RU2817053C1

RU2817053C1 - Remote mining warhead

Info

Publication number: RU2817053C1
Application number: RU2023105161A
Authority: RU
Inventors: Борис Андреевич Белобрагин; Анатолий Николаевич Буров; Валерий Иванович Козлов; Александр Евгеньевич Кочеров; Владимир Иванович Поляков; Александр Владимирович Смирнов
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Filing date: 2023-03-06
Publication date: 2024-04-09

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: invention relates to a head part for remote mining of an area. Head part for remote mining of terrain contains a command-actuating mechanism with an ignition device and a shell with a bottom, in which there are cassette units with mines, head and bottom powder charges and piston with forcing unit. Between the cassette units there are support diaphragms equipped with inclined channels oriented towards thinning in housings of guiding charges of the cassette units. Cassette units are rigidly attached to each other by means of longitudinal power plates equipped with radial support projections, interacting with mating annular grooves made on adapter housing, in which there is a command-actuating mechanism, on support diaphragms and on piston. Bottom parts of power plates on the side of the forcing unit are equipped with tension supports connected to the bottom of the shell by means of the forcing unit, made in the form of breaking pins with lock nuts, fastening the shell with detachable elements of the structure. Shell bottom has threaded screws interacting with their ends with piston separating surface.

EFFECT: simplified design, higher reliability of the head part.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке головных частей кассетного типа (КГЧ).The invention relates to the field of rocket technology and can be used in the development of cassette-type warheads (CCW).

Важным направлением повышения эффективности действия реактивных снарядов на поражаемой местности при борьбе с живой силой, легкобронированной и небронированной техникой противника является разработка головных частей, снабженных кассетными блоками (КБ) с боевыми элементами различного целевого назначения.An important direction in increasing the effectiveness of rockets on target terrain when fighting enemy personnel, lightly armored and unarmored vehicles is the development of warheads equipped with cassette units (CB) with combat elements for various purposes.

При создании КГЧ такого типа перед разработчиком, как правило, стоят две основные задачи, связанные с обеспечением плотной укладки и надежной фиксации кассетных блоков в корпусе КГЧ, а также с обеспечением термодинамических условий (импульсов давления и температуры продуктов сгорания), необходимых, например, для надежного задействования теплоприемников, обеспечивающих взведение взрывателей кассетных блоков или срабатывание устройств разделения отсеков.When creating a CGC of this type, the developer, as a rule, faces two main tasks related to ensuring tight packing and reliable fixation of cassette blocks in the CGC body, as well as ensuring thermodynamic conditions (pressure pulses and temperature of combustion products) necessary, for example, for reliable activation of heat receivers that ensure arming of fuses of cassette blocks or activation of compartment separation devices.

Известен ряд конструктивных решений КГЧ, которые были использованы для размещения крупногабаритных БЭ или блоков боевых элементов в оболочке и создания в ней необходимых термодинамических условий. Так по патенту RU №2187065 С1 от 5.01.2001 г. известна конструкция КГЧ, которая имеет в своем составе оболочку с дном, в которой последовательно расположены поражающие элементы (ПЭ) с взрывательными устройствами, источники энергии, узел форсирования, поршень и временное устройство. На одном из торцев поражающих элементов выполнен кольцевой выступ с радиальными щелевыми пазами, количество которых соответствует количеству поражающих элементов в головной части. При этом элементы повернуты относительно друг друга на угол, равный углу между щелевыми пазами, и снабжены сквозными газоводами, в передней части которых размещены источники энергии и конические расходные шайбы с дроссельными каналами. Между поражающими элементами образованы аккумулирующие полости взведения, ограниченные внутренней поверхностью герметизирующего кольца и торцами поражающих элементов. Причем воспламенительный, вышибной и пороховые заряды поражающих элементов газодинамически связаны посредством газоводов с аккумулирующими полостями головной части.There are a number of known design solutions for the KGC, which were used to place large-sized BCs or blocks of combat elements in the shell and create the necessary thermodynamic conditions in it. Thus, according to patent RU No. 2187065 C1 dated January 5, 2001, the design of the KGCh is known, which includes a shell with a bottom in which striking elements (PE) with fuses, energy sources, a boosting unit, a piston and a temporary device are located in series. At one of the ends of the striking elements there is an annular protrusion with radial slotted grooves, the number of which corresponds to the number of striking elements in the head part. In this case, the elements are rotated relative to each other at an angle equal to the angle between the slotted grooves, and are equipped with through gas ducts, in the front part of which energy sources and conical flow washers with throttle channels are located. Between the striking elements, accumulating cocking cavities are formed, limited by the inner surface of the sealing ring and the ends of the striking elements. Moreover, the ignition, expelling and powder charges of the striking elements are gas-dynamically connected through gas ducts to the accumulating cavities of the warhead.

Использование изобретения позволяет создавать кассетные головные части с высокой плотностью укладки крупногабаритных поражающих элементов, надежно функционирующие при разделении на траектории. Однако практическая реализация такого конструктивного решения наталкивается на необходимость размещения в ПЭ газоводов с источниками энергии, что не всегда бывает возможным и рациональным, т.к. уменьшает величину полезного объема поражающего элемента и исключает его автономность.The use of the invention makes it possible to create cassette warheads with a high packing density of large-sized striking elements, which function reliably when divided into trajectories. However, the practical implementation of such a design solution encounters the need to place gas pipelines with energy sources in the PE, which is not always possible and rational, because reduces the useful volume of the striking element and eliminates its autonomy.

Общими признаками с предлагаемой конструкцией КГЧ является наличие оболочки с дном, в которой размещены крупногабаритные поражающие элементы, рабочие полости с источниками энергии, поршень с узлом форсирования.Common features with the proposed design of the KGC are the presence of a shell with a bottom, which houses large-sized striking elements, working cavities with energy sources, and a piston with a boost unit.

Наиболее близкой по технической сути решения является конструкция КГЧ, известная по патенту RU №2280837, 27.07.2006 г. Кассетная головная часть реактивного снаряда содержит оболочку с доньями, в которой размещены крупногабаритные боевые элементы с взрывательными устройствами, воспламенительный, передаточные и вышибной пороховые заряды и поршень с узлом форсирования. Разделяющиеся элементы конструкции жестко скреплены между собой посредством разъемных поршневых полуколец. Поршень зафиксирован в оболочке посредством осевого упора и узла форсирования, выполненного в виде разрывных болтов, стягивающих в единую кассету разделяемые элементы конструкции и донья головной части. Передаточные пороховые заряды с выполненными в них сквозными газоводами размещены в периферийных зонах боевых элементов с равномерным смещением относительно друг друга.The closest solution in terms of technical essence is the design of the KGC, known from patent RU No. 2280837, July 27, 2006. The cassette warhead of the rocket contains a shell with bottoms, which houses large-sized combat elements with fuses, igniter, transfer and expelling powder charges and piston with boost unit. The separating structural elements are rigidly fastened together by means of detachable piston half-rings. The piston is fixed in the shell by means of an axial stop and a forcing unit, made in the form of burst bolts that tighten the separated structural elements and the bottom of the head part into a single cassette. Transfer powder charges with through gas ducts made in them are placed in the peripheral zones of the combat elements with a uniform offset relative to each other.

Указанная конструкция, принятая авторами за прототип, может быть положена в основу разработки предлагаемой авторами конструкции, но, также как и в предыдущем случае, требует размещения газоводов и источников энергии непосредственно в поражающем элементе. Это существенно усложняет конструкцию БЭ и при использовании некоторых жидких наполнителей представляется нецелесообразным.The specified design, adopted by the authors as a prototype, can be used as the basis for the development of the design proposed by the authors, but, as in the previous case, it requires the placement of gas ducts and energy sources directly in the damaging element. This significantly complicates the design of the BE and when using some liquid fillers it seems impractical.

Задачей рассмотренной выше конструкции являлась разработка конструкции головной части кассетного типа, обеспечивающей надежную фиксацию боевых элементов в оболочке, исключающую осевые, радиальные и угловые перемещения, а также эксцентриситет их в процессе эксплуатации снаряда.The objective of the design discussed above was to develop a design for a cassette-type warhead that would ensure reliable fixation of combat elements in the shell, excluding axial, radial and angular movements, as well as their eccentricity during the operation of the projectile.

Общими признаками с предлагаемой конструкцией КГЧ является наличие оболочки с дном, в которой размещены крупногабаритные поражающие элементы, рабочие полости с источниками энергии и поршень с узлом форсирования.Common features with the proposed design of the KGC are the presence of a shell with a bottom in which large-sized striking elements, working cavities with energy sources and a piston with a boost unit are placed.

В отличие от прототипа в предлагаемом конструктивном решении кассетные блоки жестко скреплены между собой посредством продольных силовых пластин, снабженных радиальными опорными выступами, взаимодействующими с ответными кольцевыми проточками, выполненными на корпусе переходника, в котором размещен командно-исполнительный механизм, опорных диафрагмах и поршне.Unlike the prototype, in the proposed design solution, the cassette blocks are rigidly fastened to each other by means of longitudinal force plates equipped with radial support protrusions interacting with the corresponding annular grooves made on the adapter body, which houses the command and control mechanism, support diaphragms and the piston.

Донные части силовых пластин снабжены опорами, связанными с дном оболочки посредством узла форсирования, выполненного в виде разрывных шпилек с контргайками, скрепляющих оболочку с отделяемыми элементами конструкции.The bottom parts of the force plates are equipped with supports connected to the bottom of the shell by means of a forcing unit made in the form of breaking pins with lock nuts that fasten the shell to detachable structural elements.

Между кассетными блоками установлены опорные диафрагмы, снабженные наклонными каналами, ориентированными на утонения в корпусах зарядов взведения.Support diaphragms are installed between the cassette blocks, equipped with inclined channels oriented towards thinning in the housings of the cocking charges.

Дно оболочки имеет резьбовые винты, упорно взаимодействующие своими торцами с разделительной поверхностью поршня.The bottom of the shell has threaded screws that persistently interact with their ends with the separating surface of the piston.

Указанные отличительные признаки, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, являются существенными и достаточными для достижения нового технического результата.These distinctive features, which are covered by the requested scope of legal protection, are essential and sufficient to achieve a new technical result.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка рациональной конструкции КГЧ, обеспечивающей надежную фиксацию КБ в оболочке и работоспособность головной части в процессе разделения при отсутствии газоводов с передаточными источниками энергии, усложняющими технологию и стоимость изготовления КГЧ, а также уменьшающих величину коэффициента заполнения полезного объема элементов, определяющих эффективность действия БЭ у цели.The objective of the proposed invention is to develop a rational design of the CGC, ensuring reliable fixation of the CB in the shell and the operability of the head part during the separation process in the absence of gas ducts with transfer energy sources, which complicate the technology and cost of manufacturing the CGC, as well as reducing the fill factor of the useful volume of the elements that determine the effectiveness of the action BE is on target.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известной конструкции головной части, имеющей в своем составе командно-исполнительный механизм с устройством воспламенения и оболочку с дном, в которой размещены кассетные блоки с минами, головной и донный пороховые заряды и поршень с узлом форсирования, введена новая совокупность конструктивных узлов и элементов, изменены их взаимное расположение и связи.The specified technical result is achieved due to the fact that in the known design of the warhead, which includes a command-executive mechanism with an ignition device and a shell with a bottom, which houses cassette blocks with mines, head and bottom powder charges and a piston with a boost unit, a new set of structural units and elements has been introduced, their relative positions and connections have been changed.

В частности, использование в конструкции продольных силовых пластин, снабженных радиальными опорными выступами, взаимодействующими с ответными кольцевыми проточками, выполненными на корпусе переходника, в котором размещен командно-исполнительный механизм, опорных диафрагмах и поршне позволяет обеспечить жесткое скрепление кассетных блоков в единую «кассету», снизить пассивный вес и повысить эффективность использования поперечного сечения, что особенно существенно проявляется при разработке КГЧ малого калибра.In particular, the use in the design of longitudinal force plates equipped with radial support protrusions interacting with mating annular grooves made on the body of the adapter, which houses the command-executive mechanism, support diaphragms and the piston allows for rigid fastening of cassette blocks into a single “cassette”, reduce passive weight and increase the efficiency of cross-sectional use, which is especially significant when developing small-caliber CCGs.

Снабжение донных частей силовых пластин опорами, связанными с дном оболочки посредством узла форсирования, выполненного в виде разрывных шпилек с контргайками, скрепляющих оболочку с отделяемыми элементами конструкции, позволяет надежно закрепить единую «кассету» в оболочке ГЧ.Providing the bottom parts of the force plates with supports connected to the bottom of the shell by means of a forcing unit, made in the form of breaking pins with locknuts that fasten the shell with detachable structural elements, allows you to securely fasten a single “cassette” in the shell of the warhead.

Установка между кассетными блоками опорных диафрагм, снабженных наклонными каналами, ориентированными на утонения в корпусах зарядов взведения, позволяет повысить надежность воспламенения заряда взведения и срабатывания взрывателей КБ, а следовательно и мин.The installation of support diaphragms between the cassette blocks, equipped with inclined channels oriented towards thinning in the casings of the cocking charges, makes it possible to increase the reliability of ignition of the cocking charge and the operation of the fuses of the design unit, and consequently the min.

Снабжение дна оболочки резьбовыми винтами, упорно взаимодействующими своими торцами с разделительной поверхностью поршня, позволяет зафиксировать величину запоршневого объема и, тем самым, повысить стабильность силовых и тепловых нагрузок на элементы конструкции в процессе разделения.Providing the bottom of the shell with threaded screws, which persistently interact with their ends with the separating surface of the piston, makes it possible to fix the value of the piston volume and, thereby, increase the stability of power and thermal loads on structural elements during the separation process.

Таким образом, практическая реализация перечисленных выше конструктивных особенностей позволила разработать простую и компактную конструкцию КГЧ, обеспечивающую размещение и надежную фиксацию в оболочке кассетных блоков. При этом за счет выполнения в диафрагмах ориентировочных каналов и фиксации величины запоршневого объема удалось также существенно повысить стабильность и надежность работы механизма разделения.Thus, the practical implementation of the above design features made it possible to develop a simple and compact design of the CCG, ensuring placement and reliable fixation of cassette blocks in the shell. At the same time, by making orientation channels in the diaphragms and fixing the value of the piston volume, it was also possible to significantly increase the stability and reliability of the separation mechanism.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид КГЧ, а на фиг.2-5 поперечные разрезы конструкции.The essence of the proposed invention is illustrated by a drawing, where Fig. 1 shows a general view of the CCG, and Figs. 2-5 show cross sections of the structure.

Кассетная головная часть для дистанционного минирования местности, содержит командно-исполнительный механизм (КИМ) 1 с устройством воспламенения 2 и оболочку 3 с дном 15, в которой размещены кассетные блоки 5 с минами, головной 4, донные 12 пороховые заряды и поршень 11 с узлом форсирования 14.The cassette warhead for remote mining of terrain contains a command and control mechanism (CMM) 1 with an ignition device 2 and a shell 3 with a bottom 15, which houses cassette blocks 5 with mines, a head 4, bottom 12 powder charges and a piston 11 with a boost unit 14.

Кассетные блоки жестко скреплены между собой посредством продольных силовых пластин 8, снабженных радиальными опорными выступами 9, взаимодействующими с ответными кольцевыми проточками 10, выполненными на корпусе переходника, в котором размещен командно-исполнительный механизм, опорных диафрагмах и поршне.The cassette blocks are rigidly fastened to each other by means of longitudinal force plates 8, equipped with radial support protrusions 9, interacting with the corresponding annular grooves 10, made on the adapter body, which houses the command and control mechanism, support diaphragms and the piston.

Донные части силовых пластин снабжены натяжными опорами 13, связанными с дном оболочки посредством узла форсирования, выполненного в виде разрывных шпилек с контргайками, скрепляющих оболочку с отделяемыми элементами конструкции.The bottom parts of the force plates are equipped with tension supports 13, connected to the bottom of the shell by means of a forcing unit made in the form of breaking pins with lock nuts that fasten the shell to the detachable structural elements.

Между кассетными блоками установлены опорные диафрагмы 7, снабженные наклонными каналами 16, ориентированными на утонения в корпусах зарядов взведения 6.Support diaphragms 7 are installed between the cassette blocks, equipped with inclined channels 16, oriented towards thinning in the housings of the charging charges 6.

Дно оболочки имеет резьбовые винты 17, упорно взаимодействующие своими торцами с разделительной поверхностью поршня.The bottom of the shell has threaded screws 17, which persistently interact with their ends with the separating surface of the piston.

Работа кассетной головной части начинается с подачи в требуемое время командно-исполнительным механизмом 1 инициирующего импульса на головной пороховой заряд 4 и обеспечивает его срабатывание. Продукты сгорания заряда заполняют рабочий объем КГЧ и через радиальные каналы в опорных диафрагмах, по каналам между силовыми пластинами 8, а затем по периферийным каналам между оболочкой 3 и кассетными блоками 5 поступают к зонам взведения теплоприемников взрывателей кассетных блоков.The operation of the cassette warhead begins with the supply of an initiating pulse to the head powder charge 4 at the required time by the command-executive mechanism 1 and ensures its operation. The combustion products of the charge fill the working volume of the CGC and through radial channels in the support diaphragms, through the channels between the power plates 8, and then through the peripheral channels between the shell 3 and the cassette blocks 5, they reach the cocking zones of the heat receivers of the fuses of the cassette blocks.

При этом по наклонным каналам 16 в опорных диафрагмах 7, ориентированным на утонение, продукты сгорания поступают к зарядам взведения и воспламеняют их. В результате срабатывания зарядов в зоне взведения реализуются локальные повышенные значения давления и температуры, которые, в свою очередь, обеспечивают более надежное срабатывание теплоприемников и взведение взрывателей кассетных блоков.In this case, through inclined channels 16 in the support diaphragms 7, oriented towards thinning, combustion products flow to the cocking charges and ignite them. As a result of the activation of charges in the arming zone, local increased values of pressure and temperature are realized, which, in turn, ensure more reliable operation of heat receivers and arming of cassette block fuses.

На следующем этапе функционирования КГЧ продукты сгорания пороховых зарядов по периферийным зазорам между оболочкой 3 и кассетными блоками 5 поступают в донный объем и через канал в поршне 11 воспламеняют заряды разделения 12. Продукты сгорания зарядов заполняют запоршневое пространство и при величине давления, соответствующего усилию форсирования, происходит разрушение узла форсирования 14 и отстрел «кассеты» с блоками 5.At the next stage of the operation of the CGC, the combustion products of the powder charges along the peripheral gaps between the shell 3 and the cassette blocks 5 enter the bottom volume and, through the channel in the piston 11, ignite the separation charges 12. The combustion products of the charges fill the piston space and at a pressure value corresponding to the forcing force, destruction of forcing unit 14 and shooting of the “cassette” with blocks 5.

При прохождении блоков среза оболочки за счет наличия внутреннего давления в разделительных полостях КГЧ обеспечивается отделение силовых пластин 8 в радиальном направлении, а кассетных блоков - в направлении стрельбы.When passing the shell cut blocks, due to the presence of internal pressure in the separating cavities of the KGC, separation of the force plates 8 is ensured in the radial direction, and the cassette blocks - in the direction of firing.

За счет срабатывания взрывателей кассетных блоков осуществляется распаковка блоков, взведение, разброс и последующая установка мин в рабочее положение.Due to the firing of fuses of cassette blocks, the blocks are unpacked, cocked, scattered and the subsequent installation of mines into the working position.

Таким образом, практическая реализация совокупности представленных выше конструктивных отличий в заявляемом изобретении позволяет решить поставленную задачу по разработке простой, компактной и надежной конструкции кассетной головной части, обеспечивающей первоначально надежную фиксацию, а затем надежное вскрытие на траектории и распаковку на Земле всех составных частей боеприпаса.Thus, the practical implementation of the set of design differences presented above in the claimed invention allows us to solve the problem of developing a simple, compact and reliable design of a cassette warhead, providing initially reliable fixation, and then reliable opening along the trajectory and unpacking on Earth of all components of the ammunition.

Изобретение может быть использовано при разработке разделяющихся реактивных снарядов с кассетными головными частями и, в первую очередь, при создании новых и модернизации существующих конструкций головных частей с блоками мин или с крупногабаритными поражающими элементами для систем залпового огня, что существенно сокращает сроки и стоимость отработки разрабатываемых образцов.The invention can be used in the development of multiple rocket projectiles with cluster warheads and, first of all, in the creation of new and modernization of existing designs of warheads with mine blocks or with large-sized striking elements for multiple launch rocket systems, which significantly reduces the time and cost of testing the developed samples .

Указанный положительный эффект подтвержден результатами стендовых и летных испытаний опытных образцов кассетных головных частей, выполненных в соответствии с предлагаемым изобретением.This positive effect is confirmed by the results of bench and flight tests of prototype cassette warheads made in accordance with the proposed invention.

Claims

The head part for remote mining of terrain, containing a command and control mechanism with an ignition device and a shell with a bottom in which cassette blocks with mines, head and bottom powder charges and a piston with a boost unit are placed, characterized in that support diaphragms are installed between the cassette blocks, equipped with inclined channels oriented toward thinning in the housings of cassette block guidance charges, the cassette blocks are rigidly fastened to each other by means of longitudinal force plates equipped with radial support protrusions interacting with reciprocal annular grooves made on the adapter body in which the command and control mechanism is located, on support diaphragms and on the piston, while the bottom parts of the force plates on the side of the forcing unit are equipped with tension supports connected to the bottom of the shell by means of a forcing unit made in the form of breaking pins with lock nuts, fastening the shell with detachable structural elements, at the same time, the bottom of the shell has threaded screws , persistently interacting with their ends with the separating surface of the piston.