RU2619361C2 - Supersonic aircraft and method for flight thereof - Google Patents
Supersonic aircraft and method for flight thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2619361C2 RU2619361C2 RU2015115561A RU2015115561A RU2619361C2 RU 2619361 C2 RU2619361 C2 RU 2619361C2 RU 2015115561 A RU2015115561 A RU 2015115561A RU 2015115561 A RU2015115561 A RU 2015115561A RU 2619361 C2 RU2619361 C2 RU 2619361C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- stage
- flight
- supersonic
- atmosphere
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G5/00—Elevating or traversing control systems for guns
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Toys (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Предлагаемая группа изобретений относится к военной технике, к дальнобойным системам управляемого оружия и ракетной техники, в частности, может использоваться в сверхзвуковых системах вооружения.The proposed group of inventions relates to military equipment, to long-range systems of guided weapons and rocket technology, in particular, can be used in supersonic weapons systems.
В настоящее время интенсивно развиваются работы по созданию гиперзвуковых и сверхзвуковых летательных аппаратов (ЛА), обладающих высокими боевыми возможностями за счет малого подлетного времени до цели и низкой уязвимостью для современных средств противоракетной обороны (ПРО).Currently, work is underway to develop hypersonic and supersonic aircraft (LA), which have high combat capabilities due to the short flight time to the target and low vulnerability for modern missile defense systems.
Уровень техникиState of the art
Известен гиперзвуковой аэрокосмический ЛА, выполненный по схеме «летающее крыло», интегрированное с фюзеляжем, с двойным стреловидным оперением и рулями управления, с нанесенным на его поверхность теплозащитным покрытием, у которого крыло выполнено с большой стреловидностью, а фюзеляж имеет веретенообразную форму и расположен в теневой аэродинамической зоне крыла, передние кромки носовой части фюзеляжа, крыла и вертикального оперения выполнены затупленными, патент РФ №2393978, публикация 10.07.2010, бюллетень №19.A well-known hypersonic aerospace aircraft made according to the “flying wing” scheme, integrated with the fuselage, with double swept plumage and control wheels, with a heat-protective coating applied to its surface, in which the wing is made with great sweep, and the fuselage has a spindle-shaped shape and is located in the shadow aerodynamic zone of the wing, the leading edges of the nose of the fuselage, wing and vertical tail are made blunt, RF patent No. 2393978, publication July 10, 2010, bulletin No. 19.
Известен ЛА, содержащий стартовый двигатель с механизмом разделения ступеней, маршевую ступень с функциональными блоками, принятый за прототип, патент РФ №2184343, публикация 27.06.2002, бюллетень №18.Known aircraft containing a starting engine with a stage separation mechanism, a marching stage with functional blocks, adopted as a prototype, RF patent No. 2184343, publication 06/27/2002, bulletin No. 18.
Существует способ реализации полета гиперзвукового аэрокосмического ЛА, в котором при заданных начальной скорости, высоте полета и угле бросания используют программируемую амплитуду рикошетирования, при этом на этапе погружения в атмосферу изменение вектора аэродинамической силы осуществляют путем выбора оптимального угла атаки, соответствующего достижению максимальной дальности полета аппарата, патент РФ №2393978, публикация 10.07.2010, бюллетень №19.There is a method for implementing a flight of a hypersonic aerospace aircraft, in which at a given initial speed, flight altitude and throw angle, a programmable ricocheting amplitude is used, while at the stage of immersion in the atmosphere, the change in the aerodynamic force vector is carried out by choosing the optimal angle of attack corresponding to the maximum flight range of the vehicle, RF patent No. 2393978, publication 07/10/2010, Bulletin No. 19.
Применение в конструкции ЛА стартового двигателя с механизмом разделения ступеней позволяет производить запуск ЛА на большую дальность без самолета-носителя. Однако полет осуществляют без вывода ЛА в зону верхней атмосферы и в конструкции данного ЛА не предусмотрена защита от кинетического нагрева поверхности, происходящего при требуемых скорости и дальности полета.The use of a starting engine with a stage separation mechanism in the aircraft design allows the aircraft to be launched at a long range without a carrier aircraft. However, the flight is carried out without the withdrawal of the aircraft to the upper atmosphere and the design of this aircraft does not provide protection from kinetic heating of the surface that occurs at the required speed and range.
Достижение требуемых дальности и скорости ЛА предполагает реализацию полета ЛА за пределами плотных слоев атмосферы. Для реализации данного способа полета гиперзвукового аэрокосмического ЛА необходимо использовать самолет-носитель, что значительно усложняет и повышает стоимость таких полетов. При запуске гиперзвукового аэрокосмического ЛА с наземной пусковой установки на стартовом участке полета происходит значительный кинетический нагрев, и защита от него нанесенным на поверхность ЛА теплозащитным покрытием не обеспечивается.Achieving the required range and speed of the aircraft involves the implementation of the flight of the aircraft outside the dense layers of the atmosphere. To implement this method of flight of a hypersonic aerospace aircraft, it is necessary to use a carrier aircraft, which greatly complicates and increases the cost of such flights. When a hypersonic aerospace aircraft is launched from a ground-based launcher, significant kinetic heating occurs at the launch site of the flight, and protection from it by a heat-shielding coating applied to the aircraft surface is not provided.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей предлагаемой группы изобретений является устранение указанных выше недостатков, а именно уменьшение аэродинамических нагрузок и теплового воздействия на траектории, обеспечение сверхзвуковой скорости ЛА и полета на большую дальность, малозаметность для средств обнаружения, простоту реализации при оптимальных ценовых характеристиках.The objective of the proposed group of inventions is to eliminate the above disadvantages, namely reducing aerodynamic loads and thermal effects on the trajectory, providing supersonic speeds of the aircraft and long-range flight, stealth for detection tools, ease of implementation at optimal price characteristics.
В сверхзвуковом ЛА, содержащем стартовый двигатель с механизмом разделения ступеней, маршевую ступень с функциональными блоками, поставленная задача достигается тем, что маршевая ступень помещена в защитный обтекатель, раскрывающийся при отделении стартового двигателя, а планер маршевой ступени выполнен по самолетной схеме «низкоплан» с элементами вертикального оперения, обеспечивающими устойчивость планера по крену, заневоленными защитным обтекателем и переходящими в рабочее положение при его раскрыве.In a supersonic aircraft containing a launch engine with a stage separation mechanism, a marching stage with functional blocks, the task is achieved by the fact that the marching stage is placed in a protective cowl, which opens when the starting engine is separated, and the marching stage glider is made according to the low-wing airplane scheme with elements vertical plumage, ensuring the stability of the airframe along the roll, awkward with a protective fairing and moving into working position when it opens.
В способе реализации полета сверхзвукового летательного аппарата, в котором используют программируемую амплитуду рикошетирования, при этом на этапе погружения в атмосферу изменение вектора аэродинамической силы осуществляют путем выбора оптимального угла атаки, соответствующего достижению максимальной дальности полета аппарата, поставленная задача достигается тем, что запуск ЛА осуществляют с наземной пусковой установки под траекторным углом от 50 до 85° к горизонту и ЛА выводят по баллистической траектории в разреженные слои атмосферы на высоты от 50 до 70 км.In a method for realizing a flight of a supersonic aircraft using a programmable ricocheting amplitude, at the stage of immersion into the atmosphere, the aerodynamic force vector is changed by choosing the optimal angle of attack corresponding to the maximum range of the aircraft, the task is achieved by launching the aircraft with ground launcher at a trajectory angle of from 50 to 85 ° to the horizon and the aircraft take the ballistic trajectory into the rarefied layers of the atmosphere EASURES at a height of 50 to 70 km.
Технический результат обеспечивается за счет того, что в сверхзвуковом летательном аппарате маршевая ступень помещена в защитный обтекатель, раскрывающийся при отделении стартового двигателя, а планер маршевой ступени выполнен по самолетной схеме «низкоплан» с элементами вертикального оперения, обеспечивающими устойчивость планера по крену, заневоленными защитным обтекателем и переходящими в рабочее положение при его раскрыве.The technical result is ensured due to the fact that in a supersonic aircraft the marching stage is placed in a protective cowl, which opens when the starting engine is separated, and the marching stage glider is made according to the “low-wing” airplane scheme with vertical tail elements that ensure the glider’s stability along with the roll, which are not lazy with the protective cowl and moving into working position when it is opened.
Технический результат также обеспечивается за счет того, что в способе реализации полета сверхзвукового летательного аппарата запуск ЛА осуществляют с наземной пусковой установки под траекторным углом от 50 до 85° к горизонту и ЛА выводят по баллистической траектории в разреженные слои атмосферы на высоты от 50 до 70 км.The technical result is also provided due to the fact that in the method of implementing a flight of a supersonic aircraft, the aircraft is launched from the ground launcher at a trajectory angle of 50 to 85 ° to the horizon and the aircraft are driven along a ballistic trajectory into rarefied layers of the atmosphere at heights of 50 to 70 km .
Данное техническое решение поясняется графическими материалами.This technical solution is illustrated by graphic materials.
На фиг. 1 и фиг. 2 схематически приведены внешний вид ЛА и маршевой ступеней сверхзвукового ЛА соответственно, In FIG. 1 and FIG. 2 schematically shows the appearance of the aircraft and the marching stages of a supersonic aircraft, respectively,
где 1 - защитный обтекатель;where 1 is a protective fairing;
2 - вертикальное оперение;2 - vertical plumage;
3 - маршевая ступень с функциональными блоками;3 - march stage with functional blocks;
4 - механизм разделения ступеней;4 - stage separation mechanism;
5 - стартовый двигатель;5 - starting engine;
6 - блок стабилизаторов;6 - block stabilizers;
7 - корпус маршевой ступени;7 - the case of the march stage;
8 - крыло;8 - wing;
9 - рули.9 - steering wheels.
Сверхзвуковой ЛА, в соответствии с фиг. 1, выполнен бикалиберным и состоит из маршевой ступени, оснащенной функциональными блоками, отделяемого стартового двигателя и обтекателя. Данная схема позволяет обеспечить минимальные массогабаритные характеристики и увеличить дальность полета, производить запуск с наземной пусковой установки.Supersonic aircraft, in accordance with FIG. 1, is made bicaliber and consists of a marching stage equipped with functional blocks, a detachable starting engine and fairing. This scheme allows you to ensure minimum weight and size characteristics and increase flight range, launch from a ground launcher.
Маршевую ступень 3 стыкуют со стартовым двигателем 5 посредством переходного отсека с механизмом разделения 4, обеспечивающим принудительное отделение стартового двигателя 5 в конце активного участка полета ЛА. На сопловом блоке стартового двигателя установлен блок стабилизаторов 6, предназначенных для придания ЛА продольной устойчивости на стартовом участке полета. Стабилизаторы выполнены складывающимися в соответствующий данному ЛА калибр и представляют собой четыре лопасти. Каждая лопасть посредством оси шарнирно соединена с корпусом, неподвижно установленным на сопловом блоке стартового двигателя.The
На фиг. 2 изображена маршевая ступень 3, оснащенная функциональными блоками. Маршевая ступень выполнена по самолетной схеме «низкоплан» с элементами вертикального оперения 2 крыла 8, обеспечивающими устойчивость планера по крену, заневоленными защитным обтекателем 1 и переходящими в рабочее положение при его раскрытии. Крыло 8 выполнено интегрированным в корпус маршевой ступени 7. Для обеспечения управляемого полета в хвостовой части маршевой ступени расположены рули 9. Выбранная аэродинамическая схема позволяет достичь аэродинамического качества K=5,5-6,0.In FIG. 2 shows the
Для обеспечения скрытности и внезапности нанесения высокоточного удара на большой дальности от линии соприкосновения с противником располагают огневую позицию с пусковой установкой, оснащенной сверхзвуковым ЛА.To ensure the secrecy and suddenness of delivering a high-precision strike at a long range from the line of contact with the enemy, a firing position with a launcher equipped with a supersonic aircraft is located.
Наибольшую дальность стрельбы обеспечивают посредством вывода на начальном участке траектории ЛА на максимально возможную заатмосферную высоту полета, а на среднем участке траектории поддержанием ЛА на высоте полета, где потери скорости ЛА минимальны: выше плотных слоев атмосферы. Для этого при подготовке ЛА к запуску в пульте управления орудия при получении координат цели производят расчет баллистических установок стрельбы и формируют программное полетное задание для ЛА, в котором в том числе определяют траекторию с полетом в стратосфере (от 15 до 70 км), рикошетирующую от ее нижних слоев (от 15 до 20 км) с характерными участками:The greatest firing range is provided by withdrawing in the initial portion of the aircraft trajectory to the maximum possible atmospheric flight altitude, and in the middle portion of the trajectory by maintaining the aircraft at flight altitude, where the aircraft’s speed loss is minimal: above dense atmospheric layers. To do this, when preparing the aircraft for launching the guns in the control panel, when obtaining the coordinates of the target, they calculate the ballistic firing settings and formulate a programmed flight mission for the aircraft, in which they determine the trajectory with flight in the stratosphere (from 15 to 70 km) that ricochets from it lower layers (from 15 to 20 km) with characteristic sections:
- баллистическим - до максимальной высоты полета;- ballistic - to the maximum flight altitude;
- основным, - характеризуемым полетом с максимальным коэффициентом аэродинамического качества;- basic, - characterized by flight with a maximum coefficient of aerodynamic quality;
- конечным - наведение и пикирование на цель.- final - pointing and diving at the target.
Для реализации первого баллистического участка траектории полета запуск ЛА осуществляют с наземной пусковой установки под высоким траекторным углом от 50 до 85° к горизонту и ЛА выводят по баллистической траектории в разреженные слои атмосферы на высоты от 50 до 70 км.To implement the first ballistic section of the flight path, the aircraft is launched from the ground launcher at a high trajectory angle from 50 to 85 ° to the horizon and the aircraft is driven along the ballistic path into rarefied layers of the atmosphere at heights of 50 to 70 km.
После выхода ЛА из контейнера раскрываются и фиксируются лопасти блока стабилизаторов 6. С целью снижения аэродинамических нагрузок и теплового воздействия на начальном участке траектории применяют защитный обтекатель 1. По окончании работы стартового двигателя 5, по команде системы управления срабатывает механизм раскрытия защитного обтекателя 1 и механизм разделения ступеней 4. После разделения маршевая ступень 3 продолжает полет к цели по программной траектории.After the aircraft leaves the container, the blades of the
Функциональные блоки маршевой ступени переводят управление полетом на программу для среднего участка траектории и формируют команды управления на рули ЛА. На этапе погружения в атмосферу изменение вектора аэродинамической силы осуществляют путем выбора оптимального угла атаки, соответствующего достижению максимальной дальности полета аппарата, аналогично патенту РФ №2393978, публикация 10.07.2010, бюллетень №19.Functional blocks of the march stage transfer flight control to the program for the middle section of the trajectory and form control commands on the aircraft's steering wheels. At the stage of immersion in the atmosphere, the change in the aerodynamic force vector is carried out by choosing the optimal angle of attack corresponding to the achievement of the maximum flight range of the device, similar to RF patent No. 2393978, publication July 10, 2010, bulletin No. 19.
При подлете к цели также согласно полетному заданию полет ЛА происходит в режиме самонаведения, который обеспечивает высокоточное наведение ЛА на цель.When approaching the target, according to the flight task, the flight of the aircraft takes place in homing mode, which provides high-precision guidance of the aircraft to the target.
Для реализации предложенного способа могут применяться следующие устройства. ПУ с приводами наведения могут быть выполнены, например, аналогично применяемым в зенитном ракетно-пушечном комплексе, патент РФ №2321818, публикация 10.04.2008, бюллетень №10. Функциональные блоки маршевой ступени могут быть выполнены, например, аналогично содержащимся на ЛА, патент РФ №2184343, публикация 27.06.2002, бюллетень №18.To implement the proposed method, the following devices can be used. PU with guidance drives can be performed, for example, similarly used in the anti-aircraft missile-cannon complex, RF patent No. 2321818, publication 10.04.2008, bulletin No. 10. Functional blocks of the march stage can be performed, for example, similarly contained in LA, RF patent No. 2184343, publication 06/27/2002, bulletin No. 18.
Таким образом, использование предлагаемых сверхзвукового летательного аппарата и способа реализации полета сверхзвукового летательного аппарата позволяет реализовать требования к современному вооружению и обеспечить уменьшение аэродинамических нагрузок и теплового воздействия на ЛА на траектории, осуществить запуск ЛА со сверхзвуковой скоростью на большую дальность, малозаметность вооружения для средств обнаружения, простоту реализации при оптимальных ценовых характеристиках.Thus, the use of the proposed supersonic aircraft and a method for implementing the flight of a supersonic aircraft allows to meet the requirements for modern weapons and to reduce aerodynamic loads and thermal effects on the aircraft on the trajectory, to launch the aircraft at a supersonic speed over a long range, stealth weapons for detection means, ease of implementation with optimal price characteristics.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015115561A RU2619361C2 (en) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | Supersonic aircraft and method for flight thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015115561A RU2619361C2 (en) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | Supersonic aircraft and method for flight thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015115561A RU2015115561A (en) | 2016-11-20 |
RU2619361C2 true RU2619361C2 (en) | 2017-05-15 |
Family
ID=57759451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015115561A RU2619361C2 (en) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | Supersonic aircraft and method for flight thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2619361C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2671015C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-10-29 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of controlling the flight of a ballistic aircraft |
RU2686453C1 (en) * | 2018-08-03 | 2019-04-25 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Aircraft navigation method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2184343C1 (en) * | 2001-02-21 | 2002-06-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Radio-controlled anti-aircraft missile |
EP2778074A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | Blue Origin, LLC | Launch vehicles with ring-shaped external elements, and associated systems and methods |
-
2015
- 2015-04-24 RU RU2015115561A patent/RU2619361C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2184343C1 (en) * | 2001-02-21 | 2002-06-27 | Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" | Radio-controlled anti-aircraft missile |
EP2778074A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-17 | Blue Origin, LLC | Launch vehicles with ring-shaped external elements, and associated systems and methods |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2671015C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-10-29 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Method of controlling the flight of a ballistic aircraft |
RU2686453C1 (en) * | 2018-08-03 | 2019-04-25 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Aircraft navigation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015115561A (en) | 2016-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110065634A (en) | Unmanned flight robot based on the cold power-assisted transmitting of compressed gas | |
RU2768999C1 (en) | Coastal air-rocket reusable autonomous complex | |
RU2619361C2 (en) | Supersonic aircraft and method for flight thereof | |
RU2599270C2 (en) | Cruise missile-surface effect craft (cmsec) | |
RU2690142C1 (en) | Unmanned aerial missile system and method of its application | |
US9121680B2 (en) | Air vehicle with control surfaces and vectored thrust | |
RU2380288C1 (en) | Combat aircraft and its combat laser system | |
RU2686567C2 (en) | Supersonic missile | |
US10254094B1 (en) | Aircraft shroud system | |
RU2711430C2 (en) | Flying robot-carrier of shipborne and airborne missiles | |
RU2544446C1 (en) | Rolling cruise missile | |
RU2327949C1 (en) | Missile | |
CN104121827B (en) | A kind of stealthy bombing guided missile of repeatable utilization | |
RU2579409C1 (en) | Method of hitting above-water and ground targets with hypersonic cruise missile and device therefor | |
RU2309087C2 (en) | Missile carrier "vityaz" for horizontal takeoff without takeoff run at low-temperature gliding in atmosphere and soft landing | |
RU2590760C2 (en) | Missile and method for its operating | |
Schumacher et al. | Guided Munition Adaptive Trim Actuation System for Aerial Gunnery | |
Spearman | Historical development of world wide guided missiles | |
Sethunathan et al. | Aerodynamic Configuration design of a missile | |
Hallion | Science, technology and air warfare | |
RU2705387C1 (en) | Method of rocket launching from wide-body carrier | |
Barrie | Trends in missile technologies | |
Piancastelli et al. | Cost effectiveness and feasibility considerations on the design of mini-UAVs for balloon takedown. Part 2: Aircraft design approach selection | |
RU2707473C1 (en) | Cruise missile carrier for delivery of combat rocket armament into range of range of action (versions) | |
RU2701366C2 (en) | Delivery rocket carrier (embodiments), highly manoeuvrable aircraft (embodiments) and method of contactless combat operations |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180425 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190801 |