СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВООРУЖЕНИЕМ ЗЕНИТНОГО РАКЕТНО-ПУШЕЧНОГО КОМПЛЕКСА Российский патент 2014 года по МПК F41G7/20 F41G3/00 

Изобретение относится к области военной техники, в частности к зенитным комплексам ближнего рубежа, которые должны обеспечивать надежную противовоздушную оборону мотострелковых и танковых частей и подразделений сухопутных войск, особенно наступающих танков и других объектов бронетехники, а также стационарных объектов от ударов средств воздушного нападения.

В настоящее время актуальной задачей является оснащение этих комплексов современным высокоточным ракетно-пушечным оружием ближнего рубежа, которое должно обеспечивать эффективную стрельбу по малоразмерным воздушным целям на дальности прямой видимости (10-15 км), при наличии организованных оптических и радиопомех, а также обеспечивать низкую стоимость выполнения боевой задачи при малом времени реакции.

Создание многоцелевых ракетно-пушечных комплексов ближнего рубежа ведется в нашей стране и за рубежом. Из информационных источников известно, что комплекс "Мираж" (Россия) оснащается ракетным комплексом "Штурм" [1]. Способ управления вооружением этого комплекса является аналогом заявленному. Комплекс содержит оптический прицел, оптический пеленгатор излучателя ракеты, радиокомандную аппаратуру передачи команд управления и управляемые ракеты с блоком управления. Способ управления заключается в наведении прицельной марки на цель вручную, а управление ракетой - автоматически с помощью командной системы управления и передачи команд по радиолинии связи.

Основными недостатками аналога являются: его недостаточная эффективность при массированном применении воздушных средств нападения из-за низкой боевой производительности, низкая вероятность попадания в малоразмерную цель из-за низкой помехозащищенности от организованных оптических и радиопомех.

Известен способ управления вооружением ракетно-пушечного комплекса (РПК) "Кобра" [2], обеспечивающий стрельбу ракетами или артиллерийскими снарядами по воздушным и наземным целям как на месте, так и в движении. Способ управления вооружением этого комплекса также является аналогом заявляемому.

Управление вооружением этого комплекса, установленного во вращающейся относительно вертикальной оси башне его корпуса, включает обнаружение и опознавание цели, принятие решения на стрельбу и вычисление координат упрежденной точки для стрельбы ракетным или пушечным вооружением, наведение вооружения для стрельбы в упрежденную точку с постоянным отслеживанием изменяющихся координат этой точки во времени по мере продолжающегося движения воздушной цели, стрельбу ракетой или снарядом, оценку результатов стрельбы и принятие решения на ее продолжение. Несмотря на реализацию возможности стрельбы как ракетами, так и артиллерийскими снарядами, недостатками этого аналога, как и в предыдущем случае, являются: его недостаточная эффективность при массированном применении воздушных средств нападения, особенно при стрельбе управляемой ракетой, невозможность одновременной стрельбы и ракетой, и артиллерийским снарядом, низкая помехозащищенность от организованных оптических и радиопомех, а также от пыледымовых помех при собственной стрельбе.

Известен способ управления вооружением зенитного ракетно-пушечного комплекса (ЗРПК) "Тунгуска" [3, 4], обеспечивающий работу комплекса автономно и в составе подразделения; стрельбу с места и в движении; поражение целей в дальней зоне ракетами и в ближней пушками; обстрел низколетящих и внезапно появляющихся целей; обстрел как воздушных, так и наземных целей; работу в простых и сложных условиях.

В комплексе «Тунгуска» в одной боевой машине совмещены ракетное и пушечное вооружения, радиолокационные и оптические средства обнаружения, сопровождения и управления огнем с использованием общих для обеспечения пушечной стрельбы и наведения зенитной управляемой ракеты (ЗУР) средств: радиолокационной системы (РЛС) обнаружения, РЛС сопровождения, оптического прицельного оборудования, цифровой вычислительной системы (ЦВС) и приводов наведения вооружения. После обнаружения координаты цели в виде целеуказания передаются на средства сопровождения и обеспечивается захват и сопровождение цели станцией сопровождения цели (ССЦ) или оптическим прицелом. При стрельбе ЗУР применяется сопровождение цели по угловым координатам с помощью оптического прицела путем удержания оператором прицельной марки на цели. Считается /4/, что использование оптической системы наведения ЗУР обеспечивает более высокую точность определения координат воздушной цели, независимо от высоты ее полета, а также и наземной цели; пассивный режим работы и высокую помехоустойчивость; высокую надежность комплекса при совместном использовании с радиолокационным каналом; универсальность боевого применения, т.е. поражение не только воздушных целей, как основной задачи, но и наземной техники и живой силы, что особенно важно для противодействия разведывательно-диверсионным группам.

После пуска ЗУР попадает в поле зрения оптического ИК-пеленгатора и по световому сигналу от трассера в ИК-пеленгаторе вырабатываются угловые координаты ракеты относительно линии прицеливания. По этим координатам ЦВС вырабатывает команды управления ЗУР, которые поступают в шифратор, где кодируются в импульсные посылки и через передатчик ССЦ передаются на ракету.

Введение радиолокационных средств значительно повысило вероятность обнаружения цели и надежность ее сопровождения. Однако сопровождение цели при стрельбе ЗУР с помощью оптического прицела путем удержания оператором прицельной марки на цели не полностью устраняет недостатки комплекса: низкую вероятность попадания в малоразмерную цель из-за низкой точности сопровождения цели ручной системой наведения прицельной марки в условиях действия пыледымовых и световых помех; низкую помехозащищенность от организованных радиопомех (из-за наличия радиоканала с низкой степенью помехоустойчивости), наличия оптического пеленгатора, обращенного в сторону противника и подверженного воздействию световых помех. Кроме того, такой комплекс не позволяет осуществить пуск одновременно двух ракет (ракеты и снаряда) по двум целям, имеет недостаточную боевую производительность и становится недостаточно эффективным в условиях современной тактики массированного применения средств воздушного нападения и необходимости отражения налетов высокой плотности. В такой ситуации недостаточная эффективность комплекса может быть компенсирована, как правило, только за счет увеличения количества комплексов, что не всегда возможно, но всегда дороже.

Известен также являющийся наиболее близким к заявляемому, то есть его прототипом, способ управления вооружением зенитного ракетно-пушечного комплекса /3/, установленного во вращающейся относительно вертикальной оси башне его корпуса, включающий обнаружение и опознавание цели, принятие решения на стрельбу и вычисление координат упрежденной точки для стрельбы ракетным и пушечным вооружением, наведение ракетного вооружения и стрельбу ракетой или ракетами, оценку результатов стрельбы и принятие решения на продолжение стрельбы, наведение пушечного вооружения для стрельбы в упрежденную точку с постоянным отслеживанием изменяющихся координат этой точки во времени по мере продолжающегося движения воздушной цели, стрельбу пушечным вооружением и оценку результатов стрельбы, обеспечение возможности одновременного независимого наведения ракетного и пушечного вооружения для стрельбы в упрежденную точку, путем установки ракетного вооружения на дополнительной поворотной платформе, размещенной на башне, с возможностью вращения относительно вертикальной оси.

Этот комплекс позволяет осуществить пуск одновременно двух ракет (или ракеты и снаряда) по двум целям, повысить боевую производительность и становится более эффективным в условиях массированного применения средств воздушного нападения. Однако другие недостатки связаны с низкой помехозащищенностью от организованных оптических и радиопомех из-за наличия радиоканала с низкой степенью помехоустойчивости, наличия оптического пеленгатора, обращенного в сторону противника и подверженного воздействию световых помех, особенно организованных противником с целью ослепления человека-оператора.

Задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных недостатков и повышение эффективности способа управления вооружением зенитного ракетно-пушечного комплекса.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе управления вооружением зенитного ракетно-пушечного комплекса /3/, установленного во вращающейся относительно вертикальной оси башне его корпуса, включающем обнаружение и опознавание цели, принятие решения на стрельбу и вычисление координат упрежденной точки для стрельбы ракетным и пушечным вооружением, наведение ракетного вооружения и стрельбу ракетой или ракетами, оценку результатов стрельбы и принятие решения на продолжение стрельбы, наведение пушечного вооружения для стрельбы в упрежденную точку с постоянным отслеживанием изменяющихся координат этой точки во времени по мере продолжающегося движения воздушной цели, стрельбу пушечным вооружением и оценку результатов стрельбы, обеспечение возможности одновременного независимого наведения ракетного и пушечного вооружения для стрельбы в упрежденную точку, путем установки ракетного вооружения на дополнительной поворотной платформе, размещенной на башне, с возможностью вращения относительно вертикальной оси, дополнительно, при стрельбе ракетой с помощью оптического прицела совмещают прицельную марку с целью, измеряют скорость воздушного потока, определяют угловые поправки на отклонение и ракетного, и пушечного вооружения от линии прицеливания с учетом условий стрельбы и баллистических характеристик выстреливаемых ракет и снарядов, наличия в поле зрения прицела пыледымовых помех и их характеристик, вводят эти поправки в приводы наведения соответствующего вооружения, во время полета управляемой ракеты после ее захвата системой наведения на ряде участков траектории производят ее отклонения от линии прицеливания путем корректировки команд управления вводом дополнительных постоянного сигнала, отклоняющего управляемую ракету от линии прицеливания на постоянную величину, и псевдослучайных сигналов генератора случайных чисел, при этом ограничивают максимальный уровень скорректированных команд управления ракетой рамками ее допустимых поперечных ускорений, величину отклонения от линии прицеливания ограничивают размерами поля управления в картинной плоскости, перпендикулярной линии прицеливания, а при приближении ракеты к цели на удаление, равное Д_р=Д_ц-V_p(t_o+t_д), где Д_р - удаление управляемой ракеты от цели, Д_ц - дальность до цели в момент производства выстрела, V_p - текущая скорость управляемой ракеты, t_o - время отработки управляемой ракетой команды управления, t_д - дополнительное время, учитывающее особенности управления, условий стрельбы, характеристик управляемой ракеты и ее системы наведения в определенном комплексе, корректировку команд управления ракетой прекращают.

Реализация заявляемого способа управления зенитным ракетно-пушечным вооружением позволяет повысить эффективность стрельбы по целям, входящим в зону поражения комплекса, оснащенного комбинированным ракетно-пушечным вооружением. Его реализация происходит следующим образом.

Обнаруживают и опознают цель. Это происходит как в пассивном режиме (радиомолчания), так и в активном. При стрельбе по одиночным целям реализация способа может происходить как и в прототипе.

Принимают решение на открытие огня и осуществляют выбор оружия. При стрельбе управляемой ракетой с использованием оптического прицела совмещают прицельную марку с целью, измеряют скорость воздушного потока, определяют угловые поправки на отклонение и ракетного, и пушечного вооружения от линии прицеливания с учетом условий стрельбы и баллистических характеристик выстреливаемых ракет и снарядов. Практика показывает, что при стрельбе, особенно в пустынной, горно-пустынной и прибрежной местностях точность стрельбы всеми типами снарядов, в том числе и управляемыми ракетами, может существенно изменяться (более 1-2 т.д.) из-за мощных воздушных потоков /4, 5/. Определяют наличие в поле зрения прицела пыледымовых и световых помех. Оценивают их характеристики (размеры, удаление от линии прицеливания, плотность, яркость, скорость перемещения и др.). Определяют и вводят (автоматически или вручную) поправки на них в приводы наведения соответствующего вооружения, то есть производят вычисление и ввод координат упрежденной точки для стрельбы ракетным и пушечным вооружением.

После выстрела и захвата системой наведения управляемой ракеты на ряде участков ее полета производят отклонение ракеты от линии прицеливания путем корректировки команд ее управления. Участки для отклонения ракеты на траектории могут определяться предварительно и затем автоматически по программе вводиться при наведении ракеты на цель. Участок может быть и единственным: от захвата управляемой ракеты до ее подлета к цели. Это зависит от наличия помех в поле зрения и необходимости обеспечения скрытности стрельбы. Опытные наводчики могут корректировать команды управления вручную непосредственно в процессе наведения ракеты после ее захвата. Отклонение ракеты от линии прицеливания с одной стороны облегчает наводчику совмещение линии прицеливания (прицельной марки) с целью, а с другой - повышает скрытность комплекса ракетно-пушечного вооружения, затрудняет возможность обнаружения его местоположения. Для этого направление действия постоянного сигнала может быть различным и, как правило, выбирается наводчиком, исходя из тактико-технических соображений и помеховой обстановки в поле зрения. Действие псевдослучайных сигналов, суммируемых с постоянным сигналом, еще более повышает скрытность стрельбы и затрудняет поражение управляемой ракеты, в том числе и со стороны цели.

Для повышения надежности управления ограничивают максимальный уровень скорректированных команд управления ракетой рамками ее допустимых поперечных ускорений, величину отклонения от линии прицеливания ограничивают размерами поля управления в картинной плоскости, перпендикулярной линии прицеливания, а при приближении ракеты к цели на удаление, равное Д_р=Д_ц-V_p(t_o+t_д), где Д_р - удаление управляемой ракеты от цели, Д_ц - дальность до цели в момент производства выстрела, V_p - текущая скорость управляемой ракеты, t_o - время отработки управляемой ракетой команды управления, t_д - дополнительное время, учитывающее особенности управления, условий стрельбы, характеристик управляемой ракеты и ее системы наведения в определенном (конкретном) комплексе, корректировку команд управления прекращают.

Значение параметров, входящих в выражение для определения удаления ракеты в момент прекращения корректировки команд управления, известны: дальность до цели определяется в момент выстрела радиолокатором или прицелом, текущая скорость управляемой ракеты в зависимости от времени ее полета и партии изготовления определяется экспериментально в процессе заводских и полигонных испытаний, время отработки и дополнительное время также определяются экспериментально на тех же испытаниях и в лабораторных условиях.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает - предлагаемый способ, благодаря установке ракетного вооружения на дополнительную поворотную платформу, размещенную на башне и автономно вращающуюся вокруг вертикальной оси, которая может не совпадать с вертикальной осью основной башни, обеспечивает одновременное наведение ракетного и пушечного вооружения для стрельбы по воздушной цели в горизонтальной и вертикальной плоскостях, независимый ввод поправок в приводы наведения ракетного и пушечного вооружения с учетом условий стрельбы и баллистических характеристик выстреливаемых снарядов и ракет, наличия в поле зрения прицела пыледымовых помех и их характеристик, а также корректировку команд управления управляемой ракетой после ее захвата системой наведения.

Таким образом, заявляемый способ позволяет не только, как в прототипе, получить независимое наведение ракетного и пушечного вооружения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, но и существенно повысить эффективность управления путем независимого ввода дополнительных поправок в каждый из приводов наведения, а также коррекцией команд управления при наведении управляемых ракет. Заявляемый способ позволяет повысить вероятность поражения цели управляемой ракетой и снизить вероятность поражения самой ракеты.

Источники информации (открытые)

1. Журнал "Военный парад", сентябрь-октябрь, 1996 г.

2. «Танк Т-80Б. ТО и ИЭ». Кн.1, М., Воениздат, 1984, с.46-95.

3. RU 2191974 С1, Способ управления вооружением зенитного комплекса с комбинированным ракетно-пушечным вооружением и устройство для его осуществления.

4. А.Г.Шипунов, П.С.Комонов, В.И.Образумов. Системы ПВО ближнего действия разработки КБП. Сборник «Горизонты КБП». КБП г.Тула, ООО «ЛАТУК». 1997. С.41-45.

5. Л.С.Савкин, Б.Д.Лебедев. Метеорология и стрельба артиллерии. М., Воениздат, 1974. С.10-14.

Изобретение относится к области управления вооружением зенитных ракетно-пушечных комплексов. В способе управления вооружением зенитного ракетно-пушечного комплекса осуществляют обнаружение и опознавание цели, принятие решения на стрельбу и вычисление координат упрежденной точки для стрельбы ракетным и пушечным вооружением, наведение вооружения и стрельбу ракетой и/или снарядами, оценку результатов стрельбы и принятие решения на продолжение стрельбы. При стрельбе ракетой с помощью оптического прицела совмещают прицельную марку с целью, измеряют скорость воздушного потока, определяют угловые поправки на отклонение и ракетного, и пушечного вооружения от линии прицеливания с учетом условий стрельбы и баллистических характеристик выстреливаемых ракет и снарядов, наличия в поле зрения прицела пыледымовых помех и их характеристик, вводят эти поправки в приводы наведения соответствующего вооружения, во время полета управляемой ракеты после ее захвата системой наведения на ряде участков траектории производят ее отклонение от линии прицеливания путем корректировки команд управления вводом дополнительных постоянного сигнала и псевдослучайных сигналов генератора случайных чисел, при этом ограничивают максимальный уровень скорректированных команд управления и величину отклонения ракеты от линии прицеливания в картинной плоскости, перпендикулярной линии прицеливания, а при приближении ракеты к цели на заданное удаление корректировку команд управления ракетой прекращают. Технический результат заключается в повышении вероятности поражения цели, и в понижении вероятности поражения самой управляемой ракеты.

Способ управления вооружением зенитного ракетно-пушечного комплекса, установленного во вращающейся относительно вертикальной оси башне его корпуса, включающий обнаружение и опознавание цели, принятие решения на стрельбу и вычисление координат упрежденной точки для стрельбы ракетным и пушечным вооружением, наведение ракетного вооружения и стрельбу ракетой или ракетами, оценку результатов стрельбы и принятие решения на продолжение стрельбы, наведение пушечного вооружения для стрельбы в упрежденную точку с постоянным отслеживанием изменяющихся координат этой точки во времени по мере продолжающегося движения воздушной цели, стрельбу пушечным вооружением и оценку результатов стрельбы, обеспечение возможности одновременного независимого наведения ракетного и пушечного вооружения для стрельбы в упрежденную точку, путем установки ракетного вооружения на дополнительной поворотной платформе, размещенной на башне, с возможностью вращения относительно вертикальной оси, отличающийся тем, что при стрельбе ракетой с помощью оптического прицела совмещают прицельную марку с целью, измеряют скорость воздушного потока, определяют угловые поправки на отклонение и ракетного, и пушечного вооружения от линии прицеливания с учетом условий стрельбы и баллистических характеристик выстреливаемых ракет и снарядов, наличия в поле зрения прицела пыледымовых помех и их характеристик, вводят эти поправки в приводы наведения соответствующего вооружения, во время полета управляемой ракеты после ее захвата системой наведения на ряде участков траектории производят ее отклонения от линии прицеливания путем корректировки команд управления вводом дополнительных постоянного сигнала, отклоняющего управляемую ракету от линии прицеливания на постоянную величину, и псевдослучайных сигналов генератора случайных чисел, при этом ограничивают максимальный уровень скорректированных команд управления ракетой рамками ее допустимых поперечных ускорений, величину отклонения от линии прицеливания ограничивают размерами поля управления в картинной плоскости, перпендикулярной линии прицеливания, а при приближении ракеты к цели на удаление, равное Д_р=Д_ц-V_p(t_o+t_д), где Д_р - удаление управляемой ракеты от цели, Д_ц - дальность до цели в момент производства выстрела, V_p - текущая скорость управляемой ракеты, t_o - время отработки управляемой ракетой команды управления, t_д - дополнительное время, учитывающее особенности управления, условий стрельбы, характеристик управляемой ракеты и ее системы наведения в определенном комплексе, корректировку команд управления ракетой прекращают.