РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД С КАССЕТНОЙ ГОЛОВНОЙ ЧАСТЬЮ
MISSILE WITH CASSETTE HEAD PART

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к реактивным снарядам с кассетной головной частью систем залпового огня.
Объект изобретения представляет собой реактивный снаряд с кассетной головной частью повышенной боевой эффективности.
Боевая эффективность указанного реактивного снаряда в немалой степени зависит от количества боевых элементов в головной части, получения требуемого разброса боевых элементов в районе цели.
Известны реактивные снаряды М8, М13, обеспечивающие поражение площадных и крупноразмерных целей (Куров В.Д., Должанский Ю.М. Основы проектирования пороховых ракетных снарядов. - М: Оборонгиз, 1961, с.11), содержащие корпус головной части с заостренной носовой частью, внутри которого расположен заряд взрывчатого вещества, реактивный двигатель. Головная часть у данных снарядов не отделяется, размеры зоны поражения ограничены, и решение боевой задачи обеспечивается увеличением количества снарядов.
Реактивные снаряды, защищенные патентами США №3491689, №3636877 и принятые также за аналоги, содержат корпус отделяемой головной части, заряд взрывчатого вещества, реактивный двигатель, устройство разделения. Задачей указанных технических решений являлось повышение боевой эффективности головной части за счет вертикального подхода ее к грунту, однако для поражения большой площади необходимо увеличение количества снарядов.
Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией реактивного снаряда с кассетной головной частью является наличие в составе аналогов корпуса головной части реактивного двигателя.
Известна также кассетная головная часть вращающейся ракеты по патенту РФ №2186330, МПК F42B 12/58, принятая за прототип. Она содержит корпус, боевые элементы цилиндрической формы, раму, вышибной заряд. Рама выполнена в виде трубчатой направляющей, сосной с корпусом головной части, и снабжена кольцевыми ребрами жесткости, взаимодействующими с корпусом головной части. Повышение надежности выброса боевых элементов обеспечивается за счет повышения жесткости конструкции и дальнейшего разведения элементов. Указанная конструкция предназначена для определенного типа боевых элементов с диаметром не менее 0,6 внутреннего диаметра корпуса головной части.
Однако при проектировании реактивного снаряда систем залпового огня с малогабаритными боевыми элементами для обеспечения поражения целей на значительной площади указанная конструкция не позволяет разместить большое количество боевых элементов.
Общим признаком с предлагаемой авторами конструкцией реактивного снаряда с кассетной головной частью является наличие в прототипе корпуса головной части, боевых элементов, рамы, вышибного заряда.
В отличие от прототипа в предлагаемом реактивном снаряде с кассетной головной частью корпус головной части выполнен из оболочки и носовой части, соединенных с возможностью их взаимного продольного перемещения, а задняя часть оболочки корпуса головной части жестко соединена с реактивным двигателем, рама выполнена в виде центральной трубы диаметром 0,15…0,30 калибра снаряда, скрепленной с носовой частью корпуса головной части и поршня, контактирующего с внутренней поверхностью оболочки корпуса головной части, при этом поршень соединен посредством разрывных болтов с опорным диском, смонтированным в задней части оболочки корпуса, боевые элементы расположены в полости между наружной поверхностью центральной трубы и внутренней поверхностью оболочки корпуса, и их продольные оси параллельны продольной оси снаряда, а в корпусе боевых элементов выполнены сквозные поперечные отверстия, оси которых радиально ориентированы относительно продольной оси снаряда и перпендикулярны продольной оси боевых элементов.
Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.
Указанные признаки, отличительные от прототипа, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение боевой эффективности реактивного снаряда за счет увеличения количества боевых элементов и площади поражения, обеспечение равномерного рассеивания боевых элементов на местности.
Указанный технический результат достигается тем, что в реактивном снаряде с кассетной головной частью, содержащем корпус головной части с боевыми элементами и рамой, вышибной заряд, реактивный двигатель, согласно изобретению корпус головной части выполнен из оболочки и носовой части, соединенных с возможностью их взаимного продольного перемещения, а задняя часть оболочки корпуса головной части жестко соединена с реактивным двигателем, рама выполнена в виде центральной трубы диаметром 0,15…0,30 калибра снаряда, скрепленной с носовой частью корпуса головной части и поршня, контактирующего с внутренней поверхностью оболочки корпуса головной части, при этом поршень соединен посредством разрывных болтов с опорным диском, смонтированным в задней части оболочки корпуса, боевые элементы расположены в полости между наружной поверхностью центральной трубы и внутренней поверхностью оболочки корпуса, и их продольные оси параллельны продольной оси снаряда, а в корпусе боевых элементов выполнены сквозные поперечные отверстия, оси которых радиально ориентированы относительно продольной оси снаряда и перпендикулярны продольной оси боевых элементов.
Авторы предлагаемого изобретения провели конструкторские проработки, исследования на стенде, летные испытания, направленные на поиск технических решений, позволяющих повысить боевую эффективность реактивного снаряда с кассетной головной частью.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между параметрами заявляемого реактивного снаряда с кассетной головной частью позволили, в частности, за счет выполнения:
- корпуса головной части из оболочки и носовой части, соединенных с возможностью их взаимного продольного перемещения, а задней части оболочки корпуса головной части, жестко соединенной с реактивным двигателем - обеспечить направленный выброс рамы с боевыми элементами с симметричной ориентацией начальных участков полета боевых элементов относительно оси головной части и обеспечить таким образом равномерное рассеивание боевых элементов на местности;
- рамы в виде центральной трубы диаметром 0,15…0,30 калибра снаряда, скрепленной с носовой частью корпуса головной части и поршня, контактирующего с внутренней поверхностью оболочки корпуса головной части, а поршня, соединенного посредством разрывных болтов с опорным диском, смонтированным в задней части оболочки корпуса - обеспечить прочность и жесткость конструкции снаряда в полете до момента выброса боевых элементов, создать кольцевую полость для укладки малогабаритных боевых элементов; при диаметре центральной трубы менее 0,15 калибра снаряда уменьшается жесткость и прочность конструкции снаряда; увеличение диаметра центральной трубы свыше 0,3 калибра снаряда приводит к снижению боевой эффективности снаряда за счет уменьшения габаритно-массовых характеристик боевых элементов, веса взрывчатого вещества боевых элементов;
- укладки боевых элементов в полости между наружной поверхностью центральной трубы и внутренней поверхностью оболочки корпуса и их продольных осей параллельно продольной оси снаряда, а в корпусе боевых элементов сквозных поперечных отверстий, оси которых радиально ориентированы относительно продольной оси снаряда и перпендикулярны продольной оси боевых элементов - упорядочить разлет боевых элементов относительно оси снаряда, обеспечить равномерное рассеивание их на местности, увеличить площадь поражения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлен общий вид реактивного снаряда с кассетной головной частью и его поперечный разрез.
Реактивный снаряд состоит из корпуса 1 кассетной головной части, носовой части 2, оболочки 3, рамы 4 с боевыми элементами 5, вышибного заряда 7, реактивного двигателя 12. Рама 4 выполнена в виде центральной трубы 8 диаметром 0,15…0,30 калибра снаряда, скрепленной с носовой частью 2 корпуса головной части и поршня 9, контактирующего с внутренней поверхностью оболочки 3. Поршень 9 соединен посредством разрывных болтов 10 с опорным диском 11, смонтированным в задней части оболочки 3 корпуса.
Оболочка 3 и носовая часть 2 соединены с возможностью их взаимного продольного перемещения, а задняя часть оболочки 3 корпуса жестко соединена с реактивным двигателем 12. Боевые элементы 5 расположены в полости между наружной поверхностью центральной трубы 8 и внутренней поверхностью оболочки 3, и их продольные оси параллельны продольной оси снаряда, а в корпусе боевых элементов 5 выполнены сквозные поперечные отверстия 6, оси которых радиально ориентированы относительно продольной оси снаряда и перпендикулярны продольной оси боевых элементов 5.
Функционирование предлагаемого реактивного снаряда происходит следующим образом. В заданной точке траектории полета реактивного снаряда подается сигнал на вышибной заряд 7, который создает давление в полости между поршнем 9 и опорным диском 11. После разрыва болтов 10 поршень 9 начинает перемещаться вдоль оболочки 3 и выталкивает раму 4 с боевыми элементами 5 из оболочки, жестко скрепленной с реактивным двигателем 12. За счет предлагаемой конструкции обеспечивается направленный вылет рамы с боевыми элементами с нулевыми углами атаки, исключаются дополнительные начальные возмущения, влияющие на динамику движения элементов. В дальнейшем боевые элементы 5 разлетаются в радиальном направлении относительно оси рамы, тормозятся и обеспечивают равномерное рассеивание на местности. Разлету боевых элементов кроме аэродинамических и газодинамических сил помогают также действующие на них центробежные силы за счет вращения снаряда, которое присуще всем реактивным снарядам систем залпового огня. За счет предлагаемой конструкции элемента с наличием сквозных отверстий в корпусе, а также их укладки, при которой оси элементов ориентированы параллельно продольной оси снаряда, уменьшается время на динамику возмущенного движения относительно центра масс, уменьшаются начальные возмущения при разлете элементов, уменьшается разброс баллистических характеристик элемента, обеспечивается в связи с этим равномерность их рассеивания на местности. Благодаря большому количеству боевых элементов увеличивается площадь поражения, а следовательно, повышается боевая эффективность реактивного снаряда.
Указанный положительный эффект подтвержден летно-конструкторскими испытаниями образцов реактивных снарядов системы залпового огня с кассетной головной частью, выполненных в соответствии с предлагаемым изобретением.
Предложенное техническое решение позволило разработать реактивный снаряд с кассетной головной частью повышенной боевой эффективности, обеспечить равномерное рассеивание боевых элементов на местности.
В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены летные испытания, намечено серийное производство.