ИМИТАТОР ВОЗДУШНЫХ ЦЕЛЕЙ Российский патент 1998 года по МПК F41J2/00 F42B8/12 

Изобретение относится к средствам имитации воздушных целей, а именно к подвижным универсальным имитаторам воздушных целей, имитирующим характеристики реальной цели и может найти применение при обучении расчетов зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) при проведении учебных стрельб в условиях, максимально приближенных к боевым.

Боевая эффективность средств противовоздушной обороны определяется не только их качеством, но и во многом профессионализмом боевых расчетов, использующих различные зенитные ракетные комплексы.

Процесс обучения расчетов ЗРК, использующих ракеты с тепловыми головками самонаведения и ракеты с радиокомандным управлением, включает в себя различные виды стрельб в условиях, максимально приближенных к боевым.

Реальная воздушная обстановка для расчетов ЗРК создается применением имитаторов воздушных целей (ИВЦ) различного типа.

При разработке ИВЦ одним из основных требований принимается степень приближения соответствия характеристик разрабатываемого ИВЦ характеристикам современных средств воздушного нападения, влияющих на функционирование зенитных комплексов и в совокупности определяющих вероятность поражения целей.

Степень соответствия характеристик цели должна быть максимальной, т.е. в идеале ИВЦ должен быть точной копией цели (средству воздушного нападения). Создание такого имитатора-аналога практически невозможно и лишено смысла вследствие высокой стоимости и сложности разработки.

В связи с этим при испытаниях зенитных комплексов и их отдельных систем используется метод аналогов:
- аналог типовой цели по габаритным и скоростным характеристикам;
- аналог типовой цели по излучению в оптических и радиодиапазонах длин волн, используемых в системах наведения зенитных ракет и т.д.

В настоящее время для обеспечения стрельб ЗРК с командным наведением используется либо радиоуправляемые мишени (РУМ), либо буксируемые самолетом мишени, оснащенные отражающими системами (уголковыми отражателями, линзами Люнеберга и т. п. ), имитирующими эффективную поверхность рассеяния (ЭПР) реальной цели, а для обеспечения стрельб зенитными ракетами с тепловой головкой самонаведения используются мишени, оснащенные источниками излучения, создающими спектральное распределение и силу света в диапазонах, близких к диапазонам излучения реальных целей.

Многообразие дорогостоящих мишеней, необходимость буксировки некоторых из них самолетами, использование сложной радиоаппаратуры для фиксации и сопровождения дистанционно-управляемых аппаратов приводит в свою очередь к необходимости подготовки высококвалифицированных специалистов для их обслуживания и в конечном счете значительному удорожанию процесса подготовки расчетов зенитных комплексов.

В условиях ограниченного финансирования Вооруженных сил одной из основных задач по повышению эффективности подготовки расчетов ЗРК является снижение стоимости их обучения за счет сокращения номенклатуры мишеней и использования в качестве мишени универсального летательного аппарата, предпочтительно на базе ракеты, находящейся в серийном производстве.

Универсальный имитатор воздушных целей позволит осуществлять его обстрел любыми средствами ПВО, независимо от заложенных в их конструкцию принципов обеспечения наведения, включая пушечное вооружение.

Это возможно достичь за счет создания неуправляемого реактивного снаряда, конструктивное исполнение головной части которого позволяет разместить на нем излучатель (трассер), параметры спектра излучения которого соответствуют спектру излучения реальной воздушной цели и позволит обеспечить визуальное наблюдение за движущейся по траектории мишенью с последующим захватом цели тепловой головкой самонаведения зенитной ракеты и отражателя, который в сочетании с металлическим корпусом головной и ракетной части позволяют получить устойчивый сигнал на экране сопровождающего мишень радара ЗРК.

Проведенные экспериментально-теоретические исследования и натурные стрельбы дали положительные результаты и подтвердили возможность создания универсального ИВЦ на базе реактивного двигателя серийного неуправляемого реактивного снаряда.

Известно мишенное устройство (пат. ФРГ N 3509726 от 18.03.85 г., кл. F 41 J 7/00), принятое авторами за аналог. Оно имеет мачту, которая по типу шлагбаума дискретно перемещается между горизонтальным и вертикальным положением. На конце мачты размещена мишень, имитирующая воздушную цель. После поражения мишень заменяется на новую из имеющегося магазина.

Использование указанного устройства исключает возможность имитации реальной боевой обстановки в связи с тем, что имитатор находится практически в неподвижном положении и не способствует у обучаемых расчетов приобретению навыков стрельбы по быстроперемещающимся целям.

Таким образом, задачей данного технического решения является разработка имитатора воздушных целей, обеспечивающего по своим баллистическим и излучательным характеристикам имитацию современных средств наступательного высокоточного оружия.

Общими признаками с предлагаемым авторами имитатором воздушных целей является наличие корпуса с элементами, имитирующими воздушную цель.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату заявляемому изобретению является "Артиллерийский снаряд с радиолокационным отражателем" (пат. Швейцарии N 636437 по кл. F 42 B 13/36), принятый авторами за прототип.

Для увеличения величины радиолокационного сигнала он снабжен радиолокационным отражателем. Отражатель закреплен на днище снаряда и выполнен преимущественно из алюминиевого сплава. Причем снаряд выполнен с калибром, превышающим длину волны радара, радиолокационный отражатель является дополнительной частью дна, а его доставка к месту наблюдения осуществляется посредством выстрела.

Этот снаряд может быть использован в качестве воздушной мишени только для зенитных ракет с радиолокационной системой наведения. Однако визуальное наблюдение за снарядом невозможно и, следовательно, расчет ЗРК с ракетами, имеющими тепловую головку самонаведения, лишен возможности своевременного обнаружения цели, а в случае его обнаружения наведение зенитной ракеты с тепловой головкой невозможно ввиду отсутствия теплового признака у мишени.

Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) явилось создание имитатора воздушных целей, позволяющего осуществлять его обнаружение и сопровождение радиолокационными средствами.

В отличие от прототипа предлагаемый авторами имитатор воздушных целей дополнительно снабжен трассером, а радиолокационный отражатель, установленный на головной части в ее передней части, выполнен из металлического материала, закрытого слоем радиопрозрачного материала, преимущественно сферической формы, при этом трассер установлен за отражателем в корпусе, выполненном с газовыходными каналами, а средство доставки выполнено в виде ракетного двигателя.

Именно это позволит сделать вывод о наличии причин - наследственной связи между совокупностью существующих признаков заявляемого технического решения и достигаемым результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является создание конструкции единого универсального имитатора воздушных целей, обеспечивающего полную имитацию воздушной обстановки для расчетов ЗРК, приближенную к боевым условиям.

Новая совокупность конструктивных элементов, форма их выполнения и взаимное расположение позволят обеспечить режим полета ИВЦ в зоне его перехвата средствами ПВО с необходимой скоростью на заданных высотах, обеспечить требуемый уровень эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) имитатора при отстреле его зенитными ракетами, управляемыми по радиокомандам на встречных и догонных курсах, осуществлять оператору ЗРК наблюдение движущегося по траектории ИВЦ и производит своевременный запуск зенитной ракеты с тепловой головкой самонаведения, при этом дальнейшее наведение ракеты осуществляется за счет захвата теплового сигнала, поступающего с борта ИВЦ, находящегося в границах зон перехвата.

Все это в совокупности позволяет осуществлять одновременный обстрел движущегося по траектории имитатора зенитными средствами с различными принципами наведения.

Сущность изобретения заключается в том, что в имитаторе воздушных целей, содержащем средство доставки, головную часть и закрепленный на ней радиолокационный отражатель, при этом головная часть дополнительно снабжена трассером, а его радиолокационный отражатель, установленный в ее передней части, выполнен из металлического материала, закрытого слоем радиопрозрачного материала, преимущественного сферической формы, при этом трассер установлен за отражателем, выполненном с газовыходными каналами, а средство доставки выполнено в виде ракетного двигателя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого имитатора воздушных целей, а на фиг. 2 головная часть с размещенными на ней отражателем и трассером.

Предлагаемый имитатор воздушных целей содержит головную часть 1, ракетный двигатель 2, корпус которого представляет из себя металлическую трубу удлинения 15-20 калибров, стабилизирующее устройство 3 и трассеродержатель 4. Головная часть 1 снабжена металлическим отражателем 5, который установлен в передней ее части и закрыт радиопрозрачным материалом преимущественно сферической формы 6. Корпус головной части 7 представляет собой трубу значительного удлинения (5-8 калибров), которая в сочетании с отражателем 5 и двигателем обеспечивает создание необходимой ЭПР на всей траектории полета мишени. Трассеродержатель 4, расположенный за отражателем 5, изготовлен из металла и имеет газовыходные каналы 8, обеспечивающие выход продуктов сгорания в окружающую среду от работающего на протяжении всего полета трассера 9.

Следует отметить, что предлагаемый имитатор воздушных целей является учебным средством (не оружие) и использование его предусматривает на учебных полигонах войск ПВО при обучении расчетов ЗРК.

Расположение стартовых позиций ЗРК определяется условиями стрельбы (вдогон или навстречу) и траекторией прохождения ИВЦ через зону поражения со скоростью реальных целей и на заданных высотах. Положение пусковой установки и траектории ИВЦ полагаются заданными.

По мере готовности всех подразделений руководителям стрельб выдается огневая задача и подается команда на запуск ИВЦ.

Система запуска ИВЦ спроектирована таким образом, что вначале производится запуск трассера 9, а затем реактивного двигателя 2.

После схода ИВЦ с пусковой установки происходит раскрытие стабилизаторов 3 и ИВЦ продолжает полет по траектории с горящим трассером 9, продукты сгорания которого, истекая через газовыходные каналы 8, обеспечивают необходимый уровень излучения. На определенном участке траектории ИВЦ достигает скорости и высоты полета, соответствующих характеристик реальных целей, что в сочетании с излучением горящего трассера 9 и искусственно созданной отражателем 5 с корпусом 7 и двигателем 2 эффективной поверхностью рассеяния создает имитацию движущейся реальной цели.

Запуск зенитной ракеты с тепловой головкой самонаведения производится после визуального обнаружения оператором ИВЦ по свечению продуктов сгорания трассера 9 и захвата цели тепловой головкой.

Обнаружение цели ЗРК с командной системой управления производится локатором.

Предлагаемый авторами ИВЦ прошел государственные испытания, где с успехом применялся при выполнении учебных стрельб подразделениями ПВО, оснащенными как переносными зенитными ракетными комплексами, так и ЗРК на базе различных боевых машин на колесном или гусеничном шасси. ИВЦ обеспечивает имитацию реальных целей по скоростям, траекторным и излучательным характеристикам как для комплексов, использующих наведение ракет по тепловому признаку, так и для комплексов, обеспечивающих обнаружение и сопровождение цели радиолокационными средствами.

На предлагаемый имитатор разработан комплект рабочей конструкторской документации (изд. 9Ф839-2, инв. N И-2501), которая рекомендована межведомственной комиссией для ведения серийного производства, а ИВЦ предложен для принятия на снабжение подразделений ПВО.

Оснащение подразделений ПВО предлагаемым ИВЦ позволит сократить номенклатуру применяемых имитаторов и будет способствовать качественной подготовке расчетов подразделений ПВО, использующих зенитные средства с различными принципами наведения.

Изобретение относится к средствам имитации воздушных целей, а именно к подвижным универсальным имитаторам воздушных целей. Техническим результатом является воспроизведение баллистических и излучательных характеристик реальных целей для обучения расчетов зенитных ракетных комплексов с различными системами наведения при проведении учебных стрельб в условиях, максимально приближенных к боевым. Сущность изобретения заключается в том, что в имитаторе воздушных целей, содержащем средство доставки, головную часть и закрепленный на ней радиолокационный отражатель, головная часть дополнительно снабжена трассером, а его радиолокационный отражатель установлен в ее передней части и выполнен из металлического материала, закрытого слоем радиопрозрачного материала преимущественно сферической формы, при этом трассер установлен за отражателем в трассеродержателе, выполненном с газовыходными каналами, а средство доставки выполнено в виде ракетного двигателя. 2 ил.

Имитатор воздушных целей, содержащий средство доставки, головную часть и закрепленный на ней радиолокационный отражатель, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен трассером, а его радиолокационный отражатель установлен в ее передней части, выполнен из металлического материала, закрытого слоем радиопрозрачного материала преимущественно сферической формы, при этом трассер установлен за отражателем в трассеродержателе, выполненном с газовыходными каналами, а средство доставки выполнено в виде ракетного двигателя.