Управляемая пуля
Владельцы патента RU 2719801:
Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (RU)
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в малогабаритных ракетных комплексах. Технический результат - уменьшение габаритов и массы управляемой пули при увеличении ее надежности. Управляемая пуля выполнена по двухступенчатой бикалиберной схеме и содержит отделяемый стартовый двигатель конической формы. Он имеет тандемное заднее расположение и больший калибр относительно маршевой ступени. Маршевая ступень включает боевую часть и блок управления. Кормовая часть блока управления размещена в центральной трубке отделяемого стартового двигателя. Имеется переходный обтекатель с размещенным в нем газодинамическим устройством управления. Сопла газодинамического устройства выведены наружу переходного обтекателя в радиальном направлении. Кроме того газодинамическое устройство управления снабжено накопительной камерой. Она соединена с жиклером, выполненным в переднем днище отделяемого стартового двигателя. Накопительная камера выполнена с возможностью поступления в нее рабочего тела из камеры сгорания отделяемого стартового двигателя, размещена вокруг маршевой ступени и обеспечивает стабилизацию давления продуктов сгорания твердого топлива отделяемого стартового двигателя для их подачи в сопла радиального направления газодинамического устройства. Это устройство обеспечивает возможность управления тягой его сопел до момента отделения стартового двигателя и выполнено с возможностью обеспечения вращения пули относительно продольной оси. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в малогабаритных ракетных комплексах.
Известна управляемая пуля [патент RU 2512047 С1], являющаяся наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению и выбранная авторами в качестве прототипа. Известная управляемая пуля выполнена по двухступенчатой бикалиберной схеме и содержит отделяемый стартовый двигатель, маршевую ступень, переходный обтекатель и газодинамическое устройство управления. Отделяемый стартовый двигатель имеет коническую форму, тандемное заднее расположение и больший калибр относительно маршевой ступени. Маршевая ступень состоит из боевой части и блока управления. Ее кормовая часть размещена в центральной трубке отделяемого стартового двигателя. Газодинамическое устройство управления размещено в переходном обтекателе и снабжено пороховым аккумулятором давления торообразной формы, служащим источником рабочего тела. Его сопла выведены наружу переходного обтекателя в радиальном направлении. Газодинамическое устройство управления реализует моментное управление пулей путем создания поперечной тяги за счет истечения газа через одно из противоположно размещенных сопел.
Достоинствами прототипа являются рациональное использование свободного объема переходного обтекателя и возможность моментного управления как неоперенными, так и оперенными летательными аппаратами на начальном участке траектории, когда скорость полета недостаточна для реализации аэродинамического управления.
Недостатки прототипа заключаются в следующем:
- использование в управляемой пуле дополнительного энергетического узла приводит к снижению надежности и увеличению ее стоимости, габаритов и массы;
- при увеличении потребной величины управляющей силы, создаваемой газодинамическим устройством управления, требуется увеличение секундного расхода рабочего тела, а, следовательно, габаритов и массы порохового аккумулятора давления.
Технической задачей изобретения является уменьшение габаритов и массы управляемой пули при увеличении ее надежности.
Задача изобретения решается следующим образом.
В управляемой пуле, выполненной по двухступенчатой бикалиберной схеме, содержащей отделяемый стартовый двигатель конической формы, имеющий тандемное заднее расположение и больший калибр относительно маршевой ступени, включающей боевую часть и блок управления, кормовая часть которой размещена в центральной трубке отделяемого стартового двигателя, и переходный обтекатель с размещенным в нем газодинамическим устройством управления, сопла которого выведены наружу переходного обтекателя в радиальном направлении, новым является то, что газодинамическое устройство управления снабжено накопительной камерой. В переднем днище отделяемого стартового двигателя выполнен жиклер, соединенный с накопительной камерой газодинамического устройства управления, для обеспечения поступления в нее рабочего тела из камеры сгорания отделяемого стартового двигателя.
В частном случае:
- в управляемой пуле накопительная камера газодинамического устройства управления выполнена торообразной;
- в газодинамическом устройстве управления выполнено одно или несколько сопел.
Использование в качестве рабочего тела продуктов сгорания топлива отделяемого стартового двигателя позволяет повысить надежность управляемой пули, поскольку уменьшается количество узлов, в которых может произойти отказ. Накопительная камера, предназначенная для стабилизации давления рабочего тела перед его подачей в исполнительные устройства, может быть выполнена в значительно меньших габаритах и массе, чем пороховой аккумулятор давления, что позволяет уменьшить габариты и массу управляемой пули.
Доля продуктов сгорания топлива стартового двигателя, отбираемая для использования в качестве рабочего тела газодинамического устройства управления, составляет незначительную часть секундного расхода топлива отделяемого стартового двигателя, что позволяет изменять величину управляющей силы, развиваемой газодинамическим устройством управления, без изменения габаритов и массы источника рабочего тела.
Выполнение газодинамического устройства управления с одним или двумя соплами позволяет уменьшить сложность его конструкции, габариты и массу, однако требует обеспечения вращения управляемой пули относительно продольной оси с частотой 20-100 Гц. Этого можно достигнуть путем придания управляемой пуле вращения, например, вышибным двигателем при запуске из пускового контейнера или за счет оснащения отделяемого стартового двигателя сопловым блоком с косопоставленными соплами.
Сущность изобретения поясняется графическим материалом.
На фиг. 1 представлен общий вид управляемой пули.
На фиг. 2 представлен вид сверху на фиг. 1.
Отделяемый стартовый двигатель 1 служит для разгона управляемой пули до заданной скорости, имеет тандемное заднее расположение и больший калибр относительно маршевой ступени. Корпус отделяемого стартового двигателя 1 выполнен коническим для обеспечения заданной степени статической устойчивости управляемой пули. Маршевая ступень состоит из боевой части 2 и блока управления 3. Ее кормовая часть вдвинута в центральную трубку 4 отделяемого стартового двигателя 1. Боевая часть 2 размещена в носовой части маршевой ступени и служит для поражения цели. Блок управления 3 расположен в кормовой части маршевой ступени, состоит из электронной аппаратуры и исполнительных устройств, обеспечивающих полет маршевой ступени после отделения стартового двигателя 1. Центральная трубка 4 соосно размещена в отделяемом стартовом двигателе 1 и служит для размещения в ней кормовой части маршевой ступени, что позволяет уменьшить длину управляемой пули. Переходный обтекатель 5 предназначен для уменьшения аэродинамического сопротивления управляемой пули и размещен вокруг маршевой ступени перед отделяемым стартовым двигателем 1. Газодинамическое устройство управления 6 предназначено для управления пулей до момента отделения стартового двигателя и размещено в переходном обтекателе 5. Сопла 7 газодинамического устройства управления 6 перпендикулярны продольной оси управляемой пули и выведены наружу переходного обтекателя. Сопла 7 предназначены для создания поперечной тяги Р за счет истечения через них рабочего тела. Накопительная камера 8 выполнена торообразной, размещена в переходном обтекателе 5 вокруг маршевой ступени и служит для стабилизации давления рабочего тела перед его поступлением в исполнительные устройства. Жиклер 9 размещен в переднем днище отделяемого стартового двигателя и соединен с накопительной камерой 8. Жиклер 9 служит для поступления рабочего тела из камеры сгорания отделяемого стартового двигателя 1 в газодинамическое устройство управления 6.
Изобретение работает следующим образом. Отделяемый стартовый двигатель 1 разгоняет управляемую пулю до заданной скорости. В процессе разгона продукты сгорания твердого топлива отделяемого стартового двигателя 1 поступают через жиклер 9 в накопительную камеру 8, откуда подаются в газодинамическое устройство управления 6. По команде блока управления 3 открывается одно или несколько сопел 7, через которые рабочее тело истекает перпендикулярно продольной оси управляемой пули, вследствие чего создается поперечная тяга Р. Под воздействием поперечной тяги Р управляемая пуля выходит на пространственный угол атаки, в результате чего на ее планере создается управляющая аэродинамическая сила, под воздействием которой управляемая пуля наводится на цель. По окончании разгона стартовый двигатель 1 отделяется вместе с переходным обтекателем 5, газодинамическим устройством управления 6 и накопительной камерой 8, смещаясь по кормовой части маршевой ступени назад по направлению движения за счет аэродинамических сил или под воздействием пиротехнических устройств, обеспечивающих разделение. После отделения стартового двигателя 1 маршевая ступень продолжает полет к цели, при этом управление ее полетом осуществляет блок управления 3 за счет собственных исполнительных устройств.
Реализация изобретения позволяет уменьшить габариты и массу управляемой пули при увеличении ее надежности.
1. Управляемая пуля, выполненная по двухступенчатой бикалиберной схеме, содержащая отделяемый стартовый двигатель конической формы, имеющий тандемное заднее расположение и больший калибр относительно маршевой ступени, включающей боевую часть и блок управления, кормовая часть которого размещена в центральной трубке отделяемого стартового двигателя, и переходный обтекатель с размещенным в нем газодинамическим устройством управления, сопла которого выведены наружу переходного обтекателя в радиальном направлении, отличающаяся тем, что газодинамическое устройство управления снабжено накопительной камерой, соединенной с жиклером, выполненным в переднем днище отделяемого стартового двигателя, причем накопительная камера выполнена с возможностью поступления в нее рабочего тела из камеры сгорания отделяемого стартового двигателя, размещена вокруг маршевой ступени и обеспечивает стабилизацию давления продуктов сгорания твердого топлива отделяемого стартового двигателя для их подачи в сопла радиального направления газодинамического устройства, которое обеспечивает возможность управления тягой его сопел до момента отделения стартового двигателя и выполнено с возможностью обеспечения вращения пули относительно продольной оси.
2. Управляемая пуля по п. 1, отличающаяся тем, что накопительная камера газодинамического устройства управления выполнена торообразной.
3. Управляемая пуля по п. 1, отличающаяся тем, что в газодинамическом устройстве управления выполнено одно или несколько сопел.
