РЕАКТИВНЫЙ АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ СНАРЯД Российский патент 1999 года по МПК F42B15/00 

Предлагаемое изобретение относится к области артиллерийской техники, в частности к реактивным артиллерийским снарядам, как управляемым, так и неуправляемым.

Известен артиллерийский снаряд с увеличенной дальностью полета любого калибра [1] , имеющий в запоясковой части камеру сгорания, продолжением которой служат одно или несколько реактивных сопел. В камере сгорания расположен литой цилиндрический блок, сплошной или с центральным каналом. Блок состоит из двух отдельных пороховых зарядов, сплавленных по поверхности стыка. Один заряд имеет низкую скорость горения порядка 0,7-2 мм/с под давлением 10⁵ Па и предназначен для уменьшения лобового сопротивления запоясковой части, а другой заряд быстрого горения со скоростью порядка 5-20 мм/с под давлением 10⁶ Па создает дополнительную реактивную тягу.

Массивная запоясковая часть артиллерийского снаряда, обусловленная необходимой для досылания площадью торца и большой толщиной стенок кормового обтекателя для обеспечения его прочности при воздействии внутреннего давления пороховых газов после выхода снаряда из канала ствола, смещает положение центра масс снаряда в сторону кормовой части, ухудшая его устойчивость, и уменьшает запоясковый свободный объем снаряда, что повышает максимальное пиковое значения давления в стволе.

Известен артиллерийский снаряд с ракетным ускорителем или выстреливаемый из пушки ракетный снаряд с зафиксированной шашкой ракетного топлива [2], который является прототипом предлагаемого изобретения. Артиллерийский снаряд с реактивным ускорителем имеет центральную поддерживающую трубку, окруженную кольцевой топливной шашкой. Ширина кольцевого зазора между трубкой и топливной шашкой уменьшается по направлению к заднему концу снаряда. Осевая длина топливной шашки меньше длины камеры, в которой расположена шашка, что допускает упругую деформацию ее в осевом направлении. В хвостовой части артиллерийского снаряда установлен конический обтекатель, внутри которого размещается сопловой блок реактивного ускорителя.

Выполненная в кормовом обтекателе вокруг соплового блока внутренняя полость, открытая в сторону заснарядного пространства, позволяет несколько увеличить начальный свободный объем снаряда, снизив тем самым пиковое значение давления в каморе ствола при выстреле. И хотя плоскость среза сопла практически совпадает с поверхностью заднего торца обтекателя, диаметр выходной части сопла значительно меньше размеров внутренней полости обтекателя, а значит, перекрытие полости элементами соплового блока отсутствует. При этом происходит свободное стравливание пороховых газов из внутренней полости в момент выхода снаряда из канала ствола и прочность самого обтекателя обеспечивается даже при небольшой толщине его стенок.

Однако относительно малый диаметр выходной части сопла приводит к тому, что при заряжании снаряд, находясь на лотке пушки-гаубицы, упирается в удержник не сопловым блоком, а своей кормовой частью, хотя клоц досылателя орудия сообщает импульс снаряду, воздействуя непосредственно на сопло ракетного ускорителя. Разброс допусков при изготовлении элементов соплового блока и кормового обтекателя влечет за собой неоднозначность взаимного расположения среза сопла и заднего торца кормы снаряда. При этом выступание соплового блока за торец обтекателя приведет к невозможности опускания клоца досылателя на линию досылки, его фиксации в этом положении, а следовательно, и к невозможности перевода досылателя орудия во взведенное состояние и проведения автоматического досылания снаряда в ствол орудия. Утопание же соплового блока относительно обтекателя обуславливает возникновение зазора между клоцем досылателя и контактирующей с ним поверхностью сопла. Наличие указанного зазора приводит к недосылу снаряда, а также к поломке клоца и неизбежной деформации элементов соплового блока из-за незначительной площади их взаимодействия и сильного удара в момент досылания снаряда в ствол орудия. Все это снижает надежность функционирования артиллерийского снаряда в целом.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности функционирования реактивного артиллерийского снаряда за счет использования в конструкции снаряда устройства, взаимодействующего одновременно и с удержником лотка, и с клоцем досылателя, а также снижающего нагрузки на сопловой блок ракетного ускорителя, действующие со стороны штатного досылателя, при заряжании снаряда в ствол пушки-гаубицы. Это достигается тем, что в реактивном артиллерийском снаряде, содержащем ракетный ускоритель с сопловым блоком и кормовой обтекатель с внутренней открытой полостью, сформированной вокруг соплового блока, на внутренней полости кормового обтекателя, со стороны его заднего торца, образована коническая поверхность, расширяющаяся в сторону заснарядного пространства, а сопловой блок ракетного ускорителя выполнен выступающим за кормовой обтекатель снаряда, при этом на выходной части соплового блока образована ступенчатая цилиндрическая поверхность, на меньшей ступени которой установлен с упором в торец большей ступени жестко скрепленный с сопловым блоком элемент для досылания, выполненный в виде диска со сквозными отверстиями и конической поверхностью на переднем торце, причем величина наружного диаметра диска выполнена с обеспечением возможности его контактирования с удержником лотка пушки-гаубицы при заряжании и одновременным исключением аэродинамического сопротивления диска на траектории.

Образованная на выходной части соплового блока ступенчатая цилиндрическая поверхность позволяет установить на ее меньшей ступени элемент для досылания, выполненный в виде диска. Упор диска в торец большей ступени и его жесткое крепление на сопловом блоке обеспечивают передачу снаряду импульса на досылание от штатных средств артиллерийской системы.

Выступающий за кормовой обтекатель снаряда сопловой блок ракетного ускорителя с закрепленным на нем диском для досылания исключает вредное влияние разброса допусков, возникающее при изготовлении и сборке элементов конструкции снаряда и приводящее к аномальному взаимному расположению штатных средств досылания и снаряда, так как взаимодействие и удержника лотка и клоца досылателя пушки-гаубицы при заряжании снаряда в ствол происходит только с одним его элементом - диском.

Сквозные отверстия, выполненные на поверхности диска для досылания, обеспечивают как свободное прохождение пороховых газов во внутреннюю полость кормового обтекателя при движении снаряда по каналу ствола, так и их стравливание из этой полости в момент выхода снаряда в дульный тормоз орудия. Этому же способствует и расширяющаяся в сторону заснарядного пространства коническая поверхность, образованная на внутренней полости кормового обтекателя со стороны его заднего торца, которая совместно с конической поверхностью на переднем торце диска формирует зазор, необходимый для достаточно быстрого сброса давления из полости обтекателя. Для кормового обтекателя короткой длины требуется небольшая толщина стенки, обусловленной воздействием внутреннего давления пороховых газов при выходе снаряда из канала ствола. Это обеспечивает минимальную массу кормовой части и увеличивает запоясковый объем снаряда при сохранении общей длины кормовой части, что влечет за собой уменьшение максимальной ствольной перегрузки и увеличение запаса прочности снаряда. Уменьшение массы кормовой части повышает аэродинамическую устойчивость снаряда.

При этом минимальное значение величины наружного диаметра диска определено условием возможности его контактирования с удержником лотка пушки-гаубицы при заряжании снаряда в ствол орудия, а максимальное значение диаметра диска ограничено его невыступанием за скос потока, происходящего на граничной точке кормового обтекателя снаряда в полете, исключая таким образом аэродинамическое сопротивления диска на траектории.

Кроме того, взаимодействие досылателя пушки-гаубицы со снарядом через элемент для досылания позволяет, в сравнении с прототипом, значительно повысить площадь контактирования, а следовательно, и снизить нагрузки, действующие на сопловой блок при заряжании.

Сравнение указанного технического решения с прототипом позволяет установить его соответствие критерию "новизна". Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется графическим материалом, фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 представлен общий вид запоясковой части реактивного артиллерийского снаряда, на фиг. 2 - вид на элемент для досылания снаряда со стороны выходной части его соплового блока. Штрих-пунктиром условно показано расположение удержника лотка и клоца досылателя пушки-гаубицы, взаимодействующих с реактивным артиллерийским снарядом при его заряжании в ствол.

Реактивный артиллерийский снаряд содержит ракетный ускоритель 1 с сопловым блоком 2, выступающим за конический кормовой обтекатель 3. В кормовом обтекателе 3, вокруг соплового блока 2, выполнена открытая полость "a", на внутренней поверхности которой, со стороны заднего торца обтекателя, образована коническая поверхность "b", расширяющаяся в сторону заснарядного пространства. На выходной части соплового блока 2 образована ступенчатая цилиндрическая поверхность, на меньшей ступени "c" которой установлен с упором в торец "d" большей ступени "e" элемент для досылания, выполненный в виде диска 4. На поверхности диска 4 выполнены сквозные отверстия "f", диаметр которых рассчитан из условия равнопрочности конструкции диска при воздействии на него пикового давления в момент воспламенения метательного заряда. На переднем торце диска 4 выполнена коническая поверхность "g", которая совместно с конической поверхностью "b" обтекателя 3 образует необходимый зазор "h" между кормовым обтекателем 3 и диском 4, достаточный для быстрого сброса давления пороховых газов из внутренней полости "a" при выходе артиллерийского снаряда из ствола. Этому способствуют также и сквозные отверстия "f" диска. Оптимальное значение наружного диаметра диска 4 выбрано таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечивалась возможность его контактирования с удержником 5 лотка пушки-гаубицы при заряжании снаряда в ствол орудия, а с другой стороны, исключалось аэродинамическое сопротивление диска 4 в полете, для чего граничные точки диска 4 выполнены невыступающими за угол "α" разворота потока воздуха, который составляет ~20^o, а с учетом углов атаки снаряда ~30^o.

При заряжании снаряд укладывают на лоток пушки-гаубицы и подают его в сторону казенника за удержник 5 так, чтобы снаряд диском 4 упирался в удержник 5. Затем опускают клоц 6 досылателя на линию досылки. Отсутствие зазора между клоцем 6 досылателя и поверхностью диска 4 обеспечивает нормальный досыл снаряда и сохранность клоца. Значительная площадь контактирования штатных средств досылания артсистемы с диском 4 исключает возможную деформацию элементов соплового блока реактивного артиллерийского снаряда. При спуске досылателя снаряду сообщается импульс, под действием которого он перемещается вперед до закусывания в нарезы ствола. Во время выстрела пороховые газы заполняют свободную полость "a" вокруг соплового блока 2 через зазор "h" между кормовым обтекателем 3 и диском 4, а также через сквозные отверстия "f" в диске 4. Тем самым уменьшается пиковое значение давления пороховых газов и максимальная величина ствольной перегрузки, действующей на снаряд. После выхода артиллерийского снаряда из ствола орудия происходит мгновенный сброс давления из внутренней полости "a" обтекателя 3, что исключает его поломку.

Таким образом, использование в конструкции снаряда устройства, взаимодействующего одновременно и с удержником лотка, и с клоцем досылателя, а также снижающего нагрузки на сопловой блок ракетного ускорителя, действующие со стороны штатного досылателя при заряжании снаряда в ствол пушки-гаубицы, позволяет повысить надежность функционирования реактивного артиллерийского снаряда.

Источники информации.

1. Заявка Франции (FR) N 2570485 по классу М. Кл.⁵ F 42 B 12/02, 12/08, опубликована 21 марта 1986 года.

2. Патент США (US) N 3628457 по классу НКИ 102-49.3, опубликована 21 декабря 1971 года.

Изобретение относится к артиллерийскому вооружению. Снаряд содержит ракетный ускоритель с сопловым блоком и кормовым обтекателем, внутренняя открытая полость которого сформирована вокруг соплового блока. На заднем торце кормового обтекателя образована коническая поверхность, расширяющаяся в сторону заснарядного пространства. Сопловой блок выступает за кормовой обтекатель и на его выходной части выполнена ступенчатая цилиндрическая поверхность, на меньшей ступени которой установлен с упором в торец большей ступени и жестко скреплен с сопловым блоком элемент для досылания в виде диска со сквозными отверстиями. При этом диск выполнен с конической поверхностью на переднем торце и с наружным диаметром, обеспечивающим возможность его контактирования с удержником лотка пушки-гаубицы при заряжании и одновременно исключающим аэродинамическое сопротивление диска на траектории. Изобретение повышает надежность функционирования снаряда. 2 ил.

Реактивный артиллерийский снаряд, содержащий ракетный ускоритель с сопловым блоком и кормовой обтекатель с внутренней открытой полостью, сформированной вокруг соплового блока, отличающийся тем, что на внутренней полости кормового обтекателя, со стороны его заднего торца, образована коническая поверхность, расширяющаяся в сторону заснарядного пространства, а сопловой блок ракетного ускорителя выполнен выступающим за кормовой обтекатель снаряда, при этом на выходной части соплового блока образована ступенчатая цилиндрическая поверхность, на меньшей ступени которой установлен с упором в торц большей ступени жестко скрепленный блоком элемент для досылания, выполненный в виде диска со сквозными отверстиями и конической поверхностью на переднем торце, причем диск выполнен с наружным диаметром, обеспечивающим возможность его контактирования с удержником лотка пушки-гаубицы при заряжании и одновременно исключающим аэродинамические сопротивления дика на траектории.