ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ Российский патент 2011 года по МПК F42B12/58 

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к головной части реактивного снаряда систем залпового огня.

Объект изобретения представляет собой отделяемую головную часть повышенной боевой эффективности и надежности функционирования.

Боевая эффективность отделяемой головной части в немалой степени зависит от получения требуемого разброса боевых элементов в районе цели, осколочного поля с заданными характеристиками, требуемой зоны поражения (см., например, Гогин В., Федосеев А. Перспективы развития реактивных систем залпового огня - «Зарубежное военное обозрение», №1, 1995 г.; Анисимов В. Боеприпасы с высокоточными боевыми элементами. - «Зарубежное военное обозрение», №11, 1994 г.).

Известна отделяемая головная часть реактивного снаряда по патенту РФ №2176375, кл. МПК F42B 15/00, содержащая корпус, парашют. Парашют обеспечивает вертикальный подход отделяемой головной части к грунту. Задачей предполагаемого изобретения являлось создание отделяемой головной части повышенной боевой эффективности за счет получения минимальных габаритов и веса парашюта, максимального веса боевой части.

Известны также кассетные головные части вращающейся ракеты по патентам РФ №2076302, №2186330, содержащие корпус, боевые элементы цилиндрической формы. Конструкция головной части по патенту РФ №2076302 позволяет решать задачу упорядоченного размещения боевых элементов в корпусе головной части за счет рамной конструкции. Однако при значительном относительном удлинении корпуса головной части указанная конструкция не обеспечивала необходимой жесткости, что в условиях изгибных колебаний в полете приводило к заклиниванию элементов в раме, невыходу их из головной части и снижению надежности функционирования.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией головной части является наличие в составе аналогов корпуса, боевых элементов.

В качестве прототипа принята кассетная головная часть по патенту РФ №2186330. Она содержит корпус, боевые элементы. Повышение надежности выброса боевых элементов обеспечивается за счет повышения жесткости конструкции и дальнейшего разведения боевых элементов.

Однако при отделении подобной конструкции от реактивного двигателя в начальный момент времени ее автономного полета на боевые элементы действуют значительные аэродинамические силы, аэродинамический нагрев и возможен преждевременный выход их из корпуса. Все это снижает надежность функционирования боевых элементов, боевую эффективность головной части.

Общими признаками с предлагаемой головной частью является наличие в прототипе корпуса, боевых элементов.

В отличие от прототипа в предлагаемой головной части корпус снабжен отделяемой крышкой и насадком, закрепленным на наружной ее поверхности и выполненным в виде части кругового цилиндра высотой 0,05…0,25 диаметра крышки, углом раствора 90°…180° и диаметром не менее 0,7 максимального диаметра элемента, а на противоположной от насадка части крышки на внутренней ее поверхности, обращенной в сторону боевых элементов, вмонтированы пружины.

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 повышение боевой эффективности головной части, обеспечение надежности функционирования боевых элементов, расположенных внутри ее корпуса, как в момент выбрасывания элементов, так и в процессе автономного полета каждого боевого элемента по заданной траектории, обеспечение требуемых характеристик рассеивания элементов в районе цели.

Указанный технический результат достигается тем, что в головной части, содержащей корпус, боевые элементы, согласно изобретению, корпус снабжен отделяемой крышкой и насадком, закрепленным на наружной ее поверхности и выполненным в виде части кругового цилиндра высотой 0,05…0,25 диаметра крышки, углом раствора 90°…180° и диаметром не менее 0,7 максимального диаметра элемента, а на противоположной от насадка части крышки, на внутренней ее поверхности, обращенной в сторону боевых элементов, вмонтированы пружины.

Авторы предлагаемого изобретения провели экспериментальные исследования, направленные на поиск технических решений, позволяющих повысить надежность функционирования головной части, исключить воздействие аэродинамических сил и нагрева на боевые элементы, влияние отделяемой крышки на динамику боевых элементов, повысить ее боевую эффективность.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между параметрами заявляемой отделяемой кассетной головной части позволили, в частности, за счет выполнения:

- отделяемой крышки с насадком, закрепленным на наружной ее поверхности и выполненным в виде части кругового цилиндра высотой 0,05…0,25 диаметра крышки, углом раствора 90°…180° и диаметром не менее 0,7 максимального диаметра элемента - защитить боевые элементы от воздействия аэродинамических сил и нагрева, обеспечить сбрасывание крышки в направлении, перпендикулярном продольной оси корпуса головной части за счет аэродинамической силы, действующей на насадок, и заданное функционирование элементов как при вылете из корпуса головной части, так и при их автономном полете, повысить надежность функционирования отделяемой головной части, а следовательно, ее боевую эффективность;

- пружин на противоположной от насадка части отделяемой крышки на внутренней ее поверхности, обращенной в сторону боевых элементов - повысить надежность и уменьшить время сбрасывания крышки с корпуса головной части, обеспечить выброс элементов в заданный момент времени, обеспечить заданное функционирование боевых элементов, а следовательно, увеличить боевую эффективность головной части.

При высоте насадка менее 0,05 диаметра крышки, диаметре менее 0,7 максимального диаметра элемента и угле раствора менее 90° аэродинамическая сила, возникающая на нем, недостаточна для надежного бокового движения крышки от продольной оси корпуса головной части. Увеличение высоты насадка свыше 0,25 диаметра крышки не целесообразно, так как приводит к увеличению габаритов головной части, уменьшению количества боевых элементов, уменьшению веса боевых отсеков, снижению боевой эффективности головной части.

Выполнение угла раствора насадка свыше 180° приводит к увеличению силы сопротивления, действующей на него и отделяемую крышку, и уменьшению поперечной аэродинамической силы, вызывающей движение крышки в направлении, перпендикулярном оси головной части, что снижает надежность ее отделения от корпуса головной части, надежность функционирования головной части, снижает боевую эффективность головной части.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже представлена схема головной части. Головная часть состоит из корпуса 1, боевых элементов 2, отделяемой крышки 3, насадка 4, пружин 5. Насадок 4 выполнен в виде части кругового цилиндра высотой l, равной 0,05…0,25 диаметра d₁ отделяемой крышки 4, углом раствора φ=90°…180° и диаметром d₃ не менее 0,7 максимального диаметра d₂ боевого элемента 2.

Выше описанная головная часть работает следующим образом. В заданной точке полета PC производят отделение от него головной части. За счет аэродинамических сил, действующих на корпус 1, происходит ее торможение до требуемой скорости. Отделяемая крышка 3 в течение времени автономного полета головной части защищает элементы 2 от воздействия аэродинамических сил и нагрева. После срабатывания устройства выбрасывания боевых элементов 2 из корпуса 1 начинается движение боевых элементов в сторону отделяемой крышки 3, которая отделяется от корпуса 1. На насадок 4, закрепленный на наружной поверхности крышки 3, действует аэродинамическая сила в направлении, перпендикулярном продольной оси корпуса 1, то есть в направлении, перпендикулярном движению боевых элементов 2, и крышка 3 улетает в боковом направлении. Пружины 5, установленные на внутренней поверхности отделяемой крышки 3, обращенной в сторону боевых элементов 2, также создают дополнительный опрокидывающий момент, повышая надежность ее отделения от корпуса 1 головной части. Таким образом, обеспечивается нормальное функционирование боевых элементов в процессе выброса из корпуса головной части в начальный момент полета, так и при автономном их движении, обеспечивается требуемый разброс боевых элементов в районе цели, повышается надежность функционирования боевых элементов и головной части в целом, повышается боевая эффективность головной части.

Указанный положительный эффект подтвержден летно-конструкторскими испытаниями реактивных снарядов залпового огня с головной частью, выполненной в соответствии с предлагаемым изобретением.

Предложенное техническое решение позволило повысить боевую эффективность головной части, обеспечить надежность функционирования боевых элементов, расположенных внутри ее корпуса, как в момент отделения крышки и выбрасывания элементов, так и в процессе автономного полета каждого элемента по заданной траектории, обеспечить требуемые характеристики рассеивания боевых элементов в районе цели.

В настоящее время разработана конструкторская документация на предлагаемую головную часть, проведены летные испытания, намечено серийное производство.

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к головной части реактивного снаряда систем залпового огня. Головная часть содержит корпус, который снабжен отделяемой крышкой и насадком, закрепленным на наружной ее поверхности и выполненным в виде части кругового цилиндра высотой 0,05…0,25 диаметра крышки, углом раствора 90°…180° и диаметром не менее 0,7 максимального диаметра элемента. На противоположной от насадка части крышки, на внутренней ее поверхности, обращенной в сторону боевых элементов, вмонтированы пружины. Повышается боевая эффективность головной части. 1 ил.

Головная часть, содержащая корпус, боевые элементы, отличающаяся тем, что корпус снабжен отделяемой крышкой и насадком, закрепленным на наружной ее поверхности и выполненным в виде части кругового цилиндра высотой 0,05 - 0,25 диаметра крышки, с углом раствора 90-180° и диаметром не менее 0,7 максимального диаметра элемента, а на противоположной от насадка части крышки на внутренней ее поверхности, обращенной в сторону боевых элементов, вмонтированы пружины.