[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2773057C1 - Rotating projectile launched from a smoothbore tubular rail - Google Patents

Rotating projectile launched from a smoothbore tubular rail Download PDF

Info

Publication number
RU2773057C1
RU2773057C1 RU2021136048A RU2021136048A RU2773057C1 RU 2773057 C1 RU2773057 C1 RU 2773057C1 RU 2021136048 A RU2021136048 A RU 2021136048A RU 2021136048 A RU2021136048 A RU 2021136048A RU 2773057 C1 RU2773057 C1 RU 2773057C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
angle
rotation
stabilizer
jet engine
plates
Prior art date
Application number
RU2021136048A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Николаевич Базарный
Сергей Олегович Захаров
Владимир Николаевич Зотов
Алексей Владимирович Власов
Дмитрий Борисович Скорлупкин
Александр Владимирович Смирнов
Богдан Николаевич Терехов
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева filed Critical Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" им. А.Н. Ганичева
Application granted granted Critical
Publication of RU2773057C1 publication Critical patent/RU2773057C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: weaponry.
SUBSTANCE: rotating projectile launched from a smooth-bore tubular guide contains, on the inner surface of the nozzle behind its critical section, a device for generating torque using a jet of a jet engine. The rotation of the projectile is made in the same direction as from the torque created by the stabilizer blades. The rotation device contains plates uniformly installed in the circumferential direction at the same angle of elevation of the helix of their side surfaces to the longitudinal axis of the rocket.
EFFECT: increase in firing range, increase in reliability, optimization of rotation speed, exclusion of resonant phenomena during departure from guides and in all parts of the trajectory.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к вращающимся реактивным снарядам (PC), запускаемым из гладкоствольной трубчатой направляющей систем залпового огня различного базирования.The invention relates to the field of rocketry, namely to rotating rockets (PC) launched from a smooth-bore tubular guide of multiple rocket launchers of various bases.

Объект изобретения представляет собой вращающийся PC с увеличенной дальностью полета, повышенной надежностью функционирования.The object of the invention is a rotating PC with an increased flight range, increased reliability of operation.

Опыт проектирования и эксплуатации реактивных систем залпового огня показал, что наиболее рациональным компоновочным решением является размещение PC перед пуском и запуск их из трубчатых направляющих.Experience in the design and operation of multiple launch rocket systems has shown that the most rational layout solution is to place the PC before launch and launch them from tubular guides.

В этом случае на боевой машине удается разместить наибольшее количество PC. Дугообразные лопасти стабилизатора находятся в сложенном положении перед пуском, а после выхода из направляющей раскрываются.In this case, the greatest number of PCs can be placed on the combat vehicle. The arcuate blades of the stabilizer are in the folded position before launch, and after leaving the guide they open.

Известен PC системы залпового огня М-210Ф (см. Боевая машина БМ-21. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - М: Военное издательство МО СССР, 1977, с. 74-75), содержащий головную часть, реактивный двигатель с соплами, стабилизатор с раскрывающимися дугообразными лопастями, установленные под углом к продольной оси двигателя и ориентированными выпуклыми поверхностями в направлении его вращения. Передние кромки лопастей стабилизатора выполнены симметричной формы.Known for PC multiple launch rocket system M-210F (see Combat vehicle BM-21. Technical description and operating instructions. - M: Military publishing house of the USSR Ministry of Defense, 1977, p. 74-75), containing a warhead, a jet engine with nozzles, stabilizer with opening arcuate blades mounted at an angle to the longitudinal axis of the engine and oriented convex surfaces in the direction of its rotation. The leading edges of the stabilizer blades are symmetrical.

За счет установки лопастей стабилизатора в раскрытом состоянии под определенным углом к продольной оси PC обеспечивается его вращение в полете.Due to the installation of the stabilizer blades in the open state at a certain angle to the longitudinal axis of the PC, its rotation in flight is ensured.

Для каждого типа PC существует допустимый диапазон изменения угловой скорости вращения исходя из условий нормального функционирования, прочности и полета с минимальными углами атаки.For each type of PC, there is an allowable range of change in the angular velocity of rotation based on the conditions of normal operation, strength and flight with minimum angles of attack.

Верхняя граница обусловлена частотой изгибных колебаний корпуса PC, а нижняя частотой собственных колебаний.The upper limit is due to the frequency of bending vibrations of the body PC, and the lower limit is the frequency of natural vibrations.

Диапазон изменения скорости вращения для PC тем больше, чем больше скорость полета в конце активного участка траектории (АУТ). Поэтому для конструкции М21ОФ с указанной формой кромок лопастей из-за особенностей изменения вращающего момента крена от числа Маха, влияющих на диапазон скорости вращения, существуют ограничения по максимальной скорости полета, а, следовательно, по увеличению максимальной дальности стрельбы.The range of change in the rotation speed for the PC is the greater, the greater the flight speed at the end of the active trajectory segment (OUT). Therefore, for the M21OF design with the indicated shape of the edges of the blades, due to the peculiarities of the change in the roll torque from the Mach number, which affect the range of rotation speed, there are restrictions on the maximum flight speed, and, consequently, on increasing the maximum firing range.

Задачей указанного технического решения являлось размещение на боевой машине наибольшего количества PC залпового огня при обеспечении их устойчивого полета, существенное увеличение дальности по сравнению с известными PC залпового огня, например, PC М8, М13.The objective of this technical solution was to place on the combat vehicle the largest number of multiple launch rocket launchers while ensuring their stable flight, a significant increase in range compared to known multiple launch rocket launchers, for example, PC M8, M13.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией вращающегося PC является наличие в аналоге головной части, реактивного двигателя, стабилизатора с раскрывающимися дугообразными лопастями, установленными под углом к продольной оси реактивного снаряда и ориентированными выпуклыми поверхностями в направлении его вращения.Common features with the design of the rotating PC proposed by the authors are the presence in the analogue of the head part, a jet engine, a stabilizer with opening arcuate blades installed at an angle to the longitudinal axis of the rocket and oriented convex surfaces in the direction of its rotation.

Известен также вращающийся PC по патенту РФ №2166178, МПК F42B 15/00 и принятый авторами за прототип. Он содержит головную часть (заостренную носовую часть, боевой отсек), реактивный двигатель и аэродинамический стабилизатор с раскрывающимися дугообразными лопастями, установленными под углом к продольной оси PC. Дугообразные лопасти установлены выпуклыми поверхностями в направлении вращения снаряда, передние и задние кромки каждой лопасти выполнены с односторонним заострением со скосом, расположенным на выпуклой поверхности лопасти, и отношение среднего угла установки лопастей стабилизатора к углу скоса кромок находится в пределах (0,02…0,03)H/d, где H - размах лопастей стабилизатора, d - калибр снаряда.Also known is a rotating PC according to the patent of the Russian Federation No. 2166178, IPC F42B 15/00 and adopted by the authors as a prototype. It contains a warhead (pointed nose, combat compartment), a jet engine and an aerodynamic stabilizer with opening arcuate blades mounted at an angle to the longitudinal axis PC. Arcuate blades are mounted with convex surfaces in the direction of rotation of the projectile, the front and rear edges of each blade are made with one-sided sharpening with a bevel located on the convex surface of the blade, and the ratio of the average installation angle of the stabilizer blades to the angle of the beveled edges is in the range (0.02 ... 0, 03) H / d, where H is the span of the stabilizer blades, d is the caliber of the projectile.

Задачей указанного технического решения являлось создание вращающегося сверхзвукового PC систем залпового огня с увеличенной скоростью полета и, следовательно, дальностью стрельбы, повышение надежности функционирования за счет уменьшения диапазона изменения скорости вращения на траектории и исключения резонансных явлений.The task of this technical solution was to create a rotating supersonic PC multiple launch rocket systems with an increased flight speed and, consequently, a firing range, to increase the reliability of operation by reducing the range of rotation speed changes on the trajectory and eliminating resonance phenomena.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией вращающегося PC является наличие в аналоге головной части, реактивного двигателя, стабилизатора с раскрывающимися дугообразными лопастями и имеющими несимметричную форму передних кромок со скосом на их выпуклых поверхностях, установленными под углом к продольной оси реактивного снаряда и ориентированными выпуклыми поверхностями в направлении его вращения.Common features with the design of the rotating PC proposed by the authors are the presence in the analog of the warhead, a jet engine, a stabilizer with opening arcuate blades and having an asymmetrical leading edge shape with a bevel on their convex surfaces, installed at an angle to the longitudinal axis of the rocket and oriented convex surfaces in the direction its rotation.

Начальное значение угловой скорости вращения PC М21ОФ, а также по патенту №2166178 при вылете из пусковой установки обеспечивалось за счет наличия винтового паза внутри трубчатой направляющей.The initial value of the angular velocity of rotation of the PC M21OF, as well as according to patent No. 2166178 when taking off from the launcher, was provided due to the presence of a screw groove inside the tubular guide.

В связи с разработкой и применением на практике более технологичных и экономичных, зачастую одноразовых контейнеров с гладкоствольными трубчатыми направляющими появилась необходимость в создании новой конструкции вращающегося PC.In connection with the development and practical application of more technologically advanced and economical, often disposable containers with smoothbore tubular guides, it became necessary to create a new design of a rotating PC.

В отличие от прототипа в предлагаемом вращающемся реактивном снаряде, запускаемом из гладкоствольной трубчатой направляющей, на внутренней поверхности сопла за его критическим сечением расположено устройство создания вращающего момента с использованием струи реактивного двигателя для вращения снаряда в том же направлении, что и от вращающего момента, создаваемого лопастями стабилизатора, устройство вращения содержит пластины, равномерно установленные в окружном направлении под одинаковым углом подъема винтовой линии их боковых поверхностей к продольной оси реактивного снаряда, толщина пластин постоянна по высоте и составляет (0,05…0,15)dкр, а центр давления каждой пластины удален от выходного сечения сопла реактивного двигателя на расстояние (1,5…3,0)dкр, при этом передние кромки дугообразных лопастей стабилизатора выполнены несимметричной формы с односторонними скосами, выполненными на их выпуклых поверхностях с углом βлоп=5°…15° в плоскости, перпендикулярной кромкам, а угол подъема винтовой линии боковых поверхностей пластин устройства вращения выполнен в пределах δпл=(1,2…2,4)βлоп,Unlike the prototype, in the proposed rotating projectile launched from a smoothbore tubular guide, on the inner surface of the nozzle behind its critical section there is a device for generating torque using a jet engine jet to rotate the projectile in the same direction as from the torque generated by the blades stabilizer, the rotation device contains plates uniformly installed in the circumferential direction at the same angle of elevation of the helix of their side surfaces to the longitudinal axis of the rocket, the thickness of the plates is constant in height and is (0.05 ... 0.15) d cr , and the center of pressure of each plates are removed from the outlet section of the jet engine nozzle at a distance of (1.5 ... 3.0) d cr , while the front edges of the arcuate stabilizer blades are made of an asymmetric shape with one-sided bevels made on their convex surfaces with an angle β lop = 5 ° ... 15 ° in the plane perpendicular to the edges, and the angle under removal of the helix of the side surfaces of the plates of the rotation device is made within δ pl =(1.2…2.4)β lop ,

где dкр - диаметр критического сечения сопла реактивного двигателя;where d cr - the diameter of the critical section of the jet engine nozzle;

βлоп - угол скоса передних кромок дугообразных лопастей стабилизатора;β lop - the angle of the bevel of the leading edges of the arcuate blades of the stabilizer;

δпл - угол подъема винтовой линии боковых поверхностей пластин устройства вращения к продольной оси реактивного снаряда.δ pl - the angle of elevation of the helical line of the side surfaces of the plates of the rotation device to the longitudinal axis of the rocket.

Это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.This allows us to conclude that there is a causal relationship between the set of essential features of the proposed technical solution and the achieved technical result.

Указанные признаки, отличительные от прототипа, и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.The said features, which are different from the prototype and which are covered by the claimed scope of legal protection, are in all cases sufficient.

Задачей предполагаемого изобретения является создание вращающегося реактивного снаряда, запускаемого из гладкоствольной трубчатой направляющей, с увеличенной дальностью стрельбы и повышенной надежностью функционирования, за счет уменьшения разброса аэробаллистических характеристик в полете, оптимизации скорости вращения и исключения резонансных явлений как при вылете из направляющих, так и на всех участках траектории.The objective of the proposed invention is to create a rotating projectile launched from a smooth-bore tubular rail, with an increased firing range and increased operational reliability, by reducing the dispersion of aeroballistic characteristics in flight, optimizing the rotation speed and eliminating resonance phenomena both when taking off from the rails and at all sections of the trajectory.

Указанный технический результат достигается тем, что в вращающемся реактивном снаряде, запускаемом из гладкоствольной трубчатой направляющей, содержащем головную часть, реактивный двигатель с одним центральным соплом, стабилизатор с раскрывающимися дугообразными лопастями и имеющими несимметричную форму передних кромок, установленными под углом к продольной оси реактивного снаряда и ориентированными выпуклыми поверхностями в направлении его вращения, согласно изобретению, на внутренней поверхности сопла за его критическим сечением расположено устройство создания вращающего момента с использованием струи реактивного двигателя для вращения снаряда в том же направлении, что и от вращающего момента, создаваемого лопастями стабилизатора, устройство вращения содержит пластины, равномерно установленные в окружном направлении под одинаковым углом подъема винтовой линии их боковых поверхностей к продольной оси реактивного снаряда, толщина пластин постоянна по высоте и составляет (0,05…0,15)dкр, а центр давления каждой пластины удален от выходного сечения сопла реактивного двигателя на расстояние (1,5…3,0)dкр, при этом передние кромки дугообразных лопастей стабилизатора выполнены несимметричной формы с односторонними скосами, выполненными на их выпуклых поверхностях с углом βлоп=5°…15° в плоскости, перпендикулярной кромкам, а угол подъема винтовой линии боковых поверхностей пластин устройства вращения выполнен в пределах δпл=(1,2…2,4)βлоп,The specified technical result is achieved by the fact that in a rotating projectile launched from a smooth-bore tubular guide, containing a warhead, a jet engine with one central nozzle, a stabilizer with opening arcuate blades and having an asymmetric shape of the leading edges, installed at an angle to the longitudinal axis of the projectile and oriented convex surfaces in the direction of its rotation, according to the invention, on the inner surface of the nozzle behind its critical section there is a device for creating torque using a jet engine jet to rotate the projectile in the same direction as from the torque generated by the stabilizer blades, the rotation device contains plates uniformly installed in the circumferential direction at the same angle of elevation of the helix of their side surfaces to the longitudinal axis of the rocket, the thickness of the plates is constant in height and amounts to (0.05 ... 0.15) d cr , and the center of pressure of each plate is removed from the outlet section of the jet engine nozzle at a distance of (1.5 ... 3.0) d cr , while the front edges of the arcuate blades of the stabilizer are made of an asymmetric shape with one-sided bevels made on their convex surfaces with an angle β lop =5°…15° in the plane perpendicular to the edges, and the angle of elevation of the helix of the side surfaces of the plates of the rotation device is made within δ pl =(1.2…2.4)β lop ,

где dкр - диаметр критического сечения сопла реактивного двигателя;where d cr - the diameter of the critical section of the jet engine nozzle;

βлоп - угол скоса передних кромок дугообразных лопастей стабилизатора;β lop - the angle of the bevel of the leading edges of the arcuate blades of the stabilizer;

δпл - угол подъема винтовой линии боковых поверхностей пластин устройства вращения к продольной оси реактивного снаряда.δ pl - the angle of elevation of the helical line of the side surfaces of the plates of the rotation device to the longitudinal axis of the rocket.

Авторы предполагаемого изобретения провели исследования в аэродинамических трубах на моделях и макетах с натурными стабилизаторами с дугообразными лопастями, стендовые и летные испытания опытных образцов PC с устройствами вращения, расположенными за критическим сечением сопла реактивного двигателя, направленные на поиск технических решений, позволяющих обеспечить устойчивый безрезонансный полет с нулевыми углами атаки в допустимом интервале угловой скорости вращения PC, повысить надежность функционирования вращающегося PC уменьшить диапазон изменения угловой скорости вращения снаряда при движении в гладкоствольной трубчатой направляющей и на всех участках траектории полета за счет выбора геометрических параметров дугообразных лопастей стабилизатора и устройства вращения, расположенного на внутренней поверхности сопла, рациональных соотношений формы кромок и геометрических параметров устройства вращения.The authors of the alleged invention conducted research in wind tunnels on models and models with full-scale stabilizers with arcuate blades, bench and flight tests of PC prototypes with rotation devices located behind the critical section of the jet engine nozzle, aimed at finding technical solutions to ensure stable resonance-free flight with zero angles of attack in the allowable range of the angular velocity of rotation of the PC, to increase the reliability of the functioning of the rotating PC to reduce the range of change in the angular velocity of the projectile when moving in a smooth-bore tubular guide and in all sections of the flight path by selecting the geometric parameters of the arcuate blades of the stabilizer and the rotation device located on the inner nozzle surface, rational ratios of the shape of the edges and geometric parameters of the rotation device.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между параметрами заявляемого вращающегося реактивного снаряда, запускаемого из гладкоствольной трубчатой направляющей, позволили, в частности, за счет выполнения:A new set of structural elements, as well as the presence of links between the parameters of the inventive rotating projectile launched from a smooth-bore tubular guide, made it possible, in particular, due to the following:

- на внутренней поверхности сопла за его критическим сечением устройства создания вращающего момента с использованием струи реактивного двигателя, содержащего пластины, равномерно установленные в окружном направлении под одинаковым углом подъема винтовой линии их боковых поверхностей к продольной оси реактивного снаряда с постоянной по высоте толщиной равной (0,05…0,15)dкр - обеспечить надежное создание вращающего момента в том же направлении, что и от стабилизатора с дугообразными лопастями с минимальными значениями силы сопротивления пластин. При толщине пластин более 0,15 dкр происходит существенное увеличение сопротивления пластин и потери тяги двигателя. Выполнение толщины пластин менее 0,05dкр за счет высокой температуры и агрессивного воздействия газовой струи реактивного двигателя происходит сгорание пластин, не обеспечивается создание требуемого вращающего момента, не обеспечивается надежность функционирования устройства вращения и PC в целом;- on the inner surface of the nozzle behind its critical section of a device for generating torque using a jet of a jet engine, containing plates uniformly installed in the circumferential direction at the same angle of elevation of the helix of their side surfaces to the longitudinal axis of the rocket with a constant height equal to (0, 05 ... 0.15)d cr - ensure reliable creation of torque in the same direction as from a stabilizer with arcuate blades with minimal values of the resistance force of the plates. When the thickness of the plates is more than 0.15 d cr , there is a significant increase in the resistance of the plates and the loss of engine thrust. If the thickness of the plates is less than 0.05d kr , due to the high temperature and the aggressive effect of the gas jet of a jet engine, the plates burn out, the creation of the required torque is not ensured, the reliability of the operation of the rotation device and the PC as a whole is not ensured;

- центра давления каждой пластины, удаленным от выходного сечения сопла реактивного двигателя на расстояние (1,5…3,0)dкр, - обеспечить создание вращающего момента при минимальных значениях геометрических параметров пластин устройства вращения. Увеличение расстояния свыше 3dкр приводит к уменьшению вращающего момента за счет уменьшения плеча поперечной силы на пластине, а также уменьшения скоростного напора газовой струи реактивного двигателя. Выполнение расстояния менее 1,5dкр приводит к уменьшению вращающего момента за счет снижения давления и скоростного напора газовой струи по мере приближения к выходному сечению сопла;- the center of pressure of each plate, remote from the outlet section of the nozzle of a jet engine at a distance of (1.5 ... 3.0) d cr , - to ensure the creation of a torque at the minimum values of the geometric parameters of the plates of the rotation device. Increasing the distance over 3d cr leads to a decrease in torque due to a decrease in the shoulder of the transverse force on the plate, as well as a decrease in the dynamic pressure of the gas jet of a jet engine. Making the distance less than 1.5d cr leads to a decrease in torque due to a decrease in pressure and velocity head of the gas jet as it approaches the outlet section of the nozzle;

- передних кромок дугообразных лопастей стабилизатора несимметричной формы с односторонними скосами, выполненными на их выпуклых поверхностях с углом βлоп=5°…15° в плоскости, перпендикулярной кромкам, а угла подъема винтовой линии боковых поверхностей пластин устройства вращения в пределах δпл=(1,2…2,4)βлоп - обеспечить создание вращающего момента PC при движении в гладкоствольной трубчатой направляющей, на АУТ и поддерживать его вращение на пассивном участке (ПУТ) в допустимом интервале угловой скорости вращения при минимальных геометрических значениях устройства вращения и дугообразных лопастей стабилизатора. Выполнение угла одностороннего скоса передних кромок менее 5° приводит к нарушению заданной формы кромок в условиях полета PC с большими скоростями и воздействия аэродинамического нагрева, увеличению разброса вращающего момента и угловой скорости вращения, увеличению вероятности достижения недопустимых значений вращающего момента крена PC. При βлоп>15° происходит увеличение лобового сопротивления лопастей, сопротивления PC в целом и уменьшение дальности его полета. При угле δпл>2,4βлоп увеличивается сопротивление пластин устройства вращения и возрастает потеря тяги реактивного двигателя. Кроме того, возможны отрывы газового потока, нестабильность обтекания, приводящие к разбросу внутрибаллистических характеристик реактивного двигателя. Выполнение угла δпл<1,2βлоп приводит к созданию недостаточного вращающего момента относительно продольной оси PC для парирования начальных возмущений при вылете его из гладкоствольных трубчатых направляющих пусковой установки, приводящих к уменьшению дальности и ухудшению основных характеристик.- the front edges of the arcuate blades of the stabilizer of an asymmetric shape with one-sided bevels made on their convex surfaces with an angle β lop = 5° ... 15° in a plane perpendicular to the edges, and the angle of helix of the side surfaces of the plates of the rotation device within δ pl = (1 ,2…2,4)β lop - to ensure the creation of torque PC when moving in a smooth-bore tubular guide, on the OUT and maintain its rotation in the passive section (PUT) in the allowable range of angular velocity of rotation at the minimum geometric values of the rotation device and arcuate stabilizer blades . The fulfillment of the angle of one-sided bevel of the leading edges of less than 5° leads to a violation of the specified shape of the edges in the conditions of flight PC at high speeds and the effect of aerodynamic heating, an increase in the spread of torque and angular velocity of rotation, an increase in the probability of reaching unacceptable values of the roll torque PC. When β lop >15° there is an increase in the frontal resistance of the blades, the resistance of the PC as a whole and a decrease in the range of its flight. When the angle δ pl >2,4β lop increases the resistance of the plates of the rotation device and increases the loss of thrust of the jet engine. In addition, gas flow separations and flow instability are possible, leading to a spread in the intra-ballistic characteristics of a jet engine. The fulfillment of the angle δ pl <1.2β lop leads to the creation of insufficient torque relative to the longitudinal axis of the PC to parry the initial perturbations when it leaves the smooth-bore tubular guides of the launcher, leading to a decrease in range and a deterioration in the main characteristics.

Сущность изобретения поясняется чертежом фиг. 1, где представлен общий вид вращающегося реактивного снаряда.The essence of the invention is illustrated by the drawing of Fig. 1, which shows a general view of a rotating projectile.

Вращающийся PC состоит из головной части 1, реактивного двигателя 2 с одним центральным соплом 3, стабилизатора 4 с раскрывающимися дугообразными лопастями 5, имеющими несимметричную форму передних кромок 6 и ориентированных выпуклыми поверхностями 7 в направлении вращения PC. Передние кромки 6 дугообразных лопастей 5 выполнены с односторонними скосами 8, выполненными на их выпуклых поверхностях 7 с углом βлоп=5°…15° в плоскости, перпендикулярной кромкам. Представленная конструкция поясняется сечением В-В на фиг. 1.The rotating PC consists of a head part 1, a jet engine 2 with one central nozzle 3, a stabilizer 4 with opening arcuate blades 5 with asymmetrical leading edges 6 and oriented convex surfaces 7 in the direction of PC rotation. The leading edges 6 of the arcuate blades 5 are made with one-sided bevels 8, made on their convex surfaces 7 with an angle β lop =5°...15° in a plane perpendicular to the edges. The presented design is illustrated by the section B-B in Fig. one.

На внутренней поверхности сопла 3 за его критическим сечением 9 расположено устройство 10 создания вращающего момента с использованием струи реактивного двигателя 2. Устройство 10 содержит пластины 11, равномерно расположенные в окружном направлении сопла 3 под одинаковым углом δпл=(1,2…2,4)βлоп подъема винтовой линии их боковых поверхностей 12 к продольной оси PC. Толщина пластин 11 постоянна по высоте и составляет t=(0,05…0,15) dкр, а центр давления каждой пластины удален от выходного сечения сопла 3 на расстояние L=(1,5…3,0) dкp, где dкp - диаметр критического сечения 9 сопла 3. В сечении А-А фиг. 1 детально показано устройство 10 создания вращающего момента, а также боковой поверхности 12 пластины 11 с указанием точки центра давления. На виде С фиг. 1 строение пластины 11 с указанием ее толщины tOn the inner surface of the nozzle 3 behind its critical section 9 there is a device 10 for creating a torque using a jet of a jet engine 2. The device 10 contains plates 11 uniformly spaced in the circumferential direction of the nozzle 3 at the same angle δ pl =(1.2...2.4 )β lop of lifting the helix of their side surfaces 12 to the longitudinal axis PC. The thickness of the plates 11 is constant in height and amounts to t=(0.05...0.15) d kr , and the center of pressure of each plate is removed from the outlet section of the nozzle 3 by a distance L=(1.5...3.0) d kp , where d kp - diameter of the critical section 9 of the nozzle 3. In section A-A of Fig. 1 shows in detail the device 10 for generating torque, as well as the side surface 12 of the plate 11, indicating the point of the center of pressure. In view C of FIG. 1 the structure of the plate 11 with an indication of its thickness t

Функционирование предлагаемого вращающегося PC происходит следующим образом. После запуска реактивного двигателя 2 за счет реактивной силы газовых струй, истекающих из центрального сопла 3 снаряд с головной частью 1 движется по гладкоствольной трубчатой направляющей пусковой установки, дугообразные лопасти 5 стабилизатора 4 находятся в сложенном положении. Газовая струя реактивного двигателя 2 воздействует на пластины 11 устройства вращения 10, расположенного за критическим сечением 9 сопла 3, создает вращающий момент относительно продольной оси PC, который начинает свое вращение.The functioning of the proposed rotary PC is as follows. After starting the jet engine 2, due to the reactive force of the gas jets flowing from the central nozzle 3, the projectile with the head part 1 moves along the smooth-bore tubular guide of the launcher, the arcuate blades 5 of the stabilizer 4 are in the folded position. The gas jet of the jet engine 2 acts on the plates 11 of the rotation device 10 located behind the critical section 9 of the nozzle 3, creates a torque about the longitudinal axis PC, which starts its rotation.

После выхода PC из направляющей пусковой установки лопасти 5 раскрываются, обеспечивая устойчивое движение снаряда по траектории. За счет требуемой угловой скорости вращения исключается влияние начальных возмущений при вылете PC, геометрического, газодинамического эксцентриситетов на основные характеристики стрельбы. За счет односторонних скосов 8 передних кромок 6, выполненных на выпуклых поверхностях 7 лопастей создается вращающий аэродинамический момент стабилизатора 4, направленный в ту же сторону, что и газодинамический момент от пластин 11. Данный момент обеспечивает вращение PC после окончания работы реактивного двигателя 2.After the PC leaves the guide launcher, the blades 5 open, providing a stable movement of the projectile along the trajectory. Due to the required angular velocity of rotation, the influence of the initial disturbances during the departure of PC, geometric, gas-dynamic eccentricities on the main characteristics of the shooting is excluded. Due to one-sided bevels 8 of the leading edges 6, made on the convex surfaces 7 of the blades, an aerodynamic torque of the stabilizer 4 is created, directed in the same direction as the gas-dynamic moment from the plates 11. This moment ensures the rotation of the PC after the end of the operation of the jet engine 2.

За счет выбора геометрических параметров дугообразных лопастей стабилизатора и устройства вращения, расположенного на внутренней поверхности сопла, рациональных соотношений формы кромок и геометрических параметров устройства вращения обеспечен устойчивый безрезонансный полет PC в допустимом интервале угловой скорости вращения при движении с большими скоростями, что позволяет повысить дальность стрельбы, надежность функционирования.Due to the choice of the geometrical parameters of the arcuate blades of the stabilizer and the rotation device located on the inner surface of the nozzle, the rational ratios of the shape of the edges and the geometric parameters of the rotation device, a stable resonance-free flight of the PC is ensured in the permissible range of the angular velocity of rotation when moving at high speeds, which makes it possible to increase the firing range, operational reliability.

Указанный положительный эффект подтвержден летно-конструкторскими испытаниями опытных образцов вращающихся PC системы залпового огня, выполненных в соответствии с предлагаемым изобретением.The specified positive effect is confirmed by flight design tests of prototypes of the rotating multiple launch rocket system made in accordance with the proposed invention.

В настоящее время разработана конструкторская документация, намечено изготовление опытной партии вращающихся PC.At present, design documentation has been developed, and it is planned to manufacture an experimental batch of rotating PCs.

Claims (4)

Вращающийся реактивный снаряд, запускаемый из гладкоствольной трубчатой направляющей, содержащий головную часть, реактивный двигатель с одним центральным соплом, стабилизатор с раскрывающимися дугообразными лопастями и имеющими несимметричную форму передних кромок, установленными под углом к продольной оси снаряда и ориентированными выпуклыми поверхностями в направлении его вращения, отличающийся тем, что на внутренней поверхности сопла за его критическим сечением расположено устройство создания вращающего момента с использованием струи реактивного двигателя для вращения снаряда в том же направлении, что и от вращающего момента, создаваемого лопастями стабилизатора, устройство вращения содержит пластины, равномерно установленные в окружном направлении под одинаковым углом подъема винтовой линии их боковых поверхностей к продольной оси реактивного снаряда, толщина пластин постоянна по высоте и составляет (0,05…0,15)dкр, а центр давления каждой пластины удален от выходного сечения сопла реактивного двигателя на расстояние (1,5…3,0)dкр, при этом передние кромки дугообразных лопастей стабилизатора выполнены несимметричной формы с односторонними скосами, выполненными на их выпуклых поверхностях с углом βлоп=5°…15° в плоскости, перпендикулярной кромкам, а угол подъема винтовой линии боковых поверхностей пластин устройства вращения выполнен в пределах δпл=(1,2…2,4)βлоп,Rotating rocket projectile launched from a smooth-bore tubular guide, containing a warhead, a jet engine with one central nozzle, a stabilizer with opening arcuate blades and having an asymmetric leading edge shape, installed at an angle to the longitudinal axis of the projectile and oriented convex surfaces in the direction of its rotation, characterized by the fact that on the inner surface of the nozzle behind its critical section there is a device for creating a torque using a jet engine jet to rotate the projectile in the same direction as from the torque generated by the stabilizer blades, the rotation device contains plates uniformly installed in the circumferential direction under the same angle of elevation of the helix of their lateral surfaces to the longitudinal axis of the rocket, the thickness of the plates is constant in height and is (0.05 ... 0.15) d cr , and the center of pressure of each plate is removed from the outlet section of the nozzles and a jet engine at a distance of (1.5…3.0)d cr , while the leading edges of the arcuate stabilizer blades are made of an asymmetric shape with one-sided bevels made on their convex surfaces with an angle β lop =5°…15° in a plane perpendicular to edges, and the angle of elevation of the helix of the side surfaces of the plates of the rotation device is made within δ pl =(1.2...2.4)β lop , где dкр - диаметр критического сечения сопла реактивного двигателя;where d cr - the diameter of the critical section of the jet engine nozzle; βлоп - угол скоса передних кромок дугообразных лопастей стабилизатора;β lop - the angle of the bevel of the leading edges of the arcuate blades of the stabilizer; δпл - угол подъема винтовой линии боковых поверхностей пластин устройства вращения к продольной оси реактивного снаряда.δ pl - the angle of elevation of the helical line of the side surfaces of the plates of the rotation device to the longitudinal axis of the rocket.
RU2021136048A 2021-12-07 Rotating projectile launched from a smoothbore tubular rail RU2773057C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2773057C1 true RU2773057C1 (en) 2022-05-30

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806859C1 (en) * 2023-06-09 2023-11-08 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" имени А.Н. Ганичева" Hypersonic missile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2611317A (en) * 1946-03-08 1952-09-23 Africano Alfred Rotating nozzle for rockets
US5511745A (en) * 1994-12-30 1996-04-30 Thiokol Corporation Vectorable nozzle having jet vanes
RU2074378C1 (en) * 1993-06-25 1997-02-27 Павел Андрианович Каратеев Spin-stabilized missile
RU2451902C1 (en) * 2011-01-11 2012-05-27 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Rotary jet projectile
RU2597260C1 (en) * 2015-05-13 2016-09-10 Дмитрий Андреевич Самошенков Gyroscopic bullet "whipping-top" for shooting from smooth-bore weapon

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2611317A (en) * 1946-03-08 1952-09-23 Africano Alfred Rotating nozzle for rockets
RU2074378C1 (en) * 1993-06-25 1997-02-27 Павел Андрианович Каратеев Spin-stabilized missile
US5511745A (en) * 1994-12-30 1996-04-30 Thiokol Corporation Vectorable nozzle having jet vanes
RU2451902C1 (en) * 2011-01-11 2012-05-27 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Rotary jet projectile
RU2597260C1 (en) * 2015-05-13 2016-09-10 Дмитрий Андреевич Самошенков Gyroscopic bullet "whipping-top" for shooting from smooth-bore weapon

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2806859C1 (en) * 2023-06-09 2023-11-08 Акционерное общество "Научно-производственное объединение "СПЛАВ" имени А.Н. Ганичева" Hypersonic missile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9851186B2 (en) High spin projectile apparatus for smooth bore barrels
RU2773057C1 (en) Rotating projectile launched from a smoothbore tubular rail
Ożóg et al. Modified trajectory tracking guidance for artillery rocket
Szklarski et al. Impact point prediction guidance parametric study for 155 mm rocket assisted artillery projectile with lateral thrusters
RU2795731C1 (en) Rotating rocket projectile launched from a tubular guide
RU2343397C2 (en) Rocket missile
RU2585211C1 (en) Missile with air-jet engine
US20220357135A1 (en) Very Low Drag Aerospike Projectile
RU2799901C1 (en) Supersonic missile
RU2522687C2 (en) Method for creation of additional reactive jet and lowering wave impedance for movable, for instance launched, body in form of missile with predominantly ogival or sharp-pointed nose and missile-shaped body with predominantly ogival or sharp-pointed nose
RU2166178C1 (en) Spin-stabilized supersonic missile
RU2732370C1 (en) Rotating missile
RU2814624C1 (en) Missile stabilizer
RU2814640C1 (en) Missile
RU2756195C1 (en) Rocket projectile with a gas-dynamic stabilization system
RU2541552C1 (en) Unit of control system of rocket projectile launched from tubular guide
RU2451902C1 (en) Rotary jet projectile
RU2559657C1 (en) Jet projectile rocket section
RU2790655C1 (en) Rocket projectile stabilizer
RU2071023C1 (en) Missile complex of salvo fire
RU2540291C1 (en) Missile part with stabiliser of rocket projectile
RU2790656C1 (en) Supersonic guided missile
RU2151367C1 (en) Rocket projectile
RU2115882C1 (en) Rocket projectile launched from launching tube
RU2071027C1 (en) Rocket