корпус кассетной боевой части вращающегося реактивного снаряда твердого топлива

Формула изобретения

Корпус кассетной боевой части вращающегося реактивного снаряда твердого топлива, содержащий оболочку, контейнер, выполненный в виде катушки, состоящей из центральной штанги, переднего и заднего дисков, между которыми на наружной поверхности центральной штанги жестко закреплены продольные ребра, контактирующие своими наружными кромками с внутренней поверхностью оболочки, размещенные в корпусе цилиндрические кассеты, переднюю и заднюю крышки, элементы фиксации контейнера в оболочке, отличающийся тем, что в центральной зоне ребер и в местах их соединения со штангой выполнены перфорирующие окна, соединяющие внутренние радиальные полости корпуса между собой, при этом суммарная площадь перфорирующих окон составляет 0,1-0,2 общей площади ребер, а корпус кассеты состоит из обечайки, в которой равномерно выполнены диаметрально расположенные пары сквозных отверстий, и отделяющегося дна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке кассетных боевых частей (КБЧ) вращающихся реактивных снарядов (PC) на твердом топливе.

Объект изобретения представляет собой корпус КБЧ вращающегося PC на твердом топливе, обеспечивающего необходимые условия для газодинамического взведения взрывателей суббоеприпасов во всех внутренних полостях корпуса боевой части и кассет, и оптимизировать рассеивание суббоеприпасов над целью за счет придания необходимой аэродинамической формы кассетам контейнера.

Корпус КБЧ является наиважнейшей составной частью изделия, во многом предопределяющей не только техническую характеристику КБЧ, но и обеспечивающей главные характеристики изделия, а именно его надежность и безопасность при эксплуатации и функционировании.

Корпус КБЧ должен обеспечивать условия для надежного взведения взрывателей суббоеприпасов, а также оптимального их рассеивания над целью во всех условиях боевого применения.

Известна конструкция боеприпаса кассетного типа, разработанная в Великобритании (Заявка №1406471 «Изобретения за рубежом», выпуск 42, №5, 1976 г.).

Боевая часть боеприпаса содержит опорный поддон, сочлененный с твердотопливным ракетным двигателем.

На поддоне шарнирно закреплены расположенные по окружности кассеты, выполненные в виде труб. В начальном положении трубы плотно уложены, их продольные оси параллельны оси ракеты.

После сбрасывания колпака трубы разворачиваются веером на некоторый угол. При этом воспламеняются пиротехнические заряды, выбрасывающие в направлении цели суббоеприпасы.

Данное техническое решение предполагает обеспечить разброс суббоеприпасов за счет разворота кассет, закрепленных на поддоне, веером.

Таким образом, задачей известного технического решения являлась оптимизация разброса суббоеприпасов за счет разворота на поддоне кассет веером и с помощью расположенных в них индивидуальных пиротехнических зарядов.

Внутренний объем корпуса боевой части в данной конструкции остается единым и никак не связан с внутренними полостями кассет и вопрос о взведении взрывателей суббоеприпасов наиболее безопасным газодинамическим способом не решался.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией корпуса КБЧ является наличие оболочки, колпака (крышки) и кассет.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является конструкция корпуса КБЧ PC, разработанная в РФ (патент на изобретение №2156428 от 20.09.2000 г.)

Корпус КБЧ PC содержит тонкостенную оболочку, контейнер с размещенными в нем кассетами, переднюю и заднюю крышки и элементы фиксации контейнера в оболочке. В корпусе КБЧ PC на наружной оболочке выполнены как минимум три пояса жесткости; два по ее концам и третий в зоне центра тяжести корпуса, контейнер выполнен в виде катушки с жестко закрепленными на наружной поверхности центральной штанги и дисках продольными ребрами, контактирующими своими наружными кромками с внутренней поверхностью оболочки, а задняя крышка выполнена подвижной в осевом направлении регулируемой массы с отверстиями, через которые проходят элементы фиксации контейнера в оболочке.

Данное технические решение позволяет обеспечить достаточную жесткость и прочность корпуса, сохранение кассет от повреждения во всех условиях эксплуатации и применения, обеспечивать радиальный разброс кассет, использование его в крупногабаритных КБЧ, а также применение суббоеприпасов различного назначения с различными техническими характеристиками, в том числе и габаритно-массовыми.

Однако данное техническое решение предполагает использование суббоеприпасов, взведение взрывателей которых происходит не газодинамическим способом, а от действия других факторов (осевые, радиальные перегрузки), что снижает безопасность эксплуатации боеприпасов.

Поэтому данная конструкция может быть применена в PC, от вращения которого происходит радиальный разброс кассет с суббоеприпасами, при этом их взрыватели приводятся в боевое положение перегрузками, возникающими при вскрытии корпуса КБЧ.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата, при использовании конструкции известного корпуса КБЧ PC, принятой авторами за прототип, относится то, что она не позволяет использовать в кассете суббоеприпасы с газодинамическим взведением взрывателей.

Кроме того, конструкция известного корпуса кассетной боевой части не содержит механизма, позволяющего оптимизировать разброс суббоеприпасов над целью.

Таким образом, задачей известного технического решения являлось обеспечение повышенной прочности и жесткости при минимальной пассивной массе, а также возможность радиального разброса кассет и регулирования технических характеристик корпуса при размещении в нем суббоеприпасов различного назначения.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией корпуса КБЧ является наличие оболочки, контейнера, выполненного в виде катушки, состоящей из центральной штанги, переднего и заднего диска, между которыми на наружной поверхности центральной штанги жестко закреплены продольные ребра, контактирующие своими наружными кромками с внутренней поверхностью оболочки, размещенных в корпусе цилиндрических кассет, передней и задней крышки, элементов фиксации контейнера в оболочке.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции корпуса КБЧ вращающегося реактивного снаряда твердого топлива, обеспечивающего требуемые условия для газодинамического взведения взрывателей суббоеприпасов во всех внутренних полостях корпуса боевой части и кассет, и оптимизировать рассеивание суббоеприпасов над целью.

Поставленная задача решается тем, что корпус кассетной боевой части вращающегося реактивного снаряда твердого топлива содержит оболочку, контейнер, выполненный в виде катушки, состоящей из центральной штанги, переднего и заднего диска, между которыми на наружной поверхности центральной штанги жестко закреплены продольные ребра, контактирующие своими наружными кромками с внутренней поверхностью оболочки, размещенные в корпусе цилиндрические кассеты, переднюю и заднюю крышки, элементы фиксации контейнера в оболочке. При этом в центральной зоне ребер и в местах их соединения со штангой выполнены перфорирующие окна, соединяющие внутренние радиальные полости корпуса между собой, при этом суммарная площадь перфорирующих окон составляет 0,1-0,2 общей площади ребер, а корпус кассеты состоит из обечайки, в которой равномерно выполнены диаметрально расположенные пары сквозных отверстий, и отделяющегося дна.

В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции корпуса КБЧ вращающегося реактивного снаряда твердого топлива в ребрах контейнера в их центральной зоне и в местах соединения со штангой выполнены перфорирующие окна, соединяющие внутренние радиальные полости корпуса между собой, при этом суммарная площадь окон составляет 0,1-0,2 общей площади ребер, а корпус кассеты состоит из обечайки с равномерно выполненными в ней диаметрально расположенными парами сквозных отверстий и отделяющегося дна.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Новое конструктивное исполнение отдельных узлов и деталей корпуса КБЧ, а также введение в его конструкцию новых узлов и деталей и их взаимное расположение приводят к получению нового технического результата по сравнению с ближайшим аналогом:

- выполнение в ребрах контейнера в их центральной зоне и в местах соединения со штангой перфорирующих окон, соединяющих внутренние радиальные полости корпуса между собой, позволяет обеспечить газодинамическую связь всех внутренних полостей корпуса КБЧ;

- выполнение суммарной площади окон в пределах 0,1-0,2 от общей площади ребер - обеспечивает равномерное распределение газопороховой смеси во внутренних радиальных полостях корпуса при минимальной пассивной массе контейнера, при этом, если общая площадь окон будет менее 0,1 - возникают застойные зоны (скопление холодных газов), вследствие чего не обеспечиваются условия для взведения взрывателей суббоеприпасов, а выполнение окон площадью более 0,2 приводит к снижению прочности корпуса боевой части, что требует увеличения толщины составных элементов контейнера, а значит, увеличивает пассивную массу корпуса и уменьшает полезный объем под размещение кассет;

- выполнение корпуса кассеты в виде обечайки с равномерно диаметрально расположенными парами сквозных отверстий позволяет обеспечить подвод газопороховой смеси к взрывателям суббоеприпасов и снизить аэродинамическое сопротивление кассеты при радиальном разбросе их в момент вскрытия корпуса КБЧ, тем самым увеличить радиус разброса кассет;

- отделяющееся дно кассеты приводит к ее динамической разбаллансировке и, как следствие, к развороту кассеты вдоль поперечной оси в момент выброса элементов, обеспечивая оптимальное их рассеивание над целью.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный и на фиг.2 - поперечный разрезы корпуса.

Корпус КБЧ состоит из оболочки 1, контейнера 2 с кассетами 3, передней 4 и задней 5 крышек.

Контейнер фиксируется в оболочке элементом фиксации 6. Контейнер выполнен в виде катушки и содержит центральную штангу 7, передний 8 и задний 9 диски, между которыми жестко закреплены ребра жесткости 10.

На ребрах жесткости в их центральной зоне и в местах соединения со штангой выполнены перфорирующие окна Б, В.

Корпус кассеты состоит из обечайки 11 и отделяющегося дна 12, а на обечайке выполнены сквозные отверстия Г.

Корпус КБЧ в составе вращающегося реактивного снаряда на твердом топливе работает следующим образом.

После старта твердотопливный PC раскручивается с большим радиальным ускорением. При достижении PC заданной точки траектории происходит вскрытие КБЧ, при этом внутренняя полость корпуса заполняется газопороховой смесью, которая за счет наличия на ребрах контейнера перфорирующих окон равномерно распределяется по всем его полостям, а через отверстия в обечайке кассет проникает в их внутреннюю полость и взводит взрыватели суббоеприпасов.

После отстрела контейнера из оболочки кассеты под действием радиальных сил вращения разбрасываются вокруг него.

Наличие на обечайке равномерно диаметрально расположенных пар сквозных отверстий позволяет снизить аэродинамическое сопротивление кассет и обеспечить практически их параллельный полет относительно продольной оси снаряда и тем самым увеличить радиус их разброса.

После отстрела отделяющегося дна кассеты нарушается ее динамическое равновесие и кассета начинает разворачиваться вдоль поперечной оси, при этом происходит веерный выброс суббоеприпасов.

Наличие в ребрах контейнера в их центральной зоне и в местах соединения со штангой перфорирующих окон, суммарная площадь которых составляет 0,1-0,2 общей площади ребер, позволяет исключить застойные зоны газопороховой смеси при срабатывании зарядов дымного ружейного пороха и обеспечить требуемые условия для газодинамического взведения взрывателей суббоеприпасов во всех внутренних полостях корпуса боевой части.

Выполнение корпуса кассеты в виде обечайки с отделяющимся дном, а в обечайке равномерно диаметрально расположенных пар сквозных отверстий обеспечивает подвод газопороховой смеси к взрывателям суббоеприпасов и создает аэродинамическое качество кассеты, которое позволяет оптимально рассеивать суббоеприпасы над целью.

Таким образом, все перечисленные конструктивные особенности заявляемой конструкции корпуса КБЧ позволяют обеспечить требуемые условия для газодинамического взведения взрывателей суббоеприпасов во всех внутренних полостях корпуса и оптимизировать рассеивание суббоеприпасов над целью.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов, выполненных в соответствии с предлагаемым изобретением.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания с положительными результатами и готовится серийное производство.