Глубинная авиабомба для систем поиска подводных целей
Владельцы патента RU 2284462:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Базальт" (RU)
Изобретение относится к противолодочным авиабомбам, используемым в системах противолодочной обороны в качестве взрывных источников звука для поиска и обнаружения подводных лодок. Глубинная авиабомба для систем поиска подводных целей содержит взрывательное устройство, корпус с размещенным в нем спиральным акустическим излучателем, головную и донную части, стабилизатор. В корпусе авиабомбы закреплена центральная труба, на которой с помощью переднего и заднего фиксирующих элементов, закрепленных соответственно в головной и донной частях, смонтированы упругие связи, проходящие по наружной поверхности корпуса, и подпружиненный каркас с уложенным на нем спиральным акустическим излучателем, сформированным с помощью гибких связей, закрепленных одним концом на вытяжном диске, размещенном в донной части, но механически с ней не связанным, а другим - на каркасе, причем ход перемещения каркаса выполнен большим длины упругой связи. Изобретение позволяет повысить надежность функционирования авиабомбы на всех этапах действия: своевременно доставлять спиральный акустический излучатель на заданную глубину срабатывания взрывательного устройства, вытягивать спиральный шнуровой заряд из корпуса авиабомбы и устанавливать в рабочее положение, обеспечивать подрыв спирального заряда по заданной схеме. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к авиационным боеприпасам, а именно к противолодочным авиабомбам, используемым в системах противолодочной обороны в качестве взрывных источников звука для поиска и обнаружения подводных лодок.
В настоящее время для целей гидролокации все более широкое применение находят взрывные источники звука, излучающие энергию, сконцентрированную в направлении наиболее вероятного положения цели, а именно в направлении, близком к горизонтальному.
Известна конструкция глубоководной авиабомбы с использованием спирального взрывного источника звука по патенту США №3706964 от 31.08.1964 г. (кл. НКИ 102-2) - прототип. Авиабомба состоит из батареи, корпуса, электропроводов, электромотора, насоса, пиробандажа, датчика-переключателя, гибкого трубопровода, растяжек, гибкой оболочки и детонирующего шнура. Управление вышеуказанными элементами осуществляется датчиком-переключателем. Схема действия бомбы следующая. После сбрасывания с самолета и приводнения авиабомба погружается на определенную глубину, где срабатывает гидростатический датчик-переключатель, инициируется размещенный в пиробандаже кольцевой разрывной заряд и осуществляется разделение корпуса, после чего отделяется хвостовая часть корпуса. Эластичная оболочка с размещенным на ее внешней поверхности спиральным зарядом наполняется водой и принимает заданную форму. В таком виде бомба погружается до заданной глубины, на которой осуществляется подрыв спирального заряда.
Конструктивная схема авиабомбы по указанному патенту очень сложна и требует большого количества комплектующих элементов, что представляет значительные трудности. Кроме того, конструкция рассмотренного прототипа очень дорогая в изготовлении, что объясняется наличием большого количества сложных и взаимосвязанных между собой элементов.
Задачей заявленного изобретения является повышение эффективности действия авиабомбы со спиральным акустическим излучателем для систем поиска подводных целей.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности функционирования авиабомбы на всех этапах ее действия.
Это достигается тем, что глубинная авиабомба для систем поиска подводных целей содержит взрывательное устройство, корпус с размещенным в нем спиральным акустическим излучателем, головную и донную части, стабилизатор. В корпусе авиабомбы закреплена центральная труба, на которой с помощью переднего и заднего фиксирующих элементов, закрепленных соответственно в головной и донной частях, смонтированы упругие связи, проходящие по наружной поверхности корпуса, и подпружиненный каркас с уложенным на нем спиральным акустическим излучателем, сформированным с помощью гибких связей, закрепленных одним концом на вытяжном диске, размещенном в донной части, но механически с ней не связанным, а другим - на каркасе, причем ход перемещения каркаса выполнен большим длины упругой связи.
Соблюдение всех перечисленных признаков позволит обеспечить надежное функционирование авиабомбы на каждом отдельно взятом этапе ее действия: при отделении от носителя, приводнении, при раскрытии корпуса и установке спирального акустического излучателя в рабочее положение, повысить тем самым общую надежность действия авиабомбы.
Выполнение закрепленной в корпусе авиабомбы центральной трубы, являющейся силовым элементом ее конструкции, позволит смонтировать на трубе основные узлы авиабомбы: каркас с акустическим излучателем, контейнер с парашютной системой, передний и задний фиксирующие элементы с упругими связями, донную часть авиабомбы.
Введение в конструкцию авиабомбы упругих связей, закрепленных в головной и донной частях авиабомбы с помощью переднего и заднего фиксирующих элементов и проходящих по наружной поверхности корпуса авиабомбы, позволит обеспечить распаковку ее корпуса при приводнении, и дальнейшее функционирование по заданной схеме остальных элементов авиабомбы, обеспечить установку спирального акустического излучателя в рабочее положение, повысить общую надежность действия авиабомбы. Закрепленные в головной и донной частях авиабомбы упругие связи совместно с фиксирующими их элементами образуют замковое устройство, предохраняющее авиабомбу от преждевременной распаковки до момента удара ее о воду при приводнении. Упругие связи могут выполняться, например, в виде металлических лент, а донная часть авиабомбы - в виде нескольких взаимосвязанных между собой втулок, смонтированных на центральной трубе.
Наличие каркаса, размещенного на центральной трубе, позволит обеспечить размещение и укладку на нем спирального акустического излучателя с рабочим диаметром спирали, большим диаметра авиабомбы. При этом восстановление ранее сформированной с помощью гибких связей, например, капроновых лент, спирали заданной геометрии в водном пространстве после выхода спирального излучателя из корпуса авиабомбы будет осуществляться:
1) по шагу - за счет сопротивления вытяжного диска при погружении авиабомбы, с которым соединена хвостовая часть спирали;
2) по диаметру - за счет собственной жесткости шнурового заряда.
Размещение же вытяжного диска в донной части авиабомбы, не связанной с диском механически, позволит использовать закрепленные в донной части авиабомбы с помощью заднего фиксирующего элемента упругие связи (металлические ленты) не только для распаковки собственно корпуса авиабомбы, но и для первоначального вытягивания хвостового конца спирального акустического излучателя из корпуса авиабомбы, дальнейшего задействования связанного с излучателем вытяжного диска набегающим водным потоком. За счет этого механически не связанная с излучателем донная часть авиабомбы с закрепленными в ней упругими связями и контейнер с парашютной системой будут отделяться от погружаемого совместно с излучателем корпуса авиабомбы, давая возможность функционировать по заданной схеме остальным элементам авиабомбы.
Длина перемещения каркаса вдоль трубы выбрана большей длины упругой связи (металлической ленты), так как в противном случае выход излучателя из корпуса авиабомбы исключается, соответственно, не обеспечится и функционирование механизма раскрытия корпуса авиабомбы по заданной схеме.
В отдельных конкретных случаях конструкция авиабомбы может быть выполнена с использованием указанных в формуле изобретения зависимых признаков.
Так, передний фиксирующий элемент может быть выполнен в виде бобышки, заходящей в паз на головной части корпуса авиабомбы. Это позволит распаковать авиабомбу при приводнении, отделить от корпуса авиабомбы ее донную часть и связанный с донной частью контейнер с парашютной системой, обеспечить возможность дальнейшего функционирования элементов авиабомбы.
Спиральный акустический излучатель может быть выполнен в виде спирального шнурового заряда, содержащего уложенный петлей внутри передней части каркаса прямолинейный участок, длиной, большей или равной длине корпуса бомбы, и участок спирали, витки которой закручены на каркасе по направлению навивки до плотного прилегания к наружной поверхности каркаса, причем диаметр каркаса выбран из соотношения:
, где:
dк - диаметр каркаса,
dc - внутренний диаметр спирали спирального заряда в рабочем положении,
h - шаг спирали спирального заряда в рабочем положении,
π - константа, равная отношению длины окружности к ее диаметру,
при этом передний конец спирального заряда жестко закреплен в головной части авиабомбы и примыкает к детонатору взрывательного устройства, а его задний конец закреплен на вытяжном диске. Это позволит компактно укладывать спиральный заряд, диаметр которого в рабочем положении больше диаметра корпуса авиабомбы, располагать внутри корпуса авиабомбы спираль с большим количеством витков, позволит обеспечить надежную установку спирального акустического излучателя в рабочее положение, расправить его спираль вне корпуса авиабомбы, обеспечить подрыв излучателя по заданной схеме от детонатора взрывательного устройства авиабомбы.
Стабилизатор авиабомбы может выполняться, в виде парашютной системы, уложенной в контейнере, закрепленном на втулке, жестко связанной с центральной трубой посредством подпружиненных штырей, удерживаемых упругой связью. Это позволит снизить перегрузки, действующие на авиабомбу при приводнении, обеспечить распаковку ее корпуса и отделение от ее погружаемой части контейнера с парашютной системой и связанной с контейнером донной части авиабомбы с зафиксированными в ней упругими связями.
Таким образом, совокупность всех приведенных признаков позволит повысить надежность функционирования каждого элемента авиабомбы на каждом отдельно взятом этапе ее действия: при отделении от носителя, приводнении, при раскрытии ее корпуса и установке спирального акустического излучателя в рабочее положение, при подрыве заряда по заданной схеме, и тем самым повысить общую надежность действия авиабомбы.
На фиг.1 представлен общий вид глубинной авиабомбы для систем поиска подводных целей, на фиг.2 - крепление насадка головной части к корпусу, на фиг.3 - расположение и крепление упругих связей в донной части авиабомбы, на фиг.4 - крепление упругих связей в головной части корпуса авиабомбы, на фиг.5 - передний фиксирующий элемент замкового устройства, на фиг.6 - схема последовательной укладки спирального акустического излучателя на каркасе, на фиг.7 - последовательные стадии срабатывания авиабомбы после ее отделения от носителя.
Глубинная авиабомба для систем поиска подводных целей содержит взрывательное устройство 1, цилиндрический корпус 2 с головной частью и размещенным в корпусе спиральным акустическим излучателем 3, донную часть 4, образованную несколькими взаимосвязанными между собой втулками, и стабилизатор 5. В корпусе 2 закреплена центральная труба 6, на которой в качестве замкового устройства 7 смонтированы упругие связи, выполненные, например, в виде металлических лент 8, проходящих по наружной поверхности корпуса 2 и закрепленных в головной и донной частях авиабомбы с помощью фиксирующих элементов, и подпружиненный пружиной 9 каркас 10, на котором уложен акустический излучатель 3, представляющий собой спиральный шнуровой заряд, сформированный спиралью с помощью гибких связей 11, например, капроновых нитей, тесьмы, полиэтиленовых лент или других связей, закрепленных одним концом на вытяжном диске 12, а другим - на каркасе 10. Диск 12 свободно размещен на втулке 23 донной части 4, но не связан с донной частью механически. Каркас 10 может перемещаться вдоль трубы 6, однако ход перемещения каркаса выполнен большим длины ленты 8. Для ограничения этого хода на трубе 6 жестко закреплена втулка 13, место крепления которой и определяет длину перемещения каркаса 10.
Предлагаемый конструктивный вариант упругих связей (металлических лент 8) в качестве фиксирующих их элементов предусматривает, например, на переднем конце лент 8 наличие бобышки 14, заходящей в соответствующий паз 15 на головной части корпуса 2, и крепление заднего конца лент 8 в донной части 4 с помощью болта, удерживающего ленты на донной части в процессе распаковки авиабомбы при приводнении. Это позволит распаковать авиабомбу при приводнении и отделить от ее погружаемой части донную часть 4 с лентами 8 и связанный с донной частью 4 контейнер 16 с парашютной системой, в виде которой выполнен стабилизатор 5.
Предлагаемый спиральный акустический излучатель 3 может быть выполнен в виде спирального шнурового заряда из низкоскоростного детонирующего шнура, со скоростью детонации ˜2000 м/с, содержащего прямолинейный участок 17, уложенный петлей внутри передней части каркаса 10, с длиной, большей или равной длине корпуса 2, и участок спирали 18, витки которой закручены на каркасе 10 по направлению навивки до плотного прилегания к наружной поверхности каркаса 10. Диаметр каркаса при этом выбирается из соотношения:
, где:
dк - диаметр каркаса,
dc - внутренний диаметр спирали спирального шнурового заряда в рабочем положении,
h - шаг спирали спирального шнурового заряда в рабочем положении,
π - константа, равная отношению длины окружности к ее диаметру.
Передний конец 19 спирального заряда 3 жестко закреплен в головной части 20 корпуса 2 авиабомбы и примыкает к детонатору 21 взрывательного устройства 1, а его задний конец 22 закреплен на вытяжном диске 12. Это позволит компактно укладывать спиральный заряд 3 с диаметром, большим диаметра корпуса 2, и размещать внутри корпуса 2 авиабомбы большое количество витков спирали 18, позволит обеспечить надежную установку заряда 3 в рабочее положение, расправив его спираль 18 вне корпуса 2 авиабомбы, и подрыв заряда 3 по заданной схеме от детонатора 21 взрывательного устройства 1.
Стабилизатор 5 может быть выполнен в виде парашютной системы, уложенной в контейнере 16, закрепленном на втулке 23, жестко связанной с трубой 6, посредством подпружиненных штырей 24, удерживаемых в транспортном положении лентами 8. Это позволит снизить перегрузки, действующие на авиабомбу при приводнении, обеспечить распаковку ее корпуса и отделение контейнера 16 с парашютной системой 5 и связанной с контейнером 16 донной части 4 с закрепленными на донной части упругими лентами 8 от погружаемой части авиабомбы.
Действие авиабомбы происходит следующим образом.
При сбрасывании авиабомбы с носителя (см. фиг.7) происходит раскрытие парашютной системы 5 и взведение взрывательного устройства 1. При приводнении авиабомбы за счет возникающих инерционных перегрузок срезаются стопорные винты 25, соединяющие головную часть 20 с корпусом 2. Головная часть 20 перемещается вдоль продольной оси авиабомбы. Бобышки 14, закрепленные на переднем конце лент 8, совпадают с пазами 15 и выпадают из пазов за счет перемещения штырей 24. Штыри 24 под действием пружин 26 выходят из зацепления с втулкой 23 и трубой 6. Каркас 10 вместе с излучателем 3 перемещается по трубе 6 до упора во втулку 13. Каркас 10 оказывается за пределами корпуса 2. Под действием собственного веса погружаемая часть авиабомбы заглубляется, а отделенные от нее донная часть 4 с упругими лентами 8 и контейнер 16 с парашютной системой 5 отстают. За счет сопротивления диска 12 набегающему водному потоку при погружении витки спирали 18 заряда 3, уложенные на каркасе 10, постепенно развертываются и стягиваются с каркаса 10. Благодаря собственной упругости и гибким связям 11 спиральный заряд 3 восстанавливает свою первоначальную геометрию. В таком виде авиабомба погружается до заданной глубины срабатывания взрывательного устройства 1, от которого акустический излучатель 3 подрывается по заданной схеме.
Совокупность признаков независимого пункта формулы изобретения позволит повысить надежность функционирования авиабомбы на всех этапах ее действия: отделить авиабомбу от носителя, распаковать ее корпус при приводнении и на начальном участке подводной траектории, вытянуть спиральный шнуровой заряд из корпуса авиабомбы и установить его в рабочее положение, своевременно доставить спиральный шнуровой заряд на заданную глубину срабатывания взрывательного устройства авиабомбы и обеспечить подрыв заряда - спирального акустического излучателя по заданной схеме.
Вместе с тем описанная конструкция авиабомбы отличается существенной простотой по сравнению с прототипом, более технологична, имеет меньшую стоимость изготовления и более высокую надежность действия.
В отдельных конкретных случаях конструкция авиабомбы может быть выполнена с использованием указанных в формуле изобретения зависимых признаков. Это позволит при изготовлении авиабомб подобрать работоспособные легковыполнимые конструктивные элементы авиабомбы, а также технологические приемы их изготовления и сборки, повышающие надежность и безопасность применяемых боеприпасов.
1. Глубинная авиабомба для систем поиска подводных целей, содержащая взрывательное устройство, корпус с размещенным в нем спиральным акустическим излучателем, головную и донную части, стабилизатор, отличающаяся тем, что в корпусе закреплена центральная труба, на которой с помощью переднего и заднего фиксирующих элементов, закрепленных соответственно в головной и донной частях, смонтированы упругие связи, проходящие по наружной поверхности корпуса, и подпружиненный каркас с уложенным на нем спиральным акустическим излучателем, сформированным с помощью гибких связей, закрепленных одним концом на вытяжном диске, размещенном в донной части и с ней не связанным механически, а другим - на каркасе, причем ход перемещения каркаса выполнен большим длины упругой связи.
2. Глубинная авиабомба по п.1, отличающаяся тем, что передний фиксирующий элемент выполнен в виде бобышки, заходящей в паз на головной части корпуса.
3. Глубинная авиабомба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что спиральный акустический излучатель выполнен в виде спирального заряда, содержащего уложенный петлей внутри передней части каркаса прямолинейный участок, длиной, большей или равной длине корпуса авиабомбы, и участок спирали, витки которой закручены на каркасе по направлению навивки до плотного прилегания к наружной поверхности каркаса, причем диаметр каркаса выбран из соотношения
где dк - диаметр каркаса;
dc - внутренний диаметр спирали спирального шнурового заряда в рабочем положении;
h - шаг спирали спирального шнурового заряда в рабочем положении;
π - константа, равная отношению длины окружности к ее диаметру,
при этом передний конец спирального заряда жестко закреплен в головной части корпуса бомбы и примыкает к детонатору взрывательного устройства, а его задний конец закреплен на вытяжном диске.
4. Глубинная авиабомба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стабилизатор выполнен в виде парашютной системы, уложенной в контейнере, закрепленном на втулке, жестко связанной с центральной трубой посредством подпружиненных штырей, удерживаемых упругой связью.
5. Глубинная авиабомба по п.3, отличающаяся тем, что стабилизатор выполнен в виде парашютной системы, уложенной в контейнере, закрепленном на втулке, жестко связанной с центральной трубой посредством подпружиненных штырей, удерживаемых упругой связью.
