Хвостовой блок управляемого реактивного снаряда, запускаемого из трубчатой направляющей

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к хвостовым блокам управляемых реактивных снарядов. Хвостовой блок управляемого реактивного снаряда содержит сопловой блок, обтекатель, складывающиеся лопасти и узел проворота. Узел проворота включает тела качения и кольцевые опоры. Внутренняя кольцевая опора выполнена единой и жестко закреплена на корпусе соплового блока в виде консоли. Длину консольной части выбирают не более 1,2 расстояния между плоскостями, проходящими через центры масс крайних тел качения. Корпус соплового блока снабжен кольцевым упором. Расстояние между упором и плоскостью, проходящей через центры масс ближних тел качения, выбирают не менее 0,05 длины консольной части внутренней опоры. Наружные опоры выполнены с возможностью балансировки посредством съемных балансиров. Достигается повышение надежности хвостового блока. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к военной технике, а именно реактивным снарядам систем залпового огня, снабженных, преимущественно, системами управления.

Основными путями повышения эффективности стрельбы реактивными снарядами систем залпового огня является совершенствование их конструкции в направлении улучшения характеристик точности и кучности, повышения устойчивости реактивного снаряда на траектории. Известно, что одним из путей решения проблемы устойчивости реактивного снаряда на траектории является обеспечение его вращения посредством косопоставленных аэродинамических лопастей, как, например, в «Системе раскрутки и стабилизации реактивных снарядов и ракет» по патенту США №3578796, кл. F42В 13/32. При создании реактивных снарядов систем залпового огня на увеличенную дальность возрастает масса боеприпаса, и соответственно, необходимо увеличивать стабилизирующий момент, а следовательно, и размах стабилизирующего оперения, что, в свою очередь, ведет к увеличению нагрузки на его аэродинамические поверхности. Увеличение размаха стабилизирующего оперения ведет к уменьшению его жесткости, что отрицательно сказывается на точностных характеристиках стрельбы.

Таким образом, задачей данного технического решения являлось уменьшение действующих на снаряд возмущающих сил за счет его вращения при движении по траектории.

Общими признаками с предлагаемым авторами хвостовым блоком управляемого реактивного снаряда является наличие стабилизирующего оперения в виде лопастей.

В настоящее время для повышения кучности и точности стрельбы применяют различные конструктивно-технологические решения, влияющие на параметры движения управляемых реактивных снарядов, позволяющие повысить характеристики кучности и точности стрельбы по сравнению с неуправляемыми снарядами. Таким образом, наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату к заявляемому изобретению является хвостовой блок управляемого реактивного снаряда, запускаемого из трубчатой направляющей по патенту Российской Федерации №2220399, кл. МПК F42B 10/14, опубл. 27.12.2003, принятый авторами за прототип. Известное техническое решение содержит сопловой блок, обтекатель, складывающиеся лопасти и узел проворота, включающий тела качения и кольцевые опоры.

Устройство, принятое за прототип, функционирует следующим образом. Во время движения управляемого реактивного снаряда по направляющей осуществляется начальная закрутка аэродинамического стабилизатора вокруг продольной оси реактивного снаряда посредством узла проворота. Снаряд при этом практически не вращается. При выходе реактивного снаряда из направляющей раскрываются лопасти аэродинамического стабилизатора, которые далее обеспечивают совместно с бортовой системой управления требуемые параметры полета.

Для повышения дальности стрельбы необходимо увеличить скорость реактивного снаряда но при этом соответственно возрастают скоростной напор и скорость вращения аэродинамического стабилизатора. При этом существенно возрастают нагрузки, силы и моменты, действующие на снаряд, снижается надежность его устройств и конструктивных элементов, что увеличивает вероятность схода реактивного снаряда с траектории. Кроме того, возросший напор набегающего воздушного потока сильнее воздействует на аэродинамические поверхности, создает дополнительный вращающий момент, для компенсации которого требуются дополнительные затраты энергии на преодоление вращающего момента и сохранение системы управления неподвижной относительно продольной оси реактивного снаряда.

К причинам, препятствующим достижению указаного ниже технического результата, при использовании известного хвостового блока, принятого за прототип, относится недостаточная надежность функционирования в условиях высоких нагрузок при стрельбе на повышенные дальности, недостаточная технологичность, качество и точности сборки в условиях серийного производства.

Таким образом, задачей данного технического решения - прототипа являлось обеспечение устойчивости управляемого реактивного снаряда на траектории полета без обеспечения надежности функционирования в условиях высоких нагрузок при стрельбе на повышенные дальности, технологичности и точности сборки в условиях серийного производства.

Общими признаками с предлагаемым авторами хвостовым блоком управляемого реактивного снаряда, запускаемого из трубчатой направляющей, является наличие соплового блока, обтекателя, складывающихся лопастей и узла проворота, включающего тела качения и кольцевые опоры.

В отличие от прототипа, в предлагаемом авторами хвостовом блоке управляемого реактивного снаряда внутренняя кольцевая опора выполнена единой, жестко закреплена на корпусе соплового блока в виде консоли, причем длину консольной части выбирают не более 1,2 расстояния между плоскостями, проходящими через центры масс крайних тел качения, кроме того, корпус соплового блока снабжен кольцевым упором, а расстояние между ним и плоскостью, проходящей через центры масс ближних тел качения, выбирают не менее 0,05 длины консольной части внутренней опоры, при этом наружные опоры выполнены с возможностью балансировки посредством съемных балансиров.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:

- на кольцевых опорах выполнены направляющие тел качения,

- каждый балансир выполнен в виде набора грузов,

- число балансиров кратно числу лопастей.

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

Указанные признаки, отличительные от прототипа, и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности функционирования в условиях высоких нагрузок при стрельбе на повышенные дальности, а также качества, технологичности и точности сборки в условиях серийного производства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном хвостовом блоке управляемого реактивного снаряда, запускаемого из трубчатой направляющей, содержащем сопловой блок, обтекатель, складывающиеся лопасти и узел проворота, включающий тела качения и кольцевые опоры, особенность заключается в том, что внутренняя кольцевая опора выполнена единой, жестко закреплена на корпусе соплового блока в виде консоли, причем длину консольной части выбирают не более 1,2 расстояния между плоскостями, проходящими через центры масс крайних тел качения, кроме того, корпус соплового блока снабжен кольцевым упором, а расстояние между ним и плоскостью, проходящей через центры масс ближних тел качения, выбирают не менее 0,05 длины консольной части внутренней опоры, при этом наружные опоры выполнены с возможностью балансировки посредством съемных балансиров.

Новая совокупность конструктивных элементов, выражающаяся в форме выполнения узлов, во взаимном расположении деталей и наличие связей между ними, а также соотношение размеров позволяет за счет:

- выполнения внутренней кольцевой опоры единой обеспечить требуемые параметры взаимодействия тел качения с наружными опорами в условиях высоких полетных нагрузок, повысить устойчивость работы узла проворота, надежность функционирования устройства при стрельбе на повышенные дальности, а также технологичность сборки за счет уменьшения количества деталей, технологических приемов и операций,

- жесткого закрепления внутренней кольцевой опоры на корпусе соплового блока в виде консоли, выбора длины консольной части не более 1,2 расстояния между плоскостями, проходящими через центры масс крайних тел качения, снабжения корпуса соплового блока кольцевым упором, выбора расстояния между ним и плоскостью, проходящей через центры масс ближних тел качения не менее 0,05 длины консольной части внутренней опоры, повысить надежность функционирования устройства за счет снижения влияния деформационных нагрузок, возникающих под воздействием неравномерных высокотемпературных полей соплового блока,

- выполнения наружных опор с возможностью балансировки посредством съемных балансиров упростить сборку хвостового блока, снизить трудоемкость, повысить качество его изготовления в условиях серийного производства.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения на кольцевых опорах направляющих тел качения - позволяет повысить технологичность и качество изготовления хвостовых блоков. Выполнение каждого балансира в виде набора грузов, а их числа кратным количеству лопастей - снизить трудоемкость, расширить технологические возможности балансировки и повысить качество изготовления устройства в условиях серийного производства.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях в процессе патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного на настоящее время уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения заключается в том, что в хвостовом блоке управляемого реактивного снаряда, содержащем сопловой блок, обтекатель, складывающиеся лопасти и узел проворота, включающий тела качения и кольцевые опоры, в отличие от прототипа внутренняя кольцевая опора выполнена единой, жестко закреплена на корпусе соплового блока в виде консоли, причем длину консольной части выбирают не более 1,2 расстояния между плоскостями, проходящими через центры масс крайних тел качения, кроме того, корпус соплового блока снабжен кольцевым упором, а расстояние между ним и плоскостью, проходящей через центры масс ближних тел качения, выбирают не менее 0,05 длины консольной части внутренней опоры, при этом наружные опоры выполнены с возможностью балансировки посредством съемных балансиров.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 изображен общий вид устройства.

Предлагаемый хвостовой блок управляемого реактивного снаряда содержит сопловой блок 1, обтекатель 2, складывающиеся лопасти 3, узел проворота 4, включающий тела качения 5, наружные кольцевые опоры 6, 7 и выполненную единой внутреннюю кольцевую опору 8, жестко закрепленную на корпусе 9 соплового блока 1 в виде консоли, причем длину консольной части L выбирают не более 1,2 расстояния l между плоскостями F₁, F₂, проходящими через центры масс крайних тел качения, корпус соплового блока снабжен кольцевым упором Б, расстояние b между ним и плоскостью F₁, проходящей через центры масс ближних тел качения, выбирают не менее 0,05 длины L консольной части внутренней опоры 8, наружные кольцевые опоры 6, 7 выполнены с возможностью балансировки посредством съемных балансиров 10.

В частный случаях, то есть в конкретных формах исполнения, на кольцевых опорах выполнены направляющие А тел качения 5, съемные балансиры 10 выполнены в виде набора грузов 11, число балансиров 10 кратно числу лопастей 3.

Описанный хвостовой блок управляемого реактивного снаряда, запускаемого из трубчатой направляющей, работает следующим образом.

После старта управляемый реактивный снаряд начинает движение, при этом обтекатель 2 со сложенными лопастями 3 хвостового блока взаимодействует с трубчатой направляющей и посредством узла проворота 4 закручивается вдоль продольной оси управляемого реактивного снаряда. При этом наружные кольцевые опоры 6, 7, выполненные с возможностью балансировки посредством съемных балансиров 10, свободно вращаются на телах качения 5 вокруг единой внутренней кольцевой опоры 8, жестко закрепленной в виде консоли на корпусе 9 соплового блока 1, при этом упор Б исключает смещение тел качения 5 и тем самым возможность взаимодействия обтекателя 2 с конструктивными элементами реактивного снаряда. После выхода из направляющей раскрывают лопасти 3, при взаимодействии с которыми воздушный поток создает вращающий момент, и продолжает раскручивать хвостовой блок, реактивный снаряд при этом остается практически неподвижным относительно своей продольной оси, что обеспечивает нормальную работу бортовой аппаратуры. Такая конструкция хвостового блока не создает существенных возмущающих воздействий на полет снаряда и не требует дополнительных затрат энергии на парирование возмущающих воздействий.

Выполнение хвостового блока управляемого реактивного снаряда, запускаемого из трубчатой направляющей, в соответствии с изобретением позволяет повысить надежности функционирования в условиях высоких нагрузок при стрельбе на повышенные дальности, технологичность, качество и точности сборки в условиях серийного производства по сравнению с прототипом. Кроме того, производить пуски не вращающихся в полете управляемых реактивных снарядов из направляющих труб существующих пусковых установок реактивных систем залпового огня, предназначенных для запуска вращающихся реактивных снарядов.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены испытания хвостовых блоков управляемых реактивных снарядов, выполненных в соответствии с изобретением.

1. Хвостовой блок управляемого реактивного снаряда, запускаемого из трубчатой направляющей, содержащий сопловой блок, обтекатель, складывающиеся лопасти и узел проворота, включающий тела качения и кольцевые опоры, отличающийся тем, что внутренняя кольцевая опора выполнена единой, жестко закреплена на корпусе соплового блока в виде консоли, причем длину консольной части выбирают не более 1,2 расстояния между плоскостями, проходящими через центры масс крайних тел качения, кроме того, корпус соплового блока снабжен кольцевым упором, а расстояние между ним и плоскостью, проходящей через центры масс ближних тел качения выбирают не менее 0,05 длины консольной части внутренней опоры, при этом наружные опоры выполнены с возможностью балансировки посредством съемных балансиров.

2. Хвостовой блок реактивного снаряда по п. 1, отличающийся тем, что на кольцевых опорах выполнены направляющие тел качения.

3. Хвостовой блок реактивного снаряда по п. 1, отличающийся тем, что каждый балансир выполнен в виде набора грузов.

4. Хвостовой блок реактивного снаряда по п. 1, отличающийся тем, что число балансиров кратно числу лопастей.