УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД Российский патент 2001 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к оборонной технике, а более конкретно - к управляемым реактивным снарядам (УРС) и управляемым ракетам (УР).

Анализ последних войн показал, что военные действия бывают намного более эффективны, когда вместо массового подавления противника всеми видами военной техники применяется тактика "точечных ударов" по боевым целям с применением высокоточного управляемого ракетного оружия. Многие страны мира в настоящее время занимаются оснащением своих армий подобным вооружением. Качественное изменение оружия привело к его значительному усложнению по сравнению с существовавшими ранее аналогами, и это относится, в первую очередь, к его электронной аппаратуре и электромонтажу: электроника стала многофункциональной за счет введения программных устройств управления полетом снаряда по заданной циклограмме, в электромонтаже количество электрических связей значительно возрасло. Так, в известном отечественном осколочно-фугасном снаряде 3ОФ39 (см. "152-мм выстрел 3ВОФ64(3ВОФ93) с осколочно-фугасным снарядом 3ОФ39 и зарядом N 1 (уменьшенным переменным зарядом). Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3ВОФ64.00.00.000 ТО (3ВОФ93.00.00.000 ТО), Москва, Военное издательство 1990 г.), содержащем снарядный отсек (ОС) - рис. 5 технического описания, отсек управления (ОУ) - рис. 4, в который входит головка самонаведения (ГСН) - рис. 19, автопилотный блок (АБ) - рис. 21 с блоком питания и преобразования (БПП) - рис. 26, в который входит электронная аппаратура (АЭ) - поз. 4 рис. 26, электрические связи БПП с другими элементами снаряда осуществляются с помощью жгута поз. 13 рис. 26, выполненного из медных проводов типа МГТФ и МГТФЭ, при этом порядка 30 проводов (примерно 50% всех электрических цепей) осуществляют связь АЭ и ГСН, электрическая стыковка которых производится с помощью колодки поз. 14 рис.26.

Анализ конструкции электромонтажа управляемого снаряда 3ОФ39 показывает, что, хотя он и выполняет свое назначение, однако имеет ряд существенных недостатков:
1. Электромонтаж достаточно сложен в исполнении ввиду применения навесного монтажа, содержащего множество проводников с заданной адресовкой, разъемы, крепежные скобы, колодки и т.п., а сложная конструкция согласно методикам расчета надежности снижает общую надежность изделия.

При воздействии на снаряд электромагнитных импульсов (ЭМИ) большой мощности в достаточно протяженных цепях, соединяющих АЭ и ГСН (наиболее чувствительных к помехам) могут возникнуть паразитные токи, которые могут вывести из строя элементы снаряда и привести к его отказу. Для исключения этого необходимы меры по защите цепей от воздействия ЭМИ, поэтому чувствительные слаботочные цепи снаряда 3ОФ39 выполнены экранированными проводами, что также усложняет конструкцию, но не решает до конца проблему.

3. Трудоемкость электромонтажа из-за его сложности составляет значительную долю в общей трудоемкости снаряда.

4. В случае необходимости ремонта или замены АЭ требуется значительная разборка ОУ, что может отрицательно повлиять на надежность снаряда при его дальнейшем использовании.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение указанных выше недостатков конструкции управляемого снаряда - повышение его надежности при одновременном упрощении конструкции.

Для этого в управляемом снаряде, содержащем корпус, обтекатель, головку самонаведения (ГСН) с электрическими штырями и аппаратуру управления (АУ), ГСН и АУ электрически соединены между собой с помощью контактов, расположенных в гнездах АУ, и штырей ГСН, зафиксированы относительно друг друга двумя направляющими штифтами, установленными параллельно оси снаряда, и размещены своими стыковочными поверхностями в переднем отверстии обтекателя, при этом АУ жестко закреплена на обтекателе посредством винтов и проушин с резьбой, выполненных на внутренней поверхности обтекателя, а ГСН - с помощью накидной гайки и резьбы на наружной его поверхности.

На чертеже представлен общий вид управляемого снаряда и его элементы.

Управляемый снаряд состоит из корпуса 1, впереди которого установлен автопилотный блок (АБ) 2, размещенный в обтекателе 3, и головка самонаведения 4 с электрическими штырями 5, с помощью которых она электрически соединена с аппаратурой управления 6, жестко закрепленной на обтекателе с помощью винтов 7, завинченных в проушины 8, выполненные на внутренней поверхности обтекателя. АУ имеет цилиндрическую форму, установлена в передней части АБ и ограничена от бокового смещения относительно оси снаряда посадкой в переднее отверстие 9 обтекателя, диаметр которого равен посадочным диаметрам АУ и ГСН. ГСН установлена в обтекатель тоже по диаметру его переднего отверстия и притянута к его торцу 10 накидной гайкой 11, навинченной на резьбу 12, выполненную на обтекателе в его передней части.

Штыри ГСН установлены концентрично ее посадочному диаметру и входят в ответные подпружиненные контакты 13 АУ, расположенные в ее гнездах. Этим обеспечивается электрическое соединение ГСН и АУ.

Для обеспечения точной угловой ориентации ГСН относительно всего снаряда и АУ, ГСН имеет два отверстия, параллельные оси снаряда, куда входят два направляющих штифта 14, размещенные в аналогичных отверстиях обтекателя. Для обеспечения точной стыковки АУ и ГСН, АУ при закреплении тоже ориентируется относительно снаряда с помощью калибра, имитирующего электрическую и механическую стыковочную часть ГСН с АУ и обтекателем. К АУ пристыкованы жгуты от блока питания и рулевого привода (не показаны). Предлагаемая конструкция управляемого снаряда позволяет повысить его надежность и существенно упростить его конструкцию по сравнению со снарядом 3ОФ39 по следующим причинам:
1. Выполненное по схеме "вилка-розетка" электрическое и механическое соединение ГСН и АУ, через которое проходит большая часть электрических цепей снаряда, позволяет исключить промежуточные соединения, имеющие место в снаряде 3ОФ39, и сократить их количество, что непосредственно (согласно методике расчета надежности) повышает общую надежность снаряда.

2. Учитывая, что электрические цепи между ГСН и АУ весьма чувствительны к воздействию электрических и магнитных полей, максимальное сокращение протяженности этих цепей, имеющее место в предложенной конструкции, дает возможность обеспечить их помехозащищенность к воздействию электромагнитных импульсов.

3. По сравнению со снарядом 3ОФ39, за счет предлагаемой конструкции, количество паек уменьшено примерно на 60 мест, устраняются соответственно около 30 проводов, операции по их разделке, вязке в жгут, а также элементы крепления их к снаряду, что обеспечивает надежность электромонтажа в условиях действия стартовых и траекторных ускорений. В целом это приводит к снижению трудоемкости изготовления по сравнению с прототипом на 1,5-2 нормо-часа.

4. Более компактная компоновка и упрощение конструкции позволяет наряду с сокращением трудоемкости изготовления снаряда увеличить эффективную массу снаряда (например, его боевую часть).

5. Размещение АУ в переднем отверстии обтекателя дает возможность максимально упростить ремонт снаряда в случае выхода из строя АУ без разборки АБ, достаточно, отвинтив накидную гайку, отстыковать ГСН; отвинтив винты, крепящие АУ к обтекателю, и отключив жгуты, идущие от АБ (от блока питания и рулевого привода), извлечь АУ из обтекателя и заменить на новую. Для замены АУ в снаряде 3ОФ39 необходима значительная разборка АБ, что снижает его надежность при дальнейшей эксплуатации в составе снаряда.

При выстреле на снаряд и его элементы действуют значительные стартовые ускорения, а во время его полета - траекторные перегрузки в широком диапазоне частот. В связи с тем, что АУ в предлагаемой конструкции жестко закреплена на обтекателе продольными винтами, ГСН с помощью накидной гайки и резьбы на наружной поверхности обтекателя также жестко закреплена в переднем отверстии обтекателя, являющемся общим посадочным местом для ГСН и АУ, а направляющие штифты исключают возможность проворота ГСН относительно АУ, электрические штыри ГСН и контакты АУ практически разгружены от действия на ГСН и АУ стартовых и траекторных ускорений, а малая протяженность электрических цепей между ГСН и АУ делают их в высокой степени помехозащищенными от действия электромагнитных наводок. За счет упрощения конструкции расчетная трудоемкость изготовления электромонтажа предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом (изделие 3ОФ39) снижается на 1,5-2 нормо-часа.

Предлагаемое техническое решение успешно прошло этапы макетирования и экспериментальной отработки, подтвердило свою высокую эффективность и в ближайшее время будет внедрено в народное хозяйство.

Источники информации
1. Латухин А. Н. "Противотанковое вооружение". Военное издательство МО СССР, Москва, 1974 г.

2. "152- мм выстрел 3ВОФ64 (3ВОФ93) с осколочно-фугасным снарядом 3ОФ39 и зарядом N 1 (уменьшенным переменным зарядом). Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3ВОФ64.00.00.000 ТО (3ВОФ93.00.00.000 ТО)", Москва, Военное издательство, 1990 г.

Изобретение относится к области реактивных боеприпасов. Управляемый снаряд содержит корпус, обтекатель, головку самонаведения и аппаратуру управления, которые электрически соединены между собой с помощью контактов, расположенных в гнездах аппаратуры управления и штырей головки самонаведения, зафиксированы относительно друг друга направляющими штифтами, установленными параллельно оси снаряда, и размещены своими стыковочными поверхностями в переднем отверстии обтекателя. При этом аппаратура управления жестко закреплена на обтекателе посредством винтов и проушин с резьбой, выполненных на внутренней поверхности обтекателя, а головка самонаведения - с помощью накидной гайки и резьбы на его наружной поверхности. Изобретение позволяет повысить надежность управляемого снаряда и упростить его конструкцию. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Управляемый снаряд, содержащий корпус, обтекатель, головку самонаведения с электрическими штырями и аппаратуру управления, отличающийся тем, что в нем аппаратура управления и головка самонаведения электрически соединены между собой с помощью контактов, расположенных в гнездах аппаратуры управления, и штырей головки самонаведения, зафиксированы относительно друг друга двумя направляющими штифтами, установленными параллельно оси снаряда, и размещены своими стыковочными поверхностями в переднем отверстии обтекателя, при этом аппаратура управления и головка самонаведения жестко закреплены на обтекателе. 2. Управляемый снаряд по п.1, отличающийся тем, что аппаратура управления закреплена на обтекателе посредством винтов и проушин с резьбой, выполненных на внутренней стороне обтекателя. 3. Управляемый снаряд по п.1, отличающийся тем, что головка самонаведения закреплена на обтекателе с помощью накидной гайки и резьбы на его наружной поверхности.