RU2674407C1 - Direct-flow rocket projectile - Google Patents

Direct-flow rocket projectile Download PDF

Info

Publication number
RU2674407C1
RU2674407C1 RU2017137287A RU2017137287A RU2674407C1 RU 2674407 C1 RU2674407 C1 RU 2674407C1 RU 2017137287 A RU2017137287 A RU 2017137287A RU 2017137287 A RU2017137287 A RU 2017137287A RU 2674407 C1 RU2674407 C1 RU 2674407C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
section
projectile
critical
hole
sections
Prior art date
Application number
RU2017137287A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Панасенко
Алла Дмитриевна Чернова
Александр Григорьевич Черняк
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 RU2017137287A priority Critical patent/RU2674407C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2674407C1 publication Critical patent/RU2674407C1/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. This technical result is achieved by the fact that in a device comprising a housing that externally has a barrel-shaped (oval) shape, inside it has a profiled through hole with two critical sections 1 and 3, between which there is section 2 with the largest expansion. Solid fuel 7 is placed along the walls of the hole, propellant charge 8 and combustible wad 9 after input critical section 1 are placed inside the cavity. Input critical cross section 1 is smaller than output critical cross section 3. Combination of sections 4, 1, 2, 3, 5 forms two opposite Loval nozzles.
EFFECT: technical task of the proposed direct-flow rocket projectile is to increase the range and stability of the projectile’s flight by reducing its aerodynamic resistance and increasing its reactive power, simplifying 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 движушихся 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.

Известен патент RU 2372581, опубликованный 10.11.2009 года [3] на «патрон с реактивной пулей». В данном патенте реактивная пуля состоит из цельнометаллического корпуса и метательного заряда, который весь располагается в полости пули, а пуля смонтирована в гильзу. Полость имеет форму усеченного конуса с запальным отверстием-соплом для воспламенения метательного заряда, которое дополнительно играет роль соплового аппарата. Известное устройство не устраняет причину донного сопротивления при выгорании метательного заряда и не достаточна устойчива в полете.Known patent RU 2372581, published 10.11.2009 year [3] on the "cartridge with a reactive bullet." In this patent, a reactive bullet consists of an all-metal body and a propelling charge, which is all located in the cavity of the bullet, and the bullet is mounted in a sleeve. The cavity has the shape of a truncated cone with a pilot hole-nozzle for igniting a propellant charge, which additionally plays the role of a nozzle apparatus. The known device does not eliminate the cause of bottom resistance when a propellant burns out and is not sufficiently stable in flight.

Наиболее близким к изобретению по конструкции является патент RU 2497065, опубликованный 27.10.2013 года [4], 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 the patent RU 2497065, published on 10.27.2013, [4], for a “throwing body and wad” comprising a housing that externally has a cylindrical or barrel-shaped 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 устройстве, содержащем корпус, который снаружи имеет бочкообразную (овальную) форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие с двумя критическими сечениями 1 и 3, между которыми находиться сечение 2 с наибольшим расширением. По стенкам отверстия размещается твердое топливо 7, внутри полости размещается метательный заряд 8 и сгораемый пыж 9 после входного критического сечения 1. Входное критическое сечение 1 меньше выходного критического сечения 3. Комбинация сечений 4,1,2,3,5 образуют два встречных сопла Ловаля.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the device containing the housing, which on the outside has a barrel-shaped (oval) shape, and inside has a profiled through hole with two critical sections 1 and 3, between which there is a section 2 with the greatest expansion. Solid fuel 7 is placed along the walls of the hole, a propellant charge 8 and a combustible wad 9 are placed inside the cavity after the input critical section 1. The input critical section 1 is smaller than the output critical section 3. The combination of sections 4,1,2,3,5 form two onward Loval nozzles .

Устройство работает следующим образом. При воспламенении метательного заряда 8 энергия сжатого газа передается снаряду (пуле). Сгораемый пыж 9 закрывает переднее входное отверстие и обеспечивает разгон снаряда до дульной скорости. Сгорание пыжа 9 происходит при вылете снаряда из ствола и в это же время происходит возгорание твердого топлива 7.The device operates as follows. When the propellant charge 8 is ignited, the energy of the compressed gas is transferred to the projectile (bullet). Combustible wad 9 closes the front inlet and accelerates the projectile to muzzle speed. The combustion of wad 9 occurs when a projectile leaves the barrel and at the same time, solid fuel 7 ignites.

При полете снаряда (пули) 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. Таким образом снаряд продолжает ускоряться как прямоточный воздушно-реактивный двигатель, что обеспечивает большую дальность полета.During the flight of a projectile (bullet) 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. Thus, the projectile continues to accelerate as a ramjet, which provides a longer flight range.

Предложенное изобретение поясняется чертежами (Фиг. 1, Фиг. 2) поясняющими устройство прямоточного реактивного снаряда.The proposed invention is illustrated by drawings (Fig. 1, Fig. 2) explaining the device of a direct-flow projectile.

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.

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 г. Описание патента.2. RF patent RU 2527250, IPC B64C 23/00 F42B 10/34, F42B 10/32. Priority from 09/18/2012. Published August 27, 2014. Description of the patent.

3. Патент РФ RU 2372581, МПК F42B5/10 F42B 5/067. Приоритет от 26.11.2008. Опубликован 10.11.2009 г.. Описание патента.3. RF patent RU 2372581, IPC F42B5 / 10 F42B 5/067. Priority from 11/26/2008. Published November 10, 2009. Description of the patent.

4. Патент РФ RU 2497065, МПК F42B 10/34. Приоритет от 22.11.2011. Опубликован 27.10.2013 г. Описание патента.4. RF patent RU 2497065, IPC F42B 10/34. Priority from 11/22/2011. Published October 27, 2013. Description of the patent.

Claims (2)

1. Прямоточный реактивный снаряд, содержащий корпус, который снаружи имеет бочкообразную форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие, отличающийся тем, что сквозное отверстие имеет два критических сечения, входное из которых имеет сечение меньше выходного, между которыми находится сечение с наибольшим расширением, по стенкам отверстия размещается твердое топливо, в полости размещается разгонный заряд, а сгораемый пыж - после входного критического сечения.1. A ramjet containing a shell, which is externally barrel-shaped 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, solid fuel is placed in the hole walls, an accelerating charge is placed in the cavity, and a combustible wad is placed after the critical entrance section. 2. Прямоточный реактивный снаряд по п. 1, отличающийся тем, что его центр тяжести приближен к головной части и располагается не дальше 1/3 длины снаряда от его передней кромки.2. The direct-flow missile under item 1, characterized in that its center of gravity is close to the warhead and is located no further than 1/3 of the length of the projectile from its leading edge.
RU2017137287A 2017-10-25 2017-10-25 Direct-flow rocket projectile RU2674407C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137287A RU2674407C1 (en) 2017-10-25 2017-10-25 Direct-flow rocket projectile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017137287A RU2674407C1 (en) 2017-10-25 2017-10-25 Direct-flow rocket projectile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2674407C1 true RU2674407C1 (en) 2018-12-07

Family

ID=64603855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017137287A RU2674407C1 (en) 2017-10-25 2017-10-25 Direct-flow rocket projectile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2674407C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11486682B2 (en) 2020-10-26 2022-11-01 Raytheon Company Integrated propulsion and warhead system for an artillery round

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
RU2372581C1 (en) * 2008-11-26 2009-11-10 ЗАО "Барнаульский патронный завод" Cartridge with jet bullet
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
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
RU2372581C1 (en) * 2008-11-26 2009-11-10 ЗАО "Барнаульский патронный завод" Cartridge with jet bullet
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11486682B2 (en) 2020-10-26 2022-11-01 Raytheon Company Integrated propulsion and warhead system for an artillery round

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7938067B2 (en) Reduced firing signature weapon cartridge
US4539911A (en) Projectile
RU2522699C1 (en) Method of extending flying range of artillery shell
US2946261A (en) Peripheral nozzle spinner rocket
RU2674407C1 (en) Direct-flow rocket projectile
KR101609507B1 (en) Range Extension Form Ramjet Propelled Shell
GB1571010A (en) Supersonic projectiles
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
US20140077024A1 (en) Spin or Aerodynamically Stabilized Ammunition
US5363766A (en) Remjet powered, armor piercing, high explosive projectile
CN101113882A (en) Bomb body structure capable of reducing shock wave drag of bomb body and method thereof
RU2686546C1 (en) Armor piercing active-missile
RU2662719C1 (en) Direct flow kinetic projectile
RU2465544C1 (en) "combined butterfly" bullet and cartridge for smooth-bore weapon
US11655055B2 (en) System and method for aerodynamic drag reduction in airborne systems and vehicles
RU2603688C1 (en) Armour-piercing ammunition
RU138948U1 (en) AMMUNITION "SMERCH" FOR FIRING WEAPONS
RU2642197C2 (en) Altitude rocket assisted projectile and method of its functioning
RU2751311C1 (en) Method for increasing the flight range of active-reactive projectile and active-reactive projectile with monoblock combined engine unit (versions)
KR102269204B1 (en) Projectile containing ramjet engine
RU2777720C2 (en) Bullet with reactive launched cartridge
RU210264U1 (en) sub-caliber bullet
RU2785835C1 (en) Method for increasing the flight range of an artillery projectile with a rocket-ramjet engine and an artillery projectile implementing it (options)
RU2790656C1 (en) Supersonic guided missile
RU2538645C1 (en) Method of extending area of applicability of coned-bore rocket and coned-bore rocket implementing method

Legal Events

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

Effective date: 20191026