сверхзвуковая управляемая ракета
Классы МПК: | F42B15/00 Реактивные снаряды, например ракеты; управляемые снаряды |
Автор(ы): | Кузнецов В.М., Комиссаренко А.И., Максимов Ф.А. |
Патентообладатель(и): | Конструкторское бюро приборостроения |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-06-21 публикация патента:
27.06.1998 |
Использование: ракетная техника. Сущность изобретения: сверхзвуковая управляемая ракета, рули и крылья которой выполнены с площадями по соотношению: Sp/Sкр= (0,11-0,14)Gг/Gp, где Sр - площадь руля; Sкр - площадь крыла; Gp - масса ракеты (без топлива); Gг - масса головной части. Изобретение обеспечивает увеличение развиваемой перегрузки за счет оптимального выбора площадей аэродинамических органов управления-рулей и стабилизации крыльев. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Сверхзвуковая управляемая ракета, содержащая головную часть, цилиндрический корпус, рули и крылья, отличающаяся тем, что в ней рули и крылья выполнены с площадями по соотношению,
где Sр - площадь руля;
Sкр - площадь крыла;
Gр - масса ракеты (без топлива);
Gг - масса головной части.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при выборе характерных размеров аэродинамических органов управления и стабилизации, веса головной части ракеты. Известна ракета [1], состоящая из головной части, цилиндрического корпуса, рулей, крыльев. Недостатком такого устройства является то, что при использовании его в качестве управляемой сверхзвуковой ракеты возникают трудности в определении характерных размеров рулей крыльев, а также весовых характеристик головной части и ракеты. Неоптимально выбранные размеры рулей и крыльев при заданных весовых характеристиках головной части и ракеты приводят к неэффективному применению ракеты при стрельбе по той или иной цели, особенно при стрельбе по подвижной цели. За наиболее близкий аналог (прототип) изобретения принята сверхзвуковая управляемая ракета ЗРК "Кроталь" [2]. В отличие от ЗРК "Чепарэл" в ЗРК "Кроталь" увеличена максимальная скорость, увеличен вес головной части при сравнительно равных весах ракет. Однако с преимуществом [2] по сравнению с [1] имеются и недостатки:недостаточная развиваемая перегрузка, что усугубляет ее применение при стрельбе по целям, имеющими значительную скорость (больше 300 м/с). Целью изобретения является повышение развиваемой перегрузки ракеты за счет оптимального выбора аэродинамических органов управления рулей и стабилизации крыльев, массы головной части и массы ракеты. Указанная цель достигается тем, что в сверхзвуковой управляемой ракете, состоящей из головной части, цилиндрического корпуса, рулей, крыльев, рули и крылья выполнены с площадями по соотношению:
где Sp - площадь руля;
Sкр - площадь крыла;
Gp - вес ракеты (без топлива);
Gr - вес головной части. Выбранные оптимальным образом из соотношения (1) характеристики аэродинамических органов ракеты рулей, крыльев обеспечивают эффективное управление ракеты на цель и аэродинамическую стабилизацию ее в полете. Соотношение (1) вытекает из следующего выражения:
где n1 - перегрузка ракеты, вызванная рулями;
n2 - перегрузка ракеты, вызванная крыльями;
Cpу - коэффициент подъемной силы рулей;
Cкуp - коэффициент подъемной силы крыльев;
- плотность воздуха;
V - скорость ракеты. Для аэродинамической устойчивой ракеты из выражения (2), (3) получим следующее соотношение:
где
По результатам теоретических и экспериментальных исследований величина равна 0,11 - 0,14, то есть окончательное выражение для оптимального выбора характеристик аэродинамических органов ракеты рулей, крыльев будет иметь вид:
В соответствии с (1) для ракеты "Кроталь", приведенной в [2], получим следующие величины:
Sкр = 0,152 м2
Sp = 0,0208 м2
Gr = 20 кг
Gp = 58 кг (без топлива)
= (0,11- 0,14)20/58 = 0,0379-0,0482, при известных Sкр и Sp, получим
По полученным величинам 0,137 и 0,0379 - 0,0482 не достигается равенство левой и правой части, а значит и несоответствие ракеты "Кроталь" выбранной цели изобретения. На чертеже представлена схема управляемой сверхзвуковой ракеты. Головная часть ракеты 1 соединена с цилиндрическим корпусом 2. На цилиндрическом корпусе 2 расположены рули 3 и крылья 4. Устройство работает следующим образом. После выгорания топлива управляемая сверхзвуковая ракета под действием кинетической энергии с помощью аэродинамических органов управления 3 и стабилизации крыльев 4 продолжает устойчивый управляемый полет по направлению к цели. Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известным прототипом управляемой сверхзвуковой ракеты, следующие преимущества:
увеличение развиваемой перегрузки за счет оптимального выбора площадей аэродинамических органов управления - рулей и стабилизации - крыльев. Источники информации
1. Зенитные ракетные и ракетно-пушечные комплексы капиталистических стран. /Под ред. акад. Федосова Е.А. Научно-информационный центр, 1986, с. 65. 2. Там же, с.56.
Класс F42B15/00 Реактивные снаряды, например ракеты; управляемые снаряды