Способ поражения малогабаритных летательных аппаратов



Способ поражения малогабаритных летательных аппаратов
Способ поражения малогабаритных летательных аппаратов
Способ поражения малогабаритных летательных аппаратов

 


Владельцы патента RU 2610734:

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ "ЭКРАН" (АО "НИИ "ЭКРАН") (RU)

Изобретение относится к вооружению и касается систем огневого поражения воздушных объектов зенитными артиллерийскими комплексами (ЗАК). Поражение малогабаритного летательного аппарата (МГЛА) заключается в поиске, обнаружении и сопровождении зенитно-артиллерийским комплексом (ЗАК), наведении ЗАК в направление прицеливания с учетом параметров полета МГЛА и характеристик ЗАК. При этом передают параметры полета МГЛА на неконтактный оптический взрыватель зенитного боеприпаса (ЗБП) ЗАК, подсвечивают МГЛА лазерным излучением, после чего осуществляют ЗАК выстрел ЗБП. Неконтактным оптическим взрывателем ЗБП по принимаемому отраженному лазерному излучению измеряют угол места и азимут МГЛА и определяют угломестную составляющую скорости сближения ЗБП и МГЛА. Затем вычисляют значение оптимального угла места МГЛА подрыва ЗБП, при достижении которого осуществляют направленный подрыв ЗБП в направлении текущего азимута МГЛА. Достигается повышение эффективности поражения малогабаритных летательных аппаратов. 2 ил.

 

Изобретение относится к вооружению, в частности к системам огневого поражения воздушных объектов зенитными артиллерийскими комплексами (ЗАК).

Известен способ поражения летательных аппаратов [1, 2], основанный на поиске, обнаружении и сопровождении ЗАК летательного аппарата, наведении пушечной установки ЗАК в направление прицеливания с учетом параметров полета летательного аппарата и характеристик ЗАК, выстреле зенитного боеприпаса (ЗБП) и локации активным неконтактным взрывателем летательного аппарата, определении по отраженному сигналу неконтактным взрывателем параметров пространственного положения летательного аппарата, подрыве активным неконтактным взрывателем ЗБП и формировании поля поражения в направлении летательного аппарата при достижении параметров пространственного положения летательного аппарата оптимальных значений. Недостатком является существующая вероятность срыва локации активным неконтактным взрывателем малогабаритных летательных аппаратов (МГЛА). Это связано с малыми габаритами МГЛА и применяемыми материалами для его изготовления. Так, малые размеры МГЛА и использование неметаллических материалов для его изготовления снижают эффективную площадь рассеивания (особенно в радиодиапазоне), а также учитывая скоротечность и динамку полета ЗБП, локационный сигнал «может не попасть» на МГЛА. В дополнение, использование активного взрывателя усложняет конструкцию, увеличивает массу и стоимость ЗБП, что приводит к увеличению отказов, уменьшению дальности поражения и неэффективности по критерию стоимости цели и применяемого для его поражения средства.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности ЗАК при поражении МГЛА.

Технический результат достигается тем, что в известном способе поражения малогабаритных летательных аппаратов, основанном на поиске, обнаружении и сопровождении ЗАК МГЛА, наведении ЗАК в направлении прицеливания с учетом параметров полета МГЛА и характеристик ЗАК, передают параметры полета МГЛА на неконтактный оптический взрыватель ЗБП ЗАК, подсвечивают МГЛА лазерным излучением, осуществляют ЗАК выстрел ЗБП, измеряют неконтактным оптическим взрывателем ЗБП по принимаемому отраженному лазерному излучению угол места и азимут МГЛА и определяют угломестную составляющую скорости сближения ЗБП и МГЛА, по значениям угломестной составляющей скорости сближения ЗБП и МГЛА, параметров полета МГЛА относительно ЗАК и разрывных характеристик ЗБП вычисляют значение оптимального угла места МГЛА подрыва ЗБП, при достижении по мере сближения ЗБП и МГЛА угла места МГЛА значения угла места подрыва ЗБП осуществляют направленный подрыв ЗБП в направлении текущего азимута МГЛА.

Поражение летательных аппаратов может осуществляться ЗАК, использующими снаряды с неконтактными взрывателями [3]. Использование таких взрывателей в основном определяется наличием информационного поля цели, по которому определяют ее пространственное положение. По конструктивным особенностям МГЛА могут не обеспечить достаточный уровень информационного излучения. В этом случае дополнительный подсвет МГЛА направленным лазерным излучением позволит повысить уровень информационного сигнала для ЗБП и соответственно эффективность поражения.

На фиг. 1 представлена схема, поясняющая существо способа (где приняты следующие обозначения: 1 - ЗАК, 2 - МГЛА, 3 - ЗБП, 4 - точка подрыва ЗБП, 5 поражающие элементы, 6 - траектория полета ЗБП, 7 - направление распространения сигнала лазерного подсвета ЗАК - МГЛА, 8 - направление распространения отраженного сигнала лазерного подсвета МГЛА - ЗБП, β - угол погрешности наведения ЗАК на МГЛА, αt - угол места МГЛА (отраженного сигнала лазерного подсвета от МГЛА), εt - азимут МГЛА (отраженного сигнала лазерного подсвета от МГЛА), αП - угол места МГЛА в точке подрыва ЗБП, εП - азимут МГЛА в точке подрыва ЗБП, αt,МГЛА – угол места МГЛА относительно ЗАК, εt,МГЛА - азимут МГЛА относительно ЗАК, D - расстояние ЗАК - МГЛА, Dt - расстояние ЗАК - ЗБП, L - расстояние подрыва ЗБП относительно МГЛА, t - индекс изменения значений величин в процессе полета ЗБП и МГЛА во времени).

Рассмотрим ключевые этапы функционирования предлагаемого способа. ЗАК 1 определяет параметры полета МГЛА 2: D, αt,МГЛА, εt,МГЛА скорость и направление. На основе полученных значений ЗАК 1 производит необходимые расчеты и осуществляет наведение своей пушечной установки в цель. При этом, учитывая динамику процесса наведения и характеристики исполнительных элементов, формируется угловая погрешность наведения β, влияющая на эффективность поражения МГЛА 2. Это влияние отражается на величине промаха ЗБП 3 относительно цели. Компенсация ошибок наведения на основе учета пространственных характеристик разброса поражающих элементов 5 осуществляется выбором на траектории полета ЗБП 6 точки (участка) его подрыва 4. Для этой цели в состав ЗБП 3 включают дистанционные или неконтактные взрыватели, оценивающие его пространственное положение в процессе полета [4]. Дистанционные взрыватели осуществляют подрыв ЗБП на установленной дистанции и по своему принципу функционирования не способны в процессе полета оценить текущее положение относительно цели. Следовательно, эффективность применения дистанционного взрывателя определяется начальными процедурами подготовки к стрельбе. Использование таких взрывателей для поражения МГЛА (учитывая малые размеры) может потребовать достаточно большое количество ЗБП. Неконтактные взрыватели позволяют оценить текущее положение цели и делятся на активные и пассивные. В интересах поражения летательных аппаратов неконтактные взрыватели функционируют в радио и оптическом диапазонах длин волн. Эффективность пассивных взрывателей в первую очередь определяется возможностью выделить цель по ее излучению. Применительно к МГЛА 3 такие взрыватели не могут быть использованы. Это объясняется недостаточной информативностью МГЛА в радио и оптическом полях (отсутствие бортовых источников радиоизлучения, низкая интенсивность ИК-излучения и т.д.), что может привести к необнаружению цели. Наиболее эффективно использование активных взрывателей, которые оценивают пространственное положение ЗУ 3 относительно цели по параметрам отраженного сигнала. Однако при поражении МГЛА 2 существует вероятность «неполучения» отраженного сигнала. Это связано с малыми габаритами МГЛА 2 и применяемыми материалами для его изготовления. Так, малые размеры МГЛА 2 и использование неметаллических материалов для его изготовления снижают эффективную площадь рассеивания (особенно в радиодиапазоне), а также учитывая скоротечность и динамку полета ЗБП 3, локационный сигнал «может не попасть» на МГЛА 2. В дополнение, использование активного взрывателя усложняет конструкцию, увеличивает массу и стоимость ЗБП 3, что приводит к увеличению отказов, уменьшению дальности поражения и неэффективности по критерию стоимости цели и применяемого для его поражения средства.

Исходя из вышеизложенного, в этой ситуации наиболее эффективным представляется повысить информативность МГЛА 2 в излучаемом физическом поле для пассивного оптического неконтактного взрывателя. Для чего предлагается дополнительно облучить МГЛА 2 направленным излучением, в качестве которого использовать излучение лазерного целеуказателя ЗАК 1. Тогда в определенном смысле теряется возможность непосредственной оценки величины L на борту ЗБП 3 (т.к. ее значение получают в процессе «локации» активным оптическим взрывателем) и соответственно координат точки подрыва 4. В этом случае оценка пространственного положения точки подрыва ЗБП 4 может быть осуществлена пассивным оптическим неконтактным взрывателем на основе введенных исходных данных, используемых для получения ее координат в процессе полета ЗБП 3. Такими исходными данными являются значения текущего D, скорости, направления полета МГЛА и разрывных характеристик снаряда 3 в динамике его полета. Расстояние промаха ЗБП относительно МГЛА 2 непосредственно влияет на угломестную и азимутальную составляющие скорости сближения ЗБП 3 и МГЛА 2. С точки зрения оценки величины промаха и выбора точки порыва ЗБП 3 наибольшее влияние оказывает угломестная составляющая скорости сближения ЗБП 3 и МГЛА 2. Чем больше расстояние L, тем выше значение угломестной составляющей скорости сближения ЗБП 3 и МГЛА 2 за контрольный отрезок времени (траектории). Поэтому с использованием математических зависимостей (по причине громоздкости выражения не приводятся) можно определить значения оптимального угла места МГЛА 2 подрыва ЗБП 3 αП, который характеризует величину L на расстоянии D ЗАК-МГЛА при угловой ошибке наведения β. При этом данными для расчета являются вводимые перед запуском ЗБП 3 значения параметров полета МГЛА 2 относительно ЗАК 1, разрывные характеристики боевой части и получаемое в процессе полета ЗБП значение угломестной составляющей скорости сближения ЗБП 3 и МГЛА 2.

В продолжение описания способа в соответствии с поясняющей схемой (фиг. 1) порядок действий следующий. Первоначально ЗАК 1 с использованием штатного оптического и радиоэлектронного оборудования осуществляет поиск МГЛА 2. При обнаружении МГЛА 2 ЗАК 1 определяет параметры его полета и на их основе с учетом характеристик пушечной установки производит наведение ее на цель. Также значения параметров полета МГЛА 2 и разрывных характеристик ЗБП 3 ЗАК 1 передает на неконтактный оптический взрыватель. При этом в качестве разрывных характеристик ЗБП 3 используют направление разброса поражающих элементов 5 в динамике полета. ЗАК осуществляет подсвет МГЛА 2 лазерным излучением 7 и производит выстрел ЗБП 3. Неконтактный оптический взрыватель в процессе полета ЗБП 3 принимает отраженное от МГЛА 2 лазерное излучение 8 и определяет его пеленгационные углы αt и εt, а также измеряет угломестную составляющую скорости сближения ЗБП 3 и МГЛА 2. Неконтактный оптический взрыватель с использованием полученного значения угломестной составляющей скорости сближения ЗБП 3 и МГЛА 2, предварительно веденных параметров полета МГЛА 2 и разрывных характеристик ЗБП 3 вычисляет значение оптимального угла места αП МГЛА 2 подрыва ЗБП 3. При достижении по мере сближения ЗБП 3 и МГЛА 2 угла места at значения угла места αП подрыва ЗБП 3 осуществляют направленный подрыв ЗБП в направлении текущего азимута εП МГЛА 2. Выбор в отношении направленного подрыва ЗБП 3 объясняется наличием осуществляемой азимутальной оценки цели в процессе полета и соответственно наиболее рациональным поражающим воздействием на МГЛА 2.

На фиг. 2 представлена блок-схема устройства, с помощь которого может быть реализован способ. Блок-схема устройства содержит: неконтактный оптический взрыватель снаряда 10, управляющий микропроцессор 11, блок направленного подрыва 12, блок, остальные обозначения соответствуют фиг. 1.

Устройство работает следующим образом. При обнаружении МГЛА 2 ЗАК 1 определяет параметры его полета и на их основе с учетом характеристик пушечной установки производит наведение ее на цель. Также значения параметров полета МГЛА 2 и разрывных характеристик ЗБП 3 ЗАК 1 передает в управляющий микропроцессор 11. ЗАК 1 осуществляет подсвет МГЛА 2 лазерным целеуказателем и производит выстрел ЗБП 3. Неконтактный оптический взрыватель снаряда 10 принимает отраженное от МГЛА 2 лазерное излучение и определяет его пеленгационные параметры, значение которых передает в управляющий микропроцессор 11. Управляющий микропроцессор 11 вычисляет по поступившим и первоначально введенным данным пеленгационные параметры подрыва ЗБП 3 и по мере сближения ЗБП 3 и МГЛА 2 при совпадении пеленгационных параметров отраженного лазерного излучения с расчетными вырабатывает сигнал в блок направленного подрыва 12, который осуществляет подрыв ЗБП 3.

Таким образом, за счет дополнительного подсвета лазерным излучением МГЛА и получения координат точки подрыва ЗБП с пеленгационных параметров отраженного лазерного излучения у заявляемого способа появляются свойства повышения эффективности ЗАК при поражении МГЛА. Тем самым устраняет недостатки прототипа.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ поражения малогабаритных летательных аппаратов, основанный на поиске, обнаружении и сопровождении ЗАК МГЛА, наведении ЗАК в направление прицеливания с учетом параметров полета МГЛА и характеристик ЗАК, передаче параметров полета МГЛА на неконтактный оптический взрыватель ЗБП ЗАК, подсвечивании МГЛА лазерным излучением, осуществлении ЗАК выстрела ЗБП, измерении неконтактным оптическим взрывателем ЗБП по принимаемому отраженному лазерному излучению угла места и азимута МГЛА и определении угломестной составляющей скорости сближения ЗБП и МГЛА, вычислении по значениям угломестной составляющей скорости сближения ЗБП и МГЛА, параметров полета МГЛА относительно ЗАК и разрывных характеристик ЗБП значения оптимального угла места МГЛА подрыва ЗБП, осуществлении при достижении по мере сближения ЗБП и МГЛА угла места МГЛА значения угла места подрыва ЗБП направленного подрыва ЗБП в направлении текущего азимута МГЛА.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые электротехнические узлы и устройства.

Литература

1. Ефанов В.В., Мужичек Е.М. Патент на изобретение RU №2398183 C1, F42C 15/01. Способ управления характеристиками поля поражения осколочно-фугасной боевой части ракеты и устройство для его осуществления. Роспатент, 2010.

2. Ефанов В.В., Мужичек Е.М. Вытришко Ф.М. Патент на изобретение RU №2499218 C1, F41G 5/00. Способ защиты объекта от средств воздушного нападения и система для его осуществления. Роспатент, 2013.

3. Бабкин А.В., Сухарь И.М., Велданов В.А., Грязнов Е.Ф. и др. Средства поражения и боеприпасы. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, стр. 849.

4. Бабкин А.В., Сухарь И.М., Велданов В.А., Грязнов Е.Ф. и др. Средства поражения и боеприпасы. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, стр. 849.

Способ поражения малогабаритного летательного аппарата, заключающийся в поиске, обнаружении и сопровождении зенитно-артиллерийским комплексом (ЗАК) малогабаритного летательного аппарата (МГЛА), наведении ЗАК в направление прицеливания с учетом параметров полета МГЛА и характеристик ЗАК, отличающийся тем, что передают параметры полета МГЛА на неконтактный оптический взрыватель зенитного боеприпаса (ЗБП) ЗАК, подсвечивают МГЛА лазерным излучением, осуществляют ЗАК выстрел ЗБП, измеряют неконтактным оптическим взрывателем ЗБП по принимаемому отраженному лазерному излучению угол места и азимут МГЛА и определяют угломестную составляющую скорости сближения ЗБП и МГЛА, по значениям угломестной составляющей скорости сближения ЗБП и МГЛА, параметров полета МГЛА относительно ЗАК и разрывных характеристик ЗБП вычисляют значение оптимального угла места МГЛА подрыва ЗБП, при достижении по мере сближения ЗБП и МГЛА угла места МГЛА значения угла места подрыва ЗБП осуществляют направленный подрыв ЗБП в направлении текущего азимута МГЛА.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в неконтактных взрывателях различных боеприпасов. Оптический блок для обнаружения цели содержит последовательно установленные по ходу излучения источник оптического излучения, светоделитель, выполненный в виде двух неюстируемых плоских отражающих зеркал, коллимирующую линзу, фокусирующую линзу, светофильтр и фотоприемники.

Изобретение относится к инициированию зарядов взрывчатых веществ (ВВ). Устройство содержит инициируемое светочувствительное ВВ, источник света с источником питания, при этом светочувствительное ВВ соединено с источником света оптическим жгутом, а в качестве источника света использован лазерный диод, подключенный к источнику питания через управляемый электронный ключ со стабилизацией тока.

Изобретение относится к области вооружений и может быть использовано в неконтактных взрывателях боеприпасов. Способ приведения в действие инициатора газодинамического импульсного устройства включает обнаружение объекта.

Способ инициирования светочувствительного взрывчатого вещества световым импульсом лазерного излучения может использоваться в области физики взрыва, методов и средств неконтактного подрыва промышленных взрывчатых веществ (ВВ).

Изобретение относится к области радиоэлектроники и касается устройства инициирования. Устройство состоит из блока управления, содержащего источник питания, лазеры, и блока инициирования, содержащего преобразователь энергии лазерного излучения в напряжение и фотоэлектронный ключ.

Изобретение относится к взрывателям и может быть использовано для дистанционного инициирования взрывного устройства. Неконтактный взрыватель содержит корпус, в полости которого установлен источник тока, блок обработки сигнала, предохранительно-детонирующий механизм, включающий контактный узел и детонатор.

Изобретение относится к неконтактным взрывателям различных боеприпасов, срабатывающих от воздействия излучения оптического диапазона. Оптический блок неконтактного взрывателя боеприпаса содержит источник оптического излучения, коллимирующую линзу, фокусирующую линзу и фотоприемник.
Изобретение относится к области технологии производства оптических детонаторов на основе светочувствительного вещества - азида серебра и может быть использовано для регулирования порога срабатывания оптических детонаторов.

Изобретение относится к взрывчатым веществам, возбуждаемым когерентным и некогерентным импульсным световым излучением, и может быть использовано в средствах инициирования, в качестве генератора плоских ударных волн, а также в устройствах для обработки металлов энергией взрыва и оптических системах инициирования взрывчатых зарядов.

Изобретение относится к области вооружений, в частности к неконтактным взрывателям реактивных снарядов. Оптический блок взрывателя реактивных снарядов содержит два и более приемоизлучающих канала, каждый из которых содержит электронный блок, импульсный источник оптического излучения и фотоприемник, соединенные с электронным блоком.

Предложен способ самонаведения движущегося объекта по информации о факте визирования цели при условии совпадения направления оси локатора с направлением вектора скорости объекта.

Изобретение относится к оборонной технике и может использоваться в комплексах управляемого вооружения для поражения неподвижных целей, расположенных в глубине боевых порядков противника.

Изобретение относится к военной технике, преимущественно к тактическим и оперативно-тактическим комплексам управляемого ракетного оружия (УРО) с баллистическими (аэробаллистическими) и высотными крылатыми ракетами.

Изобретение относится к системам навигации и может быть использовано в ракетной технике. Авиационная ракета (АР) с инерциальной системой навигации с возможностью совершать вращение содержит гиродатчик угловой скорости тангажа, автоматическую систему управления со средствами автоматического управления.

Изобретение относится к способам наведения вращающегося по крену снаряда. Для инерциального наведения вращающегося по крену снаряда измеряют рассогласование между положением продольной оси снаряда и положением оси инерциального гироскопа, измеряют угловые скорости снаряда в связанной со снарядом вращающейся по крену системе координат относительно двух взаимно ортогональных поперечных осей снаряда, формируют сигнал управления рулевым приводом при превышении порогового значения рассогласования.

Заявленное изобретение относится к способам определения угла крена бесплатформенной инерциальной навигационной системы вращающегося по крену артиллерийского снаряда.

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в управлении полётом ракеты. Изменяют направление потоконаправляющих поверхностей наклоном головной, хвостовой частей ракеты.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в высокоточном вооружении. Боевая часть (БЧ) с координатором цели содержит корпус с зарядом взрывчатого вещества кумулятивно-осколочного типа, парашют, источник питания, координатор цели с модулем хранения параметров цели, оптическим инфракрасным датчиком цели, магнитометрическим датчиком цели, устройством распознавания цели, устройство перемещения, автономную систему наведения с контроллером управления перемещением, навигационной системой, приемником навигационной системы, защитный кожух с тормозным устройством с парашютом и вытяжным фалом, механизм расстыковки парашюта с корпусом БЧ с координатором цели, пиропатрон.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к кассетным боевым частям боеприпасов. Кассетная боевая часть содержит корпус с зарядом взрывчатого вещества, парашют, источник питания, координатор цели, автономную систему наведения и устройство перемещения.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в сверхзвуковых крылатых ракетах. Сверхзвуковая крылатая ракета содержит планер, приборный отсек с блоками бортовой аппаратуры системы управления, сменную головку самонаведения, основное боевое снаряжение фугасного, проникающего, осколочно-фугасного типа, дополнительное боевое снаряжение с идентичными с головкой самонаведения массово-центровочными характеристиками.
Наверх