RU2247310C1 - Method for launching of guided missile and complex of armament for its realization - Google Patents
Method for launching of guided missile and complex of armament for its realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247310C1 RU2247310C1 RU2004101456/02A RU2004101456A RU2247310C1 RU 2247310 C1 RU2247310 C1 RU 2247310C1 RU 2004101456/02 A RU2004101456/02 A RU 2004101456/02A RU 2004101456 A RU2004101456 A RU 2004101456A RU 2247310 C1 RU2247310 C1 RU 2247310C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- engine
- fuel
- igniter
- combustion products
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к военной технике, а именно к способам запуска реактивных снарядов артиллерийских и ракетных комплексов вооружения.The invention relates to military equipment, and in particular to methods of launching rockets of artillery and missile systems of weapons.
Известен способ запуска реактивного снаряда, принятый за прототип [1], включающий выброс снаряда из пусковой трубы и последующее включение его ракетного двигателя путем термогазодинамического воздействия продуктов сгорания воспламенителя на вкладной заряд твердого топлива. Термогазодинамическое воздействие продуктов сгорания воспламенителя на заряд твердого топлива осуществляют после исключения зазора между зарядом твердого топлива и камерой сгорания ракетного двигателя в направлении результирующей силы термогазодинамического воздействия продуктов сгорания. Это позволяет исключить разрушение заряда в момент включения двигателя и повысить надежность комплекса.A known method of launching a rocket, adopted as a prototype [1], including the ejection of a projectile from the launch tube and the subsequent inclusion of its rocket engine by thermogasdynamic effects of the products of ignition of the igniter on the charge of solid fuel. The thermogasdynamic effect of the igniter combustion products on the solid fuel charge is carried out after eliminating the gap between the solid fuel charge and the combustion chamber of the rocket engine in the direction of the resulting thermogasdynamic force of the combustion products. This eliminates the destruction of charge at the time of engine start and improves the reliability of the complex.
Однако применение способа возможно только для снарядов с головкой самонаведения, в ракетном двигателе которых используется заряд торцевого горения и воспламенитель, расположенный в центральном сопле двигателя, что позволяет снизить ударные нагрузки на узлы снаряда в широком температурном диапазоне применения. В комплексах вооружения с командной системой управления с оптическими каналами связи, в которых снаряд всегда должен находиться на линии визирования цели, применение данного способа не представляется возможным, так как при центральном расположении сопла ракетного двигателя продукты сгорания заряда выбрасываются на линию визирования и ослабляют прохождение команд системы управления. При этом с увеличением дальности ослабление сигнала увеличивается, что приводит к потере управления. Повышение дальности за счет применения заряда торцевого горения при центральном расположении сопла ракетного двигателя приводит к необходимости увеличения массы воспламенителя, который, как правило, имеет оптически непрозрачные продукты сгорания. В результате в момент включения двигателя может произойти ослабление сигнала системы управления ниже минимально допустимого уровня, что также приводит к потере управления. Нормальное функционирование системы управления может быть обеспечено за счет выполнения двигателя с боковыми наклонными соплами, удаленными от приемника излучения.However, the application of the method is possible only for shells with a homing head, in the rocket engine of which a face combustion charge and an igniter are used, which is located in the central nozzle of the engine, which makes it possible to reduce shock loads on the projectile nodes in a wide temperature range of application. In weapon systems with a command control system with optical communication channels, in which the projectile should always be on the line of sight of the target, the application of this method is not possible, since with a central location of the nozzle of the rocket engine, the products of charge combustion are ejected onto the line of sight and weaken the passage of system commands management. At the same time, with increasing range, the signal attenuation increases, which leads to loss of control. The increase in range due to the use of the end-combustion charge at the central location of the nozzle of the rocket engine leads to the need to increase the mass of the igniter, which, as a rule, has optically opaque combustion products. As a result, at the moment the engine is turned on, the control system signal may weaken below the minimum acceptable level, which also leads to loss of control. Normal operation of the control system can be ensured by performing an engine with side inclined nozzles remote from the radiation receiver.
Способ реализуется комплексом вооружения [1], включающим пусковую трубу, установленный в ней со средством метания снаряд с ракетным двигателем, снабженным вкладным зарядом твердого топлива, воспламенителем и устройством запуска ракетного двигателя. Двигатель с вкладным зарядом торцевого горения, имея максимально возможный коэффициент объемного заполнения, обеспечивает реактивному снаряду максимальную дальность полета. Однако при горении заряда открывается внутренняя поверхность бронепокрытия, с которой начинается интенсивное выделение оптически непрозрачных продуктов разложения бронепокрытия. В результате происходит значительное ослабление сигнала в оптической линии связи “комплекс - снаряд”. Применение в заряде торцевого горения медленно горящих топлив с оптически прозрачными продуктами сгорания не обеспечивает требуемой тяги двигателя, а сопловое расположение воспламенительного устройства не обеспечивает надежное воспламенение торцевого заряда, так как время пребывания продуктов сгорания воспламенителя в камере сгорания двигателя меньше времени, требуемого для прогрева топлива на необходимую толщину, при которой обеспечивается его устойчивое горение.The method is implemented by an armament complex [1], including a launch tube installed in it with a throwing means a projectile with a rocket engine equipped with an auxiliary charge of solid fuel, an igniter and a rocket engine start device. An engine with a plug-in end-combustion charge, having the highest possible volumetric filling coefficient, provides a maximum projectile range to a missile. However, when the charge is burning, the inner surface of the armor coating opens, with which the intensive release of optically opaque decomposition products of the armor coating begins. As a result, there is a significant attenuation of the signal in the optical complex-projectile communication line. The use of slowly burning fuels with optically transparent combustion products in the end-combustion charge does not provide the required engine thrust, and the nozzle arrangement of the igniter device does not provide reliable ignition of the end-charge, since the residence time of the igniter combustion products in the engine combustion chamber is less than the time required to warm the fuel by the required thickness, which ensures its stable combustion.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности комплекса с оптическими каналами управления снарядом в широком температурном диапазоне применения.The objective of the invention is to increase the reliability of the complex with optical control channels of the projectile in a wide temperature range of application.
Решение поставленной задачи достигается способом запуска управляемого реактивного снаряда, включающим выстреливание снаряда из пусковой трубы и последующее включение ракетного двигателя путем термогазодинамического воздействия продуктами сгорания воспламенителя на вкладной заряд твердого топлива, в котором при включении двигателя воздействию продуктами сгорания воспламенителя подвергают только часть торцевой поверхности заряда, которую ограничивают сообщенной с камерой сгорания двигателя полостью, воздействие производят посредством термогазодинамических струй, направленных под углом к торцевой поверхности заряда, и время воздействия обеспечивают из условияThe solution to this problem is achieved by the method of launching a guided missile, including firing a projectile from the launch tube and then turning on the rocket engine by thermo-gasdynamic action of the igniter combustion products on the solid fuel input charge, in which when the engine is turned on, only part of the charge end surface is exposed to the ignition products, which limit the cavity communicated with the combustion chamber of the engine; by means of thermogasdynamic jets directed at an angle to the end surface of the charge, and the exposure time is ensured from the condition
гдеWhere
τ - время воздействия на поверхность заряда;τ is the time of exposure to the surface of the charge;
λ - коэффициент теплопроводности топлива;λ is the thermal conductivity of the fuel;
с - удельная теплоемкость топлива;C is the specific heat of fuel;
ρ - плотность топлива;ρ is the fuel density;
u - скорость горения топлива,u is the burning rate of the fuel,
при этом продукты сгорания с торцевой поверхности заряда перемещают вдоль оси заряда и разворачивают перед входом в сопловой блок двигателя, одновременно перепуская их в радиальном и тангенциальном направлении.while the combustion products from the end surface of the charge are moved along the axis of the charge and deployed before entering the nozzle block of the engine, while simultaneously passing them in the radial and tangential directions.
Предлагаемый способ реализуется комплексом вооружения, включающим пусковую трубу с размещенным в ней управляемым снарядом со средством метания и ракетным двигателем, содержащим вкладной заряд твердого топлива, воспламенитель и устройство запуска, в котором заряд твердого топлива выполнен в виде цилиндрической канальной шашки с частично бронированной наружной поверхностью и наклонными продольными пазами, выполненными на наружной поверхности у переднего торца, при этом между задним торцом заряда и камерой сгорания выполнена сообщающаяся с ней симметричная полость, в которую из камеры высокого давления, образованной у заднего торца заряда и содержащей воспламенитель, выведены под углом к торцевой поверхности заряда газоводные каналы, а сопла двигателя размещены в продольных пазах заряда твердого топлива.The proposed method is implemented by an armament complex, including a launch tube with a guided projectile with a throwing means and a rocket engine containing a solid solid fuel charge, an igniter and a launch device, in which the solid fuel charge is made in the form of a cylindrical channel checker with a partially armored outer surface and inclined longitudinal grooves made on the outer surface at the front end, while between the rear end of the charge and the combustion chamber is made communicating The symmetrical cavity with it, into which gas-water channels are led out at an angle to the end surface of the charge from the high-pressure chamber formed at the rear end of the charge and containing the igniter, and the engine nozzles are placed in the longitudinal grooves of the solid fuel charge.
При термогазодинамическом воздействии продуктов сгорания воспламенителя на часть поверхности заряда твердого топлива в ограниченной полости, сообщающейся с камерой сгорания двигателя, струями, направленными под углом к торцевой поверхности заряда, обеспечивается безэрозионный режим горения заряда, тем самым исключается нерасчетное произвольное увеличение давления в камере сгорания двигателя в момент его включения, вызываемое эффектом эрозионного горения топлива, который возникает при воздействии на продольную образующую заряда. Время воздействия , установленное расчетно-экспериментальным путем, является оптимальным временем воздействия, в течении которого формируется достаточная для устойчивого горения топлива глубина прогретого слоя, что повышает надежность воспламенения заряда. В следствии того, что продукты сгорания с поверхности, подвергаемой воздействию струй, перемещают вдоль оси заряда и перед входом в сопловой блок двигателя разворачивают, перепуская их одновременно в радиальном и тангенциальном направлении, а сопла двигателя размещены в продольных пазах заряда, реализуется турбулентный режим течения высокотемпературных продуктов сгорания у поверхности топлива, что значительно повышает надежность воспламенения заряда при отрицательных температурах и позволяет вскрывать заглушки соплового блока до момента воспламенения всей поверхности заряда твердого топлива, что дает возможность снизить внешнетраекторные возмущения снаряда в момент включения двигателя и повысить тем самым точность стрельбы.When thermogasdynamic effects of the igniter combustion products on a part of the surface of the solid fuel charge in a limited cavity communicating with the engine combustion chamber, by jets directed at an angle to the end surface of the charge, the erosion-free mode of combustion of the charge is ensured, thereby eliminating an uncalculated arbitrary increase in pressure in the combustion chamber of the engine in the moment of its inclusion, caused by the effect of erosive combustion of fuel, which occurs when a longitudinal generatrix of a charge is exposed. Exposure time established by calculation and experimental means is the optimal exposure time, during which the depth of the heated layer sufficient for stable combustion of the fuel is formed, which increases the reliability of the ignition of the charge. Due to the fact that the combustion products from the surface exposed to the jets are moved along the axis of the charge and deployed before entering the nozzle block of the engine, passing them simultaneously in the radial and tangential directions, and the nozzles of the engine are placed in the longitudinal grooves of the charge, a turbulent flow regime of high temperature combustion products near the fuel surface, which significantly increases the reliability of ignition of the charge at low temperatures and allows you to open the nozzle block plugs up to m The ignition of the entire surface of the charge of solid fuel, which makes it possible to reduce the external trajectory perturbations of the projectile at the time of engine start and thereby increase the accuracy of firing.
Выполнение заряда твердого топлива в виде цилиндрической канальной шашки с частично бронированной наружной поверхностью и наклонными продольными пазами на наружной поверхности у переднего торца обеспечивает развитую поверхность горения, и, как следствие, возможность использования медленногорящих топлив с оптически прозрачными продуктами сгорания. Кроме того, за счет частичного бронирования наружной поверхности и наличия продольных пазов обеспечивается оптимальный режим изменения тяги двигателя по времени.The implementation of the charge of solid fuel in the form of a cylindrical channel block with a partially armored outer surface and inclined longitudinal grooves on the outer surface at the front end provides a developed combustion surface, and, as a result, the possibility of using slow-burning fuels with optically transparent combustion products. In addition, due to partial reservation of the outer surface and the presence of longitudinal grooves, an optimal mode of change in engine thrust over time is ensured.
Размещение воспламенителя в камере высокого давления исключает влияние на него процессов, проходящих в камере сгорания двигателя, и дополнительно повышает надежность воспламенения заряда.The placement of the igniter in the high-pressure chamber eliminates the influence of processes taking place in the combustion chamber of the engine on it, and further increases the reliability of the ignition of the charge.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами. На фиг.1, 2 представлены схемы, поясняющие способ запуска и конструкцию снаряда и двигателя, реализующих указанный способ.The invention is illustrated by drawings. Figure 1, 2 presents a diagram explaining the method of starting and the design of the projectile and engine that implements the specified method.
Управляемый снаряд 3 состоит из основных функциональных блоков и ракетного двигателя (фиг.2), содержащего камеру сгорания 8, сопловой блок 9 с герметизирующими заглушками. В камере сгорания размещен заряд твердого ракетного топлива 10, выполненный в виде цилиндрической канальной шашки с частично бронированной наружной поверхностью 11 и наклонными продольными пазами 12, выполненными на наружной поверхности у переднего торца 13. Между задним торцом заряда 10 и камерой сгорания выполнена симметричная полость 14, сообщающаяся с камерой сгорания. В полость под углом к торцевой поверхности заряда 10 выведены газоводные каналы 15 из камеры высокого давления, образованной у заднего торца заряда. Воспламенение заряда 10 осуществляется воспламенителем 16, помещенным в камеру высокого давления. Зажжение воспламенителя осуществляется электрозапалом 17, размещенным в дне двигателя 18.Guided projectile 3 consists of the main functional blocks and a rocket engine (figure 2) containing a
Предлагаемый способ реализуются следующим образом.The proposed method is implemented as follows.
Реактивный снаряд 3 выбрасывается из пусковой трубы 1 (транспортно-пускового контейнера или ствола артиллерийского орудия), установленной на основании 2 (лафете артиллерийского орудия, башне боевой машины) с помощью метательного заряда 4 или стартового ракетного двигателя, сообщающего снаряду 3 начальную скорость (фиг.1). На траектории 7 включается ракетный двигатель и дополнительно разгоняет снаряд 3, полет которого осуществляется по линии визирования 6 оптического канала системы управления 5. B момент включения двигателя термогазодинамическому воздействию продуктами сгорания воспламенителя 16 подвергают часть поверхности заряда твердого топлива 10 в ограниченной полости 14, сообщающейся с камерой сгорания двигателя 8, при этом воздействие оказывают струями, направленными под углом к торцевой поверхности заряда.Missile 3 is ejected from the launch tube 1 (transport and launch container or the barrel of an artillery gun) installed on the base 2 (gun carriage, turret of the combat vehicle) using a propelling charge 4 or a rocket engine, giving the projectile 3 initial speed (Fig. 1). On the trajectory 7, the rocket engine is turned on and further accelerates the projectile 3, the flight of which is carried out along the line of sight 6 of the optical channel of the control system 5. At the moment the engine is turned on, the part of the surface of the charge of
Продукты сгорания воспламенителя 16 и заряда с поверхности, подвергаемой воздействию струй, перемещают вдоль оси заряда 10 (фиг.2) и перед входом в сопловой блок 9 двигателя разворачивают, перепуская их одновременно в радиальном и тангенциальном направлении. Герметизирующие заглушки соплового блока вскрывают до момента воспламенения всей поверхности заряда твердого топлива.The products of combustion of the
Количество сопел, конструктивные параметры заряда твердого ракетного топлива, воспламенителя и газоводных каналов определяются в каждом конкретном случае расчетным путем и уточняются в результате экспериментальной отработки снаряда.The number of nozzles, the design parameters of the charge of solid rocket fuel, an igniter and gas ducts are determined in each case by calculation and are specified as a result of experimental testing of the projectile.
Таким образом, предложенный способ запуска управляемого снаряда и комплекс вооружения для его реализации позволяет повысить надежность комплексов вооружения с оптическими каналами управления в широком температурном диапазоне применения.Thus, the proposed method for launching a guided projectile and an armament complex for its implementation allows to increase the reliability of armament complexes with optical control channels in a wide temperature range of application.
Источники информацииSources of information
1. Патент RU №2167385 от 06.03.2000 г. Опубликован 20.05.2001 г., бюл. №14 - прототип.1. Patent RU No. 2167385 dated March 6, 2000; Published on May 20, 2001, bull. No. 14 is a prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101456/02A RU2247310C1 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Method for launching of guided missile and complex of armament for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101456/02A RU2247310C1 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Method for launching of guided missile and complex of armament for its realization |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2247310C1 true RU2247310C1 (en) | 2005-02-27 |
Family
ID=35286349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004101456/02A RU2247310C1 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Method for launching of guided missile and complex of armament for its realization |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247310C1 (en) |
-
2004
- 2004-01-19 RU RU2004101456/02A patent/RU2247310C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9273941B2 (en) | Combination gas operated rifle and subsonic cartridge | |
CA1290178C (en) | Armament system | |
US3738219A (en) | Recoilless firearm and cartridge therefor | |
US2500117A (en) | Rocket projectile | |
US7832134B2 (en) | Underwater gun comprising a turbine-based barrel seal | |
RU2079096C1 (en) | Ammunition for barrel systems | |
US5099764A (en) | Propulsion unit fireable from an enclosure | |
US2681619A (en) | Rocket projectile | |
US3638571A (en) | Recoilless practice cartridge | |
US5322002A (en) | Tube launched weapon system | |
US4038903A (en) | Two stage telescoped launcher | |
RU2247310C1 (en) | Method for launching of guided missile and complex of armament for its realization | |
JP2009115403A (en) | Ammunition with speed changing mechanism, and gun using the same | |
US6000340A (en) | Rocket launching system employing thermal-acoustic detection for rocket ignition | |
US3421410A (en) | Missile and hand held launcher | |
US6460446B1 (en) | Sonic rarefaction wave recoilless gun system | |
RU2669242C1 (en) | Device for increasing the rate of throwing shells or bullets | |
RU2117235C1 (en) | Pulse rocket projectile | |
GB1578822A (en) | Missiles | |
GB968130A (en) | Improvements in or relating to an ejectable support for the propellent launching charge of a projectile which is loaded through the muzzle of the launching means | |
KR102302860B1 (en) | Combustion gas recirculation device | |
RU2707625C1 (en) | Sub-caliber cluster rocket shot | |
RU2358231C2 (en) | Method for launching guided projectile and guided projectile for its implementation | |
EP0930994B1 (en) | Rocket launching system employing thermal-acoustic detection for rocket ignition | |
US20060124021A1 (en) | High velocity projectiles |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150903 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180905 Effective date: 20180905 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180905 Effective date: 20210525 |