РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД С ОТДЕЛЯЕМЫМ ДВИГАТЕЛЕМ Российский патент 1999 года по МПК F42B15/10 

Предлагаемое изобретение относится к ракетной технике.

Известна конструкция устройства для разделения аэрокосмического аппарата [1] с помощью детонирующего удлиненного заряда (ДУЗ), имеющего взрывчатое наполнение, заключенное в металлическую оболочку. Поперечное сечение ДУЗ выполнено в форме шеврона с углом между стенками облицовки оболочки. Срабатывание ДУЗ приводит к образованию кумулятивной струи частиц облицовки, которая разделяет по месту разделения корпус аэрокосмического аппарата.

Данная конструкция устройства разделения надежна и приемлема для разделения космических аппаратов, имеющих большие габариты и массу, и поэтому подрыв ДУЗа не дает существенных возмущений корпуса при разделении, и не приемлема для применения на зенитных управляемых ракетах малых калибров, имеющих большую полетную скорость, где большие возмущения при разделении (подрыве ДУЗ) приведут к выходу из строя оптико-электронных элементов в корме маршевой ступени ракеты, а также могут выбросить маршевую ступень из луча системы управления, что приведет к потере ракеты.

Известна конструкция реактивного снаряда с отделяемым двигателем [2], состоящим из устройства для стыковки разнокалиберных ступеней снаряда, содержащим переходный конический обтекатель с центральной трубой, охватывающей маршевую ступень снаряда и позволяющей двигателю скользить параллельно оси в направлении, противоположном маршевой ступени, и механизм разделения в виде щелевого канального устройства на конусной части обтекателя, сообщающегося с одной стороны с полостью маршевой ступени, а с другой с аэродинамическим потоком движущего снаряда.

Данная конструкция разделительного устройства применима в неуправляемых реактивных снарядах, реактивной системы залпового огня (РСЗО), поскольку возникающие возмущения при разделении практически не влияют на точность попадания в цель, т.к. НУРСами работают по площадям, и неприемлема к зенитным управляемым реактивным снарядам (ракетам), поскольку полученные возмущения при отделении маршевой ступени от двигателя приведут к резкому изменению угла атаки, что приведет к поломке стабилизаторов и разрушению маршевой ступени, а также к выходу маршевой ступени из луча системы управления, что приведет к потере снаряда.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков, а именно обеспечение прочного соединения разнокалиберных ступеней реактивного снаряда во время полета и надежного их разделения в заданный момент времени с обеспечением минимальных возмущений, действующих на маршевую ступень при отделении двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в реактивном снаряде (ракете) с отделяемым двигателем, содержащим маршевую ступень, пристыкованный к ней двигатель большего калибра, устройство стыковки и механизм разделения ступеней, стыковка маршевой ступени к двигателю осуществляется через фланец-диафгарму с наружным кольцевым выступом, посредством конической гайки-обтекателя, при этом торец кормы маршевой ступени выполнен в виде втулки с внутренним кольцевым коническим выступом и пристыкован к фланцу-диафрагме, с аналогичным зеркальным кольцевым коническим выступом - составляющим в плане трапецию, посредством кольцевых секторных кулачков, с наружной трапециевидной канавкой, охватывающей конические выступы торца кормы маршевой ступени и фланца-диафрагмы, опирающихся на коническую боковую поверхность диска, в Т-образных пазах которого размещены Т-образные приливы секторных кулачков, при этом Т-образные пазы расположены параллельно конической боковой поверхности диска, закрепленного на переднем конце толкателя, при этом задний конец толкателя выполнен в виде полого поршня с обтюрирующими проточками и дном с дроссельными отверстиями и установлен в корпусе натяжителя, при этом во внутренней полости поршня установлена втулка с электровоспламенителем и ограничитель, а между корпусом натяжителя и поршнем толкателя размещено запирающее шариковое устройство.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что данная конструкция узла разделения ступеней обеспечивает надежное, прочное соединение разнокалиберных ступеней реактивного снаряда (ракеты), а также их надежное разделение в заданный момент времени с минимальными возмущениями, действующими на маршевую ступень реактивного снаряда при отделении двигателя.

Существо изобретения поясняется чертежами:
на фиг. 1 - изображен реактивный снаряд;
на фиг. 2 - вид А фиг. 1 - конструкция устройства стыковки разнокалиберных ступеней снаряда, где 1 - отделяемый двигатель; 2 - маршевая ступень реактивного снаряда; 3 - фланец-диафрагма (фиг. 3); 4 - коническая гайка-обтекатель; 5 - секторный кольцевой кулачок (фиг. 4) с Т-образными приливами; 6 - диск с конической боковой поверхностью и Т-образными пазами (фиг. 5); 7 - толкатель с обтюрирующими проточками и дном с дроссельными отверстиями; 8 - натяжитель; 9 - втулка; 10 - электровоспламенитель; 11 - ограничитель; 12 - шариковое запорное устройство; 13 - гайка крепления толкателя; 14 - Т-образный прилив секторных кулачков; 15 - торец кормы маршевой ступени; 16 - дроссельные отверстия дна толкателя; 17 - полость между втулкой и торцем толкателя.

Устройство и работа механизма разделения заключается в следующем: в реактивном снаряде маршевая ступень 2 объединена с отделяемым двигателем 1 через фланец-диафрагму 3, с одной стороны закрепленный на двигателе 1 конической гайкой-обтекателем 4, а с другой стороной пристыкованной к торцу кормы 15 маршевой ступени 2. Прочность стыка фланца-диафрагмы 3 с кормой маршевой ступени 2 обеспечивается за счет обжима их конических выступов конической проточкой кольцевых секторных кулачков 5 с Т-образными приливами, которые распираются конической боковой поверхностью диска 6 с Т-образными пазами, подаваемого при сборке стыка вперед по оси снаряда толкателем 7, закрепленным гайкой 13 за счет приложения крутящего момента к натяжителю 8, передающему осевое усилие толкателю 7 через шариковое запорное устройство 12, в котором шарики установлены в отверстиях толкателя 7 в проточку натяжителя 8 и поджаты втулкой 9 с электровоспламенителем 10.

При полете реактивного снаряда в момент окончания работы двигателя 1 с бортовой аппаратуры снаряда (например, от инерционного замыкателя) подается напряжение на электровоспламенитель 10, срабатывание которого создает давление продуктов сгорания в полости 17 между втулкой 9 и торцем толкателя 7 с дроссельными отверстиями 16, при этом втулка 9 перемещается до упора в ограничитель 11, освобождая запорное шариковое устройство 12, пороховые газы электровоспламенителя 10 через дроссельные отверстия 16 толкателя 7 проходят к торцевому соединению толкателя 7 и натяжителя 8, при этом толкатель 7 перемещается в сторону отделяемого двигателя 1 и диск 6 с конической боковой поверхностью убирается во внутреннюю полость фланца-диафрагмы 3, при этом кольцевые секторные кулачки 5 перемещаются в сторону оси снаряда за счет скольжения Т-образного прилива в эквидистантных пазах диска 6 и вместе с диском 6 убираются во внутреннюю полость фланца-диафрагмы 3.

При этом отделяемый двигатель 1 своим плоским торцем совершает поперечное и продольное движения без возможности соударения с плоским торцем кормы маршевой ступени 2, что обеспечивает разделение ступеней снаряда набегающим потоком без возмущений на маршевую ступень 2.

Механизм разделения ступеней реактивного снаряда (ракеты) предназначен для сброса двигателя после окончания работы на начальном участке полета.

Источники информации
1. Патент США N 4649824, публ. 17.03.87 г., МКИ⁵ F 42 B 15/00, том. N 1076, N 3 - аналог.

2. Заявка Франции N 2629583, публ. 06.10.89 г., МКИ⁵ F 42 B 15/00 - прототип.

Изобретение относится к области ракетного вооружения. Реактивный снаряд содержит маршевую ступень и пристыкованный к ней посредством устройства стыковки - разделения двигатель большего калибра. Устройство стыковки выполнено в виде фланца-диафрагмы с наружным кольцевым выступом и конической гайкой-обтекателем. Торец кормы маршевой ступени выполнен в виде втулки с аналогичным зеркальным кольцевым выступом. Кольцевые выступы фланца-диафрагмы и маршевой ступени состыкованы друг с другом посредством кольцевых секторных кулачков с трапециевидной наружной канавкой, опирающихся на коническую боковую поверхность диска, закрепленного на переднем конце толкателя механизма разделения. Диск выполнен с Т-образными параллельными его боковой поверхности пазами, в которых размещены Т-образные приливы секторных кулачков. Механизм разделения представляет собой толкатель, задний конец которого в виде полого поршня с обтюрирующими проточками и дном с дроссельными отверстиями установлен в корпусе натяжителя. Во внутренней полости поршня установлена втулка с электровоспламенителем и ограничителем, а между корпусом натяжителя и поршнем толкателя размещено шариковое запорное устройство. Изобретение обеспечивает прочное соединение разнокалиберных ступеней снаряда во время полета и их надежное разделение в заданный момент времени при минимальном воздействии возмущений на маршевую ступень при отделении двигателя. 5 ил.

Реактивный снаряд с отделяемым двигателем, содержащий маршевую ступень, пристыкованный к ней двигатель большего калибра, устройство стыковки и механизм разделения ступеней, отличающийся тем, что устройство стыковки выполнено в виде фланца - диафрагмы с наружным кольцевым выступом и конической гайкой-обтекателем, торец кормы маршевой ступени выполнен в виде втулки с аналогичным зеркальным кольцевым выступом, кольцевые выступы фланца-диафрагмы и маршевой ступени состыкованы друг с другом посредством кольцевых секторных кулачков с трапециевидной наружной канавкой, опирающихся на коническую боковую поверхность диска, закрепленного на переднем конце толкателя механизма разделения, диск выполнен с Т-образными параллельными его боковой поверхности пазами, в которых размещены Т-образные приливы секторных кулачков, механизм разделения выполнен в виде толкателя, задний конец которого в виде полого поршня с обтюрирующими проточками и дном с дроссельными отверстиями установлен в корпусе натяжителя, при этом во внутренней полости поршня установлена втулка с электровоспламенителем и ограничителем, а между корпусом натяжителя и поршнем толкателя размещено запорное шариковое устройство.