RU2338150C1 - Birotating jet shell - Google Patents
Birotating jet shell Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338150C1 RU2338150C1 RU2007115318/02A RU2007115318A RU2338150C1 RU 2338150 C1 RU2338150 C1 RU 2338150C1 RU 2007115318/02 A RU2007115318/02 A RU 2007115318/02A RU 2007115318 A RU2007115318 A RU 2007115318A RU 2338150 C1 RU2338150 C1 RU 2338150C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- combustion chamber
- projectile
- rotor
- compressor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам ведения боя, охраны и обороны границы, борьбы с террористами. Разработана конструкция оружия для установки на мобильной установке с целью дистанционного управления стрельбой при штурме бетонированных или бронированных сооружений.The invention relates to military equipment, in particular to means of warfare, border protection and defense, and the fight against terrorists. A weapon design has been developed for installation on a mobile installation for the purpose of remote control of fire during the assault on concrete or armored structures.
Известны реактивные снаряды по патенту РФ №2272984, содержащие корпус, взрывное устройство и двигатель, работающий на твердом топливе.Known rockets according to the patent of Russian Federation No. 2272984, containing a housing, an explosive device and a solid fuel engine.
Недостатком снаряда является низкая эффективность твердотопливных двигателей.The disadvantage of the projectile is the low efficiency of solid propellant engines.
Известны реактивные снаряды, которые содержат осесимметричный корпус, взрывное устройство, емкость с твердым топливом и реактивный двигатель, работающий на твердом топливе, систему управления и аэродинамические рули, закрепленные на корпусе снаружи, см. сайт Интернет http://rbase.new-factoria.ru. Приложение 1, прототип.Missiles are known that contain an axisymmetric body, an explosive device, a solid fuel tank and a solid fuel rocket engine, a control system and aerodynamic control wheels mounted on the body from the outside, see the Internet site http: //rbase.new-factoria. ru.
Недостатки: ограниченная дальность полета, низкая точность попадания, большое аэродинамическое сопротивление аэродинамических рулей и большие габариты и вес снаряда при относительно малом взрывном устройстве, низкая скорость полета снаряда, обусловленные применением твердого топлива, имеющего более низкие энергетические свойства по сравнению с жидким топливом.Disadvantages: limited flight range, low hit accuracy, high aerodynamic drag of the aerodynamic rudders and the large dimensions and weight of the projectile with a relatively small explosive device, low projectile speed due to the use of solid fuel having lower energy properties compared to liquid fuel.
Задача создания изобретения - повышение скорости полета снаряда, точности и дальности стрельбы, уменьшение веса и габаритов снаряда при определенной мощности взрывного устройства и дальности полета снаряда.The objective of the invention is to increase the projectile flight speed, accuracy and firing range, reducing the weight and dimensions of the projectile with a certain explosive device power and projectile range.
Решение указанной задачи достигнуто в биротативном реактивном снаряде, включающем органы управления курсом движения снаряда по углам тангажа, рыскания и крена, корпус осесимметричной формы, выполненный из вращающейся и невращающейся частей, внутри которого установлено взрывное устройство, приборы системы управления, приводы органов управления курсом движения снаряда по углам тангажа, рыскания и крена, бак с топливом, биротативный газотурбинный двигатель с реактивным соплом, работающий на жидком топливе и содержащий воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания и турбину, образующие внутренний и внешний роторы, разделенные подшипниковыми опорами, при этом ротор компрессора и рабочее колесо турбины образуют внутренний ротор, а воздухозаборник, статор компрессора и камера сгорания образуют внешний ротор, который жестко соединен с вращающейся частью корпуса, бак с топливом соединен топливопроводом, в котором установлен топливный насос с приводом насоса, с камерой сгорания, а реактивное сопло выполнено как невращающаяся часть снаряда и установлено на подшипниковых опорах между внутренним и внешним роторами, при этом органы управления курсом выполнены в виде четырех поворотных аэродинамических рулей, установленных на внешней поверхности невращающейся части корпуса, а приборы системы управления установлены в приборном контейнере, соединенном с невращающейся частью снаряда. Снаряд может быть снабжен контроллером двигателя и бортовым компьютером, при этом привод насоса соединен с контроллером двигателя, который соединен с бортовым компьютером. Снаряд может быть снабжен подключенными к бортовому компьютеру приемно-передающим устройством с антенной и приемником системы глобального позиционирования, при этом приемник системы глобального позиционирования подключен к антенне. Снаряд может быть снабжен подключенным к бортовому компьютеру контроллером взрывателя, при этом взрывное устройство также подключено к бортовому компьютеру.The solution to this problem was achieved in a biotational missile, including controls for the course of the projectile along the pitch, yaw and roll angles, an axisymmetric body made of rotating and non-rotating parts, inside of which an explosive device, control system devices, and actuators of the projectile’s course are installed in the angles of pitch, yaw and roll, fuel tank, a bi-jet gas turbine engine with a jet nozzle running on liquid fuel and containing an air intake, A compressor, a combustion chamber and a turbine forming internal and external rotors separated by bearing bearings, while the compressor rotor and the turbine impeller form an internal rotor, and the air intake, compressor stator and combustion chamber form an external rotor that is rigidly connected to the rotating part of the housing, the tank connected to the fuel with a fuel line in which a fuel pump with a pump drive is installed, with a combustion chamber, and the jet nozzle is made as a non-rotating part of the projectile and is mounted on bearing bearings ah between the inner and outer rotors, the rate controls are made in the form of four rotary aerodynamic control surfaces mounted on the outer surface of the non-rotating housing part, and the control system devices are installed in the instrument container connected to a nonrotating part of the projectile. The projectile can be equipped with an engine controller and an on-board computer, while the pump drive is connected to an engine controller, which is connected to the on-board computer. The projectile can be equipped with a transmitter and receiver connected to the on-board computer with an antenna and a receiver of the global positioning system, while the receiver of the global positioning system is connected to the antenna. The projectile can be equipped with a fuse controller connected to the on-board computer, while the explosive device is also connected to the on-board computer.
Проведенные патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.Patent studies have shown that the proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1...11, где:The invention is illustrated in figure 1 ... 11, where:
на фиг.1 приведена принципиальная схема простейшего варианта снаряда,figure 1 shows a schematic diagram of the simplest version of the projectile,
на фиг.2 приведен разрез по А-А,figure 2 shows a section along aa
на фиг.3 приведен разрез Б-Б,figure 3 shows a section bB,
на фиг.4...6 приведены схемы системы управления,figure 4 ... 6 shows a diagram of a control system,
на фиг.7 приведена схема снаряда с системой глобального позиционирования,Fig.7 shows a diagram of a projectile with a global positioning system,
на фиг.8 приведена схема с контролируемым подрывом взрывного устройства,on Fig shows a diagram with a controlled detonation of an explosive device,
на фиг.9 приведена схема снаряда с системой глобального позиционирования,figure 9 shows a diagram of a projectile with a global positioning system,
на фиг.10 приведена схема управления по углу тангажа,figure 10 shows the control circuit for the pitch angle,
на фиг.11 приведена схема управления по углу рыскания.figure 11 shows the control circuit for the yaw angle.
Снаряд (фиг.1) содержит осесимметричный корпус, состоящий из двух частей: вращающейся части корпуса 1 и невращающейся части корпуса 2. Внутри вращающейся части корпуса 1 установлены взрывное устройство 3 и топливный бак 4. Предпочтительно взрывное устройство 3 и топливный бак 4 выполнить тороидальной формы для динамической балансировки снаряда в процессе вращения при полете и по мере расходования топлива.The projectile (Fig. 1) contains an axisymmetric body consisting of two parts: a rotating part of the
Также внутри вращающейся части корпуса 1 установлен газотурбинный двигатель 5, работающий на жидком топливе. Снаряд имеет систему управления 6, установленную внутри невращающейся части корпуса 2, что позволяет избежать больших нагрузок центробежных сил на приборы и датчики.Also inside the rotating part of the
Газотурбинный двигатель 5 состоит из воздухозаборника 7, компрессора 8, состоящего в свою очередь из статора компрессора 9 и внутреннего ротора 10, камеры сгорания 11, к которой подключен топливопровод 12 с топливным насосом 13, имеющим привод насоса 14. За камерой сгорания 11 установлена турбина 15, содержащая сопловой аппарат 16 и рабочее колесо турбины 17. На выходе турбины 15 установлено реактивное сопло 18. Реактивное сопло 18 содержит внутреннюю часть реактивного сопла 19 и внешнюю часть реактивного сопла 20. Реактивное сопло 18 выполнено отдельно от газотурбинного двигателя 5 и установлено относительно вращающейся части двигателя 5 на опорах сопла 21, например подшипниках качения или скольжения, с возможностью поворота относительно них. При этом в полете реактивное сопло 18 не вращается, а все остальные узлы газотурбинного двигателя 5 и вращающаяся часть корпуса 1 вращаются.The
На валу 22 установлены все узлы внутреннего ротора 23, а именно ротор компрессора 10 и рабочее колесо турбины 17. Все остальные узлы газотурбинного двигателя 5 образуют внешний ротор, в который входят сверхзвуковой воздухозаборник 7, статор компрессора 9 и камера сгорания 11.On the shaft 22 are installed all the nodes of the internal rotor 23, namely the
Система управления 6 находится в контейнере, закрепленном в реактивном сопле 18, т.е. не вращается в полете, что уменьшает нагрузку на датчики и приборы системы управления.The
Вал двигателя 22 с установленным на нем ротором компрессора 10 и ротором турбины 17 образует внутренний ротор газотурбинного двигателя 23, а статор компрессора 9, камера сгорания 11 и сопловой аппарат турбины 6 образуют внешний ротор газотурбинного двигателя, вращающийся в полете в другую сторону, т.е. газотурбинный двигатель 5 выполнен по биротативной схеме. Между этими роторами установлены опоры двигателя 24 (фиг.1).The shaft of the engine 22 with the
На внешней поверхности невращающейся части корпуса 2 (фиг.1, 2 и 3) установлено четыре аэродинамических руля 25 с приводами рулей 26. Приводы рулей 26 соединены с системой управления 6 и позволяют управлять движением снаряда по углам тангажа - α, рыскания - β и крена - γ.Four
Внешний ротор жестко соединен с корпусом 2 и вращается в полете на опорах двигателя 24 в сторону, противоположную вращению внутреннего ротора 23, т.е. газотурбинный двигатель и весь снаряд выполнены по биротативной схеме, которая дает значительные преимущества, описанные ниже.The external rotor is rigidly connected to the
К топливному насосу 13 подстыкован привод насоса 14, который подсоединен к системе управления 6 (фиг.2). Система управления 6 (фиг.4...6) содержит бортовой компьютер 27, к которому подключены акселерометр 28 и магнетометр 29, для измерения углов ориентации снаряда в полете. Все связи между электронными приборами и датчиками выполнены проводными каналами связи 30.To the
К бортовому компьютеру 27 может быть подсоединено приемно-передающее устройство 31 (фиг.5), к которому подсоединена антенна 32. Антенна 32 имеет кольцевую форму, а участок неподвижного корпуса 2 в районе расположения антенны 32 выполнен радиопрозрачным. Внутри неподвижной части корпуса 2 может быть установлено приемное устройство системы глобального позиционирования 33 (фиг.4), которое также подключено к бортовому компьютеру 27 и к антенне 32. Все соединения выполнены проводными связями 30. В систему входят спутники 33, связанные с антенной 32 по радиоканалам.To the on-
Возможно применение схемы (фиг.9) подрыва с контроллером взрывателя 34, подключенным к бортовому компьютеру 27 и к взрывному устройству 3.Perhaps the use of the circuit (Fig.9) undermining with the controller of the
На фиг.10 и 11 приведена схема полета снаряда по траектории 35, при этом на фиг.10 приведена схема управления по углу тангажа α, а на фиг.11 - по углу рыскания - β. Управление по углам крена (вращение) γ на фиг.1...11 не приведено.Figure 10 and 11 shows a diagram of the flight of the projectile along
При применении снаряда в оперативную память бортового компьютера 27 вводят исходные данные полета. Снаряд стартует с пусковой установки, для этого запускают газотурбинный двигатель 5, при этом бортовой компьютер 27 подает команду на привод насоса 14 и на топливный насос 13. Топливо подается из топливного бака 4 в камеру сгорания 11, где воспламеняется при помощи электрозапальника (на фиг.1...11 не показан). Продукты сгорания приводят в действие рабочее колесо турбины 17, которое раскручивает через вал 22 внутренний ротор 23. Внешний ротор начинает вращаться в другую сторону, т.е. вращающаяся часть корпуса 1 вращается в полете, что обеспечивает стабилизацию снаряда и повышает точность стрельбы. При вращении центробежные силы прижимают топливо к внешним стенкам топливного бака и создают давление на входе в топливный насос без системы наддува. Кроме того, по мере расходования топлива не нарушается балансировка снаряда. Применение жидкого топлива, а также кислорода атмосферного воздуха позволяет получить преимущество в дальности полета по сравнению с твердотопливными реактивными снарядами, т.к. теплотворная способность жидкого топлива больше, чем у твердого в 3...4 раза, а окислитель в форме кислорода воздуха берется из атмосферы.When using a projectile in the operational memory of the on-
При полете приемник системы глобального позиционирования 33 (системы ГЛОНАС или GPS) принимает сигнал с трех спутников системы по радиоканалам и определяет собственные координаты. Используя заложенную программу посредством воздействия бортового компьютера 27 на привод насоса 14 и далее на топливный насос 13, можно уменьшить или увеличить тягу газотурбинного двигателя 5 и тем самым изменить траекторию полета снаряда от точки старта «А» до цели «Б» по дальности.During the flight, the receiver of the global positioning system 33 (GLONAS or GPS systems) receives a signal from three satellites of the system via radio channels and determines its own coordinates. Using the program in place by means of the on-
По команде с бортового компьютера 27, переданной на контроллер подрыва 34 (фиг.9), взрывное устройство 3 может быть взорвано, например, в полете.On command from the on-
Управление углами тангажа, рыскания и крена осуществляется согласно фиг.10 и 11 посредством поворота конического обтекателя реактивного сопла 25. Исходные данные об угловой ориентации снаряда постоянно контролируют акселерометр 28 и магнетометр 29. Магнетометр 29 определяет азимут движения снаряда, а акселерометр 28 - его отклонение от направления вектора тяжести. Размещение этих датчиков в невращающейся части корпуса 2 исключает влияние центробежных сил на показания датчиков.The pitch, yaw and roll angles are controlled according to FIGS. 10 and 11 by rotating the conical fairing of the
Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:
- повысить скорость снаряда в 2 раза, т.к. относительная скорость вращения роторов равна сумме скоростей их вращения, уменьшить габариты устройства в 2 раза по сравнению с обычной схемой, уменьшить центробежные нагрузки на узлы и детали в 4 раза;- increase the speed of the projectile by 2 times, because the relative speed of rotation of the rotors is equal to the sum of the speeds of their rotation, to reduce the dimensions of the device by 2 times compared with the usual scheme, to reduce centrifugal loads on the nodes and parts by 4 times;
- повысить мощность и КПД газотурбинного двигателя при меньших габаритах, обеспечить хорошую стабилизацию снаряда в полете из-за его вращения с огромной угловой скоростью;- to increase the power and efficiency of the gas turbine engine with smaller dimensions, to ensure good stabilization of the projectile in flight due to its rotation with a huge angular velocity;
- уменьшить нагрузки на приборы и датчики системы управления снаряда, стабилизировать положение снаряда в полете;- reduce the load on the instruments and sensors of the projectile control system, stabilize the position of the projectile in flight;
- улучшить управляемость снарядом в полете.- improve the handling of the projectile in flight.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007115318/02A RU2338150C1 (en) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Birotating jet shell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007115318/02A RU2338150C1 (en) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Birotating jet shell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2338150C1 true RU2338150C1 (en) | 2008-11-10 |
Family
ID=40230384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007115318/02A RU2338150C1 (en) | 2007-04-23 | 2007-04-23 | Birotating jet shell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2338150C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472098C1 (en) * | 2011-04-27 | 2013-01-10 | Николай Евгеньевич Староверов | Staroverov's splinter projectile (versions) and device to this end (versions) |
RU2627334C1 (en) * | 2016-08-24 | 2017-08-07 | Акционерное общество "Московское конструкторское бюро "Компас" | Autonomous jet projectile control unit |
-
2007
- 2007-04-23 RU RU2007115318/02A patent/RU2338150C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2472098C1 (en) * | 2011-04-27 | 2013-01-10 | Николай Евгеньевич Староверов | Staroverov's splinter projectile (versions) and device to this end (versions) |
RU2627334C1 (en) * | 2016-08-24 | 2017-08-07 | Акционерное общество "Московское конструкторское бюро "Компас" | Autonomous jet projectile control unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6845714B1 (en) | On-board power generation system for a guided projectile | |
RU2352892C2 (en) | Cruise missile | |
RU2338150C1 (en) | Birotating jet shell | |
RU2347178C1 (en) | Air bomb | |
US8975565B2 (en) | Integrated propulsion and attitude control system from a common pressure vessel for an interceptor | |
RU2350893C2 (en) | Supersonic jet shell | |
RU2338151C1 (en) | Supersonic birotating jet shell | |
RU2345317C1 (en) | Aviation torpedo | |
RU2342628C1 (en) | Supersonic jet shell | |
RU2477445C1 (en) | Antiaircraft missile | |
RU2345315C1 (en) | Subsonic jet shell | |
RU2348895C2 (en) | Combined missile | |
RU2484418C1 (en) | Ground-to-air missile | |
RU2502042C1 (en) | Guided jet projectile | |
RU2345316C1 (en) | Aviation torpedo | |
RU2348894C1 (en) | Supersonic missile | |
RU2477448C1 (en) | Universal torpedo | |
RU2347179C1 (en) | Air bomb with birotary gas turbine engine | |
RU2480706C2 (en) | Nuclear bomb | |
RU2627334C1 (en) | Autonomous jet projectile control unit | |
RU2351888C1 (en) | Cruise missile | |
RU2544446C1 (en) | Rolling cruise missile | |
RU2164657C1 (en) | Guided missile | |
RU2709121C1 (en) | Jet projectile control unit | |
RU2544447C1 (en) | Flight method of rolling missile |