Результат интеллектуальной деятельности: УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД

Изобретение относится к области вооружения, в частности к области малогабаритных противотанковых управляемых снарядов, преимущественно с дозвуковыми и трансзвуковыми скоростями полета, и может быть использовано в конструкциях с различными аэродинамическими схемами. Практикой установлено, что аэродинамические, баллистические характеристики управляемого снаряда во многом зависят от геометрической формы консоли стабилизатора.

Известен противотанковый реактивный управляемый снаряд, принятый за прототип, состоящий из цилиндрического корпуса с обниженной хвостовой частью, аэродинамических органов управления, маршевого двигателя, боевой части и стабилизатора в виде трапециевидных консолей малого удлинения (λ≈2,0), складывающихся на боковую поверхность корпуса. Каждая консоль стабилизатора выполнена из двух упругих пластин с дугообразным симметричным профилем, соединенных между собой по концевым кромкам. [ПТУ. PC 9M113. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Военное издательство, 1974].

Недостатком данного снаряда являются низкие аэродинамические характеристики планера, в частности стабилизатора, обусловленные тем, что при углах атаки набегающий поток, перетекая через переднюю кромку консоли, образует спиральную вихревую пелену, переходящую в жгуты, образование которых связано с поперечным обтеканием передних кромок консоли. При отрыве потока вихревые жгуты сходят с концевых кромок, как бы уменьшая размах (удлинение) крыла, т.е. уменьшая подъемную силу стабилизатора, которая имеет нелинейную зависимость даже на небольших (порядка 8÷10°) углах атаки. Это ограничивает применение указанных снарядов на больших дальностях и снижает маневренность на малых (50÷80 м/с) скоростях полета.

Кроме того, при складывании консолей на боковую поверхность корпуса у концевых кромок пластин образуются неровности (складки), которые при хранении в контейнере и воздействии нагрузок приводят к снижению прочностных характеристик, образуя трещины и разрушая конструкцию.

Задачей изобретения является повышение аэробаллистических (подъемной силы и дальности полета) и прочностных характеристик снаряда за счет изменения формы консоли стабилизатора.

Решение задачи достигается тем, что в управляемом снаряде, содержащем корпус с обниженной хвостовой частью, аэродинамические органы управления и стабилизатор в виде складывающихся на боковую поверхность корпуса снаряда гибких консолей малого удлинения, консоли стабилизатора выполнены по форме в плане эллиптическими, координаты образующей которой по передней и задней кромкам определяются из условия:

при L=(0.75÷1.25)В,

где l_i, b_i - координаты консоли по размаху и хорде, L - размах, В – корневая хорда одной консоли.

Выполнение конструкции консолей стабилизатора эллиптической формы позволяет повысить эффективность управляемого снаряда за счет улучшения несущих и прочностных характеристик консолей стабилизатора.

Иллюстрации, поясняющие принцип действия предлагаемого технического решения, приведены на фиг.1-4.

На фиг.1 представлен управляемый снаряд предложенной конструкции, на фиг.2 - предлагаемая конструкция консоли стабилизатора, на фиг.3 - конструкция стабилизатора прототипа, на фиг.4 - зависимость коэффициента подъемной силы (c_у) стабилизатора предложенной конструкции и прототипа от углов атаки (α).

Управляемый снаряд (фиг.1) состоит из корпуса - 1, хвостового отсека - 2, стабилизатора с консолями - 3, аэродинамических органов управления - 4.

Данная конструкция работает следующим образом. В контейнере консоли стабилизатора, сложенные на корпусе, удерживаются стенкой контейнера. При выходе из контейнера они раскрываются и фиксируются на корпусе, создавая в полете основную часть подъемной силы всего снаряда, влияющей на углы атаки и располагаемую перегрузку, при оптимальных значениях которых управляемый снаряд достигает максимальной дальности полета.

В условиях жестких ограничений габаритно-массовых характеристик повысить эффективность управления малогабаритных управляемых снарядов возможно только за счет улучшения аэродинамических характеристик оперения (рулей и стабилизатора).

На дозвуковых скоростях полета у снарядов со стабилизаторами эллиптической формы отрыв потока на передней кромке по углам атаки начинается позднее, чем на трапециевидных консолях. При одинаковых площадях стабилизатора подъемная сила (с_у) консолей с эллиптической формой в плане выше, индуктивное сопротивление (с_xi) меньше, что повышает аэродинамическое качество планера и, как следствие, эффективность управления снаряда.

Проведение стендовых и летных испытаний позволило определить оптимальные геометрические параметры стабилизатора с эллиптической формой консолей. Применение консолей стабилизатора с эллиптической формой на управляемых снарядах с дозвуковыми скоростями полета (например, ПТУРС 9М113, 9М115, 9М131), имеющих в штатном исполнении стабилизаторы с гибкими трапециевидными консолями малого удлинения (λ=1,5÷2,5), привело к получению максимально возможной эффективности несущих способностей, при соотношении величины корневой хорды и размаха как 1:(0,75÷1,0). При соотношении корневой хорды к размаху как 1:0,8 с удлинением консоли λ≈2,0 подъемная сила (фиг.4) стабилизатора эллиптической формы на 15÷20% выше, чем у стабилизатора трапециевидной формы.

Таким образом, применение предлагаемого технического решения в малогабаритных управляемых снарядах с дозвуковыми и трансзвуковыми скоростями полета позволяет:

- повысить аэродинамическое качество, дальность полета, прочностные характеристики управляемого снаряда;

- повысить эффективность динамики полета управляемого снаряда и, как следствие, эффективность комплекса в целом.