Способ создания корректирующей силы малокалиберным артиллерийским снарядам для организации разнесенной стрельбы

Изобретение относится к специальному машиностроению и может быть использовано для модернизации конструкции существующих артиллерийских снарядов и авиационного артиллерийского оружия (ААО). Технический результат - организация рассеивания снарядов без управления летательным аппаратом (ЛА) и артиллерийской установкой. Согласно изобретению к снаряду во время его выхода из канала ствола прикладывается усилие коррекции для изменения его вектора скорости. Снаряд намагничивается в стволе катушкой намагничивания и отклоняется катушкой коррекции, находящейся после катушки намагничивания, за счет подачи на нее тока. Способ создания усилия коррекции позволит организовать разнесенную стрельбу артиллерийскими снарядами без дополнительного управления ЛА и артиллерийской установкой, увеличить угол обстрела ААО, увеличить время на проведение стрельбы из ААО, компенсировать общую ошибку стрельбы из ААО, что, в общем, увеличит эффективность боевого применения ААО. 4 ил.

 

Изобретение относится к специальному машиностроению и может быть использовано для модернизации конструкции существующих артиллерийских снарядов, использующихся в конструкции патрона для авиационного артиллерийского оружия (ААО).

Разнесенную стрельбу часто называют "стрельбой с искусственным рассеиванием", так как, помимо искусственного рассеивания снарядов, присутствует еще и организованное рассредоточение центра рассеивания (ЦР) снарядов [1].

При стрельбе по одиночной цели применяются оба вида стрельбы: сосредоточенная и разнесенная. Сосредоточенная стрельба эффективна в тех случаях, когда групповые ошибки стрельбы (случайные и систематические) не слишком велики по сравнению с индивидуальным рассеиванием снарядов (см. фиг.1, а). В противном случае сосредоточенная стрельба оказывается малоэффективной, так как большая групповая ошибка "уводит" от цели весь эллипс индивидуального рассеивания, и он не перекрывает групповую ошибку (см. фиг.1, б, в). В таких случаях эффективней является стрельба с искусственным рассеиванием.

Разнесенная стрельба применяется при обстреле групповых и площадных целей. Введение здесь искусственного рассеивания выгодно, поскольку дает возможность равномерно подвергнуть обстрелу всю территорию цели, избежать взаимного перекрытия зон поражения отдельных снарядов и сэкономить тем самым боеприпасы.

Стрельба с искусственным рассеиванием применяется и в случаях, когда точное положение цели неизвестно и есть лишь сведения о нахождении цели в некотором районе. Тогда для поражения цели подвергают равномерному обстрелу весь район предполагаемого нахождения цели.

Разнесенная стрельба применяется в условиях, когда сосредоточенная стрельба невыполнима в силу каких-либо ограничений. Если при полете стреляющего самолета по кривой атаки перегрузка, необходимая для осуществления такого полета, может значительно превышать существующую перегрузку, то в этих условиях встроенная пушечная установка может вести только заградительную стрельбу, направляя поток снарядов "наперерез" движению цели.

В настоящее время для создания корректирующей силы в артиллерийских снарядах применяются следующие способы [2, 3]:

- использование аэродинамических рулей управления;

- использование импульсных двигателей коррекции [прототип].

Задачей данного изобретения является разработка способа создания корректирующей силы артиллерийских снарядов для организации их распределенного рассеивания.

На фиг.2 изображена схема намагничивания снаряда при его выходе из канала ствола, где 1 - ствол артиллерийской пушки; 2 - снаряд; 3 - катушка намагничивания; 4 - катушка коррекции; 5 - защитный кожух катушек; I_намагн - ток, подаваемый на катушку намагничивания.

На фиг.3 изображена схема коррекции намагниченного снаряда катушкой коррекции, где 1 - ствол артиллерийской пушки; 2 - снаряд; 3 - катушка намагничивания; 4 - катушка коррекции; 5 - защитный кожух катушек; I₀ - ток, подаваемый на катушку коррекции.

На фиг.4 изображена векторная схема коррекции снаряда,

где - расстояние коррекции;

- усилие коррекции;

Ц_у - точка попадания снаряда без применения коррекции;

- вектор дальности точки попадания без применения коррекции;

Ц'_у - точка попадания снаряда с применением коррекции;

- вектор дальности точки попадания с применением коррекции;

- вектор скорости снаряда без применения коррекции;

- вектор скорости снаряда без применения коррекции;

- вектор скорости снаряда, сообщаемого усилием коррекции.

Заявляемый способ создания корректирующей силы принципиально отличается от вышеназванных. Он заключается в следующем.

Способ осуществляется на следующем устройстве: снаряд 2, изготовленный из магнитного материала, при выходе из канала ствола 1 намагничивается катушкой намагничивания 3. Для создания корректирующей силы на катушку коррекции 4, находящуюся после катушки намагничивания 3, подается ток, пропорциональный по величине расстоянию, на которое необходимо отклонить снаряд 2 от точки прицеливания без применения коррекции. При пролете намагниченного снаряда мимо катушки коррекции 4 возникает сила Ампера, изменяющая направления вектора скорости снаряда, вследствие чего изменяется точка попадания.

Расчет тока I₀, подаваемого на катушку коррекции, для создания усилия коррекции описан в [4] и заключается в следующем: для изменения вектора скорости снаряда необходимо придать снаряду скорость в направлении коррекции (см. фиг.2). Т.к.

видно, что

Приравнивая 1.1 и 1.3, получим

где t - время действия усилия коррекции

Следовательно,

где m - масса снаряда;

υ₀₁ - скорость снаряда;

D_с - расстояние до точки прицеливания;

Δ_к - расстояние отклонения снаряда с применением коррекции от точки прицеливания.

Для создания усилия коррекции предлагается использовать силу Ампера, равную

F=B·I·L,

где I - сила тока в проводнике;

В - модуль вектора индукции магнитного поля;

L - длина проводника, находящегося в магнитном поле.

Следовательно, сила, действующая на намагниченный снаряд, пролетающий мимо катушки коррекции, на которую подан ток, будет равна

где I - сила тока в катушке;

В - модуль вектора индукции магнитного поля, создаваемого намагниченным снарядом;

L_пр - длина проводника катушки.

Приравнивая (1.5) и (1.6), получим

где

L_кат - расстояние, которое пролетает снаряд вдоль катушки коррекции, т.е. длина катушки коррекции.

υ₀₁ - скорость снаряда.

Следовательно, ток в катушке коррекции, необходимый для создания усилия коррекции, равен

Т.к.

где L_инд - индуктивность катушки;

R - активное сопротивление катушки;

I - ток в катушке индуктивности,

то

Приравнивая (1.7), получим

где t - время действия усилия коррекции,

с учетом того, что время действия усилия коррекции

получим

Расчет показывает, что бортовыми средствами возможно создать необходимый ток, подаваемый на катушку коррекции.

Использование данного способа позволит

- организовать разнесенную стрельбу артиллерийскими снарядами без дополнительного управления ЛА и артиллерийской установкой;

- увеличить угол обстрела ААО;

- увеличить время на проведение стрельбы из ААО;

- компенсировать общую ошибку стрельбы из ААО;

- увеличить эффективность боевого применения ААО.

Литература

1. Шипунов А.Г. Эффективность и надежность стрелково-пушечного вооружения. / А.Г.Шипунов, В.П.Грязев, С.М.Березин, А.И.Березин, А.И.Емец, А.В.Игнатов, В.Ф.Матасов. - Учебн. пособие; Тул. гос. ун-т. - Тула, 2002. - 198 с.

2. Александров Б.П. Авиационное артиллерийское оружие. / Б.П.Александров - М.: ВВИА им. Н.Е.Жуковского, 1986.

3. Лазовик И.Н. Современное состояние и основные направления совершенствования авиационного артиллерийского оружия. / И.Н.Лазовик, С.А.Морозов, А.А.Ашурков - Материалы XIII Всероссийской научн.-технич. конф. - Иркутск, 2003. - 3 с.

4. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка метода коррекции малокалиберных артиллерийских боеприпасов». ИВАИИ, - 2005. - 52 с.

Способ создания корректирующей силы малокалиберным артиллерийским снарядам для организации разнесенной стрельбы, включающий изменение вектора скорости снаряда, при этом используют снаряд, изготовленный из магнитного материала, который намагничивают катушкой намагничивания, расположенной на выходе из канала ствола, а на катушку коррекции, расположенную после катушки намагничивания, подают ток, величина которого пропорциональна величине отклонения снаряда от точки прицеливания без применения коррекции.