RU170324U1

RU170324U1 - SEPARATING REACTIVE APPARATUS

Info

Publication number: RU170324U1
Application number: RU2016115508U
Authority: RU
Inventors: Валерий Леонидович Петров; Виктор Тимофеевич Ваньков; Геннадий Васильевич Калюжный; Олег Львович Захаров; Борис Андреевич Белобрагин; Виктор Иванович Трегубов; Игорь Владимирович Иванов; Сергей Олегович Захаров; Александр Андреевич Вербовенко
Original assignee: Акционерное общество "Новосибирский завод искусственного волокна"
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2017-04-21

Abstract

Полезная модель относится к области вооружения, а именно к разделяющимся реактивным снарядам систем залпового огня, и может быть использована при их разработке.Предлагаемый разделяющийся реактивный снаряд состоит из головной части со взрывательным устройством, ракетной части со стабилизатором и отсека с системами разделения и торможения. Крепление головной части на снаряде осуществляется посредством резьбового соединения, выполненного в виде полнопрофильной прямоугольной резьбы на отделяемой головной части и 3-6 срезаемых кольцевых сегментов на отсеке с системами разделения и торможения, равномерно распределенных по стыку и имеющих суммарную длину 15-25% длины окружности резьбового соединения. Система торможения снабжена газогенератором и надуваемой оболочкой объемом V=(4-5)m, в рабочем состоянии наполненной газом с избыточным давлением 0,1-0,3 атмосферы, где V - объем надуваемой оболочки в литрах, m - масса головной части в килограммах. Надуваемая оболочка соединена с головной частью при помощи фала длиной 9-11 метров, а взрывательное устройство оснащено датчиками обнаружения целей.Объект полезной модели представляет собой разделяющийся реактивный снаряд, обладающий повышенной боевой эффективностью и расширенным диапазоном поражаемых целей.The utility model relates to the field of weapons, namely to multiple rockets of multiple launch rocket systems, and can be used in their development. The proposed multiple rockets consists of a warhead with an explosive device, a rocket with a stabilizer and a compartment with separation and braking systems. The head part is mounted on the projectile by means of a threaded connection made in the form of a full-profile rectangular thread on a detachable head part and 3-6 cut ring segments in a compartment with separation and braking systems uniformly distributed along the joint and having a total length of 15-25% of the circumference of the threaded connections. The braking system is equipped with a gas generator and an inflatable shell with a volume of V = (4-5) m, in working condition filled with gas with an overpressure of 0.1-0.3 atmospheres, where V is the volume of the inflated shell in liters, m is the mass of the head in kilograms . The inflated shell is connected to the head with a 9–11 meter long halyard, and the explosive device is equipped with target detection sensors. The utility model is a separable missile with enhanced combat effectiveness and an extended range of targets.

Description

Полезная модель относится к области вооружения, а именно к разделяющимся реактивным снарядам систем залпового огня и может быть использована при их разработке.The utility model relates to the field of weapons, namely to multiple rockets of multiple launch rocket systems and can be used in their development.

Объект полезной модели представляет собой разделяющийся реактивный снаряд обладающий повышенной боевой эффективностью и расширенным диапазоном поражаемых целей.The object of the utility model is a separable missile with increased combat effectiveness and an extended range of targets.

Известны реактивные снаряды М8 и М13 (смотри, например, Куров В.Д., Должанский Ю.М. Основы проектирования пороховых ракетных снарядов. - М.: Оборонгиз 1961, с. 11), содержащие взрывательное устройство, головную часть, ракетную часть и стабилизатор.Missiles M8 and M13 are known (see, for example, Kurov V.D., Dolzhansky Yu.M. Fundamentals of the design of powder rocket shells. - M .: Oborongiz 1961, p. 11), containing an explosive device, a head part, a missile part and stabilizer.

Данная конструкция позволила обеспечить доставку головной части к цели, за счет реактивной силы ракетной части, и ее подрыв с помощью взрывательного устройства при относительной простоте конструкции, обслуживания и боевого применения. Однако вследствие неоптимального выбора конструктивных параметров данные снаряды имеют низкую боевую эффективность и узкий диапазон поражаемых целей.This design made it possible to ensure the delivery of the warhead to the target, due to the reactive power of the missile, and its detonation with the help of an explosive device with the relative simplicity of design, maintenance and combat use. However, due to the non-optimal choice of design parameters, these shells have low combat effectiveness and a narrow range of targets.

Общими признаками между предлагаемой авторами конструкцией разделяющегося реактивного снаряда и объектом-аналогом является наличие в их составе взрывательного устройства, головной части, ракетной части и стабилизатора.The common features between the design of a multiple rocket projectile proposed by the authors and an analogous object are the presence of an explosive device, a warhead, a missile part and a stabilizer in their composition.

Опыт проектирования и эксплуатации реактивных систем залпового огня показал, что наиболее эффективным является поражение целей при углах подхода боеприпаса к поверхности земли близких к 90°. Вертикализация боеприпаса на траектории возможна например путем отделения головной части от снаряда с последующим ее торможением и стабилизацией, в результате чего обеспечиваются оптимальные скорости и углы подхода к цели.Experience in the design and operation of multiple launch rocket systems showed that the most effective is hitting targets at angles of approach of the ammunition to the surface of the earth close to 90 °. Verticalization of ammunition on the trajectory is possible, for example, by separating the warhead from the projectile with its subsequent braking and stabilization, as a result of which optimal speeds and angles of approach to the target are ensured.

Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является разделяющийся реактивный снаряд по патенту на изобретение RU №2522537 опубликованному 20.07.2014 г, принятый авторами за прототип. Он состоит из взрывательного устройства, головной части, ракетной части, стабилизатора, системы разделения и системы торможения (парашюта).Closest to the technical nature of the utility model is a separable missile according to the patent for invention RU No. 2522537 published July 20, 2014, adopted by the authors for the prototype. It consists of an explosive device, a warhead, a rocket, a stabilizer, a separation system and a braking system (parachute).

Разделяющийся реактивный снаряд, принятый за прототип, функционирует следующим образом. После старта и движения снаряда по траектории в заданной точке происходит срабатывание системы разделения, в результате чего на головной части разрушается резьбовое соединение и она отделяется от ракетной части. Далее на головной части вводится система торможения (парашют) и она опускается к цели с требуемым углом подхода и оптимальной скоростью. В районе цели по команде от взрывательного устройства происходит подрыв головной части. Таким образом, данный снаряд способен эффективно поражать наземные и надводные цели. Однако, для поражения подводных целей приведенный разделяющийся реактивный снаряд является мало эффективным. Связано это с тем, что для поражения подводных целей необходимо обеспечить попадание не только по дальности и направлению, но и по глубине. Кроме того, выполнение стыка отделяемой головной части с ракетной частью при помощи резьбового соединения требует от системы разделения создания большого усилия для разрушения резьбы, что в свою очередь ведет к упрочнению и утяжелению ее конструкции, и в следствие этого к снижению массы полезной нагрузки, что так же отражается в снижении боевой эффективности.The fissile projectile adopted for the prototype operates as follows. After the projectile starts and moves along the trajectory at a given point, the separation system is triggered, as a result of which the threaded joint is destroyed on the head part and it is separated from the missile part. Next, a braking system (parachute) is introduced on the head part and it lowers to the target with the required approach angle and optimal speed. In the area of the target at the command of the explosive device is the detonation of the warhead. Thus, this projectile is able to effectively hit ground and surface targets. However, for the destruction of underwater targets given a multiple rocket projectile is not very effective. This is due to the fact that in order to destroy underwater targets, it is necessary to ensure hit not only in range and direction, but also in depth. In addition, the execution of the junction of the detachable warhead with the missile part using a threaded connection requires a large effort to break the thread from the separation system, which in turn leads to hardening and weighting of its structure, and as a result to a decrease in the payload mass, which it is reflected in a decrease in combat effectiveness.

В отличие от прототипа, в разделяющемся реактивном снаряде крепление головной части на снаряде осуществляется посредством резьбового соединения, выполненного в виде полнопрофильной прямоугольной резьбы на отделяемой головной части и 3-6 срезаемых кольцевых сегментов на отсеке с системами разделения и торможения, равномерно распределенных по стыку и имеющих суммарную длину 15-25% длины окружности резьбового соединения, а система торможения снабжена газогенератором и надуваемой оболочкой объемом V=(4-5)m, в рабочем состоянии наполненной газом с избыточным давлением 0,1-0,3 атмосферы, при этом надуваемая оболочка соединена с головной частью при помощи фала длиной 9-11 метров, а взрывательное устройство оснащено датчиками обнаружения целей, где V - объем надуваемой оболочки в литрах, m - масса головной части в килограммах.In contrast to the prototype, in a separable missile, the head is attached to the projectile by means of a threaded connection made in the form of a full-profile rectangular thread on the detachable head and 3-6 cut ring segments on the compartment with separation and braking systems evenly distributed at the junction and having the total length is 15-25% of the circumference of the threaded connection, and the braking system is equipped with a gas generator and an inflatable shell with a volume of V = (4-5) m, filled with gas in working condition ohm with an excess pressure of 0.1-0.3 atmospheres, while the inflated shell is connected to the head part using a 9-11 meter halyard, and the fuse is equipped with target detection sensors, where V is the volume of the inflated shell in liters, m is the mass the head part in kilograms.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существующих признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.This allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of existing features of the claimed technical solution and the achieved technical result.

Задачей предполагаемой полезной модели является создание разделяющегося реактивного снаряда обладающего повышенной боевой эффективностью и расширенной номенклатурой поражаемых целей.The objective of the proposed utility model is to create a separable missile with enhanced combat effectiveness and an expanded range of targets.

Указанный технический результат достигается тем, что в разделяющемся реактивном снаряде, состоящем из головной части со взрывательным устройством, ракетной части со стабилизатором и отсека с системами разделения и торможения, крепление головной части на снаряде осуществляется посредством резьбового соединения выполненного в виде полнопрофильной прямоугольной резьбы на отделяемой головной части и 3-6 срезаемых кольцевых сегментов на отсеке с системами разделения и торможения, равномерно распределенных по стыку и имеющих суммарную длину 15-25% длины окружности резьбового соединения, а система торможения снабжена газогенератором и надуваемой оболочкой объемом V=(4-5)m, в рабочем состоянии наполненной газом с избыточным давлением 0,1-0,3 атмосферы, при этом надуваемая оболочка соединена с головной частью при помощи фала длиной 9-11 метров, а взрывательное устройство оснащено датчиками обнаружения целей, где V - объем надуваемой оболочки в литрах, m - масса головной части в килограммах.The specified technical result is achieved by the fact that in a separable missile consisting of a head part with an explosive device, a missile part with a stabilizer and a compartment with separation and braking systems, the head part is attached to the projectile by means of a threaded connection made in the form of a full-profile rectangular thread on a detachable head parts and 3-6 cut ring segments on the compartment with separation and braking systems, evenly distributed at the junction and having a total for inu 15-25% of the circumference of the threaded connection, and the braking system is equipped with a gas generator and an inflation shell with a volume of V = (4-5) m, in working condition filled with gas with an excess pressure of 0.1-0.3 atmosphere, while the inflation shell is connected with the head part using a halyard 9-11 meters long, and the fuse is equipped with target detection sensors, where V is the volume of the inflated shell in liters, m is the mass of the head part in kilograms.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между деталями разделяющегося реактивного снаряда, позволяют, в частности, за счет выполнения:A new set of structural elements, as well as the presence of connections between the parts of a multiple missile, allow, in particular, due to the following:

- крепления головной части на снаряде посредством резьбового соединения выполненного в виде полнопрофильной прямоугольной резьбы на отделяемой головной части и 3-6 срезаемых кольцевых сегментов на отсеке с системами разделения и торможения, равномерно распределенных по стыку и имеющих суммарную длину 15-25% длины окружности резьбового соединения обеспечить прочность стыка на воздействие поперечных аэродинамических нагрузок, одновременно с этим снизив потребное усилие на разрушение резьбы при срабатывании системы разделения, что позволит за счет снижения массы системы разделения увеличить массу полезной нагрузки, тем самым повысить боевую эффективность. Выполнение количества кольцевых сегментов менее 3, их суммарной длины менее 15% длины окружности резьбового соединения и неравномерность их распределения по стыку, недопустимы, так как в этом случае может произойти раскрытие стыка под действием поперечных аэродинамических нагрузок, что приведет к разрушению снаряда на траектории. Выполнение количества кольцевых сегментов более 6 и их суммарной длины более 25% длины окружности резьбового соединения нецелесообразно, так как потребует увеличения усилия на их разрушение, вследствие чего указанный положительный эффект теряется;- fastening the head part on the projectile by means of a threaded connection made in the form of a full-profile rectangular thread on a detachable head part and 3-6 cut ring segments in a compartment with separation and braking systems uniformly distributed along the joint and having a total length of 15-25% of the circumference of the threaded connection to ensure the strength of the joint under the influence of transverse aerodynamic loads, while at the same time reducing the required effort to break the thread when the separation system is triggered, which allows um by reducing the mass separation system to increase the mass of the payload, thereby to increase combat effectiveness. Fulfillment of the number of ring segments less than 3, their total length less than 15% of the circumference of the threaded joint and the uneven distribution at the joint are unacceptable, since in this case the joint may open under the influence of transverse aerodynamic loads, which will lead to destruction of the projectile along the trajectory. The implementation of the number of ring segments of more than 6 and their total length of more than 25% of the circumference of the threaded connection is impractical, since it will require an increase in the effort to destroy them, as a result of which the specified positive effect is lost;

- системы торможения снабженной газогенератором и надуваемой оболочкой объемом V=(4-5)m в рабочем состоянии наполненной газом с избыточным давлением 0,1-0,3 атмосферы обеспечить положительную плавучесть головной части после ее приводнения. В результате этого становится возможным торможение до нулевой скорости с последующим зависанием головной части на заданной глубине в течение продолжительного промежутка времени для ожидания приближения цели (подводной лодки или торпеды). Это обстоятельство приводит к повышению боевой эффективности при поражении подводных целей. Выполнение надуваемой оболочки объемом менее V=4m недопустимо, так как не обеспечит положительной плавучести и возможности зависания головной части на заданной глубине. Выполнение надуваемой оболочки объемом более V=5m не целесообразно, так как не окажет влияния на достигаемый положительный эффект, но при этом приведет к необходимости увеличения габаритов и массы системы торможения. Снижение величины избыточного давления в надуваемой оболочке менее 0,1 атмосферы не допустимо, так как приведет к ее схлопыванию под действием давления воды. Увеличение величины избыточного давления в надуваемой оболочке более 0,3 атмосферы не целесообразно, так как не повлияет на указанный положительный эффект, но потребует увеличения мощности газогенератора;- braking systems equipped with a gas generator and an inflated shell with a volume of V = (4-5) m in working condition filled with gas with an excess pressure of 0.1-0.3 atmosphere to ensure positive buoyancy of the head part after its reduction. As a result of this, it becomes possible to decelerate to zero speed with subsequent hovering of the warhead at a given depth for a long period of time to wait for the target (submarine or torpedo) to approach. This circumstance leads to an increase in combat effectiveness in the defeat of underwater targets. The implementation of an inflatable shell with a volume of less than V = 4m is unacceptable, since it will not provide positive buoyancy and the possibility of the head hanging at a given depth. The implementation of an inflatable shell with a volume of more than V = 5m is not advisable, since it will not affect the achieved positive effect, but at the same time will lead to the need to increase the dimensions and weight of the braking system. A decrease in the excess pressure in the inflated shell of less than 0.1 atmosphere is not permissible, since it will collapse under the influence of water pressure. An increase in the excess pressure in the inflated shell of more than 0.3 atmosphere is not advisable, since it will not affect the specified positive effect, but will require an increase in the power of the gas generator;

- надуваемой оболочки соединенной с головной частью при помощи фала длиной 9-11 метров и взрывательного устройства, оснащенного датчиками обнаружения целей, обеспечить зависание головной части на глубине, оптимальной для обнаружения и поражения подводных целей. Выполнение фала длиной более 11 метров нежелательно, так как не позволит обеспечить эффективное поражение целей на малых глубинах. При этом поражение целей на большей глубине возможно, например путем отцепления головной части от надуваемой оболочки по команде от датчиков обнаружения целей на взрывательном устройстве, с последующим ее погружением к цели под действием гравитационных сил. Выполнение фала длиной менее 9 метров недопустимо, так как в этом случае обнаружение целей датчиками взрывательного устройства ухудшается вследствие искажения принимаемых сигналов при их отражении от поверхности воды.- an inflated shell connected to the head part using a 9–11 meter long halyard and an explosive device equipped with target detection sensors, to ensure that the head part hangs at a depth optimal for the detection and destruction of underwater targets. Performing a halyard longer than 11 meters is undesirable, as it will not allow for effective destruction of targets at shallow depths. In this case, the destruction of targets at a greater depth is possible, for example, by disengaging the warhead from the inflated shell on command from the sensors for detecting targets on an explosive device, followed by its immersion to the target under the influence of gravitational forces. The execution of the halyard less than 9 meters long is unacceptable, since in this case the detection of targets by the sensors of the explosive device is deteriorated due to distortion of the received signals when they are reflected from the surface of the water.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид разделяющегося реактивного снаряда, на фиг. 2 - задний торец головной части, на фиг. 3 - отсек систем разделения и торможения и на фиг. 4 - схема функционирования снаряда после приводнения.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of a fissionable projectile; FIG. 2 - rear end of the warhead, in FIG. 3 - compartment of separation and braking systems, and in FIG. 4 is a diagram of the functioning of the projectile after splashdown.

Разделяющийся реактивный снаряд состоит из головной части 1 со взрывательным устройством 2, ракетной части 3 со стабилизатором 4 и отсека с системами разделения 5 и торможения 6. Крепление головной части 1 на снаряде осуществляется посредством резьбового соединения выполненного в виде полнопрофильной прямоугольной резьбы 7 на отделяемой головной части 1 и срезаемых кольцевых сегментов 8, в количестве n=3-6 штук, на отсеке с системами разделения 5 и торможения 6, равномерно распределенных по стыку и имеющих суммарную длину n⋅l_сегм=15-25% длины окружности резьбового соединения. Система торможения 6 снабжена газогенератором 9 и надуваемой оболочкой 10 объемом V=(4-5)m, в рабочем состоянии наполненной газом с избыточным давлением 0,1-0,3 атмосферы. Надуваемая оболочка 10 соединена с головной частью 1 при помощи фала 11 длиной l_ф=(9-11) метров, а взрывательное устройство 2 оснащено датчиками обнаружения целей 12.A separable missile consists of a head part 1 with an explosive device 2, a missile part 3 with a stabilizer 4 and a compartment with separation systems 5 and braking 6. The head part 1 is attached to the projectile by means of a threaded connection made in the form of a full-profile rectangular thread 7 on a detachable head part 1 and cut the ring segments 8, in an amount n = 3-6 pieces, on the separation compartment 5 and braking systems 6 evenly distributed along the joint and having a total length n⋅l _Seg = 15-25% of length env zhnosti threaded connection. The braking system 6 is equipped with a gas generator 9 and an inflated shell 10 of volume V = (4-5) m, in working condition filled with gas with an overpressure of 0.1-0.3 atmosphere. The inflated shell 10 is connected to the head part 1 using a halyard 11 of length l _f = (9-11) meters, and the explosive device 2 is equipped with sensors for detecting targets 12.

Предлагаемый разделяющийся реактивный снаряд функционирует следующим образом. После старта и полета по баллистической траектории реактивный снаряд достигает заданной точки, где срабатывает система разделения 5, в результате чего происходит разрушение кольцевых сегментов 8, входящих в зацепление с полнопрофильной прямоугольной резьбой 7 на головной части 1 и она отделяется от ракетной части 3. После разделения реактивного снаряда на головной части 1 запускается система торможения 6 и начинает работать газогенератор 9, наполняя надуваемую оболочку 10. Имея высокую начальную скорость в момент приводнения, головная часть 1 погружается на некоторую глубину, в результате чего на надуваемую оболочку 10 начинает воздействовать давление воды. Наполнение надуваемой оболочки 10 газом происходит с избыточным давлением 0,1-0,3 атмосферы, в результате чего удается преодолеть давление воды, наполнить оболочку 10 газом из газогенератора 9 и обеспечить всплытие оболочки 10 над поверхностью воды 13. Головная часть 1, при этом прикреплена к оболочке 10 при помощи фала 11 длиной l_Ф, что позволяет организовать ее зависание на заданной глубине, где она может находиться продолжительное время, ожидая приближения цели (подводной лодки или торпеды). После приводнения и выхода на заданную глубину на взрывательном устройстве 2 начинают работу датчики обнаружения целей 12, которые при обнаружении цели на дистанции поражения инициируют взрывательное устройство 2 и подрывают головную часть 1.The proposed multiple rocket shell operates as follows. After starting and flying along a ballistic trajectory, a missile reaches a predetermined point where the separation system 5 is triggered, resulting in the destruction of the annular segments 8 engaged with the full-profile rectangular thread 7 on the head part 1 and it is separated from the missile part 3. After separation missile on the head part 1 starts the braking system 6 and starts the gas generator 9, filling the inflated shell 10. Having a high initial speed at the time of splashdown, the head part l 1 plunges to a certain depth, as a result of which water pressure begins to influence the inflated shell 10. The inflatable shell 10 is filled with gas with an overpressure of 0.1-0.3 atmospheres, as a result of which it is possible to overcome the water pressure, fill the shell 10 with gas from the gas generator 9 and provide the ascent of the shell 10 above the surface of the water 13. The head part 1 is attached to the shell 10 using a halyard 11 of length l _Ф , which allows you to organize its hovering at a given depth, where it can be for a long time, waiting for the approach of the target (submarine or torpedo). After splashing down and reaching a predetermined depth on the explosive device 2, sensors for detecting targets 12 begin to work, which, when a target is detected at a distance of destruction, initiate an explosive device 2 and undermine the head part 1.

Таким образом, при реализации предложенных технических решений расширяется диапазон поражаемых целей и повышается боевая эффективность применения разделяющегося реактивного снаряда.Thus, the implementation of the proposed technical solutions expands the range of targets and increases the combat effectiveness of the use of a multiple missile.

На основе предлагаемой полезной модели разработана конструкторская документация, проведены стендовые испытания и изготовлена партия разделяющихся реактивных снарядов, при испытании которой получен указанный технический результат.Based on the proposed utility model, design documentation was developed, bench tests were carried out, and a batch of multiple rockets was manufactured, during the test of which the indicated technical result was obtained.

Claims

A separable missile consisting of a warhead with an explosive device, a missile warhead with a stabilizer and a compartment with separation and braking systems, characterized in that the warhead is mounted on the projectile by means of a threaded connection made in the form of a full-profile rectangular thread on a detachable warhead and 3-6 cut ring segments on the compartment with separation and braking systems, evenly distributed at the junction and having a total length of 15-25% of the circumference of the thread connection, and the braking system is equipped with a gas generator and an inflatable casing with a volume of V = (4-5) m, in working condition filled with gas with an overpressure of 0.1-0.3 atmospheres, while the inflated casing is connected to the head part using a halyard 9-11 meters, and the explosive device is equipped with sensors for detecting targets, where V is the volume of the inflated shell in liters, m is the mass of the warhead in kilograms.