АВИАЦИОННЫЙ БОЕПРИПАС Российский патент 2009 года по МПК F42B10/06 F42B25/00 

Изобретение относится к области военной техники, а именно к авиационным боеприпасам, преимущественно к авиационным бомбам и разовым бомбовым кассетам.

Как известно из патентной и технической литературы, эффективность поражения площадных целей авиационными средствами в значительной мере зависит от удельной эффективности авиационного боеприпаса (отношение полезной массы к общей массе боеприпаса) и от точности бомбометания.

При заданных габаритах и массе авиационного боеприпаса повысить полезную массу (массу заряда взрывчатого вещества или массу кассетных боевых элементов) возможно за счет применения:

- материалов с повышенными прочностными характеристиками для изготовления металлоемких деталей и узлов корпуса (увеличивается внутренний объем и масса под полезную нагрузку при сохранении положения центра тяжести и использовании нераскрывающегося стабилизатора);

- стабилизатора с развитыми, раскрывающимися в полете стабилизирующими поверхностями, позволяющими обеспечить устойчивость боеприпаса при автономном полете при смещении положения центра тяжести в сторону хвостовой части (уменьшается масса и увеличивается внутренний объем головной части, что позволяет увеличить полезную нагрузку боеприпаса);

- жесткого нераскрывающегося стабилизатора улучшенной конструкции, позволяющей при сохранении прочностных характеристик значительно (в несколько раз) снизить его массу (при сохранении положения центра тяжести существенно уменьшается масса головной части, что в совокупности с экономией массы самого стабилизатора позволяет значительно увеличить полезную нагрузку боеприпаса).

Известно конструктивное исполнение снаряда малой дальности с настильной траекторией (патент США №4153223 от 08.05.70 г.), скорость которого зависит от сопротивления набегающего воздушного потока. Данный снаряд содержит корпус с головной и кормовой частями, причем на кормовой части установлен стабилизатор, который имеет устройство проточного типа, направляющее поток воздуха на корму снаряда. Стабилизатор выполнен в виде сквозных каналов переменного сечения, при этом толщина его стенки спрофилирована так, что сечение канала, имеющее минимальную площадь, расположено между входным и выходным сечением.

Указанное техническое решение позволяет обеспечить регулирование скорости полета снаряда в зависимости от сопротивления набегающего потока, что достигается значительным усложнением конструкции стабилизатора и снаряда в целом.

Известно конструктивное исполнение перьевого стабилизатора для снаряда по заявке ЕПВ №0174082 от 23.07.84 г. Данный стабилизатор выполнен в виде радиально расположенных перьев, прикрепленных к цилиндрической обойме и расположенных под одинаковыми углами к обойме. Перья присоединены сваркой к обойме, в которой они установлены в пазах и каждое перо приварено сваркой плавлением вдоль каждой стороны.

К недостаткам данной конструкции перьевого стабилизатора следует отнести:

- сложность конструкции (необходимость выполнения пазов на наружной поверхности обоймы для размещения перьев);

- высокие значения массовых характеристик стабилизатора (для сохранения прочностных характеристик необходимо увеличить толщину обоймы на глубину паза).

Известно конструктивное исполнение авиационного боеприпаса по патенту РФ №2232972 от 04.02.03 г. (прототип).

Авиабомба содержит боевую часть, взрывательное устройство и надкалиберный перистый стабилизатор, при этом на части боковой поверхности каждого пера выполнены двухсторонние выштамповки, ориентированные перпендикулярно корневой хорде пера, причем выштамповки имеют треугольный профиль с максимальной глубиной в месте крепления с обоймой.

К недостаткам данной конструкции авиабомбы следует отнести:

- низкие точностные характеристики стабилизатора, обусловленные наложением отрицательных факторов при сварке рельефных перьев, которые устанавливаются по образующей обоймы, при этом происходит касание нижней кромки пера и обоймы только на участках пересечения синусоидальной кривой с образующей, создавая зазор переменной величины между нависающими кромками пера и обоймой. По этой причине в процессе сварки происходит непрогнозируемая утяжка материала обоймы и пера, что приводит к изменению геометрических параметров конструкции;

- конструкция пера рельефной формы вызывает возмущение аэродинамического потока, что снижает баллистические характеристики боеприпаса и увеличивает нагрузки на стабилизатор;

- расположение сварного шва в наиболее нагруженной зоне - у основания пера вдоль образующей обоймы существенно снижает прочность соединения и требует увеличения толщины пера и обоймы, что, в конечном итоге, приводит к снижению массы полезной нагрузки боеприпаса, а в ряде случаев приводит к возникновению трещин (очагов разрушения) в процессе эксплуатации.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности действия авиационного боеприпаса.

Технический результат состоит в повышении удельной эффективности авиационного боеприпаса и точности бомбометания.

Технический результат достигается тем, что авиационный боеприпас содержит боевую часть, взрывательное устройство и надкалиберный стабилизатор с Х-образным расположением перьев, выполненный из отштампованных секторов в виде части обоймы с двумя полуперьями по краям, выполненными с плоскими внешними кромками и наружными выштамповками, при этом сектора герметично соединены по плоским кромкам полуперьев, а плоскости сопряжения полуперьев проходят через продольную ось боеприпаса.

Изготовление конструкции стабилизатора из одинаковых, практически взаимозаменяемых секторов в виде части обоймы с двумя полуперьями по краям, получаемых объемной листовой штамповкой с высокой точностью (в основном зависящей от точности изготовления инструмента), позволяет получить практически идентичные перья стабилизатора, что, в конечном итоге, приводит к существенному улучшению аэродинамических характеристик авиационного боеприпаса, а следовательно, и к повышению точности бомбометания.

Выполнение внешнего контура полуперьев плоским и лежащим в плоскости, проходящей через продольную ось боеприпаса, позволяет:

- расположить сварной шов в наименее нагруженной зоне, что существенно увеличивает прочность соединения, а, в конечном итоге, приводит к снижению массы стабилизатора и повышению удельной эффективности авиационного боеприпаса;

- обеспечить плотное прилегание секторов друг к другу, позволяющее применить прогрессивные методы соединения, снижающие металлоемкость конструкции и трудоемкость изготовления.

Выполнение полуперьев с наружными выштамповками и расположение узлов стыковки секторов по плоским кромкам полуперьев позволяет получить жесткую конструкцию стабилизатора при снижении его массы, что, в конечном итоге, приводит к повышению удельной эффективности авиационного боеприпаса.

Выполнение соединения секторов герметичным обеспечивает надежность и сохранность стабилизатора в условиях, предъявляемых к авиационным боеприпасам.

В авиационном боеприпасе угол выштамповки каждого полупера стабилизатора от плоскости сопряжения может составлять 2÷5 градусов.

Уменьшение данного угла менее 2 градусов приводит к уменьшению момента сопротивления и увеличению внутренних напряжений в месте перехода полуперьев в обойму, что снижает прочность конструкции, а следовательно, и удельную эффективность боеприпаса. Одновременно значительно ухудшаются условия нанесения антикоррозионных покрытий внутри стабилизатора, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик авиационного боеприпаса.

Увеличение угла более 5 градусов приводит к снижению жесткости конструкции, увеличению внутренних напряжений в местах перехода выштамповок в плоские части полуперьев, увеличению аэродинамических нагрузок, что приводит к снижению удельной эффективности боеприпаса.

В авиационном боеприпасе боевая часть может быть соединена со стабилизатором посредством шпангоута, жестко скрепленного с передним торцом обоймы, что существенно увеличивает жесткость стабилизатора.

На фиг.1, 2 показан общий вид авиационного боеприпаса.

На фиг.3 показан узел соединения полуперьев.

На фиг.4, 5 показан сектор стабилизатора.

Авиационный боеприпас состоит из боевой части 1, взрывательного устройства 2 и перьевого стабилизатора 3, состоящего из секторов 4, которые включают часть обоймы 5 и полуперья 6.

Работа авиационного боеприпаса происходит следующим образом.

В момент отделения боеприпаса от носителя на взрывательное устройство 2 подается электрический импульс на задействование его циклограммы функционирования. Далее боеприпас продолжает автономный полет, устойчивость которого обеспечивает стабилизатор 3.

По истечении заданного промежутка времени или в момент встречи боеприпаса с преградой срабатывает взрывательное устройство 2, которое инициирует снаряжение боевой части 1.

Работоспособность предлагаемых технических решений в конструкции авиационного боеприпаса позволяет повысить его удельную эффективность и точность бомбометания, а следовательно, и эффективность действия.

Боеприпас относится к кассетно-контейнерным системам в снаряжении различными видами боевых элементов. Боеприпас содержит боевую часть, взрывательное устройство и надкалиберный стабилизатор с Х-образным расположением перьев, который выполнен из отштампованных секторов в виде части обоймы с двумя полуперьями по краям, включающими плоские внешние кромки и наружные выштамповки, при этом сектора герметично соединены по плоским кромкам полуперьев, а плоскости сопряжения полуперьев проходят через продольную ось боеприпаса. Повышается эффективность действия боеприпаса за счет повышения его удельной эффективности и точности бомбометания. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Авиационный боеприпас, содержащий боевую часть, взрывательное устройство и надкалиберный стабилизатор с Х-образным расположением перьев, отличающийся тем, что стабилизатор выполнен из отштампованных секторов в виде части обоймы с двумя полуперьями по краям, выполненными с плоскими внешними кромками и наружными выштамповками, при этом сектора герметично соединены по плоским внешним кромкам полуперьев, а плоскости сопряжения полуперьев проходят через продольную ось боеприпаса.

2. Боеприпас по п.1, отличающийся тем, что наружные выштамповки каждого полупера выполнены под углом к плоскости сопряжения полуперьев, составляющим 2-5°.

3. Боеприпас по п.1 или 2, отличающийся тем, что боевая часть соединена со стабилизатором посредством шпангоута, жестко скрепленного с передним торцом обоймы.