СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ ТЕХНИКИ МОРСКОГО И СУХОПУТНОГО БАЗИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F42B12/70 

Изобретение относится к военной технике, преимущественно к способам и устройствам рассеивания в атмосфере полезной нагрузки, и предназначено для защиты объектов морского и сухопутного базирования от высокоточного оружия (ВТО) встречным образованием маскирующих завес (МЗ), эффективных в видимом, инфракрасном (ИК) и радиолокационном (РЛ) диапазонах длин волн электромагнитного излучения.

В настоящее время актуальной задачей является создание возможности управления формой и геометрическими размерами МЗ, создаваемой с целью формирования в атмосфере дискообразных МЗ, фронтально развернутых в направлении атакующего ВТО, как на удалении от защищаемого объекта, так и в непосредственной близости от позиций атакующего ВТО, для максимального перекрытия линии визирования визуально-оптических, тепловизионных и радиолокационных приборов прицеливания и наведения. Увеличение размеров МЗ, создаваемой на встречной траектории, и разворот ее во фронтальной плоскости в направлении угрозы позволяет перекрывать максимальный сектор атаки ВТО при минимальном расходе средств защиты.

Кроме того, уменьшение до определенных пределов толщины МЗ вдоль направления лазерного зондирования цели системами ВТО уменьшает как фронты, так и длительность отраженных импульсов, что затрудняет селекцию МЗ системами ВТО по этим признакам.

Постановка устройством фронтально-развернутой МЗ на встречной траектории наведения атакующего ВТО позволяет повысить среднее значение модуля промаха в два и более раз, а при постановке завесы в непосредственной близости от позиций ВТО происходит задержка или срыв его запуска.

Известны способ защиты объектов техники путем рассеивания в атмосфере полезной нагрузки и устройство для его осуществления - патент США №5,445,078 от 12.07.1994 г., кл.6 F42B 12/36 (102/505), публ. 29.08.1995 г.

Указанный способ заключается в последовательном радиальном выбросе в атмосферу, по ходу движения устройства, полезной нагрузки в виде дипольных отражателей, рассеиваемых горячими газами на траектории полета. Сформированная устройством МЗ вытянута в виде ленты и имеет незначительные размеры во фронтальной плоскости (в диаметре порядка 20…30 м) и эффективна в узком диапазоне перекрываемых длин волн, что является существенным недостатком.

Устройство, осуществляющее способ, включает ракетную и головную части, жестко связанные между собой. Головная часть содержит секции с полезной нагрузкой и газогенератор, имеющий пиротехническую связь с взрывателем и пирозамедлителем.

Устройство действует следующим образом.

После отстрела устройства из пусковой трубы и достижения им заданного участка траектории, происходит срабатывание взрывателя, пирозамедлителя и газогенератора, горячие газы которых, смешиваясь с полезной нагрузкой, выбрасывают и рассеивают ее в атмосфере, образуя шлейфовую маскирующую завесу, эффективную в радиолокационном диапазоне длин волн.

Недостатками указанного аналога (способа и устройства) являются малые размеры создаваемой МЗ во фронтальной плоскости относительно угрозы и узкий (только РЛ) диапазон перекрываемых длин волн.

В качестве прототипа выбраны способ рассеивания полезной нагрузки и устройство для его осуществления - патент РФ №2249784 от 03.03.2003 г., кл. 7 F42B 12/70, публ. 10.04.2005 г.

Указанный способ заключается в последовательном радиальном выбросе из устройства, по ходу его движения, полезной нагрузки, упакованной в модули с осевым эксцентриситетом, раскрытии модулей и рассеивании в атмосфере полезной нагрузки, эффективной в радиолокационном диапазоне длин волн. Учитывая большую скорость движения устройства по траектории, полезная нагрузка, выброшенная модулями из головной части устройства и рассеянная в атмосфере, формируется в виде ленточной аэрозольной МЗ, вытянутой в направлении угрозы. Незначительные размеры МЗ, образованные данным устройством во фронтальной плоскости, не позволяющие достигать максимального перекрытия сектора визирования радиолокационных приборов наведения и прицеливания ВТО, а также узкий диапазон перекрываемых ею длин волн являются недостатками, существенно снижающими эффективность при использовании данного способа. При этом для повышения эффективности защиты в РЛ диапазоне длин волн необходима залповая стрельба устройствами помех.

Устройство, осуществляющее способ, включает турбореактивный двигатель, жестко связанный с головной частью, полезную нагрузку, эффективную в радиолокационном диапазоне длин волн, взрыватель, снабженный системой воспламенения.

Полезная нагрузка в виде дипольных отражателей, размещенных в дисковых модулях, имеющих осевой эксцентриситет и механизм раскрытия и рассеивания, размещена с образованием осевого канала в корпусе головной части, имеющей механизм ее разрушения с выбросом полезной нагрузки в атмосферу.

Устройство действует следующим образом.

После его пуска, при достижении заданной перегрузки, срабатывает инерционный механизм взрывателя, который инициирует заряд разделения головной части. Давление горячих газов заряда разделения разрушает корпус головной части в месте установки взрывателя, который отстреливается вместе с частью корпуса головной части. Одновременно происходит запуск пиротехнического механизма выброса модулей из корпуса головной части устройства.

За счет эксцентриситета модулей их разброс в атмосфере происходит на больший радиус, чем в аналоге. При срабатывании модулей происходит выброс полезной нагрузки и ее рассеивание с образованием МЗ, вытянутой по ходу движения устройства и эффективной в радиолокационном диапазоне длин волн.

Недостатками указанного технического решения являются малые размеры МЗ во фронтальной плоскости относительно угрозы и узкий (только РЛ) диапазон перекрываемых длин волн, что не позволяет надежно, одним устройством, перекрывать сектора визирования системами ВТО, имеющими видимый, инфракрасный и радиолокационный каналы разведки и наведения.

Задачей, решаемой предлагаемым способом (и реализующей его конструкцией), является повышение эффективности защиты объектов техники морского и сухопутного базирования, путем создания в атмосфере одним устройством встречной масштабной широкодиапазонной МЗ, максимально перекрывающей сектор визирования визуально-оптических, тепловизионных и радиолокационных систем наведения и прицеливания ВТО.

Поставленная задача решается доставкой устройством в заданную точку траектории его полета полезной нагрузки, рассеиваемой в атмосфере таким образом, что формируется дискообразное аэрозольное образование, фронтально развернутое в направлении атакующего ВТО и максимально перекрывающее сектор визирования визуально-оптическим, тепловизионным и радиолокационным системам наведения и прицеливания ВТО.

В отличие от аналогов, создающих МЗ, вытянутые по ходу полета устройств и экранирующие защищаемый объект только в радиолокационном диапазоне длин волн и в узком секторе визирования радиолокационных систем наведения и прицеливания ВТО, в предлагаемом способе полезная нагрузка кассет устройства, предварительно веерообразно развернутых встречно атакующему ВТО, рассеивается в виде дискообразной МЗ, экранирующей защищаемый объект в широком секторе визирования визуально-оптическими, тепловизионными и радиолокационными системами прицеливания и наведения ВТО, что существенно повышает надежность и эффективность защиты объектов 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 объекта «а». Электроконтактное устройство ракетной части «б» подключено к средству обнаружения угрозы, которое определяет момент и направление пуска устройства. При получении сигнала о наличии угрозы подается электроимпульс на электроконтактное устройство ракетной части и производится пуск устройства. При старте устройства из пусковой трубы инициируется пиротехническая цепь устройства, определяющая алгоритм постановки МЗ. Через заданное время последовательно происходит:

- отделение головной части «в» от ракетной части «б» с нарушением ее стабилизации и торможением;

- выброс из корпуса головной части кассет с полезной нагрузкой «г» и их веерообразное (за счет изменения положения головной части после отстрела каждой кассеты) рассеивание в атмосфере;

- через заданное время (определяющее разлет кассет во фронтальной плоскости) происходит инициирование и выброс из кассет полезной нагрузки «г», эффективной в видимом и ИК-диапазонах длин волн, а также выброс полезной нагрузки, эффективной в радиолокационном диапазоне длин волн;

- образование в атмосфере развернутой на встречном (угрозе) направлении масштабной дискообразной маскирующей завесы «д», обеспечивающей надежное перекрытие сектора визирования систем наведения и прицеливания ВТО в видимом, ИК- и РЛ-диапазонах длин волн электромагнитного излучения.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности защиты объектов техники морского и сухопутного базирования путем создания в атмосфере одним устройством встречной масштабной широкодиапазонной маскирующей завесы, максимально перекрывающей сектор визирования визуально-оптических, тепловизионных и радиолокационных систем наведения и прицеливания ВТО.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве защиты объектов техники морского и сухопутного базирования, включающем ракетную часть, жестко связанную с головной частью, в корпусе которой размещены кассеты с полезной нагрузкой, эффективной в видимом, инфракрасном и радиолокационном диапазонах длин волн, при этом кассеты имеют центральный трубчатый канал и связаны в блок посредством вмонтированных во фланцы кассет тарированных пружинных кольцевых замков, а в свободном объеме каждого фланца установлены разделительные заряды. Пиротехническая связь разделительных зарядов с метательными зарядами кассет осуществляется через пирозамедлители, установленные во фланцах кассет, а пиротехническая связь разделительных зарядов с камерой сгорания ракетной части устройства осуществляется последовательно, через пирозамедлители, установленные в трубчатых каналах кассет, при этом пирозамедлитель первой от переходника кассеты последовательно пиротехнически связан с установленными в переходнике вышибным зарядом и узлом замедления, а через форкамеры узла замедления - с внутренним объемом камеры сгорания ракетной части. Переходник, в месте стыка с корпусом ГЧ, имеет внутреннюю диаметральную тарированную проточку.

Установка в переходнике устройства узла замедлителя и вышибного заряда позволяет отделять головную часть от ракетной с нарушением стабилизации полета головной части и резким ее торможением. Последующий отстрел из корпуса ГЧ кассет с полезной нагрузкой обеспечивает их веерообразный разброс в пространстве и фронтальное расположение встречной угрозе.

Использование для сборки блока кассет кольцевых пружинных замков позволяет упростить технологию сборки блока и выполнять комплектацию и компоновку кассет в блоке с учетом требуемых характеристик и задач для маскирующей завесы.

Использование в части кассет (блоке) дополнительной полезной нагрузки, эффективной в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн, позволяет повысить надежность прикрытия защищаемых объектов от ВТО, оснащенных, помимо радиолокационных, системами разведки и наведения, эффективными в видимом и ИК-диапазонах длин волн.

Использование в кассетах трубчатых каналов и разделительных зарядов между кассетами, а также пирозамедлителей и метательных зарядов кассет позволяет осуществлять отстрел кассет веерообразно с разбросом кассет на заданные дальности с образованием дискообразного аэрозольного образования, фронтально развернутого встречно угрозе.

Предлагаемая конструкция устройства обеспечивает постановку в заданной точке пространства широкодиапазонной маскирующей завесы дискообразно, встречно развернутой во фронтальной плоскости к угрозе и эффективной в видимом, инфракрасном и радиолокационном диапазоне длин волн, что обеспечивает надежное перекрытие одним устройством МЗ линий визирования систем ВТО, имеющим видимый, инфракрасный и радиолокационный каналы разведки и наведения.

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 ракетную часть 1, переходник 2, головную часть 3, в корпусе головной части 4 размещена в кассетах полезная нагрузка 5, эффективная в видимом, ИК- и РЛ-диапазонах длин волн. Кассеты посредством пружинных кольцевых замков 6 (фиг.3) собраны в блок. В свободном объеме фланца 7 кассет установлены разделительные заряды 8 пиротехнически, через пирозамедлители 9 фланцев, связанные с метательными зарядами 10, установленными в партиях кассет. Через трубчатые каналы 11 кассет, разделительные заряды 8 пиротехнически, через пирозамедлитель 12 первой от переходника 3 кассеты, связаны с установленными в переходнике вышибным зарядом 13 и узлом замедления 14, а через форкамеру пирозамедлителей узла замедления с внутренним объемом 15 камеры сгорания ракетной части 1 (фиг.4).

Предлагаемое устройство действует следующим образом.

При срабатывании средства обнаружения угрозы происходит запуск устройства, т.е. отстрел его из пусковой трубы с одновременным инициированием узла замедления 14, срабатывание которого с инициированием вышибного заряда 13 происходит на заданном участке траектории полета устройства. Срабатывание вышибного заряда 13 приводит к разрушению тарированного сечения 16 кольцевой канавки переходника и отстрелу головной части от ракетной, с последующей дестабилизацией и торможением головной части. Одновременно горячими газами вышибного заряда инициируется пирозамедлитель 12, установленный в трубчатом канале 11 первой от переходника 2 кассеты устройства. Пирозамедлитель 12 через трубчатый канал 11 кассеты инициирует разделительный заряд 8 между первой и второй кассетами.

От давления горячих газов разделительного заряда 8 происходит расцепка пружинного замка 6, установленного во фланце 7 кассеты, и отстрел кассеты из трубы головной части 3.

Одновременно горячими газами разделительного заряда происходит инициирование пирозамедлителей 9 первой кассеты и через трубчатый канал 11 второй кассеты разделительного заряда 8 второй кассеты, ее отделение от третьей кассеты блока и отстрел из трубы корпуса с одновременным инициированием пирозамедлителей 9 второй кассеты. Выброс последующих кассет блока в атмосферу происходит аналогичным образом, при этом при отстреле каждой кассеты из корпуса ГЧ происходит его смещение в пространстве, вследствие чего кассеты рассеиваются веерообразно во фронтальной плоскости относительно траектории полета устройства.

Через заданное время, определенное временем отстрела всех кассет блока из корпуса ГЧ и их размещением в пространстве на заданных удалениях друг от друга, происходит инициирование метательных зарядов 8 кассет от пирозамедлителей 9. Метательные заряды кассет с полезной нагрузкой, эффективной в видимом и ИК-диапазонах, инициируют ее и посредством поршня выбрасывают из корпуса кассеты.

Выброс полезной нагрузки, эффективной в РЛ-диапазоне, из кассет происходит без поджига.

Рассеивание в атмосфере полезной нагрузки всех кассет блока устройства позволяет создать масштабную, в несколько раз превышающую по размерам во фронтальной плоскости по сравнению с аналогами, встречную маскирующую завесу, развернутую в виде диска (стенки) в направлении угрозы.

Таким образом, в атмосфере ставится широкодиапазонная, эффективная в видимом, инфракрасном и радиолокационном диапазонах длин волн маскирующая завеса, позволяющая максимально перекрывать одним устройством сектора визирования систем разведки и наведения ВТО. Проведенные испытания подтвердили заявленные характеристики устройства.

Предлагаемое изобретение относится к средствам защиты от высокоточного оружия встречным образованием маскирующих завес. В способе используется устройство, полезная нагрузка которого рассеивается в атмосфере с образованием дискообразной маскирующей завесы, развернутой во фронтальной плоскости в направлении угрозы, действующей в радиолокационном, в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн электромагнитного излучения, за счет чего повышается эффективность защиты. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ защиты объектов техники морского и сухопутного базирования, включающий запуск устройства защиты объектов техники морского и сухопутного базирования с полезной нагрузкой и рассеивание полезной нагрузки в атмосфере с образованием маскирующей завесы, действующей в радиолокационном диапазоне длин волн электромагнитного излучения, отличающийся тем, что рассеивание полезной нагрузки в атмосфере производят с образованием дискообразной маскирующей завесы, развернутой во фронтальной плоскости в направлении угрозы, и дополнительно действующей в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн электромагнитного излучения.

2. Устройство защиты объектов техники морского и сухопутного базирования, содержащее ракетную часть, головную часть с полезной нагрузкой, действующей в радиолокационном диапазоне излучения, и инициатором, отличающееся тем, что ракетная часть соединена с головной посредством переходника, в котором расположен вышибной заряд и узел замедления, полезная нагрузка выполнена дополнительно действующей в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн и размещена в кассетах с трубчатым центральным каналом, собранных в блок посредством пружинных кольцевых замков, вмонтированных во фланцы кассет, при этом в свободном объеме фланцев расположены разделительные заряды, которые через пирозамедлители, расположенные во фланцах, пиротехнически связаны с метательными зарядами кассет блока, а через трубчатые центральные каналы кассет и пирозамедлитель, установленный в трубчатом центральном канале первой от переходника кассеты - с установленными в переходнике вышибным зарядом и узлом замедления, который пиротехнически связан с камерой сгорания ракетной части устройства.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что по внутреннему диаметру переходника в месте расположения вышибного заряда выполнена тарированная кольцевая проточка.