КОНТЕЙНЕР БАКОВОГО ТИПА БОЕВОЙ ЧАСТИ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ЖИДКОГО НАПОЛНИТЕЛЯ
TANK-TYPE CONTAINER OF WARHEAD FOR LIQUID FILLER

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке боевых частей зажигательного типа, снабженных термобарической и дымозажигательной смесями.
Одним из важных направлений повышения эффективности боевого применения снарядов реактивной и ствольной артиллерии является разработка боевых частей, снаряженных жидким наполнителем на основе нефтепродуктов зажигательного действия, обеспечивающих огневое поражение живой силы и боевой техники противника. При этом основными критериями эффективности действия ракет с такими боевыми частями являются коэффициент заполнения смесью свободных объемов конструкции, точность и кучность доставки боеприпаса к цели и параметры огневого поражения цели в районе расположения противника.
Известна конструкция вращающейся ракеты, содержащая головную часть небольшого удлинения, снаряженную жидким наполнителем на основе нефтепродуктов, воздушную полость, устройство для разбрасывания и воспламенения наполнителя, ракетный двигатель и хвостовое оперение (см. патент США №3433437, кл. 244-3.23, опубл. в РЖ «Вооружение», №7, 1970 г., стр. 10).
Такая конструкция ракеты позволяет повысить параметры огневого поражения цели за счет снаряжения головной части жидким наполнителем, для компенсации температурного расширения которого она снабжена воздушной полостью, так как отсутствие воздушной полости при температурных колебаниях может приводить к нарушению целостности головной части. Кроме того, в ракете с головной частью небольшого удлинения, смещение воздушной полости в процессе полета при изменении угловой скорости вращения ракеты практически не приводит к нарушениям дисбаланса масс в головной части и, следовательно, не оказывает влияния на устойчивость полета ракеты, кучность и точность стрельбы.
Таким образом, задачей данного технического решения являлось повышение эффективности огневого поражения цели за счет доставки к цели жидкого наполнителя в головной части небольшого удлинения без учета влияния возмущающих факторов, вызванных наличием в жидком наполнении воздушной полости, без предъявления требований по обеспечению ее фиксации и устойчивости полета ракеты на траектории.
Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией контейнера бакового типа являются наличие емкости для снаряжения жидким наполнителем и устройства для разбрасывания и воспламенения наполнителя.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату является зажигательная головная часть вращающейся ракеты, в баке которой, позади центра масс головной части размещена диафрагма с осесимметрично расположенными отверстиями, а устройство для разбрасывания и воспламенения наполнителя выполнено в тонкостенном цилиндрическом стакане, установленном вдоль продольной оси головной части между обтекателем и диафрагмой, принятая авторами за прототип (патент РФ №2174670).
Указанная конструкция головной части позволяет решать задачу огневого поражения цели за счет выполнения в баке позади центра масс головной части диафрагмы с осесимметрично расположенными отверстиями с определенными параметрами и обеспечивать демпфирование колебаний наполнителя, благодаря чему течение наполнителя и перемещение в нем воздушной полости происходят без колебаний, отрицательно влияющих на полет ракеты.
Устройство для разбрасывания и воспламенения наполнителя в тонкостенном цилиндрическом стакане, установленном вдоль продольной оси головной части, ускоряет процесс формирования центрального воздушного канала за счет помещения в зону задемпфированных колебаний наполнителя жесткого однородного стержня (стакана), вокруг которого происходит замедление течения наполнителя, последующий его отрыв от стержня и формирование вихревой воронки вокруг него.
Задачей известного изобретения (прототипа) является повышение эффективности огневого поражения цели зажигательной головной частью за счет учета влияния стартовых осевых перегрузок и колебательных движений корпуса ракеты на поведение в жидком наполнителе головной части воздушной полости и повышение устойчивости полета вращающейся ракеты путем гарантированного фиксирования положения воздушной полости в жидком наполнителе на стартовом участке траектории ракеты.
Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией контейнера бакового типа являются наличие тонкостенного корпуса-бака для снаряжения жидким наполнителем, переднего и заднего доний, устройства для разбрасывания и воспламенения наполнителя, а также обтекателя в передней носовой части.
В отличие от прототипа в предлагаемой авторами конструкции между обтекателем и передним дном выполнена буферная полость, в которой размещены компенсаторы массы контейнера.
Обтекатель контейнера выполнен в виде упрочненного плоского дна со скругленными краями, скрепленными с оболочкой контейнера посредством резьбового соединения.
Переднее дно контейнера выполнено в виде конического отражателя, угол раствора которого составляет 120-140°.
Корпус-бак снабжен центрирующим утолщением, размещенным на расстоянии 3,6-3,8 калибра от обтекателя.
Устройство разброса и воспламенения наполнителя расположено вдоль продольной оси контейнера и смещено внутрь буферной полости на 0,010-0,015 его длины и скреплено с крестообразной опорой.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существующих 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 повышение эффективности боевого поражения противника за счет повышения точности и кучности стрельбы, уменьшения заглубления контейнера в грунт, улучшения условий разброса и воспламенения жидкого наполнителя.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной конструкции контейнера, содержащей обтекатель, тонкостенный корпус-бак, переднее и заднее донья, устройство для разброса и воспламенения наполнителя, между обтекателем и передним дном выполнена буферная полость, в которой размещены компенсаторы массы контейнера, при этом обтекатель контейнера выполнен в виде упрочненного плоского дна со скругленными краями, скрепленными с оболочкой контейнера посредством резьбового соединения, переднее дно контейнера выполнено в виде конического отражателя, угол раствора которого составляет 120-140°, корпус-бак снабжен центрирующим утолщением, размещенным на расстоянии 3,6-3,8 калибра от обтекателя, устройство разброса и воспламенения наполнителя расположено вдоль продольной оси контейнера и смещено внутрь буферной полости на 0,010-0,015 его длины и скреплено с крестообразной опорой.
Новая совокупность конструктивных узлов и элементов, а также наличие причинно-следственных связей между ними позволяет решить поставленную задачу.
В частности, выполнение обтекателя в виде упрочненного плоского дна со сферическими краями и закрепление на нем компенсаторов массы позволяет, с одной стороны, повысить прочность входной части контейнера, уменьшить заглубление в грунт и сохранить работоспособность буферной полости, максимально сместить центр тяжести в носовую часть контейнера и повысить аэродинамическую устойчивость его движения, а с другой стороны, снизить величину силы лобового сопротивления, действующую на контейнер в процессе движения по траектории, что, в конечном счете, позволяет обеспечить повышение точности и кучности стрельбы.
Повышению аэродинамической устойчивости в полете способствует размещение в передней части корпуса-бака центрирующего утолщения, размещенного на расстоянии 3,6-3,8 калибра от обтекателя. Как и в предыдущем случае, такой прием позволяет перенести центр тяжести конструкции в сторону носовой части, а также увеличивает жесткость передней части контейнера в начальный период заглубления его в грунт, что также положительно влияет на стабильность процесса разброса и воспламенения наполнителя на поражаемой поверхности.
Одновременно, наличие между обтекателем и передним дном буферной полости, приводит к тому, что за счет использования энергии газов образовавшихся при срабатывании устройства для разброса и воспламенения наполнителя, создается в буферной полости газовая подушка, тормозящая контейнер в грунт, и таким образом обеспечиваются более надежный разброс и воспламенение жидкого наполнителя.
При этом выполнение переднего дна контейнера в виде конического отражателя с углом раствора 120-140° позволяет уменьшить заглубление контейнера в грунт и существенно повысить полноту детонации разбрасываемого наполнителя.
Этому же способствует выполнение обтекателя в виде упрочненного плоского дна со сферическими краями, скрепленными с оболочкой контейнера посредством резьбового соединения. Резьбовое соединение разрушается в процессе встречи контейнера с преградой при определенном давлении в буферной полости, возникающем от срабатывания передней части устройства для разброса и воспламенения наполнителя, составляющей 0,010-0,015 от его полной длины.
Снабжение устройства для разброса и воспламенения наполнителя на конце крестообразной опорой, ограничивает радиальные перемещения устройства и исключает выход его из строя, как в процессе заливки бака, так и при движении по траектории, характеризующимся наличием высоких угловых перегрузок.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид контейнера бакового типа для размещения жидкого наполнителя.
Предлагаемый контейнер бакового типа боевой части для размещения жидкого наполнителя содержит обтекатель 1, тонкостенный корпус-бак 7, переднее дно 4, заднее дно 9, устройство для разброса и воспламенения наполнителя 5 смещено внутрь буферной полости А на величину Б, компенсаторы массы 2, резьбовое соединение 3, центрирующее утолщение 6 размещено на расстоянии L от обтекателя, крестообразную опору 8.
Вышеописанное устройство начинает работать в процессе движения головной части по траектории, при этом выполнение обтекателя 1 в виде упрочненного плоского дна и закрепление на нем компенсаторов массы 2, а также снабжение контейнера центрирующим утолщением 6, размещенным на расстоянии L от обтекателя, позволяет реализовать положительные качества, обеспечив максимальное смещение центра тяжести в носовую часть контейнера и повышение аэродинамической устойчивости движения, а выполнение обтекателя 1 со скругленными краями снижает величину силы лобового сопротивления, что в конечном итоге повышает точность и кучность стрельбы.
Использование крестообразной опоры 8, жестко связанной с устройством разброса и воспламенения наполнителя 5, снижает вибрацию устройства, вызванную наличием угловых перегрузок и исключает его поломку.
При встрече головной части с целью запускается устройство разброса и воспламенения наполнителя 5.
Выполнение буферной полости А с углом раствора β=120-140° переднего дна 4, где размещено устройство разброса и воспламенения наполнителя 5, смещенным на величину Б от его длины, позволяет уменьшить заглубление контейнера в грунт и существенно повысить полноту сгорания разбрасываемого наполнителя за счет опережающего разрушения резьбового соединения 3 и создания газовой подушки в буферной полости и тем самым снизить скорость и величину заглубления контейнера в грунт.
В результате жидкий наполнитель, находящийся в корпусе-баке 7, разбрасывается на большей площади цели и обеспечивает повышение огневого поражения цели.
Как показывают результаты теоретических и экспериментальных работ, выполнение головной части в соответствии с изобретением позволило повысить эффективность огневого поражения, а также повысить точность и кучность доставки боевой части к цели.
Предлагаемое изобретение может быть использовано при разработке конструкций боевых частей зажигательного типа, снаряженных термобарической или дымозажигательной смесями.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов ракет с зажигательными головными частями, выполненными в соответствии с предлагаемым изобретением.
В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены испытания, намечено производство изделия.