СПОСОБ ЗАПУСКА УПРАВЛЯЕМОГО РЕАКТИВНОГО СНАРЯДА И УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD FOR LAUNCHING GUIDED PROJECTILE AND GUIDED PROJECTILE FOR ITS IMPLEMENTATION

Предлагаемое изобретение относится к области военной техники, а именно к способам запуска управляемых реактивных снарядов и их конструкции.
Известен способ запуска управляемого реактивного снаряда (патент RU №2247310 от 19.01.2004 г. Опубликован 27.02.2005 г. Бюл. №6), выбранный за прототип, включающий включение ракетного двигателя путем термогазодинамического воздействия продуктами сгорания на часть торцевой поверхности заряда, которую ограничивают сообщенной с камерой сгорания двигателя полостью. Воздействие производят посредством термогазодинамических струй, направленных под углом к торцевой поверхности заряда. Продукты сгорания с торцевой поверхности заряда перемещают вдоль оси заряда и разворачивают перед входом в сопловой блок двигателя, одновременно перепускают их в радиальном и тангенциальном направлениях.
Этот способ обеспечивает поджиг пороховой шашки по ее каналу по торцам, имеющим переменное поперечное сечение на концах. Он обеспечивает полет неразделяющихся в полете снарядов, при этом лобовое сопротивление снаряда определяется калибром двигателя. По окончании его работы скорость снаряда резко падает. Схема с неотделяемым в полете двигателем нерациональна для высокоскоростных малогабаритных снарядов с большой дальностью полета. Наиболее целесообразна в этом случае схема с отделяемым разгонным двигателем большой тяги и коротким временем работы, при этом снаряд выполняют подкалиберным, который имеет малое лобовое сопротивление, а следовательно, и низкое падение скорости на траектории полета. Однако переднее расположение сопел не позволяет выполнить площадь их критического сечения, обеспечивающую быстрое сгорание топлива.
Разгонный двигатель, имеющий большую тягу и малое время работы, требует от заряда обеспечения большой поверхности горения, при этом необходимо обеспечить одновременный поджиг всей поверхности горения, что невозможно при воздействии газодинамической струи воспламенительного заряда вдоль каналов при больших проходных сечениях. В результате чего часть продуктов сгорания от газовой струи не будет участвовать в поджоге заряда вследствие их прохождения вдоль каналов. При быстром разгоне возникают большие стартовые перегрузки, что может привести к разрушению шашки, особенно в конце догорания шашки.
Способ реализован комплексом вооружения (патент RU №2247310 от 19.01.2004 г. Опубликован 27.02.2005 г. Бюл. №6), включающим управляемый снаряд, выбранный за прототип, со средством метания и ракетным двигателем, содержащим вкладной заряд твердого топлива, воспламенитель и устройство запуска. При этом заряд твердого топлива выполнен в виде цилиндрической канальной шашки с частично бронированной наружной поверхностью и наклонными наружными пазами, выполненными на наружной поверхности у переднего торца. Между задним торцом заряда и камерой сгорания выполнена сообщающаяся с ней полость, в которую из камеры высокого давления, образованной у заднего торца заряда и содержащей воспламенитель, выведены под углом к торцевой поверхности заряда газоводные каналы, а сопла двигателя размещены в продольных пазах заряда твердого топлива.
Однако наличие пазов на переднем и заднем торце в заряде при горении по центральному каналу и пазам приводит к прогоранию свода заряда на концах в процессе работы двигателя, что при высоких перегрузках может привести к разрушению заряда на концах и возникновению нерасчетных забросов давления в камере двигательной установки. Переднее расположение сопел не позволяет выполнить площадь их критического сечения, обеспечивающую быстрое сгорание топлива без увеличения калибра двигателя. Это устройство подходит для не разделяющихся в полете снарядов с околозвуковой скоростью полета, при этом лобовое сопротивление снаряда определяется калибром двигателя, и не может быть использовано в высокоскоростных малогабаритных снарядах с большой дальностью полета.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение надежной и стабильной работы двигательной установки управляемого ракетного снаряда с высокой тягой при высоких полетных перегрузках.
Решение поставленной задачи достигается способом запуска управляемого реактивного снаряда, включающим зажжение шашки путем термогазодинамического воздействия на часть поверхности пороховой шашки продуктами сгорания воспламенительного заряда, расположенного на торце двигателя, противоположном сопловому блоку, в котором новым является то, что изолируют поверхность шашки со стороны воспламенительного заряда от действия термогазодинамической струи, а термогазодинамическому воздействию продуктов сгорания воспламенительного заряда одновременно подвергают поверхности каналов и наружные поверхности шашки, причем продукты сгорания воспламенительного заряда перемещают в радиальных направлениях и перед входом в каналы шашки и полости между внешней поверхностью шашки и поверхностью двигателя разворачивают в направлении к наружным поверхностям шашки и поверхностям каналов.
Предлагаемое изобретение реализуется управляемым реактивным снарядом, содержащим двигатель с канальной пороховой шашкой и воспламенительный заряд, в котором новым является то, что он снабжен фланцем, закрепленным на переднем торце шашки, а между передней крышкой двигателя и фланцем образована полость, в которой размещен воспламенительный заряд, при этом во фланце выполнены наклонные газоводы, соединяющие упомянутую полость с каналами шашки и с полостями между поверхностью шашки и поверхностью двигателя.
При термогазодинамическом воздействии продуктов сгорания воспламенителя на поверхности каналов и наружную поверхность шашки обеспечивается одновременный их поджиг вследствие того, что продукты сгорания от воспламенителя перемещают в полости в радиальных направлениях и перед входом в каналы шашки разворачивают в направлении к поверхностям каналов и наружной поверхности шашки, обеспечивая поджиг воздействием газовой струи не вдоль каналов, где часть продуктов сгорания от воспламенителя проходит вдоль заряда и не участвует в поджиге, а за счет ее отражения от поверхностей шашки. При этом горящие частицы воспламенительного заряда врезаются в воспламеняемые поверхности шашки и ускоряют их поджиг при больших проходных сечениях каналов, что способствует уменьшению времени воспламенения, а следовательно, временному разбросу при воспламенении всех поверхностей шашки. Таким образом, происходит одновременный поджиг всех поверхностей шашки, этим обеспечивается малое время работы двигателя с большой тягой и стабильность работы.
За счет изолирования поверхности шашки со стороны воспламенителя фланцем и одновременного поджига обеспечивается равномерное выгорание шашки по всей длине, надежность и стабильность работы двигателя при высоких перегрузках, т.к. давление в камере двигателя поджимает заряд к фланцу, что предотвращает его преждевременное разрушение.
Размещение воспламенителя в полости между крышкой двигателя и фланцем исключает влияние на него процессов, происходящих в камере сгорания двигателя, и дополнительно повышает надежность воспламенения заряда.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, поясняющими способ запуска управляемого реактивного снаряда и его конструкцию, реализующую указанный способ. На чертежах изображено:
Фиг.1 - Управляемый реактивный снаряд;
Фиг.2 - увеличенный вид полости с воспламенителем.
Управляемый реактивный снаряд содержит:
1 - воспламенительный заряд, 2 - воспламенитель, 3 - полость, 4 - передняя крышка, 5 - двигатель, 6 - фланец, 7 - шашка, 8 - каналы шашки, 9 - полость между внешней поверхностью шашки и поверхностью двигателя, 10 - внутренняя поверхность каналов, 11 - наружная поверхность каналов шашки, 12 - газоводы, 13 - газодинамическая струя, 14 - поверхности двигателя.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.
Управляемый реактивный снаряд запускается при срабатывании воспламенительного заряда 1 от воспламенителя 2, находящегося в полости 3, образованной между передней крышкой 4 двигателя 5 и фланцем 6, закрепленного крышкой. При этом торец шашки 7 со стороны воспламенителя 2 изолирован фланцем 6. Продукты сгорания от воспламенительного заряда 1 перемещаются в радиальных направлениях и перед входом в каналы 8 шашки 7 и полости между внешней поверхностью шашки и поверхностью двигателя 9 разворачиваются в направлении к поверхностям шашки 10 и 11 с помощью газоводов 12, выполненных во фланце 6 под углом α к поверхностям шашки 10 и 11. При этом горящие частицы термогазодинамической струи 13 воспламенительного заряда 1 отражаются от поверхностей двигателя 14 и поверхностей шашки 10 и 11 под углом α, врезаясь в воспламеняемые поверхности 10 и 11 и поджигая их по всей длине.
Угол α определяют в каждом конкретном случае расчетно-эксперементальным путем при отработке снаряда.
Таким образом, предложенный способ запуска управляемого реактивного снаряда и управляемый реактивный снаряд для его реализации позволяют:
- обеспечить надежность и стабильность работы двигателя с высокой тягой при высоких полетных перегрузках за счет изолирования заряда по переднему торцу фланцем и обеспечения одновременного поджига всех поверхностей заряда.