Результат интеллектуальной деятельности: Бронебойный активно-реактивный снаряд

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к бронебойным активно-реактивным снарядам (БАРС).

Наиболее дешевый и эффективный способ поразить бронированную цель - использование снарядов кинетического действия, обладающих высокой бронепробиваемостью, малой чувствительностью к воздействию активной защиты, меньшей зависимостью от естественных и искусственных помех, большей точностью поражения. Все эти преимущества обеспечивает высокая скорость встречи снаряда с целью. Для повышения скорости полета снаряда в его конструкции используют реактивные двигатели.

Из уровня техники известен принятый за прототип бронебойный снаряд по патенту РФ №2685610 (опубл. 22.04.2019 г.), содержащий боевой элемент, включающий сердечник и корпус с утолщением, оснащенным выступами, аэродинамические стабилизаторы, гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД) с камерой сгорания и корпусом, внутренняя поверхность которого оснащена выступами, ответными пазам в корпусе боевого элемента, воздухозаборное устройство, ведущее устройство, выполненное с возможностью отделения от снаряда, реактивное сопло, камеру дожигания.

Известный снаряд обладает недостаточно высокой эффективностью, обусловленной расположением аэродинамических стабилизаторов на корпусе сердечника в зоне, свободной от сердечника, следом за сформированной в полете камерой дожигания. Такое позиционирование аэродинамических стабилизаторов не позволяет распространить камеру дожигания на конечный участок снаряда и тем самым за счет увеличения полноты сгорания топлива повысить импульс реактивной тяги ГПВРД, и, соответственно, скорость полета снаряда. Образующиеся в полете снаряда камера дожигания и сопло, а также конструктивные особенности воздухозаборного устройства не позволяют использовать их внутреннее пространство для размещения дополнительного количества топлива, быстросгорающего в процессе выстрела и прогревающего основное топливо двигателя для обеспечения увеличения скорости горения и полноты сгорания. Вышеперечисленные недостатки приводят к невозможности дополнительного повышения бронепробиваемости снаряда. Кроме того, оперение прототипа находится в потоке газообразных продуктов сгорания топлива ГПВРД, а не обтекающего снаряд воздуха, что приводит к недостаточной устойчивости снаряда в полете, и, соответственно, к снижению точности попадания в цель, особенно движущуюся.

Задачей заявляемого технического решения является создание конструкции бронебойного активно-реактивного снаряда с повышенной эффективностью в части бронепробиваемости за счет создания условий, позволяющих повысить импульс реактивной тяги ГПВРД путем дополнительного увеличения длины камеры дожигания и оптимизации использования свободного объема ГПВРД, а также одновременно повысить точность попадания даже в движущуюся цель посредством увеличения устойчивости полета снаряда за счет исключения воздействия продуктов сгорания топлива ГПВРД на оперение.

Поставленная задача решается предлагаемым БАРСом, содержащим боевой элемент, включающий сердечник и корпус с утолщением, оснащенным выступами, аэродинамические стабилизаторы, гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель с камерой сгорания, топливными элементами и корпусом, внутренняя поверхность которого оснащена выступами, ответными пазам в корпусе боевого элемента, воздухозаборное устройство, ведущее устройство, выполненное с возможностью отделения от снаряда, реактивное сопло, камеру дожигания. Особенность заключается в том, что головная часть сердечника выполнена свободной от корпуса, двигатель размещен на участке сердечника, имеющего корпус, непосредственно после ведущего устройства по полету снаряда, воздухозаборное устройство скреплено разрушаемым в полете герметичным соединением с ведущим устройством, аэродинамические стабилизаторы размещены на концевом по полету снаряда участке корпуса двигателя, при этом реактивное сопло образовано внутренней поверхностью корпуса двигателя и корпусом сердечника, а внутреннее пространство воздухозаборного элемента, камеры дожигания и сопла заполнено быстросгораемым топливом.

Проведенный анализ уровня техники показывает, что заявляемый БАРС отличается от прототипа иным выполнением боевого элемента, только часть сердечника которого имеет корпус (в прототипе - боевой элемент оснащен корпусом на всю длину сердечника); отсутствием подвижной коаксиальной оболочки; иным позиционированием аэродинамических стабилизаторов, которые размещены на концевом по полету снаряда участке корпуса двигателя (в прототипе - они размещены на концевом по полету снаряда участке корпуса сердечника, свободного от сердечника); иным принципом формирования реактивного сопла - между внутренней поверхностью корпуса двигателя и корпусом сердечника, сконфигурированное при изготовлении снаряда (в прототипе - между внутренней поверхностью подвижной оболочки и поверхностью корпуса боевого элемента, образованного после выдвижения оболочки в полете снаряда); наличием быстросгораемого топлива, заполняющего внутреннее пространство воздухозаборного элемента, камеры дожигания и сопла; наличием скрепления воздухозаборного устройства разрушаемым в полете герметичным соединением с ведущим устройством для предотвращения прорыва пороховых газов при выстреле.

В уровне техники отсутствует БАРС, в котором бы имело место предложенное сочетание существенных признаков, но именно такое сочетание обусловило решение поставленной задачи и достижения всего комплекса преимуществ.

Конструкция предлагаемого БАРСа иллюстрируется графическими изображениями.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез снаряда до выстрела.

На фиг. 2 представлен поперечный разрез снаряда в полете после отбрасывания ведущего устройства.

На фиг. 3 представлено сечение А-А на фиг. 2

Бронебойный активно-реактивный снаряд содержит боевой элемент с сердечником 1 и корпусом 2 с утолщением 3, оснащенным выступами 4, ведущее устройство 5, скрепленное с корпусом 6 ГПВРД посредством разъемного герметичного соединения 7, например, в виде резинового кольца по ТУ Р-1819, выступы 8 на внутренней поверхности корпуса 6 ГПВРД, ответные пазам (условно не показаны) в корпусе 2 боевого элемента, камеру сгорания 9, топливные элементы 10, воздухозаборное устройство 11, камеру дожигания 12, реактивное сопло 13, аэродинамические стабилизаторы 14, высокоскоростное топливо 15, заполняющее внутреннее пространство воздухозаборного элемента 11, камеры дожигания 12 и реактивного сопла 13.

Предлагаемый БАРС работает следующим образом.

В процессе выстрела сгорает высокоскоростное топливо 15, заполняющее внутреннее пространство воздухозаборного элемента 11, камеры дожигания 12 и реактивного сопла 13. При этом прогреваются топливные элементы 10.

После вылета снаряда из ствола орудия сбрасывается ведущее устройство 5. Под действием высокоскоростного, высокотемпературного потока воздуха воспламеняются топливные элементы 10, предварительно прогретые в стволе в процессе выстрела. Продукты сгорания топливных элементов 10 поступают в камеру дожигания 12, уже свободную от высокоскоростного топлива 15, где и происходит их интенсивное перемешивание с воздухом и догорание. Истечение продуктов сгорания через сопло 13 не оказывает влияния на работу аэродинамических стабилизаторов 14.

Состав и скорость горения топливных элементов 10, габаритные характеристики и материалы конструктивных элементов БАРСа определяют при проектировании конкретного снаряда.

Предлагаемое техническое решение практически реализуемо. Создание таких конструкций актуально и перспективно, поскольку ориентировано на модернизацию существующих в отрасли бронебойных подкалиберных снарядов.