RU2662719C1 - Direct flow kinetic projectile - Google Patents

Direct flow kinetic projectile Download PDF

Info

Publication number
RU2662719C1
RU2662719C1 RU2017132873A RU2017132873A RU2662719C1 RU 2662719 C1 RU2662719 C1 RU 2662719C1 RU 2017132873 A RU2017132873 A RU 2017132873A RU 2017132873 A RU2017132873 A RU 2017132873A RU 2662719 C1 RU2662719 C1 RU 2662719C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
projectile
flight
critical
increase
sections
Prior art date
Application number
RU2017132873A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Панасенко
Виктор Владимирович Панов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Главный научно-исследовательский испытательный центр робототехники" Министерства обороны Российской Федерации (ФГБУ "ГНИИЦ РТ" МО РФ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Главный научно-исследовательский испытательный центр робототехники" Министерства обороны Российской Федерации (ФГБУ "ГНИИЦ РТ" МО РФ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Главный научно-исследовательский испытательный центр робототехники" Министерства обороны Российской Федерации (ФГБУ "ГНИИЦ РТ" МО РФ)
Priority to RU2017132873A priority Critical patent/RU2662719C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2662719C1 publication Critical patent/RU2662719C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.
SUBSTANCE: invention relates to the ammunition production and use, and can be used in any firearms (infantry, artillery), in the electromagnetic accelerators, as well as for the underwater use. In the device comprising housing, which from the outside has barrel (oval) shape, and inside has profiled through hole, characterized in that it has two critical cross sections 1 and 3, between which the cross section 2 with the largest expansion is arranged. Input critical cross section 1 is smaller than the output critical cross section 3. Cross sections 4, 1, 2, 3, 5 combination forms the two opposite de Leval nozzles. Device operates as follows. During the projectile or bullet flight on the trajectory passive part in the cross section 2 area, tending to the vacuum suction occurs. Such suction occurs due to the flowing medium (air) blowing (injecting) through the channel central part. In the presence of an evacuated cavity, the flying projectile acts as the suction turbine, and the grooves 6 at the head part, ensuring its rotation like an impeller, which provides increase in the medium flow velocity. With such a through hole internal profile, the input stream energy is used for its self-acceleration, which ensures the reactive force intensification and, correspondingly, increase in the flight range. Projectile stabilization in flight can be performed by rotation. At that, the projectile can have ready-made grooves 6 in the body head part. Additional stability in flight is also enabled by the projectile interaction with the through-flow in two spaced points in space (critical cross sections 1 and 3).
EFFECT: technical task of the proposed direct-flow kinetic projectile is increase in the projectile's flight range and stability by reduction of its aerodynamic drag and increase in the reactive force, simplification of its design and manufacturing technology.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к производству и применению боеприпасов, и может быть использовано в любом огнестрельном оружии (стрелковом, артиллерийском и т.п.), в электромагнитных ускорителях, а также для подводного применения.The invention relates to the production and use of ammunition, and can be used in any firearm (small arms, artillery, etc.), in electromagnetic accelerators, as well as for underwater use.
Известно [1], что для увеличения дальности полета снаряда при ограниченной мощности метательного заряда необходимо снижать аэродинамическое сопротивление среды. В научной и технической литературе широко освещены проблемы преодоления сил сопротивления, улучшения аэродинамических характеристик движущихся тел в окружающей среде. Одной из составляющих сил сопротивления воздействующих на подвижный объект является донное сопротивление. Донное сопротивление возникает из-за того, что при полете снаряда, пули, ракеты и т.п. на пассивном участке траектории в донной части возникает разряжение, стремящееся к вакууму. Такое разряжение возникает вследствие выдува (инжектирования) обтекающим потоком среды из донной части, что приводит к завихрению потока и к увеличению силы сопротивления. При дозвуковых скоростях пули, снаряда донное сопротивление может достигать 90% общего сопротивления. Для снижения донного сопротивления используется либо сужение хвостовой части подвижного объекта, то есть уменьшение площади днища, либо установка в хвостовой части подвижного объекта газового генератора.It is known [1] that in order to increase the projectile range with limited propellant power, it is necessary to reduce the aerodynamic drag of the medium. The scientific and technical literature widely covers the problems of overcoming the resistance forces and improving the aerodynamic characteristics of moving bodies in the environment. One of the components of the resistance forces acting on a moving object is bottom resistance. Bottom resistance arises due to the fact that during the flight of a shell, bullet, rocket, etc. on the passive section of the trajectory in the bottom, a vacuum appears, tending to vacuum. Such a discharge occurs due to blowing (injection) by a stream of medium from the bottom, which leads to a swirl of the stream and to an increase in the drag force. At subsonic speeds of a bullet, projectile, bottom resistance can reach 90% of the total resistance. To reduce bottom resistance, either narrowing the tail of the moving object, that is, reducing the area of the bottom, or installing a gas generator in the tail of the moving object, is used.
Известней патент RU 2527250, опубликованный 27.08.2014 года [2], на «способ уменьшения донного сопротивления и отсоса пограничного слоя подвижных, например, метаемых, тел в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заостренной носовой частью и тело в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заостренной носовой частью» включающее по меньшей мере, один канал, связывающий боковую поверхность и донную часть двигающегося тела. Уменьшение донного сопротивления тела в форме снаряда или пули обеспечивается за счет отсоса среды, в том числе пограничного слоя, с боковой поверхности данного тела в его донную часть через упомянутый канал. Однако известное устройство не устраняет причину возникновения донного сопротивления, усложняет конструкцию и технологию изготовления снаряда (пули), а также может привести к снижению ее устойчивости полета.The well-known patent RU 2527250, published on 08.27.2014 [2], on “a method for reducing bottom drag and suction of the boundary layer of movable, for example, propelled, bodies in the form of a projectile or bullet with a predominantly lively or pointed nose and a body in the form of a projectile or bullet with a predominantly animated or pointed nose "comprising at least one channel connecting the lateral surface and the bottom of the moving body. The decrease in the bottom resistance of the body in the form of a projectile or bullet is ensured by the suction of the medium, including the boundary layer, from the side surface of this body to its bottom through the said channel. However, the known device does not eliminate the cause of bottom drag, complicates the design and manufacturing technology of the projectile (bullet), and can also lead to a decrease in its flight stability.
Наиболее близким к изобретению по конструкции является патент RU 2497065, опубликованный 27.10.2013 года [3], на «метательное тело и пыж» включающее корпус, который снаружи имеет цилиндрическую или бочкообразную форму, а внутри имеет сквозное отверстие в виде сопла Лаваля, состоящего из конфузора и диффузора. Такое тело имеет малое аэродинамическое сопротивление формы, снаружи тело обтекается по касательной (для цилиндра) или очень плавно (для «бочки»), а внутри тела сначала происходит адиабатическое сжатие в конфузоре, а затем - расширение в диффузоре, что почти не сопровождается потерей энергии потока. Для устойчивости полета предлагается использовать складные стабилизаторы. К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата, при использовании известного устройства относится недостаточное снижение лобового сопротивления и низкая устойчивость в полете.Closest to the invention in design is patent RU 2497065, published on 10.27.2013, [3], for a “throwing body and wad” comprising a housing that externally has a cylindrical or barrel-shaped shape and inside has a through hole in the form of a Laval nozzle consisting of confuser and diffuser. Such a body has a small aerodynamic drag of the shape, on the outside the body flows around tangentially (for a cylinder) or very smoothly (for a “barrel”), and inside the body there is first adiabatic compression in the confuser, and then expansion in the diffuser, which is almost not accompanied by a loss of energy flow. For flight stability, it is proposed to use folding stabilizers. The reasons that impede the achievement of the specified technical result when using the known device include an insufficient decrease in drag and low stability in flight.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение дальности и устойчивости полета снаряда путем уменьшения его аэродинамического сопротивления и увеличения реактивной силы, упрощение его конструкции и технологии изготовления.The technical task of the invention is to increase the range and stability of the flight of the projectile by reducing its aerodynamic drag and increasing reactive power, simplifying its design and manufacturing technology.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус который снаружи имеет бочкообразную (овальную) форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие, отличающееся тем, что оно имеет два критических сечения 1 и 3 между которыми находится сечение 2 с наибольшим расширением. Входное критическое сечение 1 меньше выходного критического сечения 3. Комбинация сечений 4, 1, 2, 3, 5 образуют два встречных сопла Ловаля. Устройство работает следующим образом. При полете снаряда на пассивном участке траектории в области сечения 2 возникает разряжение, стремящееся к вакууму. Такое разряжение возникает вследствие выдува (инжектирования) протекающим потоком среды (воздуха) через центральную часть канала. Летящий снаряд при наличии вакуумированной полости работает как всасывающая турбина, а нарезы 6 в головной части, обеспечивающие ее вращение, как крыльчатка, что обеспечивает приращение скорости потока среды. При таком внутреннем профиле сквозного отверстия энергия входного потока используется для его саморазгона, чем обеспечивается усиление реактивной силы и соответственно увеличение дальности полета. Количество таких профилированных участков может быть несколько.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known device comprising a housing which externally has a barrel-shaped (oval) shape and inside has a profiled through hole, characterized in that it has two critical sections 1 and 3, between which there is a 2 sec section largest extension. The input critical section 1 is less than the output critical section 3. The combination of sections 4, 1, 2, 3, 5 form two counter Loval nozzles. The device operates as follows. During the flight of a projectile on a passive portion of the trajectory in the region of section 2, a vacuum appears that tends to vacuum. Such a discharge occurs due to blowing (injection) by a flowing stream of medium (air) through the central part of the channel. A flying projectile in the presence of a vacuum cavity works as a suction turbine, and the grooves 6 in the head part, ensuring its rotation, like an impeller, which ensures an increase in the flow rate of the medium. With such an internal profile of the through hole, the energy of the input stream is used for its self-acceleration, which provides an increase in reactive force and, accordingly, an increase in flight range. The number of such profiled sections may be several.
Предложенное изобретение поясняется чертежами:The proposed invention is illustrated by drawings:
Фиг. 1 - схема, поясняющая устройство прямоточного кинетического снаряда.FIG. 1 is a diagram explaining a direct-flow kinetic projectile device.
Фиг. 2 - схема, поясняющая механизм образования вакуумированной полости и эффект саморазгона входного потока.FIG. 2 is a diagram explaining the mechanism of formation of a vacuum cavity and the effect of self-acceleration of the input stream.
На Фиг. 2 показаны результаты распределения числа Маха в среде Flow vision при полете пули со скоростью 990 м/с.In FIG. Figure 2 shows the results of the distribution of the Mach number in a Flow vision medium during a bullet flight at a speed of 990 m / s.
Из Фиг. 2 видно, что перед пулей и в области максимального сечения 2 располагаются области пониженных давлений (обозначенные синим цветом), а критическими сечениями 1 и 3 располагаются области повышенных давлений (обозначенные красным цветом).From FIG. 2 it can be seen that in front of the bullet and in the region of maximum section 2 there are regions of reduced pressures (indicated in blue), and critical sections 1 and 3 are regions of increased pressures (indicated in red).
Стабилизация снаряда в полете может осуществляться вращением. При этом снаряд может иметь готовые нарезы 6 в головной части корпуса. Дополнительная устойчивость в полете также обеспечивается взаимодействием снаряда со сквозным потоком в двух разнесенных точках в пространстве (критические сечения 1 и 3).The stabilization of the projectile in flight can be carried out by rotation. In this case, the projectile may have ready-made rifling 6 in the head of the hull. Additional stability in flight is also provided by the interaction of the projectile with the through flow at two spaced points in space (critical sections 1 and 3).
Центр тяжести снаряда приближен к головной части и располагается не дальше 1/3 длины снаряда от его передней кромки. Для воздушной среды длина снаряда составляет 2,5-4 его калибра, а для водной среды - от 3 до 10 калибров.The center of gravity of the projectile is close to the warhead and is located no further than 1/3 of the length of the projectile from its leading edge. For air, the length of the projectile is 2.5-4 caliber, and for the aquatic environment - from 3 to 10 calibers.
Материалом для снаряда может быть металл или керамика для огнестрельного оружия и/или пластик для электромагнитного ускорителя.The material for the projectile may be metal or ceramic for firearms and / or plastic for an electromagnetic accelerator.
Чтобы при выстреле огнестрельным оружием пороховые газы не выходили через сквозное отверстие, оно в это время должно быть закрыто пыжом с тыльной стороны. Пыж может быть в виде шайбы, плоской или с утолщением в центре и другой формы [3].To prevent powder gases from escaping through the through hole when fired by a firearm, at that time it should be covered with a wad from the back. The wad may be in the form of a washer, flat or with a thickening in the center and another shape [3].
При использовании электромагнитных ускорителей прямоточный кинетический снаряд может быть насажен на центральную направляющую коаксиальной разгонной системы, а в качестве пыжа использована разгоняющаяся плазма.When using electromagnetic accelerators, a direct-flow kinetic projectile can be mounted on the central guide of the coaxial acceleration system, and accelerating plasma is used as a wad.
Снаряд может быть изготовлен в безгильзовом исполненении путем размещения пороха внутри профилированной полости и установки сгораемого пыжа после входного критического сечения, а инициирование выстрела осуществляется с помощью электроподжига.The shell can be made in a shell-free design by placing the powder inside the profiled cavity and installing a combustible wad after the critical entrance section, and the initiation of the shot is carried out using electric ignition.
Преимущества предлагаемого изобретения следующие: увеличивается дальность и устойчивость полета снаряда, расширяются возможности использования безгильзовых патронов как при стрельбе из гладкоствольного, так и нарезного оружия; упрощается технология изготовления патронов, экономятся средства и сырье, уменьшается загрязнение окружающей среды.The advantages of the invention are as follows: the range and stability of the projectile are increased, the possibilities of using cartridgeless cartridges both when firing from smoothbore and rifled weapons are expanded; the technology of manufacturing cartridges is simplified, money and raw materials are saved, environmental pollution is reduced.
Заявленное техническое решение можно реализовать в промышленном производстве на предприятиях оборонно-промышленного комплекса посредством использования известных стандартных технических устройств и оборудования. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.The claimed technical solution can be implemented in industrial production at the enterprises of the military-industrial complex through the use of well-known standard technical devices and equipment. This meets the criterion of "industrial applicability" presented to the invention.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИUSED SOURCES
1. С.Г. Губин, С.А. Горовой. Баллистика. Электронное учебное пособие. - 562 с.1. S.G. Gubin, S.A. Mount. Ballistics. Electronic textbook. - 562 p.
2. Патент РФ RU 2527250, МПК B64C 23/00 F42B 10/34, F42B 10/32. Приоритет от 18.09.2012. Опубликован 27.08.2014 года. Описание патента.2. RF patent RU 2527250, IPC B64C 23/00 F42B 10/34, F42B 10/32. Priority from 09/18/2012. Published on August 27, 2014. Patent Description
3. Патент РФ RU 2497065, МПК F42B 10/34. Приоритет от 22.11.2011. Опубликован 27.10.2013 года. Описание патента.3. RF patent RU 2497065, IPC F42B 10/34. Priority from 11/22/2011. Published on October 27, 2013. Patent Description

Claims (2)

1. Прямоточный кинетический снаряд, содержащий корпус, который снаружи имеет бочкообразную форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие, отличающееся тем, что сквозное отверстие имеет два критических сечения, входное из которых имеет сечение меньше выходного, между которыми находится сечение с наибольшим расширением.1. A direct-flow kinetic projectile containing a housing that externally has a barrel-shaped shape and has a profiled through hole inside, characterized in that the through hole has two critical sections, the input of which has a section smaller than the output, between which there is a section with the greatest expansion.
2. Прямоточный кинетический снаряд по п. 1, отличающийся тем, что в головной части корпуса между входным сечением и первым критическим сечением сделаны нарезы, обеспечивающие вращательное движение снаряда в полете.2. Direct-flow kinetic projectile according to claim 1, characterized in that in the head of the housing between the inlet section and the first critical section, rifling is made to ensure rotational movement of the projectile in flight.
RU2017132873A 2017-09-20 2017-09-20 Direct flow kinetic projectile RU2662719C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132873A RU2662719C1 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Direct flow kinetic projectile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132873A RU2662719C1 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Direct flow kinetic projectile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2662719C1 true RU2662719C1 (en) 2018-07-27

Family

ID=62981803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017132873A RU2662719C1 (en) 2017-09-20 2017-09-20 Direct flow kinetic projectile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2662719C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291375C1 (en) * 2005-07-08 2007-01-10 Закрытое акционерное общество "Энергетика" Kinetic artillery projectile
RU2497065C2 (en) * 2011-11-22 2013-10-27 Николай Евгеньевич Староверов Propellant body and wad (versions)
RU2527250C2 (en) * 2012-09-18 2014-08-27 Алексей Валентинович Ильин Reduction of base drag and boundary layer suction of movable, for example, thrown bodies, said projectile or bullet of, primarily, ogival of sharpened nose part and body, said projectile or bullet of, primarily, ogival of sharpened nose part
US20170131071A1 (en) * 2015-04-21 2017-05-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optimized subsonic projectiles and related methods
US9921040B2 (en) * 2012-05-22 2018-03-20 Darren Rubin Longitudinally sectioned firearms projectiles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2291375C1 (en) * 2005-07-08 2007-01-10 Закрытое акционерное общество "Энергетика" Kinetic artillery projectile
RU2497065C2 (en) * 2011-11-22 2013-10-27 Николай Евгеньевич Староверов Propellant body and wad (versions)
US9921040B2 (en) * 2012-05-22 2018-03-20 Darren Rubin Longitudinally sectioned firearms projectiles
RU2527250C2 (en) * 2012-09-18 2014-08-27 Алексей Валентинович Ильин Reduction of base drag and boundary layer suction of movable, for example, thrown bodies, said projectile or bullet of, primarily, ogival of sharpened nose part and body, said projectile or bullet of, primarily, ogival of sharpened nose part
US20170131071A1 (en) * 2015-04-21 2017-05-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optimized subsonic projectiles and related methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9851186B2 (en) High spin projectile apparatus for smooth bore barrels
US20110083575A1 (en) Reduced firing signature weapon cartridge
US4539911A (en) Projectile
US20190368836A1 (en) Weapon system consisting of multi-segment barrel and fluid-driven spinning projectile, and method
US2946261A (en) Peripheral nozzle spinner rocket
RU2662719C1 (en) Direct flow kinetic projectile
WO2015068151A1 (en) Accelerator
RU2527250C2 (en) Reduction of base drag and boundary layer suction of movable, for example, thrown bodies, said projectile or bullet of, primarily, ogival of sharpened nose part and body, said projectile or bullet of, primarily, ogival of sharpened nose part
KR101609507B1 (en) Range Extension Form Ramjet Propelled Shell
US8844443B2 (en) Spin or aerodynamically stabilized ammunition
RU2674407C1 (en) Direct-flow rocket projectile
US5363766A (en) Remjet powered, armor piercing, high explosive projectile
RU146085U1 (en) TRAUMATIC CARTRIDGE FOR SELF-DEFENSE WEAPONS
RU138948U1 (en) AMMUNITION "SMERCH" FOR FIRING WEAPONS
WO2014046569A1 (en) Method for optimizing the aerodynamic characteristics of elongate bodies with an ogive or pointed nose
RU89688U1 (en) SPORTS AND HUNTING CARTRIDGE WITH EJECTOR BULLET
RU44814U1 (en) ROTATING REACTIVE APPLIANCE
RU2538645C1 (en) Method of extending area of applicability of coned-bore rocket and coned-bore rocket implementing method
RU2751311C1 (en) Method for increasing the flight range of active-reactive projectile and active-reactive projectile with monoblock combined engine unit (versions)
RU2669233C2 (en) Method and device for giving the rotation to the destructive element
CN207280305U (en) variable ballistic warhead
RU2108537C1 (en) Kinetic-action anti-tank missile
US20210070475A1 (en) System and method for aerodynamic drag reduction in airborne systems and vehicles
US10928168B2 (en) Noise control system and method for small caliber ammunition
RU2253083C1 (en) Propelled component

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190921