RU2406968C1

RU2406968C1 - Rocket shell with separated rocket part

Info

Publication number: RU2406968C1
Application number: RU2009138823/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Макаровец (RU); Николай Александрович Макаровец; Геннадий Алексеевич Денежкин (RU); Геннадий Алексеевич Денежкин; Геннадий Васильевич Калюжный (RU); Геннадий Васильевич Калюжный; Валерий Леонидович Петров (RU); Валерий Леонидович Петров; Виктор Иванович Трегубов (RU); Виктор Иванович Трегубов; Олег Львович Захаров (RU); Олег Львович Захаров; Владимир Евгеньевич Ерохин (RU); Владимир Евгеньевич Ерохин; Вадим Рашитович Аляжединов (RU); Вадим Рашитович Аляжединов; Сергей Викторович Попов (RU); Сергей Викторович Попов
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "Новосибирский завод искусственного волокна"
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2010-12-20

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: rocket shell contains separated rocket part, head part and propellant separation charge arranged between them. On the front end surface of the rocket part, in front of separation charge, there arranged is damping assembly in the form of set of six plate compensators of similar shape. Compensators are made from two various materials the density of which differs by 5…7 times, and elasticity modulus- by 30…40 times. Number of plate compensators made from the material with the lowest density comprises an integral part of the following ratio:

where m_max - weight of one plate compensator made from material with the highest density; m_min - weight of one plate compensator made from material with the lowest density; m_rs - actual weight of rocket shell without set of compensators; m_nom - nominal (drawing) weight of assembled rocket shell; n - number of plate compensators in the set.

EFFECT: improving military effectiveness.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к реактивным снарядам (ракетам).The invention relates to the field of rocket technology, namely to rockets (missiles).

Объект изобретения представляет собой реактивный снаряд с отделяемой ракетной частью и может найти применение в области ракетной техники.The object of the invention is a missile with a detachable missile part and may find application in the field of rocket technology.

Одним из основных путей повышения боевой эффективности является использование разделяющихся на траектории реактивных снарядов (см. например, Гогин В., Федосеев А. Перспективы развития реактивных систем залпового огня. - «Зарубежное военное обозрение», №1, 1995 г. или Анисимов В. Боеприпасы с высокоточными боевыми элементами. - «Зарубежное военное обозрение», №11, 1994 г.), обеспечивающих эффективное поражение живой силы, небронированной и бронированной техники. В этих реактивных снарядах, благодаря отделению ракетной части и вертикализации траектории при подходе боевой части к цели, достигается многократное повышение боевой эффективности по сравнению с традиционными снарядами с баллистической траекторией.One of the main ways to increase combat effectiveness is to use rockets that are divided along the trajectory (see, for example, Gogin V., Fedoseyev A. Prospects for the development of multiple launch rocket systems. - “Foreign Military Review”, No. 1, 1995 or Anisimov V. Ammunition with high-precision military elements. - “Foreign Military Review”, No. 11, 1994), providing effective destruction of manpower, unarmored and armored vehicles. In these missiles, due to the separation of the missile part and verticalization of the trajectory when the warhead approaches the target, a multiple increase in combat effectiveness is achieved compared to traditional shells with a ballistic trajectory.

Так известны конструкции боеприпасов, защищенные патентами США №3946672, №3491689, №3636877, принятые авторами как аналоги. Данные конструкции представляют собой реактивные снаряды, в состав которых входят отделяемая ракетная часть, головная часть и заряд разделения.So known design of ammunition, protected by US patents No. 3946672, No. 3491689, No. 3636877, adopted by the authors as analogues. These designs are rockets, which include detachable missile part, warhead and separation charge.

Задачей данных технических решений являлось повышение боевой эффективности за счет увеличения угла подхода к цели головной части.The objective of these technical solutions was to increase combat effectiveness by increasing the angle of approach to the target of the warhead.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией реактивного снаряда является наличие в составе аналогов отделяемой ракетной части, головной части и заряда разделения.Common signs with the design of the missile proposed by the authors is the presence in the composition of the detachable rocket part, the warhead and the separation charge.

Существенным недостатком данных конструкций является возможность соударения реактивного двигателя и головной части после разделения. В результате такого соударения изменяется заданная траектория движения головной части, или могут быть выведены из строя ее конструктивные элементы (система торможения и стабилизации, приборное оснащение).A significant drawback of these structures is the possibility of collision of the jet engine and the head after separation. As a result of such a collision, the predetermined trajectory of the movement of the head part changes, or its structural elements (braking and stabilization system, instrumentation) can be disabled.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является ракета по патенту РФ №2202098 (опубл. 10.04.2003 г. БИ №10), принятая авторами за прототип. Она включает в себя отделяемую ракетную часть, головную часть (боевой модуль) и пиротехническое (газодинамическое) устройство разделения.The closest in technical essence and the technical result achieved is a rocket according to the patent of the Russian Federation No. 2202098 (published on April 10, 2003 BI No. 10), adopted by the authors as a prototype. It includes a detachable missile part, a warhead (warhead) and a pyrotechnic (gas-dynamic) separation device.

В данной ракете при подаче команды на разделение происходит воспламенение заряда устройства разделения, между головной частью (боевым модулем) и ракетной частью создается избыточное давление, которое приводит к разрушению силовых элементов (оболочки или болтов), связывающих две эти части, и отстрелу боевого модуля от ракетной части. Благодаря снабжению ракетной части трубчатой направляющей и выполнению хвостовой части боевого модуля с кольцевым ведущим элементом, диаметр которого равен внутреннему диаметру трубчатой направляющей, существенно снижена вероятность соударения разделяемых отсеков.In this rocket, when a separation command is issued, the separation device’s charge ignites, excessive pressure is created between the head part (warhead) and the missile part, which leads to the destruction of the power elements (shell or bolts) connecting these two parts and the shooting of the combat module from missile parts. Thanks to the supply of the missile part of the tubular guide and the implementation of the tail of the combat module with an annular leading element, the diameter of which is equal to the inner diameter of the tubular guide, the probability of collision of the shared compartments is significantly reduced.

Недостатком данной конструкции является повышенное рассеивание точек падения боевых модулей, связанное как с разбросом внешнебаллистических параметров точки разделения, так и с нестабильностью газодинамических параметров (в первую очередь давления) в устройстве разделения.The disadvantage of this design is the increased dispersion of the points of incidence of combat modules, associated both with the spread of external ballistic parameters of the separation point and with the instability of gas-dynamic parameters (primarily pressure) in the separation device.

Задачей данного технического решения (прототипа) являлось повышение надежности функционирования за счет снижения вероятности соударения отделившейся ракетной части и боевого модуля.The objective of this technical solution (prototype) was to increase the reliability of operation by reducing the likelihood of collision of the detached missile and the combat module.

Общими признаками с предлагаемым реактивным снарядом с отделяемой ракетной частью является наличие в ракете-прототипе отделяемой ракетной части, головной части (боевого модуля), размещенного между ними пиротехнического (газодинамического) устройства с пороховым зарядом разделения.Common features with the proposed detachable missile with a detachable missile part is the presence in the prototype missile of a detachable missile part, a warhead (warhead), a pyrotechnic (gas-dynamic) device with a separation powder charge placed between them.

В отличие от прототипа в предлагаемом реактивном снаряде на переднем торце ракетной части перед зарядом разделения размещен узел демпфирования в виде комплекта из не менее чем шести пластинчатых компенсаторов одинаковой формы, выполненных из двух различных материалов, плотность которых различается в 5…7 раз, а модуль упругости в 30…40 раз, при этом количество пластинчатых компенсаторов, выполненных из материала с наименьшей плотностью, составляет целую часть от отношения:Unlike the prototype, in the proposed missile, on the front end of the missile part, a damping unit is placed in the form of a set of at least six plate compensators of the same shape made of two different materials, the density of which varies 5 ... 7 times, and the elastic modulus 30 ... 40 times, while the number of plate compensators made of the material with the lowest density is the whole part of the ratio:

где m_max - масса одного пластинчатого компенсатора, выполненного из материала с наибольшей плотностью;where m _max is the mass of one plate compensator made of the material with the highest density;

m_min - масса одного пластинчатого компенсатора, выполненного из материала с наименьшей плотностью;m _min is the mass of one plate compensator made of a material with the lowest density;

m_pe - фактическая масса реактивного снаряда без комплекта компенсаторов;m _pe is the actual mass of a missile without a set of compensators;

m_ном - номинальная (чертежная) масса собранного реактивного снаряда;m _nom - nominal (drawing) mass of the assembled rocket;

n - количество пластинчатых компенсаторов в комплекте.n is the number of plate compensators in the kit.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.This allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result.

Указанные признаки, отличительные от прототипа, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.These signs, distinguishing from the prototype, to which the requested amount of legal protection applies, in all cases are sufficient.

Задачей предлагаемого изобретения является создание реактивного снаряда с отделяемой ракетной частью, обеспечивающего повышение боевой эффективности за счет повышения стабильности параметров разделения (давления в устройстве разделения, скорости и времени разделения) и снижения разброса внешнебаллистических параметров точки разделения.The objective of the invention is the creation of a missile with a detachable missile part, providing increased combat efficiency by increasing the stability of the separation parameters (pressure in the separation device, speed and time of separation) and reducing the spread of external ballistic parameters of the separation point.

Указанный технический результат достигается тем, что в реактивном снаряде с отделяемой ракетной частью, содержащем отделяемую ракетную часть, головную часть и размещенный между ними пороховой заряд разделения, согласно изобретению на переднем торце ракетной части перед зарядом разделения размещен узел демпфирования в виде комплекта из не менее чем шести пластинчатых компенсаторов одинаковой формы, выполненных из двух различных материалов, плотность которых различается в 5…7 раз, а модуль упругости в 30…40 раз, при этом количество пластинчатых компенсаторов, выполненных из материала с наименьшей плотностью, составляет целую часть от отношения:The specified technical result is achieved by the fact that in a rocket with a detachable missile part containing a detachable missile part, a head part and a separation powder charge disposed between them, according to the invention, a damping unit in the form of a set of not less than six plate compensators of the same shape, made of two different materials, the density of which varies 5 ... 7 times, and the elastic modulus 30 ... 40 times, while the number of plast nchatyh joints, made of a material with the lowest density is the integer part of the ratio:

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между узлами реактивного снаряда позволяют, в частности, за счет:A new set of structural elements, as well as the presence of connections between the nodes of the rocket allow, in particular, due to:

- размещения на переднем торце ракетной части перед зарядом разделения узла демпфирования в виде комплекта пластинчатых компенсаторов одинаковой формы, выполненных из двух различных материалов, модуль упругости которых различается в 30…40 раз, обеспечить стабильность давления, возникающего при сгорании порохового заряда разделения, в зоне между ракетной и головной частью за счет деформации пластин с меньшим модулем упругости при превышении допустимого уровня давления, увеличении объема, занимаемого газами, и соответственно «срезании» пиковых значений давления. В результате этого отделение ракетной части от головной происходит в один и тот же заданный момент времени с одной и той же скоростью независимо от случайных отклонений геометрии порохового заряда разделения, энергетических характеристик заряда или объема между головной и ракетной частями, а значит снижается рассеивание точек падения головных частей и повышается боевая эффективность. Одинаковая форма пластинчатых компенсаторов позволяет обеспечить стабильность начального объема между головной и ракетной частями независимо от количества компенсаторов первого или второго типа, а предлагаемая разница в модулях упругости - устранять пиковые «выскоки» давления, которые при неизменном объеме (несминаемых компенсаторах) достигают 20% от заданного уровня;- placement on the front end of the rocket part before the separation charge of the damping unit in the form of a set of plate compensators of the same shape made of two different materials, the elastic modulus of which varies 30 ... 40 times, to ensure the stability of the pressure that occurs when the separation powder is burnt, in the zone between missile and warhead due to deformation of plates with a lower modulus of elasticity when exceeding the permissible pressure level, increasing the volume occupied by gases, and, accordingly, “cutting” peak pressure values. As a result of this, the separation of the missile part from the head occurs at the same predetermined point in time at the same speed, regardless of random deviations of the geometry of the powder charge separation, energy characteristics of the charge or volume between the head and missile parts, which means that the dispersion of the points of incidence of the head decreases parts and increases combat effectiveness. The identical shape of plate compensators allows to ensure the stability of the initial volume between the head and rocket parts, regardless of the number of compensators of the first or second type, and the proposed difference in the elastic moduli is to eliminate peak "pressure surges", which at a constant volume (non-crushable expansion joints) reach 20% of the specified level;

- использования комплекта не менее чем из шести пластинчатых компенсаторов, выполненных из двух различных материалов, плотность которых различается в 5…7 раз, и количество пластинчатых компенсаторов, выполненных из материала с наименьшей плотностью, составляющее целую часть от отношения:- the use of a set of at least six plate compensators made of two different materials, the density of which varies 5 ... 7 times, and the number of plate compensators made of the material with the lowest density, which is an integral part of the ratio:

в 3…8 раз снизить разброс массы снаряда и за счет этого повысить стабильность внешнебаллистических характеристик снаряда в точке разделения, а следовательно, снизить рассеивание точек падения головных частей и повысить боевую эффективность.3 ... 8 times reduce the dispersion of the mass of the projectile and thereby increase the stability of the external ballistic characteristics of the projectile at the separation point, and therefore, reduce the dispersion of the points of impact of the warheads and increase combat effectiveness.

Снижение количества компенсаторов менее шести и увеличение или уменьшение разности в их плотности снижает диапазон компенсируемого разброса массы снаряда и точность компенсации (остающийся разброс массы).A decrease in the number of compensators less than six and an increase or decrease in the difference in their density reduces the range of compensated dispersion of the mass of the projectile and the accuracy of compensation (remaining mass dispersion).

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

На чертеже изображен общий вид предлагаемой конструкции реактивного снаряда с отделяемой ракетной частью. Предлагаемый реактивный снаряд содержит отделяемую ракетную часть 1, головную часть 2, размещенный между ними заряд разделения 3. На переднем торце ракетной части 4 перед зарядом разделения 3 размещен узел демпфирования 5, состоящий из пластинчатых компенсаторов 6 и 7. Компенсаторы 6 и 7 выполнены из разного материала (например, стали и пластика), так что их плотность и модуль упругости различаются соответственно в 5…7 и в 30…40 раз.The drawing shows a General view of the proposed design of a missile with a detachable missile part. The proposed missile contains a detachable missile part 1, the head part 2, a separation charge 3 placed between them. At the front end of the missile part 4, before the charge of separation 3, there is a damping unit 5 consisting of plate compensators 6 and 7. Compensators 6 and 7 are made of different material (for example, steel and plastic), so that their density and elastic modulus differ by 5 ... 7 and 30 ... 40 times, respectively.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В процессе сборки реактивного снаряда взвешиванием определяется фактическая масса реактивного снаряда без комплекта компенсаторов и путем сравнения ее с номинальной массой снаряда по предлагаемой формуле определяется количество пластинчатых компенсаторов каждого типа 6 и 7 в комплекте. Комплект компенсаторов 5, являющийся одновременно узлом демпфирования, устанавливается на переднем торце 4 ракетной части 1. При этом обеспечивается заданный объем полости между отделяемой ракетной частью 1 и головной частью 2 и масса реактивного снаряда, соответствующая номинальной.In the process of assembling a rocket, weighing determines the actual mass of a rocket without a set of compensators, and by comparing it with the nominal mass of a shell, the number of plate compensators of each type 6 and 7 in a set is determined by the proposed formula. A set of compensators 5, which is at the same time a damping unit, is installed on the front end 4 of the missile part 1. This ensures a predetermined volume of the cavity between the detachable missile part 1 and the head part 2 and the mass of the rocket corresponding to the nominal one.

После запуска реактивный снаряд движется по траектории, максимально близкой к расчетной, и в заданный момент времени в заданной точке траектории происходит срабатывание заряда разделения 3. Давление образующихся при сгорания заряда разделения газов воздействует на пластинчатые компенсаторы узла демпфирования 5. Происходит деформирование пластинчатых компенсаторов с меньшим модулем упругости 6 (выполненных, например, из полиэтилена). Степень деформации пропорциональна величине давления в полости между отделяемой ракетной частью 1 и головной частью 2. В результате этого происходит стабилизация давления (при случайном положительном отклонении давления от расчетного объем полости увеличивается, а при случайном отрицательном отклонении давления объем полости оказывается меньше расчетного, и в обоих случаях давление выравнивается). Под действием давления газов заряда разделения происходит отделение ракетной части 1 от головной части 2 в заданной точке траектории с заданными параметрами (скоростью и ускорением) и точное попадание головной части в цель.After launch, the projectile moves along a trajectory as close as possible to the calculated one, and at a given point in time at a given point in the trajectory, the separation charge 3 is triggered. The pressure of the gas separation charge generated during combustion acts on the plate compensators of the damping unit 5. The plate compensators with deformation are deformed with a smaller module elasticity 6 (made, for example, of polyethylene). The degree of deformation is proportional to the pressure in the cavity between the detachable rocket part 1 and the head part 2. As a result, the pressure stabilizes (with a random positive deviation of pressure from the calculated volume of the cavity increases, and with a random negative deviation of pressure the volume of the cavity is less than the calculated one, and in both pressure equalizes). Under the action of the pressure of the separation charge gases, the missile part 1 is separated from the head part 2 at a given point on the trajectory with the given parameters (speed and acceleration) and the head part hits the target accurately.

Изобретение может быть использовано при разработке различных реактивных снарядов с отделяемой ракетной частью.The invention can be used in the development of various rockets with detachable missile part.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов реактивных снарядов с отделяемой ракетной частью, выполненных в соответствии с изобретением.The specified positive effect is confirmed by testing prototypes of rockets with detachable missile part, made in accordance with the invention.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены летные испытания, намечено серийное производство.Currently, design documentation has been developed, flight tests have been conducted, and mass production is scheduled.

Claims

A missile with a detachable missile part, containing a detachable missile part, a head part and a separation powder placed between them, characterized in that a damping unit in the form of a set of at least six plate compensators of the same size is placed at the front end of the missile part before the separation charge forms made of two different materials, the density of which varies 5 ... 7 times, and the elastic modulus 30 ... 40 times, while the number of plate compensators made of material with n least density, is the integer part of the ratio

where m _max is the mass of one plate compensator made of the material with the highest density;
m _min is the mass of one plate compensator made of a material with the lowest density;
m _pc is the actual mass of a missile without a set of compensators;
m _nom - nominal (drawing) mass of the assembled rocket;
n is the number of plate compensators in the kit.