Неуправляемый реактивный снаряд с неконтактным взрывателем

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ НЕУПРАВЛЯЕМЫЙ РЕАКТИВНЫЙ СНАРЯД С НЕКОНТАКТНЫМ ВЗРЫВАТЕЛЕМ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие АЛЕВКУРП(72) Авторы Фирсаков Александр АнатольевичПапушой Виталий ИвановичКраевский Юрий ГеннадьевичБыков Игорь МихайловичИгнатьков Сергей Николаевич(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие АЛЕВКУРП(57) 1. Неуправляемый реактивный снаряд, содержащий боевую часть, твердотопливный реактивный двигатель с соплом и стабилизатор, отличающийся тем, что в его состав дополнительно введен неконтактный взрыватель с зоной срабатывания, которая аппроксимируется как тело вращения первого лепестка циклоиды вокруг координатной оси. 2. Неуправляемый реактивный снаряд по п. 1, отличающийся тем, что неконтактный взрыватель содержит последовательно соединенные передатчик, -циркулятор и антенну,а также набор объединенных по входу полосовых фильтров, выходы которых подключены к соответствующим входам блока анализа и формирования сигнала срабатывания, выход которого является выходом неконтактного взрывателя и подключен к детонатору боевой части, при этом вход набора полосовых фильтров через нелинейный детектор подключен ко второму выходу -циркулятора, а входы питания передатчика, набора полосовых фильтров, блока анализа и формирования сигнала срабатывания соединены с соответствующими выходами источника питания.(56) 1. Шипуля А.И. Авиационные средства поражения. - Минск ВАРБ, 2002. 2. Авиационное оружие. НУРС и НАР. С-8. Найдено из Интернета // 70222011.02.28 3.,4. - 2.75. Найдено из Интернета ////4/275 4.... Найдено из Интернета ////2 5. Мелец А.Ф. Устройство и эксплуатация зенитной управляемой ракеты 9 М 33 М 2(М 3) Учебное пособие. - Минск ВАРБ, 1999. 6. Федотов А.И., Рай К.С. Устройство и эксплуатация зенитного пушечно-ракетного комплекса 2 К 22. Ч. 1. - Минск ВАРБ, 2003. 7. Зенитное ракетное оружие мираСерия справочников Оружие мира. - М. Издательство научно-технической информации русских оборонных систем и предприятий,2005. 8. Хотунцев Ю.Л. Полупроводниковые СВЧ-устройства Анализ и синтез. - М. Связь,1978. 9. Сазонов Д.М., Гридин А.Н., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ / Под ред. Д.М. Сазонова. - М. Высшая школа, 1981. 10. Айзенберг Г.З. и др. Антенны УКВ / Под ред. Г.З. Айзенберга. В 2-х частях. - М. Связь, 1977. 11. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Кн. 1 / Пер. с англ. Под ред. М.В. Гальперина. - М. Мир, 1983. 12. Горошков Б.И. Радиоэлектронные устройстваСправочник. - М. Радио и связь,1988. 13. Булычев А.П., Галкин В.И., Прохоренко В.А. Аналоговые интегральные микросхемыСправочник. - Минск Беларусь, 1983. Полезная модель относится к самодвижущимся боеприпасам с реактивным двигателем, в частности к реактивным снарядам с траекторией полета в воздухе. Известны неуправляемые реактивные снаряды (НУРС) типов С-5, С-8, С-13, С-24 1,2, различающиеся калибром, массой боевой части, радиусом поражения и предназначением. В частности НУРС среднего калибра типа С-8 (прототип) с боевой частью (БЧ) осколочного (С-8 М), кумулятивно-осколочного (С-8 КОМ) действия, предназначенные для поражения одиночных малоразмерных целей, в том числе воздушных, и живой силы. Такие НУРС содержат (фиг. 1) контактный взрыватель 1, боевую часть 2, твердотопливный реактивный двигатель 3 с соплом 4, а также стабилизатор 5, перья которого в исходном положении размещены в сопловом переходе реактивного двигателя, а после старта НУРС раскрываются и фиксируются в рабочем положении. Принудительное раскрытие перьев стабилизатора 5 может осуществляться пружинами, газовым поршнем или набегающим потоком воздуха. Особенностью этих НУРС является дополнительная стабилизация вращением вокруг продольной оси, что обеспечивается конфигурацией перьев стабилизатора. Зарубежным аналогом НУРС среднего калибра (С-8) является 703, который имеет аналогичную компоновку и боевую часть различных типов. В целях повышения точности их наведения на объект поражения по проектупроизводится оснащение этих НУРС (фиг. 2) дополнительно пассивным пеленгатором 6 лазерного излучения 7 и системой 8 управления с аэродинамическими рулями 9 4. Такая модернизация позволяет обеспечить коррекцию процесса наведения на объект,облучаемый устройством лазерного подсвета, повышение точности наведения и вероятности поражения объекта. Вместе с тем, НУРС 70 , как и НУРС С-8, оснащены контактным взрывателем, который характеризуется рядом недостатков 2 70222011.02.28 в случае стрельбы по сосредоточенной цели даже при незначительном промахе не достигается поражение или причинение ущерба цели при стрельбе по распределенной цели на земной поверхности (живой силе) срабатывание взрывателя НУРС обеспечивается при его соприкосновении с землей (фиг. 3 а), а подрыв боевой части - уже при частичном заглублении НУРС (фиг. 3 б). Вследствие этого поражающие элементы 10 боевой части (осколки) разлетаются конусом вверх, что ограничивает радиус П эффективного поражения (фиг. 3 в). Технической задачей заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков. Заявляемый объект (фиг. 4) содержит боевую часть 2, твердотопливный реактивный двигатель 3 с соплом 4, стабилизатор 5 и отличается тем, что в головной части НУРС дополнительно установлен неконтактный взрыватель 11 с зоной срабатывания 12. Такая конфигурация зоны срабатывания аппроксимируется телом вращения первого лепестка циклоиды 2 вокруг оси 0, совпадающей с осью НУРС, и обеспечивает наилучшее согласование области разлета осколков БЧ цилиндрической формы и зоны срабатывания неконтактного взрывателя. При стрельбе по наземным распределенным целям неконтактный взрыватель 11 срабатывает в момент, когда земная поверхность попадает в зону срабатывания 12 (фиг. 5 а) и инициирует подрыв боевой части в воздухе. При таком воздушном подрыве поражающие элементы разлетаются на значительно большее расстояние, чем достигается существенное возрастание радиуса пораженияПП , как показано на фиг. 5 б. При применении заявляемого НУРС по сосредоточенной цели, в том числе воздушной(фиг. 6), даже в случае промаха неконтактный взрыватель 11 срабатывает при попадании цели в зону 12 срабатывания (фиг. 6 а) и инициирует подрыв боевой части НУРС. Образующиеся при подрыве боевой части поражающие элементы (осколки) 10 наносят ущерб цели даже при промахе НУРС (фиг. 6 б). Таким образом, при использовании НУРС с осколочной, осколочно-фугасной боевой частью, а также боевой частью объемного взрыва, оснащенного неконтактным взрывателем, достигается положительный эффект возрастание радиуса эффективного поражения при стрельбе по распределенной цели причинение ущерба сосредоточенной цели даже при промахе НУРС. Следует отметить, что оснащение НУРС неконтактным взрывателем является более дешевой альтернативой корректируемого НУРС (фиг. 2), где повышение вероятности поражения сосредоточенной цели достигается путем оснащения блоками 6, 8, 9 и обеспечения коррекции траектории, причем только по сосредоточенной цели. Материалы заявки поясняются следующими фигурами графических изображений фиг. 1 - компоновочная схема НУРС-прототипа фиг. 2 - компоновочная схема НУРС по проектуфиг. 3 - диаграммы, поясняющие недостатки известных НУРС фиг. 4 - компоновочная схема заявляемого объекта с зоной срабатывания фиг. 5 - диаграммы, поясняющие положительный эффект при стрельбе по распределенной наземной цели фиг. 6 - диаграммы, поясняющие положительный эффект при стрельбе по сосредоточенной цели фиг. 7 - блок-схема неконтактного взрывателя фиг. 8 - диаграммы, поясняющие изменение доплеровской частоты отраженного сигнала фиг. 9 - спектральная диаграмма, поясняющая работу неконтактного взрывателя фиг. 10 - блок-схема варианта технической реализации блока анализа и формирования сигнала срабатывания фиг. 11 - вариант конструктивного выполнения неконтактного взрывателя. 3 70222011.02.28 Заявляемый объект (фиг. 4) содержит боевую часть 2, твердотопливный реактивный двигатель 3 с соплом 4, стабилизатор 5 и отличается тем, что в головной части НУРС дополнительно установлен неконтактный взрыватель 11 с зоной срабатывания 12. Такая конфигурация зоны срабатывания аппроксимируется телом вращения первого лепестка циклоиды 2 вокруг оси 0, совпадающей с осью НУРС, и обеспечивает наилучшее согласование области разлета осколков БЧ цилиндрической формы и зоны срабатывания неконтактного взрывателя. Боевая часть 2, реактивный двигатель 3 с соплом 4, стабилизатор 5 известны и соответствуют одноименным элементам прототипа. Неконтактные взрыватели - известные элементы боеприпасов. Они бывают 1 пассивные (датчики цели) - оптические, инфракрасные, акустические, магнитные,электростатические активные - радиолокационные 5, световые 6, лазерные 7. Для использования в заявляемом объекте наиболее предпочтительным представляется радиолокационный взрыватель. Блок-схема предлагаемого для оснащения НУРС неконтактного взрывателя показана на фиг. 7. Такой неконтактный взрыватель содержит последовательно соединенные передатчик 13, -циркулятор 14 и антенну 15, а также набор 16 объединенных по входу взаимно расстроенных по частоте полосовых фильтров, выходы которых подключены к соответствующим входам блока 17 анализа и формирования сигнала срабатывания, который с выхода блока 17 поступает на детонатор и является выходным сигналом неконтактного взрывателя, при этом вход набора 16 фильтров через нелинейный детектор 18 подключен ко второму выходу -циркулятора 14, а входы питания блоков 13, 16, 17 соединены с соответствующими выходами источника питания 19. Предлагаемый взрыватель работает следующим образом. Передатчик 13 формирует зондирующий сигнал - электромагнитное колебание сверхвысокой частоты, который через -циркулятор 14 поступает в антенну 15 и излучается в пространство. Отраженный от цели сигнал принимается антенной 15 и через -циркулятор 14 поступает в нелинейный детектор 18, где взаимодействует с проникающим зондирующим сигналом передатчика. С Поскольку отраженный сигнал имеет доплеровское смещение частоты Д , обусловленное радиальной составляющейсуммарной скорости сближения НУРС с целью 2 С(где- длина волны излучения передатчика), то в результате его взаимодействия с проникающим сигналом на выходе детектора 18 образуются биения с С С частотой, равной Д , причем частота Д изменяется во времени, как показано на фиг. 8 б. Поскольку вблизи точки встречи частота биений снижается, то их спектрперемещается по оси частот влево, как показано на фиг. 9. Полосовые фильтры набора 16 взаимно С расстроены по частоте, и колебания частотой Д вначале проходят через первый фильтр с зоной фильтрации 1 ( ) , затем - через второй фильтр с зоной фильтрации( ) , что и 2 является признаком для срабатывания взрывателя, который определяется в блоке 17 анализа, формирующем сигнал срабатывания, поступающий на детонатор боевой части. Блок-схема варианта технической реализации блока 17 анализа представлена на фиг. 10. Блок 17 содержит последовательно соединенные первый амплитудный детектор 20, первое пороговое устройство 21 и формирователь стробирующего импульса 22, причем вход детектора 20 подключен к выходу первого фильтра набора 16 и является первым входом блока 17, а также последовательно соединенные второй амплитудный детектор 23,второе пороговое устройство 24 и ключ 25, выход которого является выходом блока 17,при этом вход второго детектора 23 подключен к выходу второго фильтра набора 16 и яв 4 70222011.02.28 ляется вторым входом блока 17, а управляющий вход ключа 25 соединен с выходом блока 22 формирования стробирующего импульса. С При попадании биений частотой Д в полосу пропускания 1 ( ) первого фильтра набора 16 это колебание проходит на выход фильтра, детектируется в первом детекторе 20 и вызывает срабатывание первого порогового устройства 21. Выходной сигнал порогового устройства вызывает срабатывание формирователя 22 стробирующего импульса, длительность которого выбирают исходя из заданной скорости сближения с целью. С Когда же биение частотой Д проходит на выход второго фильтра набора 16, оно детектируется вторым детектором 23 и вызывает срабатывание второго порогового устройства 24. Если сигнал с выхода порогового устройства 24 поступает на вход ключа 25 в пределах интервала времени, определяемого импульсом формирователя 22, он проходит на выход блока 17 в детонатор для подрыва боевой части НУРС. Таким образом, в целях защиты от помех радиовзрыватель формирует сигнал подрыва при условии, что доплеровская частота отраженного сигнала последовательно проходит через первый и второй фильтры набора 16, причем по закону, изображенному на фиг. 8 б. Следует заметить, что блок 16 может содержать и большее число фильтров, а блок 17 большее число каналов для реализации более сложных алгоритмов помехозащиты. Все перечисленные узлы являются известными в радиоэлектронике элементами и реализуются по известным правилам передатчик 13 выполняется как генератор монохроматместного колебания на транзисторе, диоде Ганна, лавинно-пролетном или туннельном диоде 8-циркулятор 14 - известное устройство СВЧ 9 для реализации зоны 12 потребной конфигурации наиболее подходящей является известная дискоконусная антенна 10 фильтры набора 16 с заданными параметрами синтезируются по известным правилам 11 детекторы 18, 20 и 23 - известные в радиотехнике устройства 12 пороговые устройства 21 и 24, ключ 25, формирователь 22 могут быть выполнены на основе серийных интегральных микросхем 13 источник питания может быть выполнен на основе литиевых, никель-металл-гидратных или никель-кадмиевых элементов питания. Конструктивно неконтактный взрыватель для НУРС среднего калибра (фиг. 11) может быть выполнен в металлическом корпусе 26 с радиопрозрачным обтекателем 27, внутри которого размещены дискоконусная антенна 15, -циркулятор 14, платы передатчика 13,набора фильтров 16 с детектором 18, блока анализа и формирования сигнала срабатывания 17, химический источник питания 19, а также детонатор и передаточный заряд. В хвостовой части корпуса взрывателя выполняется переход 28 с резьбовым соединением для соединения с корпусом НУРС. Как видно из представленных материалов, заявляемый объект удовлетворяет критерию новизна, обеспечивает положительный эффект и является промышленно применимым. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.