УПРАВЛЯЕМАЯ РАКЕТА Российский патент 1995 года по МПК F42B12/10 

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано при проектировании противотанковых и зенитно-противотанковых управляемых ракет.

Известны противотанковые управляемые ракеты ТОW, Milan, содержащие основную кумулятивную боевую часть (ОКБЧ), состоящую из корпуса, заряда взрывчатого вещества (ВВ) и кумулятивной облицовки, отсек управления, установленный за боевой частью, лидирующий кумулятивный заряд (ЛКЗ), взрывательное устройство с блоком электронной задержки (БДЗ) и специальные конструктивные элементы защиты основной кумулятивной боевой части от воздействия лидирующего кумулятивного заряда (механизм выдвижения ЛКЗ, защитные экраны.

Специальные конструктивные элементы защиты утяжеляют ракеты, увеличивают ее длину, следовательно удорожают ракету, а при ограниченных габаритах снижают эффективность ОКБЧ.

Известна также управляемая ракета, содержащая кумулятивную боевую часть с линзовым узлом, лидирующий кумулятивный заряд в корпусе, взрывательное устройство с неконтактным датчиком цели, предохранительно-исполнительными механизмами, блоком заектронной задержки и электрическими цепями, отсек управления, размещенный между кумулятивной боевой частью и лидирующим кумулятивным зарядом и перекрытый со стороны лидирующего кумулятивного заряда отражателем, выполненным в виде блока электронной аппаратуры, причем в отсеке управления выполнен центральный канал, ограниченный цилиндрической трубкой, со стороны кумулятивной боевой части установлен демпфирующий блок, выполненный в виде сплошного основания с закрепленными на нем со стороны лидирующего заряда элементами боеприпаса.

Такая конструкция имеет ряд недостатков, связанных с особенностями компоновки ракеты, отрицательно влияющими на кумулятивное действие, кроме того, ракета обладает низкой эффективностью действия по воздушным цепям, так как ее боевая часть не имеет осколочной рубашки.

Целью изобретения является создание легких, малогабаритных, дешевых противотанковых и зенитно-противотанковых ракет, обеспечивающих высокую эффективность поражения как бронированных, так и воздушных (зенитно-противотанковыми ракетами) целей за счет повышения функциональной нагрузки на узлы и элементы ракеты.

Это достигается за счет того, что в управляемой ракете, содержащей размещенные в корпусе кумулятивную боевую часть с линзовым узлом, лидирующий кумулятивный заряд в корпусе, взрывательное устройство с датчиком цели, с предохранительно-исполнительными механизмами, блоком электронной задержки и электрическими цепями, отсек управления, головной обтекатель, при этом отсек управления размещен между кумулятивной боевой частью и лидирующим кумулятивным зарядом, перекрыт со стороны лидирующего кумулятивного заряда отражателем, например, в виде блока электронной аппаратуры, а со стороны кумулятивной боевой части демпфирующим блоком, причем в отсеке управления и демпфирующем блоке выполнен центральный канал с установленной в нем цилиндрической трубкой датчик цели выполнен контактным в виде двух изолированных контактов, отражатель выполнен с центральным каналом, а цилиндрическая трубка введена в указанный канал и снабжена мембраной и диафрагмой.

Цилиндрическая трубка выполнена ступенчатой с уменьшением диаметра ступеней к лидирующему кумулятивному заряду.

Отражатель выполнен диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса ракеты и равным 1,5.2 диаметрам лидирующего заряда.

Демпфирующий блок образован набором конструктивных элементов, скрепленных связующим материалом.

В качестве связующего материала использован виксинт.

Корпус лидирующего кумулятивного заряда выполнен из пластмассы, на нем закреплен один из изолированных контактов контактного датчика цели, а другим является обтекатель, причем изолированные контакты подсоединены посредством электрических цепей к предохранительно-исполнительному механизму лидирующего заряда.

Головной обтекатель выполнен из пластмассы, а на его внутренней поверхности нанесен электропроводящий слой.

Осколочная боевая часть размещена без зазора за кумулятивной боевой частью и подключена к взрывательному устройству, линзовый узел размещен в осколочной боевой части у торца, примыкающего к кумулятивной боевой части, при этом неконтактный датчик цели выполнен на электромагнитном принципе, установлен на расстоянии от осколочной боевой части равном 3,5.4,5 калибрам ракеты для выполнения функции отражателя и включен в электрическую цепь взрывательного устройства параллельно контактному датчику цели.

На фиг. 1 изображено продольное сечение управляемой ракеты, где 1 кумулятивная боевая часть; 2 лидирующий кумулятивный заряд; 3 предохранительно-исполнительный механизм; 4 кумулятивный заряд; 5 линзовый узел; 6 контактный датчик цели; 7,8 изолированные контакты; 9 корпус лидирующего кумулятивного заряда; 10 блок электронной задержки; 11 отсек управления; 12 головной обтекатель; 13 отражатель; 14 демпфирующий блок; 15 центральный канал; 16 трубка; 17 мембрана или диафрагма; на фиг. 2 ракета, в которой диаметр (d) отражателя меньше внутреннего диаметра (D) корпуса ракета 19; на фиг. 3 ракета, в которой отражатель 20 выполнен в виде блока электронной аппаратуры, заполненного связующим материалом; на фиг. 4 ракета, в которой демпфирующий блок выполнен в виде сплошного основания 21 с закрепленными на нем со стороны лидирующего заряда элементами ракеты 22; на фиг. 5 ракета, в которой демпфирующий блок выполнен из набора конструктивных элементов ракеты 24 и связующего материала 24; на фиг. 6 ракета, в которой один из изолированных контактов контактного датчика цели головной обтекатель 25, а другой 26 закреплен на корпусе 27 лидирующего кумулятивного заряда, выполненном из пластмассы; на фиг. 7 ракета, в которой головной обтекатель 28 выполнен из пластмассы, а на его внутренней поверхности нанесен электропроводящий слой 29; на фиг. 8 ракета, в которой кумулятивно-осколочная боевая часть состоит из последовательно расположенных осколочной 31 и кумулятивной 30 боевых частей, при этом кумулятивный заряд входит в осколочную боевую часть на глубину линзового узла 33, а отражатель выполнен в виде блока неконтактного датчика цели 34, выполненного на электромагнитном принципе; расстояние с равно 3,5. 4,5 калибрам ракеты; на фиг. 9 ракета, в которой цилиндрическая трубка 18 выполнена ступенчатой с уменьшением диаметра ступеней от кумулятивной боевой части d₁ к лидирующему заряду d₂.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом.

При взаимодействии управляемой ракеты с бронированной техникой замыкаются изолированные контакты 7 и 8 или 25 и 26 (фиг. 6) или токопроводящий слой 29 и внутренний контакт 26 (фиг. 7) контактного датчика цели 6, который выдает команду на срабатывание предохранительно-исполнительного механизма 3 лидирующего кумулятивного заряда 2 и блока электронной задержки 10. Продукты детонации, образовавшиеся от взрыва лидирующего заряда 12, после взаимодействия с отражателем 13 и мембраной или диафрагмой 17 "отбрасываются" в радиальном направлении, а осколки теряют скорость, при этом возможно разрушение отражателя 13, который может быть выполнен как в виде отсека ракеты с ее элементами, заполненного наполнителем 20 (фиг. 3), так и в виде блока неконтактного датчика цели 3, 4, выполненного на электромагнитном принципе (фиг. 8).

Вторичный поток осколков, образовавшийся при разрушении отражателей 13, 20, 34, гасится на элементах конструкции отсека управления 11 и окончательно улавливается демпфирующим блоком 14, который может выполняться в виде блока ракеты, состоящего из элементов конструкции 24, пространство между которыми заполнено наполнителем 23 (фиг. 5), или сплошного основания 21, на котором установлены блоки ракеты 22 (фиг. 4). Если отражатель 13 выполняется диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса ракеты 19 (фиг. 2), то демпфирующий блок 14 отражает ослабленный поток продуктов детонации, прорывающихся в зазор между корпусом ракеты 19 и отражателем 13 (фиг. 2). Таким образом, воздействие на кумулятивный заряд 4 (фиг. 1) полностью исключается. Через заданное время блок электронной задержки 10 выдает сигнал на срабатывание предохранительно-исполнительного механизма 3 кумулятивной боевой части 1. Линзовый узел 5 образует сходящийся к оси фронт детонационной волны, из кумулятивного заряда 4 образуется кумулятивная струя, которая движется по каналу 15 в демпфирующем блоке 14, отсеке управления 11 и отражателе 13, предохраняемая от разрушающихся элементов конструкции трубкой 16. Если трубка выполнена ступенчатой 18 (фиг. 9), то в процессе движения струи по трубке 18 происходит ее "калибровка", т.е. сглаживание радиальных погрешностей за счет избыточного давления внутри трубки. После выхода из канала 15 струя взаимодействует с преградой.

В случае поражения воздушных целей в момент пролета ракеты на минимальном расстоянии от цели срабатывает неконтактный датчик цели 34 (фиг. 8), который подает команду на срабатывание предохранительно-исполнительного механизма 35, если некотактный датчик цели 34 подключен параллельно контактному датчику цели 6 (фиг. 10), срабатывание предохранительно-исполнительного механизма 35 происходит через время задержки, определяемое блоком электронной задержки 10, которое выбирается так, что осколочная боевая часть 31 перемещается на место неконтактного датчика цели 34 и согласовывается с необходимым временем задержки, т.е. на расстояние с, и оказывается на минимальном расстоянии от воздушной цели, в этот момент происходит срабатывание предохранительно-исполнительного механизма 35 и подрыв осколочной боевой части 31.

Так как наиболее легкими и малогабаритными являются отсеки управления, использующие в качестве энергоносителя набегающий поток воздуха, в воздухозаборники устанавливают перед отсеком управления, в зоне, где устанавливается лидирующий заряд, диаметр отражателя можно выполнять меньше внутреннего диаметра корпуса, равным 1,5.2 диаметрам лидирующего заряда, что обеспечит отражение продуктов детонации лидирующего заряда в радиальном направлении.

Для полной изоляции кумулятивной боевой части от воздействия лидирующего заряда между ней и отсеком управления устанавливается демпфирующий блок, выполненный в целях сохранения габаритов и массы ракеты из ее элементов (батареи, электронного усилителя и др.) и связующего материала, которым легко заполнить пространство между ними, например виксинтом. Такой демпфирующий блок улавливает вторичные осколки, образовавшиеся при частичном разрушении отсека управления, и отражает значительно ослабленный поток продуктов детонации.

Выполнение в отсеке управления, демпфирующем блоке и отражателе канала обуславливает прохождение через них без потерь кумулятивной струи. Канал необходимо защитить трубкой от возможного попадания в него осколков от разрушающихся элементов конструкции ракеты. При этом толщина трубки незначительна и составляет 1.2 мм, так как она располагается вдоль оси параллельно основному высокоскоростному потоку осколков, образованному лидирующим зарядом и отражателем. Вторичные осколки, движущиеся в радиальном направлении, имеют незначительную энергию. Для исключения воздействия лидирующего заряда на кумулятивную боевую часть канал перекрывается диафрагмой или мембраной. Толщина мембраны выбирается так, что после воздействия продуктов детонации она сохpаняет целостность и остается неподвижной, если при этом требуется мембрана значительной массы и толщины, то вместо мембраны устанавливают диафрагму, добиваясь частичного сброса давления через ее отверстия, тем самым уменьшают массу диафрагмы и ее толщину. Толщина мембраны составляет обычно 0,1.0,2 диаметра лидирующего заряда.

При прохождении кумулятивной струи через трубку возникает так называемый канальный эффект, вызванный повышением давления внутри трубки в результате отражения от нее ударной волны, отходящей от носика кумулятивной струи. Причем давление уменьшается в направлении от стенок к центру трубки.

Так как оси трубки и кумулятивной струи не совпадают (имеется, как правило, небольшое смещение 0,1.0,3 мм), кумулятивная струя будет испытывать односторонне радиальное воздействие, приводящее к ее разрушению.

Для отрицательного влияния этого эффекта на кумулятивную струю диаметр отверстия трубки должен составлять 0,2.0,4 диаметра кумулятивного заряда. Это приводит к уменьшению полезного объема, особенно если трубка имеет значительную протяженность. В таком случае возможно ее ступенчатое выполнение с уменьшением диаметра в направлении движения кумулятивной струи (от основного кумулятивного заряда к лидирующему). При этом на первой ступени (диаметр которой составляет 0,2.0,4 диаметра кумулятивного заряда основной боевой части) происходит постепенное совмещение оси струи с осью трубки, а на последующих ступенях, за счет всестороннего сжатия струи внутренним давлением в трубке, сглаживаются ее мелкие радиальные дефекты, что способствует увеличению бронепробиваемости. При этом отношение диаметра ступени к ее длине выбирается в пределах 0,1.0,5 в зависимости от диаметра струи.

В зенитно-противотанковых ракетах наряду с контактным датчиком цели устанавливает неконтактный датчик цели, выполненный обычно по принципу отражения от цели лазерных лучей, такие неконтактные датчики цели дорогие и имеют сравнительно большие габариты. Применение неконтактного датчика цели, выполненного по электромагнитному принципу, позволяет с одной стороны значительно его удешевить, а с другой стороны использовать его достаточно массивный и прочный механизм в качестве отражателя при установке на место отражателя между отсеком управления и лидирующим кумулятивным зарядом. При этом экономятся габариты ракеты, а частичное увеличение массы (электромагнитного по сравнению с лазерным неконтактным датчиком цели) компенсируется исключением из конструкции отражателя. Необходимо отметить, что в качестве отражателя могут применяться и другие элементы ракеты, имеющие достаточную массу, прочность и сплошность, например залитая пластмассой электроника и др.

Так как лидирующий заряд и контактный датчик цели устанавливаются в головной части ракеты, их вес имеет важное значение, так как определяет наседающую массу на расположенные за ними элементы ракеты, а значит через прочность, их габариты и массу. Таким образом облегчение контактного датчика цели и лидирующего заряда позволяет непропорционально уменьшить массу ракеты.

Из всех контактных датчиков цели наиболее простым, надежным и легким является датчик, выполненный в виде двух изолированных контактов. Комбинация пластмассового корпуса лидирующего заряда с токопроводящим контактом позволяет с одной стороны уменьшить массу лидирующего заряда, а с другой изолировать контакт и решить вопрос его крепления. Обтекатель также можно выполнить из пластмассы, нанеся на его внутpеннюю поверхность тончайший токопроводящий слой.

Применение изобретения в зенитно-противотанковых ракетах позволяет установить за счет сокращения габаритов и веса носителя полногабаритные кумулятивную и осколочную боевые части и обеспечить их эффективность на уровне специальных зенитных и противотанковых ракет. Для сокращения габаритов боевые части имеют общее взрывательное устройство, а линзовый узел кумулятивной боевой части частично заглублен в осколочную боевую часть. Такое заглубление линзового узла практически не снижает эффективность осколочного действия, так как инертное тело линзового узла установлено на месте отсутствующего дна осколочной боевой части. Детонация от осколочной боевой части передается к кумулятивной боевой части непосредственно от одного заряда к другому, так как они установлены без зазора.

Расположение осколочной боевой части за кумулятивной боевой частью удаляет ее от неконтактного датчика цели на расстояние, равное 3,5.4,5 калибрам ракеты, что может привести к снижению эффективности осколочного действия (большая часть осколков пройдет мимо цели) при настройке неконтактного датчика цели на максимальный уровень сигнала (это значительно упрощает конструкцию датчика). Однако подключение неконтактного датчика цели к цепи взрывателя параллельно контактному датчику цели позволяет решить эту проблему за счет использования блока электронной задержки в качестве согласовывающего временного устройства, т.е. за время задержки осколочная боевая часть переместится на место неконтактного датчика цели.

Таким образом применение предлагаемого технического решения позволит создать легкие, малогабаритные, дешевые противотанковую и зенитно-противотанковую ракеты, обеспечивающие высокую эффективность поражения как бронированных, так и воздушных (зенитно-противотанковыми ракетами) целей за счет повышения функциональной нагрузки на узлы и элементы ракеты.

Использование: противотанковые и зенитно-пусковые управляемые ракеты. Сущность изобретения: ракета содержит размещенные в корпусе кумулятивную боевую часть 1 с линзовым узлом 5, лидирующий кумулятивный заряд 2 в корпусе 9. Взрывательное устройство содержит контактный датчик цели 6 в виде двух изолированных контактов 7 и 8, неконтактный датчик цели на электромагнитном принципе, предохранительно-исполнительные механизмы 4, блок электронной задвижки 10. Отсек управления 11, отражатель 13, демпфирующий блок 14 выполнены с центральным каналом 15 с установленной в нем цилиндрической трубкой 16. Трубка 16 выполнена ступенчатой с уменьшением диаметра ступеней к лидирующему кумулятивному заряду 2. Ракета может быть снабжена осколочной боевой частью, размещенной без зазора, за кумулятивной боевой частью 1. 7 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. УПРАВЛЯЕМАЯ РАКЕТА, содержащая размещенные в корпусе кумулятивную боевую часть с линзовым узлом, лидирующий кумулятивный заряд в корпусе, взрывательное устройство с датчиком цели, предохранительно-исполнительными механизмами, блоком электронной задержки и электрическими цепями, отсек управления, головной обтекатель, при этом отсек управления размещен между кумулятивной боевой частью и лидирующим кумулятивным зарядом, перекрыт со стороны лидирующего кумулятивного заряда отражателем, например, в виде блока электронной аппаратуры, а со стороны кумулятивной боевой части демпфирующим блоком, причем в отсеке управления и демпфирующем блоке выполнен центральный канал с установленной в нем цилиндрической трубкой, отличающаяся тем, что датчик цели выполнен контактным в виде двух изолированных контактов, отражатель выполнен с центральным каналом, а цилиндрическая трубка введена в указанный канал и снабжена мембраной или диафрагмой. 2. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая трубка выполнена ступенчатой с уменьшением диаметра ступеней к лидирующему кумулятивному заряду. 3. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что отражатель выполнен диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса ракеты и равным 1,5-2 диаметрам лидирующего заряда. 4. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что демпфирующий блок образован набором конструктивных элементов, скрепленных связующим материалом. 5. Ракета по п.4, отличающаяся тем, что в качестве связующего материала использован виксинт. 6. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что корпус лидирующего кумулятивного заряда выполнен из пластмассы, на нем закреплен один из изолированных контактов контактного датчика цели, а другим является обтекатель, причем изолированные контакты подсоединены посредством электрических цепей к предохранительно-исполнительному механизму лидирующего заряда. 7. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что головной обтекатель выполнен из пластмассы, а на его внутренней поверхности нанесен электропроводящий слой. 8. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена осколочной боевой частью, размещенной без зазора за кумулятивной боевой частью и подключенной к взрывательному устройству, линзовый узел размещен в осколочной боевой части у торца, примыкающего к кумулятивной боевой части, дополнительно введенный неконтактный датчик цели выполнен на электромагнитном принципе, установлен на расстоянии от осколочной боевой части, равном 3,5-4,5 калибрам ракеты, для выполнения функции отражателя и включен в электрическую цепь взрывательного устройства параллельно контактному датчику цели.