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

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к кассетным головным частям (КГЧ) различного целевого назначения, разделяющимся в процессе движения по траектории.

Актуальным направлением повышения эффективности боевого применения РСЗО является разработка разделяющихся реактивных снарядов (РРС), снабженных головными частями (ГЧ) кассетного типа. Практическая реализация преимуществ боеприпасов подобного типа требует изыскания рациональных конструктивных схем РРС, компоновок ГЧ и принципов принудительного рассеивания боевых элементов, обеспечивающих равномерное рациональное распределение их на требуемую площадь в целях наиболее полного использования боевых качеств каждого элемента.

Известны конструктивные решения, которые в какой-то степени решают поставленную задачу. Так, по А.С. №80005 от 24.11.72 г. (МКИ F42B 15/24) известна конструкция кассетной головной части, содержащая обтекатель, оболочку с дном, кассету с боевыми элементами, пороховые заряды и узел форсирования. Отличительной особенностью КГЧ является наличие промежуточного поршня и разориентированное размещение боевых элементов в секциях кассеты. Указанная конструкция КГЧ обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, но, в связи с небольшим количеством боевых элементов в кассете не требует применения механизмов разброса.

Таким образом, задачей данного технического решения являлась разработка упрощенной конструкции КГЧ с незначительным количеством БЭ, обеспечивающих поражение относительно небольшой площадной цели.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией кассетной головной части является наличие оболочки с дном, кассеты с боевыми элементами, пороховых зарядов и узла форсирования.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому эффекту, связанному с повышением площади разброса и более равномерным размещением боевых элементов по площади цели, является конструкция кассетной головной части, известная по патенту РФ №2166177 от 29.03.2000 г. (опубл. 27.04.01 в бюл. №12). Кассетная головная часть содержит оболочку с дном, кассеты с боевыми элементами, пороховые заряды, узлы форсирования и временное устройство. Кассеты выполнены в виде направляющих труб и снабжены пусковыми устройствами со съемным дном и поршнем.

Указанная конструкция, имеющая несколько десятков боевых элементов в кассетах, позволяет увеличить площадь разброса боевых элементов на местности, но не обеспечивает достаточного равномерного размещения боевых элементов в центральной зоне поражения. Тем самым задачей данного технического решения являлось увеличение зоны поражения кассетной головной части при одновременном снижении силовых нагрузок, действующих на блоки стабилизации боевых элементов в момент разделения.

Общими признаками известного технического решения (прототипа) с предлагаемой авторами конструкцией кассетной головной части является наличие оболочки с доньями, кассеты с боевыми элементами, поршня, узла форсирования, вышибного заряда (ВЗ) и предохранительно-исполнительного устройства.

В отличие от прототипа в предлагаемом конструктивном решении кассета состоит из головной и донной секций и имеет источник энергии, выполненный в виде низкотемпературного газогенератора (ГГ).

Каждая секция кассеты снабжена свободно расположенными БЭ и скомпонованными в блоки боевыми элементами.

Блоки боевых элементов соосно размещены в секции и скреплены между собой упругим перфорированным кожухом, выполненным в виде складного цилиндра, продольные кромки которого соединены пирозамками, снабженными замедлительными устройствами.

Свободно расположенные боевые элементы посредством оболочки и блоков зафиксированы в вкладных периферийных ячейках центральной опоры, выполненной, например, из пористого материала.

При этом количество боевых элементов, свободно расположенных в секциях кассеты, составляет 0,2-0,4 от общего количества боевых элементов, размещенных в головной части.

Указанные отличительные признаки, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, являются существенными и достаточными для достижения нового технического результата.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции головной части кассетного типа, обеспечивающей более равномерное распределение на площади поражения большого количества (300-600 шт.) малогабаритных боевых элементов, снабженных газодинамической системой задействования взрывателей и «мягкой» системой (блоком) стабилизации.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известной конструкции головной части кассетного типа, имеющей в своем составе оболочку с доньями, кассету с БЭ, поршень, узел форсирования, вышибной заряд и предохранительно-исполнительный механизм, введена новая совокупность конструктивных узлов и элементов, изменены их взаимное расположение и связи.

В частности, выполнение кассеты в виде двух (головной и донной) секций и снабжение их источником энергии в виде низкотемпературного газогенератора позволяет:

- в два раза снизить осевые перегрузки, действующие на БЭ в процессе разделения КГЧ;

- более равномерно распределить силовые и тепловые параметры по длине кассеты;

- обеспечить возможность применения большого количества малогабаритных БЭ, снабженных взрывателями с газодинамической системой задействования и «мягким» принципом стабилизации, использующим в качестве исполнительных органов, например, капроновые парашютные ленты, спекающиеся при высокой температуре окружающей среды (продуктов сгорания газогенератора).

Снабжение секций блочными боевыми элементами, соосно размещенными в секциях и скрепленными между собой упругим перфорированным кожухом, выполненным в виде складного цилиндра, продольные кромки которого соединены пирозамками с замедлительными устройствами, позволяет (за счет давления в кассете, а также инерционных аэродинамических сил, действующих на блоки в процессе разделения и движения по траектории) обеспечить максимально возможную площадь разброса БЭ на местности. При этом характер размещения БЭ на площади цели может регулироваться за счет выбора времени задержки срабатывания пирозамков, освобождающих боевые элементы от фиксации в кожухе в заданной точке траектории.

Снабжение секций свободно расположенными боевыми элементами, зафиксированными посредством блоков и оболочки в вкладных периферийных ячейках центральной опоры, выполненной, например, из пористого пенопласта, позволяет распределить БЭ в центральной зоне площади поражения и тем самым обеспечить более равномерное распределение БЭ по площади цели, необходимое для наиболее полного использования боевых качеств каждого поражающего элемента. Причем, как показывают результаты теоретического анализа функционирования КГЧ, доля боевых элементов, свободно расположенных в секциях кассеты, зависит от калибра РРС и составляет 0,2-0,4 от общего количества БЭ в головной части.

Таким образом, перечисленные конструктивные особенности разделяющейся КГЧ позволяют за счет снабжения секций кассеты композицией свободно расположенных и блочных боевых элементов, размещаемых в центральной и периферийной зонах поражения, обеспечить более равномерное распределение поражающего фактора по площади цели, причем выбор рационального соотношения указанных видов БЭ в кассете (0,2÷0,4) позволяет реализовать максимальную эффективность боевого применения КГЧ на пораженной местности.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, установлено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного уровня техники. Следовательно, можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид КГЧ, а на фиг.2 и 3 - поперечные разрезы конструкции головной части.

Разделяющаяся головная часть кассетного типа имеет в своем составе оболочку 4 с доньями 1,12, кассету 5 с боевыми элементами, поршень 11, узел форсирования 13, вышибной заряд 14 и предохранительно-исполнительнный механизм 8. Кассета состоит из головной 2 и донной 9 секций и имеет источник энергии 10, выполненный в виде низкотемпературного газогенератора.

Каждая секция кассеты снабжена свободно расположенными 17 и блочными 15 элементами. Блоки боевых элементов, соосно размещенные в секции, скреплены между собой упругим перфорированным кожухом 3, выполненным в виде складного цилиндра, продольные кромки 7 которого соединены пирозамками 6, снабженными замеддительными устройствами.

Свободно расположенные боевые элементы посредством блоков и оболочки зафиксированы во вкладных периферийных ячейках центральной опоры 16, выполненной, например, из пористого материала.

При этом количество боевых элементов, свободно расположенных в секциях кассеты, составляет 0,2-0,4 от общего количества боевых элементов, размещенных в головной части.

Кассетная головная часть работает следующим образом.

В процессе движения снаряда по траектории в расчетное время предохранительно-исполнительный механизм 8 выдает инициирующий импульс на задействование низкотемпературного газогенератора 10. При срабатывании ГГ за счет наличия перфорации в кожухе 3 в межэлементном объеме кассеты 5 создается заданное давление низкотемпературных газов, необходимое для взведения взрывателей блочных 15 и свободно расположенных 17 боевых элементов.

Через определенный период времени газогенератор выдает импульс на задействование вышибного заряда 14.

Продукты сгорания вышибного заряда заполняют запоршневую полость и при обеспечении давления на поршень 11, необходимого для разрушения разрывных болтов узла форсирования 13, начинается выдвижение кассеты 5 из оболочки 4. При прохождении головной 2 и донной 9 секциями кассеты среза оболочки за счет наличия внутреннего давления в оболочке и вращения ГЧ обеспечивается выход блочных и свободно расположенных боевых элементов из центральных опор 16 кассеты.

После вскрытия КГЧ в свободных боевых элементах за счет действия аэродинамических сил вводятся в действие «парашютные» ленты, обеспечивающие стабилизированное движение БЭ и подход их к поражаемой поверхности под углом, близким к 85-90°.

В процессе движения блоков с БЭ в требуемый момент времени за счет срабатывания замедлительных устройств обеспечивается задействование пирозамков 6, освобождающих продольные кромки складного кожуха 7. За счет упругости материала кожуха и действия скоростного напора воздушной среды кожух раскрывается, боевые элементы освобождаются и их дальнейшее поведение становится аналогичным поведению свободно расположенных БЭ.

Положительный эффект описанного способа разброса обусловлен тем, что свободные БЭ и блоки с БЭ существенно различаются уровнями действия инерционных и аэродинамических сил. Вследствие этого центры группирования БЭ, рассеиваемых естественным путем и с задержкой из блоков, находятся на значительном расстоянии, которое для рассматриваемого типа БЭ составляет порядка 200 м. Учитывая данные по естественному рассеиванию свободных элементов и рассеиванию блоков, путем анализа показателей эффективности КГЧ с различным количеством боевых элементов установлено, что доля свободно расположенных БЭ должна составлять 0,2-0,4 от общего количества боевых элементов в головной части. Такое соотношение позволяет получить равномерное распределение БЭ на поражаемой местности, что обеспечивает более полную реализацию боевых качеств каждого элемента и тем самым всей головной части.

Таким образом, реализация указанных выше конструктивных отличий заявленного изобретения позволяет разработать рациональную конструкцию КГЧ, обеспечивающую возможность равномерного распределения по площади цели большого количества малогабаритных боевых элементов с газодинамической системой задействования и «мягкими» элементами стабилизации.

Изложенный положительный эффект подтвержден многочисленными результатами стендовых и полетных испытаний опытных образцов кассетных головных частей, разработанных для неуправляемых реактивных снарядов систем залпового огня.

Изобретение относится к области ракетной техники, в частности к кассетным головным частям различного целевого назначения. Кассетная головная часть содержит оболочку с доньями, кассету с боевыми элементами, поршень, узел форсирования, вышибной заряд и предохранительно-исполнительный механизм. Кассета состоит из головной и донной секций. Кассета имеет источник энергии, выполненный в виде низкотемпературного газогенератора. Каждая секция кассеты снабжена свободно расположенными и блочными элементами, соосно размещенными в секции. Элементы скреплены между собой упругим перфорированным кожухом, выполненным в виде складного цилиндра. Продольные кромки цилиндра соединены пирозамками, снабженными замедлительными устройствами. Свободно расположенные боевые элементы зафиксированы во вкладных периферийных ячейках центральной опоры посредством блоков и оболочки. Опора выполнена из пористого материала. Количество боевых элементов, свободно расположенных в секциях кассеты, составляет 0,2-0,4 от общего количества боевых элементов, размещенных в головной части. Достигается более равномерное распределение на площади поражения большого количества малогабаритных боевых элементов. 3 ил.

Кассетная головная часть, содержащая оболочку с доньями, кассету с боевыми элементами, поршень, узел форсирования, вышибной заряд и предохранительно-исполнительный механизм, отличающаяся тем, что кассета состоит из головной и донной секций и имеет источник энергии, выполненный в виде низкотемпературного газогенератора, при этом каждая секция кассеты снабжена свободно расположенными и блочными элементами, соосно размещенными в секции и скрепленными между собой упругим перфорированным кожухом, выполненным в виде складного цилиндра, продольные кромки которого соединены пирозамками, снабженными замедлительными устройствами, а свободно расположенные боевые элементы посредством блоков и оболочки зафиксированы во вкладных периферийных ячейках центральной опоры, выполненной, например, из пористого материала, причем количество боевых элементов, свободно расположенных в секциях кассеты, составляет 0,2-0,4 от общего количества боевых элементов, размещенных в головной части.