Результат интеллектуальной деятельности: УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к оборонной технике, а более конкретно к управляемым снарядам и ракетам.

Известен управляемый снаряд по патенту N 2123659 от 13.08.97 г. класса F 42 B 15/00, в котором используется устройство для обогрева гироскопа при низких температурах за счет тепла, выделяемого при работе термоэлектробатарей, установленных в его блоке электропитания. Для выполнения этой задачи в управляемом снаряде, содержащем корпус, элементы управления, блок электропитания с термоэлектрическими батареями и гироскоп, корпус блока электропитания выполнен в виде обоймы из высокотеплопроводного материала с гнездами, в которых установлены гироскоп и термоэлектрические батареи, при этом термоэлектрические батареи установлены в гнездах без зазора и размещены равномерно вокруг гнезда с гироскопом, причем между обоймой и корпусом в зоне расположения батарей выполнен гарантированный зазор. Такая конструкция обеспечивает увеличение рабочей температуры гироскопа до -25...-30^oC в составе управляемого снаряда, охлажденного до -60^oC, а следовательно, способствует стабилизации выходных характеристик прибора, что в целом повышает надежность снаряда. Однако при плюсовых температурах (+50^oC) такой обогрев имеет и отрицательную сторону: поскольку термоэлектрические батареи закреплены в обойме без зазора, что достигается за счет использования для крепления батарей клея ВК-9 с высокотеплопроводным наполнителем в виде алюминиевого порошка, при повышении температуры стенок батарей при их функционировании до 180-200^oC, клей начинает плавиться и возникает опасность, что батареи, при действии на них траекторных ускорений и вибраций, могут смещаться внутри гнезд, а это может привести к обрыву проводов питания и отказу снаряда. Кроме того, учитывая, что корпус гироскопа в целях его обогрева тоже плотно посажен в гнездо обоймы, при сильном его обогреве температурное расширение обоймы в зоне расположения гироскопа может вызвать значительное сжатие и коробление его корпуса, что может отрицательно повлиять на характеристики прибора в связи с высокой чувствительностью шарикоподшипниковых опор к такого рода воздействиям.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение надежной работы управляемого снаряда при повышенных температурах - до +60^oC. Это достигается тем, что в управляемом снаряде, содержащем корпус, блок электропитания в виде обоймы с гнездами, в которых размещены гироскоп и вокруг него термоэлектрические батареи, на торце обоймы блока электропитания жестко закреплен прижим, выполненный в виде плоского кольца с лапками, изогнутыми внутрь гнезд под термоэлектробатареи, причем концы лапок имеют форму шайб, соосных батареям, и снабжены резиновыми прокладками круглой формы, размещенными с поджатием между лапками и батареями, при этом прижим установлен в выточке, выполненной на торце обоймы, равной по диаметру наружной кольцевой части прижима, и охватывает своим внутренним диаметром гнездо под гироскоп.

На фиг. 1 изображен общий вид управляемого снаряда, на фиг. 2 и 3 - его элементы в увеличенном виде.

Управляемый снаряд содержит корпус 1, внутри которого установлен рулевой привод 2 и электронная аппаратура управления 3. Блок электропитания выполнен в виде обоймы 4 с гнездами 5 и 6. В центральном гнезде 5, соосно оси снаряда установлен гироскоп 7, а вокруг него по окружности в гнездах 6 размещены термоэлектрические батареи 8. Обойма блока электропитания выполнена из алюминиевого сплава высокой теплопроводности, при этом для обеспечения хорошей передачи тепла, образующегося при работе термоэлектробатарей, они установлены в обойме без зазора на клее ВК-9 с наполнителем в виде высокотеплопроводного алюминиевого порошка. Между корпусом снаряда и обоймой, в зоне расположения термоэлектробатарей, выполнен гарантированный зазор 9, что уменьшает рассеивание тепла, выделяемого при работе термоэлектробатарей, на корпус снаряда. На торце 10 обоймы жестко закреплен винтами 11 прижим 12, выполненный в виде плоского кольца 13 с лапками 14, изогнутыми внутрь гнезд под термоэлектрические батареи. Концы лапок выполнены в виде плоских шайб 15, соосных батареям. На лапках закреплены резиновые прокладки 16 круглой формы. Кольцевая часть прижима своей наружной поверхностью 17 плотно входит в выточку 18, выполненную на торце обоймы, а внутренняя поверхность 19 кольцевой части прижима охватывает с зазором гнездо под гироскоп.

Такое техническое решение обеспечивает высокую надежность работы гироскопа в составе снаряда не только на низких температурах (-50...-60^oC), но и на плюсовых (в условиях подогрева от термоэлектробатарей до +80...+90^oC). В то же время обеспечивается надежное крепление термоэлектробатарей при работе в широком диапазоне температур, в том числе и плюсовых (с подогревом).

По циклограмме функционирование УРС начинается с поджига электровоспламенителей термоэлектрических батарей 8, при этом температура расплава внутри батарей в течение нескольких секунд достигает 500...600^oC, а температура стенок - до 150...200^oC. Тепловая энергия через стенки батареи и обоймы 4 передается на гироскоп 7 и его подшипники, чему способствует выполнение обоймы из высокотеплопроводного материала и расположение батарей вокруг гнезда 5, в котором расположен гироскоп. Выполнение гарантированного зазора 9 между корпусом 1 и обоймой позволяет сконцентрировать выделяемое тепло на корпусе гироскопа, что в целом дает возможность повышать температуру шарикоподшипниковых опор до -25...-30^oC при функционировании снаряда на -60^oC, а это приводит к значительному увеличению стабильности характеристик гироскопа в составе УPC.

При плюсовых температурах подогрев гироскопа не нужен, более того, чрезмерное разогревание стенок батарей приводит к расплавлению клея ВК-9, крепящего батареи, однако прижим 12, установленный на торце 10 обоймы, надежно удерживает батареи от смещения внутри гнезд 6 при вибрациях и траекторных ускорениях, причем батареи мягко поджимаются к опорным торцам в обойме через резиновые прокладки 16, закрепленные на лапках 14 прижима. Температурные расширения и поводки обоймы при плюсовых температурах в зоне расположения гироскопа компенсируются расположением кольцевой части 19 прижима в соответствующей выточке 18 на торце обоймы, что не допускает зажатия гироскопа возникающими при этом нагрузками и обеспечивает нормальную работу шарикоподшипниковых опор.

В ближайшее время предложенное техническое решение будет внедрено на одном из управляемых снарядов.

Источники информации
1. Патент России N 2123659, кл. F 42 В 15/00 от 13.08.97 г.

2. Латухин А.Н. "Противотанковое вооружение", издательство Министерства обороны СССР, М., 1974, описание французской противотанковой ракеты "Акра", стр.230-235.