RU2222768C2

RU2222768C2 - Guided missile

Info

Publication number: RU2222768C2
Application number: RU2002101206/02A
Authority: RU
Inventors: И.М. Зыбин; Н.В. Овчелупов; Л.П. Полин; В.С. Фимушкин
Original assignee: Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority date: 2002-01-09
Filing date: 2002-01-09
Publication date: 2004-01-27

Abstract

FIELD: military equipment. SUBSTANCE: the guided missile has a shaped-charge warhead and a movable warhead with a guiding tube fixed with possibility of movement and fixation relative to the warhead body, warhead driving-out mechanism having a gas generator with an electric primer and a corrugated sealing ring with a tapered external generatrix secured on the rear end face of the nose section made in the form of a truncated cone and forming together with the warhead funnel a working cavity, vent holes are made on the guiding tube generatrices, the driving-out mechanism is made for cut-off of gas pressure on completion of the working stroke by depressurization of the working cavity due to the vent holes, the working stroke makes up 0.15 to 0.25 of the total valve of retraction of the warhead, and the final volume of the working cavity at the end of the working stroke makes up 2 to 2.5 of the initial volume. EFFECT: enhanced reliability and stability of characteristics of the shaped- charge warhead with a retractable warhead. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области военной техники, а именно к противотанковым управляемым снарядам. Известны управляемые снаряды с тандемной боевой частью и изменяемой геометрией, в которых производят выдвижение лидирующего кумулятивного заряда (ЛКЗ) относительно основной боевой части (БЧ) с целью снижения воздействия на основную БЧ при срабатывании ЛКЗ, например [1] . Однако данное устройство обеспечивает небольшую величину выдвижения ЛКЗ, отличается достаточной сложностью и небольшим калибром ЛКЗ. The invention relates to the field of military equipment, namely to anti-tank guided projectiles. Known guided projectiles with a tandem warhead and variable geometry, in which the leading cumulative charge (LKZ) is advanced relative to the main warhead (warhead) in order to reduce the impact on the main warhead when the LKZ fires, for example [1]. However, this device provides a small amount of LKZ extension; it is distinguished by sufficient complexity and a small LKZ caliber.

Известно устройство снаряда, наиболее близкое к предлагаемому решению [2] , принятое за прототип. В этом устройстве обеспечивается выдвижение головной части снаряда, содержащей ЛКЗ и блок рулевого привода с рулями, относительно корпуса основной БЧ. Задняя часть головной части выполнена в виде усеченного конуса, установлена с образованием замкнутого объема с кумулятивной воронкой основной БЧ и снабжена гофрированной эластичной манжетой с конической наружной поверхностью. В полости манжеты установлен газогенератор с электровоспламенителем, а на головной части снаряда установлена труба с возможностью перемещения по наружной поверхности корпуса основной БЧ, при этом на трубе установлены элементы направления и фиксации. Это устройство по сравнению с аналогом обеспечивает более значительные величины выдвижения и калибра ЛКЗ, однако имеет следующие основные недостатки. После срабатывания газогенератора на стенках воронки может оставаться нагар, несгоревшие фракции и мелкие элементы конструкции газогенератора, что снижает стабильность характеристик БЧ. В момент фиксации головной части в выдвинутом положении последняя может испытывать значительные отрицательные перегрузки, что снижает надежность блока рулевого привода, т.е. требует повышенных прочностных характеристик узлов снаряда, размещаемых в подвижной головной части снаряда, и повышения их массы. A known projectile device closest to the proposed solution [2], adopted as a prototype. This device provides the extension of the head of the projectile, containing LKZ and the steering unit with rudders, relative to the main warhead body. The rear part of the head part is made in the form of a truncated cone, is installed with the formation of a closed volume with a cumulative funnel of the main warhead and is equipped with a corrugated elastic cuff with a conical outer surface. A gas generator with an electric igniter is installed in the cavity of the cuff, and a pipe is installed on the head of the projectile with the ability to move along the outer surface of the main warhead body, while directional and fixation elements are installed on the pipe. This device in comparison with the analogue provides more significant values of the extension and caliber LKZ, however, it has the following main disadvantages. After the gas generator is triggered, soot, unburned fractions and small elements of the gas generator structure may remain on the walls of the funnel, which reduces the stability of the warhead characteristics. At the moment of fixing the head part in the extended position, the latter can experience significant negative overloads, which reduces the reliability of the steering gear unit, i.e. requires increased strength characteristics of the projectile nodes placed in the moving head of the projectile, and increase their mass.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение надежности управляемого снаряда с выдвигаемой головной частью и стабильности характеристик его боевой части путем снижения отрицательных воздействий на элементы снаряда при срабатывании механизма выдвижения головной части. The problem solved by the invention is to increase the reliability of a guided projectile with a retractable warhead and the stability of the characteristics of its warhead by reducing the negative effects on the elements of the projectile when the extension mechanism of the warhead is triggered.

Это достигается тем, что в управляемом снаряде, содержащем кумулятивную боевую часть и подвижную головную часть снаряда, снабженную направляющей трубой, закрепленной с возможностью перемещения и фиксации относительно корпуса БЧ, механизм выдвижения головной части, содержащий газогенератор с электровоспламенителем, установленный на заднем торце головной части, выполненном в виде усеченного конуса и образующего с воронкой БЧ рабочую полость, а также гофрированную манжету с конической наружной образующей, закрепленной на заднем торце головной части, механизм выдвижения выполнен работающим с отсечкой давления газа после окончания рабочего хода путем разгерметизации рабочей полости за счет дренажных отверстий, выполненных по цилиндрическим образующим направляющей трубы, причем рабочий ход составляет 0,15-0,25 от общей величины выдвижения, а конечный объем рабочей полости в конце рабочего хода составляет 2-2,5 начального объема. При таких условиях и конструктивных соотношениях обеспечивается минимальный нагар на стенках рабочей камеры, т. е. на стенках воронки БЧ, а также самоочистка и дренаж последней от разного рода вредных фракций, влияющих на работоспособность БЧ, при этом обеспечиваются незначительные перегрузки при срабатывании механизма выдвижения. This is achieved by the fact that in a guided projectile containing a cumulative warhead and a movable warhead of the projectile, equipped with a guide tube fixed with the possibility of movement and fixation relative to the warhead body, a head extension mechanism comprising a gas generator with an electric igniter mounted on the rear end of the warhead made in the form of a truncated cone and forming a working cavity with a warhead funnel, as well as a corrugated cuff with a conical outer generatrix fixed to the rear end g of the tin part, the extension mechanism is made working with gas pressure cut-off after the end of the working stroke by depressurizing the working cavity due to drainage holes made along the cylindrical generators of the guide pipe, the working stroke being 0.15-0.25 of the total amount of extension, and the final volume the working cavity at the end of the working stroke is 2-2.5 of the initial volume. Under such conditions and structural ratios, a minimum deposit is ensured on the walls of the working chamber, i.e., on the walls of the warhead funnel, as well as self-cleaning and drainage of the latter from various kinds of harmful fractions that affect the performance of the warhead, while insignificant overloads are provided when the extension mechanism is triggered.

На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства в исходном состоянии; на фиг.2 - то же, в конце рабочего хода механизма выдвижения, в момент начала разгерметизации рабочей полости. Figure 1 shows a General view of the proposed device in its original state; figure 2 - the same, at the end of the stroke of the extension mechanism, at the time of the start of depressurization of the working cavity.

Управляемый снаряд содержит подвижную головную часть 1, в которой размещены ЛКЗ 2, БРП с аэродинамическими рулями 3. На головной части установлена направляющая труба 4, имеющая возможность перемещения по корпусу БЧ 5 на величину L, элементы фиксации не показаны. На задней стенке корпуса головной части, выполненной в виде усеченного конуса, установлен газогенератор с электровоспламенителем 6 и уплотнительная гофрированная манжета 7, вместе с воронкой БЧ эти элементы образуют механизм выдвижения. Задняя стенка корпуса головной части и воронка БЧ образуют в исходном состоянии начальный объем рабочей полости 8 механизма выдвижения, например величины V₀, герметизируемый манжетой 7. Манжета имеет возможность растягиваться, при этом величина гофр выполнена такой, чтобы обеспечить до момента разгерметизации рабочей полости сдвиг головной части снаряда на величину (0,15-0,25)L, а геометрия усеченного конуса выполнена так, что объем рабочей полости становится равным (2-2,5)V₀. По цилиндрическим образующим трубы 4 выполнены дренажные отверстия 9, при этом передняя часть отверстий связана с атмосферой в момент разгерметизации рабочей полости.The guided projectile contains a movable warhead 1, in which the LKZ 2, PDU with aerodynamic rudders are placed 3. A guide tube 4 is installed on the warhead, which can be moved along the casing of the warhead 5 by L, the fixation elements are not shown. On the rear wall of the body of the head part, made in the form of a truncated cone, a gas generator with an electric igniter 6 and a corrugated sealing sleeve 7 are installed, together with the warhead funnel these elements form an extension mechanism. The rear wall of the head housing and the warhead funnel in the initial state form the initial volume of the working cavity 8 of the extension mechanism, for example, the magnitude of V ₀ , sealed by the cuff 7. The cuff has the ability to stretch, while the value of the corrugations is made so as to provide a head shift until the working cavity is depressurized part of the projectile by the amount of (0.15-0.25) L, and the geometry of the truncated cone is made so that the volume of the working cavity becomes equal to (2-2.5) V ₀ . Drainage holes 9 are made along the cylindrical generatrices of the pipe 4, while the front of the holes is connected with the atmosphere at the time of depressurization of the working cavity.

Устройство работает следующим образом. Перед или сразу после старта снаряда подается сигнал на выдвижение головной части последнего. Срабатывает газогенератор 6, горячим газом заполняется рабочая полость 8, головная часть 1 приходит в движение. Манжета 7, растягиваясь, сначала обеспечивает герметизацию рабочей полости на величину рабочего хода, равного (0,15-0,25)L, а затем отрывается от воронки БЧ, сжимается в исходное состояние и тем самым обеспечивает быстрый сброс давления из рабочей полости. Через дренажные отверстия 9 газ сбрасывается в атмосферу. Далее головная часть движется по инерции на всю длину выдвижения L и фиксируется в конечном положении. Известно, что пороховой нагар в основном образуется при охлаждении газа и снижении его давления, при этом происходит конденсация различных газообразных фракций на несгоревших частицах пороха и ближайших поверхностях. В предлагаемом устройстве конечный объем рабочей полости составляет 2-2,5 от начального объема V₀, т.е. при совершении полезной работы происходит неполное расширение газа. Поэтому исходя из газовых законов, в момент отсечки давления в рабочей полости путем ее разгерметизации газ имеет значительную температуру и давление, следовательно, нагара на стенках воронки БЧ еще не образуется. А после разгерметизации рабочей полости практически вся масса порохового газа выходит из последней в нагретом состоянии, расширяется и охлаждается вне стенок рабочей полости, т.е. в основном вне стенок воронки БЧ. Прорываясь из рабочей полости под давлением, газ увлекает за собой в атмосферу несгоревшие частицы порохового заряда, возможно образовавшиеся осколки от элементов конструкции газогенератора с электровоспламенителем. Происходит самодренаж полости воронки БЧ. Во время полета снаряда через дренажные отверстия 9, расположенные в передней и задней части трубы 4, по цилиндрическим образующим, т.е. друг над другом, под действием набегающего потока воздуха происходит дополнительная вентиляция и очистка полости воронки БЧ. Свободный объем перед воронкой БЧ, необходимый для эффективной работы последней, напрямую зависит от соотношения величин рабочего хода механизма выдвижения и полной длины выдвижения головной части. Чем меньше это соотношение, тем больше свободный объем, но больше должны быть перегрузки при срабатывании механизма выдвижения, для получения необходимого начального импульса, что не всегда допустимо по условиям прочности. Поэтому соотношения между начальным и конечным объемами рабочей полости, а также между величиной рабочего хода механизма выдвижения и полной длиной выдвижения головной части окончательно установлены опытным путем, как наиболее оптимальные для противотанковых снарядов. При этом обеспечивается достаточно плавный разгон головной части при минимальной массе пороховой навески, минимальное загрязнение стенок воронки и достаточный свободный объем перед воронкой БЧ, необходимый для ее эффективной работы.The device operates as follows. Before or immediately after the launch of the projectile, a signal is given to extend the head of the latter. The gas generator 6 is triggered, the working cavity 8 is filled with hot gas, the head part 1 is set in motion. The cuff 7, stretching, first provides a sealing of the working cavity by the amount of the working stroke equal to (0.15-0.25) L, and then breaks away from the warhead funnel, is compressed to its original state and thereby provides a quick release of pressure from the working cavity. Through the drainage holes 9, the gas is discharged into the atmosphere. Next, the head part moves by inertia over the entire extension length L and is fixed in the final position. It is known that powder deposits are mainly formed when the gas is cooled and its pressure decreases, and various gaseous fractions condense on unburned particles of gunpowder and nearby surfaces. In the proposed device, the final volume of the working cavity is 2-2.5 of the initial volume V ₀ , i.e. when doing useful work, incomplete expansion of the gas occurs. Therefore, based on gas laws, at the time of cutting off the pressure in the working cavity by depressurizing it, the gas has a significant temperature and pressure, therefore, soot has not yet formed on the walls of the warhead funnel. And after depressurization of the working cavity, almost the entire mass of powder gas leaves the latter in the heated state, expands and cools outside the walls of the working cavity, i.e. mostly outside the walls of the warhead funnel. Breaking out of the working cavity under pressure, the gas carries into the atmosphere unburned particles of a powder charge, possibly fragments from the structural elements of a gas generator with an electric igniter. Self-drainage of the cavity of the warhead funnel takes place. During the flight of the projectile through the drainage holes 9 located in the front and rear of the pipe 4, along the cylindrical generators, i.e. one above the other, under the influence of the oncoming air flow, additional ventilation and cleaning of the cavity of the warhead funnel takes place. The free volume in front of the warhead funnel, necessary for the latter to work effectively, directly depends on the ratio of the magnitude of the stroke of the extension mechanism and the total extension length of the head. The smaller this ratio, the greater the free volume, but there must be more overload when the extension mechanism is triggered, in order to obtain the necessary initial impulse, which is not always permissible under the strength conditions. Therefore, the relationship between the initial and final volumes of the working cavity, as well as between the magnitude of the working stroke of the extension mechanism and the full extension length of the head part, have been finally established empirically as the most optimal for anti-tank shells. This ensures a fairly smooth acceleration of the head with a minimum weight of the powder suspension, minimal contamination of the walls of the funnel and sufficient free volume in front of the warhead funnel, necessary for its effective operation.

Таким образом, данное техническое решение позволяет усовершенствовать конструкцию прототипа в части повышения надежности и стабильности характеристик БЧ, оптимизировать массо-габаритные характеристики снаряда изменяемой геометрии. Thus, this technical solution allows to improve the design of the prototype in terms of increasing the reliability and stability of the warhead characteristics, to optimize the mass-dimensional characteristics of the projectile of variable geometry.

Источники информации
[1] Заявка ФРГ 2829002 МКИ F 42 B 13/50 от 29.03.84. Боевая головка ступенчатого действия - аналог.Sources of information
[1] Application Germany 2829002 MKI F 42 B 13/50 of 03/29/84. Step warhead - analogue.

[2] Патент России 2084809 МПК⁶ F 42 B 12/18 от 12.09.94. Управляемый снаряд - прототип.[2] Patent of Russia 2084809 IPC ⁶ F 42 B 12/18 from 09/12/94. Guided missile - prototype.

Claims

Guided projectile containing a cumulative warhead (warhead) and a movable warhead with a guide tube fixed with the ability to move and fix relative to the warhead body, a head extension mechanism having a gas generator with an electric igniter and a corrugated cuff with a conical outer generatrix mounted on the rear end of the head parts made in the form of a truncated cone and forming a working cavity with a warhead funnel, characterized in that dr push holes, the extension mechanism is configured to cut off the gas pressure after the end of the working stroke by depressurizing the working cavity due to drainage holes, and the working stroke is 0.15-0.25 of the total amount of extension of the head part, and the final volume of the working cavity is at the end of the working stroke is 2-2.5 of the initial volume.