БОЕВОЙ ОТСЕК ДЛЯ ЖИДКОТЕКУЩЕГО НАПОЛНИТЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК F42B12/44 

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке ракет, реактивных снарядов систем залпового огня.

В настоящее время в ряде стран проводятся работы по повышению эффективности поражения целей за счет применения ракет с головными частями, в состав которых входят боевые части, отсеки с жидкотекучим наполнителем, например, на основе нефтепродуктов с огневым и фугасным поражающими факторами. Одними из основных критериев эффективности подобных ракет являются количество жидкого наполнителя, требуемое распределение огневого поля в районе цели, размеры зоны поражения.

Известна головная часть вращающейся ракеты по патенту РФ №2174670, МПК F42B 12/44, опубл. 10.10.2001 г., в состав которой входит боевая часть с жидкотекучим наполнителем. Она содержит корпус-бак с жидким наполнителем на основе нефтепродуктов, устройство для разбрасывания и воспламенения наполнителя, выполненное в тонкостенном цилиндрическом стакане, установленном вдоль продольной оси головной части, диафрагму с отверстиями, установленную на расстоянии не более 3 диаметров корпуса от центра масс.

Указанная конструкция позволяет повысить эффективность огневого поражения, точность доставки боевой части к цели за счет повышения жесткости конструкции корпуса-бака путем оптимизации соотношения геометрических параметров его и цилиндрического стакана, введением диафрагмы на определенном расстоянии от центра масс головной части.

Однако требования к формированию заданного огневого поля в данной зажигательной головной части не предъявлялись, что является резервом для дальнейшего совершенствования конструкции с целью повышения эффективности огневого и фугасного поражения цели.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией боевого отсека для жидкотекучего наполнителя являются наличие в составе аналога корпуса-бака, устройства для разбрасывания и воспламенения наполнителя, установленного вдоль продольной оси корпуса-бака.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату является объемно-детонирующая боевая часть реактивного снаряда по патенту РФ №2357197, МПК F42B 12/52, опубл. 27.05.2009 г., принятая авторами за прототип. Она содержит корпус, оболочку с жидким наполнителем, переднее и заднее плоские донья, взрыватель и метательный заряд. Оболочка выполнена из внутренней и наружной труб, соединенных кольцевыми торцевыми доньями.

Профиль наружной поверхности метательного заряда эквидистантен профилю внутренней трубы оболочки, диаметр которой увеличивается в направлении к взрывателю, т.е. к носовой части корпуса. В результате этого объем капель жидкого наполнителя, занимаемый после ее распыления имеет форму усеченного конуса с большим основанием у поверхности земли. Это позволяет поражать цели на большем расстоянии от боевой части.

Задачей указанного изобретения являлось повышение эффективности фугасного действия боевой части. Указанная конструкция боевой части наиболее эффективна при стрельбе по наземным целям и укрепленным сооружениям.

Однако за счет наличия скорости движения реактивного снаряда с указанной боевой частью при такой конструкции устройства разбрасывания жидкотекучего наполнителя часть энергии наполнителя после его распыления направлена вниз, а не в радиальном направлении от продольной оси боевой части. Кроме того, увеличение диаметра метательного заряда, а следовательно, внутренней трубы оболочки, при ограниченном объеме боевой части приводит к уменьшению объема жидкого наполнителя в передней части оболочки и уменьшению эффективности огневого поражения целей, являющееся одним из основных факторов для всех боевых частей с жидкотекучим наполнителем. Применение оболочки для жидкотекучего наполнителя внутри корпуса боевой части, отсека характерно для определенного типа реактивных снарядов и также приводит к уменьшению объема наполнителя, что снижает его боевую эффективность.

Общими признаками с предлагаемым авторами боевым отсеком для жидкотекучего наполнителя являются наличие в прототипе корпуса, переднего и заднего доньев, устройства разбрасывания наполнителя, установленного вдоль продольной оси корпуса.

В отличие от прототипа в предлагаемом боевом отсеке для жидкотекучего наполнителя внутренняя оболочка выполнена в виде цилиндрического тела вращения и снабжена в передней части конической расширяющейся юбкой с углом полураствора 5°…20°, обращенной большим основанием к передней части корпуса-бака и длиной 0,5…2,0 меньшего диаметра внутренней оболочки, переднее дно выполнено в виде кольца, вогнутого внутрь корпуса-бака, радиус кривизны вогнутой поверхности в плоскости, проходящей через продольную ось корпуса-бака, составляет 0,2…0,4 максимального диаметра переднего дна, при этом внутренняя оболочка соединена с передним дном, а передняя часть устройства разбрасывания наполнителя выступает за пределы переднего дна.

Именно 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 создание боевого отсека для жидкотекучего наполнителя, применяемого в головной части реактивного снаряда с повышенной эффективностью фугасного и огневого поражения цели.

Указанный технический результат достигается тем, что в боевом отсеке для жидкотекучего наполнителя, содержащем корпус-бак, переднее и заднее донья, устройство разбрасывания наполнителя, установленное вдоль продольной оси внутренней оболочки корпуса-бака, согласно изобретению внутренняя оболочка выполнена в виде цилиндрического тела вращения и снабжена в передней части конической расширяющейся юбкой с углом полураствора 5°…20°, обращенной большим основанием к передней части корпуса-бака и длиной 0,5…2,0 меньшего диаметра внутренней оболочки, переднее дно выполнено в виде кольца, вогнутого внутрь корпуса-бака, радиус кривизны вогнутой поверхности в плоскости, проходящей через продольную ось корпуса-бака, составляет 0,2…0,4 максимального диаметра переднего дна, при этом внутренняя оболочка соединена с передним дном, а передняя часть устройства разбрасывания наполнителя выступает за пределы переднего дна.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между геометрическими параметрами боевого отсека для жидкотекучего наполнителя позволяют, в частности, за счет выполнения:

- внутренней оболочки в виде цилиндрического тела вращения, снабженной в передней части конической расширяющейся юбкой с углом полураствора 5°…20°, обращенной большим основанием к передней части корпуса-бака и длиной 0,5…2,0 меньшего диаметра внутренней оболочки - увеличить объем корпуса-бака, а следовательно, жидкотекучего наполнителя практически по всей длине боевого отсека, увеличить соотношение массы жидкотекучего наполнителя и массы метательного заряда в устройстве разбрасывания, повысить эффективность фугасного и огневого поражения цели за счет формирования воздушно-капельного облака повышенного объема. При длине конической юбки менее 0,5 меньшего диаметра внутренней оболочки и угле полураствора юбки менее 5° не удается сформировать воздушно-капельное облако большего объема у поверхности земли, в результате чего эффективность огневого поражения цели снижается. Увеличение длины конической юбки свыше 2,0 меньшего диаметра внутренней оболочки и угла ее полураствора более 20° приводит к излишнему перераспределению метательного заряда устройства разбрасывания в сторону передней части боевого отсека, снижению объема жидкотекучего наполнителя в передней части корпуса-бака, что приводит к снижению эффективности огневого поражения цели;

- переднего дна в виде кольца, вогнутого внутрь корпуса-бака и радиусом кривизны вогнутой поверхности в плоскости, проходящей через продольную ось корпуса-бака, составляющем 0,2…0,4 максимального диаметра переднего дна и передней части устройства разбрасывания наполнителя выступающей за пределы переднего дна - обеспечить компенсацию вертикальной составляющей вектора скорости головной части с расположенным внутри нее боевым отсеком при формировании воздушно-капельного облака заданной формы, увеличить тем самым эффективность фугасного и огневого поражения цели. При радиусе кривизны вогнутой поверхности переднего дна свыше 0,4 максимального его диаметра и отсутствии выступания устройства разбрасывания наполнителя за пределы переднего дна снижается эффективность поражающего действия по мере удаления от боевого отсека в радиальном направлении. Происходит это за счет того, что часть энергии взрыва за счет наличия вертикальной составляющей вектора скорости боевого отсека уходит в землю. Уменьшение радиуса кривизны вогнутой поверхности переднего дна менее 0,2 максимального его диаметра приводит к нарушению плавного характера изменения угла разворота вектора скорости разлета капель жидкого наполнителя, появлению каверн и неоднородности поражающего облака, что приводит к снижению эффективности поражающего действия боевого отсека.

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

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 приведен общий вид предлагаемого боевого отсека для жидкотекучего наполнителя.

Предлагаемый боевой отсек состоит из корпуса-бака 1, переднего дна 2 в виде кольца, вогнутого внутрь корпуса-бака 1, заднего дна 3, устройства 4 разбрасывания наполнителя, установленного вдоль продольной оси внутренней оболочки 5 корпуса-бака 1.

Внутренняя оболочка 5 выполнена в виде цилиндрического тела вращения и снабжена в передней части конической расширяющейся юбкой 6 с углом полураствора β=5°…20°, обращенной большим основанием к передней части корпуса-бака 1 и длиной l=0,5…2,0 меньшего диаметра d₂ внутренней оболочки 5.

Переднее дно 2 выполнено в виде кольца, вогнутого внутрь корпуса-бака 1. Радиус R кривизны вогнутой поверхности переднего дна 2 в плоскости, проходящей через продольную ось корпуса-бака 1, составляет 0,2…0,4 максимального диаметра d₁ переднего дна 2. Внутренняя оболочка 5 соединена с передним дном 2, а передняя часть устройства 4 разбрасывания наполнителя выступает за пределы переднего дна 2.

Функционирование предлагаемого боевого отсека с жидкотекучим наполнителем происходит следующим образом.

До начала функционирования полость внутри корпуса-бака 1, ограниченная передним дном 2, задним дном 3 и внутренней оболочкой 5, снабженной конической юбкой 6, заполнена жидкотекучим наполнителем, например на основе нефтепродуктов.

При контакте с грунтом или на некотором расстоянии от него подается команда на устройство 4 разбрасывания наполнителя. В результате срабатывания устройства 4 происходит повышение давления внутри него и перед выпуклой поверхностью переднего дна 2, разрушение внутренней оболочки 5 с конической юбкой 6 и дна 2, разбрасывание жидкотекучего наполнителя, расположенного внутри корпуса-бака 1 с образованием воздушно-капельного облака с увеличивающимся радиусом за счет увеличения скорости разброса наполнителя.

За счет выступающей за пределы переднего дна 2 части устройства 4 разбрасывания наполнителя и выполнения переднего дна 2 предлагаемой формы и размерами происходит формирование требуемого воздушно-капельного облака, при котором удается обеспечить разлет капель жидкотекучего наполнителя в радиальном направлении от продольной оси корпуса-бака 1 в полном объеме. Тем самым происходит компенсация вертикальной составляющей вектора скорости движения боевого отсека и обеспечивается повышение его эффективности поражающего действия.

Изобретение может быть использовано в боевых отсеках головных частей ракет и реактивных снарядов с жидкотекучим наполнителем.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов боевых отсеков реактивных снарядов с жидкотекучим наполнителем, выполненных в соответствии с предлагаемым техническим решением.

В настоящее время разработана конструкторская документация предлагаемых боевых отсеков, проведены летные испытания реактивных снарядов, намечено серийное производство.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к боевому отсеку для жидкотекучего наполнителя снаряда. Боевой отсек для жидкотекучего наполнителя содержит корпус-бак, переднее и заднее донья и устройство разбрасывания наполнителя. Устройство разбрасывания наполнителя установлено вдоль продольной оси внутренней оболочки корпуса-бака. Внутренняя оболочка выполнена в виде цилиндрического тела вращения и снабжена в передней части конической расширяющейся юбкой с углом полураствора 5°…20°, обращенной большим основанием к передней части корпуса-бака и длиной 0,5…2,0 меньшего диаметра внутренней оболочки. Переднее дно выполнено в виде кольца, вогнутого внутрь корпуса-бака. Радиус кривизны вогнутой поверхности в плоскости, проходящей через продольную ось корпуса-бака, составляет 0,2…0,4 максимального диаметра переднего дна. Внутренняя оболочка соединена с передним дном, а передняя часть устройства разбрасывания наполнителя выступает за пределы переднего дна. Достигается повышение эффективности поражения цели. 1 ил.

Боевой отсек для жидкотекучего наполнителя, содержащий корпус-бак, переднее и заднее донья, устройство разбрасывания наполнителя, установленное вдоль продольной оси внутренней оболочки корпуса-бака, отличающийся тем, что внутренняя оболочка выполнена в виде цилиндрического тела вращения и снабжена в передней части конической расширяющейся юбкой с углом полураствора 5°…20°, обращенной большим основанием к передней части корпуса-бака и длиной 0,5…2,0 меньшего диаметра внутренней оболочки, переднее дно выполнено в виде кольца, вогнутого внутрь корпуса-бака, радиус кривизны вогнутой поверхности в плоскости, проходящей через продольную ось корпуса-бака, составляет 0,2…0,4 максимального диаметра переднего дна, при этом внутренняя оболочка соединена с передним дном, а передняя часть устройства разбрасывания наполнителя выступает за пределы переднего дна.