СТЕЛС-СНАРЯД Российский патент 2014 года по МПК F42B12/00 F42B15/00 F42B15/01 

Изобретение относится к артиллерии, в том числе к реактивной, и к управляемым ракетам, боеголовку которых можно рассматривать как снаряд.

Известны снаряды, снаряды систем залпового огня и ракеты различного назначения. Недостаток их в том, что в полете они отражают радиоволны, что дает возможность обнаружить их и уничтожить соответствующим оружием. Это особенно актуально в связи с появлением у некоторых стран боевого лазера, способного надежно сбивать на лету даже артиллерийские снаряды.

Задача и технический результат изобретения - сделать снаряд невидимым для радиолокаторов. Другой не менее важный, а может быть, даже более важный технический результат - повышение осколочного действия снаряда: при той же массе снаряда и при той же массе готовых осколков такой снаряд будет иметь гораздо больше взрывчатки (за счет меньшей массы корпуса).

Для этого снаряд выполнен из радиопрозрачного композитного материала и имеет заднюю (относительно направления движения) часть в виде полусферы, полуэллипсоида или полуовала вращения.

В качестве указанного материала можно использовать композиты на основе синтетических смол (полиэфирной, эпоксидной и т.п.) с наполнителем из стекловолокна, или других высокопрочных волокон - кевлара, зайлона, спектры, дайнимы и т.п. Нельзя только использовать углеволокно, так как оно электропроводно и хорошо отражает электромагнитное излучение.

Прочность композитного материала на сжатие значительно меньше, чем у стали, которую обычно используют для изготовления корпусов снарядов. Именно поэтому у них должна быть такая задняя часть корпуса.

При разгоне снаряда в стволе орудия или при разгоне с помощью ракетного двигателя на содержимое снаряда (если оно монолитно) действует инерционная перегрузка, которая увеличивается по мере расположения содержимого ближе к задней части снаряда. Поэтому на корпус снаряда в стволе орудия действуют две силы - внутреннее инерционное давление, и внешнее давление пороховых газов в стволе орудия. То есть внутреннее давление стремится как бы «надуть» корпус снаряда, как оболочку. Но с неравномерным давлением. То есть в самой задней части снаряда внутреннее давление несколько больше давления пороховых газов, и поэтому самая задняя часть снаряда испытывает изнутри некоторое избыточное давление. А средняя часть снаряда, находящая в стволе, испытывает некоторое избыточное давление снаружи. Однако при указанных формах задней части снаряда эти давления не выходят за пределы прочности композитного материала достаточной толщины. Что и дает возможность применить этот материал для изготовления корпуса снаряда.

Наличие при этом большого внешнего и внутреннего давления не играет существенной роли - при всенаправленном сжатии материал не разрушается (на дне Марианской впадины в океане находили непрочный пластиковый мусор, который был в первоначальном состоянии, хотя давление там 1100 атм). Решающим является перепад давлений.

Случай с реактивным снарядом более «легкий» - на оболочку снаряда действует только внутреннее давление, причем не очень большое, так как ускорения при ракетном разгоне значительно меньше ускорений при выстреле.

Но, как было сказано выше, содержимое снаряда должно быть монолитно, то есть взрывчатое вещество (далее «ВВ») должно заливаться в снаряд в горячем состоянии или изначально иметь жидкую, гелеобразную или сыпучую консистенцию. Причем вариант с сыпучей консистенцией имеет более ограниченное применение, так как при сильном ускорении частицы могут испытать взаимное давление и трение, которое может привести к взрыву ВВ. В случае необходимости можно применить смесь из сыпучего ВВ и гелеобразного. Снаряд при заливке должен быть ориентирован передней часть вверх, и следует следить, чтобы в задней части снаряда не остался воздушный пузырек.

Желательно не иметь в снаряде ни одной металлической детали - даже боек взрывателя следует сделать керамическим (из нанокерамики), а пружины, если без них нельзя обойтись, из композитного материала или из стекла, обработанного плавиковой кислотой (стекло при этом становится гибким, как сталь). Такие пружины будут иметь большой, но ограниченный срок хранения. Поэтому следует организовать замену пружины, допустим, каждые 10 лет.

Именно потому, что нельзя иметь металлические детали, такой снаряд не может быть осколочным или бронебойным - только фугасным или объемного взрыва. Но зато масса ВВ в таком снаряде будет в несколько раз больше, чем в стальном при равной массе снаряда. Снаряд может быть и осколочным, если осколки или осколочную рубашку сделать из нанокерамики, но поражающее действие этих осколков будет меньше, чем у стальных или вольфрамовых. А как сказано выше, при несущественности стелс-качеств осколочный снаряд, наоборот, получится мощнее.

Снаряд может быть и бронебойным, но только газовым, например, по моим изобретениям «Кумулятивный снаряд Староверова 6 или 9», пат. №№2457395 или 2470253, в которых кумулятивная выемка заполнена под давлением тяжелым газом, например радоном или гексафторидом серы.

Для управляемых снарядов и ракет блок управления, который содержит металлические части, например электронику, должен быть как можно меньше и иметь форму с малой радиолокационной сигнатурой, а вся кинематика управления должна быть выполнена на принципах пневмопривода. Причем источником пневмопривода может быть набегающий поток воздуха, сепарированный от воды (дождя, снега, тумана).

Для реактивных снарядов желательно предусмотреть расстыковку боевой части (собственно снаряда) и ракетного двигателя, так как последний может содержать металлические части или сажу, которая также отражает радиоволны. Таким креплением может быть выгораемое крепление из бездымного пороха или из твердого ракетного топлива. Или таким креплением может быть свободное в продольном направлении крепление на шлицах.

В последнем случае снаряд работает так: во время разгона ракетный двигатель прижимается к снаряду силой инерции (или силой тяги), а после окончания работы ракетного двигателя он отстает от собственно снаряда за счет аэродинамического сопротивления.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к снарядам, невидимым для радиорадаров (стелс-снарядам). Стелс-снаряд содержит корпус, взрыватель и взрывчатое вещество. Снаряд выполнен из радиопрозрачного композитного материала и имеет заднюю (относительно направления движения) часть в виде полусферы или полуэллипсоида, или полуовала вращения. Достигается создание снаряда, невидимого для радиорадаров. 3 з.п. ф-лы.

1. Стелс-снаряд, содержащий корпус, взрыватель и взрывчатое вещество, отличающийся тем, что снаряд выполнен из радиопрозрачного композитного материала и имеет заднюю (относительно направления движения) часть в виде полусферы или полуэллипсоида, или полуовала вращения.

2. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество заливается в снаряд в горячем состоянии или изначально имеет жидкую, гелеобразную или сыпучую консистенцию.

3. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что боек взрывателя керамический, а пружины из композитного материала или из стекла, обработанного плавиковой кислотой.

4. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что снаряд реактивный и имеет устройство расстыковки снаряда с ракетным двигателем, например, выгораемое крепление или свободное в продольном направлении крепление на шлицах.