КУМУЛЯТИВНЫЙ АКТИВНО-РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД
CUMULATIVE ROCKET-ASSISTED PROJECTILE

Изобретение относится к активно-реактивным артиллерийским снарядам, предназначенным для стрельбы из гладкоствольных артиллерийских орудий.
Задачей данного изобретения является увеличение скорости и дальности полёта, улучшение меткости стрельбы, увеличение пробивной способности брони снарядом.
Известен ряд технических решений, используемых в неуправляемых активно-реактивных снарядах, содержащих боевую часть со взрывателем, ракетный двигатель твёрдого топлива и аэродинамический стабилизатор, состоящий из раскрывающихся лопастей (Патент РФ 2288433, приоритет от 20.06.2005г.).
Недостатком данного технического решения является то, что каждая подпружинненая лопасть стабилизатора удерживается в сложенном положении, узлами фиксации лопастей. Не обеспечивает одновременности их раскрытия и может привести к аэродинамической асимметрии, что в свою очередь, снизит точность стрельбы снаряда. Раскрытые лопасти стабилизатора, при большой скорости снаряда, резко увеличивают лобовое сопротивление, что уменьшает скорость и дальность полета.
Техническим результатом изобретения является повышение скорости, дальности полёта, за счёт уменьшения лобового сопротивления, из-за отсутствия лопастей стабилизатора, и полёта снаряда в области пониженного давления вокруг корпуса снаряда, и точности попадания в цель, за счёт аэродинамической устойчивости и отсутствия аэродинамической асимметрии, в следствии большой скорости вращения вокруг продольной оси снаряда.
Технический результат достигается тем, что кумулятивный активно-реактивный снаряд включает в себя воспламенительный обтекатель, воспламенение которого происходит при вылете из канала ствола орудия, при полете вокруг изолирующей высокотемпературной оболочки корпуса снаряда. За счёт горения, образуется высокая температура и как следствие область пониженного давления, что уменьшает лобовое сопротивления, наряда при полёте, при этом увеличивается дальность и скорость полета снаряда. Изолирующая высокотемпературная оболочка предотвращает нагрев корпуса кумулятивного активно - реактивного снаряда. Пьезогенератор обеспечивает розжиг топливного заряда реактивного двигателя, воспламенение высокотемпературной оболочки обтекателя и подрыв заряда взрывчатого вещества. Турбина закреплена на выходе из сопла и корпуса снаряда. При работе реактивного двигателя, газовый поток воздействует на лопатки турбины, которая придаёт снаряду вращение. При достижении максимальной скорости вращения снаряда вокруг продольной оси, турбина сгорает, предотвращая увеличения скорости вращения, которое может привести к разрушению защитной температурной оболочки корпуса снаряда, центробежными силами.
Изобретение иллюстрируется графическими материалами, где на:
- Фиг. 1 изображён кумулятивный активно-реактивный снаряд целиком, вид сбоку;
- Фиг. 2 изображёна головная часть кумулятивного активно-реактивного снаряда, вид сбоку;
- Фиг. 3 изображёна хвостовая часть кумулятивного активно-реактивного снаряда, вид сбоку;
- Фиг 4 изображён пьезогенератор кумулятивного активно-реактивного снаряда, вид сбоку.
Неуправляемый кумулятивный активно-реактивный снаряд содержит головную часть и хвостовую часть с реактивным двигателем, головная часть содержит электропроводящий корпус 4, изолирующую оболочку 3 поверх корпуса и воспламенительный обтекатель 2, расположенный в передней части снаряда вокруг изолирующей оболочки 3, при этом воспламенительный обтекатель 2 содержит искровой воспламенитель 1, соединенный отрицательным проводом 18 с корпусом 4 и проводом 12 с задним электродом 33 пьезогенератора 13, внутри корпуса 4 в передней части расположен разрывной заряд 16 с искровым детонатором 15, соединенным проводом 14 с передним электродом 22 пьезогенератора 13, внутри корпуса 4 в задней части, переходящей в хвостовую часть снаряда, расположен топливный снаряд 5 реактивного двигателя с предохранительной решеткой 10, соплом 6 и турбиной 9, при этом сопло 6 с турбиной 9 закрыты заглушкой 8, выполненной с возможностью вылета снаряда из ствола орудия при возгорании пороха и ее отделения при повышении давления газов в сопле 6 реактивного двигателя, топливный снаряд 5 содержит искровой воспламенитель 11, соединенный проводом 12 с задним электродом 33 пьезогенератора 13, внутри корпуса 4 между разрывным зарядом 16 и топливным зарядом 5 расположен пьезогенератор 13, состоящий из переднего корпуса 19, центрального корпуса 26 и заднего корпуса 31, соединенных регулировочными прокладками 23,27 и болтами 24,28, при этом в центральном корпусе 26 установлены опорные болты 25, на которые опираются торцами ударник 34 пьезоэлемента электровосспламенителя высокотемпературной оболочки, воспламенителя реактивного заряда и ударник 35 пьезоэлемента взрывного заряда, взаимодействующие с передним 22 и задним 33 электродами, которые контактируют с передним 21 и задним 32 пьезоэлементами, установленными в переднем 19 и заднем 31 корпусах пьезогенератора соответственно, изолятор 36.
Кумулятивный активно-реактивный снаряд (Фиг.1) содержит: 1 искровой воспламенитель высокотемпературной оболочки обтекателя снаряда, 2 высокотемпературная оболочка обтекателя снаряда, 3 защитная температурная оболочка  корпуса снаряда,  4 корпус кумулятивного активно-реактивного снаряда, 5 топливный заряд, 6 сопло, 7 гильза, 8 заглушка, 9 турбина, 10 предохранительная решётка, 11 искровой воспламенитель  топливного заряда, 12 провод воспламенителя твёрдого топлива и искрового воспламенителя высокотемпературной оболочки обтекателя, 13 пьезогенератор кумулятивного активно-реактивного снаряда, 14 провод   искрового детонатора, 15 искровой детонатор, 16 разрывной заряд, 17 кумулятивная выемка, 18 провод массы искрового воспламенителя высокотемпературной оболочки обтекателя  снаряда.
Головная часть кумулятивного активно-реактивного снаряда (Фиг. 2) содержит: 1 искровой воспламенитель высокотемпературной оболочки обтекателя снаряда, 2 высокотемпературная оболочка обтекателя снаряда, 3 защитная температурная оболочка  корпуса снаряда, 4 корпус кумулятивного активно-реактивного снаряда, 11 искровой воспламенитель  топливного заряда, 12 провод воспламенителя твёрдого топлива и искрового воспламенителя высокотемпературной оболочки обтекателя, 13 пьезогенератор кумулятивного активно-реактивного снаряда, 14 провод   искрового детонатора, 15 искровой детонатор, 16 разрывной заряд, 17 кумулятивная выемка, 18 провод массы искрового воспламенителя высокотемпературной оболочки обтекателя  снаряда.
Хвостовая часть кумулятивного активно-реактивного снаряда (Фиг. 3) содержит: 6 сопло, 7 гильза, 8 заглушка, 9 турбина, 10 предохранительная решётка.
Пьезогенератор кумулятивного активно-реактивного снаряда  (Фиг 4) содержит: 12 провод воспламенителя твёрдого топлива и искрового воспламенителя высокотемпературной оболочки обтекателя, 14 провод   искрового детонатора, 19 корпус пьезоэлемента разрывного заряда, 20 изолирующая втулка пьезоэлемента взрывного заряда, 21 пьезоэлемент взрывного заряда, 22 электрод пьезоэлемента взрывного заряда, 23 регулировочная прокладка пьезоэлемента взрывного заряда, 24 болты соединения корпуса пьезогенератора пьезоэлемента  взрывного заряда и центрального корпуса  пьезогенератора, 25 опорные болты, 26 центральный корпус пьезогенератора, 27 регулировочная прокладка электровосспламенителя высокотемпературной оболочка обтекателя  и воспламенителя реактивного заряда, 28 болты соединения центрального корпуса пьезогенератора  и корпуса пьезоэлемента электровосспламенителя высокотемпературной оболочка обтекателя корпуса и воспламенителя реактивного заряда, 29 изолятор, 30 изолирующая втулка, 31 корпус электровосспламенителя высокотемпературной оболочки  и воспламенителя реактивного заряда, 32 пьезоэлемент  электровосспламенителя высокотемпературной оболочки  и воспламенителя реактивного заряда, 33 электрод пьезоэлемента  электровосспламенителя высокотемпературной оболочки  и воспламенителя реактивного заряда, 34 ударник  пьезоэлемента электровосспламенителя высокотемпературной оболочки  и воспламенителя реактивного заряда, 35 ударник пьезоэлемента взрывного заряда, 36 изолятор.
Работа кумулятивного активно-реактивного снаряда осуществляется следующим образом.
В исходном состоянии перед запуском кумулятивный активно - реактивный снаряд находится в стволе орудия. При возгорании пороха в гильзе 7, образующиеся давление газы воздействуют на заглушу 8. Снаряд вылетает из канала ствола.
При движении кумулятивного активно - реактивного снаряда в канале ствола, пьезогенратор 13 вступает в работу, ударник пьезоэлемента электровосспламенителя высокотемпературной оболочки  и воспламенителя реактивного заряда 34 перемещается в сторону пьезоэлемента  электровосспламенителя высокотемпературной оболочки  и воспламенителя реактивного заряда 32 в центральном корпусе  пьезогенератора 26 и корпусе пьезоэлемента электровосспламенителя высокотемпературной оболочки и воспламенителя реактивного заряда 31 происходит сжатие пьезоэлемента 32, образуется электрический ток, положительный заряд которого поступает на электрод пьезоэлемента электровосспламенителя высокотемпературной оболочки  и воспламенителя реактивного заряда 33, по проводу воспламенителя твёрдого топлива и искрового воспламенителя высокотемпературной оболочки обтекателя 12. Отрицательный заряд  проходит по корпусу пьезогенератора 13 и корпусу  кумулятивного активно-реактивный снаряда 4 и проводу искрового воспламенителя высокотемпературной оболочка обтекателя 12, 18. Срабатывает искровой воспламенитель высокотемпературной оболочки обтекателя снаряда 1, загорается высокотемпературная оболочка обтекателя снаряда 2. Одновременно электричество поступает по проводу 12 на воспламенитель твёрдого топлива 11. Отрицательный заряд поступает по корпусу пьезогенератора 13 и корпусу кумулятивного активно-реактивный снаряда 4, происходит воспламенение топливного заряда 5.
Возгорание высокотемпературной оболочки обтекателя снаряда 2 и твёрдого топлива 5 происходит при вылете снаряда из канала ствола орудия.
При повышении давления газов в корпусе сопла 6 реактивного двигателя, заглушка 8 отделяется от снаряда.
При полёте, вокруг защитной температурной оболочки корпуса снаряда 3 снаряда, создаётся область повышенной температуры, что уменьшает плотность воздуха вокруг снаряда. Это приводит к уменьшению лобового сопротивления и увеличению скорости (в несколько скоростей гиперзвука) и дальности полета, большая скорость вращения снаряда увеличит точность попадания в цель.
Выходящие газы ракетного двигателя из сопла 6 через турбину, жёстко закреплённую в корпусе сопла 6 и корпусе снаряда 4, придают вращение снаряду вокруг продольной оси до максимальной и сгорает в потоке высокой температуры газа из реактивного двигателя, предотвращая увеличения скорости вращения и центробежной силы, которая может разрушить защитную температурную оболочку  корпуса снаряда 3. Турбина может иметь от двух до шести  лопаток.
При попадании снаряда в препятствие, ударник пьезоэлемента взрывного заряда 35 перемещается в центральном корпусе пьезогенератора 26 и корпусе пьезоэлемента разрывного заряда 19 в сторону пьезоэлемента взрывного заряда 21 и электрода пьезоэлемента взрывного заряда 22. Возникший электрический ток, положительный заряд которого поступает по проводу 14 на искровой детонатор 15. Отрицательный заряд поступает через  корпус пьезоэлемента разрывного заряда 19 и корпус кумулятивного активно-реактивного снаряда 4, происходит подрыв разрывного заряда 16.
Для предотвращения перемещения и вращения вдоль продольной оси ударников 34, 35 в центральном корпусе пьезогенератора 26 установлены перпендикулярно друг другу 4 опорных болта 25, на которые опираются торцами ударники 34, 35. Регулировочная прокладка пьезоэлемента взрывного заряда 23 и регулировочная прокладка электровосспламенителя высокотемпературной оболочка обтекателя и воспламенителя реактивного заряда 27 подбирается такой толщины, чтобы создать напряжение между ударниками и электродами по величине сжатия пьезоэлементов между электродом пьезоэлемента взрывного заряда 22 и электродом пьезоэлемента электровосспламенителя высокотемпературной оболочки  и воспламенителя реактивного заряда 33 с осевым давлением 9-10 МПа по всей поверхности, для устранения  возникновение сигналов помех («дребезг») пьезогенератора.
Предложенное техническое решение не известно из доступных источников информации уровня техники, из которого явным образом следует для специалиста боеприпасов, и может быть практически реализовано в серийном производстве, то есть соответствует критериям патентоспособности.