РАКЕТА Российский патент 2009 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к военной технике, а именно к ракетам и реактивным снарядам, преимущественно управляемым противотанковым, снаряженным объемно-детонирующими боевыми зарядами.

Известен «Управляемый снаряд» (см. патент RU №2125230, МПК F42B 15/00, опубл. 20.01.1999 г.), выбранный в качестве аналога. В управляемом снаряде кумулятивная боевая часть занимает промежуточное положение между головным отсеком, содержащим головной обтекатель с рулевым приводом и лидирующим кумулятивным зарядом и оканчивающимся маршевым реактивным двигателем с осевым сквозным каналом для прохода кумулятивной струи основной боевой части, плавно сопряженным с выемкой в заднем дне маршевого двигателя, и хвостовым отсеком, включающим, как правило, стартовый реактивный двигатель, хвостовое оперение и ряд других конструктивных элементов, необходимых для управляемого полета снаряда и его срабатывания на цели в заданном режиме.

Недостатком аналога является то, что при промежуточном расположении объемно-детонирующего заряда (ОДЗ) в таком снаряде головной отсек будет экранировать поражающие факторы ОДЗ, т.е. уменьшать его бризантное и фугасное воздействие непосредственно на цель.

Известен способ формирования сигналов управления вращающегося по крену боеприпаса и способ его изготовления (см. патент RU №2235284, МПК F42B 15/00, опубл. 27.08.2004 г.), выбранный в качестве аналога.

Ракета состоит из головного отсека, оканчивающегося маршевым реактивным двигателем со сквозным осевым каналом, плавно сопряженными с выемкой в заднем дне маршевого реактивного двигателя, боевой части с корпусом, ОДЗ, имеющим в том числе жидкие компоненты, донным взрывателем и воспламенительно-разрывным зарядом, установленными в центральном стакане, утопленном в ОДЗ и скрепленном с дном корпуса боевой части, стартовый реактивный двигатель и связи боевой части с соседними отсеками в форме полых цилиндров. Маршевый и стартовый реактивные двигатели образуют генераторы вибрационно-волновых воздействий на ОДЗ. Стакан, донный взрыватель, воспламенительно-разрывной заряд и дно корпуса боевой части образуют генератор ударно-волновых воздействий на ОДЗ, а также волновод-кавитатор для него. Стакан, корпус боевой части и его связи с соседними отсеками образуют волноводы-кавитаторы, для этого связи выполнены из того же материала, что и корпус боевой части, и толщиной, большей или равной его толщине.

В аналоге активизация ОДЗ за счет создания в его массе кавитационных пузырьков из его же жидких горючих и взрывчатых компонентов (пузырьков их паров) происходит как при старте и на марше ракеты под действием вибрационно-волновых процессов в стартовом и маршевом реактивных двигателях, так и на цели под действием ударно-волновых процессов при срабатывании донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда, что существенно повышает бризантную и фугасную мощь ОДЗ и его чувствительность к инициирующему импульсу, т.е. позволяет по уровню активизации ОДЗ на момент окончания работы маршевого реактивного двигателя значительно уменьшить массу воспламенительного заряда, следовательно, это имеет место на достаточно больших дальностях стрельбы.

Недостатком аналога является то, что нарастание количества кавитационных пузырьков в ОДЗ происходит постепенно, и поэтому масса воспламенительно-разрывного заряда для более эффективной стрельбы на небольшие дистанции вынужденно выбрана по уровню активизации ОДЗ на момент окончания работы стартового реактивного двигателя, т.е. в прототипе использована только небольшая часть большого положительного эффекта от активизации ОДЗ.

Известен способ поражения цели реактивным снарядом, преимущественно управляемым, и реактивный снаряд (см. патент RU №2197708, МПК F42B 15/00, опубл. 27.01.2003 г., выбранный в качестве прототипа. Реактивный снаряд содержит головной отсек, оканчивающийся маршевым реактивным двигателем с осевым сквозным каналом, плавно сопряженным с выемкой в его заднем дне, боевую часть с ОДЗ, частично или полностью заполняющим ее корпус, по оси которого размещен стакан, скрепленный горловиной с дном корпуса. Дно стакана утоплено в ОДЗ, а в его полости установлены воспламенительно-разрывной заряд и донный взрыватель, при этом маршевый двигатель и корпус боевой части соединены сминаемой при ударе о цель связью - перфорированной цилиндрической оболочкой, под которой между головным отсеком и боевой частью смонтирован инжектор ОДЗ, образованный с одной стороны каналом и выемкой в заднее дне маршевого реактивного двигателя, а с другой - частично или полностью утопленной в этой выемке передней частью боевой части. При соударении снаряда с целью под действием наседающей массы боевой части и хвостового отсека сминается связь между головным отсеком и боевой частью и последняя центрируется в выемке заднего дна маршевого двигателя. К этому моменту после временной задержки срабатывает донный взрыватель и детонирует воспламенительно-разрывной заряд, который своей ударной волной разбрасывает и инициирует основную массу ОДЗ в радиальном направлении, а его часть перед стаканом боевой части и частично в выемке дна маршевого двигателя проталкивается через его канал в направлении цели. При этом ОДЗ в канале интенсивно сжимается, т.е. активизируется и, по выходе из него, при встрече с кислородом воздуха детонирует.

Недостатками прототипа являются

- необходимость иметь достаточно прочные корпус боевой части и заднее дно маршевого двигателя, чтобы исключить их деформацию при встрече с целью, особенно под значительными углами, для обеспечения их хорошей взаимной центровки;

- необходимость иметь достаточно мощный воспламенительно-разрывной заряд для разрушения прочного корпуса боевой части.

Полное устранение этих недостатков при прочих равных условиях приведет к существенному уменьшению массы ОДЗ, а частичное - к его нестабильной эффективности при различных условиях встречи снаряда с целью.

Это обстоятельство существенно усугубляется тем, что непосредственно на цель выбрасывается через канал в маршевом двигателе незначительная часть ОДЗ.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности управляемых ракет с ОДЗ на цели.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в высокой эффективности, а также высокой чувствительности активированного ОДЗ к инициирующему импульсу, позволяющей существенную часть этого импульса обеспечить тепловым импульсом, создаваемым при принудительном взрывном разрушении корпуса и порохового заряда реактивного маршевого двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в ракете, преимущественно управляемой, содержащей боевую часть с объемно-детонирующим зарядом, размещенным в корпусе, донный взрыватель и воспламенительно-разрывной заряд, размещенные в корпусе в виде трубы, скрепленной с дном корпуса боевой части, стартовый и маршевый реактивные двигатели, связанные с боевой частью посредством полых цилиндров, новым является то, что объемно-детонирующий заряд выполнен с жидкими компонентами, корпус боевой части выполнен удлиненным, передний торец боевой части со стороны маршевого двигателя перекрыт крышкой, выполненной в форме колпака и установленной в корпусе боевой части вогнутой стороной к объемно-детонирующему заряду, между крышкой и корпусом боевой части размещены элементы герметизации их стыка в виде резиновых колец, установленных в кольцевых канавках, выполненных на крышке, на внутренней поверхности корпуса боевой части вокруг крышки в зоне размещения элементов герметизации стыка выполнен кольцевой выступ, в крышке выполнено сквозное осевое отверстие для установки ее на корпус донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда, при этом на наружной поверхности корпуса донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда выполнен кольцевой выступ, а крышка установлена с упором в упомянутый выступ и жестко поджата к нему гайкой, навинченной на корпус донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда, а воспламенительно-разрывной заряд со стороны маршевого двигателя поджат гайкой, ввинченной в его корпус к кольцевому выступу, выполненному в упомянутой трубе перед донным взрывателем.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена ракета, преимущественно управляемая; на фиг.2 - узел А на фиг.1, иллюстрирующий взаимное расположение маршевого двигателя и ближайших к нему элементов боевой части; на фиг.3 - взаимное расположение маршевого двигателя и тех же элементов боевой части непосредственно перед ее подрывом.

Ракета состоит из головного отсека 1 (см. фиг.1), включающего в том числе маршевый двигатель 2, хвостового отсека 3, включающего стартовый двигатель 4 и хвостовое оперение 5, размещенное между ними и скрепленное с ними связями боевой части 6. На заднем дне 7 маршевого двигателя 2 (см. фиг.2) со стороны боевой части 6 выполнены местные бобышки, в которых образованы сопла 8 для истечения пороховых газов от сгорания порохового заряда 9, которое происходит практически все время полета ракеты на максимальную дальность стрельбы и является источником продольных и поперечных вибрационно-волновых возмущений.

Боевая часть 6 (см. фиг.2) состоит из корпуса 10, имеющего форму цилиндра со стороны маршевого двигателя 2 и усеченного конуса - к хвостовому отсеку 3, с которым он соединен, например резьбой. Цилиндрическая часть корпуса 10 установлена на маршевый двигатель 2 и скреплена с ним в зоне его дна 7 перед соплами 8 винтами 11. В этой же части корпуса против сопл 8 имеются отверстия для свободного истечения пороховых газов в атмосферу.

По оси корпуса 10 боевой части 6 смонтирован генератор ударно-волновых воздействий, образованный его корпусом в форме трубы, скрепленной с корпусом 10, внутри которой установлены донный взрыватель 13 и воспламенительно-разрывной заряд 14, поджатый со стороны маршевого двигателя 2 гайкой 15 к кольцевому выступу 16, размещенному внутри трубы 12 между ними. Гайка 15 установлена в трубу 12 на резьбе. Цилиндрическая часть корпуса 10 перед маршевым двигателем 2 перекрыта крышкой 17, выполненной в форме колпака, установленной полой частью к хвостовому отсеку 3 и имеющей осевое отверстие, которым она надета на трубу 12.

На трубе 12 выполнен кольцевой выступ 18, к которому крышка 17 поджата гайкой 19, навинченной на трубу 12.

Между цилиндрической частью корпуса 10 и крышкой 17 установлены герметизаторы их стыка в форме резиновых колец 20, размещенных в кольцевых канавках на крышке, при этом на корпусе против этих колец выполнен местный кольцевой выступ 21. Этот выступ может быть образован обжатием корпуса 10 в радиальном направлении и необходим для исключения повреждения колец 20 при установке крышки 17 в корпус 10.

Полость корпуса боевой части 6, образованная ее корпусом 10, трубой 12 и крышкой 17, заполнена объемно-детонирующим боевым зарядом 22, представленным, например, жидкой, пастообразной или структурированной термобарической смесью, содержащей в своем составе жидкие компоненты.

Устройство работает следующим образом. При выстреле срабатывает стартовый реактивный двигатель 4 и ускоряет ракету на длине ее направляющей. При этом возникающие при горении его порохового заряда и истечении пороховых газов продольные и поперечные вибрационно-волновые воздействия через волноводы-кавитаторы, образованные корпусом самого двигателя, корпусом 10 боевой части 6, трубой 12 и крышкой 17, передаются на объемно-детонирующий заряд 22 и активизируют его за счет образования в нем пузырьков паров из жидких компонентов в прилегающих к волноводам-кавитаторам слоях.

При срабатывании маршевого реактивного двигателя 2 возникающие уже при горении его порохового заряда 9 и истечении пороховых газов продольные и поперечные вибрационно-волновые воздействия через волноводы-кавитаторы, образованные корпусом самого двигателя, корпусом 10 боевой части 6, трубой 12 и крышкой 17, передаются на объемно-детонирующий заряд 22 и продолжают процесс его активизации, который заканчивается только к моменту сгорания заряда 9.

При встрече ракеты с целью на любой дистанции

сминается передняя часть ее головного отсека 1 до маршевого реактивного двигателя 2;

корпус 10 боевой части 6 под действием наседающих масс всех элементов ракеты за винтами 11 деформируется в радиальном направлении и укорачивается;

крышка 17 под действием наседающей массы объемно-детонирующего заряда 22 перемещается к маршевому двигателю 2, разрушается или перештамповывается по форме его заднего дна 7 и, освобождая от связи с собой трубу 12, выщелкивается из заделки между кольцевым выступом 18 и гайкой 19;

труба 12 утыкается в дно 7 маршевого двигателя 2 и в этот момент последовательно срабатывают донный взрыватель 13 и воспламенительно-разрывной заряд 14, образующие дополнительный генератор активизации объемно-детонирующего заряда 22 - ударно-волновой;

под действием волны детонации от срабатывания воспламенительно-разрывного заряда 14 объемно-детонирующий заряд 22 разбрасывается в боковом направлении и инициируется, одновременно эта детонация разрушает дно 7 маршевого двигателя 2 и его пороховой заряд 9, что сопровождается взрывом и выбросом достаточно мощного теплового импульса на расширяющийся объемно-детонирующий заряд, способствуя более полному его инициированию даже при небольшом по массе воспламенительно-разрывном заряде.

Из описания устройства и работы ракеты видно, что в ней прослеживается достаточно четкая связь между степенью активизации объемно-детонирующего заряда и инициирующим этот заряд импульсом: чем больше дистанция стрельбы (выше степени активизации объемно-детонирующего заряда), тем требуется меньший инициирующий импульс от воспламенительно-разрывного заряда за счет увеличения в нем доли от взрыва оставшейся в маршевом двигателе части порохового заряда.

Это обстоятельство позволяет на 10-12% сократить массу воспламенительно-разрывного заряда и соответственно увеличить массу объемно-детонирующего заряда, т.е. увеличить эффективность ракеты на цели в любых условия их встречи.

Кроме того, принудительное взрывное разрушение маршевого двигателя, в том числе с привлечением для этого энергии его порохового заряда, существенно снижает негативное влияние первого на поражение цели - двигатель меньше экранирует цель от поражающих факторов объемно-детонирующего заряда, а своими обломками может нанести ей дополнительный ущерб.

Из описания устройства и работы ракеты также следует, что в ней маршевый двигатель может не иметь сквозного осевого канала и выемки в заднем дне, с которой он плавно сопряжен, и это никак не скажется на ее эффективности на цели.

Изобретение относится к военной технике, в частности к ракетам и реактивным снарядам объемно-детонирующего действия. Ракета содержит боевую часть с объемно-детонирующим зарядом, размещенным в корпусе, донный взрыватель и воспламенительно-разрывной заряд, размещенные в корпусе в виде трубы. Объемно-детонирующий заряд выполнен с жидкими компонентами, а корпус боевой части выполнен удлиненным. Передний торец боевой части со стороны маршевого двигателя перекрыт крышкой, выполненной в форме колпака и установленной в корпусе боевой части вогнутой стороной к объемно-детонирующему заряду. Между крышкой и корпусом боевой части размещены элементы герметизации их стыка в виде резиновых колец, установленных в кольцевых канавках, выполненных на крышке. На внутренней поверхности корпуса боевой части вокруг крышки в зоне размещения элементов герметизации стыка выполнен кольцевой выступ, а в крышке выполнено сквозное осевое отверстие для установки ее на корпус донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда. На наружной поверхности корпуса донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда выполнен кольцевой выступ, а крышка установлена с упором в упомянутый выступ и жестко поджата к нему гайкой, навинченной на корпус донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда. Воспламенительно-разрывной заряд со стороны маршевого двигателя поджат гайкой, ввинченной в его корпус, к кольцевому выступу, выполненному в упомянутой трубе перед донным взрывателем. Изобретение обеспечивает высокую эффективность и высокую чувствительность активированного объемно-детонирующего заряда. 3 ил.

Ракета, преимущественно управляемая, содержащая боевую часть с объемно-детонирующим зарядом, размещенным в корпусе, донный взрыватель и воспламенительно-разрывной заряд, размещенные в корпусе в виде трубы, скрепленной с дном корпуса боевой части, стартовый и маршевый реактивные двигатели, связанные с боевой частью посредством полых цилиндров, отличающаяся тем, что объемно-детонирующий заряд выполнен с жидкими компонентами, корпус боевой части выполнен удлиненным, передний торец боевой части со стороны маршевого двигателя перекрыт крышкой, выполненной в форме колпака и установленной в корпусе боевой части вогнутой стороной к объемно-детонирующему заряду, между крышкой и корпусом боевой части размещены элементы герметизации их стыка в виде резиновых колец, установленных в кольцевых канавках, выполненных на крышке, на внутренней поверхности корпуса боевой части вокруг крышки в зоне размещения элементов герметизации стыка выполнен кольцевой выступ, в крышке выполнено сквозное осевое отверстие для установки ее на корпус донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда, при этом на наружной поверхности корпуса донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда выполнен кольцевой выступ, а крышка установлена с упором в упомянутый выступ и жестко поджата к нему гайкой, навинченной на корпус донного взрывателя и воспламенительно-разрывного заряда, а воспламенительно-разрывной заряд со стороны маршевого двигателя поджат гайкой, ввинченной в его корпус, к кольцевому выступу, выполненному в упомянутой трубе перед донным взрывателем.