Управляемый снаряд

 

Использование: в боеприпасах с направленным потоком поражающих элементов. Сущность изобретения: управляемый снаряд содержит корпус, реактивный двигатель, систему управления с рулями поворота снаряда вокруг продольной оси, неконтактный или дистанционный взрыватель и боевую часть направленного действия. Заряд взрывчатого вещества боевой части выполнен в форме пластины, на одной из поверхностей которой размещены снарядоформирующие или готовые поражающие элементы. Корпус может быть выполнен как с гнездами и размещенными в них блоками, на которые разделена в этом случае боевая часть, так и в виде несущей формы с обшивкой, свободный объем корпуса при этом предназначен для размещения заряда взрывчатого вещества. 16 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к боеприпасам с направленным потоком поражающих элементов (ПЭ), предназначенным для поражения как воздушных, так и наземных целей.

Известны боеприпасы с направленным осколочным действием, содержащие заряд, на поверхности которого расположен слой поражающих элементов [1].

Известен управляемый снаряд класса "Воздух-Земля", содержащий боевую часть с готовыми поражающими элементами (ГПЭ), создающую направленный осколочный поток. Снаряд содержит также реактивный двигатель, систему управления, выполненную с возможностью поворота снаряда вокруг продольной оси, неконтактный или дистанционный взрыватель [2].

Основным недостатком этого снаряда является малая площадь контакта слоя поражающих элементов с зарядом, невыгодная форма вписанной в окружность конфигурации заряда, приводящая к снижению активной массы заряда и в конечном счете к уменьшению скорости метания, и большой угол разлета в площади экваториального сечения.

Задача изобретения - устранение указанных недостатков.

Это достигается тем, что в управляемом снаряде, содержащем корпус, боевую часть направленного действия с зарядом взрывчатого вещества и поражающими элементами, реактивный двигатель, систему управления с рулями поворота снаряда вокруг продольной оси, неконтактный или дистанционный взрыватель, заряд взрывчатого вещества (ВВ) выполнен в форме пластины, на одной из поверхностей которой размещены снарядоформирующие или готовые поражающие элементы. При этом корпус снаряда выполнен в форме многогранника.

Реактивный двигатель выполнен многокамерным с параллельным расположением камер и размещен со стороны заряда, противоположной поражающим элементам.

Снаряд снабжен дополнительным реактивным двигателем, причем двигатели расположены параллельно в плоскости заряда и симметрично относительно его оси, каждый двигатель выполнен с двумя соплами, установленными перпендикулярно плоскости заряда и снабженными управляющими клапанами.

Рули поворота выполнены выдвигающимися или складывающимися. Корпус выполнен с гнездами, при этом боевая часть разделена на блоки, каждый из которых расположен в соответствующем гнезде корпуса и снабжен детонатором.

В каждом блоке одна из торцовых поверхностей заряда выполнена вогнутой и закрыта одним снарядоформирующим поражающим элементом.

В каждом блоке на торце заряда, противоположном выемке, расположен слой готовых поражающих элементов.

В каждом блоке одна из торцовых поверхностей заряда выполнена с несколькими углублениями, закрытыми снарядоформирующими поражающими элементами.

Каждый блок снабжен детонационной разводкой.

Каждый блок снабжен линзой из инертного материала.

В каждом блоке одна из торцовых поверхностей заряда выполнена вогнутой и закрыта готовыми поражающими элементами.

Корпус выполнен в виде несущей фермы с обшивкой, при этом свободный объем корпуса предназначен для размещения заряда боевой части.

Заряд выполнен с поперечными выемками клиновидного профиля, закрытыми снарядоформирующими поражающими элементами.

Заряд выполнен в виде изогнутой по цилиндрической поверхности пластины, а поражающие элементы - в виде стержней, уложенных на ее выпуклую поверхность.

Стержни на поверхности заряда уложены параллельно оси снаряда и соединены попеременно концами.

Стержни со свободными концами уложены на поверхности заряда под углом 2-5^о к образующей.

На фиг. 1 представлена общая схема управляемого снаряда; на фиг. 2 - снаряд в форме многогранника; на фиг. 3 - снаряд с двумя двигателями; на фиг. 4 - корпус снаряда с гнездами; на фиг. 5 - блок боевой части с детонатором; на фиг. 6 - то же с однослойной укладкой готовых поражающих элементов; на фиг. 7 - то же с многослойной укладкой готовых поражающих элементов; на фиг. 8 - то же, с инертной линзой; на фиг. 9 - то же с готовыми поражающими элементами на вогнутом торце заряда; на фиг. 10 - то же с одним снарядоформирующим поражающим элементом; на фиг. 11 - то же с несколькими снарядоформирующими поражающими элементами; на фиг. 12 - то же с детонационной разводкой; на фиг. 13 - то же с готовыми поражающими элементами и одним снарядоформирующим поражающим элементом; на фиг. 14 - корпус снаряда в виде несущей фермы с обшивкой и удлиненными снарядоформирующими поражающими элементами; на фиг. 15 - боевая часть с поражающими элементами в виде стержней; на фиг. 16 - укладка стержней под углом к оси; на фиг. 17 - схема действия снаряда на промахе с доворотом по крену; на фиг. 18 - то же, с созданием осевого поля по направлению полета; на фиг. 19 и 20 - то же, с двухсторонним расположением ПЭ; на фиг. 21 - то же, со стержневыми ПЭ.

Снаряд содержит корпус 1, боевую часть 2, реактивный двигатель 3, рули 4 управления, отсек 5 управления, включающий систему наведения и неконтактный взрыватель.

В схеме, показанной на фиг. 2, корпус выполнен в виде многогранника, а двигатель - многокамерным с параллельным расположением камер 6. Конструкция, показанная на фиг. 3, имеет два реактивных двигателя 7 с соплами, направленными перпендикулярно оси двигателя и снабженными управляющими клапанами. Конструкция, показанная на фиг. 4, имеет корпус с гнездами 8, в каждом из которых расположен блок боевой части 9 с детонатором 10, корпус отлит из легкого сплава, толщина стенки выбирается из условия беспрепятственной передачи детонации от блока к блоку.

Примеры выполнения блоков боевой части показаны на фиг. 6-13. На фиг. 6 изображен блок, включающий корпус 11, крышку 12, заряд 13 ВВ с однослойной укладкой готовых поражающих элементов 14 массой 3-10 г для обеспечения поражения небронированного транспорта, средств индивидуальной бронезащиты и т. п. Готовые ПЭ изготовлены из стали или из тяжелых сплавов на основе вольфрама. На фиг. 7 показан блок с многослойной укладкой 15 готовых ПЭ массой 0,2-1 г с обеспечением поражения незащищенной живой силы. На фиг. 8 представлен блок с линзой 16 из инертного материала с обеспечением сходящейся детонации и уменьшения угла разлета. На фиг. 9 изображен блок со слоем ГПЭ вогнутой формы 71 с обеспечением узкого угла разлета ГПЭ. На фиг. 10 представлен блок с одним снарядоформирующим ПЭ 18 для обеспечения бронебойного действия. На фиг. 11 показан блок с несколькими снарядоформирующими поражающими элементами 19 для обеспечения бронебойного действия по тонкостенным преградам. на фиг. 12 показан такой же блок, снабженный детонационной разводкой 20 для обеспечения нормального падения детонационной волны. На фиг. 13 изображен блок с готовыми ПЭ 14 и одним снарядоформирующим ПЭ 18 на противоположном готовым ПЭ торце. На фиг. 14 показано выполнение корпуса снаряда в виде несущей фермы 21 с обшивкой 22, свободный объем которого заполнен зарядом 23 боевой части, при этом снарядоформирующие ПЭ 24 выполнены удлиненными. Несущая ферма изготовлена, например, из пластмассы, армированной углеродным волокном, и соединена с корпусом двигателя, к ней же присоединены обшивка и метаемый набор ГПЭ или снарядоформирующих ПЭ, в данном случае показаны удлиненные снарядоформирующие ПЭ. На фиг. 15 показана конструкция снаряда со стержневыми ПЭ 25, выполненными, например, из стали и уложенными вдоль образующей поверхности заряда, который выполнен в виде изогнутой пластины. Концы стержней попеременно соединены верхними и нижними концами, например, сваркой. На фиг. 16 показана развертка поверхности укладки стержней с несоединенными концами под углом α к оси снаряда. Основным преимуществом предлагаемого снаряда является использование боевой части в качестве аэродинамической плоскости (крыла), создающей подъемную силу. В результате этого относительная масса боевой части может быть доведена до 0,4-0,5. Другое преимущество снаряда вытекает из того физического факта, что при плоском одномерном метании обеспечивается наибольший переход энергии заряда ВВ в кинетическую энергию потока ПЭ за счет уменьшения затрат на поперечный разлет продуктов детонации.

Снаряд работает следующим образом.

Запуск снаряда производится с помощью маршевого или сбрасываемого стартового двигателя (не показаны). Движение снаряда может происходить как в сверхзвуковом, так и дозвуковом режимах. Последний является более экономичным ввиду относительно большей толщины крыла.

Действие снаряда показано на фиг. 17 (поражение на промахе с доворотом по крену на угол Θ_к). Повоpот по крену осуществляется с помощью аэродинамических рулей 4, реактивных двигателей 7 (фиг. 3) или отстрела балластных масс. Небольшое дополнительное склонение поля в том или ином направлении осуществляется за счет возбуждения детонации в узле, расположенном в противоположной этому направлению стороне плоского заряда ВВ.

На фиг. 18 показано действие снаряда с созданием осевого поля по направлению полета за счет доворота снаряда перед подрывом метательной пластиной вперед и разрыва его в упрежденной точке на дальности U от цели. В данном случае показан доворот с помощью отстрела балластной массы 26. Основными преимуществами в этом случае являются использование собственной скорости снаряда и возможность использования дистанционного взрывателя, обладающего большей помехозащищенностью по сравнению с неконтактным взрывателем.

На фиг. 19 и 20 показана схема действия снаряда с двухсторонним расположением ПЭ. Информация о типе цели (пехота, бронецели) вводится на траектории непосредственно перед подрывом, после чего производится либо обычное нацеливание с доворотом по крену на угол Θ_к (фиг. 19), либо поворот на 180^о с последующим нацеливанием (фиг. 20).

На фиг. 21 показано действие снаряда со стержневыми ПЭ. В отличие от обычных боевых частей, образующих сплошное (при соединенных стержнях) или прерывистое кольцо, в данном случае образуется линейный поражающий элемент 27 с общей длиной при полном раскрытии (фиг. 16).

L=n·l = l, где n - число стержней.

Например, при l=S=1 м, t=5 мм получаем n=200, L=200 м.

Пример расчетных характеристик управляемого снаряда, выполненного по схеме фиг. 1, со стартовой массой 250 кг, скоростью и дальностью полета соответственно 420 м/с и 10 км. Толщина крыла составляет 45 мм, размах и площадь крыла 4,2 КН. При массе боевой части 85 кг, массе ПЭ 52 кг и массе плоского заряда 32 кг обеспечивается начальная энергия потока ПЭ 25 МДж, что при телесном угле разлета 0,8-1,5 стерадиан соответствует угловому энергосодержанию 17-30 МДж/стерадиан.

Формула изобретения

1. УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД, содержащий корпус, боевую часть направленного действия с зарядом взрывчатого вещества и поражающими элементами, реактивный двигатель, систему управления с рулями поворота снаряда вокруг продольной оси, неконтактный или дистанционный взрыватель, отличающийся тем, что заряд взрывчатого вещества выполнен в форме пластины, на одной из поверхностей которой размещены снарядоформирующие или готовые поражающие элементы.

2. Снаряд по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме многогранника.

3. Снаряд по п.1 или 2, отличающийся тем, что реактивный двигатель выполнен многокамерным с параллельным расположением камер и размещен со стороны заряда взрывчатого вещества, противоположной поражающим элементам.

4. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным реактивным двигателем, причем двигатели расположены параллельно в плоскости заряда и симметрично относительно его оси, при этом каждый двигатель выполнен с двумя соплами, установленными перпендикулярно плоскости заряда и снабженными управляющими клапанами.

5. Снаряд по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что рули поворота выполнены выдвигающимися или складывающимися.

6. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен с гнездами, при этом боевая часть разделена на блоки, каждый из которых расположен в соответствующем гнезде корпуса и снабжен детонатором.

7. Снаряд по п.6, отличающийся тем, что в каждом блоке одна из торцевых поверхностей заряда выполнена вогнутой и закрыта одним снарядоформирующим поражающим элементом.

8. Снаряд по п.7, отличающийся тем, что в каждом блоке на торце заряда, противоположном выемке, расположен слой готовых поражающих элементов.

9. Снаряд по п.6, отличающийся тем, что в каждом блоке одна из торцевых поверхностей заряда выполнена с несколькими углублениями, закрытыми снарядоформирующими поражающими элементами.

10. Снаряд по п.9, отличающийся тем, что каждый блок снабжен детонационной разводкой.

11. Снаряд по п.6, отличающийся тем, что каждый блок снабжен линзой из инертного материала.

12. Снаряд по п.6, отличающийся тем, что в каждом блоке одна из торцевых поверхностей заряда выполнена вогнутой и закрыта готовыми поражающими элементами.

13. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде несущей фермы с обшивкой, при этом свободный объем корпуса предназначен для размещения заряда боевой части.

14. Снаряд по п.13, отличающийся тем, что заряд выполнен с поперечными выемками клиновидного профиля, закрытыми снарядоформирующими поражающими элементами.

15. Снаряд по п.1, отличающийся тем, что заряд выполнен в виде изогнутой по цилиндрической поверхности пластины, а поражающие элементы выполнены в виде стержней, уложенных на ее выпуклую поверхность.

16. Снаряд по п.15, отличающийся тем, что стержни на поверхности заряда уложены параллельно оси снаряда и соединены попеременно концами.

17. Снаряд по п.15, отличающийся тем, что стержни со свободными концами уложены на поверхности заряда под углом 2-5^o к образующей.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21