УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД Российский патент 1996 года по МПК F42B15/00 

Предполагаемое изобретение относится к артиллерийской технике, в частности, к управляемым снарядам, запускаемым из ствола орудия или миномета.

Известна конструкция снаряда для поражения подвижной цели, с одноступенчатой коррекцией в одном из трех режимов [1] Этот снаряд имеет оперение и выстреливается из нарезного ствола и приводится во вращение в направлении, противоположном направлению вращения запоясковой части. Соединение частей снаряда происходит по команде с помощью кулачковой муфты с пиропатроном, при этом радиальные импульсные элементы обеспечивают боковую коррекцию снаряда по команде от гировертикали, выдаваемой датчиком.

Данный управляемый снаряд позволяет обеспечить боковую коррекцию по команде от гировертикали, но дальность стрельбы таким снарядом невелика, так как отсутствует ракетный двигатель, сообщающий дополнительный импульс от силы тяги.

Увеличение дальности ограничено и наличием приборов управления, чувствительных к повышенной перегрузке. Кроме того, наличие вращающихся головной и запоясковой частей усложняет их соединение кулачковую муфту приходится оснащать пиропатроном.

Известна конструкция реактивного управляемого снаряда со стабилизатором [2] содержащего ракетный двигатель, блок стабилизаторов с ножевыми лопастями и элементы крепления блока стабилизаторов к двигателю в окружном и осевом направлениях.

Элементами крепления в окружном направлении являются пружины кручения, которые установлены вокруг пальцев, соединяющих лопасти с проушинами основания (кольца) блока стабилизаторов. Одновременно пружины являются фиксаторами лопастей в раскрытом состоянии.

Элементом крепления блока стабилизаторов в осевом направлении является кольцевой буртик и резьба сверхзвукового раструба сопла.

Данная конструкция позволяет выставить лопасти с рулями в радиальных плоскостях, проходящих через продольную ось снаряда.

Недостатком этой конструкции является то, что низка надежность крепления блока стабилизаторов поверхность соприкосновения проволочного конца каждой пружины с наружной поверхностью раструба сопла очень мала, а это, при обычно косопоставленном оперении для закрутки снаряда вокруг его продольной оси, может, привести к окружному провороту блока стабилизаторов и рассогласованию углового положения лопастей и рулей, что ухудшит аэродинамику снаряда.

Недостатком элемента крепления в осевом направлении является размещение резьбы раструба сопла в самом теплонапряженном участке в критическом сечении, что снижает надежность крепления.

Целью предполагаемого изобретения является повышение надежности крепления блока стабилизаторов.

Указанная цель достигается тем, что в управляемом снаряде, содержащем ракетный двигатель, блок стабилизаторов с ножевыми лопастями и элементы крепления блока стабилизаторов к двигателю в окружном и осевом направлениях, элемент крепления в окружном направлении выполнен в виде шайбы с лепестками и выгнутыми участками, на дне двигателя выполнен кольцевой выступ с пазами, а на торце блока стабилизаторов выполнены лунки, причем шайба расположена между кольцевым выступом двигателя и торцем блока стабилизаторов, а ее лепестки и выгнутые участки расположены соответственно в пазах кольцевого выступа и в лунках блока стабилизаторов, а элемент крепления в осевом направлении выполнен в виде трех равномерно расположенных на боковой поверхности кольцевого выступа, байонетных зацепов, контактирующих с выступами, выполненными на блоке стабилизаторов, при этом один из выступов расположен между двумя лопастями на равном расстоянии от каждой лопасти.

Выполнение элемента крепления в окружном направлении в виде шайбы с лепестками и выгнутыми участками позволяет сформировать зацепы, а их установка в пазы и в лунки, соответственно, кольцевого выступа и основания блока стабилизаторов, позволяет исключить окружное перемещение стыкуемых частей снаряда.

Выполнение кольцевого выступа на заднем дне двигателя позволяет зацентрировать блок стабилизаторов и обеспечить, до размещения выгнутых участков шайбы в лунках, совмещение каждой лопасти и руля в одной плоскости, что улучшит и аэродинамику снаряда за счет симметричного обдува лопастей при повороте рулей в крайние положения.

Это особенно важно для управляемого снаряда с ракетным двигателем с высоким коэффициентом заполнения внутреннего объема зарядом твердого топлива. Такой двигатель требует применения резьбового соединения на периферии обечайки двигателя, а это приводит к произвольному положению в окружном направлении корпуса двигателя относительно рулей головной части снаряда.

Если ориентировать (и крепить) блок стабилизаторов, соединяемый с двигателем, относительно рулей, например штифтами, то потребуется индивидуальная сборка, что непроизводительно. Кроме того, механическая обработка (сверление и др.) снаряженного двигателя небезопасна. Если на кольцевой выступ установлен обтюрирующий поясок, то зона крепления блока стабилизаторов резко уменьшается крепление возможно только со стороны торца кольцевого выступа и его внутренней поверхности.

Выполнение элемента крепления блока стабилизаторов в осевом направлении в виде расположенных на боковой поверхности кольцевого выступа байонетных зацепов, их контактирование с ответными выступами блока стабилизаторов, повышает надежность крепления за счет упрощения соединения блоков снаряда и исключения ударных нагрузок при старте снаряда, так как при механической обработке легко выдержать стабильной ширину канавки от выступов до торца блока стабилизаторов и ответный им размер на кольцевом выступе двигателя с учетом толщины шайбы.

Выполнение трех байонетных зацепов (и трех выступов), равномерное их расположение, причем один из выступов расположен между двумя (из четырех взаимно перпендикулярных) лопастями на равном расстоянии от каждой лопасти, позволяет надежно скрепить двигатель с блоком стабилизаторов со 100%-ым обеспечением ориентации лопастей и рулей за счет различной длины дуг (на одном диаметре зацепления): между смежными лопастями и между зацепами (выступами).

В противном случае, если при четном количестве лопастей (и рулей) количество выступов (и зацепов) будет также четным, то, при произвольном положении в окружном направлении двигателя (зацепов), навинчиваемого на головную (боевую) часть по резьбе, возможно отсутствие ориентации лопастей с рулями: это произойдет, когда при сборке, при прохождении выступами блока стабилизаторов пазов между байонетными зацепами, лопасти и рули уже совпадают. Любое окружное перемещение, кратное угловому шагу, приведет к несовпадению лопастей и рулей в плоскостях, проходящих через продольную ось снаряда.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники, признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не были выявлены, и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид управляемого снаряда, на фиг. 2 показаны двигатель (с обтюрирующим пояском), шайба, блок стабилизаторов с тремя выступами, на фиг. 3 показан двигатель с кольцевым выступом с пазами, вид сзади со стороны сопла, на фиг. 4 показан блок стабилизаторов с тремя байонетными выступами и четырьмя лопастями вид со стороны выступов, на фиг. 5 показано взаимное расположение рулей, лопастей и выступов блока стабилизаторов.

Управляемый снаряд содержит ракетный двигатель 1, блок стабилизаторов 2 с ножевыми лопастями 3 и элементы крепления блока 2 к двигателю: 4 в окружном и 5 в осевом направлениях.

Элемент крепления 4 выполнен в виде шайбы 6 с лепестками 7 и выгнутыми участками 8. На дне 9 двигателя 1 выполнен кольцевой выступ 11 с пазами 12.

На торце 13 блока стабилизаторов 2 выполнены лунки 14. Шайба 6 расположена между кольцевым выступом 11 и торцем 13.

Лепестки 7 расположены в пазах 12, а выгнутые участки 8 шайбы 6 расположены в лунках 14.

Элемент крепления 5 в осевом направлении выполнен в виде трех, равномерно расположенных на боковой поверхности 15 кольцевого выступа 11, байонетных зацепов 16, контактирующих с выступами 17, выполненными на блоке стабилизаторов 2. Один из выступов 17 расположен между двумя лопастями 3 на равном расстоянии 18 от каждой лопасти.

10 обтюрирующий поясок,
19 заряд твердого топлива,
20 резьба, по которой двигатель 1 свинчивается с головной частью 21,
22 рули головной части 21,
23 пазы между зацепами 16 для прохода (при стыковке) выступов 17.

Шайба 6 выполняется из пластичного материала, например, из стали с малым содержанием углерода. Узел раскрытия и фиксации лопастей 3 не показан.

Работа устройства. Двигатель 1 с зарядом 19 навинчивается по резьбе 20 (на клее, герметике) на головную часть 21 до упора в ее торец (фиг. 1). На кольцевой выступ 11 снаружи устанавливается обтюрирующий поясок 10. На торец кольцевого выступа 11 укладывается шайба 6 так, что лепестки 7 входят в пазы 12. Шайба 6 зафиксирована в окружном направлении относительно двигателя 1.

Затем пристыковывается блок стабилизаторов 2 с ориентацией (в приспособлении) лопастей 3 относительно рулей 22 головной части 21. После контакта торца 13 с шайбой 6, блок 2 проворачивают в окружном направлении до совмещения лопастей 3 и рулей 22, и блок 2 фиксируют в приспособлении. Затем инструментом отгибают плоские участки шайбы 6 в лунки 14 образуются выгнутые участки 8, контактирующие с лунками 14. Блок стабилизаторов 2 с лопастями 3 сориентирован относительно рулей 22.

Осевая фиксация произошла (фиг. 2) одновременно с проворотом блока 2 - после вхождения выступов 17 в пазы 23 и зацепления выступов 17 с зацепами 16.

Выполнение нечетного (3 шт.) количества выступов 17 и зацепов 16 при четном (4 шт. ) количестве лопастей 3, расположение одного из выступов 17 на равном расстоянии 18 от каждой смежной лопасти 3, исключает случай нестыковки блока стабилизаторов 2 за счет различной длины (на одном диаметре диаметре зацепления выступов) дуг: между смежными лопастями 3 и между зацепами 16 (выступами 17).

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить надежность крепления блока стабилизаторов:
в окружном направлении за счет применения шайбы с лепестками и выгнутыми участками, получаемыми деформированием в лунке после точной ориентации лопастей и рулей снаряда.

в осевом направлении за счет байонетного зацепления с длиной дуг между зацепами не равной длине дуг между лопастями (на одном диаметре зацепления).

Использование: артиллерийская техника, в частности, управляемые снаряды, запускаемые из ствола орудия или миномета. Сущность изобретения: управляемый снаряд, содержащий ракетный двигатель и прикрепленный к нему элементами крепления блок стабилизаторов. Элемент крепления блока стабилизаторов в окружном направлении выполнен в виде шайбы с лепестками и выгнутыми участками, на дне двигателя выполнен кольцевой выступ с пазами, а на торце блока стабилизаторов выполнены лунки, при этом шайба расположена между кольцевым выступом двигателя и торцем блока стабилизаторов, а ее лепестки и выгнутые участки расположены соответственно в пазах кольцевого выступа и в лунках блока стабилизаторов. Элемент крепления в осевом направлении выполнен в виде трех равномерно расположенных на боковой поверхности кольцевого выступа байонетных зацепов, контактирующих с выступами на блоке стабилизаторов, при этом один из выступов расположен между двумя лопастями на равном расстоянии от каждой из них. 5 ил.

Управляемый снаряд, содержащий ракетный двигатель, блок стабилизаторов с ножевыми лопастями и элементы крепления блока стабилизаторов к двигателю в окружном и осевом направлениях, отличающийся тем, что в нем элемент крепления блока стабилизаторов в окружном направлении выполнен в виде шайбы с лепестками и выгнутыми участками, на дне двигателя выполнен кольцевой выступ с пазами, а на торце блока стабилизаторов выполнены лунки, причем шайба расположена между кольцевым выступом двигателя и торцом блока стабилизаторов, а ее лепестки и выгнутые участки расположены соответственно в пазах кольцевого выступа и в лунках блока стабилизаторов, а элемент крепления в осевом направлении выполнен в виде трех равномерно расположенных на боковой поверхности кольцевого выступа байонетных зацепов, контактирующих с выступами, выполненными на блоке стабилизаторов, при этом один из выступов расположен между двумя лопастями на равном расстоянии от каждой из них.