Отделяющееся ведущее устройство подкалиберного реактивного снаряда
DETACHABLE MASTER DEVICE OF SUB-CALIBER ROCKET PROJECTILE

Предлагаемое изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано в подкалиберных малогабаритных реактивных снарядах, выстреливаемых из пусковых труб с устройством для центрирования и направления.
Известно отделяющееся ведущее устройство подкалиберного снаряда [Патент РФ на изобретение №2176376 МПК F42B 14/06 от 05.05.2000], выбранное в качестве прототипа настоящего предполагаемого изобретения, содержащее опорные кольцевые сектора с конической выемкой на переднем торце, подпружиненные в радиальном напрвлении, относительно продольной оси снаряда, в месте, смещенном относительно центра масс опорного кольцевого сектора на расстояние, обусловленное равенством опрокидывающих опорный кольцевой сектор моментов, то есть:
Fa×L=Fпр×l, где
Fa - результирующая аэробаллистическая сила, действующая на выемку опорного кольцевого сектора;
Fпр - сила пружины;
L - расстояние от результирующей аэробаллистической силы до центра масс опорного кольцевого сектора;
l - расстояние между осью пружины (толкателя) и центром масс кольцевого сектора.
При выходе снаряда из кольцевой трубы опорные сектора под действием набегающего потока на выемку и пружины разлетаются в радиальном направлении.
Это устройство позволяет уменьшить опасность повреждения выступающих за калибр элементов снаряда.
Недостаток устройства заключается в том, что для его перемещения по пусковой трубе необходимы ходовые зазоры между стенкой трубы и секторами. В момент схода передней части секторов с дульного среза трубы, сектора под действием радиальной составляющей аэробаллистической силы начинают поворачиваться на некоторый угол в пределах ходового зазора. Угол поворота увеличивается по мере продвижения секторов. Это может привести к их заклиниванию и неравномерному разлету, что создаст боковые возмущения на снаряде. Кроме того, обеспечить постоянное равенство опрокидывающих моментов, действующих на сектор, невозможно, так как на величину аэробаллистической силы влияет скос набегающего потока воздуха корпусом снаряда на углах атаки и дульная скорость, зависимая от метеоусловий (температура воздуха), при этом усилие пружины при ее распрямлении падает. Также при падении секторов после их разлета может произойти попадание верхнего сектора в высокоскоростную часть факела двигателя, сектор при этом получит ускорение в направлении места пуска, что является опасным.
Задачей данного предполагаемого изобретения является повышение надежности работы устройства при повышении безопасности его применения и уменьшения его сопротивления при движении и выходе из пусковой трубы.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в отделяющемся ведущем устройстве подкалиберного реактивного снаряда, состоящего из нескольких секторов, подпружиненных в радиальном направлении относительно продольной оси снаряда, новым является то, что на соприкасающихся между собой боковых поверхностях секторов выполнены радиальные выступы и ответные пазы с эквидистантными выступам поверхностями, при этом передние торцы секторов выполнены плоскими и снабжены контактирующими с внутренней поверхностью трубы выступами, высота которых не менее половины разности внутреннего диаметра трубы и калибра снаряда.
Сущность данного предполагаемого изобретения заключается в том, что за счет сцепления секторов устройства между собой, выполнения их передних торцов плоскими и наличия выступов, контактирующих с внутренней поверхностью трубы, исключается перекос секторов в пусковой трубе и возможность их заклинивания при движении снаряда по трубе и на выходе из нее. Выполнение передних торцов секторов плоскими исключает из процесса отделения радиальную составляющую аэробаллистической силы и дает возможность увеличить энергию пружин, направленную в радиальном направлении. Это обеспечивает высоту подброса верхних секторов, которая позволяет исключить попадание их при разлете в высокоскоростную часть факела двигателя, так как она уйдет вперед относительно траектории падения секторов.
Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображен общий вид снаряда в пусковой трубе, на фиг. 2 снаряд, установленный в отделяющееся ведущее устройство и конструкция секторов.
Подкалиберный реактивный снаряд в пусковой трубе (фиг. 1) содержит пусковую трубу 1, в которой размещен подкалиберный снаряд 2, калиберный ракетный двигатель 3 с пороховым зарядом 4, ведущее устройство, состоящее из секторов 5. Сектора соединены между собой посредством радиальных выступов 6 и пазов 7, торцы секторов 8 выполнены плоскими и снабжены выступами 9. Сектора подпружинены (фиг. 2), например, цилиндрическими пружинами 10.
Принцип работы отделяющегося ведущего устройства подкалиберного реактивного снаряда заключается в следующем: сектора устанавливают на корпус снаряда в конструктивно назначенном месте и сжимают вокруг корпуса специальным приспособлением, при этом выступ на боковой поверхности одного сектора размещается в ответном пазу соседнего сектора. Затем снаряд вдвигают в пусковую трубу. Такое соединение подпружиненных секторов между собой обеспечивает жесткую конструкцию ведущего устройства, что повышает изгибную жесткость снаряда и предохраняет подкалиберную его часть от действия боковых перегрузок при транспортировании и служебном обращении. В пусковой трубе подпружиненные сектора контактируют выступами на передних торцах с внутренней поверхностью трубы, чем обеспечивается центрирование снаряда. При старте реактивного подкалиберного снаряда из пусковой трубы отделяющееся ведущее устройство начинает двигаться вместе со снарядом. При этом наличие взаимодействующих выступов и пазов на боковых поверхностях секторов и выступов на торцах секторов, высота которых не менее чем в два раза больше расстояния от корпуса снаряда до трубы, исключает перекос секторов относительно снаряда и относительно друг друга и заклинивание в пусковой трубе. Кроме того, как при движении снаряда по трубе, так и при выходе из нее передние торцы секторов, выполненные плоскими, значительно уменьшают подъемную силу набегающего потока, действующую на снаряд, что снижает боковые возмущения. И в момент выхода снаряда из пусковой трубы вместе с отделяющимся ведущим устройством воздействие подъемной аэродинамической силы на каждый сектор отсутствует. Отделение секторов происходит только под действием срабатывания пружин в радиальном направлении, что позволяет назначить конструктивно места приложения сил непосредственно в центрах масс секторов и максимально уменьшить вращающие моменты, воздействие которых тормозит сектора и максимально использовать энергию пружин в радиальном направлении. За счет этого увеличивается радиус разлета секторов и исключается их попадание при падении в высокоскоростную часть факела двигателя.
Таким образом, устройство обеспечивает гашение боковых возмущений при выходе снаряда из пусковой трубы, что уменьшает потери его скорости, повышается надежность работы, а также повышается безопасность боевого применения за счет исключения попадания секторов в высокоскоростную часть газовой струи и разгона их до высокой скорости.