АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД Российский патент 2002 года по МПК F42B15/00 F02K9/08 

Изобретение относится к области артиллерийского вооружения, в частности к артиллерийским управляемым реактивным снарядам.

В настоящее время широкое распространение получила высокоточная артиллерийская техника в виде выстреливаемых из артиллерийских орудий управляемых реактивных снарядов. Такой вид оружия обеспечивает поражение малоразмерных целей на больших расстояниях с минимальным ущербом для мирного населения. Повышение дальности стрельбы обеспечивается включением в состав артиллерийского управляемого снаряда, кроме головного отсека, где размещена аппаратура управления и боевая часть для поражения цели, реактивного двигателя, включаемого на траектории полета после вылета из канала ствола орудия.

Известен артиллерийский управляемый реактивный снаряд [1], содержащий головной отсек, где размещена боевая часть и аппаратура управления, реактивный двигатель и стабилизатор с лопастями ножевого типа, являющийся аналогом предложенного устройства.

Однако такая конструкция значительно увеличивает габаритные размеры снаряда, обусловленные необходимостью размещения стабилизатора ножевого типа последовательно с корпусом ракетного двигателя. При выстреле за счет нарезов канала ствола снаряд получает вращательное движение. После вылета снаряда за дульный срез лопасти стабилизатора под действием центробежных сил от проворота снаряда и встречного потока воздуха раскрываются.

Недостатки аналога:
1. Между лопастями стабилизатора имеется не использованный для размещения узлов конструкции объем, что значительно увеличивает длину снаряда.

2. Выемка в хвостовой части в зоне стабилизатора существенно увеличивает лобовое сопротивление, что снижает дальность стрельбы.

Известен артиллерийский управляемый реактивный снаряд [2], в значительной мере решающий вышеприведенные недостатки и являющийся прототипом прелагаемого устройства. Этот артиллерийский управляемый реактивный снаряд содержит головной отсек, где размещены аппаратура управления и боевая часть, реактивный двигатель в виде несущих секторов в калибре снаряда с пороховым зарядом в их цилиндрических камерах, скрепленных передней крышкой и сопловым блоком, стабилизатор ножевого типа, лопасти которого размещены в пазах между несущими секторами.

Описанная конструкция снаряда позволяет в значительной мере заполнить все сечение хвостового отсека. Совмещенная конструкция хвостового отсека, стабилизатора и реактивного двигателя при максимально возможном коэффициенте наполнения конструкции позволяет получить сечение корпуса, способное выдержать наибольшую ствольную перегрузку, что для хвостовой части артиллерийского управляемого снаряда имеет определяющее значение. Так, в калибре, например, 152 мм необходимо выдержать перегрузку до 11000 единиц, что соответствует нагрузке до 500 т.

Недостатком этого устройства является наличие значительного эксцентриситета ракетного двигателя при включении его на траектории за счет неидентичности искривлений при наличии продольных нагрузок при выстреле в канале ствола, а также за счет внутреннего давления в секторах при работе реактивного двигателя на траектории, что снижает точность стрельбы до включения на конечном отрезке траектории системы управления.

Технической задачей изобретения является повышение точности стрельбы артиллерийским управляемым реактивным снарядом на неуправляемом участке траектории полета к цели.

Поставленная техническая задача изобретения решается тем, что в снаряде, содержащем ракетный двигатель в виде несущих секторов в калибре снаряда с пороховыми зарядами в их цилиндрических камерах, скрепленных в единый отсек передней крышкой и сопловым блоком, стабилизатор ножевого типа, лопасти которого размещены в пазах между несущими секторами, наружняя поверхность каждого сектора образована цилиндрической поверхностью, ось которой смещена относительно оси цилиндрической камеры к периферии, при этом пазы между каждой смежной парой несущих секторов образованы усеченными параллельными плоскостями наружных поверхностей секторов, эквидистантных боковым поверхностям лопастей стабилизатора и сопряженных с наружной цилиндрической поверхностью секторов.

Величина смещения оси цилиндрической поверхности сектора относительно оси цилиндрической камеры составляет 0,14÷0,16 радиуса последней. При этом на переднем торце каждого сектора выполнено коническое утолщение до калибра снаряда.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид артиллерийского управляемого реактивного снаряда в разрезе, на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг.1, на фиг.3 - сечение корпуса сектора по Б-Б на фиг.1, на фиг.4 - сечение корпуса сектора по В-В вдоль продольной оси.

Артиллерийский снаряд содержит головной отсек 1, где размещены аппаратура управления и осевая часть, реактивный двигатель в виде несущих секторов 2 с цилиндрическими камерами 3, заполненными пороховым зарядом 4. Между собой сектора скреплены передней крышкой 5 и сопловым блоком 6. Между секторами уложены лопасти стабилизатора 7 ножевого типа в пазах 8 между секторами. Наружный диаметр двигателя D равен калибру снаряда, а по наружной поверхности 9, сопрягаемой с другими секторами, каждый сектор образован в сечении диаметром С, центр которого О₁ смещен относительно центра цилиндрической камеры О₂ к периферии на величину L, равную 0,14÷0,16 радиуса цилиндрической камеры. Пазы 8 между каждой смежной парой секторов образованы усеченными параллельными плоскостями 10 наружных поверхностей секторов, эквидистантных боковым поверхностям 11 лопастей стабилизатора.

При этом на переднем торце каждого сектора выполнено коническое утолщение 12, наружный диаметр которого равен калибру снаряда. Толщина стенки каждого сектора выполнена увеличивающейся в сторону соплового блока.

Работа описанного устройства заключается в следующем. При выстреле из артиллерийского орудия, когда еще ракетный двигатель не работает, головной отсек снаряда до ракетного двигателя и двигатель под действием больших перегрузок, достигающих нескольких тысяч единиц, создают "наседающую массу", ведущую к возникновению в материале двигателя значительных внутренних напряжений, ведущих к искривлениям в пределах упругих деформаций. Так как эти напряжения в соответствии с действующим в канале ствола орудия давлением пороховых газов кратковременны, то и воздействию их подвергаются только участки двигателя, непосредственно контактирующие с "наседающей массой". По этой причине наружная (периферийная) стенка секторов делается наиболее прочной, так как головной отсек воздействует своим корпусом, в основном, на периферийную часть секторов. Достигается увеличение прочности за счет смещения центра О₁ диаметра С, сопрягаемого с другими секторами, относительно центра О₂ диаметра цилиндрической камеры на 0,14÷0,16 ее радиуса. Это позволяет получить оптимальную площадь сечения опорных (несущих) секторов двигателя. Кроме того, повышению прочности при кратковременных (ударных) нагрузках содействует снабжение передних торцов несущих секторов коническими утолщениями до калибра снаряда.

Образование пазов 8 между каждой смежной парой несущих секторов сечением параллельными плоскостями наружных их поверхностей не приводит к уменьшению устойчивости по той причине, что эти сечения выполнены на ближайших к центру (оси) снаряда поверхностях, не несущих больших нагрузок при выстреле.

Кроме того, выполнение пазов сечением параллельными плоскостями, эквидистантными боковым поверхностям тонкостенных лопастей стабилизатора, позволяет при выстреле использовать боковые поверхности в качестве дополнительной опоры при значительных угловых ускорениях снаряда при его закрутке в стволе, а также обеспечивать свободное раскытие лопастей стабилизатора при выходе из канала ствола.

Переменная толщина стенок секторов, увеличивающаяся в сторону хвостового отсека снаряда, способствует устойчивости секторов при заданной величине перегрузок при оптимальном весе снаряда. А устойчивость обеспечивает стабильное положение секторов, сопла и лопастей стабилизатора, что ведет к снижению эксцентриситета двигателя при работе порохового заряда и обеспечивает необходимую точность стрельбы артиллерийским управляемым реактивным снарядом на неуправляемом участке траектории полета к цели.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Снаряд США "Copperhed", журнал Nato's Sixteen Nations, August-Sept., 1983 - аналог.

2. Патент России 2024776, по кл. F 02 K 9/08 с приоритетом от 05.05.92 г., опубл. 15.12.94 г. - прототип.

Изобретение относится к высокоточным артиллерийским управляемым боеприпасам и может быть использовано в конструкциях артиллерийских управляемых реактивных снарядов. Артиллерийский управляемый реактивный снаряд содержит головной отсек, реактивный двигатель, наружный диаметр которого равен калибру снаряда, в виде несущих секторов с пороховыми зарядами в их цилиндрических камерах, скрепленных в единый отсек передней крышкой и сопловым блоком, стабилизатор ножевого типа, лопасти которого размещены в пазах между секторами. Наружная поверхность каждого несущего сектора образована цилиндрической поверхностью, ось которой смещена относительно оси цилиндрической камеры к периферии на величину 0,14-0,16 радиуса последней, а на переднем торце каждого сектора выполнено коническое утолщение, наружный диаметр которого равен калибру снаряда. Пазы между каждой смежной парой секторов образованы усеченными параллельными плоскостями наружных поверхностей секторов, эквидистантных боковым поверхностям лопастей стабилизатора и сопряженных с наружной цилиндрической поверхностью секторов. Изобретение позволяет повысить точность стрельбы на неуправляемом участке траектории полета снаряда к цели. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Артиллерийский управляемый реактивный снаряд, содержащий головной отсек, реактивный двигатель, наружный диаметр которого равен калибру снаряда, в виде несущих секторов, имеющих цилиндрические камеры с пороховыми зарядами и скрепленных передней крышкой и сопловым блоком, стабилизатор ножевого типа, лопасти которого размещены между несущими секторами в пазах, образованных сечением параллельными плоскостями, эквидистантными боковым поверхностям лопастей, стабилизатора, наружных поверхностей несущих секторов, отличающийся тем, что наружная поверхность каждого несущего сектора представляет собой цилиндрическую поверхность, ось которой смещена относительно оси цилиндрической камеры к периферии и которая сопряжена с усеченной поверхностью, при этом на переднем торце каждого несущего сектора выполнено коническое утолщение, наружный диаметр которого равен калибру снаряда. 2. Артиллерийский управляемый реактивный снаряд по п.1, отличающийся тем, что величина смещения оси цилиндрической камеры составляет 0,14-0,16 радиуса последней.