Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СТРЕЛЬБЫ УПРАВЛЯЕМЫМ СНАРЯДОМ

Изобретение относится к области ракетного вооружения, а именно, к способам стрельбы управляемыми снарядами из боевых машин пехоты (БМП) и танков.

Известен способ стрельбы управляемым реактивным снарядом 9М117, принятый за прототип, включающий выстреливание снаряда из ствола пушки БМП-3 с начальной (дульной) скоростью (V₀), запуск маршевого двигателя (МД) после вылета снаряда из ствола по заранее установленному времени (τ₃) с помощью электрического воспламенителя замедленного действия (ЭВЗД) с пороховым зарядом и управление полетом по лучу лазера на активном (с работающим МД) и пассивном участках траектории до окончания полета снаряда. [Управляемый реактивный снаряд 9М117. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, ЗУБК 10.00.00.000 ТО. М.: Воениздат, 1987 г.].

Учитывая, что запуск МД осуществляется на траектории полета снаряда по установленному времени, которое в случае его установки с помощью ЭВЗД имеет значительный разброс (при стрельбе из БМП - 0,3-0,6 с, из танка Т-55 - 1,2-1,8 с), значения основных баллистических и динамических характеристик снаряда (скорость полета V, время полета t, располагаемая перегрузка n_p), в данном случае, не являются оптимальными с точки зрения обеспечения максимальной дальности полета снаряда, что приводит к ее существенному ограничению и увеличению рассеивания при входе снаряда в лазерно-лучевой канал управления. Кроме того, исходя из практики, время срабатывания ЭВЗД, определяемое временем горения порохового заряда, в свою очередь, также имеет существенный разброс (20-30%), который дополнительно увеличивает разброс максимальной дальности полета снаряда.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности стрельбы управляемым снарядом, путем увеличения максимальной дальности полета при одновременном снижении ее разброса и уменьшении рассеивания на начальном участке траектории за счет оптимизации времени задержки включения МД и уменьшения его разброса.

Это достигается способом стрельбы управляемым снарядом из БМП или танка, включающим выстреливание снаряда из канала ствола, запуск маршевого двигателя по установленному времени запуска и управление снарядом на активном и пассивном участках траектории до окончания полета снаряда, в котором запуск маршевого двигателя осуществляют устройством с электронной задержкой, при этом время задержки определяют из условия:

где τ_з (с) - время включения маршевого двигателя (МД);

V_τз (м/с) - скорость полета снаряда в момент включения МД;

V₀ (м/с) - начальная (дульная) скорость снаряда;

m (кгс²/м) - масса снаряда в момент включения МД;

с_х - коэффициент лобового сопротивления снаряда;

S_mid (м²) - площадь миделя снаряда;

ρ (кгс²/м⁴) - плотность воздуха.

В предлагаемом способе стрельбы управление снарядом осуществляется в луче лазера по прямой - «прибор наведения - цель» и дальность полета определяется баллистическими и динамическими характеристиками снаряда, такими как скорость полета и располагаемая перегрузка. В вертикальной плоскости требуемое значение располагаемой перегрузки складывается из величины, необходимой для компенсации веса снаряда (n=1,0 ед.g) и части перегрузки, используемой для управления в луче (n≥0,2-0,5 ед.g).

Исходя из требований к располагаемой перегрузке, необходимой для управления снарядом, по известной зависимости определяется скорость снаряда в момент включения МД:

где n_τз (ед.g) - располагаемая перегрузка в момент включения МД;

с_у - коэффициент подъемной силы снаряда;

g (м/с²) - ускорение свободного падения;

m (кгс²/м) - масса снаряда в момент включения МД;

S_mid (м²) - площадь миделя снаряда;

ρ (кгс²/м⁴) - плотность воздуха.

Время включения МД определяется по зависимости (1) подстановкой соответствующих значений V_τз и V₀. В данном способе включение МД обеспечивается устройством с электронной задержкой, имеющим по сравнению с ЭВЗД, минимальный (0,5%) разброс по времени, что практически исключает рассеивание ракеты на начальном участке траектории и разброс максимальной дальности полета, а также позволяет изменять время задержки включения МД в зависимости от условий стрельбы (например, температуры воздуха, высоты над уровнем моря и т.п.).

Для иллюстрации предлагаемого способа стрельбы приведем пример его использования на конкретном изделии при следующих исходных данных:

дульная скорость снаряда V₀=270 м/с;

располагаемая перегрузка снаряда в момент включения МД n_τз=1,3 ед.g;

масса снаряда m=1,42 (кгс²/м) (вес 14,0 кг);

коэффициент подъемной силы с_у=0,75;

коэффициент лобового сопротивления с_х=0,38;

площадь миделя S_mid=0,00785 м² (⊘ 100 мм);

плотность воздуха ρ=0,123 кгс²/м⁴ (для Т_возд=20°С);

ускорение свободного падения g=9,81 м/с².

Скорость снаряда в момент включения МД определяем по зависимости (2). Она составляет 222 м/с.

Затем определяем время включения МД по зависимости (1), которое составляет 6,0 с, и устанавливаем его с помощью электронного устройства.

На фиг.1 приведены значения максимальной дальности D_max полета снаряда при различных значениях времени задержки включения МД (τ_з=0,3 с; 1,5 с; 3,0 с; 6,0 с). На фиг.2, 3 - соответственно зависимости скорости и располагаемой перегрузки от дальности полета при различных значениях времени задержки включения МД (τ_з=0,3 с; 1,5 с; 3,0 с; 6,0 с).

Из анализа данных приведенного примера следует, что предложенный способ стрельбы, в рассматриваемом случае увеличивает максимальную дальность полета управляемого снаряда с 5,0 до 6,0 км. Указанная дальность полета является максимальной при оптимальном времени задержки включения МД. Дальнейшее увеличение времени задержки включения МД ограничено баллистическими и динамическими характеристиками снаряда (например, значением располагаемой перегрузки), при которых обеспечивается управляемый полет.

С учетом единого комплексного подхода к установке времени задержки запуска МД, полученный эффект увеличения максимальной дальности полета, будет справедлив для управляемых снарядов с различными габаритно-массовыми характеристиками, имеющих в составе конструкции маршевый двигатель.

Таким образом, применение предлагаемого способа стрельбы управляемым снарядом из БМП или танков позволяет:

- увеличить максимальную дальность полета более чем на 20%;

- уменьшить разброс максимальной дальности;

- уменьшить рассеивание управляемого снаряда на начальном участке траектории.