RU2083081C1 - Hydrometeorological missile - Google Patents

Abstract

FIELD: hydrometeorology, in particular, equipment for elimination of hail clouds, thunder control, for promoting or reducing of precipitations. SUBSTANCE: missile has engine, active reactant generator and pillar. Engine and active reactant generator are made in the form of solid rocket fuel cartridges with armored outer surface and pillars. Cartridges are united one with another by pillars, each composed of rods constructed from joined rod lengths. One rod of each pillar has tension mechanism restricted by other rod. EFFECT: increased efficiency, simplified construction and wider operational capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам активного воздействия на атмосферные явления, а именно, к реактивным снарядам, (ракетам), предназначенным для предотвращения градобитий, регулирования грозовой деятельности, стимулирования или уменьшения выпадения осадков путем доставки активного реагента непосредственно в зону воздействия на атмосферные явления. The invention relates to means of active influence on atmospheric phenomena, namely, rockets, rockets, designed to prevent hail, control thunderstorms, stimulate or reduce precipitation by delivering an active reagent directly to the zone of impact on atmospheric phenomena.

Объект изобретения представляет собой гидрометеорологический реактивный снаряд и сможет найти широкое применение при проведении активных воздействий на атмосферные гидрометеорологические процессы, в частности, при борьбе с градоопасными метеообразованиями. The object of the invention is a hydrometeorological rocket and will be able to find wide application in carrying out active impacts on atmospheric hydrometeorological processes, in particular, in the fight against urban hazardous meteorological events.

Из известных к настоящему времени ряда способов борьбы с градовыми процессами наиболее широкое распространение получили способы, основанные на создании в облаке, путем внесения в него активного реагента, искусственных зародышей града, конкурирующих с естественными за переохлажденную капельно-жидкую воду в облаке или на стимулировании коагуляционных процессов в теплой части облака с последующей кристаллизацией крупных облачных капель. Of the currently known a number of methods for combating hail processes, the most widespread methods are those based on the creation in the cloud by introducing an active reagent into it, artificial hail nuclei competing with natural ones for supercooled drop-liquid water in the cloud, or on stimulating coagulation processes in the warm part of the cloud, followed by crystallization of large cloud drops.

В настоящее время созданы различные средства активного воздействия на атмосферные гидрометеорологические процессы, среди которых наиболее эффективными оказались способы доставки активного реагента непосредственно в зону воздействия на атмосферные явления ракетами (реактивными снарядами). Currently, various means of active influence on atmospheric hydrometeorological processes have been created, among which the most effective methods for delivering the active reagent directly to the zone of impact on atmospheric phenomena with rockets (rockets).

Для реализации указанных способов борьбы с градоопасными метеообразованиями применялись, в частности, ракета "Облако-М" (см. например, "Наставление по ракетно-артиллерийскому обеспечению активных воздействий на гидрометеорологические процессы", Л. Гидрометеоиздат, 1988, стр. 160), принятая за аналог. Указанная ракета предназначена для борьбы с градом и состоит из головного дистанционного взрывателя, головной части с шашкой активного дыма, реактивного двигателя на твердом ракетном топливе, парашютного отсека с размещенной в нем парашютной системой спасения и донного дистанционного механизма. Достаточно большой эффективный радиус действия (до 8000 м), большая масса транспортируемого реагента выдвигали ракету "Облако-М" в ряд высокоэффективных средств засева градовых облаков. Безопасность применения обеспечивалась снижением отработавшей ракеты на парашюте со скоростью, не превышающей 5 8 м/с. В то же время, применение ракеты "Облако-M" требует дополнительных трудозатрат, связанных с необходимостью проведения поиска и эвакуации отработавших ракет, а применение ее в густонаселенной местности практически невозможно, что и является недостатками аналога. Таким образом, задачей данного технического решения являлась разработка противоградовой ракеты с трассовым способом введения реагента, имеющей сравнительно большие радиус действия и высоту подъема, работающей преимущественно в ситуациях, когда величина затрат, связанных с проведением противоградовых работ, не является решающим фактором, а сами работы ведутся на безлюдной территории. Общими признаками с предлагаемым авторами гидрометеорологическим реактивным снарядом является наличие в составе ракеты-аналога головной части с шашкой активного дыма (генератора активного реагента) и реактивного двигателя на твердом ракетном топливе. To implement these methods of combating weather hazardous meteorological conditions, in particular, the Cloud-M rocket was used (see, for example, the Manual on Rocket and Artillery Support of Active Effects on Hydrometeorological Processes, L. Gidrometeoizdat, 1988, p. 160), adopted for the analogue. This rocket is designed to combat hail and consists of a remote head fuse, a head part with an active smoke bomb, a solid rocket propellant rocket engine, a parachute compartment with a parachute rescue system located in it, and a bottom remote mechanism. A sufficiently large effective range (up to 8000 m), a large mass of transported reagent put forward the Cloud-M missile in a series of highly effective means of seeding hail clouds. Safety of use was ensured by the reduction of spent rockets by parachute at a speed not exceeding 5 8 m / s. At the same time, the use of the Cloud-M rocket requires additional labor costs associated with the need to search for and evacuate spent rockets, and its use in densely populated areas is practically impossible, which is a disadvantage of the analogue. Thus, the objective of this technical solution was to develop an anti-hail rocket with a route-based method of introducing a reagent having a relatively large radius of action and a height of rise, working mainly in situations where the cost associated with conducting anti-hail operations is not a decisive factor, but the work itself is underway in a deserted territory. Common signs with the hydrometeorological rocket proposed by the authors is the presence of a head rocket with an active smoke bomb (active reagent generator) and a solid propellant rocket engine as part of an analogue rocket.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому техническому эффекту к заявляемому объекту является противоградовая ракета "Алазань 2M" (М.Т. Абшаев, Б.А. Клигер "Методические указания по применению противоградового комплекса "Алазань" для активных воздействий на гидрометерологические процессы", Л. Гидрометеоиздат", 1989, стр. 8), принятая авторами за прототип. Она содержит головную часть с активным реагентом, систему самоликвидации с шашкой взрывчатого вещества (разрывной заряд), двигатель, стабилизатор и электрокапсульную втулку. Головная часть (генератор активного реагента) состоит из корпуса, выполненного из пресс-материала, головного дистанционного взрывателя, шашки активного дыма и устройства для инициирования разрывного заряда из взрывчатого вещества. Двигатель ракеты состоит из двух последовательно расположенных и сообщающихся между собой бумажно-бакелитовых камер, в каждой из которых размещены пороховой заряд и стабилизирующая его горение пиротехническая шашка. The closest in technical essence to the achieved technical effect to the claimed object is the anti-hail rocket "Alazan 2M" (MT Abshaev, B. A. Kliger "Guidelines for the use of anti-hail complex" Alazan "for active impact on hydrometeorological processes", L . Gidrometeoizdat ", 1989, p. 8), adopted by the authors as a prototype. It contains a head part with an active reagent, a self-liquidation system with an explosive bomb (explosive charge), an engine, a stabilizer and an electrocapsule sleeve. Go The ovine part (active reagent generator) consists of a body made of press material, a remote head fuse, an active smoke bomb, and a device for initiating an explosive charge from an explosive.The rocket engine consists of two paper-bakelite chambers arranged in series and interconnected, each of which contains a powder charge and pyrotechnic bomb stabilizing its combustion.

Ракета, принятая за прототип, функционирует следующим образом. При запуске ракеты с пусковой установки задействуется электрокапсульная втулка и воспламеняет пороховой заряд, истечение продуктов сгорания которого из двигателя создает реактивную тягу, при достижении которой величины 50 55 кг ракета начинает движение. При движении ракеты по направляющей от электроимпульса, подаваемого на устройство для инициирования разрывного заряда, начинает работать система самоликвидации ракеты. Под действием набегающего потока воздуха происходит взведение дистанционного взрывателя, который срабатывает на седьмой секунде полета ракеты и воспламеняет шашку активного дыма. В результате горения шашки активного дыма на траектории полета ракеты по нормали к ее продольной оси выделяется аэрозоль активного реагента. После окончания работы двигателя ракета продолжает полет по инерции, во время которого аэрозоль активного реагента продолжает выделяться на трассе движения ракеты до момента срабатывания шашки взрывчатого вещества разрывного заряда системы самоликвидации, которая подрывает корпус ракеты и дробит его на безопасные осколки. The missile, adopted as a prototype, operates as follows. When a rocket is launched from a launcher, an electrocapsule sleeve is activated and ignites the powder charge, the expiration of the combustion products of which from the engine creates a jet propulsion, at which a value of 50–55 kg is launched. When the rocket moves along the guide from the electric pulse supplied to the device for initiating a bursting charge, the rocket self-destruction system starts to work. Under the influence of the oncoming air stream, a remote fuse is cocked, which fires at the seventh second of the rocket’s flight and ignites the bomb of active smoke. As a result of burning checkers of active smoke, an aerosol of the active reagent is emitted along the path of the rocket along the normal to its longitudinal axis. After the engine is finished, the rocket continues to fly by inertia, during which the aerosol of the active reagent continues to be released on the rocket's motion path until the explosive dash of the explosive charge of the self-destruction system detonates, which undermines the rocket's body and splits it into safe fragments.

Однако, противоградовая ракета "Алазань-2M" тоже имеет недостатки. Так, достигнутая в ракетах "Алазань" вероятность их безопасного применения для населения (0,9995) оставляет возможность нанесения повреждений людям и хозяйственным постройкам, находящимся на защищаемой территории, как падающими корпусами ракет с зарядом взрывчатого вещества, остающимся при отказе системы самоликвидации, так и отдельными фрагментами разрушенных ракет, поскольку их размеры и масса не лимитируются и могут варьировать в зависимости от величин действующих на ракету факторов. При достигнутом странами СНГ среднегодовом расходе более 187500 противоградовых ракет это может составить свыше 94 несчастных случаев в год, что является существенным недостатком. Кроме того, имеются многочисленные факты использования этих ракет с зарядом взрывчатого вещества не по своему прямому назначению в локальных конфликтах. However, the Alazan-2M anti-hail rocket also has drawbacks. So, the probability of their safe use for the population achieved in Alazan missiles (0.9995) leaves the possibility of causing damage to people and outbuildings located in the protected area, as falling missile bodies with explosive charge remaining in case of failure of the self-destruction system, and individual fragments of destroyed missiles, since their size and mass are not limited and can vary depending on the magnitude of the factors acting on the missile. With the average annual expenditure of more than 187,500 anti-hail missiles achieved by the CIS countries, this could amount to over 94 accidents per year, which is a significant drawback. In addition, there are numerous facts about the use of these missiles with an explosive charge not for its intended purpose in local conflicts.

Таким образом, задачей данного технического решения являлась разработка противоградовой ракеты с эффективным радиусом действия около 8 км, решающей задачу по противоградовой защите с минимальными на сегодняшний день трудозатратами и удовлетворительной степенью безопасности применения для населения. Thus, the objective of this technical solution was the development of anti-hail rockets with an effective range of about 8 km, which solves the problem of anti-hail protection with the minimum labor costs today and a satisfactory degree of application safety for the population.

Общими признаками с предлагаемым противоградовым реактивным снарядом являются наличие в нем двигателя и генератора активного реагента. Common features with the proposed anti-hail rocket are the presence in it of an engine and an active reagent generator.

В отличие от прототипа предлагаемый противоградовый реактивный снаряд дополнительно снабжен пилонами, а его двигатель и генератор активного реагента выполнены в виде забронированных по наружной поверхности шашек твердого реактивного топлива, при этом наружная поверхность снаряда образована наружными поверхностями бронировок шашек твердого реактивного топлива и пилонов, которыми шашки твердого ракетного топлива объединены между собой, причем каждый пилон выполнен из нескольких стержней, составленных, преимущественно, из состыкованных между собой отрезков, при этом один из стержней каждого пилона снабжен механизмом натяжения, упором для которого служит другой стержень. In contrast to the prototype, the proposed anti-hail rocket is additionally equipped with pylons, and its engine and active reagent generator are made in the form of solid rocket fuel blocks reserved on the outer surface, while the outer surface of the shell is formed by the outer surfaces of the bronze solid rocket checkers and pylons rocket fuel are interconnected, and each pylon is made of several rods, composed mainly of joint to each other by segments, wherein one of the rods of each strut is provided with a tension mechanism, which serves as a stop for the other terminal.

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 защиты, во всех случаях достаточны. It is this that allows us to conclude that there is a causal relationship between the totality of the essential features of the claimed technical solution and the achieved technical result. The indicated features, distinctive from the prototype, and to which the requested amount of legal protection applies, are sufficient in all cases.

Задачей предлагаемого изобретения является создание гидрометеорологического реактивного наряда, обеспечивающего максимально возможную безопасность применения при сохранении затрат на противоградовую защиту на достигнутом уровне. The objective of the invention is the creation of a hydrometeorological jet, providing the highest possible safety while maintaining the costs of anti-hail protection at the achieved level.

Наличие в комплексе новых узлов, а также новое конструктивное выполнение его некоторых узлов и их взаимное расположение, наличие и форма выполнения связей между ними, позволяют, в частности:
выполнение двигателя и генератора активного реагента в виде забронированных по наружной поверхности шашек твердого ракетного топлива и объединение их в снаряд пилонами, которыми гидрометеорологический реактивный снаряд снабжен дополнительно, исключить из конструкции реактивного снаряда корпусные детали двигателя и головной части, тем самым исключить из состава снаряда необходимый для их разрушения разрывной заряд взрывчатого вещества;
выполнение каждого пилона из нескольких стержней, составленных, преимущественно, из состыкованных между собой отрезков, и снабжение одного из стержней каждого пилона механизмом натяжения, упором для которого служит другой стержень, расстыковать пилоны на безопасные, с заранее определенными размерами и массой, фрагменты без применения разрывного заряда после окончания выделения активного реагента;
образование наружной поверхности снаряда наружными поверхностями пилонов и бронировок шашек твердого ракетного топлива обеспечить заданные аэробаллистические характеристики снаряда при исключении из его конструкции корпусных деталей двигателя и головной части.The presence in the complex of new nodes, as well as the new constructive implementation of its certain nodes and their relative position, the presence and form of the implementation of the connections between them, allow, in particular:
the design of the engine and the active reagent generator in the form of solid rocket fuel blocks reserved on the outer surface and combining them into a projectile with pylons, which the hydrometeorological missile is equipped with, to exclude engine parts and engine parts from the design of the missile, thereby eliminating the necessary for the projectile their destruction of the explosive explosive charge;
the execution of each pylon from several rods, composed mainly of segments joined together, and supplying one of the pylons of each pylon with a tension mechanism, the focus of which is another rod, to disconnect the pylons into safe fragments without predetermined dimensions and weights charge after the end of the selection of the active reagent;
the formation of the outer surface of the projectile by the outer surfaces of the pylons and armor blocks of solid rocket fuel to provide the specified aeroballistic characteristics of the projectile with the exception of the body parts of the engine and the head part from its design.

Сущность изобретения заключается в том, что гидрометеорологический реактивный снаряд, включающий двигатель и генератор активного реагента, в отличие от прототипа, согласно изобретению дополнительно снабжен пилонами, а его двигатель и генератор активного реагента выполнены в виде забронированных по наружной поверхности шашек твердого ракетного топлива соответственно, при этом наружная поверхность снаряда образована наружными поверхностями бронировок шашек твердого ракетного топлива и пилонов, которыми шашки твердого ракетного топлива объединены между собой, причем каждый пилон выполнен из нескольких стержней, составленных, преимущественно, из состыкованных между собой отрезков, при этом один из стержней каждого пилона снабжен механизмом натяжения, упором для которого служит другой стержень. The essence of the invention lies in the fact that a hydrometeorological rocket comprising an engine and an active reagent generator, in contrast to the prototype, according to the invention is additionally equipped with pylons, and its engine and active reagent generator are made in the form of solid rocket fuel blocks reserved on the outer surface, respectively, when this outer surface of the projectile is formed by the outer surfaces of the armor blocks of solid rocket fuel and pylons, which checkers solid rocket top willow combined with each other, wherein each strut is formed of a number of rods composed mainly of segments stacked together, with one of the rods of each strut is provided with a tension mechanism, which serves as a stop for the other terminal.

На фиг. 1 изображен общий вид гидрометеорологического реактивного снаряда, на фиг. 2 продольное сечение его пилона. In FIG. 1 shows a general view of a hydrometeorological rocket, in FIG. 2 is a longitudinal section of its pylon.

Гидрометеорологический реактивный снаряд состоит из двигателя 1, генератора активного реагента 2 и трех пилонов 3. Двигатель 1 и генератор активного реагента 2 выполнены в виде забронированных по наружной поверхности шашек 4 и 5 (соответственно) твердого ракетного топлива, горящего при низких рабочих давлениях. Шашки 4 и 5 объединены между собой пилонами 3. Наружная поверхность 6 снаряда образована наружными поверхностями пилонов 3 и бронировок шашек твердого ракетного топлива 4 и 5. Каждый пилон 3 выполнен из двух стержней 7 и 8, составленных из состыкованных между собой отрезков 9 и 10 соответственно, с размерами и массами, определенными условием обеспечения их безопасности для населения, при этом стержень 7 каждого пилона 3 снабжен механизмом натяжения, состоящим, например, из стопора 11, кольца 12 и гаек 13, упором для которого служит стержень 8. A hydrometeorological rocket consists of engine 1, an active reagent generator 2, and three pylons 3. Engine 1 and an active reagent generator 2 are made in the form of solid rocket propellants 4 and 5 (respectively) reserved for burning rocket fuel burning at low operating pressures. Checkers 4 and 5 are interconnected by pylons 3. The outer surface 6 of the projectile is formed by the outer surfaces of the pylons 3 and the armor plates of solid rocket fuel 4 and 5. Each pylon 3 is made of two rods 7 and 8 made up of segments 9 and 10 joined together, respectively , with dimensions and masses determined by the condition of ensuring their safety for the population, while the rod 7 of each pylon 3 is equipped with a tension mechanism, consisting, for example, of a stopper 11, a ring 12 and nuts 13, for which the rod 8 serves as a stop.

Описанный гидрометеорологический реактивный снаряд работает следующим образом. The described hydrometeorological rocket works as follows.

При сборке снаряда из отрезков 9 и 10 собирают стержни 7 и 8 пилонов 3, которые равномерно по диаметру размещают на наружной поверхности 6 последовательно расположенных шашек 4 и 5, и закрепляют передние концы стержней 7 перед генератором активного реагента 2 стопорами 11, а задние концы связывают кольцом 12, которое гайками 13 подтягивают до упора в стержень 8, обеспечивая натяжение стержня 7 и сжатие стержня 8. Получаемая при этом конструкция обладает достаточными характеристиками прочности и жесткости, обеспечивающими заданные аэробаллистические характеристики снаряда. When assembling the projectile from segments 9 and 10, the rods 7 and 8 of the pylons 3 are assembled, which are placed uniformly in diameter on the outer surface of 6 consecutive checkers 4 and 5, and the front ends of the rods 7 are fixed in front of the active reagent generator 2 with stoppers 11, and the rear ends are connected ring 12, which the nuts 13 are pulled all the way into the rod 8, ensuring the tension of the rod 7 and the compression of the rod 8. The resulting structure has sufficient strength and stiffness characteristics that provide specified aeroballistic ie characteristics of the projectile.

После зажжения шашки 4 двигателя 1 истечение продуктов сгорания твердого ракетного топлива создает реактивную тягу, под действием которой реактивный снаряд начинает движение. По истечении времени, определяемым полетным заданием, зажигается шашка 5 генератора активного реагента 2, в результате горения которой на трассе движения реактивного снаряда выделяется аэрозоль активного реагента. После выгорания твердого ракетного топлива шашек 4 и 5, под действием внутреннего остаточного давления их продуктов сгорания и аэродинамических нагрузок от набегающего потока происходит обрушение оставшейся бронировки на небольшие, догорающие в атмосфере, остатки, - двигатель 1 и генератор активного реагента 2, соответственно, перестают существовать. Сброс внутреннего давления в генераторе активного реагента 2 освобождает стопор 11 в каждом пилоне 3, что, в свою очередь, снимает натяжение стержня 7 и приводит к потере устойчивости пилона 3 с расчленением его стержней 7 и 8 на безопасные отрезки 9 и 10. After igniting the checkers 4 of the engine 1, the expiration of the solid rocket fuel combustion products creates a jet propulsion, under the influence of which the rocket starts to move. After the time determined by the flight task, the checker 5 of the active reagent generator 2 is ignited, as a result of burning of which an aerosol of the active reagent is released on the path of the missile. After the solid rocket fuel burns of the checkers 4 and 5, under the influence of the internal residual pressure of their combustion products and aerodynamic loads from the incoming flow, the remaining armor crashes into small residues dying in the atmosphere - engine 1 and the active reagent generator 2, respectively, cease to exist . The release of internal pressure in the generator of active reagent 2 releases the stopper 11 in each pylon 3, which, in turn, relieves the tension of the rod 7 and leads to a loss of stability of the pylon 3 with the separation of its rods 7 and 8 into safe sections 9 and 10.

Выполнение гидрометеорологического реактивного снаряда в соответствии с изобретением позволяет исключить из его конструкции заряд взрывчатого вещества и, тем самым, совместно с предварительно, в процессе производства, заданными размерами и массами фрагментов снаряда, остающихся после прекращения его работы, обеспечить практически стопроцентную вероятность его безопасного применения для населения (p_б 0,9₁₀657) при проведении, в частности, противоградовых работ. Кроме того, реактивный снаряд без взрывчатого вещества перестает вызывать интерес у участников локальных конфликтов.The implementation of the hydrometeorological rocket in accordance with the invention allows to exclude explosive charge from its design and, thereby, together with previously, during the production process, the given sizes and masses of the shell fragments remaining after its termination, provide almost one hundred percent probability of its safe use for population (p _b 0.9 ₁₀ 657) when conducting, in particular, anti-hail operations. In addition, a missile without explosives ceases to cause interest among participants in local conflicts.

Указанный положительный эффект подтвержден проведением работ по "Методике расчета безопасного применения противоградовых изделий" со снарядом, выполненным в соответствии с изобретением (отчет уч. N 12 74), преимущества комплекса с предлагаемым снарядом подтверждены "Решением совещания по сравнительной оценке технических характеристик существующих и вновь создаваемых средств активного воздействия на гидрометеорологические процессы, определению перспектив и приоритетов в создании новых противоградовых комплексов" (исх. Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды от 17.03.95 70 13). The indicated positive effect is confirmed by the work on the "Methodology for calculating the safe use of anti-hail products" with a shell made in accordance with the invention (report study No. 12 74), the advantages of the complex with the proposed shell were confirmed by the decision of the meeting on a comparative assessment of the technical characteristics of existing and newly created means of active influence on hydrometeorological processes, determination of prospects and priorities in the creation of new anti-hail complexes "(outgoing. Federal service Fishery of Russia on hydrometeorology and environmental monitoring from 03.17.95 70 13).

В настоящее время в соответствии с изобретением завершено выполнение стадии технического предложения, запланированы разработка рабочей конструкторской документации и серийное производство противоградового ракетного комплекса с предлагаемым гидрометеорологическим реактивным снарядом. Currently, in accordance with the invention, the technical proposal stage has been completed, the development of detailed design documentation and serial production of the anti-hail missile system with the proposed hydrometeorological rocket are planned.

Claims (1)

Гидрометеорологический реактивный снаряд, содержащий двигатель и генератор активного реагента, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен пилонами, а двигатель и генератор активного реагента выполнены в виде забронированных по наружной поверхности шашек твердого ракетного топлива соответственно, при этом наружная поверхность снаряда образована наружными поверхностями шашек твердого ракетного топлива и пилонов, которыми шашки твердого ракетного топлива объединены между собой, причем каждый пилон выполнен из нескольких стержней, составленных преимущественно из состыкованных между собой отрезков, при этом один из стержней каждого пилона снабжен механизмом натяжения, упором для которого служит другой стержень. A hydrometeorological rocket containing an engine and an active reagent generator, characterized in that it is additionally equipped with pylons, and the engine and an active reagent generator are made in the form of solid rocket fuel blocks reserved on the outer surface, respectively, while the outer surface of the shell is formed by the outer surfaces of the solid rocket checkers fuel and pylons, which checkers of solid rocket fuel are interconnected, and each pylon is made of several rod Composed mainly of segments stacked together, with one of the rods of each strut is provided with a tension mechanism, which serves as a stop for the other terminal.

Images