ракета
Классы МПК: | F42B15/00 Реактивные снаряды, например ракеты; управляемые снаряды |
Автор(ы): | Акимов В.Н. (RU), Булгакова Р.Г. (RU), Гольденберг А.М. (RU), Кувшинов Е.М. (RU), Эктов В.П. (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "Долгопрудненское научно- производственное предприятие" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-11-18 публикация патента:
20.08.2004 |
Изобретение относится к ракетной технике, в частности к управляемым ракетам, и может быть использовано в различных типах и классах ракет с аэродинамическими органами управления. Ракета выполнена по нормальной аэродинамической схеме. Содержит корпус, размещенные в нем двигатель, аппаратуру системы наведения и системы управления, боевое снаряжение, а также четыре неподвижных крыла и четыре аэродинамических руля системы управления. Крылья и рули расположены на корпусе равномерно относительно его продольной оси. Обеспечиваются высокие маневренные характеристики ракеты за счет выполнения крыльев, аэродинамических рулей и корпуса ракеты с определенными соотношениями размеров этих частей. 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
Ракета, выполненная по нормальной аэродинамической схеме, содержащая корпус, размещенные в нем двигатель, аппаратуру системы наведения и системы управления, боевое снаряжение, а также четыре неподвижных крыла и четыре аэродинамических руля системы управления, расположенных на корпусе равномерно относительно его продольной оси, отличающаяся тем, что крылья, аэродинамические рули системы управления и корпус выполнены таким образом, что имеют следующие соотношения размеров: где SКР - площадь крыла;SМ - площадь миделя ракеты; - относительная площадь крыла; - относительная площадь руля;Sр - площадь руля;КР - удлинение крыла;Lр - размах руля;L - размах крыла;К - удлинение корпуса ракеты;LК - длина ракеты;DЭКВ - диаметр круга, площадь которого соответствует площади миделя ракеты.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к ракетной технике, в частности к управляемым ракетам, и может быть использовано в различных типах и классах ракет с аэродинамическими органами управления.Известна ракета, выполненная по нормальной аэродинамической схеме, содержащая корпус, размещенные в нем двигатель, аппаратуру системы наведения и системы управления, боевое снаряжение, а также четыре неподвижных крыла и четыре аэродинамических руля системы управления, расположенных на корпусе равномерно относительно его продольной оси.Эта ракета с разной степенью раскрытия описана в книге "Проектирование ЗУР" - М.: МАИ, 1999, с.20 и журнале “Техника и вооружение вчера, сегодня, завтра... ” №5-6, 1999, с.36. Последнее техническое решение взято в качестве прототипа по данной заявке.Эта управляемая ракета класса "поверхность-воздух" имеет бикалиберный цилиндрический корпус и крылья малого удлинения трапециевидной формы в плане. Корпус и крылья являются основными элементами, создающими подъемную силу. Носовая часть имеет оживальную форму.В описанных выше решениях не представлены соотношения геометрических размеров крыла, руля и корпуса ракеты, что не позволяет судить о возможных аэродинамических характеристиках, в частности о коэффициенте подъемной силы и располагаемых перегрузках.Целью изобретения является разработка высокоманевренной, высотной ракеты с высокими аэродинамическими характеристиками.Указанная цель достигается тем, что в управляемой ракете, выполненной по нормальной аэродинамической схеме, содержащей корпус, размещенные в нем двигатель, аппаратуру системы наведения и системы управления, боевое снаряжение, а также четыре неподвижных крыла и четыре аэродинамических руля системы управления, расположенных на корпусе равномерно относительно его продольной оси, крылья, аэродинамические рули системы управления и корпус выполнены таким образом, что имеют следующие соотношения размеров: где SКР - площадь крыла;SМ - площадь миделя ракеты; - относительная площадь крыла; - относительная площадь руля;SР - площадь руля; КР - удлинение крыла;L - размах крыла;Lр - размах руля; K - удлинение корпуса ракеты;LK - длина ракеты;DЭКВ - диаметр круга, площадь которого соответствует площади модели ракеты.При использовании ракеты согласно изобретению обеспечивается поражение воздушных целей, в том числе высокоманевренных истребителей и штурмовиков днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях, с любых направлений (всенаправленность) при активном информационном (помеховом) и маневренном противодействии противника. Ракета способна поражать такие специфические цели, как крылатая ракета, ракета "воздух-воздух" и т.д.Ракета с заявленным соотношением размеров решает задачу размещения на пусковой установке в условиях жестких габаритных ограничений. Оптимальный диапазон параметров найден по результатам многочисленных исследований ракет различной геометрии в аэродинамических трубах и подтвержден результатами летных испытаний.Ракета с данным соотношением геометрических размеров обеспечивает высокие аэродинамические характеристики во всем диапазоне ее применения.Так, максимальный угол атаки составляет mах 30 , максимально допустимая поперечная перегрузка равна nуmах 30 ед как на пассивном, так и на активном участках траектории за счет введения аппаратурного ограничения.При выходе за пределы указанных соотношений размеров ракеты в значительной степени теряет свои маневренные возможности за счет резкого возрастания коэффициента сопротивления СX и значительного уменьшения коэффициента нормальной силы СУ.Таким образом, выбор соотношения размеров ракеты в указанных пределах обеспечивает ее высокие маневренные характеристики в диапазоне углов атаки 0 30 и чисел М 0,6 4,5.Изобретение поясняется чертежами.На фиг.1 изображен общий вид предлагаемой ракеты; на фиг.2 - вид спереди на фиг.1; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - графическое изображение зависимости коэффициента нормальной силы от относительной площади крыла; на фиг.5 - графическое изображение зависимости коэффициента нормальной силы от чисел М; на фиг.6 - графическое изображение зависимости коэффициента сопротивления от относительной площади крыла.Ракета содержит корпус 1, включающий передний обтекатель 2 оживальной формы. Внутри корпуса 1 размещена аппаратура системы наведения и системы управления, а также двигательная установка (на чертежах не показаны).Ракета скомпонована по нормальной аэродинамической схеме, в соответствии с которой размещены на корпусе 1 в его центральной части четыре крыла 3 и в его хвостовой части четыре руля 4. Крылья 3 и рули 4 размещены на корпусе 1 равномерно относительно его продольной оси.Для оптимизации аэродинамических характеристик ракеты выбраны соотношения размеров корпуса 1 ракеты, ее крыльев 3 и рулей 4, указанные выше.Ракеты с крыльями малого удлинения, обеспечивающие малый поперечный габарит, предназначены для маневрирования на больших углах атаки. С точки зрения аэродинамики такие конфигурации имеют следующие отличительные черты: наличие перекрестных связей; высокие несущие свойства на больших углах атаки.Выбор соотношения размеров рулей, крыльев и корпуса ракеты в целом в определенных пределах позволяет уменьшить или устранить ряд технических проблем (или части этих проблем).Маневрирование на больших углах атаки ( 30 ) позволяет обеспечить высокий уровень поперечных перегрузок во всем диапазоне применения ракеты.Как известно, величина поперечной перегрузки пропорциональна величине нормальной силы ракеты, которая определяется по формулеУ=Cу q S,где СУ - коэффициент нормальной силы ракеты;q - скоростной напор, кг/м2;S - характерный размер, м2.Величина дальности полета ракеты обратно пропорциональна силе сопротивления ракеты, которая определяется по формулеX=CХ q S,где СХ - коэффициент сопротивления ракеты.На фиг.4-6 приведены зависимости Су, СХ от заявленных параметров ракеты.Ракета с заявленным соотношением размеров обеспечивает наиболее высокие маневренные характеристики при минимуме коэффициента сопротивления.Данные параметры определены в результате систематических исследований в аэродинамических трубах ракет различной геометрии и подтверждены результатами летных испытаний.При выходе за пределы заявленных параметров ракета в значительной степени теряет свои маневренные свойства за счет резкого уменьшения коэффициента нормальной силы и увеличения коэффициента сопротивления.Таким образом, ракета с заявленным соотношением размеров обеспечивает высокие аэродинамические характеристики во всем диапазоне ее применения, максимально допустимая перегрузка составляет nУmах 30 ед при углах атаки 30 .Класс F42B15/00 Реактивные снаряды, например ракеты; управляемые снаряды