RU2347179C1 - Air bomb with birotary gas turbine engine - Google Patents

Air bomb with birotary gas turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2347179C1
RU2347179C1 RU2007117297/02A RU2007117297A RU2347179C1 RU 2347179 C1 RU2347179 C1 RU 2347179C1 RU 2007117297/02 A RU2007117297/02 A RU 2007117297/02A RU 2007117297 A RU2007117297 A RU 2007117297A RU 2347179 C1 RU2347179 C1 RU 2347179C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control system
computer
fuel
bomb
gas turbine
Prior art date
Application number
RU2007117297/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007117297A (en
Inventor
Николай Борисович Болотин (RU)
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
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 Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2007117297/02A priority Critical patent/RU2347179C1/en
Publication of RU2007117297A publication Critical patent/RU2007117297A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2347179C1 publication Critical patent/RU2347179C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: weaponry.
SUBSTANCE: invention relates to ammunition used for bombing the ground, water surface and underwater targets. The proposed bomb comprises an axisymmetric body made up of two parts, i.e. a rotary one and a fixed one housing explosive and control system. The body houses also a fuel tank, birotary gas turbine engine running on fluid fuel and incorporating an air intake, compressor, combustion chamber and turbine. Note that the fuel tank is connected, via a fuel line accommodating fuel pump, with the pump drive connected to the control system controller and with the combustion chamber. Note also that the control system comprises built-in computer connected with the control system controller, which is connected in its turn with the adjusting devices. The pump drive is connected to the control system controller connected to the built-in computer. The transceiver with aerial is connected to the built-in computer. The bomb incorporates also the GPRS system receiver connected to both computer and aerial. The fuse controller connected to the explosive can also be connected to the said computer.
EFFECT: higher speed and range, improved accuracy of bombing and expanded performances.
6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам бомбардировки наземных надводных и подводных целей.The invention relates to military equipment, in particular to means for bombing ground surface and underwater targets.

Известна авиационная бомба, содержащая систему управления по патенту РФ на изобретение № 2232973.Known aircraft bomb containing a control system according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2232973.

Недостаток - низкая скорость полета на конечном участке траектории и недостаточная эффективность управления.The disadvantage is the low flight speed in the final section of the trajectory and the insufficient control efficiency.

Известна управляемая авиационная бомба РХ 1400, Германия, сайт Интернет http://base13/glasnet.ru. Эта бомба содержит корпус, внутри которого установлено взрывное устройство, систему управления, стабилизаторы, привода стабилизаторов.Known guided aerial bomb PX 1400, Germany, Internet site http: //base13/glasnet.ru. This bomb contains a housing, inside of which an explosive device, a control system, stabilizers, stabilizer drives are installed.

Недостатки - низкая скорость на последнем участке траектории и очень низкая точность попадания. Вероятность поражения линкора при бомбометании с высоты 7 км составляет 0,13, а при бомбометании с высоты 4…5 км примерно 0,2…0,3, что практически не допустимо из-за большой стоимости бомбы и невозможности бомбардировок с более низких и даже с указанных высот. При бомбардировке с высот 20 км…30 км, бомбардировщик остается практически неуязвимым, но вероятность попадания даже управляемой авиационной бомбы в круг диаметром 1 км равна практически нулю.Disadvantages - low speed in the last section of the trajectory and very low accuracy. The probability of hitting a battleship when bombing from a height of 7 km is 0.13, and when bombing from a height of 4 ... 5 km it is approximately 0.2 ... 0.3, which is practically unacceptable due to the high cost of the bomb and the impossibility of bombing from lower and even from the indicated heights. When bombarded from heights of 20 km ... 30 km, the bomber remains virtually invulnerable, but the probability of even a guided aircraft bomb falling into a circle with a diameter of 1 km is practically zero.

Задача создания изобретения - повышение скорости полета авиационной бомбы, и точности попадания при бомбометании с очень больших высот.The objective of the invention is to increase the flight speed of an aircraft bomb, and the accuracy of impact during bombing from very high altitudes.

Решение указанных задач достигнуто в авиационной бомбе с биротативным газотурбинным двигателем, содержащая корпус осесимметричной формы, выполненный с вращающейся и невращающейся частями, внутри которого установлено взрывное устройство, система управления, топливный бак, биротативный газотурбинный двигатель с внешним и внутренним роторами, работающий на жидком топливе, с воздухозаборником, компрессором, камерой сгорания и турбиной, при этом топливный бак соединен топливопроводом, в котором установлен топливный насос с приводом насоса, соединенным с контроллером управления и с камерой сгорания, а система управления содержит бортовой компьютер, соединенный с контроллером управления. Авиационная бомба снабжена регуляторами, соединенными с контроллером управления. Привод насоса соединен с контроллером управления. Авиационная бомба снабжена приемно-передающим устройством с антенной, подключенной к бортовому компьютеру. Авиационная бомба снабжена приемником системы глобального позиционирования, подключенным к антенне и бортовому компьютеру. Авиационная бомба снабжена контроллером взрывателя, подключенным к бортовому компьютеру и взрывному устройству.The solution of these problems was achieved in an aircraft bomb with a turbotropic gas turbine engine containing an axisymmetric case made with rotating and non-rotating parts, inside of which an explosive device, a control system, a fuel tank, a rotational gas turbine engine with external and internal rotors running on liquid fuel are installed, with an air intake, a compressor, a combustion chamber and a turbine, while the fuel tank is connected by a fuel pipe in which a fuel pump with a pump drive is installed CA connected to the control controller and the combustion chamber, and the control system comprises an on-board computer connected to the control controller. The aerial bomb is equipped with regulators connected to a control controller. The pump drive is connected to a control controller. Aircraft bomb is equipped with a transmitting and receiving device with an antenna connected to the on-board computer. The aerial bomb is equipped with a global positioning system receiver connected to an antenna and an on-board computer. The aircraft bomb is equipped with a fuse controller connected to the on-board computer and the explosive device.

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…6, гдеThe invention is illustrated in figure 1 ... 6, where

на фиг.1 приведена принципиальная схема простейшего варианта авиационной бомбы,figure 1 shows a schematic diagram of the simplest version of an aircraft bomb,

на фиг.2 приведена схема авиационной бомбы с автономным управлением,figure 2 shows a diagram of an aviation bomb with autonomous control,

на фиг.3 приведена радиоуправляемая авиационная бомба,figure 3 shows the radio-controlled aircraft bomb,

на фиг.4 приведена авиационная бомба с управлением при помощи системы глобального позиционирования,figure 4 shows an aerial bomb controlled by a global positioning system,

на фиг.5 приведена авиационная бомба с видеокамерой,figure 5 shows an aircraft bomb with a video camera,

на фиг.6 приведена схема управляемого (бесконтактного) подрыва взрывного устройства авиационной бомбы.figure 6 shows a diagram of a controlled (non-contact) detonation of an explosive device of an aircraft bomb.

Авиационная бомба (фиг.1) содержит осесимметричный корпус 1, содержащий цилиндрическую и коническую части. На цилиндрической части установлены четыре стабилизатора 2, выполненные с возможностью поворота для управления полетом авиационной бомбы. Внутри корпуса 1 установлены взрывное устройство 3 и топливный бак 4. Предпочтительно топливный бак 3 выполнен торроидальной формы.Aircraft bomb (figure 1) contains an axisymmetric body 1 containing a cylindrical and conical part. Four stabilizers 2 are mounted on the cylindrical part, which are rotatable to control the flight of an aircraft bomb. An explosive device 3 and a fuel tank 4 are installed inside the housing 1. Preferably, the fuel tank 3 is made in a toroidal shape.

Также внутри корпуса 1, вдоль его оси в центральной части установлен газотурбинный двигатель 5, работающих на жидком топливе возможно применение сверхзвукового газотурбинного двигателя). Авиационная бомба имеет систему управления, установленную внутри корпуса 1.Also inside the housing 1, along its axis in the central part, a gas turbine engine 5 is installed, operating on liquid fuel, it is possible to use a supersonic gas turbine engine). The aircraft bomb has a control system installed inside the housing 1.

Биротативный газотурбинный двигатель 5 состоит из воздухозаборника 6 с центральным обтекателем конической формы, компрессора 7, состоящего в свою очередь из статора компрессора 8 и ротора компрессора 9, камеры сгорания 10, с форсунками 11, к которым подключен топливопровод 12 с топливным насосом 13, имеющим привод насоса 14. За камерой сгорания 10 установлена турбина 15, содержащая сопловой аппарат 16 и рабочее колесо турбины 17. На выходе турбины 15 установлено реактивное сопло 18. По периферии установлены четыре управляющих сопла 19. На валу 20 установлены все узлы ротора, а именно ротор компрессора 9 и рабочее колесо турбины 17. Все остальные узлы газотурбинного двигателя 4 образуют статор 21, в который входят сверхзвуковой воздухозаборник 6, статор компрессора 8, камера сгорания 10 и сверхзвуковое реактивное сопло 18. Статор двигателя 21 является внешним ротором и вращается в противоположную сторону. Система управления содержит регуляторы 23, к которым подключен контроллер управления 24, который подключен к бортовому компьютеру 25. Контроллер управления 24 также соединен с приводом насоса 14 (фиг.3).The bi-turbine gas turbine engine 5 consists of an air intake 6 with a central cone-shaped fairing, a compressor 7, which in turn consists of a compressor stator 8 and compressor rotor 9, a combustion chamber 10, with nozzles 11 to which a fuel pipe 12 with a fuel pump 13 having a drive is connected pump 14. A turbine 15 is installed behind the combustion chamber 10, comprising a nozzle apparatus 16 and an impeller of the turbine 17. A jet nozzle 18 is installed at the turbine outlet 15. Four control nozzles 19 are installed on the periphery. All the rotor assemblies, namely the compressor rotor 9 and the turbine impeller 17, are provided. All other components of the gas turbine engine 4 form a stator 21, which includes a supersonic air intake 6, a compressor stator 8, a combustion chamber 10, and a supersonic jet nozzle 18. The stator of the engine 21 is external rotor and rotates in the opposite direction. The control system contains controllers 23, to which a control controller 24 is connected, which is connected to the on-board computer 25. The control controller 24 is also connected to the pump drive 14 (Fig. 3).

Система управления содержит акселерометр 26 и магнетометр 27 для измерения углов ориентации снаряда в полете, которые соединены с бортовым компьютером 22. К бортовому компьютеру 25 может быть подсоединено приемно-передающее устройство 28 (фиг.4), к которому подсоединена антенна 29. Антенна 29 имеет кольцевую форму, а участок корпуса 1 в районе расположения антенны 29 выполнен радиопрозрачным. Все соединения выполнены проводными связями 30.The control system includes an accelerometer 26 and a magnetometer 27 for measuring the orientation angle of the projectile in flight, which are connected to the on-board computer 22. To the on-board computer 25 can be connected to the transmitting and receiving device 28 (figure 4), to which the antenna 29 is connected. The antenna 29 has an annular shape, and a section of the housing 1 in the region of the location of the antenna 29 is made transparent. All connections are made by wire ties 30.

Внутри корпуса 1 (фиг.5) может быть установлено приемное устройство системы глобального позиционирования 31, который также подключен к бортовому компьютеру 25 и к антенне 29. В глобальную систему позиционирования (Глонас или ОР8) входят спутники 33, связанные с антенной 29 по радиоканалам 32.Inside the housing 1 (Fig. 5), a receiver of the global positioning system 31 can be installed, which is also connected to the on-board computer 25 and to the antenna 29. The global positioning system (Glonas or OP8) includes satellites 33 connected to the antenna 29 via radio channels 32 .

Для управления может использоваться видеосигнал с видеокамеры 34. Для этого возможна установка во вращающейся части корпуса 1 видеокамеры 34, которая соединена с бортовым компьютером 25 (фиг.6).For control, a video signal from a video camera 34 can be used. For this, it is possible to install a video camera 34 in the rotating part of the housing 1, which is connected to the on-board computer 25 (Fig. 6).

Возможно применение схемы (фиг.1) подрыва с контроллером подрыва 35, подключенным к бортовому компьютеру 25 и к взрывному устройству 4.It is possible to use the scheme (Fig. 1) of a blasting with a blasting controller 35 connected to the on-board computer 25 and to the explosive device 4.

Бомба может быть оборудована стабилизаторами 36, закрепленными на внешней стороне корпуса 1 в его нижней части (фиг.1).The bomb can be equipped with stabilizers 36, mounted on the outside of the housing 1 in its lower part (figure 1).

При применении бомбы в оперативную память бортового компьютера 25 вводят исходные данные полета. Биротативная авиационная бомба сбрасывается с бомбардировщика, потом запускают газотурбинный двигатель 5, при этом бортовой компьютер 25 подает команду на привод насоса 14 и на топливный насос 13. Топливо подается из топливного бака 4 в камеру сгорания 10, где воспламеняется при помощи электрозапальника (на фиг.1…6 не показан). Продукты сгорания приводят в действие рабочее колесо турбины 17, которое раскручивает через вал 20 ротор компрессора 9.When using a bomb in the operational memory of the on-board computer 25 enter the initial flight data. A biotic aviation bomb is dropped from the bomber, then the gas turbine engine 5 is started, and the on-board computer 25 gives a command to drive the pump 14 and to the fuel pump 13. The fuel is supplied from the fuel tank 4 to the combustion chamber 10, where it is ignited using an electric igniter (in FIG. 1 ... 6 not shown). The combustion products drive the impeller of the turbine 17, which spins the rotor of the compressor 9 through the shaft 20.

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.The use of liquid fuel, as well as atmospheric oxygen, makes it possible to obtain an advantage in flight range in comparison with solid propellant rockets, since the calorific value of liquid fuel is 3 ... 4 times greater than that of solid fuel, and an oxidizing agent in the form of atmospheric oxygen is taken from the atmosphere.

При полете приемник системы глобального позиционирования 31 (системы Глонас или ОР8) принимает сигнал с трех спутников 33 системы по радиоканалам 32 и определяет собственные координаты. Используя заложенную программу посредством воздействия бортового компьютера 25 привод насоса 14, и далее на топливный насос 13 можно уменьшить или увеличить тягу газотурбинного двигателя 5, и тем самым изменить траекторию полета бомбы.When flying, the receiver of the global positioning system 31 (Glonas or OP8 system) receives a signal from three satellites 33 of the system via radio channels 32 and determines its own coordinates. Using the inherent program through the influence of the on-board computer 25 drive the pump 14, and then on the fuel pump 13, you can reduce or increase the thrust of the gas turbine engine 5, and thereby change the flight path of the bomb.

По команде с бортового компьютера 25, переданной на контроллер подрыва 35 (фиг.1), взрывное устройство 2 может быть взорвано, например в полете.On command from the on-board computer 25 transmitted to the blasting controller 35 (FIG. 1), the explosive device 2 may be detonated, for example, in flight.

Управление снарядом по углам тангажа, рыскания и крена осуществляется согласно фиг.1 посредством включения управляющих сопел 19. Исходные данные об угловой ориентации бомбы постоянно контролируют акселерометр 26 и магнетометр 27. Магнетометр 27 определяет азимут движения бомбы, а акселерометр 26, его отклонение от направления вектора тяжести. Размещение этих датчиков в невращающемся корпусе 1 исключает влияние центробежных сил на показания датчиков.The projectile control in pitch, yaw and roll angles is carried out according to figure 1 by turning on the control nozzles 19. The initial data on the angular orientation of the bomb is constantly monitored by the accelerometer 26 and magnetometer 27. The magnetometer 27 determines the azimuth of the bomb’s movement, and the accelerometer 26 determines its deviation from the vector direction gravity. The placement of these sensors in a non-rotating housing 1 eliminates the influence of centrifugal forces on the readings of the sensors.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

- повысить скорость авиационной бомбы до сверхзвуковой за счет применения газотурбинного двигателя,- increase the speed of the aircraft bomb to supersonic through the use of a gas turbine engine,

- повысить точность попадания до 2…5 м при бомбометании с высоты более 20 км,- increase the accuracy of hitting to 2 ... 5 m when bombing from a height of more than 20 km,

- повысить мощность и КПД газотурбинного двигателя при меньших габаритах - обеспечить хорошую стабилизацию бомбы в полете из-за его вращения с огромной угловой скоростью,- to increase the power and efficiency of a gas turbine engine with smaller dimensions - to ensure good stabilization of the bomb in flight due to its rotation with a huge angular velocity,

- уменьшить нагрузки на приборы и датчики системы управления бомбы, за счет их размещения в невращающейся части корпуса, стабилизировать положение бомбы в полете,- reduce the load on the instruments and sensors of the bomb control system, due to their placement in the non-rotating part of the body, to stabilize the position of the bomb in flight,

- уменьшить габариты биротативного газотурбинного двигнателя и центробежные нагрузки на внешний и внутренний роторы за счет их вращения в разные стороны и создания таких условий, что с точки зрения аэродинамики и газодинамики считается, что относительная скорость вращения роторов равна сумме их окружных скоростей, в то же время реальные скорости в 2 раза меньше, а центробежные нагрузки ниже почти в 4 раза,- to reduce the dimensions of the birotational gas turbine engine and centrifugal loads on the external and internal rotors due to their rotation in different directions and the creation of such conditions that from the point of view of aerodynamics and gas dynamics it is considered that the relative speed of rotation of the rotors is equal to the sum of their peripheral speeds, at the same time real speeds are 2 times less, and centrifugal loads are almost 4 times lower

- улучшить и упростить управляемость бомбой в полете.- Improve and simplify the handling of the bomb in flight.

Claims (6)

1. Авиационная бомба с биротативным газотурбинным двигателем, содержащая корпус осесимметричной формы, выполненный с вращающейся и невращающейся частями, внутри которого установлено взрывное устройство, система управления, топливый бак, биротативный газотурбинный двигатель с внешним и внутренним роторами, работающий на жидком топливе, с воздухозаборником, компрессором, камерой сгорания и турбиной, при этом топливный бак соединен топливопроводом, в котором установлен топливный насос с приводом насоса, соединенным с контроллером управления и с камерой сгорания, а система управления содержит бортовой компьютер, соединенный с контроллером управления.1. Aircraft bomb with a turbocharged gas turbine engine, comprising an axisymmetric housing made with rotating and non-rotating parts, inside which an explosive device, a control system, a fuel tank, a rotational gas turbine engine with external and internal rotors operating on liquid fuel, with an air intake, are installed, a compressor, a combustion chamber and a turbine, while the fuel tank is connected by a fuel pipe in which a fuel pump is installed with a pump drive connected to the control controller eniya and the combustion chamber, and the control system comprises an onboard computer connected to the management controller. 2. Авиационная бомба по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена регуляторами, соединенными с контроллером управления.2. Aircraft bomb according to claim 1, characterized in that it is equipped with regulators connected to the control controller. 3. Авиационная бомба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что привод насоса соединен с контроллером управления.3. Aircraft bomb according to claim 1 or 2, characterized in that the pump drive is connected to a control controller. 4. Авиационная бомба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена приемно-передающим устройством с антенной, подключенным к бортовому компьютеру.4. Aircraft bomb according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a receiving and transmitting device with an antenna connected to the on-board computer. 5. Авиационная бомба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена приемником системы глобального позиционирования, подключенным к антенне и бортовому компьютеру.5. Aircraft bomb according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a global positioning system receiver connected to the antenna and the on-board computer. 6. Авиационная бомба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена контроллером взрывателя, подключенным к бортовому компьютеру и взрывному устройству. 6. Aircraft bomb according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a fuse controller connected to the on-board computer and the explosive device.
RU2007117297/02A 2007-05-08 2007-05-08 Air bomb with birotary gas turbine engine RU2347179C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007117297/02A RU2347179C1 (en) 2007-05-08 2007-05-08 Air bomb with birotary gas turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007117297/02A RU2347179C1 (en) 2007-05-08 2007-05-08 Air bomb with birotary gas turbine engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007117297A RU2007117297A (en) 2008-11-20
RU2347179C1 true RU2347179C1 (en) 2009-02-20

Family

ID=40240887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007117297/02A RU2347179C1 (en) 2007-05-08 2007-05-08 Air bomb with birotary gas turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2347179C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007117297A (en) 2008-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11525655B1 (en) Methods for extended-range, enhanced-precision gun-fired rounds using g-hardened flow control systems
US6481666B2 (en) Method and system for guiding submunitions
EP2052201A2 (en) Miniature missile
RU2352892C2 (en) Cruise missile
RU2347178C1 (en) Air bomb
Tsipis Cruise missiles
RU2345317C1 (en) Aviation torpedo
RU2347179C1 (en) Air bomb with birotary gas turbine engine
US10371495B2 (en) Reaction control system
RU2345316C1 (en) Aviation torpedo
RU2544446C1 (en) Rolling cruise missile
RU2576214C1 (en) Anti-tank mine
RU2477445C1 (en) Antiaircraft missile
RU2338150C1 (en) Birotating jet shell
RU2477448C1 (en) Universal torpedo
RU2348003C1 (en) Aircraft torpedo
RU2480706C2 (en) Nuclear bomb
RU2484418C1 (en) Ground-to-air missile
GB2489611A (en) Missile
RU2502042C1 (en) Guided jet projectile
RU2345318C1 (en) Aviation bomb
RU2477449C1 (en) Hydrogen bomb
RU2477446C1 (en) Antiaircraft missile
RU2351888C1 (en) Cruise missile
RU2345315C1 (en) Subsonic jet shell