Установка поражения распределенной в пространстве цели

 

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в автоматическом оружии для поражения скоростных целей и других распределенных в пространстве объектов. Установка содержит взрывное устройство, содержащее зону воздействия продуктов процесса сгорания энергоносителя на поражающий элемент и выполненное в виде реактивного двигателя, выходное сопло которого совмещено со стволом. Механизм подачи поражающих элементов в зону воздействия выполнен в виде диска с приводом его поворота. По всей поверхности диска выполнены ствольные каналы, которые оснащены нарезкой и патронником. Изобретение позволяет повысить скорострельность, плотность огня и эффективность поражения цели. 3 ил.

Изобретение относится к области вооружений, в частности к автоматическому оружию для поражения скоростных целей, например, скоростных летательных аппаратов, распределенных в пространстве объектов, образующих цель: как подвижную, так и неподвижную, при этом установка может быть использована с расположением ее на подвижном объекте или при расположении ее неподвижно.

Известны различные типы крупнокалиберного и стрелкового оружия. Их объединяют общие принципы для поражения какого-либо объекта: все известные и наиболее распространенные виды нарезного оружия имеют нарезной ствол, механизм подачи поражающих элементов в ствольную часть (патронник или казенную часть), взрывное средство, которое может быть объединено с поражающим элементом в стрелковом оружии - автоматах ППШ, автоматах Калашникова, пулеметах Дегтярева и многих других с поражающим элементом в виде пули малого калибра или разделено, когда заряжание осуществляют раздельно для взрывного заряда и головной части снаряда (для больших калибров). Сами поражающие элементы выполнены в виде пули для малых калибров или головной части снаряда, когда она выполняется пассивной или с взрывным зарядом ударного действия или подрыва через определенное время после выстрела. Все перечисленные виды разновидностей оружия имеют запирающие устройства ствола для производства выстрела и поддержания давления продуктов сгорания энергоносителя (см., например, а.с. 813113, кл. F 41 С 7/00; а.с. 1204135, кл. F 41 А 27/06, где станина лафета выполнена в виде поворотной тележки; БСЭ, том 23, стр. 629 - снаряды различного типа; БСЭ, том 18, стр. 532 - орудие со стволами, имеющими нарезную и казенную часть и затвор для запирания ствола во время выстрела; БСЭ, том 2, стр. 263 - патронное заряжание и раздельно-гильзовое заряжание). Основным недостатком нарезного оружия, которое включает механизм подачи поражающих элементов в ствол с винтовой нарезкой, взрывное устройство и устройство для запирания ствола во время производства выстрела, является малая скорострельность, которая не позволяет поразить летательный аппарат, который движется на низкой высоте со скоростью, превышающей скорость звука. Действительно: при скорости 500 м/с (примерно 1,5 скорости звука) и габарите 20 метров скорострельность должна быть не менее 40 выстрелов в секунду при установке точки прицеливания на траектории движения летательного аппарата. Такой скорострельности не имеет даже стрелковое автоматическое оружие, которое имеет минимальную массу поражающего элемента и, следовательно, минимальную массу подвижных частей подачи поражающих элементов и запирания ствола.

При росте калибра массы всех частей растут и скорострельность еще более падает.

Подвижность ствола орудия при ведении прицельной стрельбы также мала, и при принятых параметрах движения летательного аппарата на высоте, допустим, до 200 метров прицельная стрельба практически невозможна. Специально говорится о малых высотах, т.к. на больших высотах используются ракеты и уже в шестидесятые годы поражали высоколетящие скоростные летательные аппараты (У-2 с пилотом Пауэрсом).

При установке точки прицеливания на ожидаемой траектории движения скоростного летательного аппарата также мала эффективность и для орудия, которое имеет необходимую скорострельность, т.к. возможен маневр с незначительным отклонением от ожидаемой траектории и высокая точность наводки не позволит поразить цель при малейшем сдвиге траектории движения летательного аппарата от ожидаемой траектории. На суше также возникают трудности огневого воздействия, если цель представляет собой распределенные в пространстве объекты с возможностью использования укрытия, т.к. при первом же выстреле все объекты будут укрыты.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является известная из патента DE 4000902 A1, кл. F 41 F 7/00, 18.07.1991 установка поражения распределенной в пространстве цели, содержащая взрывное устройство, создающее зону воздействия продуктов процесса сгорания энергоносителя на поражающий элемент, выполненное в виде реактивного двигателя, выходное сопло которого совмещено со стволом.

Недостатком этой установки является невысокая плотность огня в единицу времени и, как следствие, малая эффективность поражения распределенной в пространстве цели.

Задачей изобретения является повышение плотности огня и эффективности поражения за счет воздействия поражающих элементов на все расположенные в определенном пространстве цели.

Поставленная задача решается за счет того, что установка поражения распределенной в пространстве цели, содержащая взрывное устройство, создающее зону воздействия продуктов процесса сгорания энергоносителя на поражающий элемент, выполненное в виде реактивного двигателя, выходное сопло которого совмещено со стволом, согласно изобретению она снабжена механизмом подачи поражающих элементов в зону воздействия продуктов процесса сгорания энергоносителя, выполненным в виде, по меньшей мере, одного диска с приводом его поворота, а ствольные каналы выполнены по всей площади диска и оснащены нарезкой и патронником.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена установка, вид сбоку; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по ствольному каналу.

Установка содержит станину 1 с шаровым шарниром 2 и устройством закрепления 3 шарового шарнира 2. На шаровом шарнире закреплена скоба 4 со штангой 5, на которой подвижно вдоль нее установлена обойма 6 с амортизатором 7. Обойма 6 соединена со скобой 4 с фиксацией по углу шпонкой. На обойме 6 закреплен реактивный двигатель 8 с воздухозаборным соплом 9 и выходным соплом 10 (реактивное сопло). Вспомогательные элементы, которые обеспечивают работу реактивного двигателя, условно не показаны (система подачи энергоносителя, система поджига), т. к. они не являются предметом изобретения и широко известны. На двигателе 8 установлена ось 11 с дисками 12 и приводом 13 реверсивного поворота каждого диска 12 до упора 14. Каждый диск 12 имеет вырез 15, в котором размещается выходное сопло 10. В дисках расположены ствольные каналы 16 с винтовой нарезкой, патронником 17 и конусной заходной частью 18. Поражающие элементы 19 размещены в патронниках 17. Ствольные каналы 16 в дисках 12 сдвинуты, чтобы избежать произвольного выпадания поражающих элементов 19. Крайний левый диск 12 имеет заслонку для удержания поражающих элементов 19. Диски выполнены составными из колец 20. Ствольные каналы располагают по площади дисков 12 для попадания под воздействие реактивной струи двигателя 8 при повороте диска 12. Ствольные каналы изготавливают под различным углом по отношению к оси диска, каналы выполнены с конусностью 20 со стороны сопла и их поверхности пересекаются между собой.

Действует установка следующим образом.

После запуска двигателя 8 и выхода его на режим работы его разворачивают на шаровом шарнире 2 с одновременным включением привода 13 любого из дисков 12. Реактивная струя частично перекрывается и происходит силовое замыкание реактивной струи через диск 12 с поражающими элементами 19 через ось 11 и двигатель 8. Реактивная струя продуктов сгорания оказывает силовое воздействие на поражающие элементы 19 и проталкивает их в ствольный канал 16. Этому способствуют конусные заходные поверхности, которые пересекаются и образуют острые кромки на стороне, которая обращена к двигателю 8. Вылет всех поражающих элементов за один оборот диска 12 произойдет за время срабатывания привода 13. Если принять радиус внешнего диска 12 300 мм, диаметр поражающего элемента в виде пули 7,6 мм, при наиболее плотном размещении по окружности каналов стволов 16 (неиспользуемая часть диска 12 у оси 11 с радиусом 50 мм) можно разместить около 600 поражающих элементов, которые можно выпустить. Реактивная струя образует фактически непрерывный взрывной процесс и силовое воздействие на поражающий элемент будет всегда достаточным для проталкивания его в пространство. Т.е., если необходимый временной отрезок для производства одного выстрела составляет для 76-мм пушки 0,006 с, то 600 поражающих элементов с учетом многорядности можно произвести за, примерно, 0,3 с. При использовании нескольких дисков 12 с такой же скорострельностью можно создавать поле объемного поражения цели.

Поражающими элементами 19 могут быть не только пули, но и активные головные части снарядов с взрывным зарядом. При увеличении калибра растет не только масса снаряда, но и в квадратичной зависимости растет площадь, на которую воздействует реактивная струя продуктов сгорания энергоносителя.

После вылета поражающего элемента 19 из ствола 16 он двигается по сложной траектории, т. к. он приобретает и вращение от нарезки канала и на него воздействует центробежная сила из-за вращения диска 12. Это позволяет получить поражающее пространство любой разумной плотности и габаритов, причем регулируемое пространство по габаритам, т.к. центробежная сила будет зависеть от скорости вращения диска 12 приводом 13. Если привод 13 гидравлический или пневматический то, меняя дроссельное отверстие с помощью регулируемого дросселя (не показан), можно получить габаритный размер поля поражения на одном и том же расстоянии от двигателя 8 в широком диапазоне.

При использовании стационарной установки или на передвижном наземном транспортном средстве при подготовке ее к действию она разворачивается так, чтобы факел от реактивной струи не был виден. Для этого нужно предусмотреть защитные щитки по бокам. Можно из стационарных установок вести обстрел при неподвижном двигателе 8, а для расширения угла охвата можно осуществлять и поворот двигателя 8 на шаровом шарнире 2.

Установку можно использовать и на действующих реактивных двигателях скоростных летательных аппаратов, а поражение можно осуществлять в процессе пикирования или в прямом полете, если сзади оказался преследующий летательный аппарат.

Диски 12 должны заменяться блочно с установленными элементами поражения.

Дешевизна, простота и возможность многоцелевого использования позволяют быстро и эффективно применить установку в боевых действиях в любой среде и местности, включая космос для поражения спутников и ракет.

Установка может быть оснащена выработавшим ресурс двигателем, который пошел бы на переработку.

С учетом того, что установка не требует прицеливания и наведения с высокой степенью выдерживания параметров наведения и простотой использования, объем поражения позволяет получить ощутимый эффект.

Ствольные каналы могут располагаться под углом к оси поворота дисков 12. Это позволяет расширить зону поражения или, наоборот, снизить габарит линейный, если углы будут обращены к соплу двигателя.

При использовании на реактивном летательном аппарате у каждого двигателя могут быть расположены поворотные диски, при этом следует иметь ввиду, что диски могут создавать дополнительное аэродинамическое сопротивление, поэтому желательно выдвигать ось с дисками из корпуса летательного аппарата.

Имеется возможность регулировки силы воздействия на поражающий элемент в зависимости от калибра и желательной начальной скорости поражающего элемента: чем меньше расстояние между диском и обрезом сопла реактивной струи, тем больше усилие и, следовательно, начальная скорость поражающего элемента.

Учитывая, что установка не требует при прицеливании и наведении высокой степени выдерживания параметров наведения, обеспечивается простота ее использования при поражении больших объемов пространства.

Формула изобретения

Установка поражения распределенной в пространстве цели, содержащая взрывное устройство, создающее зону воздействия продуктов процесса сгорания энергоносителя на поражающий элемент, выполненное в виде реактивного двигателя, выходное сопло которого совмещено со стволом, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом подачи поражающих элементов в зону воздействия продуктов процесса сгорания энергоносителя, выполненным в виде, по меньшей мере, одного диска с приводом его поворота, а ствольные каналы выполнены по всей площади диска и оснащены нарезкой и патронником.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3