СПОСОБ СТРЕЛЬБЫ УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТОЙ И РАКЕТНЫЙ КОМПЛЕКС Российский патент 1998 года по МПК F42B15/01 F41G7/26 

Предлагаемое изобретение относится к оборонной технике, в частности к способам стрельбы управляемыми ракетами с расположенными на заднем торце выходом соплового устройства реактивного двигателя и элементом оптической связи с пультом управления и ракетным комплексам, реализующих эти способы.

Известен способ стрельбы управляемой ракетой с расположенными на заднем торце выходом соплового устройства реактивного двигателя и элементом оптической связи с пультом управления, заключающийся в запуске управляемой ракеты и установлении оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой с последующей передачей команд управления по проводной линии связи и реализованный при стрельбе ракетным комплексом "Милан" [1], содержащем пусковую установку, пульт управления с инфракрасным гониометром (элементом оптической связи), обеспечивающим слежение за расположенным на заднем торце ПТУР (управляемой ракеты) пиротехническим трассером (элементом оптической связи). На ПТУР (управляемой ракете) расположена катушка с проводом, который разматывается во время полета и обеспечивает передачу команд управления с наземного пульта.

Недостатком вышеописанного способа стрельбы и ракетного комплекса является то, что в них передача команд управления производится по проводной линии связи, снижающей максимально допустимую скорость ПТУР (управляемой ракеты), что не позволяет снизить время ее полета до цели (время на поражение цели). Следовательно, эффективность боевого применения поднять не удается. К тому же, форс пламени от работающего реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце ПТУР (управляемой ракеты), вносит помехи в работу инфракрасного гониометра пульта управления, снижая этим надежность оптической связи между пультом управления и ПТУР (управляемой ракетой), что может привести к срыву наведения ПТУР (управляемой ракеты) на цель. Это тоже не способствует повышению эффективности.

Также известен способ стрельбы управляемой ракетой с расположенными на заднем торце выходом соплового устройства реактивного двигателя и элементом оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой, заключающийся в запуске управляемой ракеты и установления оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой с последующим участием оптической связи в процессе наведения управляемой ракеты на цель (передачей команд управления по лучу лазера) и реализованный при стрельбе ракетным комплексом "Акра" [2], содержащем пусковую установку, пульт управления с лазерным прожектором (элементом оптической связи). Управляемая ракета наводится на цель с помощью инфракрасного лазерного луча, который воспринимается четырьмя инфракрасными датчиками, расположенными на заднем торце управляемой ракеты вокруг выхода соплового устройства реактивного двигателя.

Недостатком данного способа стрельбы и ракетного комплекса, является то, что пламя от реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, вносит помехи в оптическую связь между пультом управления и управляемой ракетой, т.к. приемники светового (лазерного) излучения (инфракрасные датчики), также расположенные на заднем торце управляемой ракеты, выполняются на фотодиодах. Расположенный рядом с инфракрасными датчиками мощный источник света (форс пламени от реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты) "затеняет" данные инфракрасные датчики, внося дополнительные помехи в их работу, которые приводят к неточному приему команд управления, "поступающих" по лучу лазера с пульта управления. Это может привести к срыву наведения управляемой ракеты на цель. Эффективность ухудшается.

Задачей изобретения является повышение эффективности за счет повышения надежности оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой при обеспечении максимальной простоты конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в способе стрельбы управляемой ракетой с расположенными на заднем торце выходом соплового устройства реактивного двигателя и элементом оптической связи с пультом управления, заключающийся в запуске управляемой ракеты и установлении оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой, в нем рабочую оптическую связь между пультом управления и управляемой ракетой устанавливают после прекращения работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, а в ракетном комплексе, содержащем пусковую установку, пульт управления и управляемую ракету с элементами оптической связи между собой, при этом выход соплового устройства реактивного двигателя управляемой ракеты и ее элемент оптической связи расположены на заднем торце управляемой ракеты, в нем один из элементов оптической связи снабжен устройством задержки включения рабочего режима, взаимодействующим с датчиком прекращения работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, при этом элемент оптической связи на управляемой ракете может быть установлен по центру ее заднего торца, а выход соплового устройства выполнен в виде сопел, расположенных вокруг элемента оптической связи, причем это сопловое устройство может быть выполнено в виде монолитного блока, в теле которого расположены сопла, а по центру выполнено углубление, в которое установлен элемент оптической связи с пультом управления, при этом сопла в управляемой ракете, расположенные вокруг элемента оптической связи с пультом управления, также могут быть сгруппированы между собой в несколько групп, а элемент оптической связи на пульте управления выполнен в виде лазерного излучателя, а на управляемой ракете - в виде фотоприемного устройства.

Положительный эффект обеспечивается путем снижения влияния форса пламени от реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, на оптическую связь между пультом управления и управляемой ракетой.

Предлагаемое изобретение поясняется фиг. 1- 4). На фиг. 1 изображен ракетный комплекс 1, содержащий пусковую установку 2, пульт управления 3 и управляемую ракету 4 с элементами 5 и 6 оптической связи между собой. В приведенном на чертеже случае (фиг. 1, 2, 3, 4) элементы оптической связи на пульте управления выполнены в виде лазерного излучателя 7, а на управляемой ракете - в виде фотоприемного устройства 8. Выход 9 соплового устройства 10 реактивного двигателя 11 управляемой ракеты и ее элемент оптической связи расположены на заднем торце 12 управляемой ракеты (фиг. 1, 2, 3). Один из элементов оптической связи (на пульте управления или на управляемой ракете) снабжен устройством 13 задержки включения рабочего режима, взаимодействующим с датчиком 14 прекращения работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты. Устройство задержки включения рабочего режима одного из элементов оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой может быть расположено как на пульте управления, так и на управляемой ракете. В приведенном на чертеже случае оно расположено на управляемой ракете и выполнено в виде электрического замыкателя 15, введенного в электроцепь 16 фотоприемного устройства (элемента оптической связи) управляемой ракеты и взаимодействующего с датчиком 14 прекращения работы реактивного двигателя 11. Данный датчик может быть выполнен, как приведено на фиг. 2, в виде датчика давления 17, соединенного с камерой сгорания 18 реактивного двигателя 11, и настроенного на срабатывание при снижении давления в работающем реактивном двигателе до определенного уровня или же до атмосферного, т.е. на прекращение работы данного двигателя. Рабочие электрические контакты электрозамыкателя (устройства задержки включения рабочего режима) настраиваются на замыкание по команде данного датчика. Датчик давления (датчик прекращения работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты) с замыкателем (устройством задержки включения рабочего режима элемента оптической связи) могут быть выполнены, например, в виде цилиндра, в который помещен подпружиненный поршень. Цилиндр со стороны, противоположной расположению пружины, соединяется с камерой сгорания реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты. При этом поршень закрепляется в цилиндре срезным штифтом (штифтами), который должен срезаться под давлением газов, поступающих из работающего реактивного двигателя. Поршень снабжается электроконтактом, который при перемещении поршня за его первоначальное положение (поршень закреплен в цилиндре срезным штифтом) замыкает электроконтакты, располагающиеся на цилиндре датчика давления. Электроконтакты, расположенные на цилиндре датчика давления и замыкаемые электроконтактом поршня, вводят в электроцепь 16 электропитания или подсоединения фотоприемного устройства (элемента оптической связи) к бортовой системе управления управляемой ракеты. При запуске реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, газы из его камеры сгорания поступают в цилиндр датчика давления и срезают срезной штифт поршня, перемещая его до упора. При снижении давления в камере сгорания данного реактивного двигателя, поршень под действием пружины перемещается в противоположную сторону, проходя свое первоначальное положение, и при последующем перемещении замыкает своим электроконтактом электроконтакты цилиндра. При этом электроконтакты на цилиндре должны быть расположены так, чтобы они замыкались электроконтактом поршня при снижении давления до определенного уровня или до атмосферного, т.е. при прекращении работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты. Датчик прекращения работы данного реактивного двигателя может быть выполнен и в виде временного устройства (механического, пиротехнического или электронного), обеспечивающего подачу команды на срабатывание устройства задержки включения рабочего режима элемента оптической связи после прекращения работы реактивного двигателя. В этом случае временное устройство должно быть связано с датчиком старта управляемой ракеты, с которого должна поступить команда на запуск временного устройства (при старте управляемой ракеты с помощью реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты) или же с моментом запуска данного реактивного двигателя (при выстреливании, например, управляемой ракеты из ствола орудия). В качестве датчика старта или момента запуска реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, может быть использована электрическая система запуска данного реактивного двигателя (при его электрическом запуске) или же при пиротехническом временном устройстве начало ее пиротехнической дорожки соединяют каналом с камерой сгорания реактивного двигателя. При запуске управляемой ракеты, например, из артиллерийского орудия, запуск временного устройства может осуществляться также и сразу же при старте, но при этом временное устройство должно учитывать не только время работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, но и время полета управляемой ракеты до запуска данного реактивного двигателя. Устройство задержки включения рабочего режима одного из элементов оптической связи может быть осуществлено не только электрическим подсоединением фотоприемного устройства (элемент оптической связи) или лазерного излучателя (элемент оптической связи) к источнику электроэнергии (фотоприемного устройства также и к бортовой системе управления), но и механическим "открытием" окуляров фотоприемного устройства или лазерного излучателя. Элемент оптической связи на управляемой ракете может быть установлен, как показано на чертеже, по центру ее заднего торца, а выход соплового устройства выполнен в виде сопел 19, расположенных вокруг элемента оптической связи. В случае выполнения выхода соплового устройства реактивного двигателя в виде центрального сопла, элемент оптической связи смещается относительно центра заднего торца. Сопловое устройство реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, может быть выполнено, как показано на фиг. 2, 3, 4, в виде монолитного блока 20, в теле которого расположены сопла, а по центру выполнено углубление 21, в которое установлен элемент оптической связи с пультом управления. Сопла на управляемой ракете, расположенные вокруг элемента оптической связи с пультом управления, также могут быть сгруппированы, как показано на фиг. 4 в две группы 22 и 23, но их может быть и больше, например, три или четыре, в зависимости от конструктивных сообщений. В промежутках между группами сопел может быть размещена, как изображено на фиг. 4, электрическая подводка 24 к элементу оптической связи (фотоприемному устройству) или какие-либо другие элементы управляемой ракеты, которые необходимо разместить на заднем торце ракеты. Электрическая подводка к элементу оптической связи на заднем торце управляемой ракеты может быть осуществлена и через внутреннюю часть реактивного двигателя, но это конструктивно значительно сложнее, т.к. необходимо обеспечить в этом случае надежную теплоизоляцию электрической подводки, что не всегда возможно.

Предложенный ракетный комплекс работает следующим образом. Управляемая ракета устанавливается на пусковую установку и выстреливается, например, с помощью реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, в сторону цели. После прекращения работы этого реактивного двигателя по сигналу датчика (датчика давления или временного устройства) устанавливают рабочую оптическую связь между пультом управления и управляемой ракетой, т.е., в варианте, изображенном на чертеже, между лазерным излучателем и фотоприемным устройством. При этом на оптическую связь между пультом управления и управляемой ракетой не оказывает влияния форс пламени от реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты. Эффективность повышается.

Перед выстрелом или в первоначальный момент полета управляемой ракеты возможно "включение" рабочего режима одного из элементов оптической связи. Второй элемент оптической связи должен быть в это время "отключен", т.к. в противном случае будет сразу же установлена рабочая оптическая связь между пультом управления и управляемой ракетой и, следовательно, возможно, в информацию, передаваемую по оптической линии связи, внесение помех от форса пламени работающего реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты. При расположении на пульте управления лазерного излучателя (элемента оптической связи), передающего сигналы управления, а на управляемой ракете - фотоприемного устройства (элемента оптической связи), целесообразно, чтобы до окончания работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, было отключено фотоприемное устройство (элемент оптической связи). В противном случае сразу же на управляемую ракету будут поступать какие-то помехи, возникающие от форса пламени работающего реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты. Данные помехи способны сорвать наведение управляемой ракеты на цель. Эффективность ухудшится. При расположении на управляемой ракете светового излучателя, например, электрической лампочки или светодиода (элементов оптической связи), работа (горение) которых свидетельствует о нормальной работе каких-либо элементов или блоков управляемой ракеты, а на пульте управления - фотоприемного устройства (элемента оптической связи), "фиксирующего" эту информацию, возможно до старта управляемой ракеты или в первоначальный момент ее полета включение светового излучателя (элемента оптической связи) управляемой ракеты и фотоприемного устройства (элемента оптической связи) пульта управления, но достоверной можно считать только информацию, полученную после прекращения работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, т. е. рабочим режимом будет режим после окончания работы данного реактивного двигателя. Задержка включения рабочего режима в этом случае должна осуществляться нанесением временной отметки на фиксирующем устройстве о прекращении работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты. Данная отметка дает информацию, с какого момента можно "доверять" информации, полученной с управляемой ракеты через оптическую линию связи. Повышается достоверность информации, полученной с управляемой ракеты, а значит и эффективность. Следует отметить, что запуск управляемой ракеты может быть осуществлен и с помощью какого-либо выстреливающего устройства, например, при запуске из артиллерийского орудия метательным зарядом, помещаемым в зарядную камору ствола. Реактивным же двигателем, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, ракета далее разгоняется до своей максимальной скорости и с прекращением его работы летит по инерции. Как уже описывалось выше, прекращение работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, может быть определено не только напрямую, например, по датчику давления в его камере сгорания, но и косвенно, например, по прошествии времени, гарантирующем прекращение работы данного реактивного двигателя. При этом следует учитывать и его импульс последействия.

Установка элемента оптической связи, например, фотоприемного устройства, на управляемой ракете по центру ее заднего торца, а также выполнение выхода соплового устройства в виде сопел, расположенных вокруг элемента оптической связи позволяет наиболее оптимально разместить на заднем торце управляемой ракеты все необходимые элементы (элементы оптической связи, выход соплового устройства реактивного двигателя и т.д.) с минимальным "использованием" объема и веса управляемой ракеты, а также площади ее заднего торца, что дает возможность даже снизить габариты и вес управляемой ракеты или же использовать "высвободившийся" объем и вес для каких-либо других целей, например, для повышения мощности боевой части. Все это повышает эффективность. Выполнение соплового устройства на управляемой ракете в виде монолитного блока, в теле которого расположены сопла, а по центру выполнено углубление, в которое установлен элемент оптической связи с пультом управления также позволяет снизить используемый объем и вес и при этом упростить конструкцию, повышая этим надежность. Эффективность за счет этого также подымается. Сгруппирование на управляемой ракете сопел, расположенных вокруг элемента оптической связи с пультом управления, в несколько групп упрощает обеспечение электрической связи элемента оптической связи с бортовой системой управления ракетой. В промежутках между группами сопел может располагаться не только электрическая подводка к элементу оптической связи, но различные элементы управляемой ракеты, которые необходимо расположить на ее заднем торце, упрощая этим конструкцию, а значит, и повышая надежность. Эффективность улучшается. Наиболее целесообразно применять предложенное техническое решение в ракетных комплексах, управление ракетами в которых осуществляется по лучу лазера, т. е. на пульте управления располагается лазерный излучатель (элемент оптической связи), а на управляемой ракете - фотоприемное устройство (элемент оптической связи), т.к. в этом случае удается максимально поднять скорость управляемой ракеты (лазерная система передачи команд управления не ограничивает скорость управляемой ракеты в отличие от проводной), уменьшив этим время полета до цели, т.е. удается поднять боевую эффективность. При этом форс пламени от реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, не вносит дополнительных помех в систему управления. Следует отметить, что время работы реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, следует выбирать с обеспечением "невыпадения" фотоприемного устройства (элемента оптической связи) управляемой ракеты из луча лазерного излучателя (элемента оптической связи) пульта управления (управляемая ракета в это время не получает команд управления по лучу лазера) или же обеспечить автоматическую коррекцию траектории полета управляемой ракеты, обеспечивая ее прямолинейный полет до момента прекращения работы данного реактивного двигателя, т.е. до момента установления рабочей оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой.

Предложенное техническое решение позволяет повысить эффективность за счет повышения надежности оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой и достигается снижением влияния форса пламени от реактивного двигателя, выход соплового устройства которого расположен на заднем торце управляемой ракеты, на эту оптическую связь.

Источники информации.

1. Журнал "Зарубежное военное обозрение". 1973, N 11, с. 31-34.

2. Латухин А.Н. Противотанковое вооружение. - М.: Воениздат, с. 230-234.

Изобретение относится к ракетному вооружению и его применению. Способ стрельбы управляемой ракетой с сопловым устройством двигателя и элементом оптической связи с пультом управления, расположенными на заднем торце, заключается в запуске ракеты, определении момента прекращения работы двигателя и установлении оптической связи между пультом управления и ракетой после прекращения работы ее двигателя. Ракетный комплекс для осуществления способа содержит пусковую установку, пульт управления и управляемую ракету с элементами оптической связи между ними. Элементы оптической связи и сопла двигателя ракеты расположены на ее заднем торце. Один из элементов оптической связи комплекса снабжен устройством задержки включения, взаимодействующим с датчиком прекращения работы двигателя ракеты. Изобретение позволяет повысить надежность оптической связи между пультом управления и ракетой с использованием простых конструктивных решений. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ стрельбы управляемой ракетой с расположенными на заднем торце выходом соплового устройства реактивного двигателя и элементом оптической связи с пультом управления, заключающийся в запуске управляемой ракеты и установлении рабочей оптической связи между пультом управления и управляемой ракетой, отличающийся тем, что в нем определяют момент прекращения работы реактивного двигателя, а после прекращения работы реактивного двигателя устанавливают рабочую оптическую связь между пультом управления и управляемой ракетой. 2. Ракетный комплекс, содержащий пусковую установку, пульт управления и управляемую ракету с элементами оптической связи между ними, при этом выход соплового устройства реактивного двигателя ракеты и ее элемент оптической связи расположены на заднем торце ракеты, отличающийся тем, что в нем один из элементов оптической связи снабжен устройством задержки включения рабочего режима, взаимодействующим с датчиком прекращения работы реактивного двигателя. 3. Ракетный комплекс по п.2, отличающийся тем, что в нем элемент оптической связи на управляемой ракете установлен по центру ее заднего торца, а выход соплового устройства выполнен в виде сопел, расположенных вокруг элемента оптической связи. 4. Ракетный комплекс по п.3, отличающийся тем, что в нем сопловое устройство на управляемой ракете выполнено в виде монолитного блока, в теле которого расположены сопла, а по центру выполнено углубление, в которое установлен элемент оптической связи с пультом управления. 5. Ракетный комплекс по любому из п.3 или 4, отличающийся тем, что в нем на управляемой ракете сопла, расположенные вокруг элемента оптической связи с пультом управления, сгруппированы между собой в несколько групп.