<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Siberian Aerospace Journal</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Siberian Aerospace Journal</journal-title><trans-title-group xml:lang="kk"><trans-title>Siberian Aerospace Journal</trans-title></trans-title-group><trans-title-group xml:lang="pt"><trans-title>Siberian Aerospace Journal</trans-title></trans-title-group><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Сибирский аэрокосмический журнал</trans-title></trans-title-group><trans-title-group xml:lang="zh"><trans-title>Siberian Aerospace Journal</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2712-8970</issn><issn publication-format="electronic">2782-5760</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Reshetnev Siberian State University of Science and Technology</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">678606</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.31772/2712-8970-2025-26-1-72-82</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Section 2. Aviation and Space Technology</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Раздел 2. Авиационная и ракетно-космическая техника</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Selection of design parameters of active-reactive type penetrating projectiles for movement in the ground</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Выбор проектных параметров снарядов-пробойников активно-реактивного типа для движения в грунте</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-1634-0352</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Gusev</surname><given-names>Evgeniy V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Гусев</surname><given-names>Евгений Владимирович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Cand. Sc., Associate Professor of Department 610 “Operation Management of Rocket and Space Systems”</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, доцент кафедры 610 «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем»</p></bio><email>ccg-gus@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0003-9892-3742</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Zagovorchev</surname><given-names>Vladimir A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Заговорчев</surname><given-names>Владимир Александрович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Cand. Sc., Associate Professor, Associate Professor of Department 610 “Operation Management of Rocket and Space Systems”, Head of Research Department-6 Aerospace Institute</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры 610 «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем», начальник НИО-6 аэрокосмического института</p></bio><email>zagovorchev@mai.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0004-9105-8263</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Rodchenko</surname><given-names>Vladimir V.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Родченко</surname><given-names>Владимир Викторович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sc., Professor, Professor of Department 610 “Operation Management of Rocket and Space Systems”</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>доктор технических наук, профессор, профессор кафедры 610 «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем»</p></bio><email>rodchenko47@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0006-3601-9653</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Sadretdinova</surname><given-names>Elnara R.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Садретдинова</surname><given-names>Эльнара Рамилевна</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>Cand. Sc., Associate Professor, Deputy Director of the Aerospace Institute</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат технических наук, доцент, заместитель директора аэрокосмического института</p></bio><email>elnara-5@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0001-4018-4786</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Shipnevskaya</surname><given-names>Elizaveta A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Шипневская</surname><given-names>Елизавета Алексеевна</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>postgraduate student of Department 610 “Operation Management of Rocket and Space Systems”</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>аспирант кафедры 610 «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем»</p></bio><email>Shipnevskaya.E@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Moscow Aviation Institute (National Research University)</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-03-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>03</month><year>2025</year></pub-date><volume>26</volume><issue>1</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>72</fpage><lpage>82</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2025-04-16"><day>16</day><month>04</month><year>2025</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-04-16"><day>16</day><month>04</month><year>2025</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Gusev E.V., Zagovorchev V.A., Rodchenko V.V., Sadretdinova E.R., Shipnevskaya E.A.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Гусев Е.В., Заговорчев В.А., Родченко В.В., Садретдинова Э.Р., Шипневская Е.А.</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Gusev E.V., Zagovorchev V.A., Rodchenko V.V., Sadretdinova E.R., Shipnevskaya E.A.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Гусев Е.В., Заговорчев В.А., Родченко В.В., Садретдинова Э.Р., Шипневская Е.А.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/2712-8970/article/view/678606">https://journals.eco-vector.com/2712-8970/article/view/678606</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The aim of the work is the calculation and experimental substantiation of the expediency of using (both on Earth and on the surface of other planets) active-reactive type penetrator projectiles (SPART) for solving a number of scientific problems related to the formation of wells in the ground and the delivery of payloads to a certain depth. Research methods: various launch schemes (options for organizing the functioning process) of SPART are considered. The depth of penetration of an active-reactive type penetrator projectile into loam is calculated for the case when SPART is fired from a ballistic launcher located in such a way that the projectile exit velocity is equal to the velocity of its entry into the ground, and the thrust of the propulsion system is twice as great as the static resistance of the soil. From a variety of options, three SPART design schemes are selected depending on the combustion rate of the fuel used to ensure normal operation of the engine. As a result of the conducted calculation and experimental studies to determine the depth of penetration into loam of 152.4 mm penetrator projectiles 4.6 m long, launched from an artillery mount using the same powder charge weighing 18 kg, it was found that from the moment the engine is turned off until it comes to a complete stop, <math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msubsup><mi>L</mi><mi>full</mi><mi>ps</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>205</mn><mo>,</mo><mn>48</mn><mtext> </mtext><mi>m</mi></math>, which is more than twice the penetration depth of the same penetrator projectile if it moved in the soil only by inertia. Conclusion: the results presented in the article can be useful for researchers, graduate students and engineers involved in the creation and operation of aviation and rocket and space technology, and can also be useful for students of technical universities studying in the relevant specialties.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Целью работы является расчетно-экспериментальное обоснование целесообразности применения (как на Земле, так и на поверхности других планет) снарядов-пробойников активно-реактивного типа (СПАРТ) для решения целого ряда научных задач, связанных с образованием скважин в грунте и доставкой полезных грузов на некоторую глубину. Методы исследования: рассмотрены различные схемы запусков (варианты организации процесса функционирования) СПАРТ. Произведен расчет глубины проникания СПАРТ в суглинок для случая, когда СПАРТ выстреливается из баллистической установки, расположенной таким образом, что скорость выхода снаряда равна скорости его входа в грунт, а тяга двигательной установки в два раза больше статического сопротивления грунта. Из множества вариантов произведен выбор трех конструктивных схем СПАРТ в зависимости от скорости горения используемого топлива для обеспечения нормального функционирования двигателя. В результате проведенных расчетно-экспериментальных исследований по определению глубин проникания в суглинок 152,4 мм снарядов-пробойников длиной 4,6 м, запускаемых с артиллерийской установки, использующей одинаковый пороховой заряд весом 18 кг, установлено, что с момента выключения двигателя до полного останова будет <math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><msubsup><mi>L</mi><mi>полн</mi><mi>ду</mi></msubsup><mo>=</mo><mn>205</mn><mo>,</mo><mn>48</mn><mtext> </mtext><mi>м</mi></math>, что более чем в два раза превышает глубину проникания такого же снаряда-пробойника, если бы он двигался в грунте только по инерции. Результаты, изложенные в статье, могут быть полезны для научных работников, аспирантов и инженеров, занятых созданием и эксплуатацией авиационной и ракетно-космической техники, а также студентов технических вузов, обучающихся по соответствующим специальностям.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>penetrator</kwd><kwd>parameters and characteristics</kwd><kwd>actin-reactive penetrator projectile</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>пенетратор</kwd><kwd>параметры и характеристики</kwd><kwd>снаряд пробойник активно-реактивного типа</kwd></kwd-group><funding-group><award-group><funding-source><institution-wrap><institution xml:lang="en">Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation</institution></institution-wrap><institution-wrap><institution xml:lang="ru">Министерство науки и высшего образования Российской Федерации</institution></institution-wrap></funding-source></award-group></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Gusev E. V., Zagovorchev V. A., Rodchenko V. V. et al. [The influence of the twist of a ground jet penetrator on the parameters of its movement in the lunar soil]. Vestnik NPO im. S. A. Lavochkina. 2024, No. 1(63), P. 56–62 (In Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Влияние закрутки грунтового реактивного пенетратора на параметры его движения в лунном грунте / Е. В. Гусев, В. А. Заговорчев, В. В. Родченко и др. // Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. 2024. № 1(63). С. 56–62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B2"><label>2.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Rodchenko V. V. [Fundamentals of Designing Jet Apparatus for Movement in the Ground]. Osnovy proektirovaniya reaktivnykh apparatov dlya dvizheniya v grunte. Moscow, MAI Pabl., 2009, 359 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Родченко В. В. Основы проектирования реактивных аппаратов для движения в грунте. М. : МАИ-Принт, 2009. 359 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B3"><label>3.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Aptukov V. N., Devyatkin V. A., Fonarev A. V., Aleksandrov M. Yu. [Numerical and Experimental Study of Penetration of a Punching Projectile into a Soil Massif]. Vestnik Permskogo universiteta. Matematika. Mekhanika. Informatika. 2012, No. 4(12), P. 5–11 (In Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Численное и экспериментальное исследование проникания снаряда-пробойника в грунтовый массив / В. Н. Аптуков, В. А. Девяткин, А. В. Фонарев, М. Ю. Александров // Вестник Пермского ун-та. Математика. Механика. Информатика. 2012. № 4(12). С. 5–11.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B4"><label>4.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Zagovorchev V. A. Metod obosnovaniya tekhnicheskikh kharakteristik mnogomodul'nykh lunnykh reaktivnykh penetratorov. Kand. Dis. [Method of substantiation of technical characteristics of multimodular lunar jet penetrators. Cand. Diss.]. Moscow, 2015,144 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Заговорчев В. А. Метод обоснования технических характеристик многомодульных лунных реактивных пенетраторов : дис. … канд. техн. наук. М., 2015. 144 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B5"><label>5.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Belov G. V. et al. Osnovy proektirovaniya raket [Fundamentals of rocket design]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1974, 255 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Белов Г.В., Зоншайн С.И., Оскерко А.П. Основы проектирования ракет. М.: Машиностроение, 1974, 255 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B6"><label>6.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Zel'dovich Ya. B. et al. Impul's reaktivnoy sily porokhovykh raket [Impulse of reactive force of powder rockets]. Moscow, Oborongiz Pabl., 1963, 190 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Зельдович Я. Б., Ривин М. А., Франк-Каменецкий Д. А. Импульс реактивной силы пороховых ракет. М. : Оборонгиз, 1963, 190 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B7"><label>7.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Zagovorchev V. A., Pronina P. F., Rodchenko V. V. [Calculation of the main design parameters and design of a jet penetrator for movement in lunar soil]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Aviatsionnaya tekhnika. 2020, No. 4, P. 126–132 (In Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Заговорчев В. А., Пронина П. Ф., Родченко В. В. Расчет основных проектных параметров и конструкция реактивного пенетратора для движения в лунном грунте // Изв. вузов. Авиац. техн. 2020. № 4. С. 126–132.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B8"><label>8.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Sagomonyan A. Ya. Pronikanie [Penetration.]. Moscow, Izd-vo Moskovskogo un-ta Pabl., 2014, 298 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Сагомонян А. Я. Проникание. М. : Изд-во Моск. ун-та, 2014. 298 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B9"><label>9.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Rodchenko V. V., Zagovorchev V. A., Sadretdinova E. R., Pronina P. F. [Application of Jet Penetrators for Movement in Lunar Soil]. Vestnik Ufimskogo gosudarstvennogo aviatsionnogo tekhnicheskogo universiteta. 2019, Vol. 23, No. 1(83), P. 56–63 (In Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Применение реактивных пенетраторов для движения в лунном грунте / В. В. Родченко, В. А. Заговорчев, Э. Р. Садретдинова, П. Ф. Пронина // Вестник Уфим. гос. авиац. техн. ун-та. 2019. Т. 23, № 1(83). С. 56–63.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B10"><label>10.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Fedorov S. V., Fedorova N. A. [Effect of jet thrust impulse on the penetration depth of a research probe into the planet’s soil]. Inzhenernyy zhurnal: nauka i innovatsii. 2013, No. 1 (13), P. 29–30 (In Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Федоров С. В., Федорова Н. А. Влияние импульса реактивной тяги на глубину проникания исследовательского зонда в грунт планеты // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 1 (13). С. 29–30.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B11"><label>11.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Veldanov V. A., Daurskikh A. Yu. [Possibilities of modeling the penetration of bodies into soil environments]. Inzhenernyy zhurnal: nauka i innovatsii. 2013, No. 9 (21), P. 28–29 (In Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Велданов В. А., Даурских А. Ю. Возможности моделирования проникания тел в грунтовые среды // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 9 (21). С. 28–29.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B12"><label>12.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Fedorov S. V., Veldanov V. A., Dyukov A. V., Gushchina T. A. [Determination of the penetration parameters of penetrators into soil-rock barriers using various empirical dependencies]. Inzhenernyy zhurnal: nauka i innovatsii. 2022, No. 4, P. 1–2 (In Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Определение параметров проникания пенетраторов в грунтово-скальные преграды по различным эмпирическим зависимостям / С. В. Федоров, В. А. Велданов, А. В. Дюков, Т. А. Гущина // Инженерный журнал: наука и инновации. 2022. № 4. С. 1–2.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B13"><label>13.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Mikhaylovskiy Yu. V. Osnovy teorii reaktivnykh dvigateley [Fundamentals of the Theory of Jet Engines]. Moscow, MO SSSR Publ., 1970, 198 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Михайловский Ю. В. Основы теории реактивных двигателей. МО СССР, 1970, 198 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B14"><label>14.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Gostintsev Yu. A. [Flow Characteristics of a Nozzle during the Exhaust of a Helical Gas Flow]. Izv. AN SSSR. MZhG. 1969, No. 4, P. 158–162 (In Russ.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Гостинцев Ю. А. Расходные характеристики сопла при истечении винтового потока газа // Изв. АН СССР. МЖГ. 1969. № 4. С. 158–162.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B15"><label>15.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Alemasov V. E. Dregalin A. F. Teoriya raketnykh dvigateley [Theory of Rocket Engines]. Moscow, Mashinostroenie Pabl., 1969, 547 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Алемасов В. Е. Дрегалин А. Ф. Теория ракетных двигателей. М. : Машиностроение, 1969, 547 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B16"><label>16.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Orlov B. V., Mazing G. Yu. Termodinamicheskie i ballisticheskie osnovy proektirovaniya RDTT [Thermodynamic and Ballistic Fundamentals of Designing Solid Propellant Rocket Engines]. Moscow, Oborongiz Pabl., 1968, 536 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Орлов Б. В. Мазинг Г. Ю. Термодинамические и баллистические основы проектирования РДТТ. М. : Оборонгиз, 1968. 536 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="B17"><label>17.</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="en">Kurov V. A., Dolzhanskiy Yu. M. Osnovy proektirovaniya porokhovykh raketnykh snaryadov [Dolzhansky Yu. Fundamentals of Designing Powder Rocket Projectiles]. Moscow, Oborongiz Pabl., 1961, 294 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="ru">Куров В. А. Должанский Ю. М. Основы проектирования пороховых ракетных снарядов. М. : Оборонгиз, 1961. 294 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list></back></article>
