ПРОТИВОКОРАБЕЛЬНАЯ РАКЕТА Российский патент 2013 года по МПК F42B15/00 

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

Известны противокорабельные ракеты, содержащие 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 [см. Norman Friedman: The Naval Institute Guide to World Weapons Systems 1997-1998, стр.242-243, англ.].

В решении-аналоге сигнал с вычислителя дальности поступает в предохранительно-исполнительный механизм боевой части ракеты. Если значения дальности до цели становятся отрицательными, что имеет место при промахе ракеты мимо цели, предохранительно-исполнительный механизм формирует сигнал на подрыв боевой части. В вычислителе расстояние до цели вычисляется как по информации от координатора цели с использованием преимущественно измерения дальности радиолокационным методом, так и по счислению, если информация от координатора цели перестает поступать в результате срыва самонаведения в непосредственной близости к цели, либо «подавления» координатора цели средствами радиотехнического противодействия. Этим обеспечивается повышение эффективности поражения цели противокорабельной ракетой в варианте ядерного оснащения. Так при промахе ракеты меньшем, чем радиус поражения цели, последняя может быть поражена за счет реализации неконтактного подрыва боевой части ракеты, когда значения дальности до цели становятся отрицательными.

Достоинством таких ракет является также их автономное функционирование на траектории полета к цели, что освобождает носитель ракет от поддержания 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. Кроме того, координатор цели, выполненный преимущественно на основе радиолокационного метода наведения, имеет большую эффективную площадь отражения, что существенно облегчает наведение на нее противоракет с радиолокационными головками самонаведения и увеличивает эффективность поражение ракеты поражающими элементами боевых частей противоракет. Недостатком решений-аналогов является также нерациональное использование высвободившихся части внутреннего объема и массы ракеты в варианте ядерного оснащения. Ядерный боеприпас существенно легче соответствующей обычной боевой части, поэтому центровка ракеты в варианте ядерного оснащения, осуществляется размещением в боеприпасе балластного груза, компенсирующего разницу массы ядерного боеприпаса относительно массы взаимозаменяемой обычной боевой части.

Отмеченные недостатки частично устранены в противокорабельной ракете, содержащей отделяемый боевой блок, систему управления с блоком инерциальной системы наведения, блоком внутреннего контроля ракеты и координатором цели, вычислитель дальности, боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, вход которого соединен с выходом координатора цели через вычислитель дальности, пороговое устройство, блок ИЛИ, механизм отделения боевого блока, вход которого соединен с выходом вычислителя дальности через пороговое устройство и блок ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока внутреннего контроля ракеты [Патент РФ №2186331 7 F42B 15/00] - прототип.

В решении-прототипе отделение отделяемого боевого блока, выполненного в виде авиационной подводной ракеты, осуществляется в районе цели до зоны действия огневых средств малой дальности корабля-цели. При этом команда на отделение боевого блока формируется либо по факту достижения установленной дальности до цели, либо по факту повреждения ракеты. Малая дальность хода подводной ракеты и ее большая скорость хода обеспечивают проблематичность противодействия ей средствами противолодочной обороны цели. Продолжение же движения к цели ракеты и отделяемого боевого блока после отделения боевого блока от ракеты в различных физических средах существенно увеличивает вероятность не поражения хотя бы одного из указанных средств поражения цели огневыми средствами противодействия цели.

Однако недостатки, связанные с перехватом противокорабельной ракеты огневыми средствами дальнего действия, обусловленные большой эффективной площадью отражения координатора цели, выполненного преимущественно на основе радиолокационного метода наведения, и нерациональным использованием высвободившихся внутреннего объема и массы ракеты в варианте ядерного оснащения, решением-прототипом не устраняются.

Задачей заявленного изобретения является устранение отмеченных недостатков, а именно увеличение эффективности преодоления противокорабельными ракетами зон противовоздушной обороны и рациональное использование высвободившихся части внутреннего объема и массы ракеты в варианте ядерного оснащения.

Технический результат достигается включением новых блоков и иной связью между блоками в противокорабельной ракете, содержащей систему управления с блоком инерциальной системы наведения, блоком внутреннего контроля ракеты и координатором цели, вычислитель дальности, пороговое устройство 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 блок защиты верхней полусферы с диаграммой направленности, обращенной в верхнюю полусферу ракеты, и с несущей частотой зондирующих импульсов и периодом их следования, соответствующих несущей частоте и периоду следования зондирующих импульсов головки самонаведения противокорабельной ракеты, блок отстреливаемых дипольных отражателей, выполненный в виде системы пироэнергодатчиков, рабочие поверхности которых направлены в переднюю верхнюю полусферу, блок ИЛИ и блок И с двумя входами каждый, при этом вход блока отстреливаемых дипольных отражателей соединен с выходом вычислителя дальности через пороговое устройство, блок ИЛИ, блок И и блок защиты верхней полусферы, второй вход блока ИЛИ соединен с выходом инерциальной системы наведения, второй вход блока И соединен с выходом блока внутреннего контроля ракеты, причем в пиротехнический состав пироэнергодатчиков введены дипольные отражатели, покрытие которых выполнено из тугоплавких металлов, блок защиты верхней полусферы размещен в боевой части, причем блок отстреливаемых дипольных отражателей размещен в выемке, выполненной в корпусе боеприпаса.

Идея предложенного технического решения заключается в создании при приближении к противокорабельной ракете зенитной или авиационной противоракеты радиоотражающей области, увеличивающей «радиоотражательную длину» противокорабельной ракеты и вызывающую тем самым преждевременное срабатывание радиовзрывателя противоракеты. Так как диаграмма направленности радиовзрывателя противоракеты и время задержки его срабатывания жестко согласованы с зоной разлета поражающих элементов [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.58-62], то преждевременное срабатывание радиовзрывателя противоракеты может обеспечить существенное снижение вероятности поражения противокорабельной ракеты поражающими элементами боевой части противоракеты.

Покажем существенность отличительных признаков.

Введение в боеприпас противокорабельной ракеты блока защиты верхней полусферы с диаграммой направленности, обращенной в верхнюю полусферу ракеты является новым решением. Оно обеспечивает возможность обнаружения приближения к ракете противоракеты, а также обеспечивает более рациональное использование высвободившихся внутреннего объема и массы ракеты в варианте ядерного оснащения. Кроме того, оно обеспечивает не срабатывание блока защиты верхней полусферы от подстилающей поверхности, когда противокорабельная ракета летит на предельно малой высоте (5 м над поверхностью волн).

Выполнение блока защиты верхней полусферы с несущей частотой зондирующих импульсов и периодом их следования, соответствующих несущей частоте и периоду следования зондирующих импульсов головки самонаведения противокорабельной ракеты, является новым решением. Оно обеспечивает невозможность селекции ракет в варианте ядерного оснащения по излучению блока защиты верхней полусферы в смешанном залпе противокорабельных ракет.

Введение в боеприпас противокорабельной ракеты блока отстреливаемых дипольных отражателей, выполненного в виде системы пироэнергодатчиков, рабочие поверхности которых направлены в переднюю верхнюю полусферу, является новым решением. Оно обеспечивает создание радиоотражающей области, увеличивающей «радиоотражательную длину» противокорабельной ракеты и вызывающую тем самым преждевременное срабатывание радиовзрывателя противоракеты. Кроме того, пироэнергодатчики, обладающие по сравнению с другими механизмами наибольшим отношением мощности к массе, обеспечивают при их размещении в боеприпасе минимальное увеличение внутренних габарита и массы последнего.

Выполнение корпуса боеприпаса с выемкой, и размещение блока отстреливаемых дипольных отражателей в выемке, является новым решением. Оно обеспечивает взрывобезопасность боеприпаса, поскольку пироэнергодатчики размещено вне корпуса боеприпаса. Кроме того, в пониженных степенях готовности боеприпаса блок отстреливаемых дипольных отражателей может храниться отдельно от боеприпаса, а его замена при истечении гарантийного срока годности может осуществляться без расстыковки корпуса боеприпаса.

Введение в противокорабельную ракету блока И с его связью с блоком внутреннего контроля ракеты является новым решением. Оно обеспечивает исключение ложного срабатывания блока отстреливаемых радиолокационных отражателей при запредельных режимах полета ракеты, когда вследствие большого крена ракеты диаграмма направленности блока может «касаться» подстилающей поверхности.

Введение в противокорабельную ракету блока ИЛИ с его связью с блоком инерциальной системы наведения является новым решением. Оно обеспечивает возможность функционирования блока отстреливаемых радиолокационных отражателей в варианте стрельбы по береговым объектам, когда для координатора цели нельзя выбрать радиоконтрастную цель.

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

Противокорабельная ракета содержит:

блок 1 - корпус противокорабельной ракеты,

блок 2 - система управления,

блок 3 - блок внутреннего контроля ракеты,

блок 4 - блок инерциальной системы наведения,

блок 5 - координатор цели,

блок 6 - вычислитель дальности,

блок 7 - пороговое устройство,

блок 8 - боевая часть,

блок 9 - предохранительно-исполнительный механизм.

Блоки 1-9 характеризуют прототип. Дополнительно к блокам 1-9 в противокорабельную ракету введены новые блоки.

Блок 10 - блок защиты верхней полусферы. Аналогичные устройства широко применяются в военной авиации для защиты задней полусферы самолета. Они информируют летчика об угрозе атаки на самолет с задних направлений. Блок 10 может быть выполнен аналогичным радиовзрывателю противоракеты, отличающимся только большей дальностью действия, так как для него не накладываются требования по согласованию его дальности действия с зоной разлета поражающих элементов и обнаружение приближающейся противоракеты происходит на фоне чистого неба, а не на фоне подстилающей поверхности, как это имеет место при перехвате противоракетой низколетящей цели.

Блок 11 - блок отстреливаемых дипольных отражателей. Способы создания облака дипольных отражателей известны [см. Боевая авиационная техника: Радиоэлектронное оборудование / В.А.Болдин, Г.И.Горгонов, В.Д.Коновалов и др.; Под ред. В.М.Сидорина. - М.: Воениздат, 1990, стр.258-261]. В предлагаемом техническом решении блок отстреливаемых дипольных отражателей выполнен в виде системы пироэнергодатчиков, рабочие поверхности которых направлены в переднюю верхнюю полусферу. Пироэнергодатчики широко применяются в ракетной и космической технике [см. Брауэр: Пиротехнические устройства для космических аппаратов / Вопросы ракетной техники №10 (178), изд. «Мир», М., 1969, стр.56].

Блок 12 - выемка в корпусе боевой части 8.

Блок 13 - блок ИЛИ с двумя входами.

Блок 14 - блок И с двумя входами.

Предлагаемая противокорабельная ракета функционирует следующим образом. В полете ракеты 1 к цели блок инерциальной системы наведения 4 системы управления ракеты 2 осуществляет управление по курсу и направлению. При этом блок внутреннего контроля 3 ракеты по встроенной программе опрашивает агрегаты ракеты на предмет их исправности. На установленной дальности до цели, определяемой по счислению, включается координатор цели 5, который определяет угловое положение цели относительно оси ракеты и выдает сигнал рассогласования в систему управления 2 для осуществления наведения на цель. Кроме того, на основе измерения времени распространения излучения от координатора цели 5 и обратно на выходе координатора цели формируется сигнал, содержащий информацию о дальности до цели. Это сигнал поступает на вход вычислителя дальности 6, на выходе которого формируется сигнал, амплитуда которого пропорциональна дальности до цели. С выхода вычислителя дальности 6 сигнал поступает на вход предохранительно-исполнительного механизма 9 боевой части 8 ракеты. Если дальность до цели становится отрицательной, что соответствует случаю пролета ракеты мимо цели без контакта с нею, то предохранительно-исполнительный механизм 9 формирует команду на подрыв боевой части 8. С выхода вычислителя дальности 6 сигнал поступает на вход порогового устройства 7, на выходе которого в прототипе формируется сигнал на отделение отделяемого боевого блока.

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

Если дальность до цели становится меньше установленной в пороговом устройстве 7 величины, на выходе последнего формируется сигнал, который поступает на первый вход блока ИЛИ 13. С выхода блока ИЛИ 13 этот сигнал поступает на первый вход блока И 14. Если на выходе блока внутреннего контроля 3 ракеты сигнал присутствует, что соответствует случаю исправности агрегатов ракеты, то на втором входе блока И 14 сигнал присутствует и поэтому сигнал с выхода блока И 14 поступает на вход блока защиты верхней полусферы 10. При появлении противоракеты в зоне действия блока защиты верхней полусферы 10 на выходе последнего формируется сигнал, который поступает на вход блока отстреливаемых дипольных отражателей 11. Блок 11 срабатывает, формируя в у носовой части противокорабельной ракеты радиоотражающую область, увеличивающую «радиоотражательную длину» противокорабельной ракеты и вызывающую тем самым преждевременное срабатывание радиовзрывателя противоракеты.

Если противокорабельная ракета применяется в варианте стрельбы по не радиоконтрастному береговому объекту, то на установленной дальности до цели, определяемой по счислению, на выходе блока инерциальной системы наведения 4 формируется сигнал, который поступает на вход блока защиты верхней полусферы 10 через второй вход блока ИЛИ 13 и первый вход блока И 14.

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 - увеличению эффективности преодоления противокорабельными ракетами зон противовоздушной обороны и рациональному использованию высвободившихся части внутреннего объема и массы ракеты в варианте ядерного оснащения.

Изобретение относится к боеприпасам и направлено на повышение эффективности преодоления противокорабельными ракетами зон противовоздушной обороны. Противокорабельная ракета содержит систему управления с блоком инерциальной системы наведения, блоком внутреннего контроля ракеты и координатором цели, вычислитель дальности, пороговое устройство, боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, блок защиты верхней полусферы с диаграммой направленности, обращенной в верхнюю полусферу ракеты, и с несущей частотой зондирующих импульсов и периодом их следования, соответствующих несущей частоте и периоду следования зондирующих импульсов головки самонаведения противокорабельной ракеты, блок отстреливаемых дипольных отражателей, блок ИЛИ и блок И. Блок отстреливаемых дипольных отражателей выполнен в виде системы пироэнергодатчиков, рабочие поверхности которых направлены в переднюю верхнюю полусферу. Вход блока отстреливаемых дипольных отражателей соединен с выходом вычислителя дальности через пороговое устройство, блок ИЛИ, блок И и блок защиты верхней полусферы. Второй вход блока ИЛИ соединен с выходом инерциальной системы наведения, второй вход блока И соединен с выходом блока внутреннего контроля ракеты. В пиротехнический состав пироэнергодатчиков введены дипольные отражатели, покрытие которых выполнено из тугоплавких металлов. Блок защиты верхней полусферы размещен в боевой части. Блок отстреливаемых дипольных отражателей размещен в выемке, выполненной в корпусе боеприпаса. Достигается повышение эффективности преодоления противокорабельными ракетами зон противовоздушной обороны и рациональное использование высвободившихся части внутреннего объема и массы ракеты в варианте ядерного оснащения. 1 ил.

Противокорабельная ракета, содержащая систему управления с блоком инерциальной системы наведения, блоком внутреннего контроля ракеты и координатором цели, вычислитель дальности, пороговое устройство и боевую часть с предохранительно-исполнительным механизмом, вход которого соединен с выходом координатора цели через вычислитель дальности, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены блок защиты верхней полусферы с диаграммой направленности, обращенной в верхнюю полусферу ракеты, и с несущей частотой зондирующих импульсов и периодом их следования, соответствующих несущей частоте и периоду следования зондирующих импульсов головки самонаведения противокорабельной ракеты, блок отстреливаемых дипольных отражателей, выполненный в виде системы пироэнергодатчиков, рабочие поверхности которых направлены в переднюю верхнюю полусферу, блок ИЛИ и блок И с двумя входами каждый, при этом вход блока отстреливаемых дипольных отражателей соединен с выходом вычислителя дальности через пороговое устройство, блок ИЛИ, блок И и блок защиты верхней полусферы, второй вход блока ИЛИ соединен с выходом инерциальной системы наведения, второй вход блока И соединен с выходом блока внутреннего контроля ракеты, причем в пиротехнический состав пироэнергодатчиков введены дипольные отражатели, покрытие которых выполнено из тугоплавких металлов, блок защиты верхней полусферы размещен в боевой части, причем блок отстреливаемых дипольных отражателей размещен в выемке, выполненной в корпусе боеприпаса.