Результат интеллектуальной деятельности: Способ стрельбы танковым управляемым реактивным снарядом раздельного заряжания и снаряд для его реализации

Предполагаемое изобретение относится к артиллерийской технике, в частности к танковым управляемым реактивным снарядам раздельного заряжания со стыкуемыми в канале ствола частями снаряда.

Известен управляемый артиллерийский снаряд (Патент RU 2114386, МКИ F42B 15/00, F42B 39/00), состоящий из отсека управления и "снарядного" отсека, уложенных в соответствующие им герметичные футляры с быстросъемными крышками и стыкуемых друг с другом при помощи быстродействующего замка непосредственно перед заряжанием в ствол орудия, отличающийся тем, что быстродействующий замок для стыковки с отсеком управляемого артиллерийского снаряда снабжен фиксирующими радиальными винтами, частично ввернутыми в корпус отсека управления, при этом часть фиксирующих радиальных винтов, выступающая за наружную поверхность корпуса отсека, размещается в сквозных радиальных отверстиях, выполненных в обечайке футляра под быстросъемной крышкой, а внутренняя цилиндрическая поверхность обечайки футляра, контактирующая с наружной поверхностью отсека управления в районе фиксирующих радиальных винтов, имеет диаметр, соответствующий диаметру выступов нарезной части канала ствола.

Недостатком данной конструкции снаряда и способа стрельбы является необходимость ручной стыковки перед выстрелом, что не позволяет использовать их в штатном механизме заряжания танка.

Известен танковый управляемый реактивный снаряд 9М112 («Кобра») раздельного заряжания (см. «Противотанковая управляемая ракета 9М112М2 (9М124). Техническое описание и инструкция по эксплуатации.», Военное издательство МО СССР, М., 1990 г.). Танковый управляемый реактивный снаряд (ТУРС) состоит из двух раздельно транспортируемых в укупорочном ящике или боеукладке танка частей: головного отсека и хвостового отсека, соединяемых между собой в лотках механизма заряжания танка в процессе досылания ракеты в камору пушки. Головной отсек ТУРС состоит из боевой части и двигателя. В задней крышке двигателя имеется кольцевая проточка под пружинное распорное кольцо узла механической стыковки отсеков и стопоров для остановки ракеты в каморе пушки при досылании. Хвостовой отсек состоит из аппаратурного отсека и метательного устройства. В аппаратурном отсеке размещены вся бортовая аппаратура ракеты, ее рули, крылья и ответная часть механизма стыковки с головным отсеком. Несущими элементами аппаратурного отсека являются обечайка с передней крышкой и поддон. На передней крышке установлено пружинное распорное кольцо механизма стыковки.

Разделение управляемого артиллерийского снаряда 9М1122 на два отсека, стыкуемых друг с другом непосредственно перед боевым применением, и упаковка каждого из отсеков в соответствующие герметичные футляры, позволяет разместить отсеки снаряда в ячейки боеукладок, предназначенных для штатных снарядов и метательных зарядов, что обеспечивает возможность размещения ТУРС в танке в определенном сочетании с неуправляемыми снарядами, необходимом для выполнения боевых задач в минимально возможное время.

Таким образом, сущность известного способа стрельбы заключается в следующем:

- раздельная укладка головного отсека и хвостового отсека управления снаряда в лотки автомата заряжания;

- поочередный досыл головного отсека и отсека управления в канал ствола;

- стыковка отсеков в канале ствола при помощи быстродействующего замка с произвольным углом взаимной ориентации;

- взведение бортовой батареи питания;

- производство выстрела после выхода батареи питания на режим;

- управляемый полет снаряда в связанной системе координат рулей привода.

Данный способ обеспечивает управление снарядом при отсутствии координатора цели в головном отсеке, по координатам получаемым от наземной аппаратуры управления в хвостовой отсек. При наличии на борту ракеты собственного координатора цели, например, головки самонаведения (ГСН), расположенной в головном отсеке, команды управления поступают в измерительной системе координат головного отсека. При раздельном досыле отсеков и стыковке их в канале ствола орудия с произвольным углом взаимного положения, оси измерительной системы головного отсека и исполнительной системы отсека управления не совпадают, что требует наличие информации о угле взаимного положения и преобразования команд управления из одной системы в другую.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение точности наведения танкового управляемого реактивного снаряда раздельного заряжания, со стыкуемыми в канале ствола частями снаряда с произвольным углом взаимной ориентации после стыковки, при наличии "скручивания" систем координат головного и хвостового отсеков управления.

Задача решается следующим образом. В предлагаемом способе стрельбы танковым управляемым реактивным снарядом раздельного заряжания, включающем раздельный досыл головного отсека и хвостового отсека управления, стыковку их в канале ствола с произвольным взаимным угловом положением, формирование команд управления в исполнительной системе координат хвостового отсека управления, после стыковки частей снаряда дополнительно измеряют и запоминают угол α взаимного положения отсеков и осуществляют преобразование координат цели из измерительной системы координат головного отсека в исполнительную систему координат хвостового отсека управления по формуле (по зависимостям):

Zp₂=Zи×Cos(α)-Yи×Sin(α)

Yp₂=Yи×Sin(α)+Zи×Cos(α)

где: α - измеренный угол взаимного положения отсеков;

Z_P2, Y_P2 - текущие координаты цели, преобразованные в исполнительную систему координат хвостового отсека управления;

Zи, Yи - текущие координаты цели в измерительной системе координат головного отсека.

Вычисление составляющих Zи⋅cos(α), Z_Л⋅sin(α), Y_Л⋅cos(α) и Y_Л⋅sin(α) в заявляемом способе осуществляют с высокой точностью в аппаратуре управления снарядом с помощью бортовой электронно-вычислительной машины.

Угол (α) взаимного положения измерительной системы координат головного отсека и исполнительной системы координат хвостового отсека управления определяют путем измерения вектора магнитного поля постоянного магнита, расположенного на стыковочном узле головного отсека, и магниторезистивного датчика угла, расположенного на стыковочном узле хвостового отсека управления.

Танковый управляемый реактивный снаряд раздельного заряжания (ТУРС), состоящий из головного и хвостового отсеков управления, стыкуемых друг с другом быстродействующим замком непосредственно в канале ствола орудия, содержит на стыковочной поверхности головного отсека постоянный магнит, вектор намагничивания которого перпендикулярен оси X снаряда и совпадает с направлением измерительной оси Z головного отсека, а на стыковочной поверхности хвостового отсека управления расположен магниторегистивный датчик углового положения, измерительная ось которого перпендикулярна оси X снаряда и совпадает с исполнительной осью Z хвостового отсека управления.

Изобретение поясняется чертежами фиг. 1 и фиг. 2.

На фиг. 1 показана бортовая система управления ТУРС раздельного заряжания в состыкованном виде, где:

1 - головной отсек управления;

2 - хвостовой отсек управления;

3 - координатор цели, например ГСН;

4 - канал передачи информации головного отсека;

5 - постоянный магнит на стыковочном узле головного отсека;

6 - магниторезистивный датчик взаимного углового положения отсеков;

7 - канал приема информации хвостового отсека;

8 - преобразователь координат цели из измерительной системы координат головного отсека в исполнительную систему координат отсека управления;

9 - блок управления рулевым приводом;

10 - исполнительные рули ТУРС.

На фиг. 2 показана структурная схема синусно-косинусного преобразователя координат цели из измерительной системы координат головного отсека в исполнительную систему координат хвостового отсека управления, где:

11 - вычислитель функций sin и cos угла взаимного положения отсеков;

12, 13, 14 и 15 - перемножители;

16 и 17 - сумматоры.

Система работает следующим способом.

После досыла и стыковки частей ТУРС 1 и 2 в канале ствола до выстрела или на начальном участке полета с помощью магниторезистивного датчика угла 6, расположенного на хвостовом отсеке управления, и постоянного магнита 5, расположенного на головном отсеке, измеряется и запоминается угол взаимного положения осей измерительной системы координат головного отсека и исполнительной системы координат хвостового отсека. В полете ТУРС после захвата цели координатором 3, например, ГСН, координаты цели по каналу передачи 4 через канал приема 7 поступают в преобразователь координат 8 в измерительной системе координат головного отсека. В преобразователе координат 8 осуществляется синусно-косинусное преобразование координат в команды управления приводом 9 с учетом угла α взаимного положения отсеков, измеренного магниторезистивным датчиком 6 и запомненного в вычислителе значения функций sin и cos угла взаимного положения отсеков 11. Преобразование осуществляется с помощью четырех перемножителей 12…15 и двух сумматоров 16 и 17. Запоминание значения угла α, вычисление функций sin и cos угла и решение уравнения синусно-косинусного преобразования координат осуществляется цифровым методом с помощью бортового вычислителя на микроконтроллере, например, типа 1989ВЕ92.

Предложенный способ стрельбы обеспечивает расширение функциональных возможностей снарядов с датчиком цели в головном отсеке. Измерение угла взаимного расположения отсеков управления снаряда с помощью магниторезистивного датчика угла и постоянного магнита, расположенных на стыковочных узлах хвостового и головного отсеков соответственно, и последующее преобразование координат из измерительной в исполнительную систему позволило упростить бортовую аппаратуру управления и обеспечило надежное управление ТУРС раздельного заряжания с координатором в головной часта при произвольном угле стыковки отсеков.