СНАРЯД ДЛЯ ПОСТАНОВКИ КОМБИНИРОВАННОЙ ЛОЖНОЙ ЦЕЛИ Российский патент 2011 года по МПК F42B12/48 F42B12/70 

Предлагаемое изобретение предназначено для защиты военных и гражданских объектов от разведывательных и атакующих средств противника, наводимых и действующих в оптическом и радиоволновом диапазонах длин волн электромагнитного излучения путем создания над любым видом подстилающей поверхности маскирующих аэрозольных завес и/или ложных целей.

Известное устройство по патенту США 4406227 (³F42B 11/00, 102/505, заявл. 09.04.1981 г.) включает ракетный двигатель и головную часть, причем головная часть содержит дипольный материал, обернутый в оболочку и уложенный в кассеты, размещенные вдоль продольной оси устройства и разделенные между собой фланцами. В центральной части устройства выполнен полый канал, содержащий втулку-предохранитель, взрыватели с замедлением и отрезки детонирующего шнура с пирозарядами в расчете на каждую кассету. Причем внутренняя и наружная оболочки кассет выполнены легко разрушаемыми.

Известное устройство действует следующим образом.

После прекращения работы ракетного двигателя срабатывает взрыватель, расположенный в кормовой втулке, воспламеняя детонирующий шнур с пирозарядом. Образующиеся от горения пирозаряда газы создают избыточное давление в полости втулки-предохранителя первой кассеты, разрывая ее оболочку, фрагменты которой разрушают внутреннюю и через дипольный материал наружную оболочки кассеты, выбрасывая дипольный материал. От набегающего потока воздуха материал образует первое аэрозольное облако, растянутое вдоль траектории полета. Одновременно воспламеняется взрыватель с замедлением, установленный во втулке-предохранителе второй кассеты. Образующиеся газы от горения пирозаряда разрушают ее, фрагменты которой выдавливают дипольный материал. Процесс заканчивается выбросом материала из последней пятой кассеты.

Известное устройство имеет существенные недостатки:

1) пониженный коэффициент использования дипольного материала из-за его механических повреждений фрагментами втулки-предохранителя и оболочками кассет, а также горячими газами пирозаряда в процессе его выброса;

2) уменьшенный радиус аэрозольного облака из-за отсутствия в конструкции устройства специальных элементов для разброса дипольного материала;

3) известное устройство предназначено для создания протяженного аэрозольного облака с чередующимися зонами рассеиванием только дипольного материала.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство по патенту США 5835051 (⁶F42B 12/70, 342/12, заявл. 21.04.1997 г.). Оно включает трубчатый корпус с крышкой и пусковое устройство. Полезная нагрузка в виде ИК- и РЛ-активных масс разделена между собой фланцем, в центральном перфорированном канале блока последовательно уложены пирозамедлитель и детонирующий шнур.

Известное устройство действует следующим образом.

От электрического импульса пускового устройства воспламеняется метательный заряд, а газы от его горения давят на блок, выбрасывая его в воздух. Спустя определенное время пирозамедлитель поджигает детонирующий шнур, уложенный в перфорированном канале блока, от него через перфорацию инициируется ИК-активная масса, срывается крышка блока и вся активная масса с помощью вышибного элемента выстреливается в воздух, образуя локальное аэрозольное облако.

Известное устройство имеет существенные недостатки:

1) пониженный коэффициент использования дипольного материала из-за его механических повреждений от прямого воздействия газов горения пирозамедлителя и детонирующего шнура, а также негативного воздействия температуры ИК-активной массы при их совместном выбросе и функционировании;

2) уменьшенный радиус аэрозольного облака из-за отсутствия в конструкции устройства специальных элементов для разброса дипольного материала;

3) пониженный коэффициент использования дымообразующего состава из-за неполного сгорания его при рассеянии в набегающем потоке воздуха;

4) снижение эффективности действия аэрозольного облака из-за малого времени горения ИК-активной массы.

5) имея полезную нагрузку в виде ИК- и РЛ-активных масс, известное устройство предназначено только под этот вариант (намеренно различен объем ИК- и РЛ-активных масс) и технически не позволяет создать протяженную объемную комбинированную ложную цель с чередующимися локальными зонами.

Настоящее изобретение позволяет устранить указанные недостатки созданием в атмосфере облаков из, например, РЛ- и ИК-активных масс, объединенных в протяженную объемную комбинированную ложную цель, необходимую для эффективной защиты различных объектов от высокоточного оружия, действующего в оптическом и радиоволновом диапазонах длин волн электромагнитного излучения.

Поставленная задача решается с использованием снаряда, имеющего трубчатый корпус, блок кассет с полезной нагрузкой и пусковое устройство, причем трубчатый корпус закрыт с верхнего торца крышкой блока кассет, имеющего пиротехническую связь с пусковым устройством и средствами инициирования и выброса полезной нагрузки, в случае использования в качестве последней, например, дипольного материала, на наружной поверхности перфорированного трубчатого корпуса кассеты параллельно его продольной оси установлены две пары толкателей в виде полуцилиндров, причем вторая их пара перекрывает первую со сдвигом плоскости разъединения 90 градусов, а дипольный материал установлен в объеме кассеты, образованном фланцем кассеты, толкателями-полуцилиндрами и легко разрушаемой неметаллической обечайкой, а в случае использования полезной нагрузки в виде, например, дымообразующего материала, выполненного в форме множества гибких пластин из несгораемого материала с нанесенным на них дымообразующим составом и установленных веерообразно в объеме, образованном ее перфорированным трубчатым корпусом и фланцем кассеты, а по наружному - легко разрушаемой неметаллической обечайкой, при этом пластины выполнены в форме, например, прямоугольника, своей меньшей стороной прилегающего к перфорации трубчатого корпуса кассеты. Причем пусковое устройство установлено в стакане трубчатого корпуса, связанном с блоком кассет центральной стяжкой, имеющей ослабленное сечение в месте крепления блока со стаканом, при этом пиротехническая связь заряда пускового устройства и метательного заряда блока кассет выполнена через отверстия в стакане корпуса. А средства инициирования и выброса блока кассет выполнены в виде последовательной пиротехнической связи пирозамедлителей и импульсных зарядов, при этом пирозамедлители установлены во фланце каждой кассеты блока, а импульсные заряды - на центральной стяжке блока в полости каждой кассеты, образованной перфорированным трубчатым корпусом и фланцами кассет.

Преимуществами предлагаемого устройства являются:

1) установка в кассетах толкателей в форме двух пар полуцилиндров, перекрывающих перфорацию трубчатого корпуса кассеты, тем самым защищая дипольный материал от механических и тепловых повреждений горячими газами при срабатывании импульсных зарядов в момент разброса материала и одновременно увеличивая радиус разброса материала в атмосфере, повышая эффективность радиолокационной ложной цели;

2) веерообразная укладка в кассетах дымообразующего материала позволяет осуществить одновременное воспламенение всех пластин с их торцов с продолжением процесса горения и дымообразования в атмосфере после их выброса до полного сгорания состава, при этом веерообразная укладка позволяет программировать время эффективного действия ложной цели за счет возможности изменения длины пластин;

3) использование блока кассет, в которых возможно применение любого материала (диполей, дымообразующих и иных материалов, способных поставить как завесу из одного вида материала (активной массы), так и комбинированную из разных видов материала);

4) использование центральной стяжки, связующей блок кассет со стаканом корпуса и имеющей тарированное сечение в месте крепления ее со стаканом, позволяет задавать скорость выброса блока кассет в атмосферу при срабатывании метательного заряда блока и, как следствие, время доставки блока на заданную дальность и выхода аэрозольного облака на эффективный режим работы. Одновременно установка на стяжке блока кассет, количество которых задается необходимыми размерами (протяженностью) ложной цели, наличие последовательной пиротехнической связи от пускового устройства до пирозамедлителей и импульсных зарядов каждой кассеты позволяет осуществлять гарантированную работу предложенного устройства.

Из сравнения с описанными выше аналогами следует, что предлагаемый снаряд для постановки комбинированной ложной цели, благодаря использованию в его конструкции новых существенных признаков (в кассетах с полезной нагрузкой в виде дипольного материала толкателей последнего в виде двух пар полуцилиндров, перекрывающих перфорацию трубчатого корпуса кассеты, причем вторая их пара перекрывает первую со сдвигом плоскости разъединения на 90 градусов, в кассетах с полезной нагрузкой в виде дымообразующего материала, выполненного в виде множества гибких пластин в форме, например, прямоугольника, своей меньшей стороной прилегающего к перфорации трубчатого корпуса кассеты и уложенных веерообразно в нем, а также центральной стяжки с тарированным ослабленным сечением в установленном месте), которые не используются в аналогах, в сочетании с общими (трубчатый корпус, пусковое устройство, блок кассет, метательный заряд) позволяет решить поставленную задачу. Поэтому предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень”.

Фиг.1 приводит схематический продольный разрез снаряда.

Фиг.2 - вариант исполнения кассеты с дипольным материалом.

Фиг.3 - вариант исполнения кассеты с дымообразующим материалом.

Фиг.4 - постановка завесы снарядом над земной поверхностью и ее развитие во времени.

Фиг.5 - то же, над водной поверхностью.

Предлагаемый снаряд 1 для постановки комбинированной протяженной ложной цели содержит электропусковое устройство 2, трубчатый корпус 3 и блок кассет 4 с полезной нагрузкой. Причем электропусковое устройство 2 размещено в стакане 5 корпуса 3, связанном с блоком кассет 4 посредством центральной стяжки 6, имеющей ослабленное сечение 7 в месте крепления блока кассет 4, один конец центральной стяжки 6 закреплен в стакане 5 корпуса 3, а другой - в крышке 8 блока кассет 4. Во фланцах 9 кассет 4 установлены пирозамедлители 10, а в полости перфорированного трубчатого корпуса 11 каждой кассеты 4 на центральной стяжке 6 закреплены импульсные заряды 12, при этом на блоке кассет 4 закреплена камера с метательным зарядом 13, образующая с электропусковым устройством 2, а также пирозамедлителями 10 и импульсными зарядами 12 каждой кассеты 4 последовательную пиротехническую связь - средства воспламенения и выброса полезной нагрузки. Причем в стакане 5 корпуса 3 выполнены отверстия для прохождения газов горения пиросостава электропускового устройства 2 в полость корпуса 3, где установлен метательный заряд 13 блока кассет 4. Каждая кассета 4 защищена легко разрушаемой неметаллической обечайкой 14.

В каждой кассете 4 с дипольным материалом 15 (см. Фиг.2) между ее перфорированным трубчатым корпусом 11 и полезной нагрузкой уложены толкатели 16 в виде двух пар полуцилиндров вдоль ее центральной оси. Причем первая пара перекрывает наружный диаметр трубчатого корпуса 11 кассеты 4 по всей его длине, а вторая пара налагается на образованный цилиндр со сдвигом плоскости разъединения 90 градусов.

В каждой кассете 4 с дымообразующим материалом 17 (см. Фиг.3) перпендикулярно ее центральной оси размещены веерообразно гибкие пластины из несгораемого материала с нанесенным на них дымообразующим составом. Причем пластины выполнены в форме, например, прямоугольника, и торцами меньшей стороны прилегают к перфорации трубчатого корпуса 11 кассеты 4.

Заявляемый снаряд действует следующим образом.

Запуск снаряда начинается с подачи импульса электротока на контакты электропускового устройства 2, пирозаряд которого выдает форс огня и горячие газы, которые через отверстия в стакане 5 корпуса 3 поступают в полость корпуса 3, где установлен блок кассет 4, воспламеняя его метательный заряд 13. Газы горения последнего проникают в полость установки пирозамедлителей 10 первой по ходу кассеты 4, зажигая их. Одновременно эти газы создают необходимое давление для разрушения ослабленного сечения 7 центральной стяжки 6, в результате чего весь блок кассет 4 с пирозамедлителями 10 и импульсными зарядами 12, закрепленными на центральной стяжке 6, выстреливается из полости корпуса снаряда 1, выполняющего роль направляющей трубы одноразового использования. На траектории полета на заданной дальности срабатывают пирозамедлители 10 первой кассеты 4, воспламеняя импульсный заряд 12 первой кассеты 4, который, в свою очередь, воспламеняет пирозамедлители 10 второй кассеты 4, а давление газов импульсного заряда 12 выбрасывает полезную нагрузку из первой кассеты 4 в атмосферу.

В случае кассеты 4, содержащей, например дипольный материал 15, благодаря имеющимся в ней толкателям 16 в виде двух пар полуцилиндров, материал 15 в воздух выбрасывается с большой энергией по секторам, соответствующим толкателям-полуцилиндрам 16, рассеивающим дипольный материал 15 в набегающем потоке воздуха, образуя сферическое аэрозольное облако, прикрывающее объект от средств нападения противника в диапазоне радиоизлучения.

В случае кассеты 4, содержащей дымообразующий материал 17, выполненный в виде множества гибких пластин из несгораемого материала с нанесенным на них дымообразующим составом, форсом огня через перфорацию в трубчатом корпусе 11 кассеты 4 поджигаются одновременно все торцы меньших сторон пластин, прилегающих к перфорации, под действием давления горячих газов импульсного заряда 12 разрывается наружная неметаллическая обечайка 14 кассеты 4 и воспламененный материал 17 в виде горящих пластин выстреливается в атмосферу, образуя плотное аэрозольное облако, прикрывающее объект от атакующего оружия противника в области ИК-диапазона длин волн электромагнитного излучения.

Аналогично срабатывают пирозамедлители 10 и импульсный заряд 12 второй по ходу кассеты 4 с полезной нагрузкой, образуя второе аэрозольное облако, и так далее. Локальные облака из отдельных кассет за счет турбулентности атмосферы сливаются в одно протяженное комбинированное аэрозольное облако - ложную цель, защищая объект от атакующего средства. После выброса блока кассет из полости снаряда 1 в электропусковом устройстве 2 вырабатывается сигнал, подтверждающий пуск снаряда 1.

Предлагаемая конструкция снаряда обеспечивает постановку протяженной по траектории полета блока кассет объемной комбинированной ложной цели, достаточно большой в радиальном направлении, за короткий промежуток времени с большой эффективной площадью облака. В дальнейшем происходит ее пассивное увеличение. Причем, в зависимости от назначения, ложная цель может иметь различную структуру и плотность облаков (форму дипольного или иного материала, дымы различных цветов и пр.), контрастные любому фону в любое время года при любом состоянии погоды. Прилегание ложной цели к любому типу подстилающей поверхности, в том числе водной, ее размеры и постановка за минимальный промежуток времени обеспечивает надежное прикрытие любого объекта от атакующего высокоточного оружия противника с момента обнаружения последнего, а в случае защиты подвижного объекта создает возможность его маневра постановкой защитной завесы. Проведенные полигонные испытания подтвердили эффективность применения снаряда (см. прилагаемые чертежи).

Изобретение предназначено для защиты военных и гражданских объектов от разведывательных и атакующих средств противника, наводимых и действующих в оптическом и радиоволновом диапазонах длин волн электромагнитного излучения путем создания над любым видом подстилающей поверхности маскирующих аэрозольных завес и/или ложных целей. Снаряд имеет трубчатый корпус, блок кассет с полезной нагрузкой и пусковое устройство. В кассете, содержащей полезную нагрузку в виде дипольного материала, по наружной поверхности ее перфорированного трубчатого корпуса параллельно ее продольной оси установлены две пары толкателей в виде полуцилиндров, причем вторая их пара перекрывает первую со сдвигом плоскости разъединения на 90 градусов. В кассете, содержащей полезную нагрузку в виде дымообразующего материала, выполненного в форме множества гибких пластин из несгораемого материала с нанесенным на них дымообразующим составом и установленных веерообразно в объеме, образованном ее перфорированным трубчатым корпусом и фланцем кассеты. Пусковое устройство установлено в стакане трубчатого корпуса, связанном с блоком кассет центральной стяжкой, имеющей ослабленное сечение в месте крепления блока со стаканом. Пиротехническая связь заряда пускового устройства и метательного заряда блока кассет выполнена через отверстия в стакане корпуса. Средства инициирования и выброса блока кассет выполнены в виде последовательной пиротехнической связи пирозамедлителей и импульсных зарядов, при этом пирозамедлители установлены во фланце каждой кассеты блока, а импульсные заряды - на центральной стяжке блока в полости каждой кассеты, образованной перфорированным ее трубчатым корпусом и фланцами кассет. Использование изобретения повышает эффективность защиты объектов с использованием дипольного и/или дымообразующего материала постановкой эффективных размеров объемного аэрозольного облака - ложной цели. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Снаряд для постановки комбинированной ложной цели, содержащий трубчатый корпус, блок кассет с полезной нагрузкой и пусковое устройство, причем трубчатый корпус закрыт с верхнего торца крышкой блока кассет, имеющего пиротехническую связь с пусковым устройством и средствами инициирования и выброса блока кассет, отличающийся тем, что кассеты блока содержат полезную нагрузку, например, в виде дипольного или дымообразующего материала, причем в кассетах с дипольным материалом по наружной поверхности перфорированного трубчатого корпуса кассеты параллельно его продольной оси установлены две пары толкателей в виде полуцилиндров, вторая пара которых перекрывает первую со сдвигом плоскости разъединения на 90°, при этом дипольный материал установлен в объеме кассеты, образованном фланцем кассеты, толкателями-полуцилиндрами и легко разрушаемой неметаллической обечайкой, а в кассетах с дымообразующим материалом, установленным веерообразно в ее объеме, образованном перфорированным трубчатым корпусом, фланцем и легко разрушаемой неметаллической обечайкой, дымообразующий материал выполнен в форме набора множества гибких пластин из несгораемого материала с нанесенным на них дымообразующим составом, при этом пластины выполнены в форме, например, прямоугольника, своей меньшей стороной прилегающего к перфорации трубчатого корпуса кассеты.

2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что пусковое устройство установлено в стакане трубчатого корпуса, связанном с блоком кассет центральной стяжкой, имеющей ослабленное сечение в месте крепления блока со стаканом, при этом пиротехническая связь заряда пускового устройства и метательного заряда блока кассет выполнена через отверстия в стакане корпуса.

3. Снаряд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что средства инициирования и выброса блока кассет выполнены в виде последовательной пиротехнической связи пирозамедлителей и импульсных зарядов, при этом пирозамедлители установлены во фланце каждой кассеты блока, а импульсные заряды - на центральной стяжке блока в полости каждой кассеты, образованной ее перфорированным трубчатым корпусом и фланцами кассет.