RU2527410C1

RU2527410C1 - Method of firing rounds and weapon complex to this end

Info

Publication number: RU2527410C1
Application number: RU2013115668/11A
Authority: RU
Inventors: Аркадий Георгиевич Шипунов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова"
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2013-04-09
Publication date: 2014-08-27

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: method of firing the bullet with separable thrower includes retention of bullet and thrower, launching the thrower and exit of bullet from launching tube. Thrower connected with bullet with fastener is retained in launching tube by thin flexible plates. Thrower is detached at preset point of launching tube by catching of thrower after its operation by dismantling the fastening assy. Fastening assembly is dismantled without mechanical breakdown of its parts.

EFFECT: smaller sizes of launching tube and height, higher stiffness, higher accuracy of hits.

4 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемая группа изобретений относится к оборонной технике, а более конкретно к комплексам вооружения, и может быть использована в малогабаритных ракетных комплексах.The proposed group of inventions relates to defense technology, and more specifically to weapon systems, and can be used in small-sized missile systems.

Известен способ стрельбы, реализованный в противотанковом ракетном комплексе 9М113 «Конкурс» [Физические основы устройства и функционирования стрелково-пушечного, артиллерийского и ракетного оружия. Часть II. Физические основы устройства и функционирования ракетного оружия: учебник для вузов/ под ред. проф. В.В. Ветрова и проф. В.П. Строгалева.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2007-784 с.]. В известном способе стрельбы после начала работы метательного устройства разрушается узел скрепления ракеты и пусковой трубы, при этом метательное устройство остается неподвижным в пусковой трубе. Ракетный комплекс, в котором реализован данный способ стрельбы, содержит пусковую трубу, ракету и метательное устройство. Метательное устройство представляет собой вышибную двигательную установку, прочно скрепленную с пусковой трубой, а ракета скреплена с пусковой трубой. После начала работы метательного устройства разрушается скрепление ракеты и пусковой трубы, при этом метательное устройство остается неподвижным в пусковой трубе.A known method of firing, implemented in the anti-tank missile system 9M113 "Competition" [Physical basis for the design and functioning of small arms, cannon, artillery and missile weapons. Part II Physical foundations of the structure and functioning of missile weapons: a textbook for universities / ed. prof. V.V. Vetrova and prof. V.P. Strogaleva.- Tula: Publishing house of TulSU, 2007-784 p.]. In the known method of firing, after the launch of the throwing device, the knot of fastening the rocket and the launch tube is destroyed, while the throwing device remains stationary in the launch tube. The missile system, which implements this method of firing, contains a launch tube, a rocket and a throwing device. Throwing device is a knock-out propulsion system, firmly fastened to the launch tube, and the rocket is fastened to the launch tube. After the start of the throwing device, the fastening of the rocket and the launch tube is destroyed, while the throwing device remains stationary in the launch tube.

Недостатком аналога являются большие начальные возмущения, приобретаемые ракетой и пусковой трубой во время выстрела, а также повышенная масса пусковой трубы, поскольку ей приходится воспринимать давление газов, генерируемых вышибной двигательной установкой для выталкивания ракеты из пусковой трубы.The disadvantage of the analogue is the large initial disturbances acquired by the rocket and the launch tube during the shot, as well as the increased mass of the launch tube, since it has to absorb the pressure of the gases generated by the expulsion propulsion system to push the rocket out of the launch tube.

Известен способ стрельбы [патент RU 2184332, МПК⁷ F41A 1/00], который является наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению и принят авторами в качестве прототипа. В способе стрельбы, включающем удержание снаряда и метательного устройства, запуск метательного устройства и выход снаряда из пусковой трубы, отделение метательного устройства производится в интервале между моментом времени, когда количество движения, сообщенное метательному устройству в процессе его запуска, становится достаточным для его выхода из пусковой трубы, и моментом выхода снаряда из пусковой трубы. Комплекс вооружения (Фиг.1), в котором реализован известный способ стрельбы, содержит пусковую трубу 1, снаряд 2, узел скрепления 3, метательное устройство 4 и центрирующий элемент 5. В комплексе вооружения узел скрепления выполнен в виде разрывного элемента, разрушающегося при достижении разрушающего давления в пусковом устройстве.A known method of shooting [patent RU 2184332, IPC ⁷ F41A 1/00], which is the closest technical solution to the invention and adopted by the authors as a prototype. In the firing method, including holding the projectile and the projectile device, launching the projectile device and the projectile exit the launch tube, the projectile device is separated in the interval between the time when the amount of movement communicated to the projectile device during its launch becomes sufficient to exit the projectile pipe, and the moment the projectile exits the launch tube. The armament complex (Fig. 1), in which the known method of firing is implemented, comprises a launch tube 1, a projectile 2, a fastener 3, a throwing device 4 and a centering element 5. In the armament complex, the fastener is made in the form of a bursting element that collapses when a destructive element is reached pressure in the starting device.

Достоинствами прототипа являются меньшие величины начальных возмущений по сравнению с противотанковым ракетным комплексом и простота конструкции.The advantages of the prototype are lower initial disturbances compared to the anti-tank missile system and the simplicity of the design.

Недостатки способа стрельбы и комплекса вооружения, реализующего его, заключаются в следующем:The disadvantages of the method of firing and weapons complex that implements it are as follows:

- в пусковом устройстве создается давление газа, генерируемого метательным устройством, большой величины, что приводит к увеличению массы пускового устройства;- in the starting device, the pressure of the gas generated by the throwing device is created of a large value, which leads to an increase in the mass of the starting device;

- узел скрепления выполнен в виде разрывного элемента, что приводит к появлению значительных начальных возмущений снаряда и пускового устройства в момент разрушения разрывного элемента;- the bonding unit is made in the form of a discontinuous element, which leads to the appearance of significant initial perturbations of the projectile and the launch device at the time of destruction of the discontinuous element;

- отсутствие сечения для истечения газа, генерируемого метательным устройством, в задней части пускового устройства приводит к увеличению начальных возмущений снаряда и пускового устройства, поскольку пусковое устройство приобретает импульс, направленный в сторону, противоположную движению снаряда.- the absence of a cross section for the outflow of gas generated by the throwing device in the rear of the launch device leads to an increase in the initial perturbations of the projectile and the launch device, since the launch device acquires an impulse directed in the direction opposite to the movement of the projectile.

Задачей предлагаемой группы изобретений является уменьшение габаритов пусковой трубы по длине при уменьшении пассивной массы комплекса вооружения и увеличении его жесткости, уменьшение доли свободного объема в пусковой трубе, улучшение точностных характеристик пули за счет уменьшения начальных возмущений пули и пусковой трубы.The objective of the proposed group of inventions is to reduce the dimensions of the launch tube in length while decreasing the passive mass of the weapon complex and increasing its rigidity, reducing the proportion of free volume in the launch tube, improving the accuracy of the bullet by reducing the initial perturbations of the bullet and the launch tube.

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.

В способе стрельбы пулей, соединенной с отделяемым метательным устройством, включающем удержание пули и метательного устройства, запуск метательного устройства и выход пули из пусковой трубы, новым является то, что метательное устройство, соединенное с пулей узлом скрепления, удерживают в пусковой трубе тонкими гибкими пластинами. Отделение метательного устройства производят в заданном месте пусковой трубы путем улавливания метательного устройства после окончания его работы за счет демонтажа узла скрепления, при этом демонтаж узла скрепления производят без механического разрушения его частей.In the method of firing a bullet connected to a detachable throwing device, including holding the bullet and the throwing device, launching the throwing device and the bullet exiting the launch tube, it is new that the throwing device connected to the bullet by the fastening unit is held in the launch tube by thin flexible plates. The separation of the throwing device is carried out in a predetermined place of the launch tube by catching the throwing device after the end of its operation by dismantling the fastener assembly, while the fastening assembly is dismantled without mechanical destruction of its parts.

В комплексе вооружения, содержащем пулю и метательное устройство, размещенные в пусковой трубе и соединенные между собой узлом скрепления, и центрирующий элемент, новым является то, что в носовой части пуля соединена с пусковой трубой разрушаемым центрирующим элементом, в передней части пусковой трубы выполнен уловитель, метательное устройство выполнено в виде выталкивающего двигателя торообразной формы, содержит сопла, внутреннюю цилиндрическую поверхность, упорный торец и узел стопорения, выполненный с возможностью жесткой фиксации в уловителе пусковой трубы. Узел скрепления выполнен в виде лапок, представляющих собой секторы оболочки, в которых предусмотрены удерживающий шип и упорный торец, взаимодействующий с упорным торцом метательного устройства. Лапки размещены в проточках, выполненных в метательном устройстве, их внутренняя поверхность охватывает наружную поверхность кормовой части пули, а наружную поверхность лапок охватывает внутренняя цилиндрическая поверхность метательного устройства, при этом шипы лапок размещены в ответных впадинах, выполненных в кормовой части пули. Метательное устройство и пусковая труба соединены тонкими гибкими металлическими пластинами, размещенными торцами с одной стороны в пазах, выполненных в пусковой трубе и метательном устройстве, а с другой в пазах, выполненных в метательном устройстве и лапках.In an armament complex containing a bullet and a throwing device located in the launch tube and interconnected by a fastening unit, and a centering element, it is new that the bullet in the bow is connected to the launch tube by a destructible centering element, a trap is made in front of the launch tube, the throwing device is made in the form of a toroidal ejection motor, contains nozzles, an inner cylindrical surface, a thrust end and a locking assembly made with the possibility of rigid fixation in the trap launch tube. The fastening unit is made in the form of paws, which are sectors of the shell, in which a holding spike and a persistent end face are provided, interacting with the persistent end face of the propelling device. The paws are located in the grooves made in the throwing device, their inner surface covers the outer surface of the stern of the bullet, and the outer surface of the legs covers the inner cylindrical surface of the throwing device, while the spikes of the legs are placed in the mating cavities made in the stern of the bullet. The throwing device and the launch tube are connected by thin flexible metal plates placed at the ends on the one hand in the grooves made in the launch tube and the throwing device, and on the other in the grooves made in the throwing device and paws.

При этом узел стопорения может быть выполнен в виде разжимного кольца, размещенного в проточке, выполненной на внешней поверхности метательного устройства, а уловитель в передней части пусковой трубы может быть выполнен в виде проточки.In this case, the locking assembly can be made in the form of an expanding ring placed in a groove made on the outer surface of the throwing device, and the trap in the front of the launch tube can be made in the form of a groove.

Метательное устройство скреплено с пусковой трубой при помощи тонких гибких пластин так, что пластины работают на срез, за счет чего соединение является прочным и жестким и позволяет комплексу устойчиво переносить эксплуатационные нагрузки. Пуля соединена с метательным устройством при помощи лапок так, что шипы лапок совмещены с ответными впадинами в кормовой части пули, внутренними поверхностями лапка охватывает кормовую часть пули, а наружными прилегает к внутренней цилиндрической поверхности метательного устройства. Лапки размещены в проточках, выполненных в метательном устройстве, и скреплены с ним при помощи тонких гибких пластин, за счет чего соединение является прочным и жестким. Также, такое соединение позволяет существенно уменьшить значения начальных возмущений при запуске метательного устройства и при отделении метательного устройства от пули. В задней части пусковой трубы выполнено отверстие для истечения газа, генерируемого метательным устройством, из пусковой трубы, что позволяет уменьшить начальные возмущения комплекса при запуске метательного устройства. Метательное устройство выполнено торообразным, что позволяет уменьшить его габариты по длине и, следовательно, длину и пассивную массу комплекса, а также долю свободного объема в пусковой трубе.The throwing device is attached to the launch tube using thin flexible plates so that the plates work for shear, due to which the connection is strong and rigid and allows the complex to stably carry operational loads. The bullet is connected to the throwing device using the paws so that the spikes of the paws are aligned with the counter cavities in the stern of the bullet, the inner surfaces of the foot cover the stern of the bullet, and the outer one adjoins the inner cylindrical surface of the throwing device. The paws are placed in the grooves made in the throwing device and fastened with it using thin flexible plates, due to which the connection is strong and rigid. Also, this connection can significantly reduce the values of the initial perturbations when starting the throwing device and when separating the throwing device from the bullet. In the rear part of the launch tube, an opening is made for the outflow of gas generated by the throwing device from the launch pipe, which reduces the initial disturbances of the complex when the throwing device starts. The throwing device is toroidal, which allows to reduce its dimensions along the length and, consequently, the length and passive mass of the complex, as well as the fraction of free volume in the launch tube.

Сущность предлагаемой группы изобретений поясняется чертежами.The essence of the proposed group of inventions is illustrated by drawings.

На Фиг.2 изображен комплекс вооружения в состоянии, в котором он хранится и транспортируется.Figure 2 shows the armament complex in the state in which it is stored and transported.

На Фиг.3 представлено увеличенное изображение устройства скрепления.Figure 3 presents an enlarged image of the bonding device.

На Фиг.4 изображен вид А Фиг.2.Figure 4 shows a view a of Figure 2.

На Фиг.5 изображен вид Б Фиг.2.Figure 5 shows a view B of Figure 2.

На Фиг.6 представлено увеличенное изображение узла стопорения метательного устройства в момент улавливания метательного устройства.Figure 6 presents an enlarged image of the locking unit of the throwing device at the time of capture of the throwing device.

На Фиг.7 изображен комплекс вооружения после улавливания метательного устройства.Figure 7 shows the weapons complex after the capture of the propelling device.

В передней части пусковой трубы 1 выполнен уловитель 6, представляющий собой проточку. Пуля 2 представляет собой летательный аппарат, способный самостоятельно продолжать движение после отделения метательного устройства. Узел скрепления 3 выполнен в виде лапок, каждая из которых представляет собой сектор оболочки. В лапках предусмотрены удерживающий шип 7 и упорный торец 8, взаимодействующий с упорным торцом 9 метательного устройства 4. Лапки размещены в проточках 10, выполненных в метательном устройстве, их внутренняя поверхность охватывает наружную поверхность кормовой части пули 2, наружную поверхность лапок охватывает внутренняя цилиндрическая поверхность метательного устройства, а шипы лапок 7 размещены в ответных впадинах 11, выполненных в кормовой части пули. Узел скрепления служит для образования силового замыкания между пулей 2 и метательным устройством 4. Метательное устройство 4 представляет собой выталкивающий двигатель торообразной формы, содержит сопла 12, внутреннюю цилиндрическую поверхность, упорный торец 9 и узел стопорения 13, выполненный с возможностью жесткой фиксации в уловителе 6 пусковой трубы 1. Центрирующий элемент 5 представляет собой составную конструкцию с возможностью демонтажа под действием центробежных и аэродинамических сил после выхода пули из пусковой трубы. Пуля 2 в носовой части соединена с пусковой трубой разрушаемым центрирующим элементом 14, представляющим собой тонкие металлические пластины, разрушаемые при осевом движении пули. Метательное устройство 4 и пусковая труба 1 соединены тонкими гибкими металлическими пластинами 15, размещенными торцами с одной стороны в пазах 16, выполненных в пусковой трубе, и пазах 17, выполненных в метательном устройстве, а с другой в пазах 18, выполненных в метательном устройстве, и пазах 19, выполненных в лапках. Металлические пластины 15 размещены таким образом, что они могут работать на срез, и при этом пластины перекрывают часть сопел 12 метательного устройства 4. Узел стопорения 13 размещен в проточке 20, выполненной на внешней поверхности метательного устройства 4, и предназначен для улавливания метательного устройства после окончания его работы.In the front of the launch tube 1, a trap 6 is made, which is a groove. Bullet 2 is an aircraft capable of independently continuing movement after separation of the propelling device. The fastening unit 3 is made in the form of paws, each of which represents a sector of the shell. The pads are provided with a holding spike 7 and a thrust end 8, which interacts with the thrust end 9 of the throwing device 4. The paws are located in the grooves 10 made in the throwing device, their inner surface covers the outer surface of the stern of the bullet 2, the outer surface of the legs covers the inner cylindrical surface of the throwing device, and the spikes of the legs 7 are placed in the reciprocal depressions 11, made in the aft part of the bullet. The fastening unit serves to form a power circuit between the bullet 2 and the throwing device 4. The throwing device 4 is a toroidal ejection motor, contains a nozzle 12, an inner cylindrical surface, a thrust end 9 and a locking unit 13, which can be rigidly fixed in the launcher 6 pipes 1. The centering element 5 is a composite structure with the possibility of dismantling under the action of centrifugal and aerodynamic forces after the bullet exits the launch tube. Bullet 2 in the bow is connected to the launch tube by a destructible centering element 14, which is a thin metal plate that is destroyed by the axial movement of the bullet. The throwing device 4 and the launch tube 1 are connected by thin flexible metal plates 15 placed at the ends on the one hand in the grooves 16 made in the launch tube and the grooves 17 made in the throwing device, and on the other in the grooves 18 made in the throwing device, and grooves 19 made in the legs. Metal plates 15 are placed in such a way that they can operate on a cut, and the plates overlap part of the nozzles 12 of the throwing device 4. The locking unit 13 is located in the groove 20, made on the outer surface of the throwing device 4, and is designed to catch the throwing device after his works.

Комплекс вооружения работает следующим образом.The armament complex operates as follows.

Во время хранения и транспортировки комплекса вооружения пуля 2 и метательное устройство 4 удерживаются между собой и находятся в жестком силовом замыкании с пусковой трубой 1. В случае возникновения радиальной эксплуатационной нагрузки, пуля удерживается в заданном положении центрирующим элементом 5 и разрушаемым центрирующим элементом 14, а метательное устройство 4 удерживается в заданном положении за счет контакта своей наружной поверхности с внутренней поверхностью пусковой трубы 1. В случае возникновения осевой нагрузки, она стремится сместить пулю 2. С пули нагрузка передается на лапки узла скрепления 3, а с них на метательное устройство 4. При этом нагрузка, воздействующая на метательное устройство, передается на пусковую трубу 1 через тонкие металлические пластины 15. В металлических пластинах 15 во время эксплуатационных нагрузок возникают напряжения среза. Стрельба пулей происходит следующим образом. В момент запуска метательного устройства 4, генерируемые им продукты сгорания твердого ракетного топлива начинают истекать через сопло 12. При этом, продукты сгорания воздействуют на тонкие металлические пластины 15, вызывая их изгиб и выщелкивание из пазов 16, 17, 18, 19. После выщелкивания пластин 15, метательное устройство 4 и пуля 2, связанные узлом скрепления 3, начинают движение вперед под действием реактивной силы, создаваемой метательным устройством, при этом может осуществляться закручивание пули и метательного устройства вокруг продольной оси. Вращающий момент создается метательным устройством 4 при установке сопел 12 с эксцентриситетом. С метательного устройства 4 вращающий момент передается на лапки в местах контакта проточек 10 метательного устройства 4 и лапок узла скрепления 3. Далее вращающий момент передается с шипов 7 лапок через впадины пули 11 на пулю 2. В момент начала осевого движения пули 2, разрушаемый центрирующий элемент 14 демонтируется и не препятствует дальнейшему перемещению пули. После окончания работы метательного устройства 4, при достижении узлом стопорения 13 уловителя 6 пусковой трубы 1, узел стопорения раскрывается и фиксирует метательное устройство 4 в текущем положении относительно пусковой трубы 1. Пуля 2 продолжает движение и тянет за собой лапки узла скрепления 3, при этом лапки выходят из проточек 10 метательного устройства. После выхода пули 2 из пусковой трубы 1, центрирующий элемент 5 и лапки узла скрепления 3 разлетаются в радиальном направлении под действием аэродинамических, центробежных и массовых сил.During storage and transportation of the weapons complex, the bullet 2 and the throwing device 4 are held together and are in a hard power circuit with the launch tube 1. In the event of a radial operational load, the bullet is held in position by the centering element 5 and the destructible centering element 14, and the missile the device 4 is held in a predetermined position due to the contact of its outer surface with the inner surface of the launch tube 1. In case of axial load, it seeks They move the bullet 2. From the bullet, the load is transferred to the tabs of the fastener assembly 3, and from them to the throwing device 4. In this case, the load acting on the throwing device is transferred to the launch tube 1 through thin metal plates 15. In the metal plates 15 during operational loads, shear stresses occur. Bullet shooting is as follows. At the moment of starting the throwing device 4, the solid rocket fuel combustion products generated by it begin to flow out through the nozzle 12. At the same time, the combustion products act on the thin metal plates 15, causing them to bend and leach out of the grooves 16, 17, 18, 19. After the plates are clicked out 15, the throwing device 4 and the bullet 2 connected by the fastening unit 3 begin to move forward under the action of the reactive force created by the throwing device, while the bullet and the throwing device can be twisted around the longitudinal oh axis. Torque is created by the throwing device 4 when installing nozzles 12 with an eccentricity. From the throwing device 4, the torque is transmitted to the legs at the points of contact of the grooves 10 of the throwing device 4 and the legs of the fastening unit 3. Next, the torque is transmitted from the spikes 7 of the legs through the hollows of the bullet 11 to the bullet 2. At the moment of the start of the axial movement of the bullet 2, the destructible centering element 14 is dismantled and does not prevent further movement of the bullet. After the operation of the throwing device 4, when the locking unit 13 reaches the trap 6 of the launch tube 1, the locking unit opens and fixes the throwing device 4 in the current position relative to the launch tube 1. The bullet 2 continues to move and pulls the tabs of the fastening unit 3, while the tabs come out of the grooves 10 of the propelling device. After the exit of the bullet 2 from the launch tube 1, the centering element 5 and the legs of the fastener 3 fly apart in the radial direction under the influence of aerodynamic, centrifugal and mass forces.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить габариты пускового устройства по длине при уменьшении пассивной массы комплекса вооружения и увеличении его жесткости, уменьшить долю свободного объема в пусковой трубе, улучшить точностные характеристики пули за счет уменьшения начальных возмущений пули и пусковой трубы.Thus, the proposed technical solution allows to reduce the dimensions of the launcher in length while reducing the passive mass of the weapon complex and increasing its rigidity, reduce the fraction of free volume in the launch tube, improve the accuracy of the bullet by reducing the initial perturbations of the bullet and launch tube.

Claims

1. The method of firing a bullet connected to a detachable throwing device, including holding the bullet and the throwing device, launching the throwing device and the bullet exit the launch tube, characterized in that the throwing device connected to the bullet by the fastener assembly is held in the launch tube by thin flexible plates, and the separation of the throwing device is carried out in a predetermined place of the launch tube by trapping the throwing device after the end of its operation by dismantling the fastener assembly, while dismantling the assembly with repleniya produced without mechanical destruction of its parts.

2. An armament complex comprising a bullet and a throwing device located in the launch tube and interconnected by a fastener, and a centering element, characterized in that the bullet nose is connected to the launch tube by a destructible centering element, a trap is made in front of the launch tube, the throwing device is made in the form of a toroidal ejector motor, contains nozzles, an inner cylindrical surface, a thrust end and a locking assembly made with the possibility of rigid fixation the launcher of the launch tube, the bonding unit is made in the form of legs, which are sectors of the shell, in which a holding spike and a thrust end are made, interacting with the thrust end of the throwing device, while the legs are placed in the grooves made in the throwing device, their inner surface covers the outer surface aft of the bullet, and the outer surface of the legs is covered by the inner cylindrical surface of the throwing device, while the spikes of the legs are placed in the reciprocal cavities s in the aft part of the bullet, and the throwing device and the launch tube are connected by thin flexible metal plates placed at the ends on the one hand in the grooves made in the launch tube and the throwing device, and on the other in the grooves made in the throwing device and paws.

3. The armament complex according to claim 2, characterized in that the locking unit is made in the form of an expandable ring placed in a groove made on the outer surface of the throwing device.

4. The weapon system according to claim 2, characterized in that the trap in the front of the launch tube is made in the form of a groove.