RU2725331C1 - Correcting fuse for rotating projectile and method of application thereof - Google Patents
Correcting fuse for rotating projectile and method of application thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725331C1 RU2725331C1 RU2019123304A RU2019123304A RU2725331C1 RU 2725331 C1 RU2725331 C1 RU 2725331C1 RU 2019123304 A RU2019123304 A RU 2019123304A RU 2019123304 A RU2019123304 A RU 2019123304A RU 2725331 C1 RU2725331 C1 RU 2725331C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuse
- stator
- rotor
- aerodynamic
- ehv
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
- F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C17/00—Fuze-setting apparatus
- F42C17/04—Fuze-setting apparatus for electric fuzes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C19/00—Details of fuzes
- F42C19/08—Primers; Detonators
- F42C19/12—Primers; Detonators electric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений, устройство и способ его применения, объединенных единым замыслом, относится к области военной техники, в частности к вращающимся в полете артиллерийским снарядам.The group of inventions, device and method of its application, united by a single concept, relates to the field of military equipment, in particular to artillery shells rotating in flight.
В электрических взрывателях артиллерийских снарядов обычно используются постоянные источники электрического питания, например, тепловые или ампульные батареи. Наличие постоянных источников электрического питания во взрывателях существенно ухудшает безопасность людей ввиду возможности случайного взведения взрывателя при его транспортировке, хранении, комплектации выстрела, заряжании и разряжании орудия.Electric artillery projectile fuses usually use constant sources of electrical power, such as thermal or ampoule batteries. The presence of permanent sources of electrical power in the fuses significantly impairs the safety of people due to the possibility of accidentally cocking the fuse during its transportation, storage, firing, loading and unloading of the gun.
Известны устройства электроснабжения электрических взрывателей, в которых для выработки электроэнергии используется энергия, образующаяся при выстреле, что не требует наличия постоянного источника электропитания и повышает безопасность при проведении работ со снарядом.Known power supply devices for electric fuses, in which the energy generated by the firing is used to generate electricity, which does not require a constant power source and increases safety when working with a projectile.
Уровень техники в данной области характеризует импульсный магнитоэлектрический генератор (патент RU №2122177), в котором внутри кольцевого магнита с продольной намагниченностью расположена катушка индуктивности. Магнит с катушкой перекрыты ферромагнитным якорем. При выстреле артиллерийский управляемый снаряд движется по каналу ствола с ускорением, которое задает ему метательный заряд. Величина ускорения определяется условиями эксплуатации и применяемым метательным зарядом. При этом инерционная масса якоря, преодолевая усилие удержания якоря магнитом и разрушая мембрану, перемещается относительно магнита, что приводит к генерированию в катушке импульсной ЭДС.The prior art in this area is characterized by a pulsed magnetoelectric generator (patent RU No. 2122177), in which an inductance coil is located inside a ring magnet with longitudinal magnetization. A magnet with a coil is covered by a ferromagnetic anchor. When fired, an artillery guided projectile moves along the bore with acceleration, which gives it a propelling charge. The magnitude of the acceleration is determined by the operating conditions and the propellant used. In this case, the inertial mass of the armature, overcoming the force of holding the armature by the magnet and destroying the membrane, moves relative to the magnet, which leads to the generation of a pulsed EMF in the coil.
Недостатками известного магнитоэлектрического генератора являются низкая эффективность при выработке короткого во времени импульса напряжения, а также возможность разрушения устройства при больших значениях сил инерции. Кроме того, вследствие ограниченного объема вырабатываемой электроэнергии, существенно ограничиваются возможности использования во взрывателе эффективных электронных систем, повышающих боевые возможности применения снаряда.The disadvantages of the known magnetoelectric generator are low efficiency in the generation of a short-time voltage pulse, as well as the possibility of destruction of the device at high values of inertia. In addition, due to the limited amount of generated electricity, the possibilities of using efficient electronic systems in the fuse that increase the combat capabilities of the projectile are significantly limited.
Наиболее близким к заявляемой конструкции взрывателя является устройство для выработки электрической энергии в артиллерийском снаряде по патенту RU №2679768. Устройство содержит катушку индуктивности и кольцевой постоянный магнит, способный под действием сил инерции перемещаться относительно катушки индуктивности вдоль оси снаряда, и кроме того, содержит основание с направляющим стержнем из бронзы, чашку сердечника броневого типа из феррита, в которой размещена катушка индуктивности, связанную с основанием направляющего стержня, ферромагнитную шайбу, закрепленную на торце направляющего стержня, и кольцевой постоянный магнит с радиальной намагниченность, связанный силами взаимного притяжения с ферромагнитной шайбой, при этом магнит удален вдоль направляющего стержня на некоторое расстояние от чашки сердечника и имеет возможность под действием сил инерции преодолеть силы притяжения к ферромагнитной шайбе и перемещаться к чашке сердечника вдоль направляющего стержня. При этом в сердечнике возникает магнитное поле с быстро возрастающей амплитудой, а на катушке возникает соответствующее напряжение. Оси симметрии деталей устройства совпадают с продольной осью снаряда.Closest to the claimed design of the fuse is a device for generating electrical energy in an artillery shell according to patent RU No. 2679768. The device comprises an inductor and an annular permanent magnet capable of moving relative to the inductance along the axis of the projectile under the action of inertia coils, and in addition, it contains a base with a guide rod made of bronze, a cup of an armored type core made of ferrite, in which an inductor connected to the base is placed a guide rod, a ferromagnetic washer mounted on the end of the guide rod, and an annular permanent magnet with radial magnetization, coupled by forces of mutual attraction with the ferromagnetic washer, while the magnet is removed along the guide rod at a certain distance from the core cup and can overcome forces under the influence of inertia attraction to the ferromagnetic washer and move to the core cup along the guide rod. In this case, a magnetic field with a rapidly increasing amplitude appears in the core, and a corresponding voltage appears on the coil. The axis of symmetry of the parts of the device coincide with the longitudinal axis of the projectile.
Общими признаками с заявляемым взрывателем является наличие постоянного магнита и катушки индуктивности, способных перемещаться относительно друг друга при движении снаряда.Common signs with the claimed fuse is the presence of a permanent magnet and an inductor capable of moving relative to each other when the projectile moves.
Недостатком данного устройства является то, что выработка электроэнергии осуществляется за счет использования перегрузок, возникающих только в момент выстрела или в момент встречи снаряда с препятствием. На остальной траектории полета снаряда выработка электроэнергии не происходит. Вследствие ограниченного объема вырабатываемой электроэнергии, существенно ограничиваются возможности использования во взрывателе эффективных электронных систем, повышающих боевые возможности применения снаряда.The disadvantage of this device is that the generation of electricity is carried out through the use of overloads that occur only at the time of the shot or at the moment of the meeting of the projectile with an obstacle. The rest of the projectile’s flight path does not generate electricity. Due to the limited amount of generated electricity, the possibilities of using effective electronic systems in the fuse that increase the combat capabilities of using a projectile are significantly limited.
Кроме того, конструкция данного взрывателя не предусматривает возможность его использования для воздействия на траекторию полета снаряда с целью повышения точности поражения цели.In addition, the design of this fuse does not provide the possibility of its use to influence the path of the projectile in order to improve the accuracy of hitting the target.
Известно, что неуправляемые артиллерийские снаряды, полет которых до цели осуществляется по баллистической траектории без компенсации отклонений от требуемой для поражения цели траектории, обладают низкой точностью стрельбы, что увеличивает расход боеприпасов и время выполнения боевой задачи.It is known that unguided artillery shells, which fly to the target along a ballistic trajectory without compensating for deviations from the trajectory required to hit the target, have low firing accuracy, which increases the consumption of ammunition and the duration of the combat mission.
Известны технические решения, направленные на повышении боевой эффективности применения боеприпасов.Known technical solutions aimed at improving the combat effectiveness of the use of ammunition.
Уровень техники в данной области характеризует управляемый реактивный снаряд (патент RU №2164657). Управляемый реактивный снаряд включает управляющий и разгонный блоки, и отличается тем, что управляющий блок выполнен в виде двух модулей: носового с головкой самонаведения и органами управления реактивным снарядом, и хвостового, жестко закрепленного посадочным гнездом на головной части разгонного блока, при этом между собой указанные модули соединены посредством цилиндрического шарнира с осью вращения, совпадающей с продольной осью разгонного блока. Результатом предлагаемого изобретения должно стать расширение возможностей боевого применения баллистических снарядов за счет создания управляемых реактивных снарядов на базе существующих неуправляемых реактивных снарядов, реализующих полет к цели по баллистической траектории со стабилизирующим проворотом по крену. При этом, обеспечение стабилизации носового модуля управляющего блока позволяет использовать традиционные алгоритмы управления антенным устройством ГСН и, соответственно, допускает применение ранее созданных головных частей ракет, снарядов и бомб с системами самонаведения практически без изменения их программно-математического обеспечения.The prior art in this area is characterized by a guided missile (patent RU No. 2164657). A guided missile includes a control and booster blocks, and is characterized in that the control block is made in the form of two modules: a nose with a homing head and rocket controls, and a tail, rigidly fixed by a landing slot on the head of the booster, the modules are connected by means of a cylindrical hinge with an axis of rotation coinciding with the longitudinal axis of the booster block. The result of the invention should be the expansion of the capabilities of the combat use of ballistic shells by creating guided missiles based on existing unguided missiles that realize flight to the target along a ballistic trajectory with stabilizing roll roll. At the same time, stabilization of the nose module of the control unit allows the use of traditional algorithms for controlling the antenna system of the GOS and, accordingly, allows the use of previously created warheads of missiles, shells and bombs with homing systems with virtually no change in their software and mathematics.
Недостатком данного технического решения является то, что его можно реализовать только во вновь разрабатываемых конструкциях реактивных снарядов, но нельзя использовать для модернизации и повышения боевой эффективности существующих неуправляемых артиллерийских снарядов.The disadvantage of this technical solution is that it can only be implemented in newly developed missile designs, but cannot be used to modernize and increase the combat effectiveness of existing unguided artillery shells.
Наиболее близким к заявляемому способу является описанный в патенте RU №2502937 способ управления реактивным снарядом. Способ заключается в том, что старт или полет снаряда осуществляют со стабилизацией по крену его головного отсека, соединенного с остальными отсеками снаряда через цилиндрический шарнир, и отличается тем, что стабилизацию головного отсека снаряда по крену осуществляют электрическим моментным двигателем; управляющее воздействие на электрический моментный двигатель формируют блоком управления креном по командам от блока управления полетом на основе информации от блока системы навигации и ориентации об угле поворота по крену (относительно неподвижной системы координат) управляющего модуля. Управляющее воздействие на реактивный снаряд формируют одной парой аэродинамических рулей, неподвижно закрепленных на внешней поверхности управляющего модуля под фиксированным углом к продольной оси управляющего модуля. Управление реактивным снарядом на траектории осуществляют путем изменения направления вектора подъемной силы рулей за счет поворота по крену управляющего модуля на углы, вычисляемые блоком управления полетом. Технической задачей, решаемой в изобретении, является упрощение алгоритмов функционирования системы управления реактивным снарядом и повышение его боевой эффективности.Closest to the claimed method is described in patent RU No. 2502937 method of controlling a rocket. The method consists in the fact that the start or flight of the projectile is carried out with stabilization along the roll of its head compartment, connected to the remaining compartments of the projectile through a cylindrical hinge, and characterized in that the stabilization of the head compartment of the projectile along the roll is carried out by an electric torque motor; the control action on the electric torque motor is formed by the roll control unit by commands from the flight control unit based on information from the navigation system unit and orientation about the roll angle (relative to the fixed coordinate system) of the control module. The control action on the rocket is formed by one pair of aerodynamic rudders fixedly mounted on the outer surface of the control module at a fixed angle to the longitudinal axis of the control module. The rocket projectile control on the trajectory is carried out by changing the direction of the rudder lift vector due to rotation along the roll of the control module by the angles calculated by the flight control unit. The technical problem solved in the invention is to simplify the functioning algorithms of the missile control system and increase its combat effectiveness.
Недостатком известного способа является то, что данный способ управления можно использовать только во вновь разрабатываемых конструкциях артиллерийских боеприпасов, в которых головной отсек соединен с остальными отсеками снаряда через цилиндрический шарнир, но нельзя применить для усовершенствования и повышения боевой эффективности существующих неуправляемых артиллерийских снарядов.The disadvantage of this method is that this control method can only be used in newly developed designs of artillery ammunition, in which the head compartment is connected to the remaining compartments of the projectile through a cylindrical hinge, but cannot be used to improve and increase the combat effectiveness of existing unguided artillery shells.
Недостатком способа также является то, что для обеспечения электрическим питанием электронных блоков и электрического моментного двигателя необходимо наличие на борту готового к использованию источника тока, что приводит к снижению безопасности при использовании снаряда. В то же время, электрический моментный двигатель используется только для стабилизации головного отсека снаряда по крену, а энергия, образующаяся при выстреле, не используется для решения задач электроснабжения систем снаряда.The disadvantage of this method is that in order to provide electric power to the electronic units and the electric torque motor, it is necessary to have a current source on board ready for use, which leads to a decrease in safety when using a projectile. At the same time, the electric torque motor is used only to stabilize the head compartment of the projectile along the roll, and the energy generated by the shot is not used to solve the problems of power supply to the projectile systems.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание взрывателя для вращающегося артиллерийского снаряда, позволяющего повысить точность поражения снарядом цели, улучшить энергообеспечение электрооборудования взрывателя, повысить безопасность служебного обращения со снарядом, а также обеспечить возможности модернизации существующих неуправляемых артиллерийских снарядов.The problem to which the present invention is directed is the creation of a fuse for a rotating artillery shell, which allows to increase the accuracy of hitting a target with a projectile, improve the power supply of fuse electrical equipment, increase the security of official handling of the shell, and also provide the possibility of upgrading existing unguided artillery shells.
Задача решается за счет того, что взрыватель корректирующий (ВК), содержащий детонатор, электронные модули системы управления, трехосевой преобразователь магнитной индукции и линейного ускорения (ТОП), спиральную антенну ГНСС, ионистор, и антенну неконтактного ввода установок, а также устройство для выработки электрической энергии, отличается тем, что ВК состоит из двух частей - вращающейся части (ВЧ), имеющей возможность неподвижного закрепления на корпусе снаряда, и стабилизированной части (СЧ), установленной на ВЧ с возможностью свободного вращения относительно нее вокруг общей оси, а в качестве устройства для выработки электрической энергии используется вентильный электрогенератор (ЭГВ), причем ротор и статор ЭГВ расположены коаксиально, а ротор охватывает статор, а цилиндрический статор ЭГВ с электрическими обмотками жестко закреплен в корпусе ВЧ, а цилиндрический ротор ЭГВ в виде нескольких постоянных магнитов жестко закреплен в корпусе СЧ, а на наружной поверхности корпуса СЧ содержит две пары жестко закрепленных аэродинамических поверхностей (АП), причем АП установлены на наружной поверхности корпуса СЧ таким образом, чтобы одна пара АП могла создавать аэродинамическую подъемную силу, а вторая пара АП могла создавать тормозящий аэродинамический момент, или же обе пары АП установлены на наружной поверхности корпуса СЧ таким образом, чтобы каждая из АП могла создавать как аэродинамическую подъемную силу, так и тормозящий аэродинамический момент.The problem is solved due to the fact that the corrective fuse (VK), containing a detonator, electronic control system modules, a three-axis magnetic induction and linear acceleration (TOP) converter, a GNSS spiral antenna, an ionistor, and a non-contact input antenna, as well as a device for generating electrical energy, characterized in that the VC consists of two parts - a rotating part (HF), which can be fixedly mounted on the shell of the projectile, and a stabilized part (MF) mounted on the HF with the possibility of free rotation about it around a common axis, and as a device To generate electric energy, a valve electric generator (EHV) is used, with the rotor and stator of the EHV being coaxial, and the rotor covering the stator, and the cylindrical stator of the EHV with electric windings is rigidly fixed in the RF housing, and the cylindrical EHV rotor in the form of several permanent magnets is rigidly fixed in the case Midrange, and on the outer surface of the housing midrange with holds two pairs of rigidly fixed aerodynamic surfaces (APs), with APs mounted on the outer surface of the midrange body so that one pair of APs can create aerodynamic lifting force, and the second pair of APs can create a braking aerodynamic moment, or both pairs of APs are mounted on the outside the surface of the midrange housing in such a way that each AP can create both aerodynamic lifting force and braking aerodynamic moment.
Задача решается за счет того, что способ применения взрывателя, заключается в установке корректирующего взрывателя (ВК) в гнезде установки взрывателя снаряда вместо штатного головного взрывателя, отличающийся тем, что в гнезде установки неподвижно закрепляется вращающаяся часть (ВЧ) взрывателя, а на ВЧ установлена стабилизированная часть (СЧ) взрывателя, которая может свободно вращаться относительно ВЧ вокруг общей оси, причем на наружной поверхности корпуса СЧ взрывателя имеются две пары АП, жестко закрепленных на наружной поверхности корпуса СЧ таким образом, чтобы одна пара АП могла создавать аэродинамическую подъемную силу, а вторая пара АП могла создавать тормозящий аэродинамический момент, или же обе пары АП жестко закреплены на наружной поверхности корпуса СЧ таким образом, чтобы каждая из АП могла создавать как аэродинамическую подъемную силу, так и тормозящий аэродинамический момент, а ВК также содержит вентильный электрогенератор (ЭГВ), причем ротор и статор ЭГВ расположены коаксиально, а ротор охватывает статор, а цилиндрический статор ЭГВ с электрическими обмотками жестко закреплен в корпусе ВЧ, а цилиндрический ротор ЭГВ в виде нескольких постоянных магнитов жестко закреплен в корпусе СЧ, а вращение корпуса снаряда, возникающее после выстрела, передается на статор ЭГВ, а для обеспечения выработки электроэнергии поддерживается разность угловых скоростей вращения статора и ротора ЭГВ, для чего используется тормозящий аэродинамический момент, создаваемый АП и воздействующий на ротор ЭГВ, а для корректировки траектории полета снаряда по команде системы управления взрывателя изменяется величина силы тока в обмотках статора ЭГВ, вследствие чего изменяется электромагнитный момент, воздействующий на ротор ЭГВ, и происходит поворот СЧ вокруг продольной оси снаряда, а при этом изменяются, относительно связанной с Землей системы координат, величина и направление вектора суммарной подъемной силы, создаваемой АП.The problem is solved due to the fact that the method of using the fuse consists in installing a corrective fuse (VK) in the installation socket of the projectile fuse instead of the standard head fuse, characterized in that the rotating part (HF) of the fuse is fixedly fixed in the installation socket, and the stabilized part is mounted on the HF part (MF) of the fuse, which can freely rotate relative to the HF around a common axis, and on the outer surface of the MF of the fuse there are two pairs of APs rigidly fixed to the outer surface of the MF so that one pair of AP can create aerodynamic lifting force, and the second a pair of APs could create a braking aerodynamic moment, or both pairs of APs are rigidly fixed on the outer surface of the midrange housing so that each of the APs can create both aerodynamic lifting force and braking aerodynamic momentum, and the VK also contains a valve electric generator (EGV), moreover, the rotor and stator EGV are located to axially, and the rotor covers the stator, and the cylindrical EGV stator with electric windings is rigidly fixed in the HF housing, and the cylindrical EGV rotor in the form of several permanent magnets is rigidly fixed in the MF housing, and the rotation of the projectile body that occurs after the shot is transmitted to the EGV stator, and to ensure the generation of electricity, the difference in the angular velocities of rotation of the stator and the EGW rotor is maintained, for which the braking aerodynamic moment created by the airfoil and acting on the EGV rotor is used, and to adjust the projectile flight path, the magnitude of the current strength in the EGV stator windings changes due to which changes the electromagnetic moment acting on the EGW rotor, and the MF rotates around the longitudinal axis of the projectile, and the magnitude and direction of the total lift vector created by the AP change with respect to the coordinate system associated with the Earth.
Содержание заявленного изобретения иллюстрируется ниже приведенными фигурами:The content of the claimed invention is illustrated below by the figures:
фиг. 1 - принципиальное устройство взрывателя;FIG. 1 - principle device of the fuse;
фиг. 2 и 3 - схемы действия аэродинамических сил;FIG. 2 and 3 - action patterns of aerodynamic forces;
фиг. 4 - схема корректировки траектории полета снаряда;FIG. 4 is a diagram of adjusting the projectile flight path;
фиг. 5 - схема применения снаряда с корректирующим взрывателем.FIG. 5 is a diagram of a projectile with a corrective fuse.
Взрыватель корректирующий (фиг. 1) состоит из вращающейся вместе со снарядом части (ВЧ) и стабилизированной относительно Земли части (СЧ).The corrective fuse (Fig. 1) consists of a part (HF) rotating together with a projectile and a part (MF) stabilized relative to the Earth.
ВЧ взрывателя имеет возможность жесткого закрепления на корпусе снаряда, и состоит из корпуса 2, детонатора 1, ионистора 5, закрепленного на кронштейне 6, статора 9 ЭГВ, антенны спиральной 13, закрепленной на кронштейне 12, радиопрозрачного обтекателя 14, а также антенны бесконтактного ввода установок 19. Также в ВЧ находятся электронные модули системы управления - модуль навигационного приемника 3, модуль стабилизатора и управления питанием 7 и модуль навигации и выдачи корректировок 18. Кроме того, ВЧ содержит трехосевой преобразователь магнитной индукции и линейного ускорения (ТОП), конструктивно выполненный в виде акселерометра однокомпонентного 17 для оси X и акселерометра двухкомпонентного 8 для осей Y и Z. Статор 9 ЭГВ жестко закреплен в корпусе 2 на его продольной оси.The RF fuse has the ability to be rigidly fixed to the shell of the projectile, and consists of a
СЧ взрывателя установлена на корпусе ВЧ и состоит из корпуса 10, ротора 11 ЭГВ, четырех аэродинамических поверхностей 15 и подшипникового узла 20, который обеспечивает возможность свободного вращения СЧ относительно ВЧ вокруг обшей оси.The midrange of the fuse is mounted on the RF housing and consists of the
Ротор 11 ЭГВ, содержащий несколько постоянных магнитов, жестко закреплен в корпусе 10 на его продольной оси. Продольные оси ротора 11 и статора 9 совпадают с продольной осью корпуса снаряда.The
Аэродинамические поверхности 15 могут быть выполнены (фиг. 2) в виде горизонтального оперения (ГО), состоящего из правой и левой аэродинамических поверхностей, и вертикального оперения (ВО), состоящего из верхней и нижней аэродинамических поверхностей. При этом горизонтальное оперение для создания аэродинамической подъемной силы отклонено относительно оси ОХ на постоянный угол 5 г относительно базовой плоскости OXZ, а вертикальное оперение для создания тормозящего аэродинамического момента отклонено относительно оси ОХ на постоянный угол δв относительно базовой плоскости OXY, связанной с СЧ взрывателя.
Также аэродинамические поверхности 15 могут быть установлены (фиг. 3) на наружной поверхности корпуса СЧ таким образом, чтобы каждая из аэродинамических поверхностей создавала как аэродинамическую подъемную силу, так и тормозящий аэродинамический момент. При этом суммарная аэродинамическая подъемная сила будет равна векторной сумме всех действующих аэродинамических подъемных сил, а суммарный аэродинамический момент будет равен векторной сумме всех действующих аэродинамических моментов.Also, the
Использование взрывателя происходит следующим образом.The use of a fuse is as follows.
Корректирующий взрыватель устанавливается на снаряд непосредственно перед применением. Вращающаяся часть взрывателя жестко закрепляется в головной части корпуса снаряда на его продольной оси, причем предусмотрена возможность установки корректирующего взрывателя в гнездо установки штатного взрывателя снаряда.A corrective fuse is mounted on the shell immediately before use. The rotating part of the fuse is rigidly fixed in the head part of the shell of the projectile on its longitudinal axis, and it is possible to install a corrective fuse in the installation socket of a regular projectile fuse.
Производится введение во взрыватель различных установок - параметров и координат цели, способа подрыва, параметров снаряда, актуальных эфемерид ГНСС и т.д. Для этого используется специальный программатор (на фиг. не показан), обеспечивающий расчет установок взрывателя как самостоятельно, так и во взаимодействии с системой управления огнем орудия. Система ввода во взрыватель установок может быть как совместимой с существующими системами, так и бесконтактной, для чего предусмотрена антенна бесконтактного ввода информации 19 (фиг. 1). При этом электрическое питание на изделии отсутствует, а необходимая для обеспечения работоспособности системы ввода установок электрическая энергия поступает с программатора, в том числе, бесконтактным способом.Various installations are introduced into the fuse - parameters and coordinates of the target, method of detonation, projectile parameters, actual GNSS ephemeris, etc. For this, a special programmer is used (not shown in Fig.), Which provides the calculation of fuse settings both independently and in conjunction with the gun’s fire control system. The system for introducing installations into the fuse can be either compatible with existing systems or non-contact, for which a contactless
Выработка электроэнергии для электроснабжения всех электрических модулей и систем взрывателя производится с помощью вентильного электрогенератора (ЭГВ), причем статор 9 ЭГВ жестко закреплен в корпусе 2 ВЧ и вращается относительно ротора 11 ЭГВ, а для вращения статора ЭГВ используется кинетическая энергия вращения снаряда. Это происходит следующим образом. При выходе из ствола снаряд, вместе с закрепленным на нем взрывателем, приобретает вращение в направлении, задаваемом винтовой нарезкой в стволе. При этом угловая скорость ВЧ взрывателя (и жестко закрепленного в ней статора ЭГВ) равна угловой скорости корпуса снаряда. На СЧ взрывателя действует вращающий момент от сил трения в подшипниковом узле, направленный в сторону вращения снаряда, и тормозящий момент МХ (фиг. 2, 3), создаваемый аэродинамическими поверхностями и направленный в сторону, противоположную направлению вращению снаряда. Вследствие разности угловых скоростей статора и ротора ЭГВ, электрические обмотки статора пересекают силовые линии магнитного поля ротора, и в обмотках статора индуцируется ток. Вырабатываемая при этом электроэнергия накапливается в ионисторе 5, откуда системой управления взрывателем подается, через модуль 7 стабилизации и управления питанием, для энергообеспечения систем взрывателя. При этом, для обеспечения безопасности, взведение взрывателя происходит после выстрела на удалении не менее 40 м от орудия.Electricity is generated for powering all electric modules and fuse systems using a valve electric generator (EGV), with the
При движении снаряда по траектории поддерживается стабильность углового положения (отсутствие вращения вокруг продольной оси) СЧ относительно Земли, которая контролируется с помощью трехосевого преобразователя магнитной индукции и линейного ускорения (ТОП) с использованием модели магнитного поля Земли. Данные об отклонении корпуса СЧ от заданного (относительно вертикали) углового положения передаются ТОП в модуль стабилизатора и управления питанием 7, который производит необходимые расчеты и выдает команду на изменение величины тока в обмотках статора ЭГВ. Вследствие изменения величины тока в обмотках статора ЭГВ, изменяется также электромагнитный момент, действующий на ротор ЭГВ, и происходит поворот СЧ вокруг продольной оси на определенный угол. Процесс продолжается до полного уравновешивания моментов, действующих на стабилизированную часть (СЧ) и прекращения ее вращения. Стабилизация углового положения СЧ относительно Земли позволяет повысить точность управления снарядом. Кроме того, стабилизация углового положения ротора ЭГВ, жестко связанного с корпусом СЧ, позволяет сохранять разницу угловых скоростей статора и ротора ЭГВ, что обеспечивает устойчивую выработку электроэнергии электрическим генератором ЭГВ.When the projectile moves along the trajectory, the angular position stability (lack of rotation around the longitudinal axis) of the midrange relative to the Earth is maintained, which is controlled using a three-axis magnetic induction and linear acceleration (TOP) transducer using the Earth's magnetic field model. Data on the deviation of the midrange housing from a given (relative to the vertical) angular position are transmitted by the TOP to the stabilizer and
Во время полета снаряда данные измерений ГНСС передаются (через спиральную антенну 13 и навигационный приемник 4) системе управления взрывателя, которая производит расчет текущей траектории, расчет прогнозируемой точки падения, а также вычисление требуемой траектории (при этом в расчетах прогнозная точка падения совпадает с целью). Результаты расчетов поступают в модуль навигации и выдачи корректировок 18. В случае, если рассчитанная точка падения снаряда на землю не совпадает с целью, то есть имеет место промах (фиг. 4), алгоритм корректировки траектории полета снаряда рассчитывает требуемый угол крена стабилизированной части (СЧ) взрывателя, и выдает команду на изменение величины тока в обмотках статора ЭГВ, вследствие чего изменяется электромагнитный момент, действующий на ротор ЭГВ, и происходит поворот СЧ вокруг продольной оси. При этом изменяется положение в пространстве аэродинамических поверхностей СЧ, а также величина и направление, относительно осей системы координат, связанной с Землей, вектора суммарной подъемной силы, создаваемой аэродинамическими поверхностями (фиг. 2 и 3). Происходит установка СЧ в требуемое положение относительно Земли таким образом, чтобы суммарная подъемная сила RY была направлена в сторону требуемой траектории. В случае, когда текущая и требуемая траектория совпадают, взрыватель переходит к режиму наведения на цель (с переходом снаряда на движение по спиралевидной траектории).During the flight of the projectile, the GNSS measurement data is transmitted (through the
На фиг. 5 приведен пример схемы применения выстрела, скомплектованного корректирующим взрывателем, для поражения наземной цели.In FIG. Figure 5 shows an example of a scheme for using a shot equipped with a corrective fuse to hit a ground target.
В районе цели взрыватель обеспечивает неконтактный подрыв боевой части снаряда для получения воздушных разрывов. Для этого в расчетной точке, в соответствии с сигналами, полученными от ГНСС, система управления взрывателем выдает команду на подрыв.In the area of the target, the fuse provides a non-contact detonation of the warhead of the projectile to obtain air gaps. To do this, at the design point, in accordance with the signals received from the GNSS, the fuse control system issues a command to detonate.
Также во взрывателе предусмотрено контактное действие при встрече снаряда с грунтом. Для этого используется трехосевой преобразователь магнитной индукции и линейного ускорения (ТОП), обеспечивающий расчет скорости вращения снаряда, ориентации СЧ относительно Земли, а также перегрузок по осям связанной системы координат.При фиксации перегрузок, возникающих при встрече снаряда с грунтом, система управления взрывателя выдает команду на контактный подрыв взрывателя.Also in the fuse provides contact action when the projectile meets the ground. To do this, use a three-axis converter of magnetic induction and linear acceleration (TOP), which calculates the speed of rotation of the projectile, the orientation of the midrange relative to the Earth, as well as overloads along the axes of the associated coordinate system. When fixing overloads that occur when the projectile meets the ground, the fuse control system issues a command fuse contact detonation.
Таким образом, конструкция предлагаемого взрывателя обеспечивает в полном объеме электроснабжение всех систем и модулей взрывателя, причем до выстрела источник электропитания в снаряде отсутствует, вследствие чего исключается случайное взведение взрывателя при проведении работ со снарядом.Thus, the design of the proposed fuse provides full power to all systems and modules of the fuse, and before the shot the power source in the projectile is absent, as a result of which accidental cocking of the fuse during work with the projectile is excluded.
Использование в предлагаемом взрывателе свойства обратимости электрической машины позволяет применить электрический вентильный генератор не только для выработки электроэнергии, необходимой для питания всех модулей и систем взрывателя, но и в качестве моментного электродвигателя для осуществления процесса корректирования траектории полета снаряда.The use of the reversible property of an electric machine in the proposed fuse makes it possible to use an electric valve generator not only to generate the electric power needed to power all the fuse modules and systems, but also as a torque electric motor for the process of correcting the projectile flight path.
Применение предлагаемого взрывателя обеспечивает возможность осуществления управляемого корректирования траектории движения как для существующих серийно выпускаемых вращающихся неуправляемых артиллерийских снарядов, так и для вновь разрабатываемых подобных снарядов. Предварительные расчеты и эскизные проработки показывают, что функциональные и массогабаритные характеристики предлагаемого взрывателя позволяют использовать его (наряду со штатными взрывателями ударного, дистанционного и неконтактного действия) для комплектации 100-мм, 120-мм, 122-мм, 130-мм и 152-мм выстрелов с серийно выпускаемыми снарядами (обычными, активно-реактивными и оснащенными донным газогенератором) без необходимости доработки этих снарядов. При этом обеспечивается повышение эффективности боевого применения снарядов и повышение уровня безопасности при проведении работ с боеприпасами.The use of the proposed fuse provides the possibility of controlled correction of the trajectory of motion both for existing commercially available rotating unguided artillery shells and for newly developed similar shells. Preliminary calculations and preliminary studies show that the functional and overall dimensions of the proposed fuse allow it to be used (along with standard fuses of shock, remote and non-contact action) for a complete set of 100 mm, 120 mm, 122 mm, 130 mm and 152 mm rounds with commercially available shells (conventional, active-reactive and equipped with a bottom gas generator) without the need to refine these shells. This ensures an increase in the effectiveness of the combat use of shells and an increase in the level of safety when working with ammunition.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123304A RU2725331C1 (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Correcting fuse for rotating projectile and method of application thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019123304A RU2725331C1 (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Correcting fuse for rotating projectile and method of application thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2725331C1 true RU2725331C1 (en) | 2020-07-02 |
Family
ID=71509903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019123304A RU2725331C1 (en) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | Correcting fuse for rotating projectile and method of application thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2725331C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218346U1 (en) * | 2022-12-01 | 2023-05-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | ROTATING PROJECT |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2805032A (en) * | 1951-10-24 | 1957-09-03 | Chance Vought Aircraft Inc | Supersonic flight control device |
US4560121A (en) * | 1983-05-17 | 1985-12-24 | The Garrett Corporation | Stabilization of automotive vehicle |
RU2211437C1 (en) * | 2002-01-18 | 2003-08-27 | Государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Nose percussion fuse |
RU2329461C1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Energy-containing current source |
RU2487313C1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" | Energy-containing source of current |
RU2502042C1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Guided jet projectile |
-
2019
- 2019-07-24 RU RU2019123304A patent/RU2725331C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2805032A (en) * | 1951-10-24 | 1957-09-03 | Chance Vought Aircraft Inc | Supersonic flight control device |
US4560121A (en) * | 1983-05-17 | 1985-12-24 | The Garrett Corporation | Stabilization of automotive vehicle |
RU2211437C1 (en) * | 2002-01-18 | 2003-08-27 | Государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Nose percussion fuse |
RU2329461C1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прибор" | Energy-containing current source |
RU2487313C1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Прибор" | Energy-containing source of current |
RU2502042C1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Guided jet projectile |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218346U1 (en) * | 2022-12-01 | 2023-05-23 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | ROTATING PROJECT |
RU2819878C1 (en) * | 2023-09-08 | 2024-05-28 | Андрей Леонидович Кузнецов | Electric remote ammunition tube |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12078459B1 (en) | Methods for extended-range, enhanced-precision gun-fired rounds using g-hardened flow control systems | |
EP2145152B1 (en) | Guided projectile with power and control mechanism | |
EP2729757B1 (en) | Rotationally stabilized guidable projectile and method for guiding the same | |
US7963442B2 (en) | Spin stabilized projectile trajectory control | |
US8026465B1 (en) | Guided fuse with variable incidence panels | |
US11821713B1 (en) | Projectile control actuation system and method of steering a projectile | |
JP2014506986A (en) | A rotating cannonball with a protruding and retracting tip | |
CN105021089B (en) | High initial speed projectile transmitting device and launching technique | |
JP2007518060A (en) | Two-dimensional projectile trajectory correction system and method | |
KR101421127B1 (en) | Course correction fuze | |
CA1242516A (en) | Terminally guided weapon delivery system | |
RU2725331C1 (en) | Correcting fuse for rotating projectile and method of application thereof | |
CN203869588U (en) | High initial velocity projectile launching device | |
RU2544446C1 (en) | Rolling cruise missile | |
US10280786B2 (en) | Ground-projectile system | |
CN211012681U (en) | Universal extended-range controlled projectile body platform for 40mm rocket tube | |
RU2709121C1 (en) | Jet projectile control unit | |
RU2825027C2 (en) | Kinetic warhead with aerodynamic guidance | |
CN112050690B (en) | Universal range-extending controlled projectile body platform for 40mm rocket tube | |
EP4321833A1 (en) | Fuze system, munition, and method | |
Xu | Research on Missile Guidance Based on Three-Loop Autopilot Device | |
GB2621366A (en) | Fuze system, munition, and method | |
CN117308700A (en) | Last repair bullet medicine for realizing ballistic control by adopting control cabin section | |
WO2024033605A1 (en) | Fuze system, munition, and method | |
GB2444311A (en) | Reactive ballistic protection device |