УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД Российский патент 2001 года по МПК F42B15/00 B64C19/00 

Изобретение относится к военной технике, преимущественно к комплексам управляемого ракетного (УРО) и высокоточного ракетного (ВТРО) оружия.

Известны комплексы УРО (ВТРО), обеспечивающие поражение целей управляемыми ракетами (УР) и управляемыми реактивными снарядами (УPC) - см., например С.А. Головин, Ю.Г. Сизов, А.Л. Скоков, Л.Л. Хунданов "Высокоточное оружие и борьба с ним", М., изд-во "В.П.К.", 1996.

Известны баллистические УР (УРС), оснащенные головками самонаведения (ГСН), для высокоточного поражения наземных целей, например, американская ракета "Першинг - II" (см., например, "Техническая информация" ЦАГИ N 7-8, 1986, стр. 10-11) - ближайший аналог.

И прототип (ракета для высокоточного поражения целей класса "земля" - "земля" "Першинг II"), и управляемый реактивный снаряд по предлагаемому техническому решению имеют ряд общих признаков, наиболее существенными из которых являются:
- баллистическая траектория полета к цели;
- наличие головки самонаведения, органов управления и бортовой аппаратуры для высокоточного поражения цели в условиях сложного маскирующего фона земной поверхности на конечном этапе пассивного участка траектории полета;
- размещение ГСН и органов управления на головном блоке, который обеспечивает коррекцию траектории полета ракеты.

Однако комплекс ВТРО "Першинг II" не может поражать мобильные цели, что связано с особенностями ("крутизной") баллистической траектории полета ракеты и применением радиолокационной ГСН корреляционно - экстремального типа, кроме того техническая реализация и эксплуатация комплекса (включая подготовку и ввод полетного задания) отличаются сложностью и чрезвычайно высокой стоимостью (например, вследствие применения высокоточной бортовой системы инерциальной навигации, подготовки эталонов опорных участков (ориентиров) для различных высот визирования ГСН, наличия специализированных систем: обработки данных в реальном масштабе времени, антенно-фидерных устройств, радиовысотомера и т.д.).

Целью предлагаемого изобретения является расширение боевого применения баллистических УРС вплоть до обеспечения поражения подвижных наземных (надводных) объектов, а также снижение стоимости комплекса УРО (ВТРО) за счет создания УРС на базе существующих неуправляемых реактивных снарядов (ракет), реализующих полет к цели по баллистической траектории со стабилизирующим проворотом по крену (например, создание УРС на базе реактивных снарядов систем залпового огня).

Указанная цель достигается тем, что баллистический УРС, включающий управляющий (УБ) и разгонный (РБ) блоки, оснащается УБ в виде 2 модулей: носового с бортовой аппаратурой (в т.ч. ГСН) и органами (аэродинамическими, газодинамическими) управления УРС - и хвостового, который, с одной стороны, жестко крепится на головную часть РБ, с другой стороны, соединяется с носовым модулем УБ посредством цилиндрического шарнира с осью вращения, совпадающей с продольной осью РБ. Дополнительно с целью использования в качестве РБ штатного неуправляемого реактивного снаряда, улучшения противорикошетных характеристик при поражении защищенных целей типа "корабль", "подвижная пусковая установка", "танк" и т.п., посадочное гнездо хвостового модуля УБ для крепления на РБ выполняется в виде стакана с конформной выемкой (под обводы головной части РБ), на котором закреплено не менее двух подшипников (например, роликовых радиально - упорных подшипников качения), кроме того, УРС может быть снабжен бойком со срезаемым буртиком, размещенным по оси посадочного гнезда хвостового модуля УБ (срезание буртика и перемещение бойка происходит в момент соударения с целью); на внешней поверхности посадочного гнезда выполнен противорикошетный прилив (например, противорикошетное кольцо либо "клыки") диаметром, меньшим диаметра носового модуля УБ (с целью укрытия прилива от аэродинамического скоростного напора). Дополнительно с целью исключения доработок штатных неуправляемых реактивных снарядов (PC), применяемых в качестве РБ, крепление хвостового модуля УБ на головную часть РБ (т.е. PC) выполнено склеиванием, а в теле посадочного гнезда - для предварительной механической фиксации при склеивании, а также в случае необходимости для быстрого и простого снятия УБ с РБ выполнены сквозные резьбовые отверстия (если в качестве посадочного гнезда применена сталь; при использовании для этой цели перспективных легких сплавов и высокопрочных пластмасс резьбовые отверстия могут быть выполнены в стальных втулках, запрессованных в основной материал). Монтаж-демонтаж УБ на РБ (PC) осуществляется с использованием съемных рычагов, вворачиваемых в резьбовые отверстия.

Общая конструктивно-компоновочная схема УРС по предлагаемому техническому решению представлена на фиг. 1. Приняты обозначения:
1 - носовой модуль УБ;
2 - хвостовой модуль УБ;
3 - разгонный блок (например, на базе твердотопливного реактивного снаряда залпового огня);
4 - цилиндрический шарнир.

Концепция установки разнообразных оптических, радиотехнических и комбинированных ГСН (использующих, как правило, инерциальные оси при формировании заданного сектора обзора) на штатные неуправляемые баллистические PC, в т.ч. стабилизируемые вращением (характерно для большинства стоящих на вооружении комплексов), позволяет, в принципе, создавать различные комбинации (модификации) ВТРО, используя калиберные, подкалиберные и надкалиберные головные части (УБ) для PC (РБ) из имеющихся арсеналов, при этом реализуемость того или иного варианта УРС относительно просто и быстро определяется натурной отработкой (стрельбой) с упрощенными габаритно-весовыми макетами УБ.

Конструктивная схема зоны цилиндрического шарнира, соединяющего модули УБ, представлена на фиг. 2 (универсальное посадочное гнездо для любых типов PC) и фиг. 3 (упрощенное посадочное гнездо преимущественно для легких подкалиберных носовых модулей УБ). Здесь:
1 - носовой модуль УБ;
2 - хвостовой модуль УБ (включая стакан с конформной выемкой, переходит в осевую консольную трубу);
3 - разгонный блок;
4 - цилиндрический шарнир (подшипниковая пара);
5 - гайка накидная (вариант крепежа);
6 - втулка базирующая (вариант крепежа);
7 - установочный пенал (элемент носового модуля УБ);
8 - взрывчатое вещество боевой части PC;
9 - взрыватель головной (на фиг. 2 - штатный для PC; на фиг. 3 - для варианта "мгновенного" подрыва на преграде с огневым каналом в теле осевой консольной трубы);
10 - противорикошетный "клык" (элемент посадочного гнезда хвостового модуля УБ);
11 - боек;
12 - срезаемый буртик (элемент тела бойка);
13 - фиксатор - аэродинамический экран (капот) в специализированном резьбовом отверстии (вариант компоновки).

Функционирование (работа) устройства по предлагаемому техническому решению осуществляется следующим образом. УРС запускается в сторону цели по штатной (для конкретной ГСН) баллистической траектории (в т.ч. с подвижного основания и по подвижной цели). При подходе к цели ГСН осуществляет просмотр зоны поражения, выделяет объект атаки и переходит в режим самонаведения на цель. Согласование динамических характеристик (быстродействия) приводов управления и геометрии аэродинамических рулей (производительности газодинамического управления) УРС с возможностями конкретного типа ГСН, инерционными и аэродинамическими параметрами PC производится (с целью исключения доработок штатных неуправляемых PC) ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО за счет варьирования конструктивно-компоновочными особенностями модулей УБ. Принципиально важным моментом является стабилизация носового модуля УБ, например, относительно линии вертикали, что позволяет использовать традиционные алгоритмы управления антенным устройством ГСН и соответственно допускает применение ранее созданных головных частей ракет, снарядов и бомб с системами самонаведения практически без изменения их программно-математического обеспечения. Следует отметить, что использование в рамках данного технического предложения PC баллистического типа со стабилизирующим проворотом по крену позволяет исключить из состава бортовой аппаратуры управления дорогие и сложные в эксплуатации системы инерциальной навигации, обязательные для "небаллистических" летательных аппаратов (не имеющих протяженного т.н. "пассивного" участка траектории полета вплоть до зоны включения ГСН).

Предложенная конструктивная схема зоны цилиндрического шарнира (см. фиг. 2) позволяет использовать штатный головной взрыватель PC при варьировании для той или иной модификации УРС временем замедления подрыва боевой части (например, при поражении целей типа "корабль" для усиления фугасно-зажигательного эффекта). Это обеспечивается изменением длины бойка (поз. 11), движение которого внутри консольной трубы начинается при деформации впередилежащих элементов УРС в момент попадания в преграду (цель) с соответствующим нагружением основания бойка вплоть до срезания буртика (поз. 12). Следует отметить, что стартовые и полетные перегрузки УРС не приводят к срезанию буртика и преждевременному подрыву боевой части.

В ряде случаев (например, для малогабаритных легких ГСН и при организации т.н. "мгновенного" подрыва на преграде) целесообразно упростить схему хвостового модуля УБ, исключив "конформное" посадочное гнездо и противорикошетное кольцо ("клыки"), - в этом варианте хвостовой модуль УБ трансформируется в осевую консольную трубу, которая ввинчивается на место головного взрывателя PC (с соответствующим размещением головного взрывателя УРС в другом месте УБ). Для обеспечения заданного утапливания консольной трубы и одновременно обеспечения упора хвостового (относительно направления полета) подшипника "гладкая" часть трубы отделяется от ввинтной резьбовой втулки, например, кольцевым утолщением (упорным фланцем, буртиком) с герметизирующей прокладкой. Другими словами, неподвижная относительно корпуса РБ часть хвостового модуля УБ может видоизменяться в зависимости от тех или иных конструктивно-компоновочных соображений для различных вариантов головных частей и принятых в качестве РБ неуправляемых PC.

Технико-экономические оценки создания комплексов ВТРО на базе УЖЕ ИЗГОТОВЛЕННЫХ неуправляемых баллистических PC и головных частей с ГСН, как предлагается в представленном техническом решении, указывают на возможность качественного повышения могущества систем УРО при минимальных (на уровне долей процента от полномасштабной разработки специализированных комплексов УРО с соизмеримым уровнем характеристик) затратах. Представляется, что с учетом критерия "стоимость - эффективность" комплексы УРО на базе заявляемых технических решений могут составить наиболее многочисленный класс ВТРО ближайшего будущего.

Изобретение относится к области высокоточного управляемого ракетного оружия. Управляемый реактивный снаряд содержит управляющий и разгонный блоки. Управляющий блок выполнен в виде носового модуля с головкой самонаведения и органами управления снарядом и хвостового модуля, жестко закрепленного посадочным гнездом на головной части разгонного блока. Между собой модули соединены цилиндрическим шарниром, ось вращения которого совпадает с продольной осью разгонного блока. Изобретение расширяет область боевого применения управляемых реактивных снарядов вплоть до обеспечения поражения подвижных объектов. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Управляемый реактивный снаряд, включающий управляющий и разгонный блоки, отличающийся тем, что управляющий блок выполнен в виде двух модулей: носового с головкой самонаведения и органами управления реактивным снарядом, и хвостового, жестко закрепленного посадочным гнездом на головной части разгонного блока, при этом между собой указанные модули соединены посредством цилиндрического шарнира с осью вращения, совпадающей с продольной осью разгонного блока. 2. Управляемый реактивный снаряд по п.1, отличающийся тем, что посадочное гнездо хвостового модуля управляющего блока для крепления на головную часть разгонного блока выполнено в виде стакана с конформной выемкой, на котором закреплено не менее двух подшипников. 3. Управляемый реактивный снаряд по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен бойком со срезаемым буртиком, размещенным по оси посадочного гнезда хвостового модуля управляющего блока. 4. Управляемый реактивный снаряд по пп.1 и 2, отличающийся тем, что на внешней поверхности посадочного гнезда выполнен противорикошетный прилив, не выступающий за габариты носового модуля управляющего блока. 5. Управляемый реактивный снаряд по пп.1 и 2, отличающийся тем, что хвостовой модуль управляющего блока закреплен склеиванием на головной части разгонного блока, а в теле посадочного гнезда выполнены сквозные резьбовые отверстия под механические фиксаторы и съемные рычаги монтажа-демонтажа управляющего блока на разгонном блоке. 6. Управляемый реактивный снаряд по п.1, отличающийся тем, что посадочное гнездо хвостового модуля управляющего блока для крепления на головную часть разгонного блока снабжено винтовой резьбовой втулкой, размещаемой на посадочном месте.