Способ стрельбы ракетным выстрелом и ракетный выстрел для его осуществления

 

Использование: военная техника, в частности ракетные и артиллерийские выстрелы. Сущность изобретения: способ стрельбы ракетным выстрелом и ракетный выстрел для его осуществления. Способ заключается в срабатывании порохового заряда в пусковой трубе, стравливании части продуктов сгорания порохового заряда в атмосферу по периметру инертной массы и отделении инертной массы от среза пусковой трубы. Ракетный выстрел содержит пусковую трубу и ракету с двигателем, при этом пусковая труба выполнена с расширяющимся раструбом на заднем торце, а инертная масса в виде задней крышки заглублена в пусковую трубу. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области военной техники, конкретно к выстрелам ракетных (особенно носимых) и артиллерийских комплексов вооружения, в том числе и управляемых.

Известен ручной противотанковый гранатомет "Армбруст" [1] принцип работы которого заключается в следующем. В центральной части пусковой трубы между двумя поршнями находится пороховой заряд. В передней части трубы находится граната, а в задней инертная масса из синтетического материала, выполняющая роль поглотители энергии пороховых газов. Во время выстрела оба поршня перемещаются в противоположные стороны. Передний выбрасывает гранату, а задний выталкивает инертную массу. При достижении срезов трубы поршни стопорятся, препятствуя истечению пороховых газов. Это обеспечивает значительное снижение силы звука выстрела, воздействующего на стрелка. Однако указанный гранатомет, а следовательно, и способ запуска снарядов, реализованный в нем, не удовлетворяют современным требованиям по дальности боевого применения, так как скорость и масса метаемого снаряда ограничены. Это объясняется тем, что для разгона снаряда используется только половина длины ствола, так как противоположная половина длины ствола используется для разгона инертной массы. При этом эффективная длина разгона снаряда меньше половины длины ствола за счет участка, на котором тормозится и улавливается поршень. Кроме того, ствол гранатомета является нагруженным внутренним давлением от срабатывания порохового заряда и осевыми силами, действующими при торможении и улавливании поршней. Масса же ствола как и его длина для носимых комплексов вооружения ограничены, так как к ним предъявляются требования минимальной массы и габаритов.

Известна также оперенная ракета с пусковой трубой [2] Задний торец пусковой трубы перекрыт крышкой, выбрасываемой под действием давления газов ракетного двигателя. Данное устройство представляет собой ракетный выстрел, который реализует способ стрельбы, включающий выброс снаряда и отделение (вышибание) от среза трубы инертной массы (задней крышки) продуктами сгорания заряда. В рассматриваемом устройстве по сравнению с устройством [1] для разгона снаряда (ракеты) используется вся длина пусковой трубы. Однако указанный ракетный выстрел и способ стрельбы, реализованный в нем, при вскрытии задней крышки являются источником значительной ударной волны, воздействующей на стрелка.

Удовлетворение современных требований по бронепробиваемости и дальности боевого применения, а также дальнейшее их увеличение требуют применения все более мощных вышибных зарядов или импульсных стартовых двигателей, от срабатывания которых осуществляется вскрытие задней крышки (инертной массы). Образующаяся при этом ударная волна по своим характеристикам близка к предельно-допустимым уровням избыточного давления и оказывает влияние на безопасность и психофизическое состояние стрелка и другого личного состава, взаимодействующего с ним в бою. Задача, на решение которой направлено изобретение, является повышение безопасности выстрела путем уменьшения ударной волны, воздействующей на расчет.

Поставленная задача достигается тем, что в способе стрельбы ракетным выстрелом, включающим выброс снаряда и отделение от среза трубы инертной массы продуктами сгорания заряда, до отделения инертной массы от среза трубы часть продуктов сгорания стравливают в атмосферу по периметру инертной массы. Способ стрельбы реализуется, например ракетным выстрелом, содержащим пусковую трубу, ракету с двигателем и заднюю крышку, в которых на заднем торце трубы выполнен расширяющийся раструб, при этом задняя крышка заглублена в трубу.

Кроме того, задняя крышка может быть расположена во входном сечении раструба.

На чертеже показана схема ракетного выстрела.

Ракетный выстрел включает пусковую трубу 1 (ПТ), ракету с двигателем твердого топлива 2 (или с пороховым вышибным зарядом), заднюю крышку (инертную массу) 3. На заднем торце ПТ выполнен расширяющийся раструб 4, входное сечение которого обозначено позицией 5. Часть продуктов сгорания 6 порохового заряда ракетного двигателя, стравливаемая в атмосферу через расширяющийся кольцевой зазор до отделения задней крышки (инертной массы) 3 от среза 7 трубы 1. Угол расширения раструба обозначен a. Разрывные элементы крепления крышки обозначены цифрой 8. Пунктиром показаны положения задней крышки 3 при ее движении в раструбе 4.

Способ стрельбы ракетным выстрелом осуществляется следующим образом.

При срабатывании ракетного двигателя 2 вскрываются его сопла и продукты сгорания порохового заряда устремляются на заднюю крышку 3. При достижении давления, воздействующего на крышку, определенной величины разрушаются (срезаются, разрываются, выщелкиваются) элементы крепления задней крышки 3 на пусковой трубе 1, крышка вскрывается и начинает движение в сторону среза 7 трубы 1. Крышка 3, проходя по расширяющемуся раструбу 4, открывает кольцевой зазор d, плавно расширяющийся по мере передвижения крышки 3 вдоль раструба 4. Продукты сгорания порохового заряда ракетного двигателя устремляются в этот кольцевой зазор d, обгоняют крышку 3 и стравливаются симметрично относительно ее периметра в атмосферу. При этом продукты сгорания, стравливаемые через кольцевой зазор d, взаимодействуя с атмосферой, ускоряют неподвижные слои воздуха, примыкающие к кольцевому зазору. После отделения крышки 3 от среза 7 открывается полное сечение трубы 1 и осуществляется взаимодействие основной массы продуктов сгорания ракетного двигателя с атмосферой. Это взаимодействие осуществляется через предварительно ускоренные слои воздуха, что снижает величину избыточного давления в образующейся ударной волне.

Кроме того, плавное стравливание части продуктов сгорания из заснарядного пространства до прохождения задней крышкой 3 среза 7 трубы 1 обеспечивает снижение давления продуктов сгорания в момент открытия полного сечения трубы. Известно, что величина избыточного давления ударной волны пропорциональна давлению продуктов сгорания, взаимодействующих с атмосферой. Снижение давления продуктов сгорания за счет стравливания их части до отделения крышки от среза трубы позволяет понизить избыточное давление в ударной волне, распространяемой за задний срез 7 трубы 1, а также понизить избыточное давление в ударной волне, отраженной от внутренней поверхности крышки 3 и направленной вдоль трубы в сторону головы стрелка при стрельбе из носимых комплексов ракетного вооружения.

Кроме того, в момент вскрытия задней крышки 3 в продуктах сгорания порохового заряда ракетного двигателя присутствуют малодисперсные частицы продуктов сгорания воспламенителя порохового заряда. Как правило, для воспламенения пороховых зарядов используется дымный ружейный порох, продукты сгорания которого содержат до 50% твердых частиц, либо пиротехнические составы, продукты сгорания которых также содержат значительное количество твердых и жидких частиц. При стравливании продуктов сгорания, содержащих малодисперсные частицы, через кольцевой зазор d в атмосфере, примыкающей к срезу трубы, образуется кольцевой слой (облако) аэрозоля. После отделения крышки 3 от среза 7 трубы 1 при открытии ее полного сечения продукты сгорания порохового заряда воздействует на атмосферу через слой среды, показатель адиабаты которой за счет присутствия в ней аэрозоли меньше показателя адиабаты воздуха, что приводит к падению избыточного давления в ударной волне, распространяемой через среду, содержащую малодисперсные частицы.

При выполнении раструба коническим для обеспечения безотрывного истечения продуктов сгорания при стравливании вдоль периметра крышки угол раструба следует выбирать в интервале 20 40^o. Раструб может выполняться в виде тела вращения, образующая которого представляет, например, часть ветви параболы (параболоид вращения).

Не указанные в описании операции и конструктивные элементы, необходимые для работоспособности ракетного выстрела, аналогичны изложенным в прототипе.

Таким образом, предлагаемые способ стрельбы и ракетный выстрел, реализующий его, позволяют: повысить безопасность применения комплекса ракетного вооружения за счет снижения импульсного избыточного давления, воздействующего на боевой расчет при выстреле; повысить эффективность применения комплекса, особенно управляемого ракетного вооружения, за счет снижения психологического напряжения оператора после выстрела, т.е. во время управления при наведении ракеты на цель.

Формула изобретения

1. Способ стрельбы ракетным выстрелом, заключающийся в срабатывании порохового заряда в пусковой трубе, отделении от среза трубы инертной массы, воздействии продуктов сгорания порохового заряда на атмосферу, отличающийся тем, что до отделения инертной массы от среза трубы часть продуктов сгорания стравливают в атмосферу по периметру инертной массы.

2. Ракетный выстрел, содержащий пусковую трубу с задней крышкой, ракету с двигателем, отличающийся тем, что на заднем торце пусковой трубы выполнен расширяющийся раструб, а задняя крышка заглублена в пусковую трубу.

3. Ракетный выстрел по п.2, отличающийся тем, что задняя крышка установлена во входном сечении раструба.

РИСУНКИ

Рисунок 1