УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД Российский патент 2002 года по МПК F42B15/00 

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

Известно, что современное высокоточное оружие развивается в направлении создания универсальных многофункциональных видов вооружения, способных поражать различные цели как на суше, так и на море, в широких интервалах дальностей стрельбы. Это привело к существенному росту материальных затрат на такое вооружение, что значительно ограничивает масштабы его применения в современных армиях мира. Однако, несмотря на высокие мировые цены, спрос на высокоточное оружие неуклонно растет.

Известны и пользуются большим спросом на мировом рынке такие образцы высокоточного оружия, какими являются управляемый 155-мм американский снаряд "Копперхед" и российский управляемый снаряд 3ОФ39. Поскольку оба снаряда оснащены головками самонаведения и имеют довольно сложные электрические схемы, трудоемкость электрической части этих снарядов и их электромонтажа составляет значительную долю в их общей трудоемкости, к тому же для контроля электрических характеристик и для проведения контрольных испытаний этих изделий требуется большой объем дорогостоящей контрольно-измерительной аппаратуры (в том числе и специальной), а для проведения всего объема этих работ требуется много рабочего времени - все это, вместе взятое, оказывает существенное влияние на повышение цены этих снарядов.

Так, в известном отечественном осколочно-фугасном снаряде 3ОФ39 (см. "152-мм выстрел ЗВОФ64 (3ВОФ93) с осколочно-фугасным снарядом 3ОФ39 и зарядом 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, головку самонаведения, автопилотный блок с рулевым приводом и инерциальным гироскопом, блок питания и преобразования с электробатареями и электронной аппаратурой, все электрические связи (около 100 проводов) произведены с помощью навесного проводного электромонтажа. Связь между электронной аппаратурой и головкой самонаведения осуществляется через коммуникационную плату с контактами на электронной аппаратуре и жгут, оканчивающийся сложной кольцевой колодкой с ножевыми электрическими контактами, входящими в подпружиненные электрические контакты головки самонаведения. От жгута отходит ответвление с выходом контрольного разъема на борт снаряда, отверстие для стыковки контрольной аппаратуры с разъемом закрыто специальной заглушкой, обеспечивающей герметизацию стыка. Описанная конструкция электромонтажа отличается большой сложностью и может быть выполнена только ручным способом; разделка проводов индивидуальная для каждого провода, вязка жгута ручная. Распайка проводов и их адресовка не подлежат автоматизации и роботизации из-за сложности выполняемых работ, для крепления жгута и его элементов требуются специальные крепежные детали.

Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции управляемого снаряда и снижение его трудоемкости изготовления при одновременном повышении надежности.

Для решения этой задачи в управляемом снаряде, содержащем корпус, рулевой привод в обтекателе с блоком аппаратуры управления на его торце, связанной с головкой самонаведения и с блоком электропитания, включающем в себя обойму, гироскоп, коммуникационную плату, закрепленную со стороны корпуса, жгут и колодку в виде платы с контактами, коммуникационная плата и колодка объединены в отдельную сборку и соединены между собой многожильными ленточными проводами, связанными в единый жгут, при этом жгут проложен к блоку аппаратуры управления по пазам, выполненным в обойме - вдоль гироскопа, между рулями - вдоль рулевого привода, по пазам в блоке аппаратуры управления, расположенным симметрично относительно единой плоскости, проходящей через продольную ось снаряда, а колодка подключена к блоку аппаратуры управления со стороны головки самонаведения, причем многожильные ленточные провода жгута припаяны к коммуникационной плате и к колодке с двух сторон. При этом провода на каждой из сторон перегнуты на угол 90^o в разные стороны друг от друга, размещены местами перегиба в пазах накладок, профилированных по форме перегибов, и закреплены накладками на плате и колодке с помощью винтов и гаек через отверстия в плате и колодке. На коммуникационной плате со стороны корпуса размещены электрические контакты, установленные по кругу, концентрично посадочному диаметру обоймы с точной угловой ориентацией относительно направляющих штифтов, закрепленных через плату на обойме, и соединенные электрически с контролируемыми цепями снаряда. Колодка блока электропитания снабжена пустотелыми электрическими контактами, размещенными в шахматном порядке на поверхности колодки и выступающими в сторону головки самонаведения, которые надеты на соответствующие им электрические выводы блока аппаратуры управления и припаяны к ним, при этом колодка закреплена в обнижении, выполненном на торце корпуса блока аппаратуры управления, внутри зоны, ограниченной расположением электрического соединения головки самонаведения с блоком аппаратуры управления.

На фиг.1 представлен общий вид управляемого снаряда; на фиг.2 - 7 - его элементы в увеличенном виде.

Управляемый снаряд состоит из корпуса 1, рулевого привода 2 в обтекателе 3, на переднем торце которого установлен блок аппаратуры управления 4, соединенный электрически с головкой самонаведения 5, с блоком электропитания 6 и с рулевым приводом. В блок электропитания входят обойма 7 с термоэлектробатареями 8 и гироскоп 9; на торце обоймы со стороны корпуса закреплена коммуникационная плата 10, к которой присоединен жгут 11, оканчивающийся колодкой 12 в виде печатной платы с контактами. Жгут состоит из нескольких многожильных ленточных проводов (толщиной 0,25 мм), наложенных друг на друга и скрепленных в нескольких местах с помощью бандажа из липкой ленты, и проходит к блоку аппаратуры управления по пазу 13 в обойме, вдоль гироскопа, по пазу 14 вдоль рулевого привода, между рулями 15 и по пазу 16 на блоке аппаратуры управления.

Для устранения возможных наводок на слаботочные цепи со стороны силовых цепей между проводами жгута проложены экраны в виде тонких металлических лент. Ширина пазов превышает ширину ленточного провода на 1-2 мм, а глубина пазов несколько больше толщины жгута, за исключением паза в обойме, где глубина паза выбрана из расчета свободного прохождения через нее колодки. Все пазы расположены симметрично относительно единой плоскости 17, проходящей через продольную ось снаряда, а для закрепления ленточных проводов на коммуникационной плате и на колодке в предложенной конструкции снаряда применено малогабаритное и надежное крепление, удобное при сборке и при распайке проводов. Провода размещены с двух сторон коммуникационной платы и колодки, напротив друг друга, при этом провода на каждой из сторон перегибаются на угол 90^o, устанавливаются отгибами в разные стороны друг от друга, а места перегибов размещаются в профилированных по их форме пазах 18 накладок 19. Накладки, установленные с двух сторон, стягиваются винтами 20 и гайками 21 через отверстия в плате и колодке, в результате ленточные провода жестко закрепляются на плате и колодке, а их облуженные жилы после припайки к соответствующим им контактным площадкам на плате и на колодке соединяются с ними электрически.

На коммуникационной плате 10 со стороны корпуса размещены электрические штыри 22, они установлены по кругу, концентрично посадочному диаметру 23 обоймы, со строгой угловой ориентацией относительно направляющих штифтов 24, закрепленных через плату на обойме. Штыри соединены с контролируемыми электрическими цепями снаряда и предназначены для подключения к ним соответствующей контрольной кольцевой розетки. Колодка 12 блока электропитания, выведенная на передний торец обтекателя со стороны головки самонаведения, осуществляет не только электрическую стыковку с блоком аппаратуры управления, но и выполняет роль контрольной вилки для стыковки с розеткой контрольной аппаратуры, служащей для проверки блока аппаратуры управления и снаряда в целом. Для этого колодка снабжена пустотелыми электрическими контактами 25, выступающими в сторону головки самонаведения, которые при стыковке с блоком аппаратуры управления надеваются на ее тонкие электрические выводы 26 и припаиваются к ним, жестко закреплена винтами на обнижении 27, выполненном в центральной части торца корпуса блока аппаратуры управления (поскольку периферия торца занята электрическим соединением с головкой самонаведения), при этом электрические контакты колодки размещаются в полости, образованной торцевым обнижением на головке самонаведения.

Простое сопоставление конструкции электромонтажа предлагаемого управляемого снаряда по сравнению с прототипом (3ОФ39) показывает его неоспоримые преимущества по сравнению с последним.

1. Применение жгута, состоящего из нескольких многожильных ленточных проводов и объединяющего в одну отдельную сборку коммуникационную плату и колодку, позволило значительно снизить трудоемкость электромонтажа снаряда, максимально упростить операцию мерной нарезки и разделки проводов, обслуживания их жил, закрепления проводов и их припайки к коммуникационной плате и к колодке, вплоть до полной автоматизации и роботизации этих работ. По сравнению с навесным объемным монтажом, имеющим место в снаряде 3ОФ39, отпадает необходимость сложной индивидуальной ручной вязки жгута, закрепления каждого провода в месте пайки и всего жгута к специальным крепежным деталям, защита мест пайки пластикатными трубками и т.п., а также сокращается в 10 и более раз количество проверок правильности адресовки распайки проводов: достаточно проверить правильность припайки одной жилы ленточного провода, другие жилы можно не проверять. Практически можно вести безошибочный монтаж без проверки адресовки, только по эталону внешнего вида сборки, а это является показателем качества и надежности изделия.

2. Прокладка жгута в пазах обоймы, рулевого привода и блока аппаратуры управления дает возможность просто и надежно закрепить его на участках скобками, а проведение его по пазу вдоль гироскопа позволяет обойти герметизированный стык обтекателя с обоймой, не нарушая прочности сотовой конструкции обоймы, которая является силовым элементом снаряда, в противном случае для прохождения через обойму такой крупногабаритной сборки, как колодка с контактами, нужно было бы выполнять специальный паз, который мог бы значительно ослабить обойму. Расположение пазов симметрично относительно единой плоскости, проходящей через продольную ось снаряда, позволяет исключить коробление жгута при его проводке по изделию в связи с его плоской конструкцией.

3. Применение в предлагаемой конструкции малогабаритного крепления ленточных проводов к коммуникационной плате и к колодке с перегибом проводов на угол 90^o и закреплением их с помощью накладок с профилированными по форме перегиба пазами позволяет решить задачу разгрузки паек при воздействии на провода продольных нагрузок (например, стартовых ускорений): перегибы проводов, зажатые накладками, обеспечивают неподвижность мест пайки при нагружении, и на разрыв работает все сечение провода, которое может выдержать значительную нагрузку (в связи с большой прочностью основы провода). Кроме того, предложенная конструкция обеспечивает удобную и доступную пайку при закрепленном проводе и ее визуальный контроль, что положительно сказывается на качестве и надежности электромонтажа.

4. Наличие электрических штырей на коммуникационной плате и электрических контактов на колодке в местах, легкодоступных для подключения к ним розеток контрольной аппаратуры, позволяет обеспечить высокое качество проверки, дает возможность обеспечить автоматизацию контрольно-измерительных работ, включая такие операции как проверка сопротивления изоляции, пробой изоляции и т.п., а также проводить комплексную проверку электрической части снаряда до его сборки, что значительно сокращает время проведения этих работ и повышает общую надежность снаряда.

Все перечисленные выше отличительные особенности предложенного технического решения позволяют значительно упростить конструкцию управляемого снаряда и, как показали сравнительные расчеты, снизить трудоемкость его электромонтажа примерно на 60% по сравнению с прототипом (ЗОФ39), при обеспечении высокой надежности.

Предложенная конструкция управляемого снаряда в ближайшее время будет внедрена в народное хозяйство и найдет применение в новых разработках.

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

Изобретение относится к артиллерийским реактивным боеприпасам. Управляемый снаряд содержит корпус, рулевой привод в обтекателе с блоком аппаратуры управления на его торце, соединенной с головкой самонаведения и блоком электропитания, включающим в себя обойму, гироскоп, коммуникационную плату, закрепленную со стороны корпуса, жгут и колодку в виде платы с контактами. Коммуникационная плата и колодка объединены в отдельную сборку и соединены между собой многожильными ленточными проводами, связанными в единый жгут. При этом жгут проложен к блоку аппаратуры управления по пазам, выполненным в обойме - вдоль гироскопа, между рулями - вдоль рулевого привода, по пазам в блоке аппаратуры управления, расположенным симметрично относительно плоскости, проходящей через продольную ось снаряда, а колодка подключена к блоку аппаратуры управления со стороны головки самонаведения. Изобретение позволяет упростить конструкцию и снизить трудоемкость изготовления снаряда при одновременном повышении надежности его эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Управляемый снаряд, содержащий корпус, рулевой привод в обтекателе с блоком аппаратуры управления на его торце, соединенной с головкой самонаведения и блоком электропитания, включающим в себя обойму, гироскоп, коммуникационную плату, закрепленную со стороны корпуса, жгут и колодку в виде платы с контактами, отличающийся тем, что в нем коммуникационная плата и колодка объединены в отдельную сборку и соединены между собой многожильными ленточными проводами, связанными в единый жгут, при этом жгут проложен к блоку аппаратуры управления по пазам, выполненным в обойме - вдоль гироскопа, между рулями - вдоль рулевого привода, по пазам в блоке аппаратуры управления, расположенным симметрично относительно единой плоскости, проходящей через продольную ось снаряда, а колодка подключена к блоку аппаратуры управления со стороны головки самонаведения. 2. Управляемый снаряд по п.1, отличающийся тем, что в нем многожильные ленточные провода припаяны к коммуникационной плате и к колодке с двух сторон, напротив друг друга, при этом провода на каждой из сторон перегнуты на угол 90^o, в разные стороны друг от друга, размещены местами перегиба в пазах накладок, профилированных по форме перегибов, и закреплены накладками на плате и колодке с помощью винтов и гаек через отверстия в плате и колодке. 3. Управляемый снаряд по п.1 или 2, отличающийся тем, что в нем на коммуникационной плате со стороны корпуса размещены электрические штыри, установленные по кругу, концентрично посадочному диаметру обоймы с точной угловой ориентацией относительно направляющих штифтов, закрепленных через плату на обойме, и соединенные электрически с контролируемыми цепями снаряда; колодка блока электропитания снабжена пустотелыми электрическими контактами, размещенными в шахматном порядке на поверхности колодки и выступающими в сторону головки самонаведения, которые надеты на соответствующие им электрические выводы блока аппаратуры управления и припаяны к ним, при этом колодка закреплена на обнижении, выполненном на торце корпуса блока аппаратуры управления, внутри зоны, ограниченной расположением электрического соединения головки самонаведения с блоком аппаратуры управления.