BLAM -"носы " для снарядов и пуль, от которых не спрячешься

BLAM -"носы " для  снарядов  и пуль,  от которых  не спрячешься

BLAM- Barrel Launched Adaptive Munition "Адаптивные боеприпасы, запускаемые из ствола"
В мае 1995 года стартовала программа BLAM95-97 по созданию адаптивных боеприпасов для нужд ВВС США.
Над созданием самонаводящихся снарядов необычного типа работы вела лаборатория адаптивных аэроструктур (Adaptive Aerostructures Laboratory — AAL) американского университета Auburn (Auburn, Alabama 36849 ,USA)


Заказ на проведение работ поступил от управления вооружений ВВС США (USAF Armament Directorate, Eglin AFB, Florida,USA).

Цель проекта: сделать дешевую универсальную насадку для снарядов и пуль крупного калибра от в диапазоне от 12,7 до 40 мм, для оснащения такими боеприпасами системы пушечного вооружения ВВС.
Общая задача :
1. Повышение вероятность попадания и уничтожения целей в ближнем и средней диапазоне. Класс оружия "воздух-воздух" , с возможностью поразить весь диапазон самолетов и ракет.
2. Система управления должна справляться со своей задачей — отклонением траектории в том числе и при быстро вращающемся снаряде, выпущенном из нарезного ствола.
3.Механизм управления должен быть лёгок, обладать возможностью выдерживать большие нагрузки при выстреле,иметь низкое энергопотребление.
4.Механизм управления должен быть компактен, что бы его можно было применять для снарядов калибра от 20 мм, а в перспективе и для крупнокалиберных пуль.
п.1. финансировался по программе удешевления средств поражения ,для уничтожения цели..
Стоимость боеприпасов ,в зависимости от калибра приведена на графике

* следует так же учитывать,что на себестоимость выстрела, кроме самого боеприпаса(разработка,производство) ,сильное внимание оказывает логистика (подвезти, погрзуить/выгрузить,хранить,сортировать,выдавать,возвращать и т.д.).
Сравните: 1 снаряд патрон или 100 снарядов /патронов.

Замысел инженеров был следующим:

-отказаться от тривиальной идеи аэродинамических рулей и оперения, так как это сильно затрудняло выстрел из нарезного оружия и увеличивало аэродинамические потери на трение об атмосферу.


-отказаться от управления , основанного на воздействии реактивной струи газов.

- управлять снарядом будет отклоняемый на малый угол в желаемую сторону нос.

На сверхзвуковой скорости даже отклонения в доли градуса будет достаточно для создания силы,способной осуществить воздействие на снаряд. В зависимости от ориентации плоскости отклонения носа снаряда относительно вертикальной и горизонтальных осей достигается возможность управлять по углам крена и тангажу.


-УНИФИЦИРОВАТЬ «умный» наконечник ,подходящий для установки на любой серийный снаряд или небольшую ракету .

-Наведение: по лучу лазера, подсвечивающему цель или(при желании ) -радиолокационное
Наконечник нужно отклонять попеременно в разные стороны учитывая частоту вращения снаряда, тогда для набегающего потока он окажется отклонённым в одну сторону — куда снаряд "хочет" повернуть.
Выход нашли до банальности простой:

наконечник опирается на шар, играющий роль шаровой опоры , для привода наконечника применяются несколько пьезокерамических стержней, расположенных по кругу почти параллельно оси снаряда. Меняя свою длину, в зависимости от подаваемого на них напряжения, они отклоняли бы кончик снаряда на нужный угол и с нужной частотой.
Но авторов проекта ждал неприятный сюрприз.
Лучшая пьезокерамика, которая по тем или иным параметрам прекрасно подходила на роль актуатора- приводного стержня (свинцово-циркониево-титановая), оказалась хрупка, и не могла выдержать сколь ни будь значительные разрывающие и изгибающие усилия.

График ускорений ,при выстреле ,в зависимости от скорости

Расчеты показали прочностные и температурные требования к приводам наконечника
1.Отрицательное ускорение (разгонное) 5000 -100 000 g
Положительное ускорение (разгонное) 1,000 - 5,000 g
Ускорение на траектории 1,000 - 5,000 g
Ускорение вращения 1000-1000 000 rad/s2
2 Температура хранения -40 ° С до +63 ° C
Диапазон рабочих температур -9 ° C до +63 ° C
Срок контролируемого хранения 20 лет
Неконтролируемый с рок хранения 1 - 10 лет


Выход нашли в способе изготовления целой группы пьезокерамических стержней из единой заготовки с термообработкой перед разрезанием.
Готовые стержни получались предварительно сжатыми с большим усилием и склеенными с тонкими алюминиевыми полосами, придающими системе требуемые свойства.


Изготовленные таким образом многочисленные экспериментальные головки соответствовали боеприпасам калибра 20 миллиметров и выше.
Отклоняемые наконечники были выточены из латуни.
Но в серии, предполагают конструкторы, их можно делать из обеднённого урана. Основной корпус боеприпаса был алюминиевым.
Были произведены тесты в сверхзвуковой трубе для сочлененного конического снаряда .
Конструктивно исполняемый угол отклонения 0-2 °, частота срабатывания 200 Hz.

Испытания показали, что достаточно отклонять нос снаряда на угол до 0,12 градуса в каждую сторону с частотой до 198 Герц. Необходимое напряжение в проводах составило десятки и сотни Вольт при потребляемой мощности всего в 0,028 Ватта.

Тесты в сверхзвуковой аэродинамической трубе доказали создание больших поперечных аэродинамических сил.
Экспериментальные испытания были проведены для конусовидной части с углом 10 °,диаметр соответсвующий .37 cal и .50cal

Максимальная скорость (расчетная) снаряда до 5 М.
Прочность элементов привода также подверглась проверке — они перенесли 17 000 g стартовой перегрузки без потери функциональных свойств.

Эксперименты были датированы 1997 годом (New Scientist, 12 апреля 1997)
Дальнейшая задача:
построение на этой основе самонаводящегося (по лазерному лучу) малокалиберного снаряда с простыми оптическим датчиком и электроникой, или -радиолокационное.
Сегодня лазерная подсветка цели -обычный метод прицеливания для ручного оружия.
Но снайпер все еще должен компенсировать и учитывать гравитацию и атмосферное воздействие (теппература ,ветер), а на сверхдальних расстояниях и прецессию.
применяя "умные" пули, снайперы могли бы поражать цели на расстоянии в несколько километров.
Данная разработка идеально подходит для артиллерийских систем, истребительной авиации и средств ПВО ВМС.

Для последних двух, учитывая большую скорость поражаемого объекта и его удаленность, требуется ЛПЦ не совмещенный с осью ствола (стрельба с упреждением) и имеющий собственный привод с СУ для сопровождения цели.

Стоимость (В ценах 1997г.). такого управляемого снаряда, по расчётам самих авторов концепции, будет в районе $150, против $30 за обычный (калибр 23мм) ,в том числе:
Стоимость чипа 23$ , стоимость пьезо привода13,3$

Но зато расход снарядов на одно гарантированное попадание в цель, по данным AAL, уменьшается от сотни до нескольких штук.

Успех в создании 20-миллиметровых самонаводящихся снарядов открывает дорогу к ещё более впечатляющим системам — самонаводящимся снайперским пулям.
Простота конструкции фактически без движущихся деталей (кроме отклоняемого носика) означает, что всё то же самое можно сделать ещё меньшего размера.
Наконец, для всех боеприпасов такая система означает значительное увеличение прицельной дальности и дальности прямого выстрела.
Такая пуля или снаряд может за счёт адаптивной аэродинамики компенсировать действие ветра и в некоторых пределах, силу притяжения Земли, распрямляя траекторию.
При опубликовании работ инженеры прогнозировали, что до появления полноценных, пригодных для серийного производства, снарядов, пройдёт ещё лет 15.

После этого наступила странная тишина (хотя и сейчас проект числится среди текущих работ лаборатории), последние упоминание в 2004 г. на военно технической конференции в Сан-Диего,США и в статье R. Barrett и G. Lee от 2010.
В это время R. Barrett уже возглавлял в Голландии Faculty of Aerospace Engineering,Kluyverweg 1 , Technical University Delf,2629HS , NETHELANDS

Можно предположить что идея оказалась настолько удачной, что об успехах уже никто и не намерен рассказывать.
И это, пожалуй, похоже на правду
Разработчики и инженеры проекта постоянно участвуют в военно -технических конференциях, а методики расчетов, и термин BLAM упоминаются в программах

Range-Extended Adaptive Munition (REAM)
Spike-Controlled Adaptive Round SCAR ’00 (DARPA)
Light Fighter Lethality Adaptive Round (LFLAR ’01-02)
Hypervelocity Interceptor Test Technology (HITT ’98-00)
Shipborne-Countermeasure Range-Extended Adaptive
Munition (SCREAM ‘01-03) Phase II SBIR
Автор:
Почтальон
Первоисточник:
New Scientist, 12/04/1997 "A DECADE OF ENABLING ADAPTIVE MATERIALS R&D "Dr. Ron Barrett Alumni Associate Professor and Director of the Adaptive Aerostructures Laboratory 211 Aerospace Engineering Building, Auburn University, Alabama 36849 Dr. Gary Lee President, Lutronix Corporation 13627 Portofino Drive, Del Mar, California 95327 ADM001736, Proceedings for the Army Science Conference (24th) Held on 29 November - 2 December 2005 in Orlando, Florida. Barrett, R., “Design and Testing of Piezoelectric Flight Control Actuators for Hard-Launch Munitions,” SPIE 11th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials,San Diego, CA, March 2004. SPIE Digital Libray on 21 May 2010 to 131.180.130.114 / 470 Proc.of SPIE Vol.5390 «Мембрана»
Перевод:
Почтальон
Использованы фотографии:
http://www.membrana.ru/ http://www.auburn.edu/ http://www.snipercountry.com
Ctrl Enter

Заметили ошЫбку Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

13 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо зарегистрироваться.
Уже зарегистрированы? Войти