ВРАЩАЮЩИЙСЯ ПАРАШЮТ
ROTATING PARACHUTE

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к вращающимся парашютам для самоприцеливающихся боеприпасов.
Для повышения точности поражения разработаны и совершенствуются самоприцеливающиеся боеприпасы (СПБ), осуществляющие поиск цели на конечном участке полета. Для торможения и стабилизации СПБ широко используются парашюты. На участке поиска СПБ обычно расположен под углом к вертикали, совершает вращение вокруг продольной оси, а датчик цели совершает обзор местности.
Известны парашюты с вращающимися куполами (см. Н.А.Лобанов. Основы расчета и конструирования парашютов. - М., «Машиностроение», 1965 г., с.76-77). На фиг.3.20 приведен парашют, содержащий купол, стропы. На куполе перпендикулярно стропам смонтированы сопла. Вращение парашюта обеспечивается струями воздуха, вытекающими из сопел. Недостатком парашюта является наличие надстроек, значительные нагрузки на купол в момент ввода.
Из зарубежных СПБ, где применяются парашюты, широко известен боеприпас SMArt (Германия). В боеприпасе SMArt («ARMADA», 1998 г., №6, с.34) парашют содержит вращающийся купол, стропы. Купол парашюта выполнен из единого полотна, а для уменьшения вращения боеприпаса в начальный момент времени при вылете на корпусе установлены 3 раскрывающиеся дугообразные лопасти. Недостатком СПБ является то, что лопасти существенно увеличивают демпфирующий момент крена и уменьшают угловую скорость вращения, что может привести к пропуску цели и снижению боевой эффективности.
Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией парашюта является наличие в составе упомянутых аналогов купола, строп.
Известен парашют для самоприцеливающегося боеприпаса по патенту РФ №2197711, кл. МПК F42B 15/00, содержащий стропы, купол, который принят за прототип. Купол выполнен с радиально расположенными секциями, верхние кромки которых образуют полюсное отверстие. Наличие полюсного отверстия является одним из решений, позволяющих уменьшить динамические нагрузки на парашют в момент ввода.
Задачей указанного выше изобретения являлось создание парашюта для самоприцеливающегося боеприпаса, позволяющего повысить его эффективность и обеспечить исключение промаха во время поиска цели путем увеличения угловой скорости вращения парашюта и СПБ. Однако при разработке реактивных снарядов с увеличенной дальностью и скоростью полета происходит разброс времени ввода парашюта в рабочее положение.
Совершенствование СПБ привело к необходимости создания вращающегося парашюта, позволяющего повысить надежность функционирования, уменьшить время ввода его в рабочее положение, уменьшить время парирования начальных угловых возмущений боеприпаса, уменьшить разброс времени выхода боеприпаса в рабочее положение.
Общими признаками с предлагаемым парашютом является наличие в прототипе купола с радиально расположенными секциями и полюсным отверстием, строп.
В отличие от прототипа в предлагаемом вращающемся парашюте купол снабжен резаком и поясом рифления, проходящим через резак, при этом расстояние от полюсного отверстия до середины пояса рифления равно 0,2…0,5 длины секции купола, а длина пояса рифления
к
где D - диаметр купола в раскрое на плоскость, мм;
по
D - диаметр полюсного отверстия, мм;
h - расстояние от полюсного отверстия до середины пояса рифления, мм;
Н - длина секции купола, мм.
к
Исходя из выполнения требований по скорости установившегося движения СПБ определяется площадь купола вращающегося парашюта, а следовательно, диаметр купола в раскрое на плоскость D. Для обеспечения заданной угловой скорости вращения элемента и парашюта определяются соотношения между остальными геометрическими параметрами и диаметром купола.
Принимая размерность аргументов в приведенной расчетной формуле в мм, получаем размерность длины пояса рифления в мм.
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, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.
Задачей предполагаемого изобретения является создание вращающегося парашюта, позволяющего повысить боевую эффективность боеприпаса, обеспечить надежность функционирования парашюта, уменьшить время ввода его в рабочее положение, уменьшить время парирования начальных угловых возмущений боеприпаса, уменьшить разброс времени выхода боеприпаса в рабочее положение.
Указанный технический результат достигается тем, что во вращающемся парашюте, содержащем купол с радиально расположенными секциями и полюсным отверстием, стропы, согласно изобретению, купол снабжен резаком и поясом рифления, проходящим через резак, при этом расстояние от полюсного отверстия до середины пояса рифления равно 0,2…0,5 длины секции купола, а длина пояса рифления
к
где D - диаметр купола в раскрое на плоскость, мм;
по
D - диаметр полюсного отверстия, мм;
h - расстояние от полюсного отверстия до середины пояса рифления, мм;
Н - длина секции купола, мм.
Авторы предлагаемого изобретения провели экспериментальные исследования, направленные на поиск технических решений, позволяющих повысить боевую эффективность боеприпаса, обеспечить надежность функционирования парашюта, уменьшить время ввода его и боеприпаса в рабочее положение, уменьшить время парирования начальных угловых возмущений боеприпаса.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между параметрами заявляемого парашюта позволили, в частности, за счет выполнения:
- купола, снабженного поясом рифления, при расстоянии от полюсного отверстия до середины пояса рифления, равном 0,2…0,5 длины секции купола, и длине пояса рифления
обеспечить надежность функционирования парашюта, уменьшить времени ввода его в рабочее положение, уменьшить время парирования начальных угловых возмущений боеприпаса за счет улучшения наполнения купола в начальный момент при вводе в поток, что приводит к повышению боевой эффективности боеприпаса;
- купола, снабженного резаком, через который проходит пояс рифления, обеспечить перерезание пояса рифления после раскрытия купола для перевода парашюта в конечное рабочее положение, что позволило уменьшить динамическую нагрузку на купол и элементы СПБ, повысить надежность функционирования.
При расстоянии от полюсного отверстия до середины пояса рифления свыше 0,5 длины секции купола ухудшается наполняемость купола, увеличивается время ввода парашюта в рабочее положение, увеличивается время парирования начальных угловых возмущений боеприпаса. Это приводит к необходимости увеличивать начальную высоту ввода СПБ, уменьшать дальность полета PC, что снижает боевую эффективность самоприцеливающегося боеприпаса и PC в целом.
Выполнение расстояния от полюсного отверстия до середины пояса рифления менее 0,2 длины секции купола приводит к разбросу времени ввода парашюта в рабочее положение, снижению надежности раскрытия купола.
Увеличение длины пояса рифления свыше
приводит из-за увеличения конструктивной воздухопроницаемости к увеличению времени наполнения купола и раскрытия парашюта, увеличению разброса времени ввода парашюта в рабочее положение, снижению надежности его работы, что приводит к снижению боевой эффективности боеприпаса. Выполнение длины пояса рифления менее
приводит из-за уменьшения конструктивной воздухопроницаемости к увеличению динамических нагрузок на купол и стропы в момент ввода, снижению надежности его работы.
Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1, 2). На фиг.1 представлена схема вращающегося парашюта в раскрытом положении, на фиг.2 показана развертка купола в раскрое на плоскость. Вращающийся парашют состоит из строп 1, купола 2 с радиально расположенными секциями 3 и полюсным отверстием 7, пояса рифления 4, резака 6. Пояс рифления 4 проходит через резак 6 и элементы 5, закрепленные на секциях 3 купола 2 и благодаря которым пояс 4 прилегает к секциям 3 на заданном расстоянии от полюсного отверстия 7. Элемент 5 может быть выполнен, например, в форме шлевки, кулиски. Расстояние h от полюсного отверстия 7 до середины пояса рифления 4 выполнено равным 0,2…0,5 длины Н секции 3 купола.
Длина пояса рифления 4 выполнена в пределах
к
по
где D - диаметр купола 2 в раскрое на плоскость, D - диаметр полюсного отверстия 7, h - расстояние от полюсного отверстия 7 до середины пояса рифления 4, Н - длина секции 3 купола парашюта.
Вращающийся парашют работает следующим образом. В заданной точке траектории полета PC выбрасывают СПБ с уложенным внутри него вращающимся парашютом. На расчетной высоте траектории полета в набегающий поток воздуха вводят вращающийся парашют. Происходит вытягивание строп 1 и наполнение купола 2. За счет уменьшения конструктивной воздухопроницаемости купола при наличии пояса рифления 4 секции 3 быстрее (по сравнению с прототипом) наполняются потоком и занимают в пространстве заданную ориентацию. На секциях 3 появляется как сила сопротивления, так и перпендикулярная ей вращающая сила, за счет которой парашют начинает вращение. Сила сопротивления парашюта создает стабилизирующий момент относительно центра масс СПБ, который парирует начальные угловые возмущения боеприпаса и обеспечивает ему устойчивый полет.
Наличие пояса рифления 4 позволяет обеспечить лучшую наполняемость купола 2, надежность функционирования парашюта, уменьшить время раскрытия и ввода его в рабочее положение по сравнению с прототипом, уменьшить разброс времени ввода парашюта в рабочее положение, уменьшить время парирования начальных угловых возмущений.
Кроме того, уменьшаются динамические нагрузки на парашют в момент ввода его в воздушный поток.
Через заданное время срабатывает резак 6, который перерезает пояс рифления 4 и купол 2 раскрывается в окончательное положение.
Указанный положительный эффект подтвержден летно-конструкторскими испытаниями образцов реактивного снаряда залпового огня с самоприцеливающимися боеприпасами и парашютом, выполненным в соответствии с предлагаемым изобретением.
Предложенное техническое решение позволило повысить боевую эффективность боеприпаса, обеспечить надежность функционирования парашюта, уменьшить время ввода его в рабочее положение, уменьшить время парирования начальных угловых возмущений боеприпаса, уменьшить разброс времени выхода парашюта и боеприпаса в рабочее боевое положение.
В настоящее время разработана конструкторская документация на предлагаемый вращающийся парашют, проведены летные испытания, намечено серийное производство.