СПОСОБ ПОРАЖЕНИЯ ШИРОКОГО СПЕКТРА ЦЕЛЕЙ РАКЕТОЙ ПРОНИКАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ С ФУГАСНОЙ БОЕВОЙ ЧАСТЬЮ И УСТРОЙСТВО ФУГАСНОЙ БОЕВОЙ ЧАСТИ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано при проектировании ракет многофункционального назначения.

Известен способ поражения корпусной брони управляемой ракетой, содержащей боевую часть с зарядом взрывчатого вещества и взрывательное устройство с контактным датчиком цели, обеспечивающий избирательное замедление срабатывания боевой части при достижении ракетой целей различного типа в зависимости от длительности взаимодействия за счет системы контактных датчиков цели, чувствительных к ударным волнам.

При встрече ракеты с целью поочередно срабатывают пояса контактных датчиков, выходной сигнал передается на временной селектор импульсов, подающий сигнал на подрыв боевой части предохранительно-исполнительному механизму.

Недостатком указанного способа является то, что избирательное замедление производится по длительности взаимодействия с целью, а не по величине перегрузки, что дает возможность применять конструктивные меры защиты цели за счет наращивания ее толщины легкими малопрочными материалами, например пенопластом, что, как следствие, приведет к подаче сигнала на подрыв боевой части до достижения брони.

(Патент США №4019440).

Указанный способ реализуется в конструкции ракеты, содержащей контактное устройство в виде нескольких поясов контактных датчиков, располагаемых вдоль продольной оси ракеты ближе к ее носовой части и запитываемых от импульсных генераторов. Выходные цепи датчиков соединены с временным селектором импульсов. В случае нормального соударения с заданной целью, при поочередном задействовании целью датчиков на конусной оболочке ракеты, селектор срабатывает при условии, что длительность каждого последующего сигнала от датчика не превосходит по длительности сигнал первого датчика. Если сигналы от датчиков не укладываются в длительность сигнала первого датчика, превосходят их, селектор не формирует выходной сигнал.

Таким образом, сигнал на подрыв ракеты надежно формируется только при наличии перекрывающихся импульсов, характерных для прямого попадания или попадания под большими углами встречи.

Помимо конструктивной сложности размещения в головной части ракеты нескольких поясов контактных датчиков при малых углах встречи ракеты с целью маловероятно последовательное поочередное срабатывание датчиков. Кроме того, практически невозможно в условиях больших перегрузок при проникновении в корпусную броню обеспечить надежную работу временного селектора и источника питания на базе существующей микроэлектроники.

В некоторой степени указанные недостатки устранены в способе поражения различного типа целей противокорабельной ракетой, выбранной за прототип (патент России №2186334 от 12.11.2001 г.), содержащей систему контактных датчиков, предохранительно-исполнительный механизм, бортовой источник питания и командный пульт управления стрельбой, обеспечивающий повышение надежности контактного взрывательного устройства за счет введения в электрическую схему контактного взрывательного устройства временного селектора, построенного на основе удароустойчивых элементов.

При встрече ракеты с целью срабатывают контактные датчики цели, установленные на оболочке ракеты, и передают сигнал на срабатывание удароустойчивых замыкателей цепи мгновенного действия или удароустойчивых замыкателей цепи замедленного действия в зависимости от команды, поданной на временной селектор с пульта управления, с передачей команды на подрыв боевой части исполнительно-предохранительному механизму.

Основным недостатком указанного способа поражения различного типа целей ракетой проникающего действия является необходимость управления стрельбой с командного пульта управления на полете в связи с отсутствием возможности обеспечения автономной избирательности контактного взрывательного устройства и оценки величины перегрузки в зависимости от типа цели, ее прочности и углов соударения.

Указанный способ реализуется в конструкции противокорабельной ракеты, содержащей систему контактных датчиков в виде двух групп:

- первая группа датчиков - контактные датчики цели - установлены в зоне переднего торца цилиндрического корпуса ракеты;

- вторая группа датчиков - датчики разрушения - установлены внутри боевой части ракеты.

Предохранительно-исполнительный механизм содержит два накопительных конденсатора, заряжающихся от бортового источника питания, два удароустойчивых замыкателя, причем первый конденсатор подсоединен к цепи мгновенного действия через датчики разрушения и контакты первого удароустойчивого замыкателя, а второй к огневой цепи замедленного действия через контактные датчики цели и к цепи мгновенного действия через контактные датчики цели и контакты второго удароустойчивого замыкателя.

Основным недостатком указанной конструкции является отсутствие автономного устройства, определяющего величину перегрузки, действующей на боевую часть при встрече с целью, определяющего режим срабатывания предохранительно-исполнительного механизма боевой части в зависимости от типа цели.

Задачей настоящего изобретения является повышение боевой эффективности поражения широкого спектра целей ракетой проникающего действия с фугасной боевой частью.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе поражения широкого спектра целей ракетой проникающего действия с фугасной боевой частью, содержащей заряд взрывчатого вещества и взрывательное устройство с датчиком цели, включающим срабатывание боевой части ракеты при ее встрече с целью на поверхности цели или внутри нее, при встрече с целью производят оценку величины перегрузки, действующей на боевую часть, с помощью автономного датчика цели, выполненного с возможностью определения величины перегрузки, а подрыв фугасного заряда на поверхности цели или внутри нее осуществляют в зависимости от величины перегрузки.

Предлагаемый способ реализуется в конструкции фугасной боевой части ракеты проникающего действия, содержащей блок питания, корпус, заполненный зарядом взрывчатого вещества, взрывательное устройство, состоящее из электрически связанных предохранительно-исполнительного механизма, датчика цели и контактных датчиков разрушения.

Новым в конструкции фугасной боевой части ракеты проникающего действия является то, что корпус боевой части выполнен цилиндроконическим, равнопрочным, с уменьшением толщины стенки цилиндрической части корпуса от носовой части ко дну за счет выполнения внутренней поверхности цилиндрической части корпуса конической, обращенной основанием в сторону дна боевой части, при этом взрывательное устройство выполнено автономным, а датчик цели расположен в корпусе и выполнен с возможностью определения величины перегрузки, при этом блок питания установлен на дне корпуса боевой части, один из контактных датчиков разрушения установлен на наружной конической поверхности переднего торца боевой части, а второй, инерционный, внутри корпуса датчика цели.

В частном случае внутри корпуса фугасной боевой части ракеты соосно установлена тонкостенная труба, заполненная взрывчатым веществом бризантного действия, с образованием полости между конической внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса и наружной поверхностью тонкостенной трубы, при этом полость заполнена литьевым составом взрывчатого вещества фугасного действия, в задней торцевой части взрывчатого вещества бризантного действия выполнено соосное цилиндрическое поднутрение, в котором последовательно без зазора размещены датчик цели и инициирующая шашка высокоэнергетического состава с соосным гнездом в заднем торце, в котором размещен детонатор предохранительно-исполнительного механизма.

В частном случае в фугасной боевой части ракеты датчик цели содержит механизм взведения, выполненный в виде подпружиненной массы с пороговой перегрузкой взведения 100÷150 g, механизм срабатывания от разрушающей перегрузки, выполненный в виде инерционной массы, закрепленной срезными элементами с пороговой перегрузкой 15000÷20000 g, и механизм, обеспечивающий срабатывание взрывательного устройства боевой части при спаде перегрузки до 100÷0 g.

В частном случае наружная коническая поверхность переднего торца боевой части выполнена со ступенчатой кольцевой проточкой, в которой размещен датчик разрушения, выполненный в виде кольца и закрепленный с помощью изолированного от корпуса винта, и контактная токопроводящая пластина, при этом боковая поверхность кольца изолирована от корпуса боевой части прокладками.

В частном случае на наружной поверхности тонкостенной трубы закреплены в единой обойме транзитный кабель и кабель, связывающий установленный на наружной конической поверхности переднего торца боевой части датчик разрушения с датчиком цели, предохранительно-исполнительным механизмом и блоком питания, установленными на дне корпуса боевой части, при этом кабель заканчивается контактными группами, одна из которых укреплена на наружной конической поверхности переднего торца боевой части, а вторая - на наружной стенке кожуха, закрывающего задний торец предохранительно-исполнительного механизма.

Техническое решение поясняется чертежами.

На Фиг.1 приведено поперечное сечение фугасной боевой части ракеты проникающего действия.

На Фиг.2 приведено поперечное сечение единой обоймы, в которой размещен кабель, связывающий датчик разрушения с датчиком цели, предохранительно-исполнительным механизмом и блоком питания, а также транзитный кабель.

На Фиг.3 приведено поперечное сечение контактного датчика разрушения.

На Фиг.4 приведен график тормозящих перегрузок, воздействующих на ракету с фугасной боевой частью при ее встрече с различными типами целей.

Фугасная боевая часть ракеты проникающего действия содержит цилиндроконический корпус 1, предохранительно-исполнительный механизм 2 с детонатором 14, датчик цели 3 с блоком питания 6, контактный датчик разрушения 4, инерционный контактный датчик разрушения 9, тонкостенную трубу 5, заполненную взрывчатым веществом бризантного действия 7, инициирующую шашку 8, литьевой состав взрывчатого вещества фугасного действия 11, размещенные в единой обойме транзитный кабель 16 и кабель 15, связывающий датчик разрушения, установленный на наружной конической поверхности переднего торца боевой части с датчиком цели 3, предохранительно-исполнительным механизмом 2 и блоком питания 6 и заканчивающийся контактными группами 12, одна из которых укреплена на наружной конической поверхности переднего торца боевой части, а вторая - на наружной стенке кожуха 13, закрывающего задний торец предохранительно-исполнительного механизма.

Единая обойма 10 содержит кабель 15, связывающий датчик разрушения 4, установленный на наружной поверхности переднего торца боевой части, с датчиком цели 3, предохранительно-исполнительным механизмом 2 и блоком питания 6, и транзитный кабель 16.

Контактный датчик разрушения 4, размещенный на наружной конической поверхности переднего торца боевой части, содержит крепежный винт 17 и изолирующую втулку 18.

На графике тормозящих перегрузок приведена область помехоустойчивости датчика цели и контактных датчиков, а также диапазон перегрузок, при которых датчик обеспечивает оптимальную задержку срабатывания фугасной боевой части на различных типах целей. Также на графике показан диапазон перегрузок (точка 3), при котором происходит срабатывание инерционного контактного датчика 9 при встрече ракеты с целью под углом, близком к нормали, или контактных датчиков разрушения 4 при встрече ракеты с целью под углом.

Выполнение корпуса боевой части 1 цилиндроконическим и равнопрочным с уменьшением толщины стенки цилиндрической части корпуса от носовой части ко дну за счет выполнения внутренней поверхности цилиндрической части корпуса конической обусловлено требованием обеспечения его прочности при встрече с малопрочной целью и исключения возможности его преждевременного разрушения при больших тормозящих перегрузках. Одновременно выполняется требование по минимальному весу конструкции.

Выполнение взрывательного устройства автономным обеспечивает избирательность действия взрывательного устройства в зависимости от типа цели (ее прочности и углов подхода), а размещение блока питания 6 и датчика цели 3 на дне боевой части обусловлено требованием сохранности взрывательного устройства при больших временах замедления.

Наличие двух контактных датчиков разрушения 4 и 9 с размещением одного из них на наружной конической поверхности переднего торца боевой части 1, а второго инерционного - внутри корпуса датчика цели 3 повышает надежность срабатывания боевой части при достижении высокопрочной цели.

Размещение внутри корпуса боевой части соосно тонкостенной трубы 5, заполненной взрывчатым веществом бризантного действия 7 с размещением в соосном поднутрении торцевой части взрывчатого вещества бризантного действия инициирующей шашки 8 высокоэнергетического состава, при заполнении полости, образованной между конической внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса и наружной поверхностью тонкостенной трубы - литьевым составом взрывчатого вещества фугасного действия 11, повышают надежность и полноту срабатывания взрывчатого вещества фугасного действия, обладающего меньшей чувствительностью детонационному импульсу.

Использование в данной конструкции литьевого состава взрывчатого вещества фугасного действия технологически и экономически оправдано.

Компактное расположение в задней части тонкостенной трубы последовательно датчика цели 3, инициирующей шашки 8, усиливающей детонационный импульс предохранительно-исполнительного механизма 2, оправдано конструктивно и, в свою очередь, повышает надежность инициирования зарядов взрывчатого вещества 7 и 11.

Размещение в единой обойме транзитного кабеля 16, а также кабеля 15, связывающего установленный на наружной конической поверхности переднего торца боевой части датчик разрушения с датчиком цели, предохранительно-исполнительным механизмом и блоком питания, установленным на дне корпуса боевой части, и установка кожуха 13 на заднем торце боевой части, служащего местом для размещения на его поверхности задней контактной группы 12, повышает эксплуатационную надежность электрических цепей ракеты.

Работу указанной конструкции фугасной боевой части ракеты проникающего действия можно пояснить с помощью графика (Фиг.4). При выстреле под действием сил инерции снимаются ступени предохранения датчика цели и предохранительно-исполнительного механизма взрывательного устройства боевой части ракеты и по истечении времени дальнего взведения фугасная боевая часть готова к работе.

При встрече с целью, обеспечивающей тормозящую перегрузку на ракете 100÷150 g, срабатывает механизм взведения датчика в режиме ожидания (точка 1 Фиг.4).

При встрече с целями, создающими тормозящую перегрузку на ракете, не превышающую пороговую перегрузку механизма срабатывания 15000÷20000 g, предохранительно-исполнительный механизм инициирует заряд взрывчатого вещества боевой части ракеты в момент окончания действия тормозящей перегрузки в диапазоне 100÷0 g, что обеспечивает максимальную эффективность поражения цели за счет максимального заглубления ракеты в грунт, например, в обваловку инженерных сооружений или в малопрочную преграду, например, на легкобронированной технике, а также в случае рикошета при малых углах подхода ракеты в высокопрочной преграде.

В случае встречи ракеты с высокопрочной преградой (танк, железобетонные укрепления) при превышении тормозящей перегрузки величины 15000÷20000 g срабатывает контактный датчик разрушения 4, выполненный в виде кольца, установленного в ступенчатой кольцевой проточке на наружной конической поверхности переднего торца боевой части, что соответствует началу момента разрушения корпуса боевой части (точка 3 графика Фиг.4).

С целью исключения возможности отказа срабатывания кольцевого контактного датчика разрушения при нулевых углах подхода ракеты к высокопрочной преграде в адаптивном датчике цели установлен инерционный датчик разрушения 9, срабатывающий при тех же перегрузках 15000÷20000 g.

Предлагаемый способ поражения широкого спектра целей ракетой проникающего действия с фугасной боевой частью предлагаемой конструкции позволяет повышать эффективность поражения цели в разнообразных условиях боевого применения (различных углах и скоростях подхода ракеты к преграде) за счет применения во взрывательном устройстве боевой части автономного датчика, обеспечивающего нефиксированное замедление, определяемое режимом ожидания в зависимости от величины перегрузки при встрече с преградой.

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано при проектировании ракет проникающего действия с фугасной боевой частью. Технический результат - повышение боевой эффективности поражения широкого спектра целей. Указанный результат достигается за счет применения во взрывательном устройстве автономного адаптивного датчика, обеспечивающего нефиксированное замедление, определяемое режимом ожидания в зависимости от величины перегрузки при встрече с преградой. Способ заключается в срабатывании боевой части при встрече с целью на поверхности преграды или внутри нее в зависимости от установки взрывателя на мгновенное или замедленное действие. При встрече с целью производят оценку величины перегрузки, действующей на боевую часть, с помощью автономного адаптивного датчика цели и в зависимости от этой оценки производят подрыв фугасного заряда на поверхности преграды или внутри нее. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ поражения широкого спектра целей ракетой проникающего действия с фугасной боевой частью, содержащей заряд взрывчатого вещества и взрывательное устройство с датчиком цели, включающий срабатывание боевой части ракеты при ее встрече с целью на поверхности цели или внутри нее, отличающийся тем, что при встрече с целью производят оценку величины перегрузки, действующей на боевую часть, с помощью автономного датчика цели, выполненного с возможностью определения величины перегрузки, а подрыв фугасного заряда на поверхности цели или внутри нее осуществляют в зависимости от величины перегрузки.2. Фугасная боевая часть ракеты проникающего действия, содержащая блок питания, корпус, заполненный зарядом взрывчатого вещества, взрывательное устройство, состоящее из электрически связанных предохранительно-исполнительного механизма, датчика цели и контактных датчиков разрушения, отличающаяся тем, что корпус выполнен цилиндроконическим, равнопрочным, с уменьшением толщины стенки цилиндрической части корпуса от носовой части ко дну за счет выполнения внутренней поверхности цилиндрической части корпуса конической, обращенной основанием в сторону дна боевой части, при этом взрывательное устройство выполнено автономным, а датчик цели расположен в корпусе и выполнен с возможностью определения величины перегрузки, причем блок питания установлен на дне корпуса боевой части, один из контактных датчиков разрушения установлен на наружной конической поверхности переднего торца боевой части, а второй - инерционный, внутри корпуса датчика цели.3. Фугасная боевая часть ракеты по п.2, отличающаяся тем, что внутри корпуса соосно установлена тонкостенная труба, заполненная взрывчатым веществом бризантного действия с образованием полости между конической внутренней поверхностью цилиндрической части корпуса и наружной поверхностью тонкостенной трубы, при этом полость заполнена литьевым составом взрывчатого вещества фугасного действия, в задней торцевой части взрывчатого вещества бризантного действия выполнено соосное цилиндрическое поднутрение, в котором последовательно без зазора размещены датчик цели и инициирующая шашка высокоэнергетического состава с соосным гнездом в заднем торце, в котором размещен детонатор предохранительно-исполнительного механизма.4. Фугасная боевая часть ракеты по п.2, отличающаяся тем, что датчик цели содержит механизм взведения, выполненный в виде подпружиненной массы с пороговой перегрузкой взведения 100÷150 g, механизм срабатывания от разрушающей перегрузки, выполненный в виде инерционной массы, закрепленной срезными элементами с пороговой перегрузкой 15000÷20000 g и механизм, обеспечивающий срабатывание взрывательного устройства боевой части при спаде перегрузки до 100÷0 g.5. Фугасная боевая часть ракеты по п.2, отличающаяся тем, что наружная коническая поверхность переднего торца боевой части выполнена со ступенчатой кольцевой проточкой, в которой размещен датчик разрушения, выполненный в виде кольца и закрепленный с помощью изолированного от корпуса винта, и контактная токопроводящая пластина, при этом боковая поверхность кольца изолирована от корпуса боевой части прокладками.6. Фугасная боевая часть ракеты по п.3, отличающаяся тем, что на наружной поверхности тонкостенной трубы закреплены в единой обойме транзитный кабель и кабель, связывающий установленный на наружной конической поверхности переднего торца боевой части датчик разрушения с датчиком цели, предохранительно-исполнительным механизмом и блоком питания, установленными на дне корпуса боевой части, при этом кабель заканчивается контактными группами, одна из которых укреплена на наружной конической поверхности переднего торца боевой части, а вторая - на наружной стенке кожуха, закрывающего задний торец предохранительно-исполнительного механизма.