Результат интеллектуальной деятельности: КАССЕТНАЯ ГОЛОВНАЯ ЧАСТЬ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ РАКЕТЫ

Изобретение относится к военной технике, а именно к головным частям ракет, и может быть использовано при разработке кассетных головных частей для реактивных снарядов систем залпового огня.

Как известно, в настоящее время проводятся работы по повышению эффективности поражения целей за счет применения ракет с кассетными головными частями, в снаряжении боевыми элементами обеспечивающими эффективное накрытие расположенных на больших площадях боевой техники и живой силы противника. Одними из основных критериев проектирования таких головных частей являются обеспечение высокой надежности выброса боевых элементов из кассеты после ее вскрытия и последующего разведения боевых элементов по случайным траекториям.

Известна головная часть вращающейся ракеты, содержащая корпус - толстостенную оболочку и разрывной заряд для дробления этой оболочки на убойные осколки с возможно большим радиусом действия (Основы проектирования пороховых ракетных снарядов. В.Д. Куров, Ю.М. Должанский. - М.: Оборонгиз, 1961, с.58).

Такое техническое решение позволяет обеспечить доставку и подрыв головной части у цели, конструкция его достаточна проста, однако эффективность боеприпаса недостаточна для накрытия площадных целей.

Таким образом, задача данного технического решения заключалась в доставке и подрыве боеприпаса у цели без обеспечения требуемой зоны поражения.

Общими признаками с предлагаемой авторами кассетной головной частью вращающейся ракеты является наличие корпуса.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату является кассетная головная часть вращающейся ракеты, содержащая корпус и размещенную в нем раму с боевыми элементами цилиндрической формы, принятая авторами за прототип (патент РФ 2076302).

Такая конструкция кассетной головной части позволяет решать задачу упорядоченного размещения боевых элементов в корпусе головной части за счет рамной конструкции. Однако при значительном относительном удлинении корпуса кассетной головной части (например, более пяти калибров) данная конструкция не обеспечивала необходимой жесткости, что в условиях изгибных колебаний приводило к явлениям заклинивания боевых элементов в раме и, как следствие, невыходу их из головной части и снижению надежности ее функционирования.

Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) являлось обеспечение ориентированного размещения боевых элементов внутри корпуса головной части, для последующего их выброса из корпуса.

Общими признаками с предлагаемой авторами кассетной головной частью вращающейся ракеты являются корпус и размещенная в нем рама с боевыми элементами цилиндрической формы.

В отличие от прототипа в предлагаемой кассетной головной части вращающейся ракеты в ней рама выполнена в виде тонкостенной трубчатой направляющей, соосной с корпусом головной части, и снабжена кольцевыми ребрами жесткости, взаимодействующими с корпусом головной части, а боевые элементы выполнены со смещенным относительно продольной оси рамы центром масс, при этом число ребер жесткости выбирают из соотношения n=(0,3 -0,6)L/d_гч, а смещение центра масс боевого элемента выполнено в пределах (0,1 - 0,3) d, где L - длина корпуса головной части; d_гч - калибр головной части; d - калибр боевого элемента; n - целые числа.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности выброса боевых элементов и последующее их разведение для обеспечения требуемой зоны поражения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известной кассетной головной части вращающейся ракеты, содержащей корпус и размещенную в нем раму с боевыми элементами цилиндрической формы, согласно изобретению рама выполнена в виде тонкостенной трубчатой направляющей, соосной с корпусом головной части, и снабжена кольцевыми ребрами жесткости, взаимодействующими с корпусом головной части, а боевые элементы выполнены со смещенным относительно продольной оси рамы центром масс, при этом число ребер жесткости выбирают из соотношения n= (0,3 - 0,6)L/d_гч, а смещение центра масс боевого элемента выполнено в пределах (0,1 - 0,3)d, где L - длина корпуса головной части; d_гч - калибр головной части; d - калибр боевого элемента; n - целые числа.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между деталями заявляемой кассетной головной части ракеты позволяют, в частности, за счет выполнения:
- рамы в виде тонкостенной трубчатой направляющей, соосной с корпусом головной части, снабженной кольцевыми ребрами жесткости, взаимодействующими с корпусом головной части - существенно повысить жесткость всей конструкции кассетной головной части и, следовательно, снизить вероятность заклинивания боевых элементов при их выбросе за счет устранения изгибных деформаций корпуса, благодаря чему повышается надежность выброса боевых элементов из корпуса головной части. При числе ребер жесткости n<0,3L/d_гч жесткость конструкции не обеспечивается и большие изгибные деформации корпуса приводят к заклиниванию боевых элементов в раме. При числе ребер n>0,6L/d_гч, увеличение числа ребер жесткости приводит к увеличению пассивной массы головной части и снижению либо дальности стрельбы, либо уменьшению количества боевых элементов, то есть относительной доли полезной нагрузки в общей массе, что отрицательно сказывается на обеспечении требуемой зоны поражения цели;
- боевых элементов со смещением центра масс относительно продольной оси рамы - сформировать необходимую траекторию полета боевого элемента под действием центробежного ускорения, возникающего в результате вращения боевого элемента (вместе со всей конструкцией) относительно продольной оси кассетной головной части. При смещении центра масс менее 0,1d - не обеспечивается требуемое разведение боевых элементов, исключающее их соударение. При смещении центра масс более 0,3d - возрастает вероятность опрокидывания боевого элемента с последующим торможением, что увеличивает вероятность соударения боевых элементов после выброса и, как следствие, снижает надежность функционирования головной части, что не позволяет обеспечить требуемые зоны поражения цели.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид кассетной головной части вращающейся ракеты.

Предлагаемая кассетная головная часть вращающейся ракеты содержит корпус 1, трубчатую направляющую 2 с кольцевыми ребрами жесткости 3 и боевыми элементами 4 цилиндрической формы со смещенными центрами масс 5.

Вышеописанное устройство работает следующим образом.

В полете вращающейся ракеты под действием аэродинамических и инерционных сил возникают изгибные колебания (деформации) корпуса кассетной головной части 1. Жесткая рамная конструкция, состоящая из трубчатой направляющей 2 с ребрами жесткости 3, минимизирует изгиб корпуса 1, обеспечивая устранение заклинивания боевых элементов и их надежный выброс из корпуса. При выбросе боевого элемента 4 за счет смещенного центра масс 5 возникает центробежное ускорение, отклоняющее элемент в пространстве, что приводит к формированию необходимой траектории полета и тем самым исключает возможность соударения и увеличивает зону поражения боеприпаса в целом.

Выполнение кассетной головной части в соответствии с изобретением позволило повысить эффективность ее действия на 15% - 20%.

Изобретение может быть использовано при разработке ракет, в том числе реактивных снарядов реактивных систем залпового огня с кассетными головными частями.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов вращающихся ракет с кассетными головными частями, выполненными в соответствии с изобретением.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, намечено серийное производство.