ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ПОРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2001 года по МПК B64C27/24 B60F5/02 F41G9/00 F41H7/10 

Изобретение относится к военной технике, а именно к управляемым снарядам для поражения замаскированных или защищенных объектов, имеющих большую важность.

Известен способ поражения объекта путем доставки заряда взрывчатого вещества к заданной цели, включающий доставку заряда взрывчатого вещества к промежуточной точке траектории по воздуху летательным аппаратом, направление этого аппарата к цели и подрыв заряда в заданный момент времени (Патент США N 4505442, кл. 244/3.15, 1985). В известном способе направление летательного аппарата к цели на конечном участке его траектории осуществляют по поверхности воды.

Известен способ поражения объекта путем доставки заряда взрывчатого вещества к заданной цели, включающий доставку заряда взрывчатого вещества по воздуху летательным аппаратом, направление этого аппарата к цели и подрыв заряда в заданный момент времени (Патент США N 2992794, кл. 244/14, 1961). В этом способе направление летательного аппарата к цели на конечном участке его траектории осуществляют также по воздуху или в толще воды.

Известен также летательный аппарат для поражения объекта, содержащий корпус, крыло с возможностью изменять его положение относительно корпуса, двигатель для перемещения аппарата по воздуху, отсек для размещения заряда взрывчатого вещества и аппаратуру для управления и связи (Патент США N 2992794, кл. 244/14, 1961).

Известен также беспилотный винтокрылый летательный аппарат для поражения объекта, являющийся составной частью ударного комплекса, содержащий корпус, несущий винт, двигатель для привода вращения несущего винта, аппаратуру управления и связи, аппаратуру целеуказания противокорабельным ракетам ("Зарубежное военное обозрение", 1991, N 12, с. 76).

К недостаткам известных способа и летательных аппаратов можно отнести невысокую эффективность поражения объекта вследствие невысокой точности наведения летательного аппарата на цель, обусловленной недостатком времени для опознавания или точного наведения летательного аппарата на цель вблизи цели, зависимость результата от метеорологических условий и возможность поражения летательного аппарата средствами ПВО противника, защищающими поражаемый объект.

Техническим результатом, достигаемым при реализации предлагаемых способа поражения объекта и летательных аппаратов для его реализации, является снижение скорости перемещения летательного аппарата к заданной цели на конечном отрезке траектории его движения путем обеспечения возможности его перемещения на этом участке траектории по поверхности земли за счет оснащения аппаратов соответствующими средствами.

Для достижения указанного результата в способе поражения объекта, включающем доставку заряда взрывчатого вещества к заданной цели по воздуху летательным аппаратом, направление этого аппарата к цели и подрыв заряда в заданный момент времени, направление летательного аппарата к цели на конечном участке траектории его движения осуществляют по поверхности земли.

Летательный аппарат для поражения объекта, реализующий предложенный способ и содержащий корпус, крыло с возможностью изменять его положение относительно корпуса, двигатель, отсек для размещения заряда взрывчатого вещества и аппаратуру управления и связи, дополнительно содержит шасси с управляемыми колесами, двигатель для движения по земле с приводом на колеса шасси, при этом крыло выполнено цельноповоротным и снабжено узлом поворота и средствами фиксации крыла в двух положениях, а отсек для размещения заряда взрывчатого вещества расположен под узлом поворота крыла или в самом крыле.

По крайней мере один из лонжеронов крыла такого летательного аппарата может быть выполнен в виде ствола безоткатного орудия или направляющего устройства пусковой ракетной установки, а узел поворота крыла может быть снабжен средствами изменения углового положения крыла в вертикальной плоскости. В качестве средств изменения углового положения крыла может быть использована система электродвигателей с редукторами, а также система управления этими электродвигателями и блок шарнирного соединения крыла с узлом его поворота. На цельноповоротном крыле летательного аппарата может быть установлено оптическое и/или радиоэлектронное разведывательное оборудование, для работы которого необходимо угловое сканирование.

Предложенный способ поражения объекта может быть также осуществлен с помощью беспилотного винтокрылого летательного аппарата для поражения объекта, содержащего корпус, по крайней мере один несущий винт, двигатель для привода вращения несущего винта, аппаратуру управления и связи и дополнительно содержащего отсек для размещения заряда взрывчатого вещества, шасси по крайней мере с одним управляемым колесом и по крайней мере с одним ведущим колесом и систему управления движением по земле. Беспилотный винтокрылый летательный аппарат может содержать два коаксиальных несущих винта с противоположным направлением вращения, расположенных внутри корпуса, имеющего тороидальную форму.

Изобретение поясняется с помощью чертежей, где на фиг. 1 схематически изображен летательный аппарат с цельноповоротным крылом в транспортном положении для движения по земле, при котором крыло расположено вдоль корпуса, на фиг. 2 - система наведения в вертикальной плоскости крыла - ствола безоткатного орудия, на фиг. 3 - беспилотный винтокрылый летательный аппарат с двумя несущими винтами противоположного вращения.

Для поражения объекта, например, защищаемого с помощью системы противовоздушной обороны (ПВО), летательный аппарат (ЛА) загружают зарядом взрывчатого вещества и направляют его по воздуху в сторону объекта. В заранее заданном районе, например, еще до обнаружения ЛА системой ПВО противника, либо в районе, определяемом в процессе полета и уже после обнаружения ЛА системой ПВО, производят посадку ЛА на подходящую для этого площадку или на автомобильную дорогу. При этом системы радиоэлектронного наблюдения ПВО противника теряют ЛА из вида на фоне земных помех. Затем, перемещая ЛА по земле, например, с помощью системы дистанционного управления (или автономно, под управлением бортового компьютера), направляют его к цели, и в момент, определяемый выгодной ситуацией, производят подрыв заряда взрывчатого вещества и поражение объекта. Низкая скорость перемещения ЛА по земле, возможность остановок для оценки обстановки и опознавания цели с использованием различного разведывательного оборудования позволяют доставить заряд взрывчатого вещества к цели с высокой точностью и получить высокую эффективность поражения объекта.

В случае необнаружения цели в заданном районе или в случае потери целесообразности ее поражения летательный аппарат может быть возвращен на базу для последующего использования и поражения новых целей. Для этого летательный аппарат должен, в частности, по земле вернуться на площадку с подходящими взлетными характеристиками, и взлететь, используя свои летательные возможности и полетное оборудование.

Летательный аппарат, способный реализовать описанный выше способ поражения объекта, схематически изображен на фиг. 1. Он содержит: корпус 1, цельноповоротное крыло 2, авиационные двигатели 3, шасси 4 с управляемыми колесами 5, двигатель 6 для движения по земле, кинематически связанный с колесами 7 шасси 4, узел 8 поворота крыла 2, отсек 9 для размещения заряда взрывчатого вещества, размещенный под узлом 8 поворота крыла, средства фиксации крыла 2 в двух положениях поперек и вдоль корпуса 1 (на чертеже не показаны). В качестве одного из лонжеронов крыла 2 служит ствол 10 безоткатного орудия или направляющее устройство пусковой ракетной установки.

Для регулировки углового положения крыла 2 в вертикальной плоскости, а следовательно, и для наводки ствола 10 на выбранную цель служат электродвигатель 11 с редукторами 12,13 (фиг. 2), датчики углового положения и система управления (не показаны) и блок 14 шарнирного соединения крыла 2 с узлом 8 его поворота относительно корпуса 1. Для проведения скрытого наблюдения, осуществления разведки и управления аппаратом в процессе его перемещения служит оптическое и радиоэлектронное оборудование 15 (телекамеры для нормального и низкого уровней освещенности, ИК-станция переднего обзора, лазерный дальномер-целеуказатель, приемо-передающие антенны и средства радиоэлектронного противодействия), установленное на цельноповоротном крыле 2. Это оборудование работает совместно с узлом 8 поворота крыла.

Беспилотный винтокрылый летательный аппарат (фиг. 3) содержит корпус 19 в виде тела вращения тороидальной (кольцевой) формы с осевым каналом, в котором расположены два коаксиальных несущих винта 20 и 21 с противоположным направлением вращения, аппаратуру 22 управления и связи, отсек 23 для размещения заряда взрывчатого вещества, шасси с двумя ведущими неуправляемыми колесами 24, 25 и одним ведущим управляемым колесом 26. Колесо 26 может поворачиваться по командам аппаратуры 22 управления и связи вокруг вертикальной оси на 360 градусов, обеспечивая при этом возможность разворота аппарата на земле практически в пределах своих габаритов.

Описанный летательный аппарат с цельноповоротным крылом, например в беспилотном варианте, функционирует следующим образом. В исходном положении, на базе, крыло 2 этого летательного аппарата фиксируется с помощью узла 8 поворота крыла в положении поперек корпуса 1, т.е. в летном положении. Необходимый для выполнения задачи поражения заданного объекта заряд взрывчатого вещества загружается в отсек 9. Ствол 10 безоткатного орудия заряжается гранатой (снарядом безоткатного орудия), снабженной реактивным двигателем, метательным зарядом 17 и противомассой 18 из мелких частиц пластмассы. На бортовой компьютер задается полетный профиль, программа маршрута по земле и поиска заданной цели, а также программа поиска резервных целей и действий летательного аппарата при потере передаваемых командных сигналов. После проверки функционирования всех узлов и агрегатов в заданный момент времени аппарат производит разбег по взлетной дорожке, взлет и горизонтальный установившийся полет в сторону цели или промежуточной посадочной площадки как обычный самолет. В случае большого удаления цели от базы летательный аппарат запускают с другого пилотируемого летательного аппарата. В автоматическом режиме либо по командам с земли или с другого летательного аппарата производится посадка летательного аппарата на посадочную площадку, заранее намеченную или выбранную в процессе полета. Для уменьшения габаритов аппарата при движении по земле фиксация крыла 2 снимается, крыло разворачивается на 90 градусов и фиксируется в положении вдоль корпуса, т.е. в положении движения по земле. После этого аппарат, перемещаясь по земле, занимая выгодные позиции и проводя скрытое наблюдение за действиями противника с помощью радиоэлектронного оборудования, принимает на основе заложенной программы или по командам оператора решение относительно времени и маршрута своего перемещения в сторону объекта, предназначенного к уничтожению. На основе информации, заложенной в программе и полученной из разведывательных данных, или по командам оператора аппарат может выбрать для повышения результативности поражения наиболее уязвимую часть объекта при подрыве заряда взрывчатого вещества, находящегося в аппарате. Например, опору моста или линии электропередачи, ворота защищенного авиационного ангара. После чего аппарат скрытно перемещается к выбранной части объекта и подается команда на подрыв взрывчатки. Может быть также выбрано и время срабатывания заряда взрывчатого вещества, например момент прохода железнодорожного состава и т.п. Размещение заряда взрывчатого вещества под узлом 8 поворота крыла 2 или в самом крыле, т.е. близко от центра масс летательного аппарата, повышает поражающее воздействие на цель за счет большой скорости и энергии осколков несущей конструкции самого летательного аппарата. При этом детали фюзеляжа, крыла и размещенных на нем двигателей играют роль поражающих элементов, размещенных на корпусе гранаты (снаряда) вокруг заряда взрывчатого вещества. Таким образом усиливается разрушающее воздействие от взрыва гранаты (снаряда) на объект поражения.

Дополнительное вооружение в виде безоткатного орудия со снарядом в крыле аппарата расширяет его тактические возможности и позволяет, например, при невозможности близкого приближения к цели, например к охраняемой базе нефтепродуктов, к стартовой установке тактических ракет, к радиолокаторам систем ПВО и ПРО, нанести поражающий удар по такой цели гранатой безоткатного орудия или реактивным снарядом на дальности до 1000 м.

Для этого аппарат занимает удобную позицию для выстрела, с помощью радиоэлектронного оборудования производит опознавание и определение точных координат цели и наиболее удобный момент поражающего удара. С помощью системы наведения узел поворота крыла 8 устанавливает положение крыла относительно корпуса 1, обеспечивая азимутальное наведение ствола 10 безоткатного орудия. Наведение ствола 10 по вертикали обеспечивается поворотом крыла 2 на шарнире 14 относительно корпуса 1, с использованием электродвигателя 11 и редукторов 12, 13. В наиболее подходящий момент времени, определяемый оператором или автономно компьютером, подается команда на подрыв метательного заряда 17, граната 16 выталкивается из ствола в направлении цели, а противомасса 18 выталкивается назад, гася силу отдачи и повышая точность стрельбы гранатой 16. После производства выстрела и поражения объекта аппарат по земле возвращается на подходящую для этого взлетно-посадочную площадку, разворачивает крыло на 90 градусов в полетное положение, фиксирует его, взлетает с использованием авиационных двигателей 3 и возвращается на базу. При наличии требования поражения другой цели летательный аппарат по командам оператора или на основе заложенных в бортовой компьютер программ выполняет все действия по поражению этой цели, описанные выше, а именно совершает посадку, подъезд к цели по земле и управляемый взрыв.

Беспилотный винтокрылый летательный аппарат после соответствующей подготовки и размещения в нем необходимого заряда взрывчатого вещества взлетает с базы, подвижной платформы или авиационного носителя при помощи несущих винтов 20,21 и перемещается по воздуху в сторону цели по командам системы управления и связи 22. Аппарат вертикально садится на выбранную оператором или бортовым компьютером площадку минимальных размеров, сравнимых с его габаритами, вблизи цели, на колеса 24-26. Система управления с помощью бортового радиоэлектронного разведывательного оборудования оценивает обстановку, выбирает направление движения в позицию, наиболее пригодную для эффективного взрыва (под летательными аппаратами или носителями ракетного оружия, рядом с емкостями для нефтепродуктов или внутри ангаров со складами боеприпасов). Под управлением оператора или бортового компьютера на основе данных, полученных радиоэлектронным разведывательным оборудованием, выбирается наиболее эффективный для поражения момент взрыва и дается команда на подрыв заряда взрывчатого вещества, размещенного в отсеке 23 корпуса 19.

В случае, если по результатам наблюдения цель не требует поражения, аппарат возвращается на взлетную площадку, взлетает и возвращается на базу для последующей дозаправки и работы по другой цели.

Описанные способ поражения объекта и летательные аппараты могут быть использованы также для тушения пожаров взрывом на нефтяных и газовых скважинах.

Оба описанных типа беспилотных летательных аппаратов (с цельноповоротным крылом и винтокрылый) могут также использоваться для ведения разведки непосредственно в очагах радиационных, химических и бактериологических катастроф.

Изобретение относится к военной технике. Летательный аппарат содержит корпус, цельноповоротное крыло с узлом его поворота и средствами фиксации в двух положениях, двигатель, отсек для размещения заряда взрывчатого вещества, расположенный под узлом поворота крыла или в самом крыле, шасси с управляемыми колесами, двигатель для движения по земле с приводом на колеса шасси и аппаратуру управления и связи. Один из лонжеронов крыла - ствол безоткатного орудия или направляющее устройство пусковой ракетной установки. Узел поворота крыла снабжен средствами изменения углового положения крыла в вертикальной плоскости. На крыле установлено оптическое и/или радиоэлектронное разведывательное оборудование. Изобретение направлено на повышение точности наведения аппарата на цель. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Летательный аппарат для поражения объекта, содержащий корпус, крыло с возможностью изменять его положение относительно корпуса, двигатель, отсек для размещения заряда взрывчатого вещества и аппаратуру управления и связи, отличающийся тем, что дополнительно содержит шасси с управляемыми колесами, двигатель для движения по земле с приводом на колеса шасси, крыло выполнено цельноповоротным и снабжено узлом поворота и средствами фиксации крыла в двух положениях, а отсек для размещения заряда взрывчатого вещества расположен под узлом поворота крыла или в самом крыле. 2. Летательный аппарат по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере одним из лонжеронов крыла является ствол безоткатного орудия или направляющее устройство пусковой ракетной установки, а узел поворота крыла снабжен средствами изменения углового положения крыла в вертикальной плоскости. 3. Летательный аппарат по п.2, отличающийся тем, что в качестве средств изменения углового положения крыла использована система электродвигателей с редукторами, система управления этими электродвигателями и блок шарнирного соединения крыла с узлом его поворота. 4. Летательный аппарат по пп.1-3, отличающийся тем, что на цельноповоротном крыле установлено оптическое и/или радиоэлектронное разведывательное оборудование, для работы которого необходимо угловое сканирование. 5. Беспилотный винтокрылый летательный аппарат для поражения объекта, содержащий корпус, по крайней мере один несущий винт, двигатель для привода вращения несущего винта, аппаратуру управления и связи, отличающийся тем, что дополнительно содержит отсек для размещения заряда взрывчатого вещества, шасси по крайней мере с одним управляемым колесом и по крайней мере с одним ведущим колесом и систему управления движением по земле. 6. Беспилотный винтокрылый летательный аппарат по п.5, отличающийся тем, что содержит два коаксиальных несущих винта с противоположным направлением вращения, расположенных внутри осевого канала корпуса, имеющего форму тела вращения.