Патент на изобретение №2190182
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) БОЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ
(57) Реферат: Изобретение относится к области военной техники, а именно к боевым элементам снарядов ствольной артиллерии и реактивных снарядов систем залпового огня, и может быть использовано при разработке самоприцеливающихся боевых элементов и отделяемых боевых частей. Сущность изобретения заключается в том, что в боевом элементе, содержащем боевую часть, приборный отсек и парашютную систему, приборный отсек снабжен фиксатором, на корпусе боевой части выполнены два паза под фиксатор, а центр масс боевого элемента смещен относительно продольной оси в радиальном направлении, приборный отсек и боевая часть скреплены посредством шарнира, на котором размещен механизм поворота в виде пружины кручения-сжатия, шарнир, фиксатор и пазы смещены относительно продольной оси боевого элемента оппозитно смещению центра масс на величину 0,06-0,27 его калибра, причем пазы расположены симметрично относительно плоскости смещения шарнира. Изобретение позволяет создать боевой элемент повышенной надежности и эффективности функционирования при минимальной сложности конструкции. 6 ил. Изобретение относится к области военной техники, а именно к боевым элементам снарядов ствольной артиллерии и реактивных систем залпового огня. Объект изобретения представляет собой боевой элемент, спускаемый на парашюте, и может найти применение в области артиллерийской и ракетной техники. В последнее время одним из основных путей повышения боевой эффективности стало использование кассетных головных частей реактивных снарядов (см., например, Гогин В. , Федосеев А. Перспективы развития реактивных систем залпового огня. – “Зарубежное военное обозрение”, 1, 1995), обеспечивающих эффективное поражение живой силы, небронированной и бронированной техники. В этих боевых элементах благодаря вертикализации его траектории при подходе к цели достигается многократное повышение боевой эффективности по сравнению с традиционными снарядами с баллистической траекторией. Так, известна конструкция самоприцеливающихся боевых элементов SADARM (см. Анисимов В. Боеприпасы с высокоточными боевыми элементами. – “Зарубежное военное обозрение”, 11, 1994 или Растопшин М. Артиллерийские высокоточные боеприпасы. – “Вчера, сегодня, завтра…”, 8, 1999, с. 6-7). Данная конструкция представляет собой самоприцеливающийся боевой элемент, в состав которого входят боевая часть, приборный отсек и парашютная система. Задачей данного технического решения являлось поражение бронированных целей и повышение боевой эффективности за счет увеличения угла подхода к цели боевых элементов и размещения 2-3 боевых элементов в одном носителе. Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией боевого элемента является наличие в составе аналогов боевой части, приборного отсека и парашютной системы. Существенными недостатками данной конструкции являются: – возможность соударения боевых элементов друг с другом; – повышенный расход боеприпасов при большой вероятности срабатывания нескольких элементов по одной цели. Эти недостатки обусловлены отсутствием у боевых элементов устройства разведения, способствующего формированию у каждого элемента автономной траектории полета. Наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату является самоприцеливающийся боевой элемент для реактивного снаряда системы “Смерч” (см. “Multiple launch rocket system”, Rosvoorouzhenie, 1995, p. 5-6), принятый авторами за прототип. В состав данной конструкции входят боевая часть, приборный отсек, парашютная система и двигатель разведения. В данном элементе предусмотрен двигатель разведения, размещенный в районе центра масс. С помощью реактивных двигателей элементы выбрасываются в разные стороны из вертикально снижающейся на парашюте кассетной головной части, что способствует предотвращению соударения элементов друг с другом, а также повышению боевой эффективности вследствие увеличения суммарной зоны обзора. Существенным недостатком данного боевого элемента является его конструктивная сложность и высокая стоимость, связанные с использованием реактивного двигателя разведения. Задачей данного технического решения являлось предотвращение соударения элементов и повышение их боевой эффективности за счет формирования автономной траектории боевых элементов при увеличении стоимости и конструктивной сложности. Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией боевого элемента является наличие в составе прототипа боевой части, приборного отсека и парашютной системы. В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции боевого элемента приборный отсек снабжен фиксатором, на корпусе боевой части выполнены два паза под фиксатор, а центр масс боевого элемента смещен относительно продольной оси в радиальном направлении, приборный отсек и боевая часть скреплены посредством шарнира, на котором размещен механизм поворота в виде пружины кручения-сжатия, шарнир, фиксатор и пазы смещены относительно продольной оси боевого элемента оппозитно смещению центра масс на 0,06-0,27 его калибра, причем пазы расположены симметрично относительно плоскости смещения шарнира. 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 элемента, обеспечивающего требуемую боевую эффективность за счет формирования автономной траектории полета элемента и высокую надежность функционирования при простоте конструкции. Указанный технический результат достигается тем, что в боевом элементе, содержащем боевую часть, приборный отсек и парашютную систему, приборный отсек снабжен фиксатором, на корпусе боевой части выполнены два паза под фиксатор, а центр масс боевого элемента смещен относительно продольной оси в радиальном направлении, приборный отсек и боевая часть скреплены посредством шарнира, на котором размещен механизм поворота в виде пружины кручения-сжатия, шарнир, фиксатор и пазы смещены относительно продольной оси боевого элемента оппозитно смещению центра масс на 0,06-0,27 его калибра, причем пазы расположены симметрично относительно плоскости смещения шарнира. Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между узлами боевого элемента позволяют, в частности, за счет: – смещения центра масс элемента относительно продольной оси в радиальном направлении – обеспечить неуравновешенность боевого элемента после выброса из носителя, разворот его на угол атаки и, как следствие, увод элемента в сторону и за счет этого предотвратить соударение и увеличить рассеивание элементов; – скрепления приборного отсека и боевой части посредством шарнира, на котором размещен механизм поворота в виде пружины кручения-сжатия – обеспечить взаимный разворот боевой части и приборного отсека, который позволяет переместить центр масс элемента и одновременно обеспечить поджатие приборного отсека к боевой части, что позволяет ликвидировать люфт в шарнирном соединении, а следовательно, обеспечить параллельность осей развернутых отсеков и тем самым снизить промахи при срабатывании по цели; – снабжения приборного отсека фиксатором и выполнения на корпусе боевой части двух пазов под фиксатор – зафиксировать взаимно ориентированное положение приборного отсека и боевой части до и после их разворота; – смещения шарнира, фиксатора и пазов относительно продольной оси боевого элемента оппозитно смещению центра масс на 0,06-0,27 его калибра и расположения пазов симметрично относительно плоскости смещения шарнира – обеспечить взаимный разворот отсеков элемента точно на 180o, что позволяет переместить центр масс боевого элемента в плоскости смещения и тем самым ликвидировать его первоначальную динамическую неуравновешенность, а, следовательно, углы атаки элемента при подходе к цели, что позволяет повысить эффективность действия боевого элемента. Как показала проработка данного устройства, при смещении шарнира больше чем на 0,27 калибра боевого элемента увеличивается его аэродинамическая асимметрия и резко возрастают углы атаки при движении во всем возможном диапазоне скоростей, что увеличивает промахи при срабатывании боевого элемента по цели и тем самым снижает эффективность его действия. При смещении меньше чем на 0,06 калибра боевого элемента возможна компенсация только такой динамической неуравновешенности элемента, величина которой недостаточна для формирования автономных траекторий и создания необходимого рассеивания, обеспечивающего требуемую боевую эффективность и надежность функционирования. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого боевого элемента. На фиг.2 изображен вид боевого элемента после выброса из носителя. На фиг. 3 изображен вид Б боевого элемента сверху со стороны приборного отсека. На фиг.4 изображено продольное сечение боевого элемента плоскостью В-В, проходящей через фиксатор, пазы и шарнир. На фиг. 5 изображен вид боевого элемента после ввода в поток парашютной системы. На фиг.6 изображен вид боевого элемента после взаимного разворота боевой части и приборного отсека. Предлагаемый боевой элемент содержит приборный отсек 1, боевую часть 2 и парашютную систему 3. Центр масс 4 боевого элемента смещен на некоторую величину “а” в радиальном направлении относительно его продольной оси А, которая в первоначальном положении совпадает с продольными осями приборного отсека 1 и боевой части 2 (фиг. 1). Приборный отсек 1 и боевая часть 2 скреплены посредством шарнира 5, на котором размещен механизм поворота в виде пружины кручения-сжатия 6 (фиг.3, 4). Приборный отсек 1 снабжен фиксатором 7, а на корпусе боевой части 2 выполнены два паза 8 и 9 под фиксатор 7 (фиг. 3, 4). Шарнир 5, фиксатор 7 и пазы 8 и 9 смещены относительно продольной оси А боевого элемента на 0,06-0,27 его калибра d (фиг.3). Пазы 8 и 9 расположены симметрично на некотором расстоянии “b” относительно плоскости смещения Г, в которой расположены центр масс 4, продольная ось А боевого элемента и шарнир 5 (фиг.3). Работа конструкции происходит следующим образом. После выброса из носителя аэродинамически симметричного боевого элемента его динамическая неуравновешенность из-за смещения центра масс 4 в радиальном направлении относительно продольной оси А элемента на некоторую величину “а” (фиг.1) приводит к угловому рассогласованию между продольной геометрической осью А и центральной осью инерции. В результате этого аэродинамическая сила лобового сопротивления Х создает момент Мэл, который в свою очередь приводит к развороту элемента на угол атаки  1 (фиг.2), позволяющий обеспечить появление аэродинамической подъемной силы Y = qSCу (где q – скоростной напор, S – площадь Миделя, Cу – производная коэффициента подъемной силы по углу атаки, – угол атаки), которая вызывает дополнительную боковую скорость Vбок, формирующую у каждого элемента автономную траекторию. Вследствие этого предотвращается соударение элементов, то есть повышается надежность функционирования и увеличивается их рассеивание, а следовательно, снижается вероятность срабатывания нескольких элементов по одной цели.
В дальнейшем по команде аппаратуры, расположенной в приборном отсеке, происходит ввод парашютной системы 3 и предварительная стабилизация боевого элемента (фиг.5). Но при этом боевой элемент вследствие динамической неуравновешенности продолжает снижаться с малыми углами атаки 2.Для увеличения эффективности действия боевого элемента и уменьшения промаха при срабатывании по цели за счет ликвидации углов атаки по команде, например, таймера или высотомера, расположенного в приборном отсеке 1, фиксатор 7 выходит из паза 8 и под действием пружины механизма поворота 6 боевая часть 2 и приборный отсек 1 разворачиваются относительно друг друга до вхождения фиксатора 7 в паз 9. Так как шарнир 5, фиксатор 7 и пазы 8,9 смещены относительно продольной оси А боевого элемента (фиг.3) на одну и ту же величину и пазы расположены симметрично на некотором расстоянии “b” относительно плоскости смещения Г шарнира 5, то фиксирование боевой части 2 и приборного отсека 1 происходит только при их повороте на 180o. Так как шарнир 5, фиксатор 7 и пазы 8,9 смещены оппозитно смещению центра масс 4, то после разворота элемента происходит перемещение центра масс 4 в радиальном направлении в плоскости смещения Г и он размещается на оси А, проходящей через точку крепления парашютной системы 3 и совпадающей с продольной осью приборного отсека 1. При этом продольная ось боевой части Д перемещается параллельно оси А (фиг. 6). Такой разворот элемента приводит к его динамической балансировке, а следовательно, к ликвидации углов атаки 2. Разворот отсеков относительно друг друга происходит за счет пружины кручения-сжатия 6 с одновременным поджатием их друг к другу, что позволяет ликвидировать люфт в шарнирном соединении.
Выполнение боевого элемента в соответствии с изобретением обеспечивает требуемую эффективность за счет формирования автономной траектории полета и создания необходимого рассеивания и высокую надежность функционирования при простоте конструкции.
Данное устройство позволяет увеличить рассеивание элементов на 35% и повысить надежность их функционирования на 20%.
Изобретение может быть использовано при разработке различных боеприпасов, в том числе боеприпасов с самоприцеливающимися боевыми элементами.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов боевых элементов, выполненных в соответствии с изобретением.
В настоящее время разработана конструкторская документация на предлагаемую конструкцию боевого элемента, проведены летные испытания, намечено серийное производство.
Формула изобретения
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
