ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНАЯ РАКЕТА Российский патент 2002 года по МПК F42B15/00 

Изобретение относится к вооружению и системам его наведения и может быть использовано в ударных противокорабельных комплексах вооружения подводных лодок, надводных кораблей и авиации.

Известны противокорабельные ракеты, содержащие систему управления с координатором цели, боевую часть с контактным взрывателем и двигатель. Представителем такого типа ракет является ракета "Майверик" [см. Боевая авиационная техника: Авиационное вооружение/ Д.И. Гладков, В.М. Балуев, П.А. Семенцов и др. Под ред. Д.И. Гладкова. - М.: Воениздат, 1987, стр.52-53, 62] .

Основным достоинством таких ракет является их автономное функционирование на траектории полета к цели, что освобождает носитель ракет от поддерживания радиолокационного контакта с целью после пуска ракет. Этим обеспечивается высокая боевая устойчивость носителя, особенно подводной лодки, которая может осуществлять пуски таких ракет из подводного положения.

Однако решения-аналоги имеют ряд недостатков, снижающих эффективность их боевого применения против целей, имеющих средства огневого и радиотехнического противодействия ракетному удару.

При промахе ракеты мимо цели последняя остается неповрежденной даже в том случае, когда промах оказывается меньшим, чем радиус поражения цели поражающими факторами боевой части ракеты. Вероятность же такого промаха для цели типа надводный корабль с его развитыми надстройками и уголковыми отражателями, установленными над поражаемым контуром корабля, весьма велика.

Цель остается не пораженной и в случае повреждения ракеты огневыми средствами противовоздушной обороны цели. Кроме того, в случае появления неисправности в системе управления ракеты на траектории ее полета ракета становится опасной для своих сил.

Отмеченные недостатки частично устранены в противокорабельной ракете, содержащей систему управления с блоком внутреннего контроля ракеты и координатором цепи, вычислитель дальности и боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, вход которого соединен с выходом координатора цепи через вычислитель дальности [Normah Friedman: The Naval Institute Guide to World Wearoms Systema 1997-1998, стр.242-243, англ.] - прототип.

В решении-прототипе сигнал с вычислителя дальности поступает в предохранительно-исполнительный механизм боевой части ракеты. Если значения дальности до цепи становятся отрицательными, что имеет место при промахе ракеты мимо цели, предохранительно-исполнительный механизм формирует сигнал на подрыв боевой части. В вычислителе дальности расстояние до цели вычисляется как по информации от координатора цепи с использованием преимущественно измерения до цели и обратно, так и по счислению, если информация от координатора цепи перестает поступать в результате либо срыва самонаведения в непосредственной близости к цепи, "подавления" координатора цепи средствами радиотехнического противодействия. Этим обеспечивается повышение эффективности поражения цепи. Так, при промахе ракеты меньшим, чем радиус поражения цепи, последняя может быть поражена за счет реализации неконтактного взрыва боевой части ракеты. Включение в состав ракеты блока внутреннего контроля ракеты обеспечивает повышение безопасности боевого применения противокорабельных ракет за счет возможности реализации на ракетах режима самоликвидации ракеты на траектории ее полета при появлении неисправностей в ее узлах или отклонений от нормального функционирования ее системы управления.

Однако недостатки, связанные с невозможностью поражения цели при повреждении ракеты средствами огневого противодействия цели ракетному удару, указанное техническое решение не устраняет.

Особенно опасными для таких ракет являются огневые средства противовоздушной обороны ближнего действия и малой дальности. При приближении к цели ракеты, имеющей значительные габариты, эти средства создают сплошное поле поражающих элементов ("огневую завесу"), преодоление которого ракетой приводит к поражению последней с высокой вероятностью. Недостатки же, связанные с непоражением цели при промахе ракеты, в указанном техническом решении устраняются лишь частично: при промахе большем, чем радиус поражения цели поражающими факторами боевой части ракеты, цель остается непораженной и в случае не контактного подрыва боевой части ракеты. Кроме того, для решения-прототипа появляется еще один недостаток, связанный с излишней дороговизной ракеты. Дело в том, что такие ракеты имеют большую дальность полета, которая в условиях отсутствия целеуказания выносными средствами не может быть реализована полностью. Очевидно, что этот недостаток особенно ярко проявляется для экспортных вариантов ракет, так как в "третьих странах", куда может быть направлена по экспорту рассматриваемая противокорабельная ракета, систем дальнего целеуказания нет.

Задачей заявленного технического решения является устранение отмеченных недостатков, а именно повышение эффективности поражения цели в условиях ее огневого и радиотехнического противодействия ракетному удару.

Технический результат достигается включением новых блоков и иной связью между блоками в противокорабельной ракете, содержащей систему управления с блоком внутреннего контроля ракеты и координатором цели, вычислитель дальности и боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, вход которого соединен с выходом координатора цели через вычислитель дальности, заключающихся в том, что в нее дополнительно введены отделяемый боевой блок, выполненный в виде авиационной подводной ракеты, содержащей инерциальную систему управления, двигательную установку, боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, блок НЕ и блок И, пороговое устройство, блок ИЛИ и механизм отделения боевого блока, при этом вход механизма отделения боевого блока соединен с выходом вычислителя дальности через пороговое устройство и блок ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока внутреннего контроля ракеты, вход инерциальной системы управления соединен с выходом механизма отделения боевого блока через блок НЕ и блок И, второй вход которого соединен с выходом координатора цели, вход предохранительно-исполнительного механизма боевой части боевого блока соединен с выходом механизма отделения боевого блока через двигательную установку.

Идея предложенного технического решения состоит в оснащении противокорабельной ракеты дополнительным отделяемым боевым блоком, выполненным в виде авиационной подводной ракеты. Отделение указанного боевого блока от ракеты осуществляется в районе цели до зоны действия огневых средств малой дальности цели. При этом команда на отделение боевого блока формируется либо по факту достижения ракетой установленной дальности до цели, либо по факту повреждения ракеты. Информация для инерциальной системы управления боевого блока поступает от системы управления ракеты, в результате чего после отделения боевого блока в его системе управления остается последняя информация, имеющаяся на момент отделения. Так как скорость подводной ракеты на подводном участке ее траектории достигает 200 узлов, то вследствие малой дальности отделения боевого блока от цели ошибки наведения подводной ракеты, соответствующие дальности хода подводной ракеты, обеспечивают приемлемую точность последней. Малая дальность хода подводной ракеты и ее большая скорость хода обеспечивают проблематичность противодействия ей средствами противолодочной обороны цели, а отсутствие самонаведения у подводной ракеты - невозможность постановки целью гидроакустических помех. При этом включение дополнительных блоков в состав противокорабельной ракеты осуществляется за счет снижения запаса топлива на ракете, который при меньшей дальности стрельбы становится для условий стрельбы без дальнего целеуказания излишним.

Покажем существенность отличительных признаков.

Введение в состав противокорабельной ракеты отделяемого боевого блока является для противокорабельных ракет новым решением. Оно обеспечивает увеличение вероятности поражения цели за счет увеличения поражающих элементов в ракетном залпе. Выполнение же отдельного боевого блока в виде авиационной подвижной ракеты является новым решением для отделяемых боевых блоков, используемых в оружии. После отделения ракеты и боевой блок, в отличие от известных решений, продолжают движение к цели в различных физических средах. Применительно к боевым блокам баллистических ракет такое движение происходит в одной среде, и соответственно выполнение боевых блоков может быть для всех одинаковое. В предложенном решении выполнение боевого блока в виде авиационной подводной ракеты обеспечивает возможность его отделения от ракеты в условиях аэродинамики ракеты и возможность его приводнения без разрушения. Только авиационные подводные ракеты обеспечивают реализацию режима отделения ее от летательного аппарата и приводнения в условиях возникновения в конструкции авиационной подводной ракеты значительных перегрузок.

Введение в ракету порогового устройства является для противокорабельных ракет новым решением. Оно обеспечивает формирование сигнала на отделение боевого блока при сокращении расстояния до цели до установленной величины.

Введение в состав ракеты блока ИЛИ и соединение его входа с выходом вычислителя дальности через пороговое устройство, а выхода блока ИЛИ - с входом механизма отделения боевого блока является новым решением. Оно обеспечивает отделение боевого блока от ракеты на установленной дальности до цели. Соединение же второго входа блока ИЛИ с выходом блока внутреннего контроля ракеты обеспечивает отделение боевого блока от ракеты, когда ракета теряет способность поразить цель по причине ее повреждения до установленной в пороговом устройстве дальности до цели.

Выполнение отделяемого боевого блока в виде авиационной подводной ракеты, содержащей инерциальную систему управления, двигательную установку, боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, блок НЕ и блок И с их связями между собой, является новым для противокорабельной ракеты решением. Соединение входа инерциальной системы управления с выходом механизма отделения боевого блока через блок НЕ и блок И, второй вход которого соединен с выходом координатора цели, обеспечивает передачу информации о координатах цели в инерционную систему управления до момента отделения боевого блока от ракеты и фиксирование этой информации в момент отделения боевого блока.

Соединение вода предохранително-исполнительного механизма боевой части боевого блока с выходом механизма отделения боевого блока через двигательную установку является новым для противокорабельных ракет решением. Оно обеспечивает безопасность отделения боевого блока от ракеты за счет невзведения боевой части боевого блока непосредственно в момент отделения, когда большие перегрузки, испытываемые боевым блоком, могут вызвать срабатывание исполнительного механизма его боевой части. Это решение обеспечивает также взведение боевой части боевого блока по факту выхода на режим его двигательной установки.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлена блок-схема предлагаемой противокорабельной ракеты.

Противокорабельная ракета содержит блок 1- корпус противокорабельной ракеты, блок 2 - система управления, блок 3 - блок внутреннего контроля ракеты, блок 4 - координатор цели, блок 5- вычислитель дальности, блок 6 - боевая часть, блок 7 - предохранительно-исполнительный механизм.

Блоки 1-7 характеризуют прототип. Дополнительно к блокам 1-7 в противокорабельную ракету введены новые блоки.

Блок 8 - пороговое устройство. В качестве такого блока может использоваться усилитель с релейной характеристикой зависимости напряжения выходного сигнала от напряжения входного сигнала. В частности, в качестве блока 8 может использоваться триодный тиристор (тринистор), обеспечивающий возможность регулирования напряжения срабатывания [см., например, Справочник радиолюбителя-конструктора, М.: Радио и связь, 1984, стр.466-468].

Блок 9 - блок ИЛИ с двумя входами.

Блок 10 - механизм отделения боевого блока. В качестве такого блока может использоваться известный механизм принудительного отделения, описанный, например, в [Боевая авиационная техника]: Авиационное вооружение/ Д.И. Гладков, В.М. Балуев, П.А. Семенцов и др. Под ред. Д.И. Гладкова. - М.: Воениздат, 1987, стр.157-160.]
Блок 11- отделяемый боевой блок. В качестве такого блока может использоваться авиационная подводная ракета типа "Орлан", экспортный вариант которой разрабатывается авиационной промышленностью России.

Блок 12 - инерциальная система управления. Инерциальные системы управления широко применяются в качестве автономных систем управления авиационного вооружения. Они описаны, в частности, в [вышеприведенном источнике на стр.106-107].

Блок 13 - двигательная установка. В качестве такого блока может использоваться реактивный двигатель ракет, описанный в [вышеприведенном источнике на стр.62-68].

Блок 14 - боевая часть отделяемого боевого блока. Данный блок аналогичен блоку 6.Устройство таких блоков описано, в частности, в [вышеприведенном источнике на стр.58-62].

Блок 15 - предохранительно-исполнительных механизм боевого блока. Устройство данного блока аналогично устройству блока 7 прототипа. Описание его устройства приведено в [вышеприведенном источнике на стр.61].

Блок 16 - блок НЕ.

Блок 17 - блок И с двумя входами.

Противокорабельная ракета функционирует следующим образом. В полете ракеты 1 к цели система управления 2 ракеты осуществляет управление по курсу и направлению. При этом блок внутреннего контроля ракеты 3 по встроенной программе опрашивает агрегаты ракеты на предмет их исправности. Координатор цели 4 определяет угловое положение цели относительно своей оси и выдает сигнал рассогласования в систему управления ракетой для осуществления наведения на цель. Кроме того, на основе измерения времени распространения излучения от координатора цели до цели и обратно на выходе координатора цели 4 формируется сигнал, содержащий информацию о дальности до цели. Этот сигнал поступает на вход вычислителя дальности 5, на выходе которого формируется сигнал, амплитуда которого пропорциональна дальности до цели. С выхода вычислителя дальности 5 сигнал поступает на вход предохранительно-исполнительного механизма 7 боевой части 6 ракеты. Если дальность до цели становится отрицательной, что соответствует случаю пролета ракеты мимо цели без контактирования с нею, то предохранительно-исполнительный механизм 7 формирует команду на подрыв боевой части 6.

Так работает прототип. Противокорабельная ракета в предложенном техническом решении функционирует следующим образом.

Сигнал о выходе вычислителя дальности 5 поступает на вход порогового устройства 8, и если дальность до цели становится меньше установленной в пороговом устройстве 8 величины, на выходе порогового устройства 8 формируется сигнал, который поступает на первый вход блока ИЛИ 9. С выхода блока ИЛИ 9 этот сигнал поступает на вход механизма отделения боевого блока 10. Срабатывание последнего приводит к появлению на его выходе сигнала, который передается на входе блоков НЕ 16 и двигательной установки отделяемого блока 13. На выходе блока НЕ 16 исчезает сигнал, что приводит к исчезновению сигнала на первом входе блока И 17. Поэтому сигнал на вход инерциальной системы управления 12 с выхода координатора цели 4 через второй вход бока И 17 перестает поступать, и в инерциальной системе управления 12 боевого блока остается последняя информация о положении цели на момент появления сигнала на входе механизма отделения 10 боевого блока 11. При этом сигнал на вход механизма отделения 10 может поступить и через второй вход блока ИЛИ 9 с выхода блока внутреннего контроля ракеты 3 в случае повреждения ракеты до установленной дальности до цели.

При появлении сигнала на входе двигательной установки 13 последняя запускается и боевой блок 11 отрывается от ракеты 1, так как к этому моменту механизм отделения 10 боевой блок уже не удерживает. При выходе двигательной установки "на режим" на ее выходе появляется сигнал, который поступает на вход предохранительно-исполнительного механизма 15 боевой части 14 боевого блока 11. Боевая часть14 взводится. Боевой блок 11 следует к цели самостоятельно. Вероятность поражения цели определяется в отличие от решения-прототипа по сумме вероятностей поражения цели ракетной и боевым блоком.

Таким образом, на основе анализа структуры и функционирования схемы предложенного технического решения можно заключить, что противокорабельная ракета, в которой реализовано данное решение, обладает преимуществами, отвечающими поставленной цели - повышению эффективности поражения цели в условиях ее огневого и радиотехнического противодействия ракетному удару. Предложение реализовано в виде имитационной модели, подтверждающей при ее испытаниях на ЭВМ существенное повышение вероятности поражения цели типа надводный корабль в условиях противодействия корабля ракетному удару огневыми и радиотехническими средствами.

Изобретение относится к вооружению и системам его наведения, может быть использовано в ударных противокорабельных комплексах вооружения подводных лодок, надводных кораблей и авиации. Технический результат - повышение эффективности поражения цели в условиях ее огневого и радиотехнического противодействия. Для этого в известной противокорабельной ракете, содержащей систему управления с блоком внутреннего контроля ракеты и координатором цели, вычислитель дальности и боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, вход которого соединен с выходом координатора цели через вычислитель дальности, дополнительно введены отделяемый боевой блок, выполненный в виде авиационной подводной ракеты, содержащей инерциальную систему управления, двигательную установку, боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, блок НЕ и блок И, пороговое устройство, блок ИЛИ и механизм отделения боевого блока. При этом вход механизма отделения боевого блока соединен с выходом вычислителя дальности через пороговое устройство и блок ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока внутреннего контроля ракеты. Вход инерциальной системы управления соединен с выходом механизма отделения боевого блока через блок НЕ и блок И, второй вход которого соединен с выходом координатора цели, вход предохранительно-исполнительного механизма боевой части боевого блока соединен с выходом механизма отделения боевого блока через двигательную установку. 1 ил.

Противокорабельная ракета, содержащая систему управления с блоком внутреннего контроля ракеты и координатором цели, вычислитель дальности и боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, вход которого соединен с выходом координатора цели через вычислитель дальности, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены отделяемый боевой блок, выполненный в виде авиационной подводной ракеты, содержащей инерциальную систему управления, двигательную установку, боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, блок НЕ, блок И, пороговое устройство, блок ИЛИ и механизм отделения боевого блока, при этом вход механизма отделения боевого блока соединен с выходом вычислителя дальности через пороговое устройство и блок ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока внутреннего контроля ракеты, вход инерциальной системы управления соединен с выходом механизма отделения боевого блока через блок НЕ и блок И, второй вход которого соединен с выходом координатора цели, вход предохранительно-исполнительного механизма боевой части боевого блока соединен с выходом механизма отделения боевого блока через двигательную установку,