ОТДЕЛЯЕМАЯ ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ РЕАКТИВНОГО СНАРЯДА
SEPARABLE HEAD PART OF JET MISSILE

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к реактивным снарядам систем залпового огня.
Объект изобретения представляет собой отделяемую головную часть (ОГЧ) повышенной эффективности.
Для повышения эффективности ОГЧ за счет получения требуемого осколочного поля необходимо обеспечить парирование начальных угловых возмущений при отделении ее от реактивного двигателя и вертикальный подход к цели с нулевыми углами атаки (см., например, Гогин В., Федосеев А. Перспективы развития реактивных систем залпового огня. «Зарубежное военное обозрение», №1, 1995 г.; Анисимов В. Боеприпасы с высокоточными боевыми элементами. «3арубежное военное обозрение», №11, 1994 г.).
Амплитуда колебаний и балансировочное значение угла атаки влияют на угол подхода ОГЧ к грунту. Это связано с тем, что при ее движении с углом атаки появляется подъемная сила, которая приводит к изменению траектории движения. Кроме того, ось ОГЧ отклоняется от вертикали.
Известна конструкция бомбы по Патенту США №4132169, МКИ F42B 25/12 (бюллетень «Изобретения в СССР и за рубежом», №9, 1979 г., с.7). Бомба содержит корпус, стабилизатор с раскрывающимися лопастями.
Недостатком бомбы является небольшой коэффициент лобового сопротивления, что не позволяет обеспечить требуемое торможение и вертикальный подход к цели, в результате чего снижается боевая эффективность. Такой стабилизатор обладает значительным весом и имеет габариты до 20…30% длины ОГЧ, что также снижает ее боевую эффективность.
Известна, например, боеголовка с противотанковым боеприпасом по патенту США №4175491, F42B 13/10 (бюллетень "Изобретения в СССР и за рубежом", №7, 1980 г., с.10), содержащая корпус с углублением в носовой части, стабилизатор в виде парашюта с круглым куполом. Парашют соединен с корпусом в одной точке, расположенной на его оси. Парашют обеспечивает снижение скорости боеголовки при подходе к цели, но не позволяет получить нулевые углы атаки. При указанной схеме крепления возникают углы атаки из-за порывов ветра, нестационарности обтекания корпуса и парашюта.
Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией отделяемой головной части реактивного снаряда является наличие в составе упомянутого выше аналога корпуса парашюта.
Известна отделяемая головная часть реактивного снаряда по патенту РФ №2176375, МПК F42B 15/00, содержащая корпус, парашют и принятая авторами за прототип. Парашют соединен с корпусом в одной точке, расположенной на его продольной оси. Парашют обеспечивает торможение и стабилизацию головной части, однако при повышенной угловой скорости вращении корпуса для снарядов с увеличенной дальностью появляются углы атаки, имеющие случайный характер из-за вихревого следа от корпуса, порывов ветра.
Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией отделяемой головной части реактивного снаряда является наличие в прототипе корпуса парашюта.
Для предотвращения скручивания строп, складывания купола парашюта и обеспечения его нормального функционирования соединение корпуса и парашюта осуществляется при помощи выносного вертлюга.
Опыт отработки ОГЧ показывает, что на динамику движения корпуса относительно центра масс, на поведение купола парашюта существенно влияют такие факторы, как конструкция крепления парашюта к корпусу.
В отличие от прототипа в предлагаемой отделяемой головной части реактивного снаряда в корпусе смонтирован донный вертлюг, скрепленный гибкими связями с выносным вертлюгом, узлы крепления гибких связей к донному вертлюгу удалены от оси корпуса и расположены на окружности диаметром 0,5…1,0 калибра головной части, на расстоянии 1,0…2,0 калибра от узлов крепления гибкие связи скреплены между собой, при этом количество связей выбирают не менее трех, а донный вертлюг снабжен радиально-упорным подшипником.
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 защиты, во всех случаях достаточны.
Задачей предлагаемого изобретения является создание отделяемой головной части реактивного снаряда повышенной боевой эффективности, надежности функционирования за счет уменьшения времени парирования начальных угловых возмущений при отделении от носителя, обеспечения полета с требуемыми аэробаллистическими характеристиками и нулевыми углами атаки, обеспечения вертикального подхода головной части к цели.
Указанный технический результат достигается тем, что в отделяемой головной части реактивного снаряда, содержащей корпус, парашют, выносной вертлюг, согласно изобретению в корпусе смонтирован донный вертлюг, скрепленный гибкими связями с выносным вертлюгом, узлы крепления гибких связей к донному вертлюгу удалены от оси корпуса и расположены на окружности диаметром 0,5…1,0 калибра головной части, на расстоянии 1,0…2,0 калибра от узлов крепления гибкие связи скреплены между собой, при этом количество связей выбирают не менее трех, а донный вертлюг снабжен радиально-упорным подшипником.
Авторы предлагаемого изобретения провели экспериментальные исследования на натурных макетах ОГЧ в аэродинамических трубах, летные испытания, направленные на поиск технических решений, позволяющих обеспечить минимальное время парирования любых начальных угловых возмущений при отделении от реактивного двигателя, нулевые углы атаки и вертикальный подход ОГЧ к цели.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между параметрами отделяемой головной части реактивного снаряда позволяют, в частности, за счет выполнения
- в корпусе донного вертлюга, скрепленного гибкими связями в количестве не менее трех с выносным вертлюгом и снабженного радиально-упорным подшипником, повысить надежность функционирования ОГЧ во время парирования начальных угловых возмущений при вводе парашюта в воздушный поток при наличии вращения корпуса, исключить скручивание гибких связей, соединяющих корпус и парашют;
- узлов крепления гибких связей к донному вертлюгу, удаленных от оси корпуса и расположенных на окружности диаметром 0,5…1,0 калибра головной части, и скрепленных между собой на расстоянии 1,0…2,0 калибра от узлов крепления гибких связей, уменьшить время парирования начальных угловых возмущений при отделении ОГЧ от реактивного двигателя, повысить устойчивость головной части, обеспечить полет с нулевыми углами атаки, обеспечить вертикальный подход к цели, что повышает боевую эффективность ОГЧ. При расстоянии от узлов крепления гибких связей до места их соединения между собой менее 1,0 калибра головной части возрастает реакция в гибких связях, деталях их крепления, что приводит к необходимости упрочнять и утяжелять хвостовую часть корпуса головной части. Смещение центра масс, в связи с этим, приводит к ухудшению устойчивости, появлению колебаний корпуса и снижению боевой эффективности. Увеличение указанного расстояния свыше 2 калибров головной части, а также уменьшение удаления узлов крепления гибких связей от оси корпуса менее 0,5 калибра приводит к увеличению времени затухания начальных углов атаки, исчезают положительные свойства многоточечного крепления по сравнению с одноточечным.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на чертеже представлен общий вид отделяемой головной части реактивного снаряда.
1
Отделяемая головная часть состоит из корпуса 1, донного вертлюга 2, снабженного радиально-упорным подшипником 3, гибких связей 4 в количестве не менее трех, выносного вертлюга 5, парашюта 6. Узлы крепления гибких связей 4 к донному вертлюгу 2 удалены от оси корпуса 1 и расположены на окружности с диаметром d=(0,5…1,0)d,, а на расстоянии L=(l,0…2,0)d от узлов крепления гибкие связи 4 скреплены между собой, где d - калибр головной части.
Функционирование предлагаемой ОГЧ происходит следующим образом.
В заданной точке траектории полета реактивного снаряда отделяют головную часть от реактивного двигателя. После отделения корпус 1 головной части за счет возмущений, полученных при отделении от реактивного двигателя, совершает нестабилизированный полет при одновременном вращении вокруг продольной оси. Затем в набегающий поток воздуха вводят парашют 6 с выносным вертлюгом 5, происходит его раскрытие и натяжение гибких связей 4. За счет донного вертлюга 2, снабженного радиально-упорным подшипником 3, вращение корпуса 1 головной части не передается гибким связям 4, исключается их скручивание, что позволяет повысить устойчивость и надежность функционирования ОГЧ как во время парирования начальных угловых возмущений, так и при установившемся движении.
Выполнение гибких связей 4 с указанными геометрическими параметрами и удаленными от оси корпуса 1 узлами их крепления к донному вертлюгу 2 уменьшает время парирования начальных угловых возмущений при вводе парашюта, повышает устойчивость ОГЧ на всех участках движения, обеспечивает полет с нулевыми углами атаки. В результате этого происходит вертикальный подход ОГЧ к цели, подрыв ее боевой части и обеспечивается получение требуемого осколочного поля.
Указанный положительный эффект подтвержден летно-конструкторскими испытаниями образцов реактивных снарядов залпового огня с отделяемой головной частью, выполненной в соответствии с предлагаемым изобретением.
Предложенное техническое решение позволило разработать отделяемую головную часть реактивного снаряда с повышенной боевой эффективностью, надежностью функционирования, обеспечить полет с требуемыми аэробаллистическими характеристиками и нулевыми углами атаки, обеспечить вертикальный подход отделяемой головной части к цели.
В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены летные испытания, намечено серийное производство.