САМОПРИЦЕЛИВАЮЩИЙСЯ БОЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ
SELF-AIMING SUBMUNITION

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к самоприцеливающимся боевым элементам реактивных снарядов.
Для повышения точности поражения разработаны и совершенствуются самоприцеливающиеся боевые элементы (СПБЭ), осуществляющие поиск цели на конечном участке полета. Для торможения и стабилизации СПБЭ широко используются парашюты. На участке поиска СПБЭ обычно расположен под определенным углом к вертикали и совершает вращение вокруг продольной оси. Датчик цели совершает обзор местности, и форма площади обзора представляет собой сходящуюся спираль.
Широко известны СПБЭ SMArt (Германия), SADARM (США), приведенные в журналах «Зарубежное военное обозрение», №11, 1994 г.; «ARMADA», 1998 г., №6, с 32; «GLOBAL DEFENCE REVEW», 1998 г.
СПБЭ SADARM содержит корпус с боевой частью, вращающуюся многокупольную парашютную систему. Недостатком многокупольного парашюта является ограничение скорости вращения из-за его скручивания, а следовательно, ограничение площади обзора элемента, высока вероятность промаха датчика обзора мимо цели, что снижает боевую эффективность СПБЭ. У данной парашютной системы высока ветровая чувствительность, что приводит к боковому отклонению элемента.
СПБЭ SMArt содержит корпус с боевой частью, вращающийся парашют. Для уменьшения вращения элемента при вылете из артиллерийского ствола на его корпусе установлены раскрывающиеся лопасти.
Общим признаком с предлагаемой авторами конструкцией самоприцеливающегося боевого элемента является наличие в составе аналогов корпуса с боевой частью, вращающегося парашюта.
Известен парашют для самоприцеливающегося боеприпаса по патенту РФ №2197711, кл. МПК F42B 15/00, содержащий купол с полюсным отверстием.
Наличие полюсного отверстия является одним из конструктивных решений, позволяющих уменьшить динамические нагрузки на парашют в момент ввода, обеспечить надежность раскрытия и отсутствие колебаний при обтекании воздушным потоком.
Задачей указанного выше изобретения являлось создание конструкции парашюта для самоприцеливающегося боеприпаса, позволяющего повысить его боевую эффективность и обеспечить исключение промаха во время поиска цели путем увеличения угловой скорости вращения парашюта и боеприпаса.
СПБЭ SMArt содержит корпус с боевой частью, вращающийся парашют и принят авторами за прототип. Купол парашюта выполнен из единого полотна, а для уменьшения вращения боеприпаса в начальный момент времени при вылете из артиллерийского ствола на его корпусе установлены раскрывающиеся дугообразные лопасти.
Недостатком прототипа является то, что лопасти существенно увеличивают демпфирующий момент крена и уменьшают угловую скорость вращения и на конечном участке траектории, что может привести к пропуску цели и снижению боевой эффективности.
Общим признаком с предлагаемым боевым элементом является наличие в прототипе корпуса с боевой частью, вращающегося парашюта.
Дальнейшее совершенствование СПБЭ привело к необходимости повышения боевой эффективности за счет разработки оптимальных устройств торможения и стабилизации с минимальными габаритами и увеличения веса боевой части, повышения точности за счет снижения ветровой чувствительности вращающегося парашюта и уменьшения бокового отклонения от цели.
В отличие от прототипа в предлагаемом боевом элементе внутри корпуса элемента перпендикулярно его продольной оси установлены выдвижные подпружиненные тормозные щитки шириной 0,5…1,0 максимального диаметра корпуса и с размахом в раскрытом положении, не превышающим диаметр полюсного отверстия вращающегося парашюта, при этом расстояние от носовой части корпуса до тормозных щитков, измеряемое вдоль продольной оси корпуса, равно 1,2…2,0 координаты центра масс элемента от его носовой части.
Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.
Указанные признаки, отличные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение боевой эффективности самоприцеливающегося элемента за счет минимизации габаритно-массовых характеристик парашюта и увеличения веса боевой части, повышение точности за счет снижения ветровой чувствительности парашюта и уменьшения бокового отклонения элемента от цели, повышение надежности функционирования в процессе поиска цели.
Указанный технический результат достигается тем, что боевой элемент, содержащем корпус с боевой частью, вращающийся парашют с полюсным отверстием, согласно изобретению внутри корпуса элемента перпендикулярно его продольной оси установлены выдвижные подпружиненные тормозные щитки шириной 0,5…1,0 максимального диаметра корпуса и с размахом в раскрытом положении, не превышающим диаметр полюсного отверстия вращающегося парашюта, при этом расстояние от носовой части корпуса до тормозных щитков, измеряемое вдоль продольной оси корпуса, равно 1,2…2,0 координаты центра масс элемента от его носовой части.
Авторы предполагаемого изобретения провели теоретические и экспериментальные исследования, летные испытания, направленные на поиск технических решений, позволяющих минимизировать габаритно-массовые характеристики вращающегося парашюта и увеличить вес боевой части, а следовательно, повысить боевую эффективность элемента, уменьшить ветровую чувствительность вращающегося парашюта и повысить тем самым точность попадания в цель.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между параметрами заявляемого самоприцеливающегося боевого элемента позволили, в частности, за счет выполнения:
- внутри корпуса самоприцеливающегося боевого элемента перпендикулярно его продольной оси выдвижных подпружиненных тормозных щитков шириной 0,5…1,0 максимального диаметра корпуса - обеспечить дополнительное торможение элемента, уменьшить площадь и вес вращающегося парашюта, объем парашютного отсека, обеспечить получение заданных характеристик движения элемента, а именно соотношения между скоростью вращения и скоростью движения на всех участках траектории;
- размаха тормозных щитков в раскрытом положении, не превышающего диаметр полюсного отверстия вращающегося парашюта, - обеспечить устойчивое обтекание вращающегося парашюта и отсутствие у него колебаний при движении самоприцеливающегося боевого элемента, исключить промах датчика цели, повысить надежность функционирования. При размахе тормозных щитков в раскрытом положении более диаметра полюсного отверстия парашюта образуется неустойчивый след от концевых частей щитков, который начинает взаимодействовать с парашютом и вызывать его колебания;
- расстояния от носовой части корпуса до тормозных щитков, измеряемого вдоль продольной оси корпуса, равного 1,2…2,0 координаты центра масс элемента от его носовой части, - обеспечить устойчивое движение элемента. Расположение щитков на расстоянии менее 1,2 координаты центра масс элемента от его носовой части приводит к снижению запаса устойчивости за счет дестабилизирующего момента, колебаниям элемента, снижению точности и эффективности боевого элемента. Увеличение расстояния до тормозных щитков свыше 2,0 координаты центра масс приводит к сближению их с парашютом и возникновению колебаний элемента, что снижает точность попадания в цель и надежность функционирования.
Сущность изобретения поясняется чертежом фиг.1, где представлен общий вид самоприцеливающегося боевого элемента с выдвинутыми в рабочее положение тормозными щитками.
ц.м.
ПО
Боевой элемент состоит из корпуса 1 с боевой частью 2, выдвижных подпружиненных тормозных щитков 3, вращающегося парашюта 4 с полюсным отверстием 5. Щитки 3 выполнены шириной b=0,5…1,0 максимального диаметра d корпуса 1 и установлены позади центра масс на расстоянии l=1,2…2,0Х Размах Н щитков 3 в раскрытом положении не превышает диаметр d полюсного отверстия вращающегося парашюта 4.
Вышеописанный самоприцеливающийся боевой элемент работает следующим образом. В заданной точке траектории полета реактивного снаряда выбрасывают СПБЭ, вращающийся парашют 4 вводится в набегающий воздушный поток. Стабилизирующий момент вращающегося парашюта парирует начальные угловые возмущения боевого элемента и обеспечивает ему устойчивый полет. За счет полюсного отверстия 5 уменьшаются динамические нагрузки на парашют в момент ввода. Далее происходит выдвижение тормозных щитков 3 в рабочее положение. За счет совместного действия щитков 3 и парашюта 4 происходит уменьшение скорости движения элемента до заданной величины. Одновременно с этим происходит вращение парашюта и элемента, датчик которого совершает обзор местности в поиске цели. При ее нахождении происходит срабатывание боевой части элемента.
Указанный положительный эффект подтвержден летно-конструкторскими испытаниями образцов реактивных снарядов залпового огня с самоприцеливающимися боевыми элементами, выполненными в соответствии с предлагаемым изобретением.
Предложенное техническое решение позволило повысить боевую эффективность самоприцеливающегося боевого элемента за счет минимизации габаритно-массовых характеристик парашюта и увеличения веса боевой части, повысить точность за счет снижения ветровой чувствительности парашюта и уменьшения бокового отклонения боевого элемента от цели, повысить надежность функционирования в процессе поиска цели.
В настоящее время разработана конструкторская документация на предлагаемый самоприцеливающийся боевой элемент, проведены летные испытания, намечено серийное производство.