СТАБИЛИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО РЕАКТИВНОГО СНАРЯДА Российский патент 2008 года по МПК F42B10/16 

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к реактивным снарядам (PC) реактивных систем залпового огня (РСЗО).

Одним из основных направлений совершенствования конструкции PC РСЗО является повышение их точностных характеристик стрельбы (кучности и точности залпа). Достижение указанной задачи обеспечивается, в первую очередь, совершенствованием элементов конструкции стабилизирующего устройства PC.

Известна конструкция реактивного снаряда РСЗО "Град", имеющего в своем составе обтекатель, раскрывающиеся лопасти, которые закреплены в нем при помощи осей и пружины (см. книгу "Боевая машина 9П138. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 3. Боеприпасы 9П138 ТО2. кн.1". - М.: Воениздат, 1985, с. 12-13, рис.4). Такая конструкция стабилизирующего устройства имеет в служебном обращении наружный диаметр, не превышающий калибр PC, что позволяет компактно разместить на боевой машине большое их количество.

Задачей данного технического решения являлось обеспечение стабилизированного движения PC на траектории при одновременном уменьшении габаритных размеров PC в служебном обращении.

Общими признаками с предлагаемым авторами стабилизирующим устройством является наличие обтекателя, на котором закреплены раскрывающиеся лопасти.

Однако приведенная конструкция стабилизирующего устройства PC имеет недостатки, состоящие в том, что для получения требуемой точности стрельбы PC ему на всей траектории полета придается вращательное движение относительно продольной оси. Вращение обеспечивает осреднение аэродинамической асимметрии PC и эксцентриситета реактивной тяги и тем самым повышаются точностные характеристики стрельбы.

Как показали испытания указанного выше стабилизирующего устройства PC, при увеличении скорости его полета до 2,5-3 М в конце активного участка траектории, значительно возрастают знакопеременные аэродинамические нагрузки на детали и узлы стабилизирующего устройства, вызывающие их асимметричную деформацию и повышенные аэродинамические возмущения PC, что в конечном результате снижает точностные характеристики стрельбы.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к заявляемому изобретению является стабилизирующее устройство, представленное в патенте РФ №2182309 "Хвостовой блок вращающегося реактивного снаряда", принятое авторами за прототип.

Это стабилизирующее устройство оснащено лопастями, опоры которых установлены в обтекателе с зазором не более 0,003 от наружного диаметра обтекателя, за счет чего снижается раскачка PC на траектории при переходном процессе раскрытия лопастей, и тем самым повышаются точностные характеристики стрельбы.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного стабилизирующего устройства, принятого за прототип, относится то, что оно не обеспечивает требуемых высоких точностных характеристик стрельбы при увеличении калибра PC более 250 мм и увеличенных массовых характеристиках.

Опыт создания PC для РСЗО большого калибра показывает необходимость ужесточения требований к точности монтажа элементов стабилизирующего устройства, снижению их упругих и температурных деформаций под воздействием увеличенных аэродинамических нагрузок. Несоблюдение указанных факторов вызывает появление нерасчетных аэродинамических асимметрий стабилизирующего устройства и, следовательно, увеличенные колебания PC на траектории и снижение точностных характеристик стрельбы. Указанный недостаток является существенным, поскольку вызывает необходимость повышения прочностных характеристик деталей PC в целом за счет увеличения их массы, утяжеления конструкции и ее удорожания. Таким образом, задачей данного технического решения являлось повышение точностных характеристик стрельбы PC калибра не более 250 мм при скоростях полета 2,5-3 М за счет снижения раскачки PC на траектории при переходном процессе раскрытия лопастей.

Общими признаками с предлагаемым авторами стабилизирующим устройством является наличие устройства, выполненного в виде сборки обтекателя, содержащего клиновые пазы и закрепленных на нем при помощи осей и пружин раскрывающихся лопастей с несколькими клиновыми опорами.

В отличие от прототипа в предполагаемом авторами стабилизирующем устройстве PC, средняя опора лопастей закреплена в пазе обтекателя по средствам беззазорного клинового соединения, а остальные опоры лопастей установлены в пазах с возможностью перемещения вдоль оси лопасти.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение аэродинамической асимметрии стабилизирующего устройства PC при скоростях полета до 2,5-3 М и калибре более 250 мм.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном стабилизирующем устройстве PC, содержащем обтекатель с клиновыми пазами, лопасти с несколькими клиновыми опорами, оси и пружины, средняя опора лопастей закреплена в пазе обтекателя посредством беззазорного клинового соединения, а остальные опоры лопастей установлены в пазах с возможностью перемещения вдоль оси лопасти.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между деталями заявляемого стабилизирующего устройства PC позволяют, в частности, за счет выполнения:

- не менее 3-х опор в лопасти - повысить точность установки лопастей в обтекателе, снизить упругие деформации лопастей, приводящие к аэродинамической асимметрии стабилизирующего устройства;

- средней опоры лопастей, закрепленной в пазе обтекателя посредством беззазорного соединения, а остальных опор лопастей, установленных с возможностью перемещения вдоль оси лопасти, - обеспечить стабильность формы лопастей при их аэродинамическом нагреве на траектории, исключить температурные напряжения в лопастях и связанные с эти деформации их рабочих поверхностей.

Сущность изобретения заключается в том, что стабилизирующее устройство PC, содержащее обтекатель с клиновыми пазами, лопасти с несколькими клиновыми опорами, оси и пружины, в отличие от прототипа согласно изобретению средняя опора лопастей закреплена в пазе обтекателя посредством беззазорного клинового соединения, а остальные опоры лопастей установлены с возможностью перемещения вдоль оси лопасти.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена хвостовая часть PC с размещенным на ней стабилизирующим устройством и лопастями в раскрытом положении с частичным вырезом конструкции; на фиг.2 показано дополнительное сечение стабилизирующего устройства плоскостью А-А, на котором представлено размещение опор лопасти в клиновых пазах обтекателя.

Предлагаемое стабилизирующее устройство содержит обтекатель 1 с клиновыми пазами 2, который установлен на хвостовой части PC 3, на обтекателе при помощи осей 4 и пружин 5 размещены лопасти 6, при этом лопасти закреплены на обтекателе на нескольких клиновых опорах 7, средняя опора 7а закреплена в пазе 2 обтекателя 1 посредством беззазорного клинового соединения, передняя опора имеет зазор t₁ с клиновым пазом; задняя опора имеет зазор t₂ с соответствующим клиновым пазом обтекателя.

Вышеописанное устройство работает следующим образом.

При движении PC на траектории его стабилизация обеспечивается при помощи стабилизирующего устройства, размещенного на хвостовой части PC 3; учитывая, что максимальная скорость современных PC достигает 2,5-3 М, происходит аэродинамический нагрев лопастей 6 и за счет этого температурное изменение их размеров; закрепление средней опоры 7а лопасти 6 в пазе 2 обтекателя 1 без зазора по клиновой поверхности обеспечивает жесткое крепление лопасти 6 относительно обтекателя 1, чему также способствуют оси 4 и пружины 5.

Температурное расширение лопасти 6 происходит вдоль оси 4 за счет изменения зазоров t₁ и t₂ в пазах 2 без изменения формы и ее первоначальных монтажных параметров на обтекателе.

Выполнение стабилизирующего устройства в соответствии с изобретением приводит к снижению аэродинамического эксцентриситета стабилизирующего устройства для PC калибра более 250 мм при скоростях полета 2,5-3 М и повышает точностные характеристики стрельбы PC на 10-25%.

Изобретение может быть использовано при разработке PC большого калибра для реактивных систем залпового огня или PC других аналогичных систем.

Указанный положительный эффект подтвержден результатами полунатурных аэродинамических и стрельбовых испытаний опытных образцов стабилизирующих устройств, выполненных в соответствии с изобретением.

В настоящее время разработана необходимая конструкторская документация. Ведется подготовка серийного производства.

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к реактивным снарядам реактивных систем залпового огня. Устройство содержит обтекатель с клиновыми пазами, лопасти с несколькими клиновыми опорами, оси и пружины. Средняя опора лопастей закреплена в пазе обтекателя посредством беззазорного клинового соединения, а остальные опоры лопастей установлены в пазах с возможностью перемещения вдоль оси лопасти. Изобретение позволяет за счет снижения аэродинамического эксцентриситета стабилизирующего устройства повысить точность характеристики стрельбы реактивными снарядами на 10-25%. 2 ил.

Стабилизирующее устройство реактивного снаряда, содержащее обтекатель с клиновыми пазами, лопасти с несколькими клиновыми опорами, оси и пружины, отличающееся тем, что средняя из опор лопастей закреплена в пазе обтекателя посредством беззазорного клинового соединения, а остальные опоры установлены в пазах с возможностью перемещения вдоль оси лопасти.