RU2328696C2 - Solid-fuel rotary jet shell charge cassette case - Google Patents

Abstract

FIELD: military equipment.

SUBSTANCE: shell charge case (SCC) contains an envelope, a container in the form of bobbin made up of a central bar, front and rear plates between which rigidly fixed are lengthwise ribs, their external edges being in contact with an internal surface of the envelope, cylindrical cassettes arranged inside the case, front and rear covers, placed in the case cylindrical cartridges, forward and back covers, elements for fastening the container in the said envelope. There are perforated openings in the ribs central zone and at their joints with the bar to interconnect the case inner spaces. Here, the total area of the said perforated openings makes some 0.1 to 0.2 of the ribs total area. The cassette casing is made up of a ring with diametrically arranged pairs of through holes and a separating bottom.

EFFECT: higher scatter of a sub ammunition above the target and higher efficiency of the charge.

2 dwg

Description

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке кассетных боевых частей (КБЧ) вращающихся реактивных снарядов (PC) на твердом топливе.The invention relates to military equipment and can be used in the development of cluster warheads (CBC) of rotating rockets (PC) on solid fuel.

Объект изобретения представляет собой корпус КБЧ вращающегося PC на твердом топливе, обеспечивающего необходимые условия для газодинамического взведения взрывателей суббоеприпасов во всех внутренних полостях корпуса боевой части и кассет, и оптимизировать рассеивание суббоеприпасов над целью за счет придания необходимой аэродинамической формы кассетам контейнера.An object of the invention is a casing of a rotary-solid solid propellant PCB, providing the necessary conditions for gas-dynamic arming of submunition fuses in all internal cavities of the warhead and cartridge cases, and to optimize the dispersion of submunitions over the target by imparting the necessary aerodynamic shape to the container cassettes.

Корпус КБЧ является наиважнейшей составной частью изделия, во многом предопределяющей не только техническую характеристику КБЧ, но и обеспечивающей главные характеристики изделия, а именно его надежность и безопасность при эксплуатации и функционировании.The casing of the casing block is the most important component of the product, largely predetermining not only the technical characteristic of the casing block, but also providing the main characteristics of the product, namely its reliability and safety during operation and operation.

Корпус КБЧ должен обеспечивать условия для надежного взведения взрывателей суббоеприпасов, а также оптимального их рассеивания над целью во всех условиях боевого применения.The KBCh corps should provide conditions for a reliable cocking of submunition fuses, as well as their optimal dispersion over the target in all conditions of combat use.

Известна конструкция боеприпаса кассетного типа, разработанная в Великобритании (Заявка №1406471 «Изобретения за рубежом», выпуск 42, №5, 1976 г.).Known design of ammunition cluster type, developed in the UK (Application No. 1406471 "Inventions abroad", issue 42, No. 5, 1976).

Боевая часть боеприпаса содержит опорный поддон, сочлененный с твердотопливным ракетным двигателем.The warhead of the ammunition contains a support tray articulated with a solid rocket engine.

На поддоне шарнирно закреплены расположенные по окружности кассеты, выполненные в виде труб. В начальном положении трубы плотно уложены, их продольные оси параллельны оси ракеты.The cassettes arranged in the form of pipes are pivotally mounted on a pallet. In the initial position, the pipes are tightly laid, their longitudinal axes are parallel to the axis of the rocket.

После сбрасывания колпака трубы разворачиваются веером на некоторый угол. При этом воспламеняются пиротехнические заряды, выбрасывающие в направлении цели суббоеприпасы.After dropping the cap, the pipes fan out to a certain angle. In this case, pyrotechnic charges ignite, throwing submunitions in the direction of the target.

Данное техническое решение предполагает обеспечить разброс суббоеприпасов за счет разворота кассет, закрепленных на поддоне, веером.This technical solution assumes to ensure the dispersion of submunitions due to the rotation of cartridges mounted on a pallet with a fan.

Таким образом, задачей известного технического решения являлась оптимизация разброса суббоеприпасов за счет разворота на поддоне кассет веером и с помощью расположенных в них индивидуальных пиротехнических зарядов.Thus, the objective of the known technical solution was to optimize the dispersion of submunitions by turning on a fan tray and using individual pyrotechnic charges located in them.

Внутренний объем корпуса боевой части в данной конструкции остается единым и никак не связан с внутренними полостями кассет и вопрос о взведении взрывателей суббоеприпасов наиболее безопасным газодинамическим способом не решался.The internal volume of the warhead housing in this design remains unified and has nothing to do with the internal cavities of the cartridges and the issue of cocking submunition fuses in the safest gas-dynamic way was not solved.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией корпуса КБЧ является наличие оболочки, колпака (крышки) и кассет.Common features with the design of the casing of the casing block proposed by the authors is the presence of a shell, cap (cover) and cassettes.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является конструкция корпуса КБЧ PC, разработанная в РФ (патент на изобретение №2156428 от 20.09.2000 г.)The closest in technical essence and the achieved technical result is the design of the housing of the PCB PC developed in the Russian Federation (patent for invention No. 2156428 from 09/20/2000)

Корпус КБЧ PC содержит тонкостенную оболочку, контейнер с размещенными в нем кассетами, переднюю и заднюю крышки и элементы фиксации контейнера в оболочке. В корпусе КБЧ PC на наружной оболочке выполнены как минимум три пояса жесткости; два по ее концам и третий в зоне центра тяжести корпуса, контейнер выполнен в виде катушки с жестко закрепленными на наружной поверхности центральной штанги и дисках продольными ребрами, контактирующими своими наружными кромками с внутренней поверхностью оболочки, а задняя крышка выполнена подвижной в осевом направлении регулируемой массы с отверстиями, через которые проходят элементы фиксации контейнера в оболочке.The housing of the PCB PC contains a thin-walled shell, a container with cassettes placed in it, a front and a back cover and fixing elements of the container in the shell. At least three stiffening belts are made in the housing of the PCB PC on the outer shell; two at its ends and a third in the zone of the center of gravity of the body, the container is made in the form of a coil with longitudinal ribs rigidly fixed on the outer surface of the central rod and disks in contact with their outer edges with the inner surface of the shell, and the back cover is made movable in the axial direction of an adjustable mass with holes through which the elements of fixation of the container in the shell.

Данное технические решение позволяет обеспечить достаточную жесткость и прочность корпуса, сохранение кассет от повреждения во всех условиях эксплуатации и применения, обеспечивать радиальный разброс кассет, использование его в крупногабаритных КБЧ, а также применение суббоеприпасов различного назначения с различными техническими характеристиками, в том числе и габаритно-массовыми.This technical solution allows to provide sufficient rigidity and strength of the case, to preserve the cartridges from damage in all operating and application conditions, to provide radial dispersion of the cartridges, its use in large-sized KBK, as well as the use of submunitions for various purposes with various technical characteristics, including overall massive.

Однако данное техническое решение предполагает использование суббоеприпасов, взведение взрывателей которых происходит не газодинамическим способом, а от действия других факторов (осевые, радиальные перегрузки), что снижает безопасность эксплуатации боеприпасов.However, this technical solution involves the use of submunitions, the detonation of fuses which does not occur in a gas-dynamic manner, but from the action of other factors (axial, radial overloads), which reduces the operational safety of the ammunition.

Поэтому данная конструкция может быть применена в PC, от вращения которого происходит радиальный разброс кассет с суббоеприпасами, при этом их взрыватели приводятся в боевое положение перегрузками, возникающими при вскрытии корпуса КБЧ.Therefore, this design can be applied to a PC, from the rotation of which there is a radial spread of cartridges with submunitions, while their fuses are brought into a combat position by overloads arising when the casing is opened.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата, при использовании конструкции известного корпуса КБЧ PC, принятой авторами за прототип, относится то, что она не позволяет использовать в кассете суббоеприпасы с газодинамическим взведением взрывателей.The reasons that impede the achievement of the result indicated below when using the design of the well-known PCB case adopted by the authors as a prototype include the fact that it does not allow the use of submunitions with gas-dynamic cocking of fuses in a cartridge.

Кроме того, конструкция известного корпуса кассетной боевой части не содержит механизма, позволяющего оптимизировать разброс суббоеприпасов над целью.In addition, the design of the known housing of the cluster warhead does not contain a mechanism to optimize the dispersion of submunitions over the target.

Таким образом, задачей известного технического решения являлось обеспечение повышенной прочности и жесткости при минимальной пассивной массе, а также возможность радиального разброса кассет и регулирования технических характеристик корпуса при размещении в нем суббоеприпасов различного назначения.Thus, the objective of the known technical solution was to provide increased strength and stiffness with a minimum passive mass, as well as the ability to radially disperse the cartridges and regulate the technical characteristics of the case when placing submunitions for various purposes.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией корпуса КБЧ является наличие оболочки, контейнера, выполненного в виде катушки, состоящей из центральной штанги, переднего и заднего диска, между которыми на наружной поверхности центральной штанги жестко закреплены продольные ребра, контактирующие своими наружными кромками с внутренней поверхностью оболочки, размещенных в корпусе цилиндрических кассет, передней и задней крышки, элементов фиксации контейнера в оболочке.Common features with the design of the casing block housing proposed by the authors is the presence of a shell, a container made in the form of a coil, consisting of a central rod, a front and rear disk, between which longitudinal ribs are fixed on the outer surface of the central rod, contacting their outer edges with the inner surface of the shell, housed in the housing of cylindrical cassettes, front and rear covers, elements for fixing the container in the shell.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции корпуса КБЧ вращающегося реактивного снаряда твердого топлива, обеспечивающего требуемые условия для газодинамического взведения взрывателей суббоеприпасов во всех внутренних полостях корпуса боевой части и кассет, и оптимизировать рассеивание суббоеприпасов над целью.The objective of the invention is to develop the design of the casing of the rotary propellant rocket of a solid propellant rocket, providing the required conditions for the gas-dynamic arming of submunition fuses in all internal cavities of the warhead and cartridge cases, and to optimize the dispersion of submunitions over the target.

Поставленная задача решается тем, что корпус кассетной боевой части вращающегося реактивного снаряда твердого топлива содержит оболочку, контейнер, выполненный в виде катушки, состоящей из центральной штанги, переднего и заднего диска, между которыми на наружной поверхности центральной штанги жестко закреплены продольные ребра, контактирующие своими наружными кромками с внутренней поверхностью оболочки, размещенные в корпусе цилиндрические кассеты, переднюю и заднюю крышки, элементы фиксации контейнера в оболочке. При этом в центральной зоне ребер и в местах их соединения со штангой выполнены перфорирующие окна, соединяющие внутренние радиальные полости корпуса между собой, при этом суммарная площадь перфорирующих окон составляет 0,1-0,2 общей площади ребер, а корпус кассеты состоит из обечайки, в которой равномерно выполнены диаметрально расположенные пары сквозных отверстий, и отделяющегося дна.The problem is solved in that the cassette of the warhead of a rotating rocket of a solid fuel contains a shell, a container made in the form of a coil consisting of a central rod, a front and rear disk, between which longitudinal ribs are rigidly fixed on their outer surface of the central rod and contact their outer edges with the inner surface of the shell, cylindrical cartridges placed in the housing, front and rear covers, container fixation elements in the shell. At the same time, in the central zone of the ribs and at the points of their connection with the bar, perforating windows are made connecting the internal radial cavities of the housing to each other, while the total area of the perforating windows is 0.1-0.2 of the total area of the ribs, and the cassette body consists of a shell, in which diametrically arranged pairs of through holes and a separable bottom are uniformly made.

В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции корпуса КБЧ вращающегося реактивного снаряда твердого топлива в ребрах контейнера в их центральной зоне и в местах соединения со штангой выполнены перфорирующие окна, соединяющие внутренние радиальные полости корпуса между собой, при этом суммарная площадь окон составляет 0,1-0,2 общей площади ребер, а корпус кассеты состоит из обечайки с равномерно выполненными в ней диаметрально расположенными парами сквозных отверстий и отделяющегося дна.In contrast to the prototype, in the proposed design of the casing of the casing of a rotating rocket of solid fuel in the ribs of the container in their central zone and at the points of connection with the rod, perforating windows are made connecting the inner radial cavities of the housing with each other, while the total area of the windows is 0.1-0 , 2 of the total area of the ribs, and the cassette case consists of a shell with diametrically arranged pairs of through holes and a separable bottom that are uniformly made in it.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.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.

Новое конструктивное исполнение отдельных узлов и деталей корпуса КБЧ, а также введение в его конструкцию новых узлов и деталей и их взаимное расположение приводят к получению нового технического результата по сравнению с ближайшим аналогом:The new design of the individual components and parts of the housing of the CSC, as well as the introduction of new components and parts into its design and their relative position lead to a new technical result compared to the closest analogue:

- выполнение в ребрах контейнера в их центральной зоне и в местах соединения со штангой перфорирующих окон, соединяющих внутренние радиальные полости корпуса между собой, позволяет обеспечить газодинамическую связь всех внутренних полостей корпуса КБЧ;- execution in the ribs of the container in their central zone and at the junction with the bar of perforating windows connecting the inner radial cavities of the housing with each other, allows for gas-dynamic communication of all internal cavities of the housing of the CSC;

- выполнение суммарной площади окон в пределах 0,1-0,2 от общей площади ребер - обеспечивает равномерное распределение газопороховой смеси во внутренних радиальных полостях корпуса при минимальной пассивной массе контейнера, при этом, если общая площадь окон будет менее 0,1 - возникают застойные зоны (скопление холодных газов), вследствие чего не обеспечиваются условия для взведения взрывателей суббоеприпасов, а выполнение окон площадью более 0,2 приводит к снижению прочности корпуса боевой части, что требует увеличения толщины составных элементов контейнера, а значит, увеличивает пассивную массу корпуса и уменьшает полезный объем под размещение кассет;- the implementation of the total area of the windows within 0.1-0.2 of the total area of the ribs - provides a uniform distribution of the gas-powder mixture in the inner radial cavities of the body with a minimum passive mass of the container, while if the total area of the windows is less than 0.1 - stagnant zones (accumulation of cold gases), as a result of which the conditions for cocking submunition fuses are not provided, and the implementation of windows with an area of more than 0.2 leads to a decrease in the strength of the warhead hull, which requires an increase in the thickness of the composite elements container cops, which means it increases the passive mass of the case and reduces the usable volume for the placement of cartridges;

- выполнение корпуса кассеты в виде обечайки с равномерно диаметрально расположенными парами сквозных отверстий позволяет обеспечить подвод газопороховой смеси к взрывателям суббоеприпасов и снизить аэродинамическое сопротивление кассеты при радиальном разбросе их в момент вскрытия корпуса КБЧ, тем самым увеличить радиус разброса кассет;- the execution of the cartridge case in the form of a shell with uniformly diametrically arranged pairs of through holes allows the supply of the gas-powder mixture to the fuses of submunitions and to reduce the aerodynamic drag of the cartridge when they are radially dispersed at the moment of opening the casing, thereby increasing the radius of spread of the cartridge;

- отделяющееся дно кассеты приводит к ее динамической разбаллансировке и, как следствие, к развороту кассеты вдоль поперечной оси в момент выброса элементов, обеспечивая оптимальное их рассеивание над целью.- the detachable bottom of the cartridge leads to its dynamic unbalancing and, as a result, to the rotation of the cartridge along the transverse axis at the time of ejection of the elements, ensuring their optimal dispersion over the target.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный и на фиг.2 - поперечный разрезы корпуса.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal and figure 2 is a transverse section of the housing.

Корпус КБЧ состоит из оболочки 1, контейнера 2 с кассетами 3, передней 4 и задней 5 крышек.The housing of the KBCH consists of a shell 1, a container 2 with cartridges 3, front 4 and rear 5 covers.

Контейнер фиксируется в оболочке элементом фиксации 6. Контейнер выполнен в виде катушки и содержит центральную штангу 7, передний 8 и задний 9 диски, между которыми жестко закреплены ребра жесткости 10.The container is fixed in the shell by the fixing element 6. The container is made in the form of a coil and contains a central rod 7, front 8 and rear 9 disks, between which stiffeners 10 are rigidly fixed.

На ребрах жесткости в их центральной зоне и в местах соединения со штангой выполнены перфорирующие окна Б, В.Perforating windows B, C are made on stiffeners in their central zone and at the points of connection with the bar.

Корпус кассеты состоит из обечайки 11 и отделяющегося дна 12, а на обечайке выполнены сквозные отверстия Г.The cassette case consists of a shell 11 and a detachable bottom 12, and through holes G. are made on the shell.

Корпус КБЧ в составе вращающегося реактивного снаряда на твердом топливе работает следующим образом.The housing of the EBC as part of a rotating solid-propellant rocket works as follows.

После старта твердотопливный PC раскручивается с большим радиальным ускорением. При достижении PC заданной точки траектории происходит вскрытие КБЧ, при этом внутренняя полость корпуса заполняется газопороховой смесью, которая за счет наличия на ребрах контейнера перфорирующих окон равномерно распределяется по всем его полостям, а через отверстия в обечайке кассет проникает в их внутреннюю полость и взводит взрыватели суббоеприпасов.After starting, the solid fuel PC spins up with great radial acceleration. When the PC reaches the set point of the trajectory, the CBF is opened, while the internal cavity of the case is filled with a gas-powder mixture, which, due to the presence of perforating windows on the edges of the container, is evenly distributed over all its cavities, and through the holes in the shell of the cassettes penetrates their internal cavity and cocking submunition fuses .

После отстрела контейнера из оболочки кассеты под действием радиальных сил вращения разбрасываются вокруг него.After the container is shot from the cassette shell under the action of radial forces of rotation, they are scattered around it.

Наличие на обечайке равномерно диаметрально расположенных пар сквозных отверстий позволяет снизить аэродинамическое сопротивление кассет и обеспечить практически их параллельный полет относительно продольной оси снаряда и тем самым увеличить радиус их разброса.The presence on the shell of evenly diametrically arranged pairs of through holes allows to reduce the aerodynamic drag of the cartridges and to ensure almost parallel flight relative to the longitudinal axis of the projectile and thereby increase the radius of their dispersion.

После отстрела отделяющегося дна кассеты нарушается ее динамическое равновесие и кассета начинает разворачиваться вдоль поперечной оси, при этом происходит веерный выброс суббоеприпасов.After the detachment of the detached bottom of the cassette is fired, its dynamic balance is disturbed and the cassette begins to unfold along the transverse axis, while a submunition is fanning out.

Наличие в ребрах контейнера в их центральной зоне и в местах соединения со штангой перфорирующих окон, суммарная площадь которых составляет 0,1-0,2 общей площади ребер, позволяет исключить застойные зоны газопороховой смеси при срабатывании зарядов дымного ружейного пороха и обеспечить требуемые условия для газодинамического взведения взрывателей суббоеприпасов во всех внутренних полостях корпуса боевой части.The presence in the ribs of the container in their central zone and at the points of connection with the bar of perforating windows, the total area of which is 0.1-0.2 of the total area of the ribs, eliminates the stagnant zones of the gas-powder mixture when the charges of the smoke gun powder are activated and the required conditions for gas-dynamic cocking of submunition fuses in all internal cavities of the warhead hull.

Выполнение корпуса кассеты в виде обечайки с отделяющимся дном, а в обечайке равномерно диаметрально расположенных пар сквозных отверстий обеспечивает подвод газопороховой смеси к взрывателям суббоеприпасов и создает аэродинамическое качество кассеты, которое позволяет оптимально рассеивать суббоеприпасы над целью.The casing of the cassette in the form of a shell with a separable bottom, and in the casing of evenly diametrically arranged pairs of through holes, provides the supply of the gas-powder mixture to the submunition fuses and creates the aerodynamic quality of the cartridge, which allows optimal dispersion of submunitions over the target.

Таким образом, все перечисленные конструктивные особенности заявляемой конструкции корпуса КБЧ позволяют обеспечить требуемые условия для газодинамического взведения взрывателей суббоеприпасов во всех внутренних полостях корпуса и оптимизировать рассеивание суббоеприпасов над целью.Thus, all of the above structural features of the claimed design of the casing of the CSC allow to provide the required conditions for gas-dynamic cocking of fuses of submunitions in all internal cavities of the casing and to optimize the dispersion of submunitions above the target.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов, выполненных в соответствии с предлагаемым изобретением.The specified positive effect is confirmed by testing prototypes made in accordance with the invention.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания с положительными результатами и готовится серийное производство.Currently, design documentation has been developed, state tests have been carried out with positive results, and mass production is being prepared.

Claims (1)

Корпус кассетной боевой части вращающегося реактивного снаряда твердого топлива, содержащий оболочку, контейнер, выполненный в виде катушки, состоящей из центральной штанги, переднего и заднего дисков, между которыми на наружной поверхности центральной штанги жестко закреплены продольные ребра, контактирующие своими наружными кромками с внутренней поверхностью оболочки, размещенные в корпусе цилиндрические кассеты, переднюю и заднюю крышки, элементы фиксации контейнера в оболочке, отличающийся тем, что в центральной зоне ребер и в местах их соединения со штангой выполнены перфорирующие окна, соединяющие внутренние радиальные полости корпуса между собой, при этом суммарная площадь перфорирующих окон составляет 0,1-0,2 общей площади ребер, а корпус кассеты состоит из обечайки, в которой равномерно выполнены диаметрально расположенные пары сквозных отверстий, и отделяющегося дна.The cassette warhead housing of a rotating solid fuel rocket containing a shell, a container made in the form of a coil consisting of a central rod, front and rear disks, between which longitudinal ribs are fixed on the outer surface of the central rod, contacting their outer edges with the inner surface of the shell cylindrical cartridges placed in the housing, front and rear covers, container fixation elements in the shell, characterized in that in the central zone of the ribs and in the The perforation windows connecting the internal radial cavities of the casing are interconnected, the total area of the perforating windows is 0.1-0.2 of the total area of the ribs, and the cassette casing consists of a shell in which diametrically arranged pairs of through holes are made. holes, and separable bottom.

Images