БОЕВОЙ ОТСЕК УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТЫ Российский патент 2005 года по МПК F42B12/10 F42C13/02 

Изобретение относится к области боеприпасов и может быть использовано в авиационных и зенитных управляемых ракетах для поражения воздушных целей.

Известны боевые отсеки управляемых ракет, содержащие боевую часть кумулятивно-осколочного действия и взрывательное устройство (См., Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Переносной зенитно-ракетный комплекс “Стрела-2М”. -М.: Воениздат, 1971). Основным недостатком является то, что требуется весьма точная система наведения управляемой ракеты, т.к. поражение цели осуществляется только при непосредственном контакте с целью, что не позволяет использовать неконтактный взрыватель.

В настоящее время для поражения воздушных целей применяются зенитные и авиационные управляемые ракеты “воздух-воздух” с боевыми отсеками, имеющими боевые части осколочного, осколочно-фугасного действия и неконтактные взрыватели, обеспечивающие дистанционный подрыв. В ракетах данного класса основным поражающим фактором являются осколки. Основным недостатком боевых отсеков в ракетах данного класса является то, что радиус действия неконтактных взрывателей составляет в среднем 5-15 м. Это связано с ограниченным радиусом поражающего действия осколков, которые должны обладать определенной кинетической энергией в момент встречи с воздушной целью

где: m_оск - масса осколка;

v_оск - скорость осколка;

S - площадь пробоины;

h - глубина проникания в преграду;

Э_ц - удельная энергия вытеснения единицы объема материала преграды (См., Саркисян Р.С. Неуправляемые средства поражения. -М.; ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1980). Для увеличения же радиуса поражающего действия необходимо увеличивать калибр и массу боевой части, что не всегда является целесообразным.

Учитывая то, что в последнее время идет тенденция повышения живучести воздушных целей, широкое распространение получили боевые отсеки управляемых ракет, которые имеют стержневые боевые части и неконтактные взрыватели.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбран боевой отсек авиационной управляемой ракеты (см. Голюк Р.Б. Основы теории и конструкции авиационных управляемых средств поражения. -Пермь: Пермское ВАТУ,1988. стр.33, 34, 47, 48). Боевой отсек имеет стержневую боевую часть (СБЧ), лазерный неконтактный взрыватель (ЛНВ) и предохранительно-исполнительный механизм. Поражающими элементами СБЧ являются стальные стержни квадратного сечения, плотно уложенные на боковой поверхности цилиндра, внутри которого размещены: демпфер, заряд взрывчатого вещества (ВВ) и детонатор, размещенный в центральной трубе. Лазерный неконтактный взрыватель (неконтактный оптический взрыватель) активного типа имеет приемо-передающее устройство, включающее два приемо-передающих блоков (ППБ), блок обработки сигнала (БОС), блок питания (БП), схему “И” (каскад совпадения) и предохранительно-исполнительный механизм (ПИМ). Под действием импульса взрывной нагрузки стержневой цилиндр расширяется со скоростью 1000-1200 м/с и образует стержневое кольцо с непрерывно увеличивающимся радиусом. Стержневое кольцо поражает встречающуюся на его пути цель. Радиус кольца достигает максимального значения в момент полного расширения стержневого цилиндра, после чего кольцо теряет свою сплошность и разрывается на куски.

Недостатком является то, что максимальный промах ракеты (радиус срабатывания неконтактного взрывателя) при 80% сплошности стержневого кольца не должен превышать 15 м.

Сущность изобретения заключается в том, что боевой отсек управляемой ракеты снабжен четырьмя приемо-передающими блоками и пятью схемами “И”, размещенными в лазерном неконтактном взрывателе, причем выход каждого приемо-передающего блока подключен к одному входу двух соответствующих схем “И”, к второму входу которых подключен выход смежного с ним приемо-передающего блока, а выход с каждой схемы “И” соединен с входами блока обработки сигнала, соответствующие выходы которого через предохранительно-исполнительный механизм подключены к шести соответствующим электродетонаторам инициирующего устройства, размещенным в шести поражающих элементах, имеющих фигурные кумулятивные заряды взрывчатого вещества с металлическими облицовками большого радиуса закругления на торцах, причем шесть поражающих элементов и шесть приемников отраженных сигналов соответствующих приемо-передающих блоков расположены симметрично и равномерно в параллельных плоскостях поперечного сечения по диаметру с продольными осями симметрии, перпендикулярными продольной оси ракеты таким образом, что плоскость, образуемая продольной осью поражающего элемента и продольной осью ракеты, расположена на одинаковом удалении от двух смежных с ним приемников отраженных сигналов.

Данное изобретение позволит поражать бронированные и обычные воздушные цели на промахах до 50-100 м. Это позволит значительно снизить требования к точности наведения ракеты на цель, даст возможность использовать более простые и дешевые системы самонаведения при сохранении заданной вероятности поражения цели.

Сущность изобретения поясняется фиг.1-3.

На фиг.1 представлена блок-схема боевого отсека управляемой ракеты. Боевой отсек состоит из корпуса, в котором размещены лазерный неконтактный взрыватель (ЛНВ), боевая часть (БЧ) и предохранительно-исполнительный механизм (4). ЛНВ состоит из приемо-передающего устройства (ППУ), который представляет собой шесть приемо-передающих блоков (1), в каждый из которых входят приемник и передатчик. Передатчик состоит из лазерного излучателя и оптической системы. Приемник отраженных сигналов включает оптическую систему, фотодиод и усилитель. Все шесть ППБ (1) установлены в ЛНВ симметрично и равномерно таким образом, что углы между оптическими осями ПОС в экваториальной плоскости составляют 60°, при этом угол поля зрения каждого ПОС в экваториальной плоскости составляет приблизительно 59°. В ЛНВ входят шесть схем “И” (2).

На два отдельных входа каждой схемы “И” подключены выходы двух смежных ППБ (1). Выход с каждой схемы “И” (2) подключен на соответствующий вход блока обработки сигнала (3) ЛНВ.

Блок питания (7) запитывает напряжением ППУ, схемы “И” (2) и блок обработки сигналов (3). Соответствующие выходы блока обработки сигналов (3) соединены с соответствующими входами автономного предохранительно-исполнительного механизма (4), выходы которого подключены к соответствующим электродетонаторам (5) инициирующего устройства, входящего в состав боевой части (БЧ). Каждый электродетонатор (5) размещается в заряде ВВ поражающих элементов (6).

На фиг.2 представлены разрез боевой части боевого отсека и взаимное размещение поражающих элементов и приемников отраженных сигналов ППБ.

Боевая часть, представляющая собой шесть идентичных поражающих элементов (6), размещена в корпусе (9) боевого отсека. Каждый поражающий элемент состоит из фигурного кумулятивного заряда ВВ (10), размещенного в металлической оболочке (12), торцевой металлической облицовки (11) большого радиуса закругления, электродетонатора (5), размещенного в заряде ВВ вблизи торцевой металлической облицовки (11).

По оси заряда размещена центральная трубка (13) с электропроводкой, соединяющей электродетонатор (5) с соответствующим выходом предохранительно-исполнительного механизма. Все шесть поражающих элементов размещены равномерно и симметрично в одной плоскости, при этом угол между продольными осями двух смежных поражающих элементов составляет 60°. Приемники отраженных сигналов (8) приемо-передающих блоков также размещены симметрично и равномерно в одной плоскости, параллельной плоскости размещения поражающих элементов. Углы между продольными оптическими осями двух смежных приемников отраженных сигналов также составляют 60°.

На фиг.3 для пояснения представлены основные виды проекции и основные разрезы поражающего элемента:

а) вид сверху;

б) вид спереди;

в) вид снизу;

г) вид справа (слева);

д) и е) - разрезы поражающего элемента, где 12 - металлическая оболочка, 10 - фигурный кумулятивный заряд ВВ, 11 - торцевая металлическая облицовка большого радиуса закругления, 5 - электродетонатор, 13 - центральная трубка.

Боевой отсек управляемой ракеты работает следующим образом. При пуске ракеты, после выхода энергоблока на режим, на блок питания ЛНВ выдается ±27 В. Блок питания (7) фиг.1 выдает стабилизированное напряжение на схему обработки сигнала и приемо-передающее устройство. Осуществляется запуск всех шести импульсных лазерных излучателей приемо-передающих блоков (1) фиг.1. Для нормального функционирования боевого отсека, ракета в полете вращается с угловой скоростью приблизительно 5-10 об/с. При подлете к цели головка самонаведения выдает на ЛНВ команду “взведение - 2”, с этого момента ЛНВ готов к выдаче сигнала срабатывания на ПИМ (4) фиг.1.

Когда цель находится одновременно в поле зрения двух смежных приемников отраженных сигналов, с выходов соответствующих ППБ усиленные сигналы одновременно поступают на вход соответствующей схемы “И”, выход которой подключен к блоку обработки сигнала, который с определенной задержкой выдает электрический сигнал на соответствующий вход ПИМ. При поступлении электрического сигнала с ПИМ, для увеличения активной массы взрывчатого вещества, инициирование поражающего элемента, ориентированного в направлении цели, осуществляется от электродетонатора, размещенного в заряде ВВ противоположного поражающего элемента. При подрыве формируется кумулятивное ядро, имеющее скорость около 2750 м/с, при массе поражающего элемента 0,5 кг. При этом кинетическая энергия в 10 раз превосходит кинетическую энергию 30-мм артиллерийского снаряда.

Изобретение относится к области боеприпасов, а именно к боевым отсекам управляемых ракет “воздух-воздух”, “земля-воздух”. Технический результат - повышение вероятности поражения цели. Сущность изобретения заключается в том, что боевой отсек управляемой ракеты снабжен четырьмя приемо-передающими блоками и пятью схемами “И”, размещенными в лазерном неконтактном взрывателе, причем выход каждого приемо-передающего блока подключен к одному входу двух соответствующих схем “И”, ко второму входу которых подключен выход смежного с ним приемо-передающего блока. Выход с каждой схемы “И” соединен с входами блока обработки сигнала, соответствующие выходы которого через предохранительно-исполнительный механизм подключены к шести соответствующим электродетонаторам инициирующего устройства, размещенным в шести поражающих элементах, имеющих фигурные кумулятивные заряды взрывчатого вещества с металлическими облицовками большого радиуса закругления на торцах. Причем шесть поражающих элементов и шесть приемников отраженных сигналов соответствующих приемо-передающих блоков расположены симметрично и равномерно в параллельных плоскостях поперечного сечения по диаметру с продольными осями симметрии, перпендикулярными продольной оси ракеты таким образом, что плоскость, образуемая продольной осью поражающего элемента и продольной осью ракеты, расположена на одинаковом удалении от двух смежных с ним приемников отраженных сигналов. Изобретение позволит поражать бронированные и обычные воздушные цели на промахах до 50-100 м, за счет высокой кинетической энергии “кумулятивного ядра”, сформировавшегося при подрыве, ориентированного в направлении цели поражающего элемента. 3 ил.

Боевой отсек управляемой ракеты, содержащий боевую часть, состоящую из корпуса, взрывчатого вещества, поражающих элементов, инициирующего устройства, лазерный неконтактный взрыватель активного типа, состоящий из приемопередающего устройства, включающего два приемопередающих блока, блока питания, блока обработки сигнала, схемы “И” и предохранительно-исполнительный механизм, отличающийся тем, что он снабжен четырьмя приемопередающими блоками и пятью схемами “И”, размещенными в лазерном неконтактном взрывателе, причем выход каждого приемопередающего блока подключен к одному входу двух соответствующих схем “И”, ко второму входу которых подключен выход смежного с ним приемопередающего блока, а выход с каждой схемы “И” соединен с входами блока обработки сигнала, соответствующие выходы которого через предохранительно-исполнительный механизм подключены к шести соответствующим электродетонаторам инициирующего устройства, размещенным в шести поражающих элементах, имеющих фигурные кумулятивные заряды взрывчатого вещества с металлическими облицовками большого радиуса закругления на торцах, причем шесть поражающих элементов и шесть приемников отраженных сигналов соответствующих приемопередающих блоков расположены симметрично и равномерно в параллельных плоскостях поперечного сечения по диаметру с продольными осями симметрии, перпендикулярными продольной оси ракеты таким образом, что плоскость, образуемая продольной осью поражающего элемента и продольной осью ракеты, расположена на одинаковом удалении от двух смежных с ним приемников отраженных сигналов.