Узел разделения головной части боеприпаса

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке разделяющихся боеприпасов реактивной и ствольной артиллерии. Технический результат – повышение надежности работы устройства. Узел разделения головной части боеприпаса содержит оболочку с дном, опорное кольцо с узлом форсирования, поршень, заряд форсирования, пороховые аккумуляторы давления, рабочую и накопительную полости для продуктов сгорания зарядов. Пороховые аккумуляторы давления закреплены в поршне отсека разделения. Они размещены сопловыми блоками напротив газодинамических окон. Такое размещение обеспечивает возможность заполнения продуктами сгорания накопительной полости. Упомянутые окна выполнены в промежуточной диафрагме, жестко скрепленной с опорным кольцом оболочки. Сопловые блоки пороховых аккумуляторов давления снабжены устройствами одновременного вскрытия сопел. Они выполнены в виде заглушек, размещенных в выходной части сопла и имеющих вытяжные тяги. Эти тяги зафиксированы в промежуточной диафрагме и связаны с заглушками сопел посредством упора и разъемных соединений резьбового типа. 1 ил.

 

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке разделяющихся боеприпасов реактивной и ствольной артиллерии.

Решение поставленной задачи связано с необходимостью разработки рациональных вариантов конструкции узлов фиксации и вскрытия, обеспечивающих жесткость снаряда в процессе высокоскоростного движения по траектории и надежность отделения фрагментов головной части (ГЧ) при минимальных силовых и тепловых нагрузках на разделяемые элементы конструкции. Это особенно важно для разделяющихся ГЧ, которые оснащены интеллектуальными элементами или беспилотными летательными аппаратами (БПЛА), снабженными уязвимой электронной аппаратурой.

По международной заявке №88/05523 от 28.07.88, кл. F42B 13/38 (ИСМ №3, вып. 105, 1989) известна конструкция разделяющегося снаряда, содержащего головную часть с парашютным отсеком, узел отделения с зарядом отделения и элементами форсирования в виде срезаемых радиальных болтов.

Конструкция разделяющегося снаряда позволяет осуществить отделение головной части от носителя и ввод в действие парашюта. Однако эта конструкция не обеспечивает работу конструкции в условиях нестабилизированного высокоскоростного движения головной части, характеризующегося формированием больших сил «лобового» сопротивления на траектории.

Тем самым задачей данного технического решения являлось обеспечение отделения головной части от носителя посредством узла отделения с элементами форсирования в виде срезаемых радиальных болтов, а также ввод парашюта в действие в условиях стабилизированного движения головной части.

Общими признаками известного технического решения с предлагаемой авторами конструкцией узла разделения ГЧ является наличие отсека разделения с элементами форсирования и зарядом отделения, являющимся источником энергии при разделении.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является многофункциональный отсек разделения реактивных снарядов, известный по патенту РФ №2459176 (опубл. БИ №23, 20.08.2012 г.).

Многофункциональный отсек разделения реактивных снарядов содержит корпус, узлы стыковки головной части и двигателя, механизмы фиксации, систему стабилизации отделяемой головной части, а также блоки отделения, вскрытия, инициирования и задействования исполнительных органов головной части, которые включают пороховые заряды, поршни и элементы форсирования.

Задачей известного технического решения является разработка конструкции многофункционального отсека разделения реактивных снарядов, которая обеспечивает фиксацию и вскрытие системы стабилизации головной части, отделение и стабилизацию головной части в полете, инициирование и задействование исполнительных органов отсека и головной части в процессе функционирования.

Практическая реализация совокупности представленных выше конструктивных отличий в разрабатываемых боеприпасах позволяет создать унифицированную многофункциональную конструкцию отсека разделения, обеспечивающую надежное функционирование реактивных снарядов различного целевого назначения на активном и пассивном участках траектории. Однако в связи с многофункциональностью, сложностью и дороговизной унифицированной конструкции в рассматриваемом случае использование указанного изобретения представляется нецелесообразным.

Общими признаками описанного технического решения, принятого авторами за прототип, с предлагаемой конструкцией отсека разделения головной части боеприпаса является наличие рабочей полости с пороховым зарядом, поршнем и элементами форсирования.

В отличие от прототипа в узле разделения ГЧ пороховые аккумуляторы давления закреплены в поршне узла разделения и сопловыми блоками размещены напротив газодинамических окон, выполненных в промежуточной диафрагме, жестко скрепленной с опорным кольцом оболочки.

При этом сопловые блоки аккумуляторов снабжены устройствами одновременного вскрытия сопел, выполненными в виде заглушек, размещенных в выходной части сопла и имеющих вытяжные тяги, зафиксированные в промежуточной диафрагме и связанные с заглушками посредством проточного упора и разъемных соединений резьбового типа.

Указанные отличительные признаки, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, являются существенными и достаточными для достижения нового технического результата.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка простой, компактной и надежной конструкции узла разделения ГЧ, позволяющей существенно увеличить скорость разделения при снижении силового и теплового воздействия на разделяемые элементы конструкции, а также обеспечить одновременность вскрытия сопел пороховых аккумуляторов давления (ПАД) и включения ПАД в работу в процессе разделения и тем самым исключить появление опрокидывающего момента при включении аккумуляторов давления в работу.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в известной конструкции узла разделения головной части боеприпаса, содержащей оболочку с дном, опорное кольцо с узлом форсирования, поршень, заряд форсирования, пороховые аккумуляторы давления, рабочую и накопительную полости для продуктов сгорания зарядов, введена новая совокупность конструктивных узлов и элементов, изменено их взаимное расположение, а также кинематические и газодинамические связи.

В частности, пороховые аккумуляторы давления закреплены в поршне узла разделения и сопловыми блоками размещены напротив газодинамических окон, выполненных в промежуточной диафрагме, жестко скрепленной с опорным кольцом оболочки. При этом сопловые блоки аккумуляторов снабжены устройствами одновременного вскрытия сопел, выполненными в виде заглушек, размещенных в выходной части сопла и имеющих вытяжные тяги, зафиксированные в промежуточной диафрагме и связанные с заглушками сопел посредством проточного упора и разъемных соединений резьбового типа.

Закрепление в поршне ПАДов напротив газодинамических окон, выполненных в промежуточной диафрагме, жестко скрепленной с опорным кольцом оболочки, позволяет уменьшить гидродинамическое действие реактивной высокотемпературной струи ПАДа на диафрагму и обеспечить заполнение накопительной полости, что снижает максимальное давление в рабочей полости и тем самым уменьшает максимальные перегрузки, действующие на элементы конструкции в процессе разделения.

Снабжение сопловых блоков аккумуляторов устройствами одновременного вскрытия сопел, выполненными в виде заглушек, размещенных в выходной части сопла и имеющих вытяжные тяги, зафиксированные в промежуточной диафрагме узла разделения и связанные с заглушками сопел посредством проточного упора и разъемных соединений резьбового типа, обеспечивает одновременность вскрытия сопел ПАДов в момент начала процесса разделения и тем самым исключает появление опрокидывающего момента при включении аккумуляторов давления в работу.

Перечисленные выше особенности конструктивного исполнения позволяют решить поставленную задачу по разработке простой, компактной и надежной конструкции узла разделения ГЧ боеприпаса, обеспечивающей возможность снижения силового и теплового воздействия на разделяемые элементы конструкции, а также создание устройства одновременного вскрытия сопел ПАДов, исключающего появление опрокидывающего момента снаряда, возникающего при неодновременном включении аккумуляторов давления на траектории.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид узла разделения головной части боеприпаса и вид на него со стороны дна ГЧ.

Предлагаемая конструкция узла разделения ГЧ содержит оболочку 1 с дном 15, опорное кольцо 11 с узлом форсирования 5, поршень 2, заряд форсирования 19 и пороховые аккумуляторы давления 3.

Пороховые аккумуляторы давления, закрепленные в поршне узла разделения, сопловыми блоками 8 размещены напротив газодинамических окон 12, выполненных в промежуточной диафрагме 16, жестко скрепленной с опорным кольцом оболочки.

Сопловые блоки аккумуляторов снабжены устройствами одновременного вскрытия сопел, выполненными в виде заглушек 9, размещенных в выходной части сопла и имеющих вытяжные тяги 10, зафиксированные в промежуточной диафрагме и связанные с заглушками сопел посредством проточного упора 13 и разъемных соединений резьбового типа 14.

Функционирование узла разделения головной части начинается с работы предохранительно-исполнительного механизма 17, задействования инициирующего устройства 18 и срабатывания заряда форсирования 19, масса которого назначается из условия надежности срабатывания узла форсирования.

Продукты сгорания заряда заполняют рабочую полость Б и через расходные каналы 12 в диафрагме заполняют накопительную полость В. При величине давления, соответствующего усилию разрушения узла форсирования 5, под действием давления на поршень 2 начинается процесс разделения боеприпаса.

Практически одновременно за счет ускорения поршня с ПАДом и наличия вытяжных тяг 10 с проточными упорами 13 на диафрагме 16 начинается одновременный выход заглушек 9 из сопел, происходит разрушение мембран 7, обеспечивающих герметичность ПАД, и формируется газодинамическая связь полостей камер сгорания ПАД (А) с рабочей полостью Б боеприпаса. Начало выхода заглушек 9 из сопел регулируется установкой разъемных соединений 14 на вытяжных тягах 10 и должно производиться после достижения максимального давления в рабочей полости Б. В результате за счет поступления плотных высокотемпературных продуктов сгорания заряда форсирования в камеры ПАД в нужный момент срабатывают воспламенители 6 и обеспечивают задействование пороховых зарядов 4 аккумуляторов. Продукты сгорания, образовавшиеся в свободных зонах ПАД (А), через сопла и газодинамические окна поступают в рабочую полость Б и накопительную полость В. Начинается мощный подъем давления и эффективный разгон поршня с полезной нагрузкой.

Процесс разделения PC сопровождается резким увеличением рабочей полости Б, однако за счет аккумулирования давления в накопительной полости В и мощного притока энергии из камер ПАД на всей длине направляющей оболочки 1 достигаются требуемые значения скоростей движения разделяемых элементов. При этом величина максимального давления в рабочей полости Б, а следовательно, и перегрузки определяются выбором массы заряда форсирования, а величина относительной скорости разделяемых объектов - выбором массы и свода горения зарядов ПАД.

В момент выхода поршня 2 из оболочки 1 давление в рабочей полости сбрасывается и завершается процесс разделения составных элементов снаряда, включающих: с одной стороны - поршень 2 с полезной нагрузкой головной части, а с другой стороны - кольцо 11 с оболочкой 1, дно 15 и пассивные элементы ракетной части.

Таким образом, практическая реализация совокупности представленных выше конструктивных отличий в разрабатываемых боеприпасах позволяет решить поставленную задачу по разработке простой, компактной и надежной конструкции узла разделения ГЧ, позволяющей существенно увеличить скорость разделения при снижении силового и теплового воздействия на разделяемые элементы конструкции, а также обеспечить одновременность включения ПАДов в работу в процессе разделения, и тем самым исключить появление опрокидывающего момента при включении аккумуляторов давления на траектории.

Это в конечном счете позволяет уменьшить пассивный вес и повысить стабильность работы разрабатываемой конструкции в полетных условиях. Одновременно представляется широкая возможность за счет выбора количества и массы ПАДов, включаемых в работу после срабатывания заряда форсирования, резко повысить относительную скорость разделяемых элементов снаряда.

Изобретение может быть использовано при разработке разделяющихся реактивных снарядов с отделяющимися головными частями, и, в первую очередь, при создании новых, и модернизации существующих конструкций систем залпового огня, что сокращает сроки и стоимость отработки разрабатываемых образцов.

Указанный положительный эффект подтвержден результатами стендовых испытаний опытных образцов узлов разделения, выполненных в соответствии с предлагаемым изобретением.

Узел разделения головной части боеприпаса, содержащий оболочку с дном, опорное кольцо с узлом форсирования, поршень, заряд форсирования, пороховые аккумуляторы давления, рабочую и накопительную полости для продуктов сгорания зарядов, отличающийся тем, что пороховые аккумуляторы давления, закрепленные в поршне отсека разделения, размещены сопловыми блоками напротив газодинамических окон, обеспечивающих возможность заполнения продуктами сгорания накопительной полости и выполненных в промежуточной диафрагме, жестко скрепленной с опорным кольцом оболочки, при этом сопловые блоки пороховых аккумуляторов давления снабжены устройствами одновременного вскрытия сопел, выполненными в виде заглушек, размещенных в выходной части сопла и имеющих вытяжные тяги, зафиксированные в промежуточной диафрагме и связанные с заглушками сопел посредством упора и разъемных соединений резьбового типа.



 

Похожие патенты:

Предлагаемая группа изобретений относится к области ракетной техники и может быть использована в малогабаритных зенитных и противотанковых ракетах. Бикалиберная ракета (вариант 1) содержит разгонный двигатель и механически связанный с ним переходной обтекатель, телескопически установленные на кормовую часть маршевой ступени.

Группа изобретений относится к ракетно-космической технике. Переходной отсек головной части ракеты-носителя (РН) содержит корпус, адаптер и средство соединения корпуса с адаптером.

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к отсеку разделения снаряда. Содержит оболочку с дном, опорное кольцо, поршень, источник энергии с инициирующим устройством и узел форсирования, скрепляющий разделяемые элементы конструкции.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в системах отделения космических аппаратов (КА). Система отделения КА, установленная между несущей конструкцией ракеты-носителя (РН) и КА, содержит корпус, состоящий из силовых опор и стенок с замками и толкателями, болтовые соединения, дискретно размещенные по периметру корпуса демпфирующие узлы, состоящие из резиновых прокладок и пластинчатых упоров с резьбовыми отверстиями, промежуточную раму, элементы крепления, резьбовые стыковочные элементы.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в агрегатах, например, в ракетно-космической технике. Техническим результатом является повышение надежности и долговечности.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в устройствах разделения элементов ракет. Безимпульсный делитель, установленный на разделяемой оболочке пространственной формы, содержит детонирующий удлиненный заряд (ДУЗ), инициатор ДУЗа, вставку в виде выступа П-образной формы с завулканизированным эластомером, Г-образную разрезную пластмассовую втулку.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для разделения и сброса головного обтекателя (ГО) ракеты-носителя (РН). Устройство разделения и сброса ГО РН содержит створки с возможностью вращения, толкатели, опирающиеся на фитинги РН, хвостовик со сферическими законцовками, пружины с противоположным направлением навивки и установленные одна в другую.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам отделения космического аппарата. Устройство отделения КА содержит разъединяемое удерживающее устройство между несущей конструкцией с отверстием и КА с отверстием с выступами для фиксации упора, механические замки со стержнем с шайбой и гайкой, упором и отверстием со смещением относительно оси стержня, фиксирующее звено, удерживающее звено с выемкой на оси вращения.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в системах разделения для соединения двух или нескольких объектов с последующим их отделением.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано для получения дополнительного импульса тяги. Межступенчатый ракетный ускоритель содержит стволы с пиропатронами с электродетонаторами, штоками-толкателями с амортизаторами с функцией смягчения удара при срабатывании пиропатрона, отталкивающего отделяемую часть ракеты в направлении, противоположном направлению полета ракеты и плавного разгона отделяемой ступени до нужной скорости.

Изобретения относятся к ракетной технике и могут быть использованы при создании ракеты и ракетного двигателя твердого топлива, имеющих габаритные ограничения в исходном состоянии, причем длина полезного груза ракеты сопоставима с длиной корпуса ракетного двигателя. Ракета содержит тянущий ракетный двигатель твердого топлива и толкающий ракетный двигатель. Тянущий ракетный двигатель твердого топлива включает сопловой блок, образованный несколькими равномерно распределенными по окружности наклонными соплами, установленными на заднем днище, а также задний узел стыка. С корпусом ракетного двигателя твердого топлива сопряжен стакан, с внутренней цилиндрической поверхностью которого контактирует поддон с полезным грузом, связанный с толкающим ракетным двигателем. Длина и масса ракетного двигателя твердого топлива превышают длину и массу толкающего ракетного двигателя. Другое изобретение относится к ракетному двигателю твердого топлива, содержащему корпус с днищами, задний узел стыка, сопловой блок, а также сопряженный с передним днищем стакан. С внутренней цилиндрической поверхностью стакана контактирует поддон с полезным грузом. Стакан сопряжен с задним днищем и имеет открытый задний торец, при этом площадь поперечного сечения заднего узла стыка определена тянуще-изгибной нагрузкой, равной сумме величины тяги ракетного двигателя твердого топлива и полетных нагрузок. Группа изобретений позволяет повысить энергомассовое совершенство ракеты и ракетного двигателя твердого топлива, упростить их конструкцию и повысить надежность, а также минимизировать габариты ракеты в ее исходном состоянии. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области вооружения, в частности к управляемым снарядам. Cнаряд содержит корпус с кольцевым упором внутри его передней части и поджимной гайкой в задней части, между которыми последовательно установлены боевая часть и блоки аппаратуры управления. На упоре выполнены продольно расположенные сквозные резьбовые отверстия, в которые ввернуты установочные винты. На торце упора со стороны боевой части выполнены радиальные пазы, в которых размещены выступы, выполненные на переднем торце боевой части. Боевая часть и блоки аппаратуры управления зафиксированы от продольного перемещения поджатием гайкой к установочным винтам. Изобретение позволяет исключить возможность проворота боевой части относительно блоков аппаратуры при вращении снаряда по крену, а также обеспечить точное совмещение выходов электрических связей блоков аппаратуры при выводе их через отверстия в боковой поверхности корпуса. 2ил.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники и может быть использовано в конструкции высокоскоростных двухступенчатых ракет. Устройство установлено в корпусе летательного аппарата и содержит электрический узел. Электрический узел расположен перпендикулярно к внешнему обводу второй ступени и содержит жестко закрепленное в корпусе второй ступени основание, в котором расположено не менее двух втулок с отверстиями для размещения электрических связей и предохранительного каната. Верхняя часть каждой втулки выполнена в виде заостренной режущей кромки. Один конец предохранительного каната жестко закреплен в основании, а другой конец и электрические связи жестко соединены с зажимным приспособлением, закрепленным на корпусе первой ступени. Предохранительный канат имеет меньшую длину, чем электрические связи и установлен в передней части основания. Повышаются аэродинамические характеристики летательного аппарата, предотвращается разрушение ракеты. 2 ил.

Изобретение относится к бортовой автоматике изделий ракетной, ракетно-космической, авиационной, специальной техники, главным образом к агрегатам и системам стыковки и разделения частей летательных аппаратов, в частности к системам разведения детонационных команд от инициирующих устройств к исполнительным узлам, например системам разделения, а также к устройствам взрывной логики - пиротехническим временным устройствам. Заряд-усилитель для трансляторов детонации бортовой автоматики летательных аппаратов содержит металлический корпус в виде тонкостенного металлического колпачка с размещенным внутри него комбинированным зарядом взрывчатого вещества, состоящим из двух запрессовок разной плотности, причем высокоплотная часть заряда расположена в донной части колпачка. Заряд-усилитель дополнительно снабжен кольцевым зарядом, установленным заподлицо во втулке из инертного неметаллического материала и контактирующим с комбинированным зарядом со стороны его низкоплотной части. В заряде-усилителе со стороны открытого торца колпачка выполнен глухой осевой канал, у которого глубина доходит до половины длины низкоплотной части комбинированного заряда, а диаметр соответствует наружному диаметру транслятора детонации. Наружный диаметр кольцевого заряда не менее чем в три раза превышает диаметр транслятора детонации, а края колпачка со стороны его открытого торца закатаны вовнутрь к оси корпуса с образованием буртика, обеспечивающего плотный контакт всех частей заряда. Изобретение позволяет повысить надежность инициирования детонации в ДУЗ чрезвычайно малого калибра, диаметром порядка 0,5-0,7 мм, снизить уровень ударно-волновых нагрузок при срабатывании таких зарядов, улучшить технологичность и повысить безопасность работ с устройством. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ракетной технике и может найти применение в конструкциях систем разделения объектов летательных аппаратов (ЛА). Целью изобретения является создание надежного фиксатора разделяемых объектов ЛА для соединения без люфта сложных разделяемых объектов большой массы, обеспечивающего контроль несанкционированного перемещения штока фиксатора при монтаже на объекте, с исключением условий демпфирования штока фиксатора и удержания его в крайнем положении при разделении объектов. Осуществление поставленной цели достигается тем, что корпусе фиксатора расположены шток, закрепленный с помощью срезаемой чеки, втулка-ловитель штока, прижатая к корпусу гайкой. Шток в крайнем положении соединяется с втулкой посредством развальцовки юбки втулки по конической проточке штока. В гайке и втулке выполнены соосные отверстия, сообщающиеся с полостью между втулкой и штоком. При подаче давления от пиропатрона 6 происходит перемещение штока 2 и срезание чеки 3. Дальнейшее движение штока 2 сопровождается соединением штока 2 с втулкой 4, развальцовкой юбки 9 втулки 4 по конической проточке 8 штока 2, за счет чего исключается реверс штока 2 от удара о втулку 4 в крайнем положении, чем обеспечивается гарантированное положение штока 2 для разделения объектов, а вследствие дренажа полости 12 через отверстия 10, 11 исключаются условия демпфирования штока; освобождается взаимное крепление объектов, обеспечивая состояние для их разделения. Далее от команды на разделение происходит разделение объектов 14, 15 по поверхности 16 в направлении оси Х. Предлагаемый фиксатор разделяемых объектов ЛА обеспечивает их надежную стыковку и разделение. 3 ил.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке разделяющихся боеприпасов реактивной и ствольной артиллерии. Технический результат – повышение надежности работы устройства. Узел разделения головной части боеприпаса содержит оболочку с дном, опорное кольцо с узлом форсирования, поршень, заряд форсирования, пороховые аккумуляторы давления, рабочую и накопительную полости для продуктов сгорания зарядов. Пороховые аккумуляторы давления закреплены в поршне отсека разделения. Они размещены сопловыми блоками напротив газодинамических окон. Такое размещение обеспечивает возможность заполнения продуктами сгорания накопительной полости. Упомянутые окна выполнены в промежуточной диафрагме, жестко скрепленной с опорным кольцом оболочки. Сопловые блоки пороховых аккумуляторов давления снабжены устройствами одновременного вскрытия сопел. Они выполнены в виде заглушек, размещенных в выходной части сопла и имеющих вытяжные тяги. Эти тяги зафиксированы в промежуточной диафрагме и связаны с заглушками сопел посредством упора и разъемных соединений резьбового типа. 1 ил.

Наверх