ОТСЕК БОЕВОГО ОСНАЩЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 2016 года по МПК F42B12/72 

Изобретение относится к ракетной и авиационной технике, а более конкретно - к ударным беспилотным системам для поражения наземных и надводных целей.

Известны летательные аппараты (ЛА), снабженные специализированными отсеками боевого оснащения (БО), в которых размещаются боевые части (БЧ) - см., например, Политехнический словарь (гл. редактор А.Ю. Ишлинский), М., «Советская энциклопедия», 1980, стр. 59 («Боевая часть ракеты»); Г. Мерилл, Г. Гольдберг, Р. Гельмгольц «Исследование операций. Боевые части. Пуск снарядов», М., Иностранная литература, 1959, стр. 309-312; И.И. Архангельский, П.П. Афанасьев, Е.Г. Болотов и др. «Проектирование зенитных управляемых ракет», М., изд. МАИ, 1999, стр. 276-281.

Известны размещаемые в отсеках БО ЛА вкладные БЧ различных типов - см., например, А.В. Бабкин, В.А. Велданов, В.Ф. Грязнов и др. «Средства поражения и боеприпасы», М., изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, стр. 359-360 (ближайший аналог).

Однако отсеки БО для вкладных БЧ являются конструктивно-силовым элементом собственно ЛА и при подрыве боевой части не оказывают сколько-нибудь заметного позитивного влияния на повышение ее боевого могущества. Наоборот, в большинстве случаев силовой набор и обечайка отсека БО ЛА оказывают экранирующее действие, снижая, например, фугасное действие БЧ, уменьшая энергию разлета осколков, загромождая пространство для наиболее эффективного действия зажигательных элементов БЧ, формирования кумулятивной струи (кумулятивного песта) и т.п.

Целью предлагаемого изобретения является повышение боевого могущества БЧ за счет использования конструктивных элементов отсека БО ЛА в качестве дополнительных поражающих элементов.

Указанная цель достигается тем, что в отсеке боевого оснащения ЛА, включающем силовой набор, обечайку и вкладную БЧ для поражения наземных и надводных целей, - обечайка выполнена из конструкционного материала, воспламеняющегося при подрыве БЧ и поддерживающего горение на воздухе. Кроме того, из конструкционного материала, воспламеняющегося при подрыве БЧ и поддерживающего горение на воздухе, может быть выполнен силовой набор отсека БО. При этом в силовом наборе могут быть выполнены полости, внутри которых размещаются ампулы с жидкой углеводородной либо твердой термобарической смесью для организации дефлаграционного горения. В качестве конструкционного материала отсека БО с повышенными зажигательными свойствами может применяться, в частности, магниевый сплав (в т.ч. вспененный). В ряде случаев, например, при необходимости теплоизоляции внутренних объемов отсека БО, на внутренней поверхности обечайки могут устанавливаться теплоизолирующие маты, которые закрепляются на обечайке точечно, с шагом (расстоянием между соседними точками крепления) не менее 10 мм. Кроме того, на внутреннюю поверхность обечайки может быть нанесен горючий (пирофорный) состав, с температурой его воспламенения не менее температуры полного торможения воздушного потока при максимальной скорости полета ЛА, но не более температуры воспламенения конструкционного материала обечайки отсека БО. При этом горючий состав может быть выполнен теплоизолирующим. Кроме того, между вкладной БЧ и обечайкой могут быть размещены сбрасываемые в полете ложные цели (ЛЦ), при этом обечайка выполняется разрезной.

На фиг. 1 приведена конструктивно-компоновочная схема ЛА с отсеком БО по предлагаемому техническому решению, на фиг. 2 - фрагмент поперечного сечения обечайки с установленными матами теплоизоляции, на фиг. 3 - фрагмент поперечного сечения обечайки отсека БО с нанесенным горючим составом, на фиг. 4 - конструктивно-компоновочная схема отсека БО с ЛЦ.

Приняты обозначения:

1 - силовой набор отсека БО;

2 - обечайка отсека БО;

3 - вкладная боевая часть;

4 - теплоизолирующий мат;

5 - горючий состав;

6 - сбрасываемая ложная цель;

7 - механизм сброса ЛЦ;

8 - ампула с объемно-детонирующей смесью.

Функционирование объекта по предлагаемому техническому решению осуществляется следующим образом. На ударных ЛА, предназначенных для высокоточного поражения наземных и надводных целей, отсек БО располагается, как правило, в фюзеляже (корпусе) после отсека (отсеков) бортовых комплексов конечного наведения (см. фиг. 1). Силовой набор поз. 1 отсека БО предназначен для обеспечения заданной прочности/жесткости конструкции, крепления вкладной БЧ поз. 3, стыковки со смежными отсеками ЛА. Обечайка поз. 2 обеспечивает герметизацию отсека БО и, в ряде случаев, может выполнять функцию силового элемента конструкции. В рамках предложенного технического решения обечайка поз. 2 или обечайка поз. 2 плюс силовой набор поз. 1 отсека БО ЛА должны выполняться из конструкционного материала, воспламеняющегося при подрыве БЧ поз. 3 и поддерживающего горение на воздухе, например, из магниевого сплава. Для увеличения площади реагирования фрагментов отсека БО (при горении в воздухе) магниевый сплав может быть выполнен вспененным.

В силовом наборе поз. 1 могут выполняться специализированные полости, внутри которых размещаются герметичные ампулы поз. 8 (различной размерности и конфигурации) с жидкой углеводородной либо твердой термобарической с большим отрицательным кислородным балансом (например, изопропилнитрат C₃H₇NO₃ с мелкодисперсной пудрой алюминия и порошком гексогена) смесью для организации дефлаграционного (взрывного) горения с избыточным давлением на фронте ударной волны до нескольких атмосфер (т.н. объемно-детонирующий подрыв).

Для скоростных (сверхзвуковых) ЛА может оказаться актуальной теплоизоляция внутренних объемов отсека БО. При этом, чтобы не снижать (вследствие экранирования) зажигательного эффекта материала обечайки поз. 2, теплоизолирующие маты поз.4 прикрепляются к обечайке поз. 2 точечно, с шагом между точками не менее 10 мм (см. фиг. 2). Тогда при подрыве БЧ поз. 3 фугасным воздействием будет обеспечен полный отрыв матов поз. 4 от фрагментов обечайки поз. 2 с максимальным обнажением внутренней поверхности обечайки для воспламенения.

Дополнительно на внутреннюю поверхность обечайки поз. 2, в т.ч. с интегрированными подкрепляющими элементами (например, вафельного либо многослойного типа), может быть нанесен горючий (пирофорный) состав поз. 5, который обеспечивает усиление зажигательного действия образовавшихся после подрыва БЧ поз. 3 горящих фрагментов обечайки поз. 2 отсека БО (см. фиг. 3). При этом горючий состав поз.5 может выполняться теплоизолирующим, например, на основе вспененных полимерных материалов (каучуки, парафины и др.) с включением горючих металлов (алюминий, магний, бор и др.). Допускается установка, при необходимости, теплоизоляционных матов поз.4 поверх горючего состава поз. 5 также точечно, с шагом между точками крепления (например, склейки) не менее 10 мм.

При подрыве БЧ фрагменты отсека БО и горючего состава поз. 5, попадая в разогретый ударной волной воздух (~10⁴ К и более), воспламеняются. Продолжая двигаться за фронтом ударной волны, они, во-первых, подпитывают фронт ударной волны выделяющейся энергией, во-вторых, оказывают дополнительное зажигательное воздействие на поражаемый объект.

В рамках предложенного технического решения может оказаться целесообразным размещение между обечайкой поз. 2 отсека БО и вкладной БЧ поз. 3 сбрасываемых ложных целей поз. 6 (см. фиг. 4). Отделение ЛЦ поз. 6 в полете осуществляется посредством специализированного механизма сброса поз. 7, например, на основе связанных газовой связью (соответственно, синхронизированных) пиротехнических либо пружинных толкателей. При этом обечайка поз. 2 выполняется разрезной, с образованием конформных (под габаритные размеры ЛЦ) окон, через которые производится вывод ЛЦ поз. 6 в воздушный поток. После сброса ЛЦ окна могут закрываться, например, упорными поверхностями толкателей соответствующей конфигурации.

Применение предложенного технического решения в беспилотных ударных ЛА позволит увеличить боевое могущество БЧ и зажигательное действие боевого оснащения за счет синергетического эффекта взаимодействия продуктов подрыва БЧ и элементов отсека БО, при этом в ряде случаев может быть реализована дополнительная возможность размещения в отсеке БО сбрасываемых в полете ложных целей.

Изобретение относится к ракетной и авиационной технике, а более конкретно - к ударным беспилотным системам для поражения наземных и надводных целей. В отсеке боевого оснащения (БО) летательного аппарата (ЛА), включающем силовой набор, обечайку и вкладную боевую часть (БЧ), обечайка и силовой набор отсека БО выполнены из конструкционного материала, воспламеняющегося при подрыве БЧ и поддерживающего горение в воздухе. В силовом наборе могут быть выполнены полости, внутри которых размещаются ампулы с жидкой углеводородной либо твердой термобарической смесью для организации дефлаграционного горения. В ряде случаев, например при необходимости теплоизоляции внутренних объемов отсека БО, на внутренней поверхности обечайки могут устанавливаться теплоизолирующие маты, которые закрепляются на обечайке точечно, с шагом не менее 10 мм. На внутреннюю поверхность обечайки может быть нанесен горючий состав, с температурой его воспламенения не менее температуры полного торможения воздушного потока при максимальной скорости полета ЛА, но не более температуры воспламенения конструкционного материала обечайки отсека БО. Горючий состав может быть выполнен теплоизолирующим. Между БЧ и обечайкой могут быть размещены сбрасываемые в полете ложные цели, при этом обечайка выполняется разрезной. Применение предложенного технического решения в беспилотных ударных ЛА позволит увеличить боевое могущество БЧ и зажигательное действие боевого оснащения за счет синергетического эффекта взаимодействия продуктов подрыва БЧ и элементов отсека БО, при этом в ряде случаев может быть реализована дополнительная возможность размещения в отсеке БО сбрасываемых в полете ложных целей. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Отсек боевого оснащения (БО) летательного аппарата (ЛА), включающий силовой набор, обечайку и вкладную боевую часть (БЧ) для поражения наземных и надводных целей, отличающийся тем, что обечайка и силовой набор выполнены из конструкционного материала, воспламеняющегося при подрыве БЧ и поддерживающего горение на воздухе.

2. Отсек БО ЛА по п. 1, отличающийся тем, что в силовом наборе выполнены полости, внутри которых размещены ампулы с жидкой углеводородной либо твердой термобарической смесью дефлаграционного горения.

3. Отсек БО ЛА по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности обечайки установлены теплоизолирующие маты, скрепленные с обечайкой точечно с шагом не менее 10 мм.

4. Отсек БО ЛА по п. 1, отличающийся тем, что на внутреннюю поверхность обечайки нанесен горючий состав с температурой воспламенения не менее температуры полного торможения воздушного потока при максимальной скорости движения ЛА и не более температуры воспламенения конструкционного материала обечайки.

5. Отсек БО ЛА по п. 4, отличающийся тем, что горючий состав выполнен теплоизолирующим.

6. Отсек БО ЛА по п. 1, отличающийся тем, что между БЧ и обечайкой размещены сбрасываемые ложные цели, при этом обечайка выполнена разрезной.