RU2662719C1 - Прямоточный кинетический снаряд - Google Patents
Прямоточный кинетический снаряд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662719C1 RU2662719C1 RU2017132873A RU2017132873A RU2662719C1 RU 2662719 C1 RU2662719 C1 RU 2662719C1 RU 2017132873 A RU2017132873 A RU 2017132873A RU 2017132873 A RU2017132873 A RU 2017132873A RU 2662719 C1 RU2662719 C1 RU 2662719C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- projectile
- flight
- section
- increase
- cross
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству и применению боеприпасов и может быть использовано в любом огнестрельном оружии (стрелковом, артиллерийском), в электромагнитных ускорителях, а также для подводного применения. Технической задачей предлагаемого прямоточного кинетического снаряда является увеличение дальности и устойчивости полета снаряда путем уменьшения его аэродинамического сопротивления и увеличения реактивной силы, упрощение его конструкции и технологии изготовления. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, который снаружи имеет бочкообразную (овальную) форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие, отличающееся тем, что оно имеет два критических сечения 1 и 3, между которыми находится сечение 2 с наибольшим расширением. Входное критическое сечение 1 меньше выходного критического сечения 3. Комбинация сечений 4, 1, 2, 3, 5 образуют два встречных сопла Ловаля. Устройство работает следующим образом. При полете снаряда или пули на пассивном участке траектории в области сечения 2 возникает разряжение, стремящееся к вакууму. Такое разряжение возникает вследствие выдува (инжектирования) протекающим потоком среды (воздуха) через центральную часть канала. Летящий снаряд при наличии вакуумированной полости работает как всасывающая турбина, а нарезы 6 в головной части, обеспечивающие ее вращение, как крыльчатка, что обеспечивает приращение скорости потока среды. При таком внутреннем профиле сквозного отверстия энергия входного потока используется для его саморазгона, чем обеспечивается усиление реактивной силы и соответственно увеличение дальности полета. Стабилизация снаряда в полете может осуществляться вращением. При этом снаряд может иметь готовые нарезы 6 в головной части корпуса. Дополнительная устойчивость в полете также обеспечивается взаимодействием снаряда со сквозным потоком в двух разнесенных точках в пространстве (критические сечения 1 и 3). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к производству и применению боеприпасов, и может быть использовано в любом огнестрельном оружии (стрелковом, артиллерийском и т.п.), в электромагнитных ускорителях, а также для подводного применения.
Известно [1], что для увеличения дальности полета снаряда при ограниченной мощности метательного заряда необходимо снижать аэродинамическое сопротивление среды. В научной и технической литературе широко освещены проблемы преодоления сил сопротивления, улучшения аэродинамических характеристик движущихся тел в окружающей среде. Одной из составляющих сил сопротивления воздействующих на подвижный объект является донное сопротивление. Донное сопротивление возникает из-за того, что при полете снаряда, пули, ракеты и т.п. на пассивном участке траектории в донной части возникает разряжение, стремящееся к вакууму. Такое разряжение возникает вследствие выдува (инжектирования) обтекающим потоком среды из донной части, что приводит к завихрению потока и к увеличению силы сопротивления. При дозвуковых скоростях пули, снаряда донное сопротивление может достигать 90% общего сопротивления. Для снижения донного сопротивления используется либо сужение хвостовой части подвижного объекта, то есть уменьшение площади днища, либо установка в хвостовой части подвижного объекта газового генератора.
Известней патент RU 2527250, опубликованный 27.08.2014 года [2], на «способ уменьшения донного сопротивления и отсоса пограничного слоя подвижных, например, метаемых, тел в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заостренной носовой частью и тело в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заостренной носовой частью» включающее по меньшей мере, один канал, связывающий боковую поверхность и донную часть двигающегося тела. Уменьшение донного сопротивления тела в форме снаряда или пули обеспечивается за счет отсоса среды, в том числе пограничного слоя, с боковой поверхности данного тела в его донную часть через упомянутый канал. Однако известное устройство не устраняет причину возникновения донного сопротивления, усложняет конструкцию и технологию изготовления снаряда (пули), а также может привести к снижению ее устойчивости полета.
Наиболее близким к изобретению по конструкции является патент RU 2497065, опубликованный 27.10.2013 года [3], на «метательное тело и пыж» включающее корпус, который снаружи имеет цилиндрическую или бочкообразную форму, а внутри имеет сквозное отверстие в виде сопла Лаваля, состоящего из конфузора и диффузора. Такое тело имеет малое аэродинамическое сопротивление формы, снаружи тело обтекается по касательной (для цилиндра) или очень плавно (для «бочки»), а внутри тела сначала происходит адиабатическое сжатие в конфузоре, а затем - расширение в диффузоре, что почти не сопровождается потерей энергии потока. Для устойчивости полета предлагается использовать складные стабилизаторы. К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата, при использовании известного устройства относится недостаточное снижение лобового сопротивления и низкая устойчивость в полете.
Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение дальности и устойчивости полета снаряда путем уменьшения его аэродинамического сопротивления и увеличения реактивной силы, упрощение его конструкции и технологии изготовления.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус который снаружи имеет бочкообразную (овальную) форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие, отличающееся тем, что оно имеет два критических сечения 1 и 3 между которыми находится сечение 2 с наибольшим расширением. Входное критическое сечение 1 меньше выходного критического сечения 3. Комбинация сечений 4, 1, 2, 3, 5 образуют два встречных сопла Ловаля. Устройство работает следующим образом. При полете снаряда на пассивном участке траектории в области сечения 2 возникает разряжение, стремящееся к вакууму. Такое разряжение возникает вследствие выдува (инжектирования) протекающим потоком среды (воздуха) через центральную часть канала. Летящий снаряд при наличии вакуумированной полости работает как всасывающая турбина, а нарезы 6 в головной части, обеспечивающие ее вращение, как крыльчатка, что обеспечивает приращение скорости потока среды. При таком внутреннем профиле сквозного отверстия энергия входного потока используется для его саморазгона, чем обеспечивается усиление реактивной силы и соответственно увеличение дальности полета. Количество таких профилированных участков может быть несколько.
Предложенное изобретение поясняется чертежами:
Фиг. 1 - схема, поясняющая устройство прямоточного кинетического снаряда.
Фиг. 2 - схема, поясняющая механизм образования вакуумированной полости и эффект саморазгона входного потока.
На Фиг. 2 показаны результаты распределения числа Маха в среде Flow vision при полете пули со скоростью 990 м/с.
Из Фиг. 2 видно, что перед пулей и в области максимального сечения 2 располагаются области пониженных давлений (обозначенные синим цветом), а критическими сечениями 1 и 3 располагаются области повышенных давлений (обозначенные красным цветом).
Стабилизация снаряда в полете может осуществляться вращением. При этом снаряд может иметь готовые нарезы 6 в головной части корпуса. Дополнительная устойчивость в полете также обеспечивается взаимодействием снаряда со сквозным потоком в двух разнесенных точках в пространстве (критические сечения 1 и 3).
Центр тяжести снаряда приближен к головной части и располагается не дальше 1/3 длины снаряда от его передней кромки. Для воздушной среды длина снаряда составляет 2,5-4 его калибра, а для водной среды - от 3 до 10 калибров.
Материалом для снаряда может быть металл или керамика для огнестрельного оружия и/или пластик для электромагнитного ускорителя.
Чтобы при выстреле огнестрельным оружием пороховые газы не выходили через сквозное отверстие, оно в это время должно быть закрыто пыжом с тыльной стороны. Пыж может быть в виде шайбы, плоской или с утолщением в центре и другой формы [3].
При использовании электромагнитных ускорителей прямоточный кинетический снаряд может быть насажен на центральную направляющую коаксиальной разгонной системы, а в качестве пыжа использована разгоняющаяся плазма.
Снаряд может быть изготовлен в безгильзовом исполненении путем размещения пороха внутри профилированной полости и установки сгораемого пыжа после входного критического сечения, а инициирование выстрела осуществляется с помощью электроподжига.
Преимущества предлагаемого изобретения следующие: увеличивается дальность и устойчивость полета снаряда, расширяются возможности использования безгильзовых патронов как при стрельбе из гладкоствольного, так и нарезного оружия; упрощается технология изготовления патронов, экономятся средства и сырье, уменьшается загрязнение окружающей среды.
Заявленное техническое решение можно реализовать в промышленном производстве на предприятиях оборонно-промышленного комплекса посредством использования известных стандартных технических устройств и оборудования. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. С.Г. Губин, С.А. Горовой. Баллистика. Электронное учебное пособие. - 562 с.
2. Патент РФ RU 2527250, МПК B64C 23/00 F42B 10/34, F42B 10/32. Приоритет от 18.09.2012. Опубликован 27.08.2014 года. Описание патента.
3. Патент РФ RU 2497065, МПК F42B 10/34. Приоритет от 22.11.2011. Опубликован 27.10.2013 года. Описание патента.
Claims (2)
1. Прямоточный кинетический снаряд, содержащий корпус, который снаружи имеет бочкообразную форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие, отличающееся тем, что сквозное отверстие имеет два критических сечения, входное из которых имеет сечение меньше выходного, между которыми находится сечение с наибольшим расширением.
2. Прямоточный кинетический снаряд по п. 1, отличающийся тем, что в головной части корпуса между входным сечением и первым критическим сечением сделаны нарезы, обеспечивающие вращательное движение снаряда в полете.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017132873A RU2662719C1 (ru) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | Прямоточный кинетический снаряд |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017132873A RU2662719C1 (ru) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | Прямоточный кинетический снаряд |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2662719C1 true RU2662719C1 (ru) | 2018-07-27 |
Family
ID=62981803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017132873A RU2662719C1 (ru) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | Прямоточный кинетический снаряд |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2662719C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798116C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2023-06-15 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" | Ракетная часть вращающегося реактивного снаряда, запускаемого из гладкоствольной трубчатой направляющей |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2291375C1 (ru) * | 2005-07-08 | 2007-01-10 | Закрытое акционерное общество "Энергетика" | Кинетический артиллерийский снаряд |
RU2497065C2 (ru) * | 2011-11-22 | 2013-10-27 | Николай Евгеньевич Староверов | Метательное тело и пыж (варианты) |
RU2527250C2 (ru) * | 2012-09-18 | 2014-08-27 | Алексей Валентинович Ильин | Способ уменьшения донного сопротивления и отсоса пограничного слоя подвижных, например, метаемых, тел в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заострённой носовой частью и тело в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заострённой носовой частью |
US20170131071A1 (en) * | 2015-04-21 | 2017-05-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optimized subsonic projectiles and related methods |
US9921040B2 (en) * | 2012-05-22 | 2018-03-20 | Darren Rubin | Longitudinally sectioned firearms projectiles |
-
2017
- 2017-09-20 RU RU2017132873A patent/RU2662719C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2291375C1 (ru) * | 2005-07-08 | 2007-01-10 | Закрытое акционерное общество "Энергетика" | Кинетический артиллерийский снаряд |
RU2497065C2 (ru) * | 2011-11-22 | 2013-10-27 | Николай Евгеньевич Староверов | Метательное тело и пыж (варианты) |
US9921040B2 (en) * | 2012-05-22 | 2018-03-20 | Darren Rubin | Longitudinally sectioned firearms projectiles |
RU2527250C2 (ru) * | 2012-09-18 | 2014-08-27 | Алексей Валентинович Ильин | Способ уменьшения донного сопротивления и отсоса пограничного слоя подвижных, например, метаемых, тел в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заострённой носовой частью и тело в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заострённой носовой частью |
US20170131071A1 (en) * | 2015-04-21 | 2017-05-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optimized subsonic projectiles and related methods |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2798116C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2023-06-15 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева" | Ракетная часть вращающегося реактивного снаряда, запускаемого из гладкоствольной трубчатой направляющей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7938067B2 (en) | Reduced firing signature weapon cartridge | |
US9851186B2 (en) | High spin projectile apparatus for smooth bore barrels | |
US4539911A (en) | Projectile | |
US20190368836A1 (en) | Weapon system consisting of multi-segment barrel and fluid-driven spinning projectile, and method | |
US2946261A (en) | Peripheral nozzle spinner rocket | |
RU2674407C1 (ru) | Прямоточный реактивный снаряд | |
US8844443B2 (en) | Spin or aerodynamically stabilized ammunition | |
RU2662719C1 (ru) | Прямоточный кинетический снаряд | |
CN101113882A (zh) | 一种降低弹体激波阻力的弹体结构及方法 | |
RU2527250C2 (ru) | Способ уменьшения донного сопротивления и отсоса пограничного слоя подвижных, например, метаемых, тел в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заострённой носовой частью и тело в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заострённой носовой частью | |
US5363766A (en) | Remjet powered, armor piercing, high explosive projectile | |
KR101609507B1 (ko) | 사거리 연장형 램제트 추진탄 | |
RU146085U1 (ru) | Травматический патрон для оружия самообороны | |
RU138948U1 (ru) | Боеприпас "смерч" для огнестрельного оружия | |
US11655055B2 (en) | System and method for aerodynamic drag reduction in airborne systems and vehicles | |
RU2522687C2 (ru) | Способ создания дополнительной реактивной струи и снижения волнового сопротивления для подвижного, например, метаемого, тела в форме снаряда с преимущественно оживальной или заострённой носовой частью и тело в форме снаряда с преимущественно оживальной или заострённой носовой частью | |
RU89688U1 (ru) | Спортивный и охотничий патрон с эжекторной пулей | |
RU210264U1 (ru) | Подкалиберная пуля | |
RU2751311C1 (ru) | Способ увеличения дальности полета активно-реактивного снаряда и активно-реактивный снаряд с моноблочной комбинированной двигательной установкой (варианты) | |
RU2538645C1 (ru) | Способ расширения зоны применимости бикалиберной ракеты и бикалиберная ракета, реализующая способ | |
RU2108537C1 (ru) | Противотанковая ракета кинетического действия | |
RU44814U1 (ru) | Вращающийся реактивный снаряд | |
RU2785835C1 (ru) | Способ увеличения дальности полёта артиллерийского снаряда с ракетно-прямоточным двигателем и реализующий его артиллерийский снаряд (варианты) | |
RU2669233C2 (ru) | Способ и устройство для придания вращения поражающему элементу | |
CN207280305U (zh) | 可变弹道弹头 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190921 |