СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК F41H9/06 F42B12/70 

Предлагаемое изобретение предназначено для защиты транспортных средств как гражданского, так и военного назначения, преимущественно бронетанковой техники, от целеуказывающих и атакующих средств противника, действующих в широком диапазоне электромагнитного излучения (видимом, ИК- и РЛ-диапазонах).

Имеющиеся на вооружении армий ведущих стран системы высокоточного оружия (ВТО), как правило, включают головки самонаведения, обеспечивающие беспрепятственное проникновение сквозь оборону противника, оснащенную устаревшими однодиапазонными (ИК или РЛ) системами защиты объектов. Создание комбинированной системы защиты остается по-прежнему актуальной задачей.

Известен способ (патент РФ 2187062, кл. 7 F41H 9/06, F42B 5/155, 04.08.2000 г.) защиты объекта бронетанковой техники, заключающийся в постановке маскирующих аэрозольных завес путем рассеивания аэрозолеобразующих пиротехнических горящих элементов из гранат, метаемых в направлении угрозы, поочередно выбрасывающих из корпусов на восходящем стабилизированном участке траектории полета связанных между собой в группы аэрозолеобразующих горящих элементов в направлении, противоположном полету гранат, со скоростью, меньшей или равной скорости полета последних, с последующим расчленением групп на отдельные элементы неправильной аэродинамической формы, их торможением и аэродинамическим рассеиванием.

Недостатками известного способа являются: 1) образованная таким образом маскирующая аэрозольная завеса способна защищать объекты бронетанковой техники малое время 3-4 с лишь в ИК-диапазоне электромагнитного излучения; 2) образующийся дымовой шлейф обладает низкой эффективностью защиты из-за короткого времени действия и малых размеров его по ширине. Известный способ в принципе не может создать комбинированную защиту объектов.

В качестве прототипа нами выбран способ (патент РФ 2255296, кл. 7 F42В 5/155, 08.09.2003 г.), заключающийся в постановке облака помех в заданной точке траектории полета устройства и включающий подачу электрического импульса на электровоспламенитель, под действием которого прожигается оболочка метательного заряда, воспламеняя его состав.

Образующиеся горячие газы создают давление, необходимое для отстрела устройства из пусковой установки. Одновременно горячие газы возбуждают пирозамедлитель, форс огня которого через заданное время поджигает вышибной заряд, размещенный в поршне. Его горячие газы через отверстия в поршне перетекают в центральный канал, образуемый сегментами дымообразующего материала, воспламеняя их. Одновременно под действием этих газов поршень последовательно давит через толкатели на перегородку, полуцилиндры, крышку, выстреливая секции с полезной нагрузкой, которая рассеивается в набегающем потоке воздуха с образованием объемного облака, действующего в радиоволновом и оптическом диапазонах излучения.

Недостатками известного способа является неполнота охвата диапазонов электромагнитного излучения, не позволяющая эффективно защищать объекты, например, в видимом диапазоне, так как аэрозольная завеса, образованная известным устройством, действует в видимом диапазоне только как маскирующая (поглощающая) завеса.

Задачей, решаемой предлагаемым способом (и реализующей его конструкцией), является повышение защиты объекта бронетанковой техники за счет увеличения эффективности в видимом диапазоне излучения с одновременным сохранением эффективности защиты в ИК- и РЛ-диапазонах.

Данный способ позволяет устранить указанные недостатки путем введения в устройство третьей секции, содержащей полезную нагрузку в виде источника интенсивного оптического излучения, рассеиваемую в атмосфере с образованием завесы в виде вспышки направленного ослепляющего действия, эффективно действующей на оптику и зрительные органы операторов атакующего объекта. При этом полезная нагрузка второй секции, сохраняя высокую эффективность в видимом (маскирующем) и ИК-диапазонах излучения, одновременно является отражателем светового излучения в направлении полета устройства, а полезная нагрузка первой секции, обеспечивая постановку аэрозольной завесы черного цвета, осуществляет защиту экипажа и оптики объекта защиты от светового излучения (путем его поглощения), одновременно обеспечивая ее высокую эффективность в ИК- и РЛ-диапазонах излучения.

В предлагаемом способе защиты объектов бронетанковой техники поставленная цель достигается путем создания в атмосфере комбинированной аэрозольной завесы из рассеиваемой в заданных точках полезной нагрузки, причем полезная нагрузка первой от узла запуска устройства секции выбрасывается в направлении, противоположном движению устройства, с созданием в атмосфере аэрозольной завесы черного цвета, эффективно действующей в видимом (маскирующем), ИК- и РЛ-диапазонах электромагнитного излучения, полезная нагрузка второй секции выбрасывается в атмосферу с созданием аэрозольной завесы белого цвета, эффективно действующей в видимом и ИК-диапазонах излучения, а полезная нагрузка третьей секции в виде источника интенсивного оптического излучения создает в атмосфере вспышку направленного ослепляющего действия, эффективно действующую в видимом диапазоне излучения; при этом полезная нагрузка второй и третьей секций выбрасывается по направлению движения устройства.

В отличие от аналогов применение в предлагаемом способе защиты объектов бронетанковой техники сочетания и последовательности использования определенных видов полезной нагрузки, создающих при их рассеивании в атмосфере аэрозольные завесы черного (эффективного в видимом, ИК- и РЛ-диапазонах и экранирующего объект защиты от ослепляющего действия вспышки) и белого (эффективного в видимом, ИК-диапазонах и выполняющего функцию отражателя светового излучения в направлении атакующего объекта) цветов и вспышку направленного ослепляющего действия, гарантируют эффективность и надежность защиты объектов бронетанковой техники и, таким образом, дает основание считать предлагаемый способ соответствующим критерию «изобретательский уровень».

На Фиг.1 показана схема использования предлагаемого способа.

В исходном положении устройство находится в пусковой трубе, установленной жестко на корпусе А объекта. Электроконтактное устройство его огневой цепи подключено к средству обнаружения угрозы, которое определяет момент и направление пуска устройства. Далее при срабатывании средства обнаружения угрозы подается сигнал на электроконтактное устройство, которое производит пуск. На заданном участке траектории полета устройства срабатывает пиротехническая цепь; в направлении, противоположном движению, выбрасывается полезная нагрузка первой секции с образованием аэрозольной завесы Б черного цвета, эффективной в видимом (маскирующем), ИК- и РЛ-диапазонах излучения. Через заданный промежуток времени выбрасывается полезная нагрузка второй секции с образованием аэрозольной завесы В белого цвета, эффективной в видимом и ИК-диапазонах излучения. И наконец выбрасывается полезная нагрузка третьей секции с образованием вспышки Г направленного ослепляющего действия - в итоге создается комбинированная аэрозольная завеса, при этом завеса, образованная первой секцией экранирует оптику и зрительные органы операторов защищаемого объекта от светового излучения, образованного полезной нагрузкой третьей секции, а завеса, образованная полезной нагрузкой второй секции является отражателем светового излучения в направлении атакующего объекта Д.

В качестве аналога предлагаемого устройства выбрана граната, описанная в патенте РФ 2187062, кл. 7 F41H 9/06, F42B 5/55, 04.08.2000 г., снаряженная аэрозолеобразующим пиротехническим, метательным и воспламенительно-вышибным зарядами, причем корпус выполнен в виде металлического цилиндрического стакана, в нем пиротехнический заряд собран из безоболочечных таблеток, каждая из которых образует группу готовых сгораемых элементов неправильной аэродинамической формы, между которыми выполнены радиальные и центральный каналы, внутри последнего размещен воспламенительно-вышибной заряд, снабженный замедлителем с возможностью взаимодействия с метательным зарядом, расположенным в удаляемом дне, удерживаемом в хвостовой части стакана запорным устройством, а сгораемые аэрозолеобразующие элементы выполнены в виде плоских кольцевых элементов.

Действие этого устройства описано выше в соответствующем способе.

Недостатки указанного устройства аналогичны его способу.

В качестве прототипа нами выбрано устройство по патенту РФ 2255296, кл. 7 F42B 5/155, 08.09.2003 г., включающее металлический цилиндрический корпус, в котором размещены секции с полезной нагрузкой, выполненной в виде: 1) дымообразующего материала, нанесенного на гибкую основу, действующего в оптическом диапазоне излучения, и выполненного в виде сегментов, образующих полый центральный канал, 2) набора галет, упакованных в пачки, размещенные параллельно продольной оси секции в защитной оболочке из металлических полуцилиндров, при рассеивании в воздухе создающих аэрозольную завесу в радиоволновом диапазоне излучения. Кроме того, в нем размещены поршень с вышибным зарядом, верхняя сбрасываемая крышка, метательный заряд, электровоспламенитель и замедлитель, размещенные в донной части корпуса и пиротехнически связанные с вышибным зарядом. Причем секции с полезной нагрузкой разделены между собой перегородками. Полезная нагрузка, выполненная из дымообразующего материала, размещена на сегментообразных пятах опорных стоек с возможностью воспламенения дымообразующего материала по зазорам между Г-образными выступами опорных стоек, а центральный полый канал этой секции имеет последовательную пиротехническую связь с вышибным зарядом через отверстия в поршне, в то время как электровоспламенитель пиротехнически связан с метательным зарядом и через замедлитель - с вышибным зарядом поршня.

Недостатки известного устройства аналогичны описанным в его способе. Механизм действия этого устройства соответственно описан там же.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве защиты объектов бронетанковой техники, включающем цилиндрический корпус, выполненный из нескольких жестко связанных переходниками металлических секций, в которых размещена полезная нагрузка, эффективно действующая в видимом (маскирующем), ИК- и РЛ-диапазонах электромагнитного излучения, поршень с вышибным зарядом, верхнюю сбрасываемую крышку, метательный заряд, электровоспламенитель и замедлитель, размещенные в донной части корпуса и пиротехнически связанные с вышибным зарядом; причем полезная нагрузка первой секции выполнена в виде мелкодисперсного синтетического углеродсодержащего материала, например графита, эффективно действующего в видимом, ИК- и РЛ-диапазонах излучения, упакованного в торообразную оболочку из неметаллического материала, установленную на направляющей стойке, выполненной в виде осевой трубки с ножами, обращенными режущими частями в сторону торообразной оболочки, отделенной от вышибного заряда поршнем с набором перегородок-пыжей, а в верхней части корпуса второй секции расположена третья секция, корпус которой выполнен с возможностью разрушения на множество ромбических фрагментов и содержит источник интенсивного оптического излучения со средствами его инициирования, в центральной части второй секции в объеме, образованном корпусом секции и Г-образными выступами толкателей, посекционно установлена полезная нагрузка, эффективно действующая в видимом и ИК-диапазонах излучения; причем пиротехническая связь вышибного заряда второй секции со средствами инициирования источника интенсивного оптического излучения третьей секции выполнена посредством центрального канала, образованного Г-образными выступами толкателей, инициирование воспламенительно-вышибного заряда второй секции выполнено посредством межсекционного инициирующего заряда, установленного между переходниками и пиротехнически связанного, с одной стороны, через пирозамедлитель с метательным зарядом устройства, с другой стороны - через пирозамедлители, установленные в переходниках секций с воспламенительно-вышибными зарядами секций. Кроме того, использование цилиндрического корпуса устройства, состоящего из нескольких жестко связанных переходниками металлических секций с различными видами полезной нагрузки в них, упрощает процесс их изготовления, заполнения полезной нагрузкой и окончательной сборки устройства, а также сохранность полезной нагрузки в полете до момента ее выброса и полноту выброса в набегающий поток воздуха - все это вместе гарантирует постановку (в течение 0,3-1,0 с) многослойной комбинированной аэрозольной завесы заданных размеров с временем эффективного действия в ИК- и РЛ-диапазонах более 20 с.

Использование торообразной оболочки для упаковки углеродсодержащего материала, установленной на направляющей стойке, выполненной в виде осевой трубки с ножами, а также поршня с набором перегородок-пыжей обеспечивает сохранность полезной нагрузки и полноту ее выброса в атмосферу.

Исполнение корпуса третьей секции с возможностью разрушения на множество ромбических фрагментов, при разлете которых в атмосфере осуществляется повышение эффективности защиты путем уничтожения живой силы, а также повреждение целеуказывающих и атакующих средств противника.

Использование источника интенсивного оптического излучения и средств его инициирования обеспечивает новое качество аэрозольной завесы, ранее не использованное в других известных технических решениях, в сочетании с известными видами полезной нагрузки, обеспечивающих образование аэрозольных завес черного (эффективного в видимом, ИК- и РЛ-диапазонах с одновременным экранированием оптики объекта бронетанковой техники и зрительных органов экипажа от ослепляющего действия полезной нагрузки третьей секции, рассеиваемой в атмосфере) и белого (эффективного в видимом и ИК-диапазонах излучения с одновременным выполнением функции отражателя светового излучения полезной нагрузки третьей секции в направлении угрозы), что тоже гарантирует эффективность защиты объектов бронетанковой техники.

Причем за счет обратного отражения светового излучения от аэрозольной завесы белого цвета происходит дополнительное усиление интенсивности светового излучения в сторону атакующего объекта. При образовании вспышки направленного ослепляющего действия создается эффективная плотность светового облучения в сторону наблюдателя, при которой происходит ослепление оператора и засветка оптики. А со стороны объекта защиты световое излучение ослабляется за счет процессов поглощения и рассеивания в аэрозольных средах черного и белого цветов до величин, не представляющих опасности для оптики и зрительных органов.

Использование в объеме второй секции толкателей с Г-образными выступами при посекционной установке полезной нагрузки обеспечивает сохранность и надежность выброса этой нагрузки в заданной точке траектории полета с образованием аэрозольной завесы заданных размеров.

Использование указанной пироцепочки от метательного заряда устройства до воспламенительно-вышибных зарядов секций гарантирует надежность полета устройства, точность и полноту выброса полезной нагрузки в заданных точках траектории и надежность постановки аэрозольных завес с заданными характеристиками - следовательно выполнение поставленной технической задачи.

В отличие от аналогов, описанных в известных технических решениях, сочетание существенных признаков в одном предлагаемом устройстве для выполнения этой или подобной технической задачи позволяет считать предлагаемое устройство соответствующим критерию «изобретательский уровень».

На Фиг.2 приведено схематическое изображение предлагаемого устройства.

Оно включает цилиндрический корпус, состоящий из металлических секций 1, 2 и 3.

В секции 1 размещена полезная нагрузка 4 в виде порошка углеродсодержащего материала, в секции 2 размещена полезная нагрузка 5, создающая в атмосфере аэрозолеобразующую завесу белого цвета, в секции 3 размещена полезная нагрузка 6 в виде источника интенсивного оптического излучения, создающая в атмосфере вспышку направленного ослепляющего действия. В донной части 7 размещены метательный заряд 8, электровоспламенитель 9 и замедлитель 10. В секции 1 по продольной ее оси размещена направляющая стойка в виде осевой трубки 11 с ножами 15, вокруг которой установлена торообразная оболочка 12, отделенная от вышибного заряда 16 поршнем 13 с перегородками-пыжами 14. В секции 3 по ее осевой линии размещены средства 17 инициирования полезной нагрузки 6. Межсекционный инициирующий заряд 24 размещен между пирозамедлителями 18 и 19, расположенными в переходниках 21 и 22. Воспламенительно-вышибной заряд 20 пиротехнически связан с пирозамедлителем 19 и центральным каналом 23.

Предлагаемое устройство действует следующим образом.

При срабатывании средства обнаружения угрозы подается импульс на электровоспламенитель 9, который инициирует метательный заряд 8. Под давлением образовавшихся горячих газов горения последнего из пусковой трубы выбрасывается устройство и совершает полет по восходящей траектории. В заданной ее точке происходит срабатывание пирозамедлителя 10 и по осевой трубке 11 горячие газы воспламеняют инициирующий заряд 24, который в свою очередь воспламеняет пирозамедлители 18, 19 секций. Через заданное время срабатывает пирозамедлитель 18, возбуждая вышибной заряд 16 секции 1. Под давлением горячих газов поршень 13 с перегородками-пыжами 14 давит на полуобоймы, двигая торообразную оболочку 12, с полезной нагрузкой 4, подставляя ее под ножи 15 и одновременно передавая усилие на дно 7.

В итоге происходят отделение дна 7 и выброс полезной нагрузки 4 из вскрытой торообразной оболочки 12 полости секции 1 с образованием в атмосфере аэрозольной завесы черного цвета. Через заданный промежуток времени срабатывает пирозамедлитель 19, возбуждая вышибной заряд 20. Горячие газы горения последнего давят на поршень 25 и через отверстия в нем проникают в центральный канал 23, инициируя полезную нагрузку 5 и средства 17 инициирования полезной нагрузки 6, размещенной в секции 3.

Под действием давления горячих газов воспламенительно-вышибного заряда 20, переданного через поршень 25, толкатели и корпус 3 источника интенсивного оптического излучения, отстреливается верхняя крышка и полезная нагрузка 5 выбрасывается в атмосферу с образованием облака белого цвета. Одновременно происходит выброс источника интенсивного оптического излучения. Через заданный промежуток времени срабатывают средства 17 инициирования, происходит разрыв корпуса секции 3 на множество ромбических фрагментов и активирование полезной нагрузки 6 с образованием вспышки направленного ослепляющего действия, эффективно воздействующей на оптику и зрительные органы, временно их парализуя.

Таким образом, в атмосфере ставится многослойная аэрозольная завеса, которая создает высокоэффективную защиту объектов бронетанковой техники от средств ВТО, действующих в видимом, ИК- и РЛ-диапазонах электромагнитного излучения.

Изобретение предназначено для защиты транспортных средств гражданского и военного назначения, преимущественно бронетанковой техники, от целеуказывающих и атакующих средств противника, действующих в широком диапазоне электромагнитного излучения: видимом, инфракрасном (ИК) и радиоволновом (РЛ). В атмосфере создают комбинированную аэрозольную завесу из рассеиваемой в заданных точках полезной нагрузки. Полезная нагрузка первой от узла запуска устройства секции выбрасывается с созданием завесы черного цвета, эффективно действующей в видимом, ИК- и РЛ-диапазонах. Вторая создает завесу белого цвета, эффективно действующую в видимом и ИК-диапазонах. Третья создает вспышку направленного ослепляющего действия. Полезная нагрузка первой ступени выбрасывается в противоположном движению устройства направлении, второй и третей ступени - по направлению движения устройства. Завеса черного цвета экранирует оптику объекта бронетанковой техники и зрительных органов экипажа от ослепляющего действия вспышки. Белая завеса выполняет функцию отражателя светового излучения вспышки в направлении угрозы. Изобретение обеспечивает повышение защиты объектов бронетанковой техники за счет увеличения эффективности в видимом диапазоне излучения с одновременным сохранением эффективности защиты в ИК- и РЛ-диапазонах. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ защиты объектов бронетанковой техники, включающий запуск устройства с полезной нагрузкой, действующей в видимом, инфракрасном и радиоволновом диапазонах, и создание из полезной нагрузки, рассеиваемой в атмосфере, комбинированной аэрозольной завесы, отличающийся тем, что аэрозольную завесу создают в виде многослойной, из нескольких последовательно поставленных в атмосфере с заданными дальностями и высотой завес, формируемых секциями полезной нагрузки, при этом посредством полезной нагрузки первой от донной части устройства секции создают в атмосфере аэрозольную завесу черного цвета, действующую в видимом, инфракрасном и радиоволновом диапазонах электромагнитного излучения, посредством полезной нагрузки второй секции - аэрозольную завесу белого цвета, действующую в видимом и инфракрасном диапазонах излучения, а полезной нагрузкой третьей секции, представляющей источник интенсивного оптического излучения, создают в атмосфере вспышку направленного ослепляющего действия, действующую в видимом диапазоне, причем при создании завесы полезная нагрузка первой секции выбрасывается в направлении, противоположном движению устройства, а второй и третьей секций - по направлению движения устройства.2. Устройство защиты объектов бронетанковой техники, включающее металлический цилиндрический корпус, в котором размещены секции с полезной нагрузкой, создающей завесу, действующую в видимом, инфракрасном и радиоволновом диапазонах излучения, поршень с вышибным зарядом, верхнюю сбрасываемую крышку, метательный заряд, электровоспламенитель и замедлитель, размещенные в донной части корпуса и пиротехнически связанные с вышибным зарядом, отличающееся тем, что корпус выполнен из нескольких жестко связанных переходниками металлических секций, в которых размещена полезная нагрузка, при этом полезная нагрузка первой секции выполнена в виде мелкодисперсного синтетического углеродсодержащего материала, например графита, действующего в видимом, инфракрасном и радиоволновом диапазонах излучения, упакованного в торообразную оболочку из неметаллического материала, установленную на направляющей стойке, выполненной в виде осевой трубки с ножами, обращенными режущими частями в сторону торообразной оболочки, отделенной от вышибного заряда поршнем с набором перегородок-пыжей, в верхней части корпуса второй секции расположена третья секция, корпус которой выполнен с возможностью разрушения на множество ромбических фрагментов и содержит источник интенсивного оптического излучения со средствами его инициирования, а в центральной части второй секции корпусом секции и Г-образными выступами толкателей образован объем, в котором посекционно установлена полезная нагрузка, эффективно действующая в видимом и инфракрасном диапазонах излучения, причем пиротехническая связь вышибного заряда второй секции со средствами инициирования источника интенсивного оптического излучения третьей секции выполнена посредством центрального канала, образованного Г-образными выступами толкателей, инициирование воспламенительно-вышибного заряда второй секции выполнено посредством межсекционного инициирующего заряда, установленного между переходниками и пиротехнически связанного, с одной стороны, через пирозамедлитель с метательным зарядом устройства, а с другой - через пирозамедлители, установленные в переходниках секций, с воспламенительно-вышибными зарядами секций.