RU2777720C2 - Bullet with reactive launched cartridge - Google Patents
Bullet with reactive launched cartridge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777720C2 RU2777720C2 RU2020139531A RU2020139531A RU2777720C2 RU 2777720 C2 RU2777720 C2 RU 2777720C2 RU 2020139531 A RU2020139531 A RU 2020139531A RU 2020139531 A RU2020139531 A RU 2020139531A RU 2777720 C2 RU2777720 C2 RU 2777720C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cartridge
- bullet
- reactive
- expelling
- accelerating
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 3
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 abstract 1
- 244000043158 Lens esculenta Species 0.000 abstract 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 12
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000002760 rocket fuel Substances 0.000 description 7
- 230000003044 adaptive Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- XGNZNBRDPPLKTC-UHFFFAOYSA-N Aluminium diboride Chemical compound [Al]1B=B1 XGNZNBRDPPLKTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 2
- 229920002530 poly[4-(4-benzoylphenoxy)phenol] polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 241000731961 Juncaceae Species 0.000 description 1
- 241000196435 Prunus domestica subsp. insititia Species 0.000 description 1
- 230000001154 acute Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZUHMJWVSIAWPE-UHFFFAOYSA-N aluminum;1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12-dodecaboracyclododecahexaene Chemical compound [Al].B1=BB=BB=BB=BB=BB=B1 PZUHMJWVSIAWPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области огнестрельного оружия, в частности, к боеприпасам с использованием реактивной тяги.The invention relates to the field of firearms, in particular to ammunition using jet propulsion.
Известен Патрон с реактивной пулей (патент RU №2 372 581 С1, опублик. 10.11.2009 Бюл. №31) включающий гильзу с капсюлем и пулю имеющую сопло с внутренней полостью, в которой находится метательный заряд, состоящий из нескольких частей, имеющих различную скорость горения, размещенных последовательно, вдоль оси симметрии пули. Данная пуля имеет внутреннюю полость, в которой находится метательный заряд, и отверстие в виде сопла. Недостатком данной пули является то, что при выгорании частей метательного заряда, при таком варианте их размещения, хвостовая часть пули становится легче, значительно смещается центр масс пули, что приводит к ухудшению ее баллистики, снижению кучности стрельбы.Known Cartridge with a jet bullet (patent RU No. 2 372 581 C1, published on November 10, 2009 Bull. No. 31) including a cartridge case with a primer and a bullet having a nozzle with an internal cavity in which there is a propellant charge, consisting of several parts having different speeds combustion, placed sequentially along the axis of symmetry of the bullet. This bullet has an internal cavity in which the propellant is located, and a hole in the form of a nozzle. The disadvantage of this bullet is that when parts of the propellant charge burn out, with this variant of their placement, the tail of the bullet becomes lighter, the center of mass of the bullet is significantly shifted, which leads to a deterioration in its ballistics, a decrease in the accuracy of fire.
Также, известен управляемый активно-реактивный снаряд с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, запускаемым при воспламенении топлива пороховыми газами, образующимися при выстреле, разработанный компанией Nammo, имеющий подвижные рули управления в его передней части и неподвижные стабилизаторы в его задней части.Also known is a guided active-rocket projectile with a ramjet engine, launched when the fuel is ignited by powder gases generated during firing, developed by Nammo, having movable control rudders in its front part and fixed stabilizers in its rear part.
(The biggest invention since the jet engine [электронный ресурс]. - URL: https://www.mynewsdesk.com/no/nammo/new/the-biggest-invention-since-the-jet-engine-384591(The biggest invention since the jet engine [electronic resource]. - URL: https://www.mynewsdesk.com/no/nammo/new/the-biggest-invention-since-the-jet-engine-384591
(дата обращения 17.03.2020)). Недостатком является дополнительное аэродинамическое сопротивление от выступающих аэродинамических поверхностей - рулей и стабилизаторов, а также то, что конструкция двигателя данного снаряда обуславливает, что на малых высотах он будет работать с перерасширением, а на больших высотах - с недорасширением реактивной струи, с образованием скачков уплотнения (на малых высотах), или разрежения (на больших высотах) в области диффузора сопла Лаваля, в результате чего данное сопло будет работать не оптимально.(Date of access 03/17/2020)). The disadvantage is additional aerodynamic drag from protruding aerodynamic surfaces - rudders and stabilizers, as well as the fact that the design of the engine of this projectile determines that at low altitudes it will work with overexpansion, and at high altitudes - with underexpansion of the jet stream, with the formation of shock waves ( at low altitudes), or rarefaction (at high altitudes) in the diffuser area of the Laval nozzle, as a result of which this nozzle will not work optimally.
Известен корректируемый артиллерийский боеприпас «Краснополь», имеющий реактивный двигатель, или донный газогенератор, а также аэродинамические рули, в частности, состоящий на вооружении самоходной гаубицы "Коалиция-СВ", с безгильзовым модульным заряжанием, у которой применяется микроволновое воспламенение метательного заряда. (Двуствольная самоходная артиллерийская установка (гаубица) 2С36 "Коалиция-СВ" [электронный ресурс]. - URL: https://vpk.name/library/f/2c36-koaliciya-sv.html (дата обращения 13.03.2020)).Known corrective artillery ammunition "Krasnopol", having a jet engine, or a bottom gas generator, as well as aerodynamic rudders, in particular, armed with a self-propelled howitzer "Coalition-SV", with caseless modular loading, which uses microwave ignition propellant charge. (Double-barreled self-propelled artillery mount (howitzer) 2S36 "Coalition-SV" [electronic resource]. - URL: https://vpk.name/library/f/2c36-koaliciya-sv.html (accessed 13.03.2020)).
Недостатки. У артиллерийского боеприпаса «Краснополь», как уже и у рассмотренного выше активно-реактивного снаряда, выступающие аэродинамические поверхности - рули, создают дополнительное аэродинамическое сопротивление, что снижает эффективную дальность стрельбы, а установка газогенератора (или реактивного двигателя) уменьшает полезную нагрузку снаряда - вес боевой части.Flaws. In the Krasnopol artillery ammunition, as already in the active-rocket projectile discussed above, protruding aerodynamic surfaces - rudders, create additional aerodynamic resistance, which reduces the effective firing range, and the installation of a gas generator (or jet engine) reduces the payload of the projectile - combat weight parts.
Известен проект BLAM (Barrel Launched Adaptive Munition), по разработке универсальной насадки для головной части пуль и снарядов - системы самонаведения, в которой привод управляемой аэродинамической поверхности, представляющий собой пьезокерамические стержни, расположенные по окружности под острым углом к оси симметрии снаряда, детектор цели, находятся внутри головной части пули (снаряда).The BLAM (Barrel Launched Adaptive Munition) project is known for the development of a universal nozzle for the head of bullets and projectiles - a homing system in which the drive of a controlled aerodynamic surface, which is piezoceramic rods located around a circle at an acute angle to the axis of symmetry of the projectile, a target detector, located inside the head of the bullet (projectile).
(Barrett, Ron. (2011). Adaptive Fight Control Actuators and Mechanisms for Missiles, Munitions and Uninhabited Aerial Vehicles (UAVs). 10.5772/13796. [электронный ресурс]. - URL: https://www.researchgate.net/figure/Barrel-Launched-Adaptive-Munition-BLAM-Configuration-2311-Setback-Accelerations_fig5_221911988 (дата обращения 17.03.2020)). Недостатки. Снаряд разгоняется лишь в канале ствола, как приводится в вышеуказанном патенте RU №2 372 581 С1, такой принцип разгона дает КПД не более 30% от всей использованной энергии заряда, при этом, пьезокерамические стержни подвергаются резким критическим пиковым нагрузкам, отчего они могут повреждаться, что может повлиять на управляемость снаряда.(Barrett, Ron. (2011). Adaptive Fight Control Actuators and Mechanisms for Missiles, Munitions and Uninhabited Aerial Vehicles (UAVs). 10.5772/13796. [electronic resource]. - URL: https://www.researchgate.net/figure /Barrel-Launched-Adaptive-Munition-BLAM-Configuration-2311-Setback-Accelerations_fig5_221911988 (Accessed 03/17/2020)). Flaws. The projectile accelerates only in the bore, as given in the above patent RU No. 2 372 581 C1, this acceleration principle gives an efficiency of no more than 30% of the total charge energy used, while the piezoceramic rods are subjected to sharp critical peak loads, which can cause them to be damaged, which can affect the controllability of the projectile.
Задачей настоящего изобретения является создание гиперзвуковой пули (снаряда) с реактивной разгонной гильзой, превосходящей по тактико-техническим характеристикам вышеуказанные аналоги. В частности: повышение дальности полета пули (снаряда) за счет уменьшения аэродинамического сопротивления и инженерно-технических решений, направленных на оптимизацию работы сопла Лаваля. Также, решение задачи уменьшения стоимости боеприпаса при использовании более дешевых, по сравнению с применяемыми у аналогов, материалов.The objective of the present invention is to create a hypersonic bullet (projectile) with a reactive accelerating cartridge case, superior in terms of performance characteristics to the above analogues. In particular: increasing the flight range of a bullet (projectile) by reducing aerodynamic drag and engineering solutions aimed at optimizing the operation of the Laval nozzle. Also, the solution to the problem of reducing the cost of ammunition when using cheaper materials compared to those used by analogues.
Сущность изобретения. Гиперзвуковая пуля (снаряд) 2 соединяющаяся посредством вышибного патрона с реактивной разгонной гильзой, по оси симметрии которой проходит стержень 11, на котором находятся последовательно нанизанные друг на друга топливные шашки 12, прессованные в виде трубок, с последовательно изменяющимся диаметром, фиксируемые аэродинамически профилированным опорным элементом 8, установленном на вышеуказанном стержне 11, проходящим далее сквозь сопло Лаваля 9, в области диффузора которого на стержне 11 имеется конструктивный элемент удобообтекаемой формы 10. При сгорании крайнего слоя ракетного топлива в верхней части реактивной разгонной гильзы освобождаются отверстия, переводящие режим работы ее двигателя из ракетного в воздушно-реактивный. Топливные шашки 12, помимо диаметра, могут отличаться друг от друга тем, что выполнены из компонентов с различной скоростью горения. Между внутренней поверхностью корпуса реактивной разгонной гильзы 1 и топливными шашками 12 может иметься зазор, в который засыпается заряд пороха, фиксируемый поперечными легкосгораемыми перегородками 7. Средством воспламенения 6 вышибного заряда 5 в вышибном может быть пиротехнический замедлитель; механическая дистанционная трубка; электровоспламенитель или электродетонатор, питаемый от теплового химического источника тока, или от термоэлектрической генераторной батареи. Нижняя часть вышибного патрона может иметь конусовидную форму. В вышибном патроне может иметься приводимый в движение вышибным зарядом 5 поршень 4, верхняя часть которого отвечает по форме хвостовой части пули (снаряда) 2. Пуле (снаряду) 2 может быть придана форма волнолета. Внутренние поверхности топливных шашек 12, прессованные в виде трубок, могут быть покрыты порошками металлов, или горючими составами на их основе. Конструктивный элемент удобообтекаемой формы 10, установленный на стержне 11 в области диффузора сопла Лаваля 9, может иметь на поверхности винтообразные нарезы или винтообразные лопасти. Корпус реактивной разгонной гильзы 1 и сопло Лаваля 9, в ее нижней части, могут быть изготовлены из термостойких диэлектриков. Сопло Лаваля 9 реактивной разгонной гильзы может быть изготовлено из металлокерамических материалов. Инициация ракетного топлива может производится его воспламенением расположенными по окружности внутренней поверхности корпуса реактивной разгонной гильзы 1 электровоспламенителями, или электродетонаторами, присоединенными к контактным элементам на внешней поверхности корпуса реактивной гильзы 1; воспламенением пороховыми газами, образующимися при выстреле; микроволновым излучением. Гильза вышибного патрона может быть выполнена в верхней части в виде аэродинамически профилированных лепестков (крапанов) 3, охватывающих пулю (снаряд) 2, при этом, данные лепестки 3, в месте максимального перегиба боковых поверхностей, опираются на внутреннюю поверхность корпуса реактивной разгонной гильзы 1. Стержень 11, проходящий по оси симметрии реактивной разгонной гильзы, может верхним концом фиксироваться в донной части вышибного патрона. Данная пуля (снаряд) 2 может иметь расположенный внутри привод управляемой аэродинамической поверхности и детектор цели (Barrel-Launched Adaptive Munition (BLAM)). Изобретение поясняется чертежами.The essence of the invention. A hypersonic bullet (projectile) 2 connected by means of an expelling cartridge with a reactive booster sleeve, along the axis of symmetry of which a
На фиг. 1 показан продольный разрез гиперзвуковой пули (снаряда) с реактивной отстреливаемой гильзой;In FIG. 1 shows a longitudinal section of a hypersonic bullet (projectile) with a jet fired cartridge case;
На фиг. 2 показан поперечный разрез А-А на фиг. 1 гиперзвуковой пули (снаряда) с реактивной отстреливаемой гильзой,In FIG. 2 shows a cross section A-A in FIG. 1 hypersonic bullet (projectile) with a reactive fired cartridge case,
где: 1 корпус реактивной разгонной гильзы;where: 1 jet accelerating sleeve body;
2 пуля (снаряд);2 bullet (projectile);
3 аэродинамически профилированные лепестки (крапаны) гильзы вышибного патрона, охватывающие пулю (снаряд);3 aerodynamically profiled petals (prongs) of the expelling cartridge case, covering the bullet (projectile);
4 поршень вышибного патрона;4 expelling cartridge piston;
5 вышибной заряд;5 expelling charge;
6 средство воспламенения (инициации) вышибного заряда в вышибном патроне;6 means of ignition (initiation) of the expelling charge in the expelling cartridge;
7 поперечные легкосгораемые перегородки;7 transverse combustible partitions;
8 аэродинамически профилированный опорный элемент;8 aerodynamically profiled support element;
9 сопло Лаваля;9 Laval nozzle;
10 конструктивный элемент удобообтекаемой формы;10 a structural element with a streamlined shape;
11 стержень проходящий по оси симметрии реактивной разгонной гильзы;11 rod passing along the axis of symmetry of the reactive accelerating sleeve;
12 топливные шашки.12 fuel checkers.
Согласно изобретению (фиг. 1-2), гиперзвуковая пуля (снаряд) 2 соединяется с реактивной разгонной гильзой посредством вышибного патрона, от которой отделяется после выработки ею ракетного топлива, приводящей к прекращению работы ракетного двигателя. По достижении конца разгонного участка полета, срабатывает вышибной патрон, заряд 5 которого инициируется средством воспламенения 6: пиротехническим замедлителем; механической дистанционной трубкой; электровоспламенителем или электродетонатором, питаемым от теплового химического источника тока, или от термоэлектрической генераторной батареи. Данная батарея находится в центре донной части вышибного патрона и ее нагрев осуществляется лишь тогда, когда выгорят крайние слои ракетного топлива, представляющие собой нанизанные друг на друга топливные шашки 12, прессованные в виде трубок, с последовательно изменяющимся диаметром. Данная сборка топливных шашек 12 находится на стержне 11, проходящем по оси симметрии реактивной разгонной гильзы, в нижней части фиксируемые поперечным аэродинамически профилированным (ромбовидным, или чечевицеобразным, в поперечном сечении) опорным элементом 8 в виде крестовины, упирающейся концами на внутренние стенки корпуса реактивной разгонной гильзы 1. Данная крестовина устанавливается на вышеуказанном стержне 11 перед конфузором сопла Лаваля 9, верхняя же часть стержня 11 может быть зафиксирована у дна вышибного патрона, что позволяет обеспечить жесткость конструкции, которую можно повысить, если гильзу вышибного патрона в верхней части выполнить в виде аэродинамически профилированных (ромбовидных, или чечевицеобразных, в поперечном сечении) лепестков (крапанов) 3, охватывающих пулю (снаряд) 2, при этом, данные лепестки 3, в месте максимального перегиба боковых поверхностей, должны опираться на внутреннюю поверхность корпуса реактивной разгонной гильзы 1.According to the invention (Fig. 1-2), a hypersonic bullet (projectile) 2 is connected to a reactive accelerating cartridge case by means of an expelling cartridge, from which it is separated after it has run out of rocket fuel, leading to the termination of the rocket engine. Upon reaching the end of the accelerating section of the flight, the expelling cartridge is activated, the
Такое решение позволяет создать конструкцию твердотопливного прямоточного воздушно-реактивного двигателя с осесимметричным входным устройством, где функцию центрального тела будут выполнять пуля (снаряд) 2, находящаяся в вышибном патроне и расположенная ниже сборка топливных шашек 12, установленная на стержне 11, а входное устройство формируется головной частью пули (снаряда) 2 и стенками корпуса реактивной разгонной гильзы 1. Для обеспечения надежной обтюрации в канале ствола, а также для вывода прямоточного воздушно-реактивного двигателя на рабочую мощность, необходим предварительный разгон реактивной разгонной гильзы в режиме ракетного двигателя. С этой целью предусмотрено, что, отверстия, переводящие режим работы двигателя реактивной разгонной гильзы из ракетного в воздушно-реактивный, освобождаются лишь при сгорании крайнего слоя ракетного топлива. Также, предлагается использовать для изготовления топливных шашек 12, последовательно нанизанных друг на друга, компонентов имеющих различную скорость горения. В качестве твердотопливного ускорителя, при запуске реактивной разгонной гильзы в режиме ракетного двигателя, можно использовать ракетные пороха на коллоидной основе, или смесевые твердые ракетные топлива с двухосновным связующим. Для этого, между внутренней поверхностью корпуса реактивной разгонной гильзы 1 и топливными шашками 12 оставляется зазор, в который засыпается заряд пороха, фиксируемый поперечными легкосгораемыми перегородками 7, препятствующими высыпанию пороха (перегородку 7 в нижней части реактивной разгонной гильзы у входа в сопло Лаваля 9 целесообразно обработать воспламенительным составом, используемым для воспламенения твердых ракетных топлив, наносимым в виде пасты по контуру крайнего слоя топлива (чтобы обеспечить последовательность горения шашек 12)). Что касается топливных шашек 12, прессованных в виде трубок, то, с последовательно изменяющимся диаметром, можно изменять и скорость горения шашек 12, изготовляя их из компонентов, имеющих различную скорость горения. Так, крайнюю топливную шашку 12 можно изготовить из смесевого ракетного топлива с двухосновным связующим, модифицированным эластомером, которое не растрескивается при длительном хранении, а внутренние шашки 12 можно выполнить из композиции на основе диборида и додекаборида алюминия, характеризующейся более высокой скоростью горения и теплотой сгорания.This solution allows you to create a design of a solid-fuel ramjet engine with an axisymmetric input device, where the function of the central body will be performed by a bullet (projectile) 2 located in the expelling cartridge and the assembly of
Коротких, А.Г. Зажигание и горение высокоэнергетических материалов, содержащих алюминий, бор и диборид алюминия / А.Г. Коротких А.Г., В.А. Архипов, И.В. Сорокин, Е.А. Селихова // Химическая физика и мезоскопия, т. 20. - 2018. - №1. - С. 5-14.Korotkikh, A.G. Ignition and combustion of high-energy materials containing aluminum, boron and aluminum diboride / A.G. Korotkikh A.G., V.A. Arkhipov, I.V. Sorokin, E.A. Selikhov // Chemical physics and mesoscopy, vol. 20. - 2018. - No. 1. - S. 5-14.
Запуск ракетного двигателя, например, в случае гипотетического применения представленного изобретения самоходной гаубицей "Коалиция-СВ", с безгильзовым модульным заряжанием, с системой микроволнового воспламенения метательного заряда, может быть выполнен двумя вариантами: использованием для дополнительного разгона безгильзового модульного метательного заряда, при инициации которого образующимися пороховыми газами, проникающими через сопло Лаваля 9 происходит воспламенение находящегося внутри корпуса реактивной разгонной гильзы 1 ракетного топлива; другой вариант заключается в том, что корпус реактивной разгонной гильзы 1 может быть изготовлен из термостойких диэлектриков, например, полиамид-имида (PAI), или полиэфирэфиркетона (РЕЕК), при этом сопло Лаваля 9 может быть выполнено из металлокерамики. Во втором представленном варианте инициация крайнего слоя ракетного топлива может непосредственно производиться системой микроволнового воспламенения метательного заряда гаубицы, без использования дополнительного заряда, микроволновым излучением, проникающим сквозь стенки корпуса реактивной разгонной гильзы 1, а для того, чтобы защитить от преждевременного воспламенения микроволновым излучением нижележащих слоев ракетного топлива, внутренние поверхности топливных шашек 12, прессованные в виде трубок, покрываются порошками металлов, или горючими составами на их основе, экранирующими микроволновое излучение. Для реактивных систем залпового огня предусмотрена инициация ракетного топлива его воспламенением расположенными по окружности внутренней поверхности корпуса реактивной разгонной гильзы 1 электровоспламенителями, или электродетонаторами, присоединенными к контактным элементам на внешней поверхности корпуса реактивной гильзы 1.Starting a rocket engine, for example, in the case of a hypothetical application of the presented invention by a self-propelled howitzer "Coalition-SV", with a caseless modular loading, with a system of microwave ignition of a propellant charge, can be performed in two ways: using a caseless modular propellant charge for additional acceleration, upon initiation of which the resulting powder gases penetrating through the
По срабатывании двигателя реактивной разгонной гильзы, в ракетном режиме, реактивная струя в области диффузора сопла Лаваля 9, оптимизируется конструктивным элементом удобообтекаемой формы 10, установленном на стержне 11, проходящем по оси симметрии вышеуказанной гильзы. Данный конструктивный элемент 10 (с учетом специфики характера его обтекания, имеет чечевицеобразную, или ромбовидную (предпочтительнее), в продольном сечении, форму), позволяет минимизировать скачки уплотнения (или разряжения) в сверхзвуковой части сопла 9, что увеличивает его тягу. Вышеуказанный элемент может иметь на поверхности винтообразные нарезы, или винтообразные лопасти, за счет обдува которых реактивной струей представленному изобретению придается вращение вокруг продольной оси, что позволяет обеспечить ему гироскопическую стабилизацию. По сгорании крайнего слоя топлива в верхней части реактивной разгонной гильзы освобождаются отверстия, переводящие режим работы ее двигателя из ракетного в воздушно-реактивный. Набегающий поток воздуха обтекает выступающую остроконечную головную часть пули (снаряда) 2 а затем устремляется в кольцевой канал, образованный зазором между вышибным патроном и внутренней поверхностью корпуса реактивной разгонной гильзы 1 (при условия использования вышибного патрона, имеющего в верхней части лепестки (крапаны) 3, охватывающие пулю (снаряд) 2, при этом, данные лепестки 3, в месте максимального перегиба боковых поверхностей должны опираться на внутреннюю поверхность корпуса реактивной разгонной гильзы 1). В результате набегающий поток тормозится и происходит сжатие воздуха, который далее поступает в камеру сгорания (зазор между внутренними стенками корпуса реактивной разгонной гильзы 1 и сборкой топливных шашек 12, установленных на стержне 11), а далее, газообразные продукты сгорания ракетного топлива поступают в сопло Лаваля 9. Сборка топливных шашек 12 в процессе сгорания будет все более и более уменьшать свой диаметр, поэтому, для улучшения процесса обтекания, нижней части вышибного патрона можно придать конусовидную форму. Также, данное решение препятствует преждевременному срабатыванию вышибного патрона от нагревания его сгорающими топливными шашками 12, обеспечивая нагрев лишь центра его донной части.Upon actuation of the booster sleeve engine, in rocket mode, the jet stream in the area of the
Как было рассмотрено выше, по достижении конца разгонного участка полета, пуля (снаряд) 2 отделяется от реактивной разгонной гильзы при срабатывании вышибного патрона, заряд 5 которого инициируется средством воспламенения 6: пиротехническим замедлителем; механической дистанционной трубкой; электровоспламенителем или электродетонатором, питаемым от теплового химического источника тока, или от термоэлектрической генераторной батареи. Если пуля (снаряд) 2 имеют сложную форму хвостовой части, то в вышибном патроне может находиться приводимый в движение вышибным зарядом 5 поршень 4, верхняя часть которого отвечает по форме хвостовой части пули (снаряда) 2, при этом, между пулей 2 и поршнем 4 может находиться винтовая цилиндрическая пружина, обеспечивающая их разъединение по выходу из вышибного патрона.As discussed above, upon reaching the end of the accelerating section of the flight, the bullet (projectile) 2 is separated from the reactive accelerating cartridge case when the expelling cartridge is fired, the
Для гиперзвуковых скоростей, для данной пули (снаряда) 2, наиболее оптимальной является форма волнолета, управление которым может осуществляться расположенными внутри его головной части приводом управляемой аэродинамической поверхности и детектором цели (Barrel-Launched Adaptive Munition (BLAM)). Наведение на цель может осуществляться радиолокационно, или подсветкой цели лучом лазера (Barrett, Ron. (2011). Adaptive Fight Control Actuators and Mechanisms for Missiles, Munitions and Uninhabited Aerial Vehicles (UAVs). 10.5772/13796. [электронный ресурс]. - URL: https://www.researchgate.net/figure/Barrel-Launched-Adaptive-Munition-BLAM-Configuration-2311-Setback-Accelerations_fig5_221911988 (дата обращения 17.03.2020)). Используемые для привода управляемой аэродинамической поверхности пьезокерамические стержни хрупки, имеют слабую устойчивость к разрывающим и изгибающим усилиям, но использование реактивного двигателя позволяет значительно уменьшить силу отдачи при выстреле, повышая сохранность их целостности, обеспечивая высокую точность поражения цели.For hypersonic speeds, for a given bullet (projectile) 2, the most optimal is the shape of a waveplane, which can be controlled by a controlled airfoil drive located inside its head and a target detector (Barrel-Launched Adaptive Munition (BLAM)). Targeting can be carried out by radar, or by illuminating the target with a laser beam (Barrett, Ron. (2011). Adaptive Fight Control Actuators and Mechanisms for Missiles, Munitions and Uninhabited Aerial Vehicles (UAVs). 10.5772/13796. [electronic resource]. - URL : https://www.researchgate.net/figure/Barrel-Launched-Adaptive-Munition-BLAM-Configuration-2311-Setback-Accelerations_fig5_221911988 (Accessed 03/17/2020)). The piezoceramic rods used to drive the controlled aerodynamic surface are fragile, have poor resistance to tearing and bending forces, but the use of a jet engine can significantly reduce the recoil force when fired, increasing the safety of their integrity, ensuring high accuracy of hitting the target.
В отличие от аналогов, представленная гиперзвуковая пуля (снаряд) 2, имеющая реактивную разгонную гильзу имеет ряд преимуществ:Unlike analogues, the presented hypersonic bullet (projectile) 2, which has a reactive accelerating cartridge case, has a number of advantages:
• Представленное изобретение обладает двумя режимами работы двигателя реактивной разгонной гильзы: ракетным и воздушно-реактивным.• The presented invention has two modes of operation of the booster cartridge case engine: rocket and air-jet.
• Реактивная струя оптимизируется конструктивным элементом удобообтекаемой формы в области диффузора сопла Лаваля, установленном на стержне, проходящем по оси симметрии реактивной разгонной гильзы, что позволяет минимизировать скачки уплотнения (или разряжения) в сверхзвуковой части сопла, увеличивает его тягу.• The jet stream is optimized by a streamlined structural element in the area of the diffuser of the Laval nozzle, mounted on a rod passing along the axis of symmetry of the jet booster sleeve, which allows minimizing shocks (or rarefaction) in the supersonic part of the nozzle, increasing its thrust.
• Конструктивный элемент удобообтекаемой формы установленный на стержне, проходящем по оси симметрии реактивной разгонной гильзы, может иметь на поверхности винтообразные нарезы, или винтообразные лопасти, за счет обдува которых реактивной струей, представленному изобретению придается вращение вокруг продольной оси, что позволяет обеспечить ему гироскопическую стабилизацию.• A streamlined structural element mounted on a rod passing along the axis of symmetry of the reactive accelerating sleeve may have helical grooves or helical blades on the surface, due to the blowing of which by a jet stream, the invention is given rotation around the longitudinal axis, which allows it to be gyroscopically stabilized.
• Последовательно нанизанные друг на друга топливные шашки, прессованные в виде трубок, с последовательно изменяющимся диаметром, позволяют обеспечить заданные режимы горения разичных твердых ракетных топлив, а при их выгорании, данный вариант компоновки, минимизирует смещение центра масс пули (снаряда).• Consistently strung on top of each other fuel pellets, pressed in the form of tubes, with a successively changing diameter, allow you to provide the specified modes of combustion of various solid rocket fuels, and when they burn out, this layout option minimizes the displacement of the center of mass of the bullet (projectile).
• Предварительный разгон модульными безгильзовыми зарядами, обеспечение разгонного участка полета двигателем реактивной гильзы, придание дополнительного импульса вышибным зарядом, позволяет довести скорость пули (снаряда) до гиперзвуковых значений.• Preliminary acceleration with modular caseless charges, provision of an accelerating section of the flight by the jet cartridge case engine, giving an additional impulse by the expelling charge, allows to bring the speed of the bullet (projectile) to hypersonic values.
Изобретение может быть использовано в качестве боеприпаса для огнестрельного оружия, в том числе, имеющего микроволновую систему воспламенения метательного заряда.The invention can be used as ammunition for firearms, including those having a microwave propellant ignition system.
Claims (8)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020139531A RU2020139531A (en) | 2022-06-01 |
| RU2777720C2 true RU2777720C2 (en) | 2022-08-08 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2107886C1 (en) * | 1996-02-16 | 1998-03-27 | Владимир Николаевич Богомазов | Cartridge with active-reactive bullet (variants) |
| RU138948U1 (en) * | 2013-11-14 | 2014-03-27 | Вячеслав Иванович Котельников | AMMUNITION "SMERCH" FOR FIRING WEAPONS |
| WO2015068151A1 (en) * | 2013-11-07 | 2015-05-14 | Rachlin Felix | Accelerator |
| RU2552406C1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-06-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Cartridge for sniper arms |
| RU191143U1 (en) * | 2019-02-04 | 2019-07-25 | Вячеслав Иванович Котельников | High-speed ammunition "Target" for firearms |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2107886C1 (en) * | 1996-02-16 | 1998-03-27 | Владимир Николаевич Богомазов | Cartridge with active-reactive bullet (variants) |
| WO2015068151A1 (en) * | 2013-11-07 | 2015-05-14 | Rachlin Felix | Accelerator |
| RU138948U1 (en) * | 2013-11-14 | 2014-03-27 | Вячеслав Иванович Котельников | AMMUNITION "SMERCH" FOR FIRING WEAPONS |
| RU2552406C1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-06-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" | Cartridge for sniper arms |
| RU191143U1 (en) * | 2019-02-04 | 2019-07-25 | Вячеслав Иванович Котельников | High-speed ammunition "Target" for firearms |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3962051B2 (en) | Barrel assembly | |
| US9823053B1 (en) | Solid-fuel ramjet ammunition | |
| US4712465A (en) | Dual purpose gun barrel for spin stabilized or fin stabilized projectiles and gun launched rockets | |
| US4539911A (en) | Projectile | |
| CN110906806A (en) | Outer trajectory end-segment bottom explosion speed-increasing penetration armor-piercing bullet | |
| RU2079096C1 (en) | Ammunition for barrel systems | |
| RU2372581C1 (en) | Cartridge with jet bullet | |
| US2681619A (en) | Rocket projectile | |
| US10571227B2 (en) | Countermeasure flares | |
| US3750979A (en) | Rocket assisted projectile | |
| RU2525352C1 (en) | Round for grenade launcher | |
| KR101609507B1 (en) | Range Extension Form Ramjet Propelled Shell | |
| US4073213A (en) | Assembly for launching a projectile | |
| EP0622603A1 (en) | Launching tube with multi-stage missile propulsion | |
| CN101113882A (en) | Bomb body structure capable of reducing shock wave drag of bomb body and method thereof | |
| RU2777720C2 (en) | Bullet with reactive launched cartridge | |
| RU2462686C2 (en) | Method of increase of range capability of projectile (versions) and device for its implementation | |
| RU2705677C2 (en) | Pyrotechnic cartridge for precipitation stimulation | |
| RU2225586C1 (en) | Cassette warhead | |
| RU2150074C1 (en) | Cartridge with reaction bullet (modifications) | |
| KR102269204B1 (en) | Projectile containing ramjet engine | |
| RU2117235C1 (en) | Pulse rocket projectile | |
| US3067685A (en) | Supersonic barrel-fired projectiles carrying propulsion units | |
| RU2814053C1 (en) | Method of accelerating bullets and multi-section multi-bullet unitary shot for its implementation | |
| RU2707625C1 (en) | Sub-caliber cluster rocket shot |