Кассетная головная часть реактивного снаряда
JET PROJECTILE HEAD PART

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при разработке разделяющихся реактивных снарядов залпового огня с крупногабаритными боевыми элементами.
Уровень данной области техники характеризует кассетная головная часть, описанная в патенте Франции 2702557 (кл. Р 42 В 12/58, опубл. 16.09.94, ИСМ, выпуск 81, 12, 1995 г.). В указанном патенте известно устройство для крепления боевых элементов внутри оболочки головной части снаряда.
Крепление БЭ внутри оболочки обеспечивается планками, равномерно расположенными по окружности, каждая из которых имеет опорную поверхность, приходящую в соприкосновение с внутренней поверхностью корпуса, и, по меньшей мере, две удерживающие поверхности, приходящие в контакт со смежными поверхностями боевых элементов.
Такое конструктивное решение позволяет, в какой-то мере, зафиксировать БЭ в оболочке и предотвратить их перемещение в радиальном направлении, однако требует наличия в изделии дополнительных конструктивных элементов, что в конечном счете увеличивает пассивную массу изделия.
По патенту США 3938439 (см. БИ "Изобретения в СССР и за рубежом", Р 42, вып. 42, 11, стр. 7, 1976 г.) известна конструкция головной части с вкладными боевыми элементами, расположенными в несколько рядов внутри оболочки и имеющими цилиндрическую форму. Ряды БЭ отделены друг от друга перегородками. В головной части имеется газогенератор, с которым соединена труба, проходящая по оси головной части и имеющая отверстия по всей ее длине. К трубе крепятся эластичные диафрагмы, при этом каждому ряду элементов соответствует определенная диафрагма. Внутри трубы имеются перегородки с калиброванными отверстиями, диаметр которых последовательно увеличивается.
Указанной конструкции головной части являются присущие недостатки.
Описанное конструктивное решение реализует разброс БЭ в радиальном направлении за счет энергии газогенератора, аккумулируемой в эластичных диафрагмах. Однако в связи с тем, что эластичные диафрагмы крепятся к трубе, проходящей по оси головной части, размещение крупногабаритных БЭ, занимающих практически все поперечное сечение оболочки, не представляется возможным.
Наличие диафрагм между боевыми элементами увеличивает пассивную массу боевой части, снижая полезную нагрузку.
Наиболее близкой по технической сущности решения является конструкция боеприпаса, известная по патенту Франции 2684754 (кл. Р42В 12/62, 10/56, опубл. 11.06.93 г., ИСМ, вып.81, 5, 1994 г., стр.7) и принятая за прототип.
Изобретение касается снаряда-носителя, донная часть которого служит контейнером парашюта. Снаряд содержит боевые элементы (БЭ), расположенные в ряд один за другим, и закрыт в донной части фланцем. Каждый из боевых элементов снабжен контейнером, содержащим сложенный парашют. Отделение каждого из боеприпасов от контейнера своего парашюта обеспечивает развертывание парашюта. Контейнер парашюта боевого элемента, расположенного в задней части снаряда, образован фланцем снаряда.
Описанное конструктивное решение обладает простотой исполнения и обеспечивает вскрытие парашюта за счет отделения каждого из БЭ от контейнера своего парашюта. Однако практическая реализация такого конструктивного решения для снарядов систем залпового огня является нецелесообразной, так как при этом велика вероятность соударения смежных боевых элементов, запутывание строп и повреждение купола парашютов раскрытым блоком стабилизации отработавшего двигателя, имеющего (по отношению к БЭ с раскрывающимся парашютом) большую инерционную скорость. Последнее обуславливает возможность догона и повреждения БЭ или парашютов. Следовательно, задачей рассмотренного конструктивного решения являлось введение в действие надежной системы вскрытия парашютов боеприпасов, у которых отсутствуют пассивные элементы конструкции в процессе вскрытия на траектории.
Общими признаками с предлагаемой авторами кассетной головной частью являются наличие обтекателя, оболочки, последовательно расположенных элементов полезной нагрузки, узла форсирования, поршня, связанных посредством аккумулирующих полостей.
В отличие от прототипа в предлагаемой авторами кассетной головной части элементы полезной нагрузки с узлом форсирования, поршнем связанных посредством аккумулирующих полостей, отличающаяся тем, что элементы полезной нагрузки опираются на Г-образный переходник, связующий оболочку длиной не менее 9 калибров с обтекателем, коническая крышка парашютного контейнера полезной нагрузки коаксиально закреплена в корпусе формируя механизм вскрытия, расположенный вдоль оси вращения, а на поршне выполнен газоводный канал с отражателем, ориентированным в сторону аккумулирующей полости.
Именно 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, и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой зашиты во всех случаях достаточны.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является формирование рациональной конструктивно-компоновочной схемы, обеспечивающей максимальную полезную нагрузку, повышение надежности функционирования головной части.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной кассетной головной части, содержащей обтекатель, оболочку, последовательно расположенные элементы полезной нагрузки с узлом форсирования, поршнем связанных посредством аккумулирующих полостей, отличающейся тем, что элементы полезной нагрузки опираются на Г-образный переходник, связующий оболочку длиной не менее 9 калибров с обтекателем, коническая крышка парашютного контейнера полезной нагрузки коаксиально закреплена в корпусе формируя механизм вскрытия, расположенный вдоль оси вращения, а на поршне выполнен газоводный канал с отражателем, ориентированным в сторону аккумулирующей полости.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяет, в частности, за счет:
- выполнения Г-образного переходника, связующего оболочку длиной не менее 9 калибров с обтекателем, позволило исключить возможность разгерметизации головной части при возникновении нутируюгцих перегрузок в процессе полета снаряда, а также обеспечило нормальное функционирование в условиях необходимости размещения мощного промежуточного порохового заряда, обеспечивающего газодинамическую передачу импульса через аккумулирующие полости на вышибной заряд при значительном удлинении головной части; одновременно позволило повысить жесткость конструкции, что в лучшую сторону влияет на эксплуатационные характеристики снаряда в целом;
- выполнения конической крышки парашютного контейнера полезной нагрузки коаксиально закрепленной в корпусе, формируя механизм вскрытия, расположенный вдоль оси вращения позволило исключить возможность ее деформации при действии высокого давления в аккумулирующих полостях, обеспечить надежную фиксацию крышки, при соблюдении условия рациональной компоновки элементов полезной нагрузки, обеспечивающей повышение заполнения снаряжательным составом;
- выполнения на поршне газоводного канала с отражателем, ориентированным в сторону аккумулирующей полости, позволило исключить возможность прорыва пороховых газов (обратного высокого давления) при работе вышибного заряда непосредственно в корпус взрывательного устройства, исключив тем самым его разрушение и распределяя их по периферии аккумулирующей полости предпоршневого пространства.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, неприсущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сравнение предложенного технического решения с ближайшими аналогами уровня техники не выявило идентичного совпадения совокупности существенных признаков изобретения.
Предложенные отличия кассетной головной части, которые прямо не следуют из постановки технической задачи, не являются очевидными для специалиста по боеприпасам.
Изготовление кассетной головной части по изобретению возможно на действующем производстве серийно.
Из вышесказанного можно сделать вывод о соответствии изобретения условиям патентоспособности.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы, где изображены:
на фиг. 1 - общий вид предложенной кассетной головной части, продольный разрез;
на фиг. 2 - вид А на фиг. 1;
на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1;
на фиг. 4 - вид В на фиг. 1.
Кассетная боевая часть содержит обтекатель 1, оболочку 2, дно 3, Г-образный переходник 4, кольцо 5, последовательно расположенные элементы полезной нагрузки 6 со взрывательными устройствами 7 и парашютным контейнером 8, закрытым конической крышкой 9, коаксиально закрепленной в корпусе, формируя механизм вскрытия 10, пороховые заряды 11, 12, 13, узел форсирования 14, поршень 15 и временное устройство 16. Переходник с закрепленным на нем обтекателем, элементы полезной нагрузки, поршень связаны между собой посредством полуколец 17 в один блок, соединенный с оболочкой через узел форсирования 14 и кольцо 5 резьбовым соединением. В обтекателе размещена форсажная труба 18. Парашютный контейнер 8 закрывается конической крышкой 9, коаксиально закрепляемой в корпусе полезной нагрузки, формируя механизм вскрытия 10, расположенный вдоль оси вращения. В поршне 15 выполнен газоводный канал 19 и отражатель 20.
Между элементами полезной нагрузки образованы аккумулирующие полости 21, ограниченные внутренней поверхностью оболочки 2 и торцами элементов 6 полезной нагрузки, а воспламенительный 11, вышибной 13 и промежуточные пороховые заряды 12 элементов газодинамически связаны посредством газоводных каналов 22, образованных внутренней поверхностью оболочки и наружной оболочкой боевых элементов, с аккумулирующими полостями.
Предлагаемая конструкция кассетной боевой части работает следующим образом.
Расположенное в передней части обтекателя временное устройство 16 на траектории полета реактивного снаряда в ранее установленный момент времени выдает форс пламени на воспламенительный пороховой заряд 11, который, срабатывая, передает огневой импульс в полость, расположенную между наружной оболочкой 2 и элементами полезной нагрузки 6 вдоль всей длины головной части, а также обеспечивает в ней температуру и давление, необходимые для задействования взрывательного устройства 7 и механизма задействования парашютной системы 10 первого боевого элемента.
В процессе прохождения импульса вдоль головной части через газоводные каналы 22 в крышке элементов полезной нагрузки задействуются промежуточные пороховые заряды 12, которые задействуют взрывательные устройства 7 и механизмы задействования парашютной системы 10 остальных элементов, а также обеспечивают передачу импульса на вышибной заряд 13 через газоводный канал поршня 19.
Одновременно с заполнением всех рабочих полостей между элементами полезной нагрузки продукты сгорания поступают в запорпшевую полость и обеспечивают срабатывание вышибного заряда 13. При этом газы, прорываясь в начальный момент времени под высоким давлением по каналу 19 поступают в предпорпшевую полость, исключая прямого попадания во взрывательное устройство, обеспечивая его целостность за счет отражателя поршня 20.
В связи с резким увеличением объема продуктов горения в замкнутой запорпшевой полости и нарастанием давления происходит разрушение узла форсирования 14, фиксирующего поршень с кольцом 5, жестко закрепленным с оболочкой 2 резьбовым соединением.
В этот момент происходит движение поршня 15 в осевом направлении к обтекателю 1, который давит на блок скрепленных между собой полукольцами элементов полезной нагрузки 6.
При последовательном выходе элементов конструкции из оболочки 2 происходит раскрепление полуколец 17, в результате чего обеспечивается разлет элементов полезной нагрузки 6 и отделение переходника 4 с закрепленным на нем обтекателем 1.
После выброса элементов полезной нагрузки 6 из оболочки 2 и их аэродинамического разведения, механизмы вскрытия парашютных контейнеров 10 обеспечивают ввод парашютных систем элементов полезной нагрузки.
Торможение, стабилизацию и угол подхода элемента к поверхности (90°±15°) при свободном падении обеспечивает парашютная система.
Подрыв элемента обеспечивается взрывательным устройством 7.
Предложенное техническое решение обеспечило повышение эффективности поражения и надежности функционирования головной части при разделении на траектории.