RU2537189C1

RU2537189C1 - Jet projectile rocket section

Info

Publication number: RU2537189C1
Application number: RU2013155015/11A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Макаровец; Олег Львович Захаров; Александр Александрович Каширкин; Алексей Николаевич Базарный; Владимир Евгеньевич Ерохин; Владимир Иванович Медведев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ"
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-12-27

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: this rocket section comprises body with heat insulation and set of fins. Sleeve of elastic material with low ablation temperature fitted in ring groove is arranged ahead of fins some 0.025…0.25 caliper from the butt of body and fins on body and inner surface. At butt between heat insulation and sleeve, said insulation has inner circular ledge abutting on sleeve.

EFFECT: higher reliability of operation due to lower heating of threaded joint between body and fins.

1 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и предназначено для использования в реактивных снарядах систем залпового огня.The invention relates to rocketry and is intended for use in rockets of multiple launch rocket systems.

Одной из основных задач при проектировании ракетных частей является обеспечение надежного функционирования для достижения устойчивого движения реактивного снаряда на траектории.One of the main tasks in the design of missile units is to ensure reliable operation to achieve stable motion of a rocket along a trajectory.

Известна конструкция ракетной части по патенту №2255298 РФ, содержащей тонкостенный корпус с большим относительным удлинением из высокопрочной стали и блок стабилизаторов.The known design of the rocket part of the patent No. 2255298 of the Russian Federation, containing a thin-walled body with a large elongation of high-strength steel and a block of stabilizers.

Задачей данного технического решения являлось обеспечение устойчивого полета реактивного снаряда за счет выбора конструктивных, геометрических и массовых характеристик.The objective of this technical solution was to ensure a stable flight of a rocket by selecting structural, geometric and mass characteristics.

Общими признаками с предлагаемой ракетной частью является наличие тонкостенного корпуса с большим относительным удлинением из высокопрочной стали и блок стабилизаторов.Common signs with the proposed missile part is the presence of a thin-walled body with a large elongation of high-strength steel and a stabilizer block.

Недостатком данной конструкции ракетной части является отсутствие в ней теплозащитного покрытия, что позволяет применять для ее снаряжения только топлива с низкими энергетическими характеристиками.The disadvantage of this design of the missile part is the absence of a heat-protective coating in it, which makes it possible to use only fuel with low energy characteristics for its equipment.

Наиболее близкой по технической сути и достигнутому техническому результату является ракетная часть реактивного снаряда системы БМ-21 (см. Боевая машина БМ-21. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М.: Военное издательство МО СССР, 1977, с.74-75), содержащая тонкостенный корпус с большим относительным удлинением, теплозащитное покрытие корпуса ракетной части, блока стабилизаторов, соединенного с корпусом резьбовым соединением, принятая авторами за прототип. В данном техническом решении тонкостенный корпус защищен от воздействия продуктов сгорания теплозащитным покрытием, что позволяет использовать в ракетной части топливо с более высокими энергетическими характеристиками.The closest in technical essence and the achieved technical result is the missile part of the BM-21 system missile (see BM-21 combat vehicle. Technical description and instruction manual. - M.: Military Publishing House of the USSR Ministry of Defense, 1977, p. 74-75 ), containing a thin-walled housing with a large relative elongation, a heat-shielding coating for the rocket housing, the stabilizer block connected to the housing by a threaded connection, adopted by the authors as a prototype. In this technical solution, the thin-walled body is protected from the effects of combustion products by a heat-insulating coating, which allows the use of fuel with higher energy characteristics in the rocket part.

Указанная ракетная часть работает следующим образом. The specified missile part operates as follows.

После воспламенения заряда ракетной части реактивный снаряд движется по траектории. При этом случае применения топлив со сравнительно низкими энергетическими характеристиками за счет наличия теплозащитного покрытия обеспечивается требуемый температурный режим тонкостенного корпуса, а также и требуемый температурный режим резьбового соединения корпуса и блока стабилизаторов, что исключает существенную деформацию корпуса, возникновение несоосности корпуса и блока стабилизаторов и обеспечивает устойчивый полет реактивного снаряда. Однако, как показывает опыт отработки ракетных частей, при применении в данной конструкции современных высокотемпературных топлив не обеспечивается требуемый температурный режим ракетной части в области резьбового соединения, что является существенным недостатком, поскольку приводит к возникновению температурных деформаций корпуса и блока стабилизаторов и неустойчивому полету на траектории. Кроме этого при применении современных высокоэнергетических топлив в ракетной части при горении зарядов возникают интенсивные акустические колебания продольной моды, передающиеся на блок стабилизаторов и вызывающие колебательный режим лопастей блока стабилизаторов, что также снижает надежность функционирования.After ignition of the charge of the rocket, the rocket moves along the trajectory. In this case, the use of fuels with relatively low energy characteristics due to the presence of a heat-shielding coating provides the required temperature regime of the thin-walled case, as well as the required temperature mode of the threaded connection of the case and the stabilizer block, which eliminates significant deformation of the case, the occurrence of misalignment of the case and the stabilizer block and ensures stable rocket flight. However, as experience in the development of missile parts shows, when using modern high-temperature fuels in this design, the required temperature regime of the missile part in the area of the threaded connection is not provided, which is a significant drawback, since it leads to temperature deformations of the body and stabilizer block and unstable flight along the trajectory. In addition, the use of modern high-energy fuels in the rocket part during charge burning causes intense acoustic vibrations of the longitudinal mode, transmitted to the stabilizer block and causing the oscillatory mode of the stabilizer block blades, which also reduces the reliability of operation.

Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) являлось создание конструкции ракетной части, позволяющей обеспечить ее функционирование при использовании топлив с повышенными энергетическими характеристиками.Thus, the objective of this technical solution (prototype) was to create the design of the missile part, allowing to ensure its functioning when using fuels with high energy characteristics.

Общими признаками с предлагаемым устройством является наличие в ракетной части корпуса с теплозащитным покрытием и блока стабилизаторов.Common signs with the proposed device is the presence in the rocket part of the body with a heat-protective coating and a block of stabilizers.

В отличие от прототипа в предлагаемой авторами ракетной части перед блоком стабилизаторов на расстоянии 0,025…0,25 калибра от стыка корпуса и блока стабилизаторов на внутренней поверхности корпуса размещена втулка из эластичного материала с низкой температурой абляции в кольцевой проточке, причем в месте стыка теплозащитного покрытия с втулкой теплозащитное покрытие выполнено с внутренним кольцевым уступом, прилегающим к втулке.In contrast to the prototype, in the rocket part proposed by the authors, in front of the stabilizer block at a distance of 0.025 ... 0.25 gauge from the junction of the housing and the stabilizer block, a sleeve of elastic material with a low ablation temperature is placed in the annular groove at the junction of the heat-protective coating with the sleeve heat-protective coating is made with an inner annular ledge adjacent to the sleeve.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.It is this that 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 и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.These signs, distinctive from the prototype and to which the requested amount of legal protection applies, are sufficient in all cases.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности функционирования ракетной части за счет снижения нагрева в области резьбового соединения корпуса и блока стабилизаторов и демпфирования акустических колебаний.The objective of the invention is to increase the reliability of the rocket by reducing heat in the area of the threaded connection of the housing and the block of stabilizers and damping of acoustic vibrations.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной ракетной части, содержащей корпус с теплозащитным покрытием и блок стабилизаторов, особенность заключается в том, что перед блоком стабилизаторов, на расстоянии 0,025…0,25 калибра от стыка корпуса и блока стабилизаторов на внутренней поверхности корпуса размещена втулка из эластичного материала с низкой температурой абляции в кольцевой проточке, причем в месте стыка теплозащитного покрытия с втулкой теплозащитное покрытие выполнено с внутренним кольцевым уступом, прилегающим к втулке.The specified technical result is achieved by the fact that in the known rocket part comprising a body with a heat-protective coating and a block of stabilizers, the peculiarity lies in the fact that in front of the stabilizer block, at a distance of 0.025 ... 0.25 gauge from the junction of the shell and the block of stabilizers on the inner surface of the shell a sleeve of elastic material with a low ablation temperature in the annular groove, moreover, at the junction of the heat-shielding coating with the sleeve, the heat-shielding coating is made with an inner annular ledge, I fit to the sleeve.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:A new set of structural elements, as well as the presence of connections between them, allows, in particular, due to:

- размещения перед блоком стабилизаторов на расстоянии 0,025…0,25 калибра от стыка корпуса и блока стабилизаторов на внутренней поверхности корпуса втулки из эластичного материала с низкой температурой абляции - обеспечить при работе ракетной части за счет процесса абляции втулки образование низкотемпературного пристеночного слоя продуктов абляции втулки, эффективно защищающих область резьбового соединения корпуса и блока стабилизаторов от воздействия высокотемпературных продуктов сгорания заряда ракетной части. При увеличении расстояния от стыка корпуса и блока стабилизаторов свыше 0,25 калибра данное техническое решение становится неэффективным из-за «размывания» пристеночного слоя, при уменьшении расстояния менее 0,025 калибра ввиду размещения втулки в кольцевой проточке корпуса уменьшается прочность соединения корпуса и блока стабилизаторов. Кроме того, выполнение втулки из эластичного материала обеспечивает эффективное демпфирование акустических колебаний продольной моды при работе ракетной части, что позволяет резко снизить вероятность возникновения колебательных режимов при функционировании блока стабилизаторов;- placement in front of the stabilizer block at a distance of 0.025 ... 0.25 gauge from the junction of the housing and the stabilizer block on the inner surface of the sleeve body of an elastic material with a low ablation temperature - to ensure that during the operation of the missile part due to the process of sleeve ablation, the formation of a low-temperature wall layer of sleeve ablation products, effectively protecting the area of the threaded connection of the housing and the block of stabilizers from the effects of high-temperature products of combustion of the charge of the rocket. With an increase in the distance from the junction of the housing and the stabilizer block over 0.25 caliber, this technical solution becomes ineffective due to the “erosion” of the parietal layer, with a decrease in the distance less than 0.025 caliber due to the placement of the sleeve in the annular groove of the housing, the connection strength of the housing and the stabilizer block decreases. In addition, the execution of the sleeve of elastic material provides effective damping of acoustic vibrations of the longitudinal mode during the operation of the rocket part, which can drastically reduce the likelihood of oscillatory modes during the operation of the stabilizer block;

- размещения втулки в кольцевой проточке корпуса - позволяет исключить отрыв втулки от корпуса ракетной части при воздействии акустических колебаний;- placement of the sleeve in the annular groove of the body - allows you to exclude the separation of the sleeve from the body of the missile part when exposed to acoustic vibrations;

- выполнения теплозащитного покрытия с внутренним кольцевым уступом в месте стыка теплозащитного покрытия с втулкой - обеспечить надежное соединение втулки с корпусом и защитным покрытием, исключить проникновение высокотемпературных продуктов сгорания к корпусу ракетной части.- performing a heat-shielding coating with an inner annular ledge at the junction of the heat-shielding coating with the sleeve - to ensure reliable connection of the sleeve with the body and the protective coating, to prevent the penetration of high-temperature combustion products to the body of the missile part.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».Signs that distinguish the proposed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions and are not known from the prior art in the process of conducting patent research, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в странах бывшего СССР и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».Studying the level of technology during the patent search for all types of information available in the countries of the former USSR and foreign countries, it was found that the proposed technical solution clearly does not follow from the prior art, therefore, we can conclude that the criterion of "inventive step" is met.

Сущность изобретения заключается в том, что в ракетной части, содержащей корпус с теплозащитным покрытием и блок стабилизаторов, согласно изобретению перед блоком стабилизаторов, на расстоянии 0,025…0,25 калибра от стыка корпуса и блока стабилизаторов на внутренней поверхности корпуса размещена втулка из эластичного материала с низкой температурой абляции в кольцевой проточке, причем в месте стыка теплозащитного покрытия с втулкой теплозащитное покрытие выполнено с внутренним кольцевым уступом, прилегающим к втулке.The essence of the invention lies in the fact that in the rocket part comprising a body with a heat-protective coating and a stabilizer block, according to the invention, in front of the stabilizer block, at a distance of 0.025 ... 0.25 gauge from the junction of the housing and the stabilizer block, a sleeve of elastic material with low ablation temperature in the annular groove, and at the junction of the heat-shielding coating with the sleeve, the heat-shielding coating is made with an inner annular ledge adjacent to the sleeve.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой изображена предлагаемая ракетная часть реактивного снаряда.The invention is illustrated in figure 1, which shows the proposed missile part of the rocket.

Предлагаемая ракетная часть содержит корпус 1, на внутренней поверхности которого нанесено теплозащитное покрытие 2 с внутренним кольцевым уступом 3, прилегающим к втулке 4, размещенной в кольцевой проточке 5 на расстоянии l=0,025…0,25 калибра d от стыка корпуса 1 и блока стабилизаторов 6.The proposed missile part comprises a housing 1, on the inner surface of which a heat-shielding coating 2 is applied with an inner annular ledge 3 adjacent to a sleeve 4 located in the annular groove 5 at a distance l = 0.025 ... 0.25 gauge d from the junction of the housing 1 and the stabilizer unit 6 .

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

При работе ракетной части под воздействием высокотемпературных продуктов сгорания происходит абляция втулки 4, образование низкотемпературного пристеночного слоя газообразных продуктов абляции, эффективно защищающих область резьбового соединения корпуса 1 и блока стабилизаторов 6, что исключает возможность деформации корпуса 1 и несоосности корпуса и блока стабилизаторов. Наличие кольцевого уступа 3 теплозащитного покрытия 2, прилегающего к втулке 4, исключает возможность проникновения высокотемпературных продуктов сгорания к корпусу 1 ракетной части. За счет размещения в ракетной части в месте стыка корпуса 1 и блока стабилизаторов 6 втулки 5 из эластичного материала достигается эффективное гашение акустических колебаний.During the operation of the rocket part under the influence of high-temperature combustion products, the sleeve 4 is ablated, a low-temperature wall layer of gaseous ablation products is formed, which effectively protect the threaded area of the housing 1 and the stabilizer block 6, which eliminates the possibility of deformation of the housing 1 and misalignment of the housing and stabilizer block. The presence of the annular ledge 3 of the heat-shielding coating 2 adjacent to the sleeve 4, eliminates the possibility of penetration of high-temperature combustion products to the housing 1 of the missile part. Due to the placement in the rocket part at the junction of the housing 1 and the stabilizer block 6 of the sleeve 5 of elastic material, an effective damping of acoustic vibrations is achieved.

Применение ракетной части в соответствии с изобретением позволило повысить надежность ее функционирования.The use of the missile part in accordance with the invention has improved the reliability of its operation.

Изобретение может быть использовано при разработке реактивных снарядов различного применения, в том числе для реактивных систем залпового огня.The invention can be used in the development of rockets for various applications, including for multiple launch rocket systems.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов ракетных частей, выполненных в соответствии с изобретением.The specified positive effect is confirmed by testing prototypes of missile units made in accordance with the invention.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, намечено серийное производство.Currently, design documentation has been developed, state tests have been carried out, and mass production is scheduled.

Claims

Missile part of a rocket containing a case with a heat-protective coating and a block of stabilizers, characterized in that in front of the stabilizer block, at a distance of 0.025 ... 0.25 gauge from the junction of the case and the block of stabilizers, a sleeve of elastic material with a low ablation temperature is placed on the inner surface of the case an annular groove, moreover, at the junction of the heat-shielding coating with the sleeve, the heat-shielding coating is made with an inner annular ledge adjacent to the sleeve.