ОТДЕЛЯЕМАЯ ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ Российский патент 2012 года по МПК F42B12/58 F42B12/62 

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к отделяемой 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.).

Известны кассетные головные части вращающейся ракеты по патентам РФ №2076302, №2186330, содержащие корпус, раму с боевыми элементами 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 отделяемой головной части является наличие в составе аналогов корпуса, рамы с боевыми элементами цилиндрической формы.

В качестве прототипа принята кассетная головная часть по патенту РФ №2186330, кл. F42B 12/58. Она содержит корпус, раму с боевыми элементами цилиндрической формы. Рама выполнена в виде трубчатой направляющей и снабжена кольцевыми ребрами жесткости. Повышение надежности выброса боевых элементов обеспечивается за счет повышения жесткости конструкции и дальнейшего разведения боевых элементов. Боевые элементы выполнены со смещенным относительно продольной оси рамы центром масс, благодаря чему под действием центробежных сил при вращении элемента (вместе со всей конструкцией) происходит их требуемое разведение в боковом направлении.

Совершенствование реактивных снарядов (в том числе и не вращающихся) в направлении повышения боевой эффективности, увеличения разведения боевых элементов в как в боковом направлении, так и в направлении стрельбы с целью увеличения зоны поражения приводит к необходимости поиска иных конструктивных решений. Зона разведения боевых элементов в направлении стрельбы у прототипа ограничена.

Общими признаками с предлагаемой головной частью является наличие в прототипе корпуса, рамы с трубчатой направляющей, боевых элементов цилиндрической формы. Для уменьшения скорости движения элементов, формирования заданной траектории движения часто применяют парашютную тормозную систему (см., например, патент РФ №2176375 по кл. F42B 15/10, США №4175491 по кл. F42B 13/10).

В отличие от прототипа в предлагаемой головной части тормозные парашютные системы каждого боевого элемента отличаются между собой как по площади купола тормозного парашюта, так и по структурному составу, при этом крайний боевой элемент, расположенный у среза трубчатой направляющей в направлении вылета из головной части, имеет тормозной парашют с наибольшей площадью купола, а парашютные системы последующих за ним боевых элементов имеют тормозные парашюты такого же типа с меньшей площадью купола, либо с той же площадью купола, что и у предыдущего элемента, но включают в свой состав блок временной задержки раскрытия тормозного парашюта в рабочее положение, степень уменьшения площади купола тормозных парашютов и время задержки раскрытия тормозных парашютов в рабочее положение определены исходя из получения заданного разброса боевых элементов на местности в районе цели, боевые элементы ориентированы в трубчатой направляющей носовой частью в направлении вылета, а тормозные парашютные системы расположены в задней части боевых элементов.

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 в процессе автономного полета каждого элемента по заданной траектории, обеспечение требуемых характеристик рассеивания боевых элементов в районе цели.

Указанный технический результат достигается тем, что в головной части, содержащей корпус, раму с трубчатой направляющей, боевые элементы цилиндрической формы с тормозной парашютной системой, согласно изобретению тормозные парашютные системы каждого боевого элемента отличаются между собой как по площади купола тормозного парашюта, так и по структурному составу, при этом крайний боевой элемент, расположенный у среза трубчатой направляющей в направлении вылета из головной части, имеет тормозной парашют с наибольшей площадью купола, а парашютные системы последующих за ним боевых элементов имеют тормозные парашюты такого же типа с меньшей площадью купола, либо с той же площадью купола, что и у предыдущего элемента, но включают в свой состав блок временной задержки раскрытия тормозного парашюта в рабочее положение, степень уменьшения площади купола тормозных парашютов и время задержки раскрытия тормозных парашютов в рабочее положение определены исходя из получения заданного разброса боевых элементов на местности в районе цели, боевые элементы ориентированы в трубчатой направляющей носовой частью в направлении вылета, а тормозные парашютные системы расположены в задней части боевых элементов.

Авторы предлагаемого изобретения провели расчетные и экспериментальные исследования в аэродинамической трубе по определению аэродинамических характеристик элементов с различными тормозными парашютными системами, определены параметры динамики движения боевых элементов, определены параметры тормозных парашютных систем, позволяющие повысить надежность функционирования головной части, обеспечить требуемые характеристики рассеивания боевых элементов в районе цели.

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

- тормозных парашютных систем каждого боевого элемента отличных друг от друга как по площади купола тормозного парашюта, так и по структурному составу - обеспечить разведение боевых элементов как в боковом направлении, так и в направлении стрельбы с целью увеличения зоны поражения, повысить боевую эффективность головной части;

- крайнего боевого элемента, расположенного у среза трубчатой направляющей в направлении вылета из головной части, с наибольшей площадью купола тормозной парашютной системы, а парашютных систем последующих за ним боевых элементов с меньшей площадью купола тормозного парашюта - исключить соударение элементов друг с другом, обеспечить движение элементов по заданным траекториям, повысить надежность функционирования головной части;

- включения в состав тормозной парашютной системы некоторых элементов блока временной задержки раскрытия тормозного парашюта в рабочее положение - обеспечить возможность снижения номенклатуры тормозных парашютов при обеспечении заданного разведения элементов и увеличения зоны поражения головной части;

- ориентации боевых элементов в трубчатой направляющей носовой частью в направлении вылета, а расположения тормозных парашютных систем в задней части боевых элементов - уменьшить время ввода парашюта в рабочее положение, уменьшить время динамики возмущенного движения элемента, повысить надежность функционирования парашюта.

Сущность изобретения поясняется фиг.1. На фиг.1 представлена схема головной части.

Головная часть состоит из корпуса 1, рамы с трубчатой направляющей 2, боевых элементов 4, 6, 8 цилиндрической формы, тормозных парашютных систем 3, 5, 7. Тормозная парашютная система 7 крайнего боевого элемента 8, расположенного у среза трубчатой направляющей 2 в направлении вылета из головной части имеет наибольшую площадь купола. Парашютные системы 3, 5 последующих за ним боевых элементов 4, 6 имеют тормозные парашюты такого же типа с меньшей площадью купола. Парашютная система 3, например, выполнена с площадью купола такой же, что и система 5, но включает в свой состав блок 9 временной задержки раскрытия тормозного парашюта в рабочее положение.

В зависимости от количества боевых элементов в головной части варьируется номенклатура тормозных парашютов с различной площадью купола, а также количество блоков 9 с последовательным увеличением времени задержки раскрытия парашюта в рабочее положение.

Выше описанная головная часть работает следующим образом. В заданной точке полета реактивного снаряда производят отделение от него головной части. За счет аэродинамических сил происходит ее торможение до требуемой скорости. После срабатывания устройства выбрасывания элементов начинается движение боевых элементов в трубчатой направляющей 2, последовательный их выброс в набегающий воздушный поток. Крайний элемент 8, имеющий наибольшую площадь купола парашюта тормозной системы 7, за счет максимальной силы сопротивления и более интенсивного торможения имеет минимальную дальность в точке падения, другие боевые элементы за счет меньшей площади тормозного парашюта или введения временной задержки раскрытия парашюта в рабочее положение улетают дальше относительно него.

Таким образом, обеспечивается повышение боевой эффективности головной части, надежности функционирования боевых элементов в процессе автономного полета каждого элемента по заданной траектории и отсутствия соударения, обеспечиваются требуемые характеристики рассеивания боевых элементов в районе цели, увеличивается зона поражения.

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, 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, в частности к отделяемой головной части реактивного снаряда систем залпового огня. Отделяемая головная часть содержит корпус, раму с трубчатой направляющей, боевые элементы цилиндрической формы с тормозной парашютной системой. Тормозные парашютные системы каждого боевого элемента отличаются между собой по площади купола тормозного парашюта и по структурному составу. Крайний боевой элемент, расположенный у среза трубчатой направляющей в направлении вылета из отделяемой головной части, имеет тормозной парашют с наибольшей площадью купола. Парашютные системы боевых элементов, последующих за крайним, имеют тормозные парашюты такого же типа с меньшей площадью купола, либо с той же площадью купола, что и у предыдущего элемента, но включают в свой состав блок временной задержки раскрытия тормозного парашюта в рабочее положение. Степень уменьшения площади купола тормозных парашютов и время задержки раскрытия тормозных парашютов в рабочее положение определены исходя из получения заданного разброса боевых элементов на местности в районе цели. Боевые элементы в трубчатой направляющей ориентированы носовой частью в направлении вылета. Тормозные парашютные системы расположены в задней части боевых элементов. Достигается повышение боевой эффективности головной части. 1 ил.

Отделяемая головная часть, содержащая корпус, раму с трубчатой направляющей, боевые элементы цилиндрической формы с тормозной парашютной системой, отличающаяся тем, что тормозные парашютные системы каждого боевого элемента отличаются между собой как по площади купола тормозного парашюта, так и по структурному составу, при этом крайний боевой элемент, расположенный у среза трубчатой направляющей в направлении вылета из отделяемой головной части, имеет тормозной парашют с наибольшей площадью купола, а парашютные системы последующих за ним боевых элементов имеют тормозные парашюты такого же типа с меньшей площадью купола, либо с той же площадью купола, что и у предыдущего элемента, но включают в свой состав блок временной задержки раскрытия тормозного парашюта в рабочее положение, степень уменьшения площади купола тормозных парашютов и время задержки раскрытия тормозных парашютов в рабочее положение определены исходя из получения заданного разброса боевых элементов на местности в районе цели, боевые элементы ориентированы в трубчатой направляющей носовой частью в направлении вылета, а тормозные парашютные системы расположены в задней части боевых элементов.