Противовертолетная и противостелсовая ракета
Изобретение относится к ракетам классов «воздух-воздух» и «земля-воздух». Противовертолетная и противостелсовая ракета состоит из двигателя, боевой части, системы наведения, блока или программы процессора для поворотов в заданной точке или через заданное время на заданный угол в заданном направлении и блока или программы процессора для поиска цели по зигзагообразной, спиральной или комбинированной траектории. Достигается возможность поражения целей управляемым оружием из-за естественных или искусственных неровностей рельефа местности. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к ракетам классов “воздух-воздух” и “земля-воздух” /далее В-В и З-В/ и предназначено для борьбы со всеми воздушными целями, особенно вертолетами и самолетами “Стелс”.
Известно, что тактика применения вертолетов потенциальным противником по вполне понятным причинам не предполагает открытой “самолетной” атаки, а предусматривает нанесение ударов управляемым оружием из-за естественных и искусственных неровностей рельефа местности. Возможно нанесение ударов при кратковременном “подскоке” на 2-3 сек или без такового с наведением оружия через надвтулочный прицел. В любом случае существующие средства борьбы бессильны против них.
Известны ракеты В-В и З-В /см., например, “История авиационного вооружения”, Минск, 1999, стр.444/, но они не способны поражать цели за рельефом местности и Стелс-цели.
Предлагаемая ракета для борьбы с вертолетами за рельефом местности предусматривает полет по восходящей траектории /примерно 30-45°/ с поворотом в заданной точке /через заданное время/ на заданный угол /45-90°/ в заданном направлении, в частности вниз.
Точка поворота должна располагаться на расстоянии 0,5-0,85 предполагаемой дальности до цели. После поворота ракета осуществляет поиск цели активной радиолокационной головкой самонаведения /далее ГСН/, инфракрасной или комбинированной ГСН по зигзаговидной, спиралевидной или комбинированной /эллиптической/ программе, но не больше ракурса 90°, иначе ракета захватит пусковую установку.
Ракета может осуществлять поиск отклонением всего корпуса или, если снабжена подвижной ГСН, то только отклонением ГСН. После захвата цели ракета поражает ее. Хотя траектория полета при этом и получается длиннее, зато сам полет будет происходить в более разреженных слоях атмосферы и с пикированием на участке атаки.
Для указанного полета ракета имеет блок или программу процессора для полета по прямой траектории, блок или программу поворотов в заданной точке на заданный угол в заданном направлении и блок или программу поиска цели по зигзагообразной, спиралевидной или комбинированной траектории. Желательны двухступенчатые ракеты.
Более того, ракета может не иметь блока или программы полета по прямой траекторий - так как координаты точки поворота достаточно приблизительны и допускают отклонение ±10°, то полет до нее может быть неуправляемым после схода с направляющих.
Разумеется, такая ракета способна поражать и видимые цели, в том числе - скоростные, особенно при полете по пересекающейся траектории. Для этого достаточно задать ракете вводные данные: дистанция=0, угол поворота=0.
Т.к. вертолеты действуют обычно с дистанций прямой видимости, то дальность полета такой ракеты может быть не более 10-15 км. А т.к. вертолет - маломаневренная и тихоходная цель, то ракета скорее всего попадет непосредственно в цель /так показывает опыт/, и боевая часть также может быть небольшой. То есть ракета в целом может быть сравнительно тихоходной /не более 2М/, маломощной, и потому легкой и компактной. Это позволит увеличить количество ракет на одном носителе, и сделать ракеты дешевле. Управление достаточно только аэродинамическое, желательно “флюгерная утка”.
Желательны следующие способы повышения эффективности ракеты: плоское крыло переменной стреловидности, сбрасываемые стабилизаторы /крыло переменной стреловидности и большого удлинения способно на старте выполнять роль стабилизатора по тангажу/, двигатель со смещенным центром тяжести, полет до и после поворота по баллистической траектории /моя отдельная заявка на изобретение, на которую по “Правилам” я пока не могу ссылаться/.
Пусковая установка для таких ракет должна обладать одной особенностью - пуск необходимого количества или всех ракет должен осуществляться веером и одновременно, иначе одна ракета в период поиска может захватить другую.
Самолет Стелс невидим для обычных радаров, т.к. не отражает радиоволны в направлении источника излучения. Но как доказано нашими учеными, рассеивание в другие стороны не может быть меньше 50% от попадающего на цель излучения. Поэтому обнаружение стелс-цели возможно с любого другого направления, кроме направления радар-цель. То есть для поражения стелс-цели ракету с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения следует отвести в сторону, после чего она обнаружит отраженное от цели рассеянное излучение радара, расположенного в точке пуска /зенитной установки/, а тем более - изменившего свое местоположение /самолетного/. В последнем случае самолет после пуска должен совершить маневр в сторону от направления пуска ракеты, но без риска выхода цели из полосы излучения радара /временный выход, до поворота ракеты, возможен/.
Противостелсовая ракета имеет тот же принцип действия, что и противовертолетная. Они взаимозаменяемы. Но ее тактико-технические характеристики могут быть значительно выше. Особенно выгодна стрельба такими ракетами на большие дальности, т.к. при полете по баллистической траектории точка поворота и большая часть траектории будут проходить в сильно разреженных слоях атмосферы /до 50 км/, где аэродинамическое сопротивление минимально. Более того, ракета при этом может не делать поворот, т.к. при полете по баллистической траектории она выходит в район цели со значительным углом наклона вниз.
Алгоритм работы противостелсовой ракеты примерно такой же, как у противовертолетной, с одной поправкой - если стелс-цель находится примерно под углом возвышения 45° относительно точки пуска, нельзя осуществлять пуск с близким возвышением. Лучше пускать примерно вертикально, с выходом в разреженные слои.
Кроме того, ракету с тепловой ГСН лучше пускать так, чтобы она оказалась предположительно в задней полусфере цели, а с полуактивной радиолокационной - наоборот.
Ракета, предназначенная для поражения преимущественно стелс-целей, может иметь одну особенность: она может иметь комбинированную двухчастотную ГСН, которая работает часть времени /допустим 0,001 сек/ в полуактивном режиме, а часть - в активном. Причем ГСН должна исключать цели с двойным отражением и атаковать одну из них, только если не обнаружена цель с одинарным отражением (только по полуактивному каналу).
Такая система обнаружения и селекции стелс-целей состоит из передатчика, двухчастотного радиоприемника, электронного переключателя и реле времени или мультивибратора или триггера, задающего работу предыдущих трех блоков, а также состоит из блоков или программ процессора, осуществляющих отображение активных целей /целей, полученных активным способом/, и отображение стелс-целей /точнее - всех целей, полученных полуактивным способом/. Сигналы этих блоков или программ отображения сравниваются логическим блоком “и-не”, и получившийся сигнал о стелс-цели подается в процессор для исполнения. В линии блока активных целей имеется электронный ключ, управляемый процессором в случае, если нет стелс-целей.
На практике не следует слишком приближать точку поворота к предполагаемому местонахождению цели, иначе ракета может проскочить цель до захвата ее ГСН.
На фиг.1 изображен пуск ракеты 1 с наземного или низколетящего носителя 2 по вертолету 3 и по стелс-цели 4. На фиг.2 изображена блок-схема комбинированной ГСН для поиска именно стелс-целей /фрагмент, далее - обычная система наведения/, где А - антенна, ПД - передатчик, ПР - двухчастотный приемник, ЭП - электронный переключатель, РВ - реле времени, мультивибратор или триггер, ОАЦ - блок или программа процессора для отображения активных целей, ОСЦ - блок или программа для отображения стелс-целей, И-НЕ - логический блок “и-не”, ЭК - электронный ключ /реле/.
Работает ракета на фиг.1 так: получив сигнал о предполагаемом местонахождении скрытого вертолета или стелс-цели /слабый прерывистый сигнал на обычном радаре, сигнал от биполярной радиолокационной станции, от самолета-разведчика или от визуально-акустических наблюдателей/, осуществляют пуск ракеты по наклонной траектории в сторону цели до точки поворота “п.”, где она поворачивает вниз примерно под углом 60° к горизонту, производит поиск и поражает вертолет 3, укрывшийся в складках местности. Или поворачивает вверх в район предполагаемого нахождения стелс-цели 4, производит поиск и поражает ее. Траектории показаны условно, без баллистической кривизны.
Система на фиг.2 работает так: реле времени РВ периодически включает передатчик ПД, перенастраивает частоту приемника с частоты своего передатчика на частоту базового радара и обратно и переключает электронный переключатель ЭП, формируя два сигнала - активный и полуактивный /а. и па./, которые поступают на блок отображения активных целей ОАЦ и на блок отображения стелс-целей.
С них сигнал поступает на логический блок И-НЕ, реализующий логическую функцию “и-не”. То есть если от цели есть два сигнала, то на выходе блока И-НЕ сигнала о наличии цели нет, а если есть сигнал только от блока ОСЦ, то он проходит далее в ГСН.
Если поиск закончен, а сигнал с блока И-НЕ отсутствует, то процессор подает сигнал “проц.” на открытие электронного ключа ЭК, и сигнал с блока OAK о наличии активных целей подается далее в ГСН, где процессор выбирает наиболее важную из них.
Все имеющиеся ракеты, кроме радиокомандных, следует модернизировать в соответствии с данным изобретением, а все новые должны соответствовать ему изначально.
Предложенная ракета имеет повышенную по сравнению с обычными эффективность и при стрельбе по видимым целям, в том числе находящимся на дистанции захвата ГСН. Особенно выгодна стрельба по целям со значительным превышением /в частности - с земли/ или пренижением. В первом случае ракета под оптимальным углом /около 45°/ выходит в разреженные слои атмосферы на высоту цели или даже выше и затем атакует ее с полого баллистического пикирования по пересекающейся траектории.
При стрельбе по цели с пренижением ракета сначала идет горизонтально или даже с набором высоты, а затем атакует цель с крутого пикирования. Причем все время ГСН может сопровождать цель.
Если задать процессору ракеты программу на два поворота, то повысится дальность стрельбы и по целям на одном уровне с носителем, особенно при больших дальностях. Пуск осуществляется под умеренным /20-30°/ углом к горизонту, пройдя примерно треть пути и выйдя в разреженные слои, ракета поворачивает в горизонтальный полет /точнее - в баллистический/, а пройдя еще 1/3 пути/ или когда угол цели к оси ракеты составит 20-30°/, ракета атакует цель с баллистического пикирования.
Боевая дальность полета ракеты сильно зависит от плотности атмосферы, например дальность стрельбы французской ракеты R550“Мажик” на большой высоте составляет до 15 км /по разным источникам/, а на малой высоте - 2 км. Поэтому несмотря на то, что траектория полета при полете под углом несколько удлиняется, дальность стрельбы повысится, причем заметно.
1. Противовертолетная и противостелсовая ракета, состоящая из двигателя, боевой части и системы наведения, отличающаяся тем, что имеет блок или программу процессора для поворотов в заданной точке или через заданное время на заданный угол в заданном направлении и блок или программу процессора для поиска цели по зигзагообразной, спиральной или комбинированной траектории.
2. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что имеет блок или программу процессора для полета по прямой траектории.
3. Ракета по п.1, отличающаяся тем, что система наведения имеет систему обнаружения и селекции стелс-целей, которая состоит из передатчика, двухчастотного радиоприемника, электронного переключателя и реле времени, или мультивибратора, или триггера, задающего работу предыдущих трех блоков, а также состоит из блоков или программ процессора, осуществляющих отображение целей, полученных активным способом, и отображение целей, полученных полуактивным способом, логического блока "и-не", сравнивающего сигналы предыдущих двух блоков, и электронного ключа в линии отображения активных целей, управляемого процессором системы наведения.
