Прямоточный реактивный снаряд

Изобретение относится к производству и применению боеприпасов и может быть использовано в любом огнестрельном оружии (стрелковом, артиллерийском), в электромагнитных ускорителях, а также для подводного применения. Технической задачей предлагаемого прямоточного реактивного снаряда является увеличение дальности и устойчивости полета снаряда путем уменьшения его аэродинамического сопротивления и увеличения реактивной силы, упрощение его конструкции и технологии изготовления. Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, который снаружи имеет бочкообразную (овальную) форму, внутри имеет профилированное сквозное отверстие с двумя критическими сечениями 1 и 3, между которыми находится сечение 2 с наибольшим расширением. По стенкам отверстия размещается твердое топливо 7, внутри полости размещается метательный заряд 8 и сгораемый пыж 9 после входного критического сечения 1. Входное критическое сечение 1 меньше выходного критического сечения 3. Комбинация сечений 4, 1, 2, 3, 5 образует два встречных сопла Ловаля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к производству и применению боеприпасов, и может быть использовано в любом огнестрельном оружии (стрелковом, артиллерийском и т.п.), в электромагнитных ускорителях, а также для подводного применения.

Известно [1], что для увеличения дальности полета снаряда при ограниченной мощности метательного заряда необходимо снижать аэродинамическое сопротивление среды. В научной и технической литературе широко освещены проблемы преодоления сил сопротивления, улучшения аэродинамических характеристик движушихся тел в окружающей среде. Одной из составляющих сил сопротивления воздействующих на подвижный объект является донное сопротивление. Донное сопротивление возникает из-за того, что при полете снаряда, пули, ракеты и т.п. на пассивном участке траектории в донной части возникает разряжение, стремящееся к вакууму. Такое разряжение возникает вследствие выдува (инжектирования) обтекающим потоком среды из донной части, что приводит к завихрению потока и к увеличению силы сопротивления. При дозвуковых скоростях пули, снаряда донное сопротивление может достигать 90% общего сопротивления. Для снижения донного сопротивления используется либо сужение хвостовой части подвижного объекта, то есть уменьшение площади днища, либо установка в хвостовой части подвижного объекта газового генератора.

Известней патент RU 2527250, опубликованный 27.08.2014 года [2], на «способ уменьшения донного сопротивления и отсоса пограничного слоя подвижных, например, метаемых, тел в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заостренной носовой частью и тело в форме снаряда или пули с преимущественно оживальной или заостренной носовой частью» включающее по меньшей мере, один канал, связывающий боковую поверхность и донную часть двигающегося тела. Уменьшение донного сопротивления тела в форме снаряда или пули обеспечивается за счет отсоса среды, в том числе пограничного слоя, с боковой поверхности данного тела в его донную часть через упомянутый канал. Однако известное устройство не устраняет причину возникновения донного сопротивления, усложняет конструкцию и технологию изготовления снаряда (пули), а также может привести к снижению ее устойчивости полета.

Известен патент RU 2372581, опубликованный 10.11.2009 года [3] на «патрон с реактивной пулей». В данном патенте реактивная пуля состоит из цельнометаллического корпуса и метательного заряда, который весь располагается в полости пули, а пуля смонтирована в гильзу. Полость имеет форму усеченного конуса с запальным отверстием-соплом для воспламенения метательного заряда, которое дополнительно играет роль соплового аппарата. Известное устройство не устраняет причину донного сопротивления при выгорании метательного заряда и не достаточна устойчива в полете.

Наиболее близким к изобретению по конструкции является патент RU 2497065, опубликованный 27.10.2013 года [4], на «метательное тело и пыж» включающее корпус, который снаружи имеет цилиндрическую или бочкообразную форму, а внутри имеет сквозное отверстие в виде сопла Лаваля, состоящего из конфузора и диффузора. Такое тело имеет малое аэродинамическое сопротивление формы, снаружи тело обтекается по касательной (для цилиндра) или очень плавно (для «бочки»), а внутри тела сначала происходит адиабатическое сжатие в конфузоре, а затем - расширение в диффузоре, что почти не сопровождается потерей энергии потока. Для устойчивости полета предлагается использовать складные стабилизаторы. К причинам, препятствующим достижению указанного технического результата, при использовании известного устройства относится недостаточное снижение лобового сопротивления и низкая устойчивость в полете.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение дальности и устойчивости полета снаряда путем уменьшения его аэродинамического сопротивления и увеличения реактивной силы, упрощение его конструкции и технологии изготовления.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, который снаружи имеет бочкообразную (овальную) форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие с двумя критическими сечениями 1 и 3, между которыми находиться сечение 2 с наибольшим расширением. По стенкам отверстия размещается твердое топливо 7, внутри полости размещается метательный заряд 8 и сгораемый пыж 9 после входного критического сечения 1. Входное критическое сечение 1 меньше выходного критического сечения 3. Комбинация сечений 4,1,2,3,5 образуют два встречных сопла Ловаля.

Устройство работает следующим образом. При воспламенении метательного заряда 8 энергия сжатого газа передается снаряду (пуле). Сгораемый пыж 9 закрывает переднее входное отверстие и обеспечивает разгон снаряда до дульной скорости. Сгорание пыжа 9 происходит при вылете снаряда из ствола и в это же время происходит возгорание твердого топлива 7.

При полете снаряда (пули) в области сечения 2 возникает разряжение, стремящееся к вакууму. Такое разряжение возникает вследствие выдува (инжектирования) протекающим потоком среды (воздуха) через центральную часть канала. Летящий снаряд при наличии вакуумированной полости работает как всасывающая турбина, а нарезы 6 в головной части, обеспечивающие ее вращение, как крыльчатка, что обеспечивает приращение скорости потока среды. Таким образом снаряд продолжает ускоряться как прямоточный воздушно-реактивный двигатель, что обеспечивает большую дальность полета.

Предложенное изобретение поясняется чертежами (Фиг. 1, Фиг. 2) поясняющими устройство прямоточного реактивного снаряда.

Стабилизация снаряда в полете может осуществляться вращением. При этом снаряд может иметь готовые нарезы 6 в головной части корпуса. Дополнительная устойчивость в полете также обеспечивается взаимодействием снаряда со сквозным потоком в двух разнесенных точках в пространстве (критические сечения 1 и 3).

Центр тяжести снаряда приближен к головной части и располагается не дальше 1/3 длины снаряда от его передней кромки. Для воздушной среды длина снаряда составляет 2,5-4 его калибра, а для водной среды - от 3 до 10 калибров.

Материалом для снаряда может быть металл или керамика для огнестрельного оружия и/или пластик для электромагнитного ускорителя.

Преимущества предлагаемого изобретения следующие: увеличивается дальность и устойчивость полета снаряда, расширяются возможности использования безгильзовых патронов как при стрельбе из гладкоствольного, так и нарезного оружия; упрощается технология изготовления патронов, экономятся средства и сырье, уменьшается загрязнение окружающей среды.

Заявленное техническое решение можно реализовать в промышленном производстве на предприятиях оборонно-промышленного комплекса посредством использования известных стандартных технических устройств и оборудования. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. С.Г. Губин, С.А. Горовой. Баллистика. Электронное учебное пособие. - 562 с.

2. Патент РФ RU 2527250, МПК B64C 23/00 F42B 10/34, F42B 10/32. Приоритет от 18.09.2012. Опубликован 27.08.2014 г. Описание патента.

3. Патент РФ RU 2372581, МПК F42B5/10 F42B 5/067. Приоритет от 26.11.2008. Опубликован 10.11.2009 г.. Описание патента.

4. Патент РФ RU 2497065, МПК F42B 10/34. Приоритет от 22.11.2011. Опубликован 27.10.2013 г. Описание патента.

1. Прямоточный реактивный снаряд, содержащий корпус, который снаружи имеет бочкообразную форму, а внутри имеет профилированное сквозное отверстие, отличающийся тем, что сквозное отверстие имеет два критических сечения, входное из которых имеет сечение меньше выходного, между которыми находится сечение с наибольшим расширением, по стенкам отверстия размещается твердое топливо, в полости размещается разгонный заряд, а сгораемый пыж - после входного критического сечения.

2. Прямоточный реактивный снаряд по п. 1, отличающийся тем, что его центр тяжести приближен к головной части и располагается не дальше 1/3 длины снаряда от его передней кромки.



 

Похожие патенты:

Предлагается устройство, обеспечивающее достижение сверхзвуковых скоростей снарядов малой массы (включая спутники Земли). Технической задачей предлагаемого изобретения является такое управление полетом баллистического летательного аппарата (ЛА), при котором обеспечивается сохранение расчетных (допустимых по условиям эксплуатации) значений теплопритоков на конструктивные элементы (в том числе иллюминаторы) головной части (ГЧ) за счет аэродинамического торможения ЛА на конечном атмосферном участке траектории (КАУТ).

Изобретение относится к производству и применению боеприпасов и может быть использовано в любом огнестрельном оружии (стрелковом, артиллерийском), в электромагнитных ускорителях, а также для подводного применения.

Изобретение относится к области летательных аппаратов (ЛА), а именно к способам фиксации рулей от поворота до начала работы рулевых приводов. Способ фиксации аэродинамического руля летательного аппарата включает размещение подпружиненного штока фиксатора в подвижном и неподвижном элементах летательного аппарата.

Изобретение относится к области ракетной техники. Самоприцеливающийся боевой элемент содержит корпус с боевой частью, вращающийся парашют с полюсным отверстием, при этом внутри корпуса элемента перпендикулярно его продольной оси установлены выдвижные подпружиненные тормозные щитки.

Изобретение относится к области вооружения и может быть использовано для снарядов малокалиберных артиллерийских систем. Способ, при котором движение снаряда в стволе орудия осуществляют воздействием давления продуктов сгорания основного метательного заряда, а заряд твердого топлива, расположенный в устройстве увеличения дальности полета снаряда, воспламеняют после вылета снаряда из ствола орудия, продукты сгорания твердого топлива истекают через отверстия, расположенные на боковой поверхности баллистического наконечника, образуя пограничный слой на поверхности снаряда.

Изобретение относится к области проектирования малогабаритных импульсных твердотопливных реактивных двигателей (РДТТ), которые находят широкое применение в качестве средств коррекции траектории полета управляемых ракет, снарядов и космических аппаратов.

Изобретение относится к области военной техники, в частности к средствам поражения личного состава, находящегося в укрытиях, защищенных объектах, объемно-детонирующим боеприпасом.

Изобретение относится к области вооружений, в частности к инженерным боеприпасам с кумулятивным боевым элементом. Инженерный боеприпас с кумулятивным боевым элементом содержит контейнер с крышкой, датчик обнаружения цели и боевой полетный модуль.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к инженерным боеприпасам. Инженерный боеприпас содержит контейнер с крышкой, датчик обнаружения цели и боевой полетный модуль.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к автономным тактическим боеприпасам. Автономный тактический боеприпас содержит корпус, кумулятивный заряд, парашют, источник питания, координатор цели, систему автономного наведения и устройство перемещения.

Изобретение относится к производству и применению боеприпасов и может быть использовано в любом огнестрельном оружии, в электромагнитных ускорителях, а также для подводного применения. Технической задачей предлагаемого прямоточного реактивного снаряда является увеличение дальности и устойчивости полета снаряда путем уменьшения его аэродинамического сопротивления и увеличения реактивной силы, упрощение его конструкции и технологии изготовления. Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, который снаружи имеет бочкообразную форму, внутри имеет профилированное сквозное отверстие с двумя критическими сечениями 1 и 3, между которыми находится сечение 2 с наибольшим расширением. По стенкам отверстия размещается твердое топливо 7, внутри полости размещается метательный заряд 8 и сгораемый пыж 9 после входного критического сечения 1. Входное критическое сечение 1 меньше выходного критического сечения 3. Комбинация сечений 4, 1, 2, 3, 5 образует два встречных сопла Ловаля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх