RU2631727C1

RU2631727C1 - Rocket missile

Info

Publication number: RU2631727C1
Application number: RU2016139515A
Authority: RU
Inventors: Владимир Викторович Черниченко
Original assignee: Владимир Викторович Черниченко
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2017-09-26

Abstract

FIELD: weapon and ammunition.

SUBSTANCE: rocket part contains a body with a thermal protective coating and a block of stabilisers. Sleeve of elastic material with low ablation temperature in ring groove is arranged in front of block of stabilisers ahead at a distance of 0.025…0.25 of gauge from the butt of body and block of stabilisers at the inner surface of the body. At the butting position between heat insulation and sleeve, said insulation has inner circular ledge abutting on sleeve. The end surface of the sleeve facing the block of stabilisers is made with an internal circular ledge with an internal diameter equal to the inner diameter of sleeve and an outer diameter not exceeding the inner diameter of block of stabiliser. In the threaded connection between the missile body and the block of stabilisers body, a ring of material with low thermal conductivity is installed.

EFFECT: increasing the reliability of rocket part by reducing heating in the area of threaded connection of the body and the block of stabilisers, and damping of the acoustic vibrations.

1 dwg

Description

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при разработке реактивных снарядов систем залпового огня.The invention relates to rocket technology and can be used in the development of rockets of multiple launch rocket systems.

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

Известна конструкция снаряда по патенту РФ №2255298, содержащая тонкостенный корпус с большим относительным удлинением из высокопрочной стали и блок стабилизаторов.A known design of the projectile according to the patent of the Russian Federation No. 2255298, containing a thin-walled body with a large elongation of high-strength steel and a block of stabilizers.

Недостатком данной конструкции является отсутствие в ней теплозащитного покрытия, что позволяет применять для ее снаряжения только топлива с низкими энергетическими характеристиками.The disadvantage of this design 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.

Известен реактивный снаряд системы БМ-21, содержащий тонкостенный корпус с большим относительным удлинением, теплозащитное покрытие корпуса, блок стабилизаторов, соединенный с корпусом резьбовым соединением. В данном техническом решении тонкостенный корпус защищен от воздействия продуктов сгорания теплозащитным покрытием, что позволяет использовать топливо с более высокими энергетическими характеристиками (Боевая машина БМ-21. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М.: Военное издательство МО СССР, 1977, с. 74-75).Known missile system BM-21, containing a thin-walled housing with a large relative elongation, heat-resistant coating of the housing, the stabilizer block connected to the housing by a threaded connection. In this technical solution, a thin-walled housing is protected from the effects of combustion products by a heat-insulating coating, which allows the use of fuel with higher energy characteristics (BM-21 combat vehicle. Technical description and operating instructions. - M.: Military Publishing House of the USSR Ministry of Defense, 1977, p. 74-75).

Указанный снаряд работает следующим образом.The specified shell works as follows.

После воспламенения заряда реактивный снаряд движется по траектории. В 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, при применении в данной конструкции современных высокотемпературных топлив не обеспечивается требуемый температурный режим 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 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 всего снаряда в целом.After ignition of the charge, the missile moves along the trajectory. In the case of using fuels with relatively low energy characteristics due to the presence of a heat-shielding coating, the required temperature regime of the thin-walled body is ensured, as well as the required temperature mode of the threaded connection of the body and the stabilizer block, which eliminates significant deformation of the body, the occurrence of misalignment of the body and stabilizer block and ensures a stable flight rocket projectile. However, as mining experience shows, when using modern high-temperature fuels in this design, the required temperature conditions in the threaded joint area are not provided, which is a significant drawback, since it leads to thermal deformations of the body and stabilizer block and unstable flight along the trajectory. In addition, the use of modern high-energy fuels during charge burning causes intense acoustic vibrations of the longitudinal mode, which are transmitted to the stabilizer block and cause the oscillatory mode of the stabilizer block blades, which also reduces the reliability of the entire projectile.

Известен реактивный снаряд с ракетной частью, содержащей корпус с теплозащитным покрытием и блок стабилизаторов, при этом 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 (патент РФ №2537189, заявка №2013155015/11, 12.12.2013, МПК F42B 15/00 - прототип).Known rocket projectile with a missile part containing the housing with a heat-protective coating and the stabilizer block, while in front of the stabilizer block at a distance of 0.025-0.25 caliber from the junction of the housing and the stabilizer block on the inner surface of the housing there is a sleeve of elastic material with a low ablation temperature in the annular a groove, and at the junction of the heat-protective coating with the sleeve, the heat-protective coating is made with an inner annular ledge adjacent to the sleeve (RF patent No. 2537189, application No. 2013155015/11, 12.12.2013, IPC F42B 15/00 - prototype).

При работе указанной ракетной части под воздействием высокотемпературных продуктов сгорания происходит абляция втулки, образование низкотемпературного пристеночного слоя газообразных продуктов абляции, защищающих область резьбового соединения корпуса и блока стабилизаторов. Наличие кольцевого уступа теплозащитного покрытия, прилегающего к втулке, исключает возможность проникновения высокотемпературных продуктов сгорания к корпусу ракетной части. За счет размещения в ракетной части в месте стыка корпуса и блока стабилизаторов втулки из эластичного материала достигается эффективное гашение акустических колебаний.When this missile part is operated under the influence of high-temperature combustion products, the sleeve is ablated, and a low-temperature near-wall layer of gaseous ablation products forms, which protect the area of the threaded connection between the body and the stabilizer block. The presence of an annular ledge of the heat-shielding coating adjacent to the sleeve excludes the possibility of the penetration of high-temperature combustion products to the body of the missile part. Due to the placement of a sleeve of elastic material in the rocket part at the junction of the housing and the stabilizer block, effective damping of acoustic vibrations is achieved.

Основными недостатками является недостаточно эффективная защита места резьбового соединения корпуса и блока стабилизаторов, вызванная наличием кольцевого уступа в месте стыка втулки из эластичного материала и резьбового соединения блока стабилизаторов, что приводит к образованию застойных зон и последующей деформации корпуса и несоосности корпуса и блока стабилизаторов.The main disadvantages are insufficiently effective protection of the place of the threaded connection of the housing and the stabilizer block, caused by the presence of an annular ledge at the junction of the sleeve of elastic material and the threaded connection of the stabilizer block, which leads to the formation of stagnant zones and subsequent deformation of the housing and misalignment of the housing and stabilizer block.

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.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном реактивном снаряде, содержащем корпус с теплозащитным покрытием и блоком стабилизаторов, соединяемых при помощи резьбового соединения, при этом 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, согласно изобретению торцевая поверхность втулки, обращенная к блоку стабилизаторов, выполнена с внутренним кольцевым уступом длиной не менее длины резьбового соединения между корпусом и блоком стабилизаторов, с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру втулки, и наружным диаметром, не превышающим внутренний диаметр блока стабилизаторов, при этом в резьбовом соединении между корпусом снаряда и корпусом блока стабилизаторов установлено кольцо из композиционного материала с низкой теплопроводностью.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed missile containing a housing with a heat-protective coating and a block of stabilizers connected by a threaded connection, while in front of the stabilizer block at a distance of 0.025-0.25 caliber from the junction of the case and the block of stabilizers, on the inner surface a sleeve made of an elastic material with a low ablation temperature is placed 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 ring according to the invention, the end surface of the sleeve facing the stabilizer block is made with an inner ring ledge of a length not less than the length of the threaded connection between the housing and the stabilizer block, with an inner diameter equal to the inner diameter of the sleeve and an outer diameter not exceeding the inner diameter of the stabilizer block, while in the threaded connection between the shell of the projectile and the housing of the stabilizer block, a ring of composite material with low heat of clarity.

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 поясняется фиг. 1, где показан предложенный реактивный снаряд.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows the proposed missile.

Реактивный снаряд 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. Торцевая поверхность втулки 4, обращенная к блоку стабилизаторов 6, выполнена с внутренним кольцевым уступом 7 длиной не менее длины резьбового соединения между блоком стабилизаторов, внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру втулки, и наружным диаметром, не превышающим внутренний диаметр блока стабилизаторов. В резьбовом соединении между корпусом 1 снаряда и корпусом блока стабилизаторов 6 установлено кольцо 8 из композиционного материала с пониженной теплопроводностью.The missile contains 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 an annular groove 5 at a distance l = 0.025-0.25 gauge d from the junction of the housing 1 and the stabilizer block 6. The end surface of the sleeve 4, facing the block of stabilizers 6, is made with an inner annular ledge 7 of a length not less than the length of the threaded connection between the block of stabilizers, an inner diameter equal to the inner diameter of the sleeve, and the outer diameter, not exceeding ayuschim unit inner diameter stabilizers. In a threaded connection between the shell body 1 and the housing of the stabilizer block 6, a ring 8 of composite material with reduced thermal conductivity is installed.

Предложенный реактивный снаряд работает следующим образом.The proposed rocket works as follows.

При работе двигателя снаряда под воздействием высокотемпературных продуктов сгорания происходит абляция втулки 4 и образование низкотемпературного пристеночного слоя газообразных продуктов абляции. Наличие кольцевого уступа 3 теплозащитного покрытия 2, прилегающего к втулке 4, исключает возможность проникновения высокотемпературных продуктов сгорания к корпусу 1 ракетной части. За счет того, что втулка 4 выполнена с кольцевым уступом 7, кольцевой уступ 7 защищает от воздействия высокотемпературных продуктов сгорания место стыка корпуса 1 и блока стабилизаторов 6. В этом случае высокотемпературные продукты сгорания истекают по внутренней поверхности кольцевого уступа 7 и выводятся из корпуса 1, минуя кольцевой уступ между корпусом 1 и корпусом блока стабилизаторов 6, при этом происходит абляция внутренней поверхности кольцевого уступа 7, что приводит к дополнительному понижению температуры пристеночного слоя высокотемпературных продуктов сгорания. Наличие кольца 8 из композиционного материала с низкой теплопроводностью между корпусом 1 и блоком стабилизаторов 6 позволяет значительно уменьшить тепловые потоки от корпуса 1 к корпусу блока стабилизаторов 6. Наличие кольцевого уступа 7 и кольца 8 позволяет значительно снизить тепловые потоки в область резьбового соединения корпуса 1 и блока стабилизаторов 6, что исключает возможность деформации корпуса 1 и несоосности корпуса и блока стабилизаторов под действием тепловых нагрузок. 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 operation of the projectile engine under the influence of high-temperature combustion products, the sleeve 4 is ablated and a low-temperature near-wall layer of gaseous ablation products is formed. 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 fact that the sleeve 4 is made with an annular ledge 7, the annular ledge 7 protects the joint of the housing 1 and the stabilizer block 6 from the effects of high-temperature combustion products. In this case, the high-temperature combustion products expire on the inner surface of the annular ledge 7 and are removed from the housing 1, bypassing the annular ledge between the housing 1 and the housing of the block of stabilizers 6, the ablation of the inner surface of the annular ledge 7 occurs, which leads to an additional decrease in the temperature of the parietal layer temperature combustion products. The presence of a ring 8 of composite material with low thermal conductivity between the housing 1 and the stabilizer unit 6 can significantly reduce heat fluxes from the housing 1 to the housing of the stabilizer unit 6. The presence of an annular ledge 7 and ring 8 can significantly reduce heat fluxes in the area of the threaded connection of the housing 1 and the unit stabilizers 6, which eliminates the possibility of deformation of the housing 1 and misalignment of the housing and the block of stabilizers under the influence of thermal loads. 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.

Использование предложенного технического решения даст возможность снизить нагрев в области резьбового соединения корпуса и блока стабилизаторов и демпфировать акустические колебания, что, в конечном итоге, позволит повысить надежность функционирования снаряда в целом за счет исключения термического воздействия высокотемпературных продуктов сгорания.Using the proposed technical solution will make it possible to reduce heating in the area of the threaded connection between the housing and the stabilizer block and dampen acoustic vibrations, which, ultimately, will improve the reliability of the projectile as a whole by eliminating the thermal effects of high-temperature combustion products.

Claims

A projectile containing a housing with a heat-protective coating and a stabilizer block fastened with a threaded connection, while in front of the stabilizer block at a distance of 0.025-0.25 caliber from the junction of the housing and the stabilizer block, a sleeve of elastic material with a low ablation temperature is placed on the inner surface of the housing 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 adjacent to the sleeve, characterized in that the end the surface of the bushing facing the stabilizer block is made with an inner annular ledge with an inner diameter equal to the inner diameter of the bushing and an outer diameter not exceeding the inner diameter of the stabilizer block, while in the threaded connection between the shell body and the housing of the stabilizer block, a ring of material with low thermal conductivity.