RU2197707C1 - Способ стрельбы ракетой и ракета для его осуществления - Google Patents

Способ стрельбы ракетой и ракета для его осуществления Download PDF

Info

Publication number
RU2197707C1
RU2197707C1 RU2001132017A RU2001132017A RU2197707C1 RU 2197707 C1 RU2197707 C1 RU 2197707C1 RU 2001132017 A RU2001132017 A RU 2001132017A RU 2001132017 A RU2001132017 A RU 2001132017A RU 2197707 C1 RU2197707 C1 RU 2197707C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rocket
duration
chamber
pause
acceleration
Prior art date
Application number
RU2001132017A
Other languages
English (en)
Inventor
Н.А. Макаровец
Г.А. Денежкин
В.В. Семилет
Г.В. Калюжный
В.И. Подчуфаров
В.Н. Белобрагин
Л.И. Обозов
О.Л. Захаров
В.Р. Аляжединов
Б.М. Романовцев
А.А. Каширкин
Original Assignee
Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" filed Critical Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority to RU2001132017A priority Critical patent/RU2197707C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2197707C1 publication Critical patent/RU2197707C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к ракетам и способам стрельбы ими, и может найти применение в реактивных системах залпового огня. В способе стрельбы ракетой, включающем начальный разгон ракеты, паузу в работе ракетного двигателя, дополнительный разгон ракеты после паузы и полет до цели по баллистической траектории, продолжительность дополнительного разгона назначают равной 0,3-0,5 времени начального разгона ракеты, а после завершения начального разгона ракеты производят измерение его длительности и достигнутой при этом скорости полета и в зависимости от их величины корректируют продолжительность паузы в работе двигателя. В ракете для осуществления данного способа, содержащей головную часть, двухкамерный твердотопливный ракетный двигатель с зарядами и воспламенителями, отношение полных импульсов зарядов первой и второй камер выбирают равным 5-7, в ракете размещают измеритель скорости полета, электрически связанный с воспламенителем заряда второй ступени, а заряды первой и второй камер разделяют диафрагмой с закрытыми мембраной газоводами, общая площадь которых равна площади критического сечения второй камеры. Выполнение ракеты в соответствии с изобретением и реализация предлагаемого способа позволяет повысить на 10-15% дальность стрельбы и в 3-4 раза точность попадания в цель при сохранении необходимого запаса устойчивости полета и прочности конструкции. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к ракетам и способам стрельбы ими, и может найти применение в реактивных системах залпового огня.
Объект изобретения представляет собой способ стрельбы ракетой и ракету для его осуществления, снабженную ракетным двигателем на твердом топливе.
Так, известен способ стрельбы ракетой (см. например. Куров В.Д., Должанский Ю.М. Основы проектирования пороховых реактивных снарядов. - М.: Оборонгиз, 1961, с. 208-211, 28-31), включающий разгон ракеты на активном участке траектории и полет до цели по баллистической траектории. Известна также ракета для осуществления данного способа, содержащая головную часть и твердотопливный ракетный двигатель.
Задачей данного технического решения являлось обеспечение необходимой дальности полета за счет сообщения ракете заданной по соображениям устойчивости полета и прочности ее конструкции скорости в конце активного участка траектории.
Общими признаками с предлагаемым авторами способом стрельбы является разгон ракеты до заданной скорости на активном участке траектории и полет до цели по баллистической траектории. Общими признаками с предлагаемой для осуществления данного способа стрельбы ракетой является наличие в ней головной части и твердотопливного ракетного двигателя.
Известно, что рациональным с точки зрения достижения максимальной дальности стрельбы при сохранении необходимых запасов устойчивости полета и прочности конструкции ракеты является режим работы ракетного двигателя с паузой. Поэтому наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к изобретению является способ стрельбы ракетой, описанный в книге Голубев И.С., Самарин А.В. Проектирование конструкций летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1991, с. 353-357, принятый авторами за прототип. Он включает разгон ракеты на активном участке траектории с заранее выбранной паузой в работе ракетного двигателя и полет до цели по баллистической траектории.
Задачей известного технического решения - прототипа являлось повышение дальности стрельбы при сохранении необходимых запасов устойчивости полета и прочности конструкции ракеты при сохранении характерной для неуправляемой ракеты невысокой точности стрельбы.
Общими признаками с предлагаемым способом является наличие в способе-прототипе разгона ракеты на активном участке траектории с паузой в работе ракетного двигателя и полета до цели по баллистической траектории. Общими признаками с предлагаемой для осуществления данного способа ракетой является наличие в ракете-прототипе головной части и двухкамерного твердотопливного ракетного двигателя с зарядами и воспламенителями в каждой камере.
В отличие от прототипа в предлагаемом способе после завершения начального разгона ракеты измеряют его длительность и достигнутую при этом скорость полета, определяют функционал параметров движения ракеты в виде Φ = a1ΔV+a2Δτ и продолжительность паузы между предварительным и дополнительным разгоном назначают равной t = tп+Φ, при этом продолжительность дополнительного разгона составляет 0,3...0,5 времени начального разгона, где
tп - нормативная длительность паузы в работе двигателя;
ΔV - отклонение скорости ракеты в конце начального разгона от нормативного значения;
Δτ - отклонение длительности начального разгона ракеты от нормативного значения;
a1, а2 - табличные коэффициенты функционала, зависящие от дальности, на которую производится стрельба.
В отличие от прототипа в ракете, предлагаемой для осуществления данного способа, размещен электронный блок регистрации скорости полета, электрически связанный с воспламенителем заряда второй камеры, заряды первой и второй камер разделены между собой диафрагмой, в которой со стороны заряда второй камеры симметрично относительно продольной оси ракеты образованы один или несколько газоводов, закрытых со стороны первой камеры мембраной, отношение полных импульсов зарядов первой и второй ступени составляет 5...7, а общая площадь газоводов равна площади критического сечения второй камеры.
Задачей настоящего изобретения является создание способа стрельбы ракетой и ракеты для его осуществления, позволяющих существенно повысить дальность и точность стрельбы при сохранении устойчивости полета и прочности конструкции ракеты.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе, включающем начальный разгон ракеты, паузу в работе ракетного двигателя, дополнительный разгон после паузы и полет до цели по баллистической траектории, после завершения начального разгона измеряют его длительность и достигнутую при этом скорость полета, определяют функционал параметров движения ракеты в виде Φ = a1ΔV+a2Δτ и продолжительность паузы между предварительным и дополнительным разгоном назначают равной t = tп+Φ, при этом продолжительность дополнительного разгона составляет 0,3...0,5 времени начального разгона, где
tп - нормативная длительность паузы в работе двигателя;
ΔV - отклонение скорости ракеты в конце начального разгона от нормативного значения;
Δτ - отклонение длительности начального разгона ракеты от нормативного значения;
a1, a2 - табличные коэффициенты функционала, зависящие от дальности, на которую производится стрельба.
В ракете, предлагаемой для осуществления данного способа, содержащей головную часть, двухкамерный твердотопливный ракетный двигатель с зарядами и воспламенителями первой и второй камер, размещен электронный блок регистрации скорости полета, электрически связанный с воспламенителем заряда второй камеры, заряды первой и второй камер разделены между собой диафрагмой, в которой со стороны заряда второй камеры симметрично относительно продольной оси ракеты образованы один или несколько газоводов, закрытых со стороны первой камеры мембраной, отношение полных импульсов зарядов первой и второй ступени составляет 5. ..7, а общая площадь газоводов равна площади критического сечения второй камеры.
Новая совокупность параметров предлагаемого способа стрельбы ракетами позволяет, в частности:
- за счет измерения после завершения начального разгона ракеты его длительности и достигнутой при этом скорости полета, определения функционала параметров движения ракеты в виде Φ = a1ΔV+a2Δτ и назначения продолжительности паузы между предварительным и дополнительным разгоном, равной t = tп+Φ, где: tп - нормативная длительность паузы в работе двигателя; ΔV - отклонение скорости ракеты в конце начального разгона от нормативного значения; Δτ - отклонение длительности начального разгона ракеты от нормативного значения; a1, a2 - табличные коэффициенты функционала, зависящие от дальности, на которую производится стрельба, скорректировать траекторию полета ракеты и компенсировать сформировавшиеся на участке начального разгона ракеты отклонения траекторных параметров от расчетных и тем самым повысить точность попадания в цель;
- за счет обеспечения продолжительности дополнительного разгона ракеты, составляющей 0,3...0,5 времени начального разгона получить максимальную дальность стрельбы при достижении скорости на участке дополнительного разгона, обеспечивающей допустимые аэродинамические нагрузки и сохранение запасов устойчивости полета и прочности конструкции ракеты на баллистической траектории полета до цели. При продолжительности дополнительного разгона, меньшей 0,3 времени начального разгона, пауза в работе ракетного двигателя используется неоптимально, что ведет к существенной потере дальности стрельбы. При продолжительности дополнительного разгона, большей 0,5 времени начального разгона, скорость полета ракеты в конце работы двигателя достигает такой величины, при которой не обеспечивается устойчивый полет ракеты и возможно разрушение ее конструкции.
Новая совокупность признаков предлагаемой конструкции ракеты для осуществления данного способа стрельбы позволяет, в частности:
- за счет размещения электронного блока регистрации скорости полета, электрически связанного с воспламенителем заряда второй камеры, осуществлять запуск второй ступени ракетного двигателя (второй камеры) не в фиксированный момент времени, а с учетом поправки, компенсирующей сформировавшиеся на участке начального разгона ракеты отклонения траекторных параметров от расчетных, и тем самым повысить точность попадания ракеты в цель;
- за счет разделения зарядов первой и второй камер диафрагмой и выполнения в диафрагме со стороны заряда второй камеры газоводов, закрытых со стороны первой камеры мембраной, наиболее просто и надежно исключить воспламенение заряда второй камеры при горении заряда первой камеры и тем самым обеспечить необходимую для достижения максимальной дальности стрельбы паузу в работе ракетного двигателя;
- за счет выполнения в диафрагме одного или нескольких газоводов, общая площадь которых равна площади критического сечения второй камеры, обеспечить истечение продуктов сгорания заряда второй камеры после воспламенения этого заряда и достижения необходимого давления в объеме, где он размещен, и создание максимальной силы тяги на участке дополнительного разгона;
- за счет симметричного относительно продольной оси ракеты размещения газоводов в диафрагме минимизировать возмущения при работе заряда второй ступени и тем самым повысить точность попадания в цель;
- за счет выполнения зарядов первой и второй камер с отношением полных импульсов, составляющим 5...7, получить максимальную дальность стрельбы при уровне скоростного напора набегающего воздушного потока на участках как предварительного, так и дополнительного разгона, не превышающего допустимый с точки зрения обеспечения устойчивости полета и прочности конструкции уровень. При отношении полных импульсов зарядов первой и второй ступени меньшем 5 полет ракеты становится неустойчивым и возможно разрушение ее конструкции на участке дополнительного разгона. При отношении полных импульсов зарядов первой и второй ступени, большем 7, теряется эффективность дополнительного разгона и не решается задача достижения максимальной дальности стрельбы.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид предлагаемой конструкции ракеты, а на фиг. 2 ее поперечное сечение в месте установки диафрагмы. Ракета включает в себя головную часть 1, двухкамерный твердотопливный ракетный двигатель 2 с зарядами первой камеры 3 и второй камеры 4, воспламенение которых осуществляется воспламенителями 5 и 6. Для регистрации скорости полета на ракете размещен электронный блок 7. Блок 7 с помощью электрического кабеля 8 связан с воспламенителем заряда второй камеры 6. Заряды 3 и 4 разделены между собой диафрагмой 9. В диафрагме 9 со стороны заряда второй камеры образованы газоводы 10 (на чертеже показаны четыре таких газовода). Газоводы 10 симметричны относительно продольной оси ракеты 11 и со стороны первой камеры закрыты мембраной 12, которая выполнена как часть тела диафрагмы 9. Общая площадь газоводов S = nπd2/4 (n - количество газоводов, d - диаметр газовода) равна площади критического сечения второй камеры 4. Полный импульс Iп=m3I1 заряда первой камеры в 5...7 раз превышает полный импульс заряда второй камеры (m3 - масса заряда, I1 - единичный импульс заряда).
Реализация данного способа стрельбы с использованием предлагаемой для его осуществления ракеты осуществляется следующим образом.
При пуске ракеты на ракетный двигатель, обладающий определенным суммарным значением полного импульса, подается электрическая команда. При непрерывной работе двигателя с таким значением полного импульса ракета разогналась бы до скорости, превышающей ее конструктивные возможности, что вызывает потерю устойчивости полета и разрушение корпуса ракеты. В предлагаемом способе в начале с помощью воспламенителя 5 происходит воспламенение только заряда первой камеры 3 и начинается начальный разгон ракеты на направляющей, а затем и на траектории. В процессе горения заряда 3 заряд второй камеры 4 изолирован с помощью мембраны 12 диафрагмы 9, в результате чего горения его не происходит. Начальный разгон осуществляется в течение нормативного времени τн до нормативной скорости Vн, являющейся предельной и гарантирующей устойчивость полета и необходимый запас прочности конструкции ракеты. В результате случайного отклонения параметров ракеты и действия различных случайных возмущений фактический полный импульс заряда первой камеры, время начального разгона и скорость в конце этого участка будут отличаться от нормативных. В связи с этим в процессе начального разгона с помощью электронного блока 7 производится регистрация скорости полета ракеты. После завершения начального разгона ракеты, показателем которого может служить изменение знака производной скорости полета по времени, определяется фактически достигнутая скорость V и фактическая продолжительность начального разгона τ. В электронном блоке 7 эти значения сравниваются с нормативными значениями и вычисляется функционал параметров движения ракеты Φ = a1ΔV+a2Δτ =a1(V-Vн)+a2(τ-τн). Коэффициенты a1 и a2 рассчитываются заранее перед пуском в зависимости от выбранной дальности стрельбы. После окончания начального разгона в течение времени tп ракетный двигатель не работает. За время нормативной паузы под действием силы лобового сопротивления скорость ракеты падает до определенной величины, регламентируемой устойчивостью полета и прочностью конструкции ракеты после дополнительного разгона. При отсутствии возмущений и идеальной работе двигателя в процессе начального разгона после нормативной паузы tn происходит дополнительный разгон ракеты. Если в результате действия возмущений фактическая скорость и продолжительность начального разгона оказались меньше нормативных, то при фиксированной величине паузы в работе двигателя скорость ракеты окажется меньше необходимой, что приведет к недолету до цели. В этом случае сокращение паузы в работе двигателя на величину Φ = a1ΔV+a2Δτ позволяет повысить скорость ракеты в начале дополнительного разгона и за счет этого ликвидировать неизбежный промах. Если скорость и продолжительность начального разгона оказались выше нормативных, то величина паузы соответственно увеличивается на величину Φ. Таким образом по истечении времени t = tп+Φ электронный блок 7 посредством электрического кабеля 8 воспламеняет заряд второй камеры 4. В результате возрастающего давления продуктов сгорания разрушается мембрана 12 диафрагмы 9, открывая газоводы 10 и образуя критическое сечение второй камеры. Под действием возникающей реактивной силы ракета вторично разгоняется до скорости, являющейся граничной по соображениям устойчивости полета и прочности конструкции ракеты. В дальнейшем полет до цели осуществляется по баллистической траектории вплоть до попадания ракеты в цель.
Реализация предлагаемого способа стрельбы и конструкции ракеты гарантирует получение предельно достижимой дальности при обеспечении требований по устойчивости полета и прочности конструкции. Указанный положительный эффект подтвержден летными испытаниями ракет, созданных на основе предлагаемого технического решения.
В настоящее время разработана конструкторская документация на ракету с двухкамерным двигателем, реализующую предлагаемый способ стрельбы.

Claims (2)

1. Способ стрельбы ракетой, включающий начальный разгон ракеты, паузу в работе ракетного двигателя, дополнительный разгон после паузы и полет до цели по баллистической траектории, отличающийся тем, что после завершения начального разгона измеряют его длительность и достигнутую при этом скорость полета, определяют функционал параметров движения ракеты в виде Φ = a1ΔV+a2Δτ и продолжительность паузы между предварительным и дополнительным разгоном назначают равной t = tп+Φ, при этом продолжительность дополнительного разгона составляет 0,3-0,5 времени начального разгона, где tп - нормативная длительность паузы в работе двигателя; ΔV - отклонение скорости ракеты в конце начального разгона от нормативного значения; Δτ - отклонение длительности начального разгона ракеты от нормативного значения; a1, а2 - табличные коэффициенты функционала, зависящие от дальности, на которую производится стрельба.
2. Ракета, содержащая головную часть, двухкамерный твердотопливный ракетный двигатель с зарядами и воспламенителями первой и второй камер, отличающаяся тем, что в ней размещен электронный блок регистрации скорости полета, электрически связанный с воспламенителем заряда второй камеры, заряды первой и второй камер разделены между собой диафрагмой, в которой со стороны заряда второй камеры симметрично относительно продольной оси ракеты образованы один или несколько газоводов, закрытых со стороны первой камеры мембраной, отношение полных импульсов зарядов первой и второй ступеней составляет 5-7, а общая площадь газоводов равна площади критического сечения второй камеры.
RU2001132017A 2001-11-26 2001-11-26 Способ стрельбы ракетой и ракета для его осуществления RU2197707C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132017A RU2197707C1 (ru) 2001-11-26 2001-11-26 Способ стрельбы ракетой и ракета для его осуществления

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132017A RU2197707C1 (ru) 2001-11-26 2001-11-26 Способ стрельбы ракетой и ракета для его осуществления

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2197707C1 true RU2197707C1 (ru) 2003-01-27

Family

ID=20254479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001132017A RU2197707C1 (ru) 2001-11-26 2001-11-26 Способ стрельбы ракетой и ракета для его осуществления

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2197707C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683437C1 (ru) * 2018-06-05 2019-03-28 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" Способ стрельбы ракетой с ракетным двигателем на твердом топливе
CN115402526A (zh) * 2022-10-11 2022-11-29 南昌航空大学 一种飞行器动力助推装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОЛУБЕВ И.С., САМАРИН А.В. Проектирование конструкций летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1991, с.353-357. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683437C1 (ru) * 2018-06-05 2019-03-28 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" Способ стрельбы ракетой с ракетным двигателем на твердом топливе
CN115402526A (zh) * 2022-10-11 2022-11-29 南昌航空大学 一种飞行器动力助推装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4539911A (en) Projectile
US4930421A (en) Partitioned, fluid supported, high efficiency traveling charge for hyper-velocity guns
US3698321A (en) Rocket assisted projectile
US2524591A (en) Rocket projectile
US5353711A (en) Extended range artillery projectile
US3750979A (en) Rocket assisted projectile
RU2197707C1 (ru) Способ стрельбы ракетой и ракета для его осуществления
Corriveau et al. Trajectory correction using impulse thrusters for conventional artillery projectiles
RU2538645C1 (ru) Способ расширения зоны применимости бикалиберной ракеты и бикалиберная ракета, реализующая способ
RU2686546C1 (ru) Бронебойный активно-реактивный снаряд
RU2082943C1 (ru) Осколочно-фугасный снаряд
USH203H (en) Integral rocket motor-warhead
RU2647256C1 (ru) Способ повышения дальности полета активно-реактивного снаряда
EP1337750B1 (en) Method and device for a multiple step rocket
SE462540B (sv) Saett och anordning foer att aastadkomma initiering och extra snabb oevertaendning av krut- och pyrotekniska satser av foeretraedes den typen som har stor laengd i foerhaallande till sitt tvaersnitt
RU2229617C1 (ru) Ракетный двигатель твердого топлива
RU2117235C1 (ru) Импульсный реактивный снаряд
RU2247932C1 (ru) Способ запуска реактивного снаряда и комплекс вооружения для его реализации
RU2125701C1 (ru) Ракета
RU2125175C1 (ru) Ракетный двигатель твердого топлива
RU2331041C1 (ru) Способ запуска противотанковой управляемой ракеты и противотанковая управляемая ракета
RU2233419C2 (ru) Реактивный снаряд
RU2691801C1 (ru) Элемент активной защиты летательного аппарата от управляемых ракет
RU166170U1 (ru) Управляемая ракета с увеличенной тягой двигательной установки на твердом топливе
RU2268385C1 (ru) Заряд ракетного твердого топлива

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151127