Воднева бомба
Власники патенту UA 2477449:
Винахід відноситься до бомб. Воднева бомба містить корпус осесиметричної форми з хвостовими стабілізаторами, всередині якого змонтований термоядерний заряд, та систему керування з датчиком ініціювання вибуху. Усередині корпусу встановлена ємність з паливом, уздовж осі корпусу встановлений газотурбінний двигун, що працює на рідкому паливі, що містить повітрозабірник, компресор, камеру згоряння, турбіну, вихлопний тракт та сопло. Паливний бак з'єднаний паливопроводом, у якому встановлений паливний насос із приводом насоса, з камерою згоряння. Система управління містить бортовий комп'ютер, приводи хвостових стабілізаторів та датчики ініціювання вибуху. Термоядерний заряд виконаний кільцевої форми, розміщений концентрично газотурбінного двигуна і містить конверторний підривник, заряд плутонію або урану, резервуар з берилієвою сумішшю, розташований усередині газоводу газотурбінного двигуна і контейнер з дейтерієм, розташований усередині резервуару з берилієвою сумішшю. Збільшується швидкість польоту водневої авіаційної бомби, дальність та точність бомбометання. 5 з.п. ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до військової техніки, зокрема засобів бомбардування наземних надводних і підводних цілей.
Відома авіаційна бомба, що містить систему управління патентом Україна на винахід №2232973.
Недоліки: низька швидкість польоту на кінцевій ділянці траєкторії та недостатня ефективність керування.
Відома керована авіаційна бомба FX 1400, Німеччина, сайт Інтернет http://base13/glasnet.ru,. Ця бомба містить корпус, у якому встановлено вибуховий пристрій, систему управління, стабілізатори, приводи стабілізаторів.
Недоліки: низька швидкістьостанньому ділянці траєкторії та дуже низька точність влучення. Імовірність ураження лінкора при бомбометанні з висоти 7 км становить 0,13, а при бомбометанні з висоти 4...5 км приблизно 0,2...0,3, що практично не допустимо через велику вартість бомби і неможливість бомбардувань з нижчих і навіть із зазначених висот. Під час бомбардування з висот 20 км. 30 км бомбардувальник залишається практично невразливим, але ймовірність влучення навіть керованої авіаційної бомби до кола діаметром 1 км дорівнює практично нулю.
Відома атомна бомба із сайту Інтернет http://hirosima.scepsis.ru/weapon/structure_1.html.
Ця атомна бомба містить корпус з некерованими хвостовими стабілізаторами, ядерний заряд, що містить конвенторний підривник, плутоній, систему управління датчиком ініціювання вибуху, резервуар берилієвої суміші.
Недоліки ті самі.
Відома воднева бомба із сайту Інтернет http://ru.wikipedia.org, прототип.
Завдання створення винаходу - підвищення швидкості польоту водневої бомби та точності влучення при бомбометанні з дуже великих висот.
Проведені патентні дослідження показали, що запропоноване технічне рішення має новизну, винахідницький рівень і промислову придатність.
Сутність винаходу пояснюється на фіг.1...4, де:
на фіг.1 наведена принципова схема найпростішого варіанту водневої бомби,
на фіг.2 наведена радіокерована воднева бомба,
на фіг.3 наведена воднева бомба з керуванням за допомогою системи глобального позиціонування,
Воднева бомба (фіг.1...4) містить осесиметричний корпус 1 і стабілізатор хвостової 2, виконані з можливістю повороту повітряного потоку для управління польотом водневої бомби. Всередині корпусу 1встановлені термоядерний заряд 3, виконаний кільцевої форми (у вигляді порожнистого циліндра), і паливний бак 4. Переважно паливний бак 4 виконати тороїдальної форми.
Також всередині корпусу 1, вздовж його осі, центральній частині встановлений газотурбінний двигун 5, що працює на рідкому паливі (можливе застосування надзвукового газотурбінного двигуна). Атомна бомба має систему керування, встановлену всередині корпусу 1.
Газотурбінний двигун 5 складається з повітрозабірника 6, компресора 7, що складається в свою чергу зі статора компресора 8 і ротора компресора 9, камери згоряння 10 з форсунками 11, до яких підключений паливопровід 12 з паливним насосом 13, що має привід насоса 14. встановлена турбіна 15, що містить сопловий апарат 16 і робоче колесо турбіни 17. На виході турбіни 15 встановлені газовод 18 і реактивне сопло 19. На валу 20 встановлені всі вузли ротора, а саме ротор компресора 9 і робоче колесо турбіни 17. 5 утворюють статор 21, який входять повітрозабірник 6, статор компресора 8, камера згоряння 10 і реактивне сопло 19.
Термоядерний заряд містить 3 конвенторний підривник 22, плутоній (або уран) 23 і резервуар берилієвої суміші 24, який переважно встановити по центру вздовж осі бомби, всередині газовода 18. Контейнер з дейтерієм 25 встановлений всередині резервуара берилієвої суміші 24.
Система управління містить бортовий комп'ютер 26, з'єднаний з контролером двигуна 27, який з'єднаний з приводом насоса 14. Система управління входять поворотні лопаті 28, встановлені всередині циліндричного обтічника 29 хвостового стабілізатора 2 з приводами 30. Система управління також містить датчик (датчики) ініціювання вибуху 31.
Система управління містить акселерометр 32 та магнетометр 33 для вимірювання кутів орієнтації снаряда в польоті, які з'єднані з бортовим комп'ютером 26.
До бортового комп'ютера 26 може бути приєднано приймально-передавальне пристрій 34 (фіг.2), до якого приєднана антена 35. Антена має 35 кільцеву форму, а ділянка корпусу 1 в районі розташування антени 35 виконаний радіопрозорим.
Всередині корпусу 1 (фіг.3) може бути встановлений приймальний пристрій системи глобального позиціонування 36, який також підключений до бортового комп'ютера 26 і до антени 35. Всі з'єднання виконані провідними зв'язками 37. пов'язані з антеною 35 по радіоканалах 39.
При застосуванні водневої бомби оперативну пам'ять бортового комп'ютера 26 вводять вихідні дані польоту. Водневу бомбу скидають із літака з висоти 20…30 км. Потім запускають газотурбінний двигун 5, при цьому бортовий комп'ютер 26 подає команду на привід насоса 14 і на насос паливний 13. Паливо подається з паливного бака 3 в камеру згоряння 10, де займається за допомогою електрозапальника (на фіг.1…4 не показаний). Продукти згоряння приводять у дію робоче колесо турбіни 17, яке розкручує через вал 20 компресора ротор 9.
Застосування рідкого палива, і навіть кисню атмосферного повітря дозволяє одержати перевагу в дальності польоту проти твердопаливними реактивними снарядами, т.к. теплотворна здатність рідкого палива більша, ніж у твердого в 3...4 рази, а окислювач у формі кисню повітря береться з атмосфери.
Автономне керування здійснює комп'ютер 26, подаючи сигнали на привід насоса 12 і приводи 30.
Для варіанта (фіг.2) з радіокеруваннямсигнал, наприклад, з літака подається по радіоканалу 39 на антену 35 і далі на приймально-передавальний пристрій 34 і комп'ютер 26 для управління польотом і вибухом.
Для варіанту (фіг.3) при польоті приймач системи глобального позиціонування 37 (ГЛОНАС системи або GPS) приймає сигнал з трьох супутників 38 системи по радіоканалах 39, визначає власні координати. Використовуючи закладену програму за допомогою впливу бортового комп'ютера 26 на приводи насосів 14 і далі паливні насоси 13, можна зменшити або збільшити тягу газотурбінного двигуна 5 і тим самим змінити траєкторію польоту атомної бомби по дальності. Управління по всіх кутах: тангажу, нишпоренню і крену виконують приводи 30.
При вибуху в першу чергу вибухає конвенторний підривник 22, який стискає плутоній (або уран) 23. Миттєво руйнуються газовід 18 і резервуар з берилієвою сумішшю 24. Також руйнується контейнер з тритієм 25 атоми якого вступають в реакцію синтезу.
Вихідні дані про кутову орієнтацію атомної бомби постійно контролюють акселерометр 32 і магнетометр 33. Магнетометр 33 визначає азимут руху атомної бомби, а акселерометр 32 - її відхилення від напрямку вектора тяжкості. Розміщення цих датчиків в осісиметричному корпусі, що не обертається, 1 виключає вплив відцентрових сил на показання датчиків.
Застосування винаходу дозволило:
- підвищити швидкість водневої бомби в падінні до надзвукової за рахунок застосування газотурбінного двигуна,
- підвищити потужність та ККД газотурбінного двигуна при менших габаритах,
- забезпечити хорошу стабілізацію водневої бомби в польоті через застосування керованих хвостових стабілізаторів,
- зменшити навантаження на прилади та датчики системи управління бомби,
-покращити та спростити керованість бомбою в польоті,
- зменшити поперечні габарити бомби та зберегти її осесиметричну форму за рахунок розміщення газотурбінного двигуна вздовж її поздовжньої осі та виконання ядерного заряду кільцевим (у формі порожнистого циліндра).
1. Воднева бомба, що містить корпус осесиметричної форми з хвостовими стабілізаторами, всередині якого змонтований термоядерний заряд, і систему управління з датчиком ініціювання вибуху, що відрізняється тим, що всередині корпусу встановлена ємність з паливом, уздовж осі корпусу встановлено газотурбінний двигун, що працює на рідкому паливі, містить повітрозабірник, компресор, камеру згоряння, турбіну, вихлопний тракт і сопло, паливний бак з'єднаний паливопроводом, в якому встановлений паливний насос з приводом насоса, з камерою згоряння, а система управління містить бортовий комп'ютер, приводи хвостових стабілізаторів та датчики ініціювання вибуху, термоядерний заряд виконаний кільцевої форми, і розміщений концентрично газотурбінного двигуна, і містить конверторний підривник, заряд плутонію або урану, резервуар з берилієвою сумішшю, розташований усередині газоводу газотурбінного двигуна, і контейнер з дейтерієм, розташований усередині резервуару з берилієвою сумішшю.
2. Воднева бомба по п.1, яка відрізняється тим, що система управління забезпечена контролером управління, з'єднаним з приводами хвостових стабілізаторів та бортовим комп'ютером.
3. Воднева бомба за п.1, яка відрізняється тим, що вона забезпечена контролером двигуна, з'єднаним з приводом паливного насоса та бортовим комп'ютером.
4. Воднева бомба по п.1, яка відрізняється тим, що вона забезпечена приймально-передавальним пристроєм з антеною, з'єднаним з бортовим комп'ютером.
5. Воднева бомба поп.1, яка відрізняється тим, що вона забезпечена приймачем системи глобального позиціонування, підключеним до антени та бортового комп'ютера.