Головная часть вращающегося реактивного снаряда Российский патент 2024 года по МПК F42B10/16 

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при разработке головных частей, вращающихся реактивных снарядов (PC).

При стрельбе штатными реактивными снарядами на большие дальности снижается вероятность уничтожения цели, что приводит к увеличению расхода боеприпасов и времени выполнения боевой задачи. Поэтому для повышения вероятности уничтожения цели вращающиеся реактивные снаряды оснащают аэродинамическими рулями, смонтированными на головной части и позволяющими обеспечить требуемые параметры подхода снаряда к цели.

Известна головная часть реактивного снаряда, описанная в патенте РФ №2541552, опубл. 20.002.2015 БИ №5. Головная часть содержит систему управления, привода, четыре аэродинамических руля и механизм их раскрытия после выхода реактивного снаряда из трубчатой направляющей.

Задачей данного технического решения является обеспечение заряжания и запуск управляемых снарядов, из штатных трубчатых направляющих, предназначенных для запуска разработанных ранее неуправляемых и корректируемых снарядов реактивных систем залпового огня.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией головной части является наличие системы управления, приводов, аэродинамических рулей и механизма их раскрытия.

Однако использование такой конструкции головной части не позволяет обеспечить требуемую скорость вращающегося реактивного снаряда на активном участке траектории, так как в динамике раскрытием аэродинамических рулей увеличивается величина начальных возмущений PC.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату к предлагаемой авторами техническому решению является вращающаяся головная часть по патенту РФ 2627334 опубл. 07.08.2017 БИ №22, принятый авторами в качестве прототипа. Она содержит боевую часть, взрыватель, систему управления, блок спутниковой навигации, инерциальные датчики, источник питания, рулевые привода, четыре аэродинамических руля, размещенные в корпусе головной части и механизм их раскрытия по команде системы управления.

Задачей данного технического решения является повышение точности стрельбы реактивного снаряда, вращающегося на траектории.

Использование такой конструкции головной части не позволяет обеспечить требуемые параметры управления реактивным снарядом из-за недостаточной площади поверхности аэродинамических рулей. Однако при увеличении площади рулевых поверхностей возрастают нагрузки на механизм раскрытия аэродинамических рулей, кроме того для размещения их в корпусе головной части требуется увеличить внутренний объем, что приведет к существенному снижению полезной нагрузки, при заданных массогабаритных характеристиках головной части.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией головной части является наличие боевой части, взрывателя, системы управления, блока спутниковой навигации, инерциальных датчиков, источника питания, рулевых приводов, четырех аэродинамических рулей, размещенных в корпусе головной части, и механизма их раскрытия по команде системы управления.

В отличие от прототипа в предлагаемой авторами конструкции головной части длина концевой хорды руля b равна (0,03-0,18)D, где D - калибр реактивного снаряда, расстояние между передними кромками рулей в сложенном положении d составляет (0,2-0,6)D, при этом оси крепления рулей смонтированы на расстоянии L от переднего торца головной части равном (2,1-4,2)D, а длина задней кромки h равна (0,1-0,4)L.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:

- задняя кромка руля снабжена двухсторонним скосом под углом α не более 50°;

- раскрытие аэродинамических рулей выполняют против направления движения реактивного снаряда.

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 охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предполагаемого изобретения является обеспечение заданных параметров управления вращающегося реактивного снаряда при условии сохранения массогабаритных характеристик, а также обеспечения требуемых параметров надежности головной части.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной головной части, содержащей боевую часть, взрыватель, систему управления, блок спутниковой навигации, инерциальные датчики, источник питания, рулевые привода, четыре аэродинамических руля, размещенные в корпусе головной части, и механизм их раскрытия по команде системы управления, а особенность заключается в том, что длина концевой хорды руля b равна (0,03-0,18)D, где D - калибр реактивного снаряда, расстояние между передними кромками рулей в сложенном положении d составляет (0,2-0,6)D, при этом оси крепления рулей смонтированы на расстоянии L от переднего торца головной части равном (2,1-4,2)D, а длина задней кромки h равна (0,1-0,4)L.

Новая совокупность существенных признаков, а также наличие связей между ними позволяет, за счет выполнения:

- длины концевой хорды b равной (0,03-0,18)D и расстояния между передними кромками рулей в сложенном положении d равному (0,2-0,6)D, сформировать площадь поверхности аэродинамических рулей для обеспечения требуемых параметров управления при заданных массогабаритных характеристиках. При длине концевой хорды менее 0,03D - снижается площадь аэродинамических рулей и соответственно уменьшается величина управляющего усилия, а при длине концевой хорды - более 0,18D аэродинамические рули выступают за пределы корпуса головной части и тем самым увеличивают лобовое сопротивление реактивного снаряда. При расстоянии между передними кромками рулей в сложенном положении менее 0,2D - не обеспечивается возможность размещения в корпусе головной части механизма раскрытия аэродинамических рулей и рулевых приводов, а при расстоянии между передними кромками рулей в сложенном положении более 0,6D - аэродинамические рули с требуемой площадью поверхности также выступают за пределы корпуса, а при размещении их в корпусе, за счет уменьшения габаритов рулей, снижается управляемость реактивного снаряда на траектории;

- расстояния между передним торцом головной части и осью крепления руля L равным (2,1-4,2)D, обеспечить заданные параметры управления реактивным снарядом и требуемые габаритные характеристики. При расстоянии между передним торцом головной части и осью крепления руля менее 2,1D - не обеспечивается возможность размещения аэродинамических рулей с требуемыми характеристиками в корпусе головной части, а при расстоянии между передним торцом головной части и осью крепления руля более 4,2D - снижается масса полезной нагрузки реактивного снаряда за счет уменьшения ее объема;

- длины задней кромки руля h равной (0,1-0,4)L обеспечить заданные аэродинамические характеристики, а также требования прочности аэродинамических рулей и тем самым надежность их функционирования. При длине задней кромки руля менее 0,1L - уменьшается площадь аэродинамических рулей, что снижает величину управляющего усилия, а при длине задней кромки руля более 0,4L не обеспечиваются заданные требования прочности аэродинамических рулей, что снижает их надежность при предельных значениях управляющих усилий.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения позволяют, в частности, за счет:

- снабжения задней кромки руля двухсторонним скосом под углом α не более 50° - исключить задержку установки в рабочее положение за счет возможности заклинивания руля при выходе его из корпуса головной части;

- раскрытия аэродинамических рулей против направления движения реактивного снаряда, позволяет упростить механизм раскрытия рулей и их фиксации в рабочем положении, а также снизить нагрузки на механизм раскрытия, и тем самым повысить его надежность.

Признаки, отличающие предполагаемое изобретение от прототипа, не известны в других технических решениях и не выявлены из уровня техники 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, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на сегодня уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения заключается в том, что головная часть вращающегося реактивного снаряда, содержащая боевую часть, взрыватель, систему управления, блок спутниковой навигации, инерциальные датчики, источник питания, рулевые привода, четыре аэродинамических руля, размещенные в корпусе головной части, и механизм их раскрытия по команде системы управления, в отличие от прототипа длина концевой хорды руля b равна (0,03-0,18)D, где D - калибр реактивного снаряда, расстояние между передними кромками рулей в сложенном положении d составляет (0,2-0,6)D, при этом оси крепления рулей смонтированы на расстоянии L от переднего торца головной части равном (2,1-4,2)D, а длина задней кромки h равна (0,1-0,4)L.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема головной части, на фиг. 2 показан профиль аэродинамического руля, на фиг. 3 показано сечение аэродинамического руля.

Головная часть вращающегося реактивного снаряда содержит боевую часть 1, взрыватель 2, систему управления 3, блок спутниковой навигации 4, инерциальные датчики 5, источник питания 6, рулевые привода 7, четыре аэродинамических руля 8, размещенные в корпусе головной части, и механизм их раскрытия 9 по команде системы управления 3.

Предлагаемая конструкция головной части функционирует следующим образом.

На огневой позиции расчет производит заряжание вращающегося реактивного снаряда в пусковую направляющую боевой машины, далее в систему управления 3 вводятся данные полетного задания. После запуска снаряда система управления 3, обрабатывая информацию от блока спутниковой навигации 4 и инерциальных датчиков 5, определяет текущие координаты снаряда.

В заданной точке траектории система управления 3 задействует механизм раскрытия 9 аэродинамических рулей 8. Далее система управления 3 вырабатывает команды углов поворота рулевых приводов 7, при этом формируются управляющие усилия. При подходе реактивным снаряда к цели система управления 3 выдает команду на задействование взрывателя 2, и срабатывание боевой части 1.

Выполнение головной части в соответствии с изобретением позволяет обеспечить заданные параметры управления вращающегося реактивного снаряда при условии сохранения массогабаритных характеристик, а также обеспечения требуемых параметров надежности головной части.

Указанный положительный эффект подтвержден

предварительными испытаниями головной части, изготовленной по данному техническому решению.

В настоящее время разработана конструкторско-технологическая документация, проведены испытания и намечено производство головных частей в соответствии с предлагаемым изобретением.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при разработке головных частей вращающихся реактивных снарядов. Головная часть вращающегося реактивного снаряда содержит боевую часть, взрыватель, систему управления, блок спутниковой навигации, инерциальные датчики, источник питания, рулевые приводы, четыре аэродинамических руля, размещенные в корпусе головной части, и механизм их раскрытия по команде системы управления. Длина концевой хорды руля равна (0,03-0,18)D, где D – калибр реактивного снаряда. Расстояние между передними кромками рулей в сложенном положении составляет (0,2-0,6)D. Оси крепления рулей смонтированы на расстоянии L от переднего торца головной части, равном (2,1-4,2)D, а длина задней кромки равна (0,1-0,4)L. Технический результат заключается в обеспечении заданных параметров управления вращающегося реактивного снаряда при условии сохранения массогабаритных характеристик, а также в обеспечении требуемых параметров надежности головной части. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Головная часть вращающегося реактивного снаряда, содержащая боевую часть, взрыватель, систему управления, блок спутниковой навигации, инерциальные датчики, источник питания, рулевые приводы, четыре аэродинамических руля, размещенные в корпусе головной части, и механизм их раскрытия по команде системы управления, отличающаяся тем, что длина концевой хорды руля b равна (0,03-0,18)D, где D – калибр реактивного снаряда, расстояние между передними кромками рулей в сложенном положении d составляет (0,2-0,6)D, при этом оси крепления рулей смонтированы на расстоянии L от переднего торца головной части, равном (2,1-4,2)D, а длина задней кромки h равна (0,1-0,4)L.

2. Головная часть вращающегося реактивного снаряда по п. 1, отличающаяся тем, что задняя кромка руля снабжена двухсторонним скосом α под углом не более 50°.

3. Головная часть вращающегося реактивного снаряда по п. 1, отличающаяся тем, что раскрытие аэродинамических рулей выполняют против направления движения реактивного снаряда.