Конструкция сотовой кассеты для пуска неуправляемых реактивных авиационных снарядов с ударных вертолетов

Полезная модель относится к военной технике, а именно к конструкции кассеты направляющих (подвесного блока) без винтового паза для запуска неуправляемых авиационных реактивных снарядов типа С-13, которые устанавливаются на ударных вертолетах типа К-52 [1].
Целью полезной модели является разработка конструкции подвесного блока, имеющего меньшее сопротивление воздуху и более легкого по весу.
Поставленная цель достигается применением кассеты с сотовой структурой без зазора в свету с направляющими разной длины.
Техническим результатом полезной модели является возможность увеличения полезной нагрузки и скорости полета вертолета, а также уменьшение расхода топлива за счет уменьшения сопротивления воздуха и веса конструкции кассеты.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что поперечное сечение кассеты имеет снаружи форму описанной окружности и содержит не более семи отверстий с центральной направляющей, выступающей за передние и задние грани остальных направляющих кассеты. Таким образом, на концах кассеты образуются заостренные участки - консоли из одной центральной направляющей, уменьшающие сопротивление воздуху.
На фиг. 1 в качестве примера показана кассета из 7 снарядов типа С-13, которые используются в ударных вертолетах. В этом случае консоли 1 состоят из трубы под снаряд калибра 122 мм, внешним периметром которой является правильный шестиугольник. Остальные шесть труб 2 одинаковой длины расположены в другом поперечном сечении ближе к середине кассеты.
Длина направляющих выбирается такой, чтобы не было воздушных карманов между ними и головкой снаряда 3. В этом случае головная заостренная часть снаряда должна выходить за пределы направляющей. Длина консолей определяется на основании расчетов и испытания в аэродинамической трубе.
Известно, что при переходе от цилиндрической формы тела к конической с центральным углом в вершине 30° его аэродинамическое сопротивление уменьшается примерно в два раза [2]. Более того, наличие конусовидного обтекателя с отверстиями в хвостовой части тела приводит к дополнительному уменьшению сопротивлению воздуху.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является патент [3]. Кассета с сотовой компоновкой является более легкой по сравнению с пакетной конструкцией. Его недостатком является большое сопротивление воздуху.
Известен подвесной блок с пакетной компоновкой в установке Б-13Л5, в которой находится пакет из 5 ракет типа С-13, расположенных по окружности [1]. Он имеет алюминиевый обтекатель по всей длине с конусовидной формой в головной части. Однако у него отсутствует обтекатель сзади блока, что увеличивает аэродинамическое сопротивление. В отверстиях на головной части имеются воздушные карманы, так как снаряды при их установке не выходят за пределы обтекателя. В результате сопротивление воздуху увеличивается. Установка алюминиевого обтекателя приводит к увеличению веса, стоимости и повышению трудоемкости изготовления блока в целом.
В предлагаемой полезной модели обтекаемая форма спереди и сзади кассеты создается конструктивным способом с помощью консолей. Тогда дорогой алюминиевый обтекатель не нужен. Использование сотовой конструкции позволяет сделать направляющие более легкими и жесткими, а разная их длина позволит увеличить мощность заряда снаряда в средней из них.
В качестве примера сравним вес направляющих в пакетной конструкции и расход материала в сотовой кассете из семи направляющих. Толщина стенки трубы составляет δ=2 мм. Калибр снаряда 122 мм. Длина пакета составляет 3 метра. Площадь поперечного сечения кольца при внешнем диаметре D=126 мм равна
2
Площадь семи труб в одном пакете составляет 5451,04 мм. Их вес равен 1289 Н.
Рассмотрим вариант сотовой кассеты.
2
Для определения длины консоли принимаем, что она описывается усеченным конусом с центральным углом в вершине 30°. Тогда длина центральной направляющей составит 3925,4 мм с консолями, равными 462,7 мм. Ее площадь поперечного сечения в виде правильного шестигранника равна 858,8 мм, а вес стальной направляющей будет 265,7 Н.
2
У внешних направляющих площадь шести секторов в форме трапеции с высотой 2 мм и центральным углом 30° составит 429,4 мм2. Вес секторов равен 101,5 Н. В сотовой кассете имеется 24 круговых сектора с центральным углом 60° и диаметром вписанной окружности d=122 мм. Площадь одного кругового сектора равна 129,8 мм°. Общая их площадь составляет 3114,9 мм, а вес - 763, 4 Н. Таким образом, общий вес кассеты будет 1130,6 Н.
Следовательно, вес кассетной конструкции в 1,14 раза меньше пакетной компоновки в подвесном блоке. При этом вес алюминиевого обтекателя не учитывался. Следует отметить, что в кассете уменьшается диаметр поперечного сечения, подвергающегося давлению воздуха.
Эффективность применения сотовой конструкции возрастет при уменьшении длины консолей в центральной направляющей.
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Широкорад А.Б. История авиационного вооружения. Краткий очерк / Под общ. ред. А.Е. Тараса. - Мн.: Харвест, 1999. - 560 с. (Библиотека военной истории). - Тираж 11000 экз. - ISBN 985-433-695-6.
2. Королев Е.В., Жамалов Р.Р. Аэродинамическое сопротивление плохо обтекаемых тел. / Е.В. Королев, Р.Р. Жамалов. - Вестник НГИЭИ. 2011. №1(2). С. 61-67.
3. Шестигранная кассета с сотовой структурой направляющих для реактивных снарядов: пат.№205552 Российская Федерация, МПК F41F 3/04. / Подшивалов С.Ф., Подшивалова К.С, Привалов И. И., Вдовикина О.А., опубл. 20.07.2021, Бюл. №20.