СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УНИЧТОЖЕНИЯ ЯДЕРНОНЕСУЩИХ СПУТНИКОВ САМОЛЕТОВ, ГОЛОВОК МЕЖКОНТИНЕНТАЛЬНЫХ РАКЕТ И ДРУГИХ ИСКУССТВЕННЫХ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ - "ЩИТ" Российский патент 1997 года по МПК F42B12/32 

Изобретение относится к оборонной промышленности и гражданской безопасности, а именно, к противоракетной обороне и противометеоритной защите.

Известен способ противоспутниковой и противоракетной обороны, основанный на применении в противовоздушной обороне плазмоида, создаваемого наземными средствами микроволновыми (СВЧ) или оптическими (лазерными) генераторами, энергия которых при помощи антенных систем или телескопов концентрируется прямо перед уничтожаемой целью на траектории ее полета [1]
Известен способ уничтожения ядернонесущих спутников и боеголовок путем непосредственной стрельбы в космос с помощью водородных длинноствольных (до 50 м) орудий [2]
Недостатком известных средств является значительная материалоемкость, громоздкость и высокая стоимость их реализации.

Так, например, стоимость одного комплекта противоракетной обороны по программе СОИ составляет от 6 до 30 млрд. долларов США, по российско-американской программе "Траст" от 1 до 6 млрд.долларов.

Задачей изобретения явдяется повышение эффективности средств противоспутниковой, противоракетной и противометеоритной обороны и защиты при снижении материалоемкости и стоимости и обеспечении неуязвимости.

Эта задача решается за счет того, что с помощью простейшей высотной (типа метеорологической) жидкостной или твердотопливной ракеты на трассу полета цели с упреждением устанавливается твердое тело в виде облака победитовой крошки, в которое врезается цель и за счет собственной энергии движения самоуничтожается.

Твердое тело размещается в полезном грузе (объекте) высотной ракеты, в котором после доставки в расчетную точку траектории полета цели по команде с земли включают двигательную установку для обеспечения зависания объекта в течение около 50 с в этой точке и направляют в сторону приближающейся со скоростью около 3 км/с и более цели облако победитовой крошки, причем объект снабжен вращающимися вокруг его оси коническими мортирами с углом раскрытия конуса 35-45^o, каждая из мортир имеет пировыталкиватели твердого тела для образования облака из победитовой крошки и устройство для наведения его в сторону приближающейся цели, а объект снабжен системой ориентации, коррекции положения в пространстве и стабилизации с двигательной установкой, обеспечивающей также его зависание в расчетной точке, при этом объект снабжен системой мягкой посадки для возвращения его на Землю с помощью, парашюта с целью повторного использования.

При решении вышеуказанной задачи достигается технический эффект, который заключается в том, что по команде с Земли или по автономной программе осуществляется мягкое (со скоростью не более 140 м/с) выталкивание победитовой крошки, которая образует облако диаметром около 100 м, в которое со скоростью 3 км/с и более врезается цель, при этом каждый фрагмент облака пробивает в цели отверстие и углубляется в нее на глубину не менее 50 мм, что обеспечивает самоуничтожение цели.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен схематично объект, на котором расположено твердое тело; на фиг. 2 объект в плане; на фиг. 3 сечение А-А на фиг.1.

Заявленный способ уничтожения ядернонесущих спутников, самолетов, боеголовок межконтинентальных ракет и других искусственных и естественных небесных тел наиболее эффективно реализуется с помощью устройства, которое включает объект (фиг.1) с двигательной установкой, состоящей из камеры сгорания 1, турбонасосного агрегата 2, газовых управляющих сопел 3, баков с топливом 4, баллонов наддува баков 5 и системы управления движением и средствами автоматики, установленными на платформе 6.

Объект оборудован также системами ориентации, коррекции положения в пространстве и стабилизации в режиме зависания, а также радио и инфракрасными средствами 7, с помощью которых и управляющих сопел 3 и дополнительных сопел 8 объект поддерживает заданную вертикаль, а также высоту зависания и положение в пространстве с возможностью коррекции этого положения по боку и высоту.

В качестве средств поражения (самоуничтожения) цели используют размещенные на платформе 6 мортиры 9, содержащие необходимое количество победитовой крошки 10.

Мортиры 9 выполнены коническими с углом раскрытия конуса 35-45^o.

Каждая из мортир вращается вокруг оси объекта и снабжена пировыталкивателем 11 и сбрасываемыми крышками 12. Это позволяет произвести от одного до четырех выбросов твердых фрагментов.

Для возврата объекта на землю с целью его повторного использования объект снабжен парашютной системой 13, находящейся в контейнере 14, при этом парашют с помощью лямок связан с системой его отцепа 15 после мягкого приземления. Мягкое приземление обеспечивается с помощью эластичного баллона 16, который после наддува облегает объект подобно стакану.

Состав объекта и его предполагаемые массовые характеристики, кг: конструкция с оболочкой 40; двигательная установка (ДУ) (сухая) 70; система управления 25; парашют и система мягкой посадки 20; топливо ДУ 45; твердое тело (победитовая крошка в четырех мортирах) 200, всего 400 кг.

Стоимость разработки и изготовления на одном из предприятий ВПК первой серии такого объекта (100 штук) составляет не более 20 млн. долларов США.

Способ уничтожения ядернонесущих спутников, самолетов, боеголовок межконтинентальных ракет и других искусственных и естественных небесных тел осуществляется следующим образом.

Объект массой 400 кг по данным системы раннего обнаружения ПВО в определенное время доставляется твердотопливной высотной ракетой в расчетную точку ожидания цели, находящейся на заранее вычисленной трассе ее полета. В этой точке объект зависает с помощью двигательной установки. Время достижения расчетной высоты составляет не более 3-5 мин. Время зависания составляет около 50 с.

В определенное время при приближении цели производится коррекция положения объекта на трассе полета погрешностью не более ± 50 м и ориентация одной из мортир вдоль траектории полета цели. При приближении цели на заданное расстояние осуществляется выталкивание из мортиры победитовой крошки, которая образует облако. В него со скоростью около 3 км/с и более врезается цель с площадью миделя не менее 0,1 м² и самоуничтожается.

Для наиболее вероятного угла толкновения (относительно нормали к поверхности цели) и равном 45^o, диаметр фрагмента должен быть равен 5 мм.

На этом основании могут быть вычислены основные характеристики облака и мортир: площадь миделя облака 8000 м²; количество фрагментов в одной мортире 70000 шт. масса фрагментов в одной мортире 50 кг; угол раскрытия конуса мортир 35-45^o.

Выталкивание фрагментов производится по команде бортового радара, отслеживающего цель, а компенсация сноса облака вниз в поле тяготения обеспечивается за счет первоначального угла установки осей мортир относительно горизонта.

Самоуничтожение цели происходит на расстоянии около 200 м от объекта. Для повышения надежности уничтожения цели или нескольких целей производится последовательное выталкивание фрагментов из всех имеющихся мортир.

После выполнения задачи двигательная установка по израсходованию топлива прекращает работу и объект под воздействием силы тяготения начинает падение.

На высоте 9 км от поверхности Земли автоматически вводятся тормозной и основной парашюты и вводится система мягкого приземления.

После приземления во избежание протаскивания объекта парашют автоматически от него отцепляется. Начинает работу радиопеленгатор объекта, по сигналам которого производится его поиск, а затем осуществляется эвакуация.

Объект после заправки топливом и дооснащения готов к повторному применению.

Использование изобретения позволит создать неуязвимое и недорогостоящее средство защиты от любого нападения или вторжения опасного небесного тела (крупного метеорита) из космоса.

ЛИТЕРАТУРА
1. Авраменко Р.Ф. Накануне Ванкувера, газета "Известия" от 0204.93 г.

2. Журнал "Изобретатель и рационализатор" N 3, 1995, с.23.

3. US, патент N 4967667, кл. F 42 В 12/32, 1990.

Использование: область оборонной промышленности и гражданской безопасности, а именно, противоракетная и противометеоритная оборона и защита. Сущность изобретения заключается в том, что для уничтожения ядернонесущих спутников и боеголовок межконтинентальных ракет и других искусственных и естественных небесных тел используется способ их разрушения при соударении с устанавливаемым с упреждением на траектории их полета твердым телом, в качестве которого используется победитовая крошка, размещаемая в конических мортирах с пировыталкивателями, а мортиры устанавливают на имеющем двигательную установку объекте, доставляемом в расчетную точку траектории с помощью высотной ракеты, причем объект снабжен системами ориентации, коррекции его положения в пространстве и стабилизации, системой мягкой посадки. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Способ уничтожения искусственных и естественных небесных тел, преимущественно ядернонесущих спутников и боеголовок межконтинентальных ракет, характеризующийся тем, что искусственные и естественные небесные тела разрушают посредством твердого тела, установленного на траектории их полета и образующего облако из отдельных твердых элементов, направленное в сторону приближающейся цели, при этом твердое тело изготавливают из победитовой крошки и размещают на имеющем двигательную установку объекте, который доставляют высотной ракетой в расчетную точку траектории, после чего включают двигательную установку объекта для обеспечения его зависания в течение 20 56 с в этой точке, а облако образуют из победитовой крошки, которая при соударении разрушает движущуюся со скоростью не менее 3 км/с цель. 2. Устройство для уничтожения искусственных и естественных небесных тел, преимущественно ядернонесущих спутников и боеголовок межконтинентальных ракет, характеризующееся тем, что оно содержит твердое тело с системой ориентации и коррекции его положения в пространстве и установки на траектории полета уничтожаемой цели, при этом твердое тело выполнено из победитовой крошки и размещено на доставляемом высотной ракетой объекте, причем последний снабжен коническими мортирами, установленными с возможностью вращения вокруг оси объекта и включающими пировыталкиватели твердого тела для образования облака из победитовой крошки и устройства для наведения облака его в сторону приближающейся цели, кроме того, объект снабжен двигательной установкой для зависания его в расчетной точке и связанной с системой ориентации и коррекции положения объекта. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что мортиры имеют угол раскрытия конуса 35-45^o. 4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что объект снабжен системой мягкой посадки для возвращения его на землю с помощью парашюта для повторного использования.