Способ защиты группового объекта от средств поражения заградительным дисперсным образованием
Владельцы патента RU 2729321:
Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского" Министерства обороны Российской Федерации (RU)
Способ защиты группового объекта от средств поражения заградительным дисперсным образованием, при котором для защиты группового объекта от воздействия средств поражения создают защитную завесу путем выстрела выбросных генераторов двухфазных сред с высоким начальным уровнем порового газа на заданную высоту, с последующей их взрывной разгерметизацией и образованием дисперсных облаков. Технический результат - обеспечение гарантированной защиты группового объекта от летательных аппаратов на различных высотах. 5 ил.
Изобретение относится к области противодействия средствам поражения, в частности к системам защиты групповых объектов от воздействия летательных аппаратов (ЛА) на различных высотах.
Групповые объекты могут подвергаться воздействию различных видов техногенных, природных и иных поражающих факторов, к которым относятся ударно-волновое, тепловое, а также механическое воздействие тел различных размеров. В данном изобретении средствами поражения считаются летательные аппараты.
Известен способ защиты объектов бронетанковой техники (RU 231816 С2, F41H 9/06, 10.08.2008, описание, формула, чертежи на 9 л.) включающий маскировку особо важных элементов объекта путем постановки аэрозольной завесы, при этом у объекта создают аэрозольную защитную завесу в виде фронта воздушных дисперсных образований, создаваемых выбросными генераторами с перекрытием диаметров оседающих дисперсных образований и препятствующих успешному пролету низколетящего ЛА к цели.
В то же время в формуле этого изобретения указано, что способ защиты бронетанковой техники включает запуск устройства с полезной нагрузкой, действующей в видимом, инфракрасном и радиоволновом диапазонах, и создание из полезной нагрузки, рассеиваемой в атмосфере, комбинированной аэрозольной завесы, отличающейся тем, что аэрозольную завесу создают в виде многослойной, из нескольких последовательно поставленных в атмосфере с заданными дальностями и высотой завес, формируемых секциями полезной нагрузки.
Техническим результатом этого изобретения является повышение маскировки объектов бронетанковой техники за счет снижения прозрачности среды, окружающей защищаемый объект в видимом диапазоне и в ИК- и РЛ-диапазонах. Из этого видно, что целью повышения «защиты» является маскировка объекта (в данном случае бронетанковой техники).
Данный способ защиты имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что данный способ ориентирован на защиту единичных объектов и целью повышения «защиты» является маскировка объекта (в данном случае бронетанковой техники).
Известен способ поражения скоростного летательного аппарата (RU 2162997 C1, F41H 11/04, 10.02.2001, описание, формула, 3 л.), при котором на траекторию его движения подают краситель, образующий стойкое сцепление с внешними приборами наблюдения и/или с остекленными проемами визуального управления.
Техническим результатом этого изобретения является возможность поражения скоростного летательного аппарата по его визуальной регистрации, если его траектория проходит над системой.
Существенным недостатком данного способа, является то, что способ эффективен только против низколетящих ЛА, управление и навигация которых осуществляется с помощью оптических средств контроля.
Наиболее близким по технической сути (прототипом) к предлагаемому изобретению являются способ защиты группового объекта от воздействия средств поражения заградительным дисперсным образованием на малых высотах. (Патент об изобретении «Способ защиты группового объекта от воздействия средств поражения заградительным дисперсным образованием» RU 2656776 С2, F41H 9/06, F41H 11/00, 06.06.2018, описание, формула, чертеж на 1 л.).
Технический результат в этом способе защиты группового объекта от воздействия средств поражения заградительным дисперсным образованием, включающем маскировку особо важных элементов группового объекта путем постановки аэрозольной защитной завесы, достигается тем, что у группового объекта создают аэрозольную защитную завесу в виде фронта воздушных дисперсных образований, создаваемых выбросными генераторами с перекрытием диаметров оседающих дисперсных образований и препятствующих успешному пролету низколетящего ЛА к цели.
Данный способ защиты группового объекта от воздействия средств поражения имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что он эффективен только при воздействии на низколетящие ЛА. Поэтому возникает необходимость в процессе борьбы со средствами поражения обеспечить воздействие средств защиты и на конструктивные элементы средства поражения в виде ЛА на больших высотах его полета.
Предлагается новый способ защиты групповых объектов от средств поражения заградительным дисперсным образованием, который обладает рядом новых свойств. К таким свойствам относят высокую диссипативность защитной среды - завесы, которая обеспечивает возможность интенсивного поглощения динамических и энергетических воздействий, а также активность и управляемость за счет развертывания заградительных экранов в заданных областях пространства с требуемыми геометрическими, временными и физическими характеристиками на период воздействия поражающих факторов.
Задачей предложенного изобретения является создание способа защиты группового объекта от средств поражения заградительным дисперсным образованием, при котором техническим результатом будет являться возможность воздействия на ЛА на различных высотах.
Этот технический результат в способе защиты группового объекта от средств поражения заградительным дисперсным образованием, включающий создание аэрозольной защитной завесы в виде фронта воздушных дисперсных образований достигается тем, что защитная завеса создается путем вывода на заданную высоту выбросных генераторов с их последующей мгновенной разгерметизацией, формированием фронта перекрывающихся двухфазных объемных дисперсных образований, оседающих и препятствующих успешному пролету летательного аппарата к цели на различных высотах.
Сущность предлагаемого способа и средства защиты заключается в расположении между источником опасности и элементами группового объекта высотного заградительного дисперсного образования, создаваемого путем вывода выбросных двухфазных генераторов с высоким уровнем порового газа на заданную высоту, с их последующей взрывной декомпрессией, формированием облака дисперсного образования высокой плотности, препятствующего успешному пролету ЛА к цели, на различных высотах. Созданное заградительное дисперсное образование воздействует на аэродинамические характеристики ЛА и на работу его силовой двигательной установки.
ЛА попадая в зону дисперсного образования, испытывает скачкообразное изменение плотности среды полета, приводящее к резкому снижению скорости и повреждению имеющейся у ЛА силовой установки, которая не может быть восстановлена в процессе полета.
Взаимодействие ЛА с плотным защитным облаком приводит к существенному росту угла атаки, в результате чего наблюдается неизбежная потеря управляемости движения ЛА. Резкое нарастание скоростного напора сопровождается также и потерей прочности планера. Взаимодействие двигательной установки ЛА с дисперсным образованием приводит к засорению и повреждению двигательной установки и, как результат, выходу ее из строя. Таким образом, пролет ЛА сквозь оседающее дисперсное искусственное образование с высокой плотностью в самом удачном для ЛА случае не позволит ему пролететь от зоны развертывания системы защиты до группового объекта.
Сущность изобретения можно также пояснить с использованием фиг. 1, 2, 3, 4 и 5. Учитывая неопределенность азимута подлета ЛА и районов их возможного запуска 1 (фиг. 1), наземную составляющую системы защиты следует ориентировать так, чтобы выстреливать выбросные генераторы по высоте и по фронту 2 (фиг. 1) при этом необходимо, чтобы создаваемые дисперсные образования формировались с перекрытием их характерных размеров перед районом защищаемой зоны группового объекта 3 (фиг. 1). Метание генераторов с двухфазным наполнителем организуется серией каналов, работающих по принципу ударной трубы. В стволах таких труб помещаются контейнеры с дисперсной средой, поровое пространство которой заполнено воздухом высокого давления. Метание контейнеров осуществляется за счет сжатия в под поршневой полости толкающего газа с высоким значением газовой постоянной. Сжатие толкающего газа осуществляется специальным поршнем, на который воздействует пороховые газы, сгорающие в пороховом аккумуляторе давления 6 (фиг. 3).
Эффективность применения заградительного дисперсного образования системы защиты группового объекта от воздействия ЛА подразумевает использование в контуре ее средств управления сигналов оповещения и информирования о траекторных параметрах ЛА противника.
Для надежной защиты групповых объектов, выбросные генераторы 4 (фиг. 1), создающие заградительные дисперсные образования, должны быть выведены на заданные высоты в несколько эшелонов по фронту 2 и по высоте вдоль сектора и перпендикулярному направлению возможного нападения 1 (фиг. 1) района защищаемой зоны группового объекта 3 (фиг. 1), с перекрытием зон дисперсных образований, созданных выбросными генераторами 4 (фиг. 1).
Способ выведения выбросного генератора 7 на заданную высоту основан на принципе минометного метания (фиг. 2, 3). Для выброса на заданную высоту генераторов используется избыточное давление, создаваемое пороховым генератором 6. Для разгона метаемого контейнера 7 до необходимой скорости метания используются выбросные стволы 5.
Для создания заградительного дисперсного экрана большего объема целесообразно применение нескольких выбросных стволов 7 (фиг. 2, 3). Для увеличения длительности активного воздействия на ЛА возможно последовательное срабатывание системы защиты по траектории движения ЛА.
Сам выбросной генератор 7 (фиг. 4) дисперсных образований представляет собой баллон закрытый крышкой 8, заполненный сыпучей средой высокой плотности и различным размером дисперсных частиц 10, с разрывной мембраной и механизмом принудительной декомпрессии 9. После прорыва мембраны происходит распад произвольного разрыва: вглубь канала распространяется волна разрежения, а в противоположном направлении истекает двухфазная среда. Процесс происходит вплоть до взаимодействия волны разрежения с границей сред, разделяющей отсеки газа высокого давления 9 и смеси 10 (фиг. 4).
В последующие моменты времени после выхода границы раздела сред из канала происходит резкое ускорение потока воздуха и сжатие слоя порошка 11. Вследствие несовпадения градиентов плотности и давления на его левой границе развивается нестационарное движение двухфазной среды (фиг. 5). В дальнейшем дисперсное образование увеличивается в объеме до размера защитного облака 12, затем с уменьшением скорости и интенсивности разлета твердых частиц в последующем происходит оседание двухфазной среды с рассчитанной скоростью.
Корпус выбросного генератора 7 (фиг. 5) с вскрытой крышкой самостоятельно падает на землю недалеко от позиции и может быть при необходимости использован повторно.
Технически такую систему защиты группового объекта от воздействия ЛА заградительным дисперсным образованием можно создать, используя техническое оборудование самого группового объекта.
Стоимость такой системы защиты группового объекта от воздействия ЛА существенно ниже стоимости известных систем защиты, что делает систему защиты группового объекта от воздействия ЛА заградительным дисперсным образованием более эффективной по стоимостным показателям.
Таким образом, предложенный способ защиты группового объекта от средств поражения заградительным дисперсным образованием, обеспечивает технический результат, заключающийся в обеспечении гарантированной защиты группового объекта от ЛА на различных высотах.
Способ защиты группового объекта от средств поражения заградительным дисперсным образованием, включающий создание аэрозольной защитной завесы в виде фронта воздушных дисперсных образований, отличающийся тем, что защитная завеса создается путем вывода на заданную высоту выбросных генераторов с их последующей мгновенной разгерметизацией, формированием фронта перекрывающихся двухфазных объемных дисперсных образований, оседающих и препятствующих успешному пролету летательного аппарата к цели на различных высотах.
