Результат интеллектуальной деятельности: БОЕВАЯ МАШИНА

Изобретение относится к реактивному оружию залпового огня и может найти широкое применение в области ракетной техники.

Объект изобретения представляет собой боевую машину для реактивных систем залпового огня, предназначенных для оснащения ракетно-артиллерийских частей сухопутных войск.

Для огневого поражения наземных целей эффективным средством являются реактивные системы залпового огня (РСЗО), в состав которых входят боевые машины, каждая из которых включает шасси и пакет направляющих с реактивными снарядами. Достоинством применения РСЗО является возможность нанесения внезапных массированных ударов, высокая плотность огня, простота конструкции и боевой эксплуатации.

Известна боевая машина РСЗО "Ураган" (см. , например, Боевая машина 9П140. Альбом рисунков к техническому описанию и инструкции по эксплуатации. М. : Воениздат, 1983, с. 3.63), принятая за аналог, содержащая колесное шасси, пакет трубчатых направляющих, каждая из которых выполнена с винтовым пазом, а также приводы горизонтального и вертикального наведения пакета.

Такая конструкция боевой машины 9П140 обеспечивает требуемые точностные характеристики стрельбы снарядами РСЗО "Ураган".

Однако, при сохранении такой конструкции боевой машины (БМ) точностные характеристики при залповой стрельбе с ростом тяговооруженности запускаемых реактивных снарядов в значительной степени начинают зависеть от соотношения конструктивных параметров БМ, определяющих начальные возмущения снаряда при его сходе с направляющей, возникающие из-за действия на пакет направляющих вращающего и опрокидывающего моментов, формируемых газовой струей.

Для повышения эффективности стрельбы РСЗО со снарядами повышенной тяговооруженности конструктивная схема БМ может быть усовершенствована в части выбора рациональных соотношений основных конструктивных параметров БМ.

Сходными признаками с предлагаемой авторами боевой машиной являются наличие в составе БМ-аналога колесного шасси, пакета трубчатых направляющих, каждая из которых выполнена с винтовым пазом, и приводов горизонтального и вертикального наведения.

Наиболее близкой по техническому решению к заявляемому изобретению является боевая машина по патенту N 2071024 РФ, F 41 F 3/00 (опубликованному 27.12.96 г. в "Бюллетень изобретений" N 36, 1996 г., стр. 198), принятая авторами за прототип, содержащая колесное шасси, пакет трубчатых направляющих, каждая из которых выполнена с винтовым пазом, и приводы наведения пакета.

БМ-прототип функционирует следующим образом.

После занятия боевой машиной огневой позиции продольную ось шасси ориентируют в определенном направлении, затем осуществляют наведение пакета направляющих по горизонту и вертикали в соответствии с углами вертикального и горизонтального наведения, рассчитанными для стрельбы в заданном направлении и на требуемую дальность. После этого осуществляют в определенном порядке поочередный запуск реактивных снарядов из направляющих. Стартующий снаряд при движении по трубчатой направляющей с винтовым пазом, путем непосредственного контакта ведущего штифта снаряда, расположенного на его хвостовой части, с пазом направляющей, получает угловую скорость вращения вокруг продольной оси, необходимую для осреднения эксцентриситетных возмущений и повышения устойчивости снаряда на траектории. Силовое воздействие штифта и газовой реактивной струи, истекающей из двигателя снаряда, на направляющую передается на пакет и шасси боевой машины. Следствием такого воздействия является появление вращающего и опрокидывающего возмущающих моментов, вызывающих колебания шасси и пакета направляющих в процессе залпа, приводящие к увеличению получаемых снарядом возмущений при старте и снижению точностных характеристик стрельбы.

Величина силового воздействия, а следовательно, и уровень возмущений зависит от конструкции пакета трубчатых направляющих, его положения относительно осей наведения, тяговооруженности снаряда и параметров шасси.

Таким образом, к недостатку известной боевой машины следует отнести повышенный уровень возмущений, действующих на боевую машину при залповой стрельбе снарядами повышенной тяговооруженности, что значительно снижает эффективность боевого применения реактивных снарядов системы залпового огня.

Задачей предлагаемого изобретения является создание боевой машины для запуска реактивных снарядов залпового огня, обеспечивающей, за счет реализации рациональных соотношений ее конструктивных параметров, снижение технического рассеивания снарядов и повышение боевой эффективности залповой стрельбы, путем снижения возмущений, действующих на снаряд при залповой стрельбе.

Указанный технический результат достигается тем, что в боевой машине для запуска реактивных снарядов систем залпового огня, содержащей колесное шасси, пакет трубчатых направляющих, каждая из которых выполнена с винтовым пазом, и приводы горизонтального и вертикального наведения пакета, в отличие от прототипа, согласно изобретению, трубчатые направляющие скреплены между собой диафрагмами, плоскости которых перпендикулярны продольной оси пакета, с отверстиями под трубчатые направляющие, выполненными так, что расстояние между внешними поверхностями трубчатых направляющих в пакете составляет не менее 0,1 калибра направляющей, при этом удаление дульного торца пакета направляющих от оси горизонтального наведения составляет 2,5-3 ширины дульного торца, длина пакета направляющих не превышает базы боевой машины, а привод горизонтального наведения снабжен ограничителем поворота с уровнем ограничения, величину угла которого прижимают из условия ϕ < 2•B_к/L_н, где В_к - ширина колеи боевой машины, м; L_н - длина направляющей, м.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид боевой машины для запуска реактивных снарядов систем залпового огня, на фиг. 2 - график изменения силы, действующей на трубчатую направляющую при запуске снаряда.

Боевая машина состоит из колесного шасси 1 и пакета трубчатых направляющих 2 с винтовыми пазами для закрутки реактивных снарядов. Трубчатые направляющие скреплены между собой посредством диафрагм 3, плоскости которых перпендикулярны продольной оси пакета, при этом отверстия под трубчатые направляющие в диафрагмах выполнены так, что расстояние между внешними поверхностями трубчатых направляющих в пакете b_н составляет не менее 0,1 калибра направляющей d. Расстояние между осью горизонтального наведения 4 и дульным торцом пакета направляющих l_Г составляет 2,5-3 ширины дульного торца. Длина пакета направляющих L_н не превышает базы боевой машины l_Б. Привод горизонтального наведения снабжен ограничителем поворота с уровнем ограничения, величину угла которого принимают из условия ϕ = 2•B_к/L_н [рад], где В_к - ширина колеи боевой машины м, L_н - длина направляющей, м.

Боевая машина для запуска реактивных снарядов систем залпового огня работает следующим образом.

После занятия огневой позиции производят наведение пакета направляющих 2 и производят последовательный запуск реактивных снарядов. На фиг. 2 приведен график изменения силы F, действующей на трубчатую направляющую при запуске снаряда, в функции пройденного снарядом расстояния X по направляющей. На начальном участке 1 происходит увеличение силы, обусловленное нарастанием реактивной тяги двигателя снаряда и соответственно силы взаимодействия ведущих штифтов снаряда с винтовыми пазами направляющей.

При дальнейшем движении снаряда по трубчатой направляющей, за счет увеличения силы трения газовой струи о внутреннюю поверхность направляющей, F уменьшается и меняет свой знак (участок 2). При выходе снаряда из направляющей (X=L_н) происходит резкое увеличение абсолютного значения силы F вследствие потери контакта снаряда с направляющей и увеличения площади взаимодействия газовой струи с пакетом за счет обтекания внешней поверхности направляющей и соседних с ней (участок 3). В процессе движения реактивного снаряда по трубчатой направляющей и после его схода с направляющей происходит интенсивный нагрев направляющей, по которой движется снаряд, и соседних с ней направляющих за счет воздействия высокотемпературной реактивной струи двигателя снаряда. Неравномерный нагрев направляющих пакета, в которых находятся реактивные снаряды, приводит к локальным изменениям температур пороховых зарядов в снарядах пакета, что отрицательно сказывается на рассеивании снарядов по дальности при залповой стрельбе. Величина нагрева направляющих зависит от расстояния между трубчатыми направляющими в пакете. Как показывают результаты экспериментальных исследований, при расстоянии между внешними поверхностями трубчатых направляющих не менее 0.1 калибра направляющей d, величина нагрева направляющих, соседних с направляющей, из которой стартует реактивный снаряд, не вызывает локальных изменений температур пороховых зарядов в снарядах. Это позволяет по сравнению с БМ-прототипом на 3-4% повысить кучность залповой стрельбы по дальности.

При сходе первого снаряда на пакет действует реактивная сила газовой струи, приводящая к появлению колебаний пакета относительно осей его наведения. Через жесткие связи пакета с шасси энергия колебаний пакета передается на шасси, которое также начинает колебательное движение. Уровень начальных возмущений, действующих на последующий стартующий снаряд, определяется суммарными колебаниями шасси и колебаниями пакета относительно шасси. Выполнение условия, при котором длина пакета направляющих L_н не превышает базы боевой машины l_Б, а также ограничение поворота пакета направляющих в горизонтальной плоскости относительно продольной оси БМ величиной ϕ < 2•B_К/L_Н [рад], обеспечивает нахождение вертикальной проекции центра тяжести пакета в контуре БМ, образованном ее базой и шириной колеи. Выполнение данных условий обеспечивает минимальное влияние колебаний шасси БМ на уровень начальных возмущений снаряда при старте.

Центр приложения силы действия газовой струи снаряда находится на дульном торце пакета направляющих и удаление этого торца от осей наведения пакета определяет величину момента возмущающей силы относительно осей наведения. Выполнение условия, при котором удаление дульного торца пакета направляющих от оси его горизонтального наведения l_Г составляет 2.5-3 ширины дульного торца b_П, обеспечивает ограничение возмущающих моментов, вращающих пакет относительно оси 4 при одновременном ограничении опрокидывающей силы, прикладываемой непосредственно к оси пакета. При удалении дульного торца от оси горизонтального наведения менее 2.5 b_П в суммарном рассеивании снарядов при залповой стрельбе возрастает доля начальных возмущений из-за опрокидывающих сил, получаемых снарядом при сходе с направляющей, в вертикальной плоскости. При удалении более 3 b_П возрастает доля начальных возмущений в горизонтальной плоскости из-за увеличения вращающих возмущающих моментов.

Как показывают результаты многочисленных экспериментально-теоретических исследований, обеспечение вышеуказанного соотношения параметров БМ обеспечивает баланс вращающего момента и опрокидывающих сил, что приводит к минимальному уровню начальных возмущений PC при старте и улучшению показателей точностных характеристик стрельбы по сравнению с БМ- прототипом.

Выполнение соотношений основных конструктивных параметров боевой машины в соответствии с изобретением позволило:
- снизить уровень начальных возмущений в момент схода PC с направляющей;
- повысить точностные характеристики стрельбы.

Все вместе взятое позволило при стрельбе реактивными снарядами систем залпового огня из предлагаемой боевой машины улучшить по сравнению с прототипом точностные характеристики залповой стрельбы на 20-25%.

Указанный положительных эффект подтвержден стрельбовыми испытаниями опытных образцов боевой машины, выполненной в соответствии с изобретением.

В настоящее время ведется разработка рабочей конструкторской документации, запланированы изготовление и испытание опытных образцов, намечено серийное производство БМ.