СПОСОБ СОЗДАНИЯ КОМБИНИРОВАННОЙ ЛОЖНОЙ ЦЕЛИ Российский патент 1998 года по МПК H04K3/00 H01Q15/00 G01S7/38 

Изобретение относится к технике противодействия самонаводящимся ракетам, применяемой для защиты различных объектов от таких ракет, и, в частности, к способу создания ложной цели для защиты, например, летательных аппаратов от управляемых ракет с головками самонаведения, работающими как в инфракрасном (ИК), так и в радиодиапазоне, а также для защиты бронетехники, кораблей и других военных объектов от управляемых ракет с лазерными головками самонаведения.

Из существующего уровня техники известен способ создания комбинированной ложной цели, заключающийся в выстреливании с атакуемого ракетой самолета или корабля в сторону от направления его движения специальных контейнеров с зарядами для создания облаков частиц, отражающих ИК-излучение и/или радиоволны заданных диапазонов, излучаемые с этого же самолета или корабля [1].

Недостатками этого способа является его сложность, ограниченность запаса выстреливаемых контейнеров и необходимость специального подсвечивания создаваемых облаков отражающих частиц в том диапазоне длин волн, в котором работает головка самонаведения атакующей ракеты, для чего на защищаемом объекте необходимо наличие специальной широкодиапазонной разведывательной аппаратуры и набора передатчиков подсветки с антеннами (излучателями) для разных диапазонов длин волн. Последнее обстоятельство особенно критично для гражданских объектов, на которых не предусматривается ни подобной аппаратуры, ни выстреливаемых контейнеров. Однако вопросы защиты гражданских объектов, хоть и не часто, но все же возникают,- вследствие ли использования их в качестве транспортных самолетов в зоне, прилегающей к зоне военного конфликта, или даже вследствие возможной атаки со стороны террористов, вооруженных, например, ракетами "Стингер". Все это требует обеспечения простого и надежного способа защиты объектов - неподвижных и движущихся, включая здания, бронетехнику (стоящую на месте или движущуюся), самолеты, особенно гражданские - от поражения их управляемыми ракетами, головки самонаведения которых могут работать в любом из диапазонов: радиолокационном, лазерном или ИК. Поэтому задачей данного изобретения является разработка способа создания комбинированной ложной цели, свободного от недостатков указанного выше известного способа и применимого на любых объектах перечисленных типов, в частности, не только на военных, но и на гражданских самолетах.

Для решения этой задачи и достижения такого технического результата в способе создания комбинированной ложной цели, формируемой в стороне от защищаемого объекта, в струю газов, направленную в сторону от защищаемого объекта, вводят воспламеняющуюся жидкость для ее распыления, поджигают полученную распыленную топливогазовую смесь и поддерживают ее горение в течение заранее заданного времени.

При этом струю газов формируют так, чтобы в ее состав в качестве окислителя входил кислород воздуха, например, засасываемый в распыленную топливогазовую смесь.

Струю газов либо специально формируют на защищаемом объекте, либо в качестве струи газов используют выхлопную струю работающего двигателя защищаемого объекта.

Кроме того, в данном способе можно добавлять в воспламеняющуюся жидкость плазмообразующие добавки в заранее заданном количестве на единицу объема.

В качестве плазмообразующих добавок можно использовать вещества с химической и/или с термической ионизацией.

В данном способе можно добавлять в воспламеняющуюся жидкость в заранее заданном количестве на единицу объема вещества с термической накачкой электронных уровней и последующим самопроизвольным излучением в заданном диапазоне длин волн. В качестве воспламеняющейся жидкости можно использовать топливо для двигателя защищаемого объекта.

Из существующего уровня техники неизвестны способы с вышеуказанной совокупностью существенных признаков, что позволяет считать данный способ соответствующим условию патентоспособности "новизна". Из существующего уровня техники неизвестны также способы с совокупностью вышеуказанных отличительных признаков, что позволяет считать данный способ соответствующим условию патентоспособности "изобретательский уровень".

На чертеже представлена схема установки для создания комбинированной ложной цели согласно настоящему изобретению.

Формирование ложной цели осуществляется следующим образом. Специальным устройством 1 создается струя 2 воздуха или газов, содержащая кислород, и направляется в сторону от защищаемого объекта 3. Если защищаемый объект - самолет или бронетехника, то может использоваться выхлопная струя его двигателей. В струю 2 через специальную трубу 4 вводится воспламеняющаяся жидкость 5. На самолете или бронетехнике это может быть топливо для двигателей. Ввод жидкости 5 можно осуществлять около среза трубы, из которой выходит струя 2 газа, через специальную трубку. Экспериментальные исследования показали, что наиболее эффективно вводить воспламеняющуюся жидкость под некоторым углом к оси струи. Введенная жидкость сразу воспламениться не может (если жидкость - бензин, авиационный керосин и т. п.), в струе 2 газа она распыляется, перемешиваясь с кислородом, и на некотором расстоянии от места ввода в струю 2 образует топливо - воздушную смесь 6, способную к воспламенению. Дистанционный поджиг осуществляется устройством 7, в результате чего образуется горящее облако 8, выполняющее роль ложной цели. Способы дистанционного воспламенения топливовоздушной смеси могут быть разными; но все они основаны на создании в небольшом объеме пространства высокой температуры, при которой загорается топливовоздушная смесь. Например, непрерывный поджиг может осуществляться:
а) устройствами, формирующими "огневые дорожки", т. е. тонкие "шнуры" горящего топлива, простирающегося от объекта до облака воспламенения. Огневые дорожки могут создаваться:
- плазмохимическими воспламенителями;
- портативными огнеметными установками;
б) высокотемпературной газовой струей двигателя самолета в режиме полного форсажа. Этот способ применим, в основном, на самолетах с двумя двигателями: в струю одного двигателя вводится сливаемое топливо, а газовой струей другого двигателя на форсажном режиме работы поджигается топливовоздушная смесь;
в) дополнительно вводимыми в струю порошками, которые самовоспламеняются через заданное время, когда частички порошка будут находиться в области образования топливовоздушной смеси.

Дискретный поджиг может осуществляться:
а) импульсным лазером;
б) выстреливаемыми самовозгорающимися патронами (типа "желтого огня", входящими в штатное оборудование самолетов).

Таким образом, горящее в стороне от защищаемого объекта облако будет выполнять роль ложной цели по крайней мере для управляемых ракет с ИК-головкой самонаведения. Перепад в диэлектрической проницаемости воздуха и области горения, а также образующиеся при этом в плазме ионы и свободные электроны будут обеспечивать также отражение от горящего облака и радиоволн, так что получающаяся ложная цель будет нарушать работу управляемых ракет и с радиолокационными головками самонаведения. Для повышения отражающей способности создаваемой в соответствии с данным способом ложной цели в радиолокационном диапазоне в топливо или в иную воспламеняющуюся жидкость 5 вводят плазмообразующие добавки, которые при температуре горения образуют свободные электроны. При достаточном количестве свободных электронов в единице объема, превышающем критическую величину, горящее облако отражает радиоволны как сплошное металлическое тело. Плазмообразующие добавки могут создавать свободные электроны как в результате термической ионизации, когда электроны выходят из молекул за счет высокой температуры, так и в результате химической ионизации, когда свободные электроны образуются как "отходы" при протекании соответствующих химических реакций. В последнем случае высокая температура в зоне горения будет способствовать ускорению химических реакций и увеличению количества свободных электронов в единице объема.

Из зоны горения будет происходить также излучение и в диапазонах длин волн лазерных головок самонаведения. Для увеличения мощности такого излучения в воспламеняющуюся жидкость вводятся порошки веществ, молекулы которых обладают такими свойствами: при переходах электронов с высокоэнергетических уровней на более низкие излучаются электромагнитные волны с такими же длинами волн, которые получаются в лазерах подсвета целей. Такие вещества (например, стекло с ионами неодима в виде мелкодисперсного порошка) либо в процессе сгорания излучают электромагнитные волны той длины, на которой работает лазер подсвета цели, либо, не сгорая, выносятся за пределы области горения и в процессе охлаждения излучают электромагнитные волны с требуемыми длинами волн. При этом мощность излучения регулируется подбором веществ и их количеством, которое добавляется в воспламеняющуюся жидкость, и должна быть сравнима с мощностью сигнала, отраженного от защищаемого объекта при его подсветке лазером. Такие вещества при сгорании непосредственно в зоне горения будут формировать излучение из той же области, которая является ложной целью для ракет с ИК и радиолокационными головками самонаведения. Если же температура горения этих веществ выше, чем у воспламеняющейся жидкости, то частички порошка будут выноситься из зоны горения разогретыми, с электронами, перешедшими на более высокие уровни, и при охлаждении они будут излучать волны в требуемых диапазонах длин. В этом случае ложная цель для лазерных головок самонаведения будет находиться на большем расстоянии от защищаемого объекта, чем ложная цель для ИК и радиолокационных головок самонаведения.

Предлагаемая комбинированная ложная цель обладает следующими достоинствами:
а) для ракет с ИК-головками самонаведения:
- спектральный состав горящего облака идентичен спектральному составу излучений из двигателей самолета, т. к. в обоих случаях источник теплового излучения один и тот же - горящее топливо;
- параметры ложной цели (интенсивность теплового излучения, расстояние от защищаемого объекта и т. п.) могут регулироваться, например, количеством вводимого в струю топлива, дополнительным введением химических добавок и т. д.;
- нахождение ложной цели на фиксированном расстоянии от защищаемого объекта не позволяет головке самонаведения атакующей ракеты селектировать ложную цель от объекта по изменяющемуся между ними расстоянию;
б) для ракет с радиолокационной головкой самонаведения:
- невозможность селекции ложной цели по различию доплеровских скоростей объекта и ложной цели, поскольку они находятся на постоянном расстоянии, в том числе и при движении защищаемого объекта;
- формирование в объеме ложной цели критической концентрации свободных электронов для какой-либо длины волны радиолокационного сигнала автоматически приводит к тому, что радиолокационные сигналы с более короткими волнами также будут отражаться от ложной цели;
в) для ракет с лазерными головками самонаведения:
- ложная цель выполняет еще дополнительно роль активной станции помех, создающей помехи по всему диапазону дальности действия как для головки самонаведения, так и приемника лазерного прицела;
- нахождение ложной цели на фиксированном расстоянии от защищаемого объекта не позволяет головке самонаведения ракеты отселектировать ложную цель по изменяющемуся между ними расстоянию;
- параметры ложной цели, - интенсивность излучения, расстояние от защищаемого объекта, могут регулироваться, например, типом вещества, его количеством, размерами частичек этого вещества и т. д.;
г) для защищаемых летательных аппаратов:
- для создания ложной цели используется рабочее тело летательного аппарата, т. е. в случае отсутствия атак по нему топливо используется по прямому назначению, увеличивая дальность полета самолета;
- не требуется различных устройств создания ложной цели по отдельности для ракет с радио-, тепловой и лазерной головками самонаведения.

Все сказанное позволяет сделать вывод о соответствии рассмотренного изобретения условию патентоспособности "промышленная применимость".

Изобретение - способ создания комбинированной ложной цепи относится к технике противодействия самонаводящимся ракетам и позволяет создать комбинированную ложную цель как в инфракрасном, так и в радиодиапазоне. Для достижения этого технического результата при формировании ложной цели в стороне от защищаемого объекта в струю газов, направленную в сторону от защищаемого объекта, вводят воспламеняющуюся жидкостьдля распыления, поджигают полученную топливогазовую смесь и поддерживают ее горение в течение заранее заданного времени. В случае реализации способа на движущемся объекте, например, самолете гражданской авиации, не имеющем ни средств тепло- или радиопротиводействия (шумовых излучающих станций или сбрасываемых контейнеров с отражателями в требуемом диапазоне излучений), ни тем более противоракет, - в качестве воспламеняющейся жидкости можно использовать топливо этого объекта, а в качестве окислителя - кислород воздуха, засасываемый в топловогазовую смесь. 1 с. и 9 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ создания комбинированной ложной цели, формируемой в стороне от защищаемого объекта, отличающийся тем, что в струю газов, направленную в сторону от защищаемого объекта, вводят воспламеняющуюся жидкость для ее распыления, поджигают полученную распыленную топливогазовую смесь и поддерживают ее горение в течение заранее заданного времени. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в упомянутую струю газов формируют так, чтобы в ее состав в качестве окислителя входил кислород воздуха. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве окислителя используют кислород воздуха, засасываемый в упомянутую распыленную топливогазовую смесь. 4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что упомянутую струю газов специально формируют на защищаемом объекте. 5. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в качестве упомянутой струи газов используют выхлопную струю работающего двигателя защищаемого объекта. 6. Способ по любому пп.1 - 5, отличающийся тем, что добавляют в воспламеняющуюся жидкость плазмообразующие добавки в заранее заданном количестве на единицу объема. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве плазмообразующих добавок используют вещества с химической ионизацией. 8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве плазмообразующих добавок используют вещества с термической ионизацией. 9. Способ по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что добавляют в воспламеняющуюся жидкость в заранее заданном количестве на единицу объема вещества с термической накачкой электронных уровней и последующим самопроизвольным излучением в заданном диапазоне длин волн. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в качестве воспламеняющейся жидкости используют топливо для двигателя защищаемого объекта.