RU2747558C1 - Method of increasing the range of a projectile - Google Patents
Method of increasing the range of a projectile Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747558C1 RU2747558C1 RU2020108261A RU2020108261A RU2747558C1 RU 2747558 C1 RU2747558 C1 RU 2747558C1 RU 2020108261 A RU2020108261 A RU 2020108261A RU 2020108261 A RU2020108261 A RU 2020108261A RU 2747558 C1 RU2747558 C1 RU 2747558C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- projectile
- charge
- range
- increasing
- expelling
- 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
- F42B10/00—Means 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
- F42B10/32—Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
- F42B10/38—Range-increasing arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
- F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
- F42B5/16—Cartridges, i.e. cases with charge and missile characterised by composition or physical dimensions or form of propellant charge, with or without projectile, or powder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к боеприпасам, в частности к способам увеличения дальности полета артиллерийских снарядов.The invention relates to ammunition, in particular to methods of increasing the flight range of artillery shells.
Известны пути увеличения дальности полета артиллерийских снарядов: 1. При помощи увеличения начальной скорости снаряда и удлинения ствола. Большая длина ствола позволяет повысить начальную скорость снаряда, а также с большей эффективностью использовать энергию пороховых газов метательного заряда. 2. Использование новых метательных зарядов. К примеру, существуют пороха с включениями взрывчатых веществ или с особой формой зерна пороха. 3. Уже достаточно давно существуют способы увеличить этот параметр при помощи модернизации снаряда. Снаряд ЗВОФ91, оснащенный донным газогенератором, имеет такие же весовые параметры и характеристики метательного заряда, как и обычный осколочно-фугасный снаряд ЗВОФ72. 4. Эффективной, но более сложной, альтернативой снаряду с газогенератором является активно-реактивный снаряд.Known ways to increase the range of artillery shells: 1. By increasing the initial velocity of the projectile and lengthening the barrel. The long barrel length allows you to increase the initial velocity of the projectile, as well as more efficiently use the energy of the propellant gases of the propellant charge. 2. Use of new propelling charges. For example, there are propellants with inclusions of explosives or with a special form of powder grain. 3. For a long time there have been ways to increase this parameter by upgrading the projectile. The ZVOF91 projectile, equipped with a bottom gas generator, has the same weight parameters and characteristics of the propellant charge as the usual ZVOF72 high-explosive fragmentation projectile. 4. An effective, but more complex, alternative to the projectile with a gas generator is the active-rocket projectile.
Известен способ увеличения дальности полета артиллерийского снаряда заключающийся в том, что для формирования прямоточного тракта, в котором с использованием забортного воздуха дожигают сгенерированные в газогенераторе газообразные продукты с недостатком окислителя, используют корпус избыточной прочности для полетных режимов, который выполняют в виде телескопической конструкции, включающей в себя две соосные обечайки, при совместном осевом нагружении равнопрочные со сплошной обечайкой аналогичной массы. После вылета из канала ствола корпус снаряда в хвостовой части телескопически трансформируют, вследствие чего формируют воздухозаборное устройство и камеру дожигания с сопловым отверстием, образующие прямоточный тракт. С использованием воздухозаборного устройства производят забор части набегающего потока воздуха, который подают в камеру дожигания, где смешивают с продуктами сгорания газогенератора и дожигают, после чего организуют истечение образовавшихся газообразных продуктов через сопловое отверстие, чем создают реактивную тягу на протяжении времени горения топливного заряда газогенератора. (Патент RU 2486452 МПК F42B 10/38, опубл. 27.06.2013 г.).There is a known method of increasing the flight range of an artillery projectile, which consists in the fact that for the formation of a direct-flow path, in which gaseous products with a lack of oxidizer generated in the gas generator are burned out using outboard air, a body with excessive strength for flight modes is used, which is performed in the form of a telescopic structure, including itself, two coaxial shells, under joint axial loading, are of equal strength with a solid shell of the same mass. After departure from the bore, the projectile body in the tail section is telescopically transformed, as a result of which an air intake device and an afterburner chamber with a nozzle hole are formed, forming a direct-flow path. Using the air intake device, a part of the incoming air flow is taken, which is fed into the afterburner, where it is mixed with the combustion products of the gas generator and afterburned, after which the outflow of the formed gaseous products through the nozzle hole is organized, thereby creating a jet thrust during the combustion time of the fuel charge of the gas generator. (Patent RU 2486452 IPC
К недостаткам прототипа можно отнести следующее:The disadvantages of the prototype include the following:
1. Дожигание части пиротехнического состава происходит за донным срезом снаряда, что приводит к неполному использованию энергии, запасенной в пиротехническом составе, а также химической энергии воздуха, участвующего в процессе дожигания.1. Afterburning of a part of the pyrotechnic composition occurs behind the bottom cut of the projectile, which leads to incomplete use of the energy stored in the pyrotechnic composition, as well as the chemical energy of the air participating in the afterburning process.
2. Снаряд на траектории, как и в случае с описанным выше аналогом, имеет избыточный запас прочности корпуса, обусловленный высоким уровнем стартовых перегрузок в канале ствола.2. The projectile on the trajectory, as in the case of the analogue described above, has an excess safety margin of the hull, due to the high level of starting overloads in the bore.
В итоге энергия пиротехнического состава используется далеко не полностью, а возможности корпуса снаряда с позиций прочности конструкции несоизмеримо выше, чем это необходимо в полете, исходя из нагрузок, воспринимаемых снарядом на траектории.As a result, the energy of the pyrotechnic composition is far from being fully utilized, and the capabilities of the projectile body from the standpoint of structural strength are incomparably higher than it is necessary in flight, based on the loads perceived by the projectile on the trajectory.
Из известных наиболее близким по технической сущности является способ увеличения дальности полета артиллерийского снаряда, заключающийся в том, что после вылета снаряда, содержащего корпус кормового отсека с блоком стабилизаторов и донным газогенератором, производящим газообразные продукты с недостатком окислителя, из канала ствола производят забор атмосферного воздуха, кислородом которого дожигают горючую газообразную смесь, полученную в газогенераторе, отличающийся тем, что корпус кормового отсека выполняют составным из телескопически сложенных наружной и внутренней обечаек и в полете его дважды трансформируют: первый раз трансформацию проводят сразу после выхода снаряда из канала ствола путем выдвижения наружной обечайки с блоком стабилизаторов, обеспечивая формирование ракетно-прямоточного двигателя с камерой дожигания, топливным зарядом газогенератора, воздухозаборным устройством и соплом, второй раз трансформацию проводят после выгорания топливного заряда газогенератора за счет возвращения наружной обечайки корпуса кормового отсека в исходное положение и закрывают при этом воздухозаборное устройство (Патент RU 2522699 МПК F42B 15/00, опубл. 20.07.2014 г.).Of the known, the closest in technical essence is a method of increasing the flight range of an artillery projectile, which consists in the fact that after the departure of a projectile containing a housing of the aft compartment with a block of stabilizers and a bottom gas generator producing gaseous products with a lack of oxidizer, atmospheric air is taken from the barrel bore, oxygen of which the combustible gaseous mixture obtained in the gas generator is burned, characterized in that the aft compartment housing is made of a composite of telescopically folded outer and inner shells and is transformed twice in flight: the first time the transformation is carried out immediately after the projectile leaves the barrel bore by extending the outer shell with a block of stabilizers, providing the formation of a rocket-ramjet engine with an afterburner, a fuel charge of the gas generator, an air intake device and a nozzle, the second time the transformation is carried out after the burnout of the fuel charge of the gas generator due to return the outer shell of the aft compartment housing to its original position and close the air intake device (Patent RU 2522699 IPC F42B 15/00, publ. July 20, 2014).
К недостаткам прототипа можно отнести то, что дожигание части пиротехнического состава происходит за донным срезом снаряда, что приводит к неполному использованию энергии, запасенной в пиротехническом составе, а также химической энергии воздуха, участвующего в процессе дожигания. Также, снаряд на траектории имеет избыточный запас прочности корпуса, обусловленный высоким уровнем стартовых перегрузок в канале ствола.The disadvantages of the prototype include the fact that the afterburning of a part of the pyrotechnic composition occurs behind the bottom cut of the projectile, which leads to incomplete use of the energy stored in the pyrotechnic composition, as well as the chemical energy of the air involved in the afterburning process. Also, the projectile on the trajectory has an excess of the strength of the hull, due to the high level of starting overloads in the bore.
Данный способ позволяет повысить дальность стрельбы артиллерийского снаряда путем увеличения скорости его полета за счет энергии, запасенной в топливе. Размещение на борту прямоточного воздушно-реактивного двигателя позволяет использовать в качестве окислителя воздух, однако в таком случае на борту снаряда требуется иметь камеру дожигания определенных размеров, за счет чего ограничивается объем полезной нагрузки при неизменных габаритах снаряда. Известен аэродинамически стабилизированный снаряд (Номер заявки WO2001SE0133220010613 «Fin stabilized shell»), в котором реализована телескопическая трансформация планера в процессе полета. Данное устройство позволяет увеличить объем снаряда в процессе полета и за счет смещения назад блока стабилизаторов повысить степень статической устойчивости при сохранении габаритов штатного снаряда в процессе его хранения. Однако дополнительный свободный объем, полученный в ходе телескопической трансформации, остается пассивным и никак не используется.This method makes it possible to increase the firing range of an artillery projectile by increasing its flight speed due to the energy stored in the fuel. Placing a ramjet engine on board makes it possible to use air as an oxidizer, however, in this case, it is required to have an afterburner of a certain size on board the projectile, thereby limiting the volume of the payload while keeping the projectile dimensions unchanged. Known aerodynamically stabilized projectile (Application number WO2001SE0133220010613 "Fin stabilized shell"), which implements the telescopic transformation of the glider during flight. This device makes it possible to increase the volume of the projectile during flight and, by displacing the stabilizer block backward, to increase the degree of static stability while maintaining the dimensions of the standard projectile during its storage. However, the additional free volume obtained during the telescopic transformation remains passive and is not used in any way.
Известен патрон содержащий цилиндрическую гильзу, в которой расположен пороховой заряд с осевым каналом, в котором помещен снаряд, и в задней ее части вышибной заряд со средством воспламенения. Вышибной заряд выталкивает снаряд из патрона еще до момента воспламенения основного порохового заряда. При этом освобождается пространство канала, заполненное продуктами сгорания вышибного заряда. В результате этого пороховой заряд высокой плотности может сгорать с той же эффективностью, что и заряды меньшей плотности в гильзе большего объема. При этом достигается большая начальная скорость снаряда по сравнению с соответствующей характеристикой для патрона классической схемы. Другое преимущество достигается цилиндрической формой гильзы. Патроны этой формы более удобны для хранения и в укладке занимают в два раза меньший объем по сравнению с обычными патронами. (Патент патента US 5557059 А, опубликован 17.09.1996).Known cartridge containing a cylindrical sleeve, in which there is a powder charge with an axial channel in which the projectile is placed, and in its rear part an expelling charge with an ignition means. The expelling charge pushes the projectile out of the cartridge even before the ignition of the main powder charge. This frees up the channel space filled with the combustion products of the expelling charge. As a result, a high-density propellant charge can be burned with the same efficiency as a lower-density charge in a larger liner. In this case, a large initial velocity of the projectile is achieved in comparison with the corresponding characteristic for the cartridge of the classical scheme. Another advantage is achieved by the cylindrical shape of the sleeve. Cartridges of this shape are more convenient for storage and take up half the volume in stacking compared to conventional cartridges. (Patent patent US 5557059 A, published 09.17.1996).
Недостатком является сомнительное создание дополнительного давления в канале ствола, потому что зарядная камора имеет определенные неизменяемые размеры. Можно варьировать размерами снаряда для увеличения дополнительного заряда, но тогда уменьшается могущество снаряда. А если уменьшать объем основного заряда, то соответственно уменьшится давление при его сгорании. Следовательно, если не менять размеры снаряда, то общий объем основного и дополнительного заряда будет равен заряду существующего выстрела. Таким образом, среднее общее давление в стволе остается неизменным. Дополнительным зарядом можно обеспечить пологость графика давления, поэтому маловероятно увеличение скорости снаряда.The disadvantage is the dubious creation of additional pressure in the bore, because the charging chamber has certain fixed dimensions. You can vary the size of the projectile to increase the additional charge, but then the power of the projectile decreases. And if you reduce the volume of the main charge, then the pressure will correspondingly decrease during its combustion. Therefore, if you do not change the size of the projectile, then the total volume of the main and additional charge will be equal to the charge of the existing shot. Thus, the average total borehole pressure remains unchanged. Additional charge can provide a flattening pressure curve, so an increase in projectile velocity is unlikely.
Наиболее близким аналогом изобретения является телескопический патрон, содержащий цилиндрическую гильзу с расположенным в ней монолитным пороховым зарядом, имеющим осевой канал, в котором помещен снаряд. В дне гильзы помещен воспламенитель, а в донной части ее полости - вышибной заряд. Снаряд содержит корпус с размещенным в нем зарядом взрывчатого вещества и донным траекторно-ударным взрывателем с детонатором. Взрыватель содержит электронное устройство траекторного подрыва (или временное, или число оборотное, или неконтактное, или командное) и устройство ударного подрыва инерционного типа (Патент RU 2346228 МПК F42B 5/045, опубл. 10.02.2009 г.).The closest analogue of the invention is a telescopic cartridge containing a cylindrical sleeve with a monolithic powder charge located in it, having an axial channel in which the projectile is placed. An igniter is placed in the bottom of the liner, and an expelling charge is placed in the bottom of its cavity. The projectile contains a housing with an explosive charge placed in it and a bottom trajectory-impact fuse with a detonator. The fuse contains an electronic device for trajectory detonation (either temporary, or a revolving number, or non-contact, or command) and an inertial-type percussion detonation device (Patent RU 2346228 IPC F42B 5/045, publ. 10.02.2009).
Недостатком является размещение дополнительного порохового заряда в гильзе, т.е. устройство предназначено для повышения скорости снаряда в канале ствола. Такая схема может обеспечить незначительное приращение скорости снаряда.The disadvantage is the placement of an additional powder charge in the sleeve, i.e. the device is designed to increase the speed of the projectile in the bore. Such a scheme can provide a slight increase in projectile speed.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение скорости снаряда на траектории полета.The proposed invention is aimed at increasing the speed of the projectile on the flight path.
Техническим результатом является повышение дальности полета снаряда за счет дополнительного разгона на траектории давлением вышибного заряда. Это достигается тем, что в устройстве снаряда к донной его части замково-стопорным устройством дополнительно крепится гильза с вышибным зарядом, с донным взрывателем с электрическим питанием от конденсатора, управляемым датчиком угла, задаваемым бесконтактным приемником команд. Стабильность полета обеспечивается оперением снаряда, имеющим крестообразную форму.The technical result is to increase the range of the projectile due to additional acceleration on the trajectory by the pressure of the expelling charge. This is achieved by the fact that, in the device of the projectile, a sleeve with an expelling charge is additionally attached to the bottom of its bottom by a lock-locking device, with a bottom fuse powered by a capacitor, controlled by an angle sensor set by a contactless command receiver. Flight stability is ensured by the cross-shaped plumage of the projectile.
Введение дополнительных элементов обеспечивает приращение скорости снаряду на траектории. При достижении заданного угла траектории снаряда, отслеживаемым датчиком угла, срабатывает донный взрыватель вышибного заряда. В результате сгорания порохового заряда, смешанного с частичками тринитротолуол в гильзе, создается давление, которое срывает обтюрирующее замково-стопорное устройство. Под действием этого давления снаряд получает дополнительное ускорение, а стенки гильзы обеспечивают направление движения. В результате увеличивается дальность полета не менее чем на 20%.The introduction of additional elements provides an increase in the speed of the projectile along the trajectory. When the specified angle of the projectile trajectory is reached, monitored by the angle sensor, the bottom explosive charge fuse is triggered. As a result of the combustion of the powder charge mixed with TNT particles in the liner, a pressure is created, which breaks off the occluding lock-locking device. Under the action of this pressure, the projectile receives additional acceleration, and the walls of the sleeve provide the direction of movement. As a result, the flight range is increased by at least 20%.
Предлагаемый способ увеличения дальности полета снаряда реализуется с помощью устройства (фиг. 1). Устройство реализующее способ, содержит цилиндрическую гильзу 1 с обтюрирующим пояском 8, в которой расположен вышибной заряд 7 и снаряд 10, отличающийся тем, что снаряд с головным взрывателем ударного действия 12 на корпусе имеет крестообразное оперение 11, не выступающее за максимальный диаметр снаряда, а в задней части цилиндрический вырез с канавкой для стопора в начале выреза, на которую надевается цилиндрическая гильза 1, и закрепляемая стопором 9, которая внутри гильза заполнена смесью порохового заряда с частичками тринитротолуола и в донной части имеет датчик угла 5, блок управления 6, донный взрыватель 4, конденсаторную батарею 2, закрепленные завинчивающимся донцем 3.The proposed method for increasing the range of the projectile is implemented using the device (Fig. 1). A device that implements the method contains a
Способ осуществляется следующим образом. Перед выстрелом специальным устройством задается угол срабатывания вышибного заряда. После выстрела на траектории, когда снаряд занимает заданный угол, срабатывает вышибной заряд, давлением которого снаряд получает дополнительное ускорение.The method is carried out as follows. Before firing, a special device sets the firing angle of the propelling charge. After a shot on the trajectory, when the projectile occupies a given angle, an expelling charge is triggered, with the pressure of which the projectile receives additional acceleration.
Предложенный способ позволяет увеличить дальность полета не менее, чем на 20%.The proposed method makes it possible to increase the flight range by at least 20%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108261A RU2747558C1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Method of increasing the range of a projectile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108261A RU2747558C1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Method of increasing the range of a projectile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2747558C1 true RU2747558C1 (en) | 2021-05-06 |
Family
ID=75851034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020108261A RU2747558C1 (en) | 2020-02-25 | 2020-02-25 | Method of increasing the range of a projectile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2747558C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3288066A (en) * | 1964-03-10 | 1966-11-29 | Dynamit Nobel Ag | Cartridge case |
EP1674817A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-28 | Rheinmetall Waffe Munition GmbH | Cartridge |
RU2282819C2 (en) * | 2004-10-28 | 2006-08-27 | Научно-исследовательский институт специального машиностроения Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана | Separate-loading tank round |
RU2357189C1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования " Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" | 'kashpir' tank round of separate loading |
RU2462686C2 (en) * | 2010-12-24 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Method of increase of range capability of projectile (versions) and device for its implementation |
RU2522699C1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Method of extending flying range of artillery shell |
WO2018122846A1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-07-05 | Rafael Advanced Defense Systems Ltd. | Unified booster for artillery munition fuses enabling detonating of both explosion and ejection type shells |
-
2020
- 2020-02-25 RU RU2020108261A patent/RU2747558C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3288066A (en) * | 1964-03-10 | 1966-11-29 | Dynamit Nobel Ag | Cartridge case |
RU2282819C2 (en) * | 2004-10-28 | 2006-08-27 | Научно-исследовательский институт специального машиностроения Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана | Separate-loading tank round |
EP1674817A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-28 | Rheinmetall Waffe Munition GmbH | Cartridge |
RU2357189C1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования " Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" | 'kashpir' tank round of separate loading |
RU2462686C2 (en) * | 2010-12-24 | 2012-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" | Method of increase of range capability of projectile (versions) and device for its implementation |
RU2522699C1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Method of extending flying range of artillery shell |
WO2018122846A1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-07-05 | Rafael Advanced Defense Systems Ltd. | Unified booster for artillery munition fuses enabling detonating of both explosion and ejection type shells |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4944226A (en) | Expandable telescoped missile airframe | |
US6105505A (en) | Hard target incendiary projectile | |
US8931415B2 (en) | Initiation systems for explosive devices, scalable output explosive devices including initiation systems, and related methods | |
US9823053B1 (en) | Solid-fuel ramjet ammunition | |
US4213393A (en) | Gun projectile arranged with a base drag reducing system | |
WO2001077607A1 (en) | Projectile for the destruction of large explosive targets | |
KR20020091832A (en) | Sleeved projectiles | |
RU2522699C1 (en) | Method of extending flying range of artillery shell | |
FI80785B (en) | PANSARGENOMBORRANDE PROJECT. | |
US8635957B2 (en) | Pyrophoric arrows | |
RU2747558C1 (en) | Method of increasing the range of a projectile | |
RU2158408C1 (en) | Method and device (ammunition) for destruction of ground and air targets | |
KR101987170B1 (en) | Ramjet Solid Fuel with Ignition Support for Gun-Propelled Ramjet Shell | |
RU2148244C1 (en) | Projectile with ready-made injurious members | |
EP3377844B1 (en) | Munition having penetrator casing with fuel-oxidizer mixture therein | |
RU2670463C1 (en) | Artillery projectile firing range increasing method | |
USH203H (en) | Integral rocket motor-warhead | |
RU2670462C1 (en) | Artillery shell | |
RU2670464C1 (en) | Artillery shell | |
KR20210019189A (en) | Projectile containing ramjet engine | |
RU2670465C1 (en) | Artillery projectile firing range increasing method | |
RU2777720C2 (en) | Bullet with reactive launched cartridge | |
US11988173B2 (en) | Multi-pulse propulsion system with passive initiation | |
US20240344814A1 (en) | Bullet System with Multiple Drag-Reducing Capabilities | |
KR100469135B1 (en) | Fuel Air Explosive Munition |