирования. Готовые поражающие элементы выполнены из стали или тяжелых сплавов, например, на основе вольфрама.

В варианте выполнения, показанном на фиг.1 и предназначенном для высотного разрыва, заряд боевой части выполнен в виде усеченного конуса, сопряженного малым основанием с полусферой и расположенного в передней части снаряда за обтекателем 10 полусферой вперед. Узел 9 инициирования расположен на заднем торце боевой части.

В варианте выполнения, показанном на фиг.2 и предназначенном для разрыва на малой высоте, осколочная боевая часть выполнена в форме цилиндра либо в форме тела вращения с плоскими торцами и криволинейной образующей как вогнутой, так и выпуклой. Форма образующей, количество и расположение детонаторов в узле инициирования определяются в зависимости от требуемой величины меридионального угла разлета Δ ϕ (фиг.4) и закона распределения поражающих элементов в этом угле, определяемых статистическим рассеиванием угла отклонения оси БЧ от вертикали в момент подрыва и высоты подрыва, типом цели и другими условиями.

Блок 11 доворота размещен в передней части снаряда на подшипниках 12. Блок доворота включает систему 13 ориентации и двигатель 14 доворота. Последний выполнен в виде реактивного двигателя, как это сделано в ближайшем аналоге и показано на фиг.1, либо в виде ствола 15 с расположенным в нем пороховым зарядом 16 и отстреливаемой балластной массой 17 (фиг.2). В варианте согласно фиг.1 двигатель доворота соединен электрическим или пиротехническим способом с неконтактным (временным) взрывателем 18. Между воспламенителем двигателя 19 доворота и узлом 9 инициирования установлен замедлитель 20. В варианте согласно фиг.2 снаряд снабжен дистанционным взрывателем (не показан), а в передней части обтекателя установлен неконтактный взрыватель 21 типа высотомер, например радиолокационный или оптический. Для управляемых снарядов с наведением на цель снаряд может содержать систему 22 наведения и аэродинамические рули 23 (фиг.2).

Действие снаряда с высотным разрывом показано на фиг.3 (рассматривается случай горизонтальной траектории снаряда, характерной для крылатых ракет с маршевым двигателем). В точке А на упрежденной дальности U до цели неконтактный (временной) взрыватель подает сигнал на включение двигателя доворота. Под действием импульса двигателя передняя часть снаряда отделяется от задней части по плоскости разъема. Поскольку ось двигателя доворота смещена на расстояние R от центра масс поворотной части, она получает поступательное и вращательное движение. Подбор величин импульса I и плеча R производится таким образом, чтобы снижение траектории было невелико по сравнению с высотой полета Н. По истечении расчетного времени замедлитель 20 подает команду на подрыв боевой части. Благодаря сфероконической форме боевой части и наличию склонения осколочного потока, обеспечиваемого донным положением узла 9 инициирования, на поверхности земли создается сплошное поле поражения, в центральной части которого обеспечивается также поражение в окопах и обваловках.

На фиг. 4 показано действие снаряда, выполненного по схеме фиг.2, с принудительным снижением на заданную высоту Н₂. Рассматривается общий случай движения снаряда под углом θ₁ к поверхности. Включение двигателя доворота в точке А производится дистанционным взрывателем. Поступательная боковая скорость v_б и угловая скорость ω , полученные при воздействии импульса I, определяются соотношениями
v_В = , ω = где R, j - плечо приложения импульса относительно центра масс передней части снаряда и ее момент инерции соответственно.

Вертикальная компонента скорости снаряда определяется как
v_H =v_Б cos θ₁ +V₁ sin θ₁ .

После приложения импульса передняя часть снаряда двигается под углом θ₂ к поверхности, причем
θ₂ = θ₁ + θ, θ=arctg
Перемещение вдоль поверхности земли составляет
v =
Время, за которое произойдет вертикальное перемещение на расстояние Н₁-Н_2, определяется соотношением
t = (H₁-H₂)/v_Н, а время доворота на угол - θ₁
t= - /ω
Из условия равенства этих времен определяется необходимая величина импульса
I =
Включение узла инициирования боевой части обеспечивается неконтактным взрывателем на заданной высоте над поверхностью земли.

Использование: в боеприпасах для поражения наземных целей. Сущность изобретения: снаряд состоит из передней и задней частей, соединенных разъемным соединением. Задняя часть содержит корпус, двигатель и стабилизатор, а передняя - корпус, стабилизированный в плоскости траектории блок, размещенный в корпусе на подшипниках и содержащий систему ориентации и двигатель доворота, осколочную боевую часть с готовыми поражающими элементами. Для реализации высотного разрыва снаряд снабжен неконтактным взрывателем с обеспечением последовательного включения двигателя доворота и узла инициирования боевой части на заданных высотах над поверхностью земли. Для реализации разрыва на малой высоте снаряд снабжен дистанционным взрывателем с обеспечением включения двигателя доворота в заданной точке траектории и неконтактным взрывателем с обеспечением включения узла инициирования боевой части на заданной высоте над поверхностью земли. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД С ПОВОРОТНОЙ БОЕВОЙ ЧАСТЬЮ (ВАРИАНТЫ).