БЕСПИЛОТНЫЙ УДАРНЫЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2015 года по МПК F41H13/00 

Изобретение относится к специальным авиационным средствам поражения объектов и живой силы противника в режиме «камикадзе» на основе миниатюрного управляемого беспилотного летательного аппарата.

Известен беспилотный ударный комплекс Switchblade (Switchblade Datasheet / Представлены внешний вид и основные технические характеристики ударного комплекса Switchblade (англ. яз.) / Официальный сайт компании AeroVironment Inc / [Электронный ресурс], - Режим доступа: http://www.avinc.com/downloads/Switchblade Datasheet 032712.pdf // (дата обращения: 11.02.2014 г.)).

Также известен миниатюрный беспилотный ударный летательный аппарат-камикадзе T-RAM (А.В. Карпенко, Миниатюрный беспилотный летательный аппарат TEXTRON T-RAM MAVERICK (США) MINIATURE UNMANNED AERIAL VEHICLE TEXTRON T-RAM MAVERICK (USA) / Военно-технический сборник «Бастион» / [Электронный ресурс], - Режим доступа: http://bastion-karpenko.ru/maverick/ - Загл. с экрана, (дата обращения: 11.02.2014 г.)) (прототип).

Известный аппарат T-RAM представляет собой комбинацию миниатюрного беспилотного летательного аппарата (БЛА) с установленной на него боевой частью 40-мм гранаты противопехотного гранатомета. БЛА управляется в полете с наземной портативной станции, он способен с помощью бортовой видеокамеры передавать видео высокого качества, кроме этого он оснащен приемником GPS. Такой аппарат должен барражировать в воздухе и при обнаружении цели с помощью размещенной на нем видеокамеры производится наведение БЛА на цель с использованием станции управления. Как только цель окажется в зоне поражения боевой части, последнюю подрывают, обеспечивая поражение живой силы и автотранспорта противника.

Модифицированная боевая часть 40-мм гранаты противопехотного гранатомета, установленная на аппарат T-RAM, представляет собой цилиндрический осколочный боеприпас кругового действия. Известно, что эффективность осколочного действия такого боеприпаса как по рассредоточенной живой силе, так и по движущемуся автотранспорту в значительной мере зависит от его ориентации в момент подрыва и максимальна при его вертикальном положении. Также известно, что вывод БЛА в вертикальное пикирование и, одновременно с этим, обеспечение ориентирования его в направлении движущейся цели, а также срабатывания боеприпаса в непосредственной близости от цели с помощью станции управления - задача для оператора крайне сложная, а порой практически невыполнимая, поскольку для полного согласования зоны поражения осколочной боевой части и всей поверхности движущейся цели требуемая сложность выполнения траектория полета БЛА настолько возрастает, что выходит в некоторых случаях за пределы возможности оператора станции управления, что отрицательно влияет на эффективность осколочного действия боевой части ударного комплекса по цели.

Целью данного изобретения является повышение эффективности осколочного действия боевой части ударного комплекса за счет обеспечения более полного согласования зоны поражения его боевой части с площадью поражаемой цели, а также существенного упрощения требуемой траектории полета БЛА при наведении его непосредственно на цель.

Для достижения поставленной цели предлагается новая конструкция беспилотного ударного комплекса, содержащая беспилотный летательный аппарат с наземной станцией его управления, имеющий спутниковую навигационную систему, видеокамеру, осколочный боеприпас направленного действия и блок управления этим осколочным боеприпасом, ориентированным своим осколочным блоком в направлении полета БЛА.

В свою очередь, осколочный блок выполнен в виде двух раскрывающихся панелей, каждая из которых содержит корпус, осколочную рубашку, взрывчатое вещество и электродетонатор, причем панели осколочного блока в транспортном положении прилегают осколочными рубашками друг к другу, а их корпуса являются формообразующими частями фюзеляжа БЛА. При этом одна из сторон каждой панели соединена с корпусом БЛА шарнирным соединением, а соответствующие им противоположные стороны соединены механически друг с другом жесткой связью, выполненной в виде разрывного пироэлемента с пиротолкателем, имеющим электрическую связь с блоком управления осколочным боеприпасом.

С целью повышения надежности раскрытия панелей осколочного блока обе панели осколочного блока имеют дополнительную кинематическую связь в виде жесткой тяги и двухкулисного механизма, обеспечивающую их синхронный разворот в боевое положение в полете за счет воздействии на них набегающего потока воздуха.

Для исключения возможности преждевременного срабатывания осколочного боеприпаса в фюзеляже БЛА установлен замыкатель детонационной цепи, электрически связанный с электродетонаторами обеих панелей осколочного блока, а на торце каждой из двух панелей осколочного блока предусмотрен рычаг, обеспечивающий срабатывание вышеуказанного замыкателя детонационной цепи при переводе осколочного блока в боевое положение.

Кроме этого БЛА содержит дальномер-целеуказатель, определяющий расстояние от БЛА до цели в видимом и инфракрасном диапазонах и электрически связанный с блоком управления осколочным боеприпасом, а сам блок управления осколочным боеприпасом обеспечивает срабатывание осколочного боеприпаса при заданном расстоянии до цели.

На фигурах 1 и 2 показан общий вид беспилотного ударного комплекса в транспортном положении с указанием размещенного оборудования.

На фигуре 3 показан беспилотный ударный комплекс в боевом положении. На фигуре 4 показан осколочный боеприпас в рабочем положении. На фигурах 5 и 6 показан осколочный боеприпас в транспортном положении. На фигуре 7 и 8 приведена схема боевого применения беспилотного ударного комплекса.

В фюзеляже беспилотного ударного комплекса БЛА (1) размещены: осколочный боеприпас направленного действия (2), а также блок управления осколочным боеприпасом (3), видеокамера (4), спутниковая навигационная система (5) и дальномер-целеуказатель (6).

В свою очередь осколочный боеприпас направленного действия (2) содержит первую панель осколочного блока (7) и вторую панель осколочного блока (8), каждая из которых соответственно включает в себя корпус панели осколочного блока (11 и 12), осколочную рубашку направленного действия (13 и 14), взрывчатое вещество (15 и 16) и электродетонатор второй панели (17). Электродетонатор первой панели 7 на рисунках не показан. Обе панели (7 и 8) осколочного боеприпаса (2) связаны с корпусом БЛА (1) шарнирными соединениями (9 и 10). В транспортном положении обе панели (7 и 8) осколочного блока сложены осколочными рубашками (13 и 14) друг к другу, при этом корпуса (11 и 12) формируют обшивку центральной части БЛА (1).

Свободные концы обеих панелей (7 и 8) боевого элемента (2) в транспортном положении соединены друг с другом скобой (18), в которую встроен разрывной пироэлемент (19). Разрывной пироэлемент (19) имеет электрическую связь с блоком управления (3). Обе панели (7 и 8) боевого элемента (2) в транспортном положении соединены между собой дополнительной кинематической связью. Дополнительная кинематическая связь обеспечивается жесткой тягой (20) и двухкулисным механизмом. Одна из частей двухкулисного механизма выполнена в виде изогнутой кулисы (21) и является принадлежностью БЛА (1). Другая часть двухкулисного механизма выполнена в виде прямого паза (22) в корпусе одной из панелей (8) осколочного боеприпаса (2). Жесткая тяга (20) имеет две оси (23) и (24). Ось (23) соединена шарнирно с рычагом (25) первой панели (7) осколочного боеприпаса (2). Ось (24) является ползуном в кулисах (21) и (22).

В фюзеляже БЛА (1) установлен замыкатель (26) детонационной цепи, электрически связанный с электродетонаторами (17) обеих панелей (7 и 8). На заднем торце каждой из двух панелей (7 и 8) осколочного боеприпаса (2) предусмотрен рычаг (25) (второй рычаг и соответствующий ему замыкатель на рисунках не показаны). При развороте панелей (7 и 8) боеприпаса (2) в рабочее положение рычаги (25) обеспечивают срабатывание замыкателей (26).

Установленный в носовой части дальномер-целеуказатель (6) имеет электрическую связь с блоком управления (3).

Программная часть блока управления (3) предусматривает выдачу команды на срабатывание разрывного пироэлемента (19) с последующим переводом панелей (7 и 8) осколочного блока в боевое положение в зависимости от выполняемой боевой задачи и выдаваемого дальномером-целеуказателем (6) расстояния до цели. Также программная часть блока управления (3) предусматривает опережение выдачи команды на срабатывание разрывного пироэлемента (19) в зависимости от времени перевода панелей (7 и 8) осколочного блока из транспортного в боевое положение и скорости беспилотного ударного комплекса при его боевом применении.

Применение боевого ударного комплекса происходит следующим образом.

После запуска оператор станции управления (на рисунках не показана) выводит комплекс в зону боевого применения для барражирования и поиска цели или к цели при известных ее координатах. При обнаружении цели в блок управления (3) через спутниковую навигационную систему (5) вводятся ее характеристики -стационарная или мобильная, живая сила или техника. По заложенной в нем программе в зависимости от характеристик цели блок управления (3) определяет оптимальное расстояние до цели для эффективного действия боеприпаса (2). Расстояние до цели блок управления (3) отслеживает по показаниям дальномера-целеуказателя (6) по линии электрической связи (23).

В связи с тем что перевод обеих панелей (7 и 8) осколочного блока из транспортного положения в боевое осуществляется, в основном, за счет давления набегающего потока воздуха, поэтому для осуществления этого перевода требуется определенное время, зависящее от скорости БЛА (1) при его боевом применении. Для эффективного срабатывания осколочного боеприпаса (2) на требуемом расстоянии до цели блок управления (3) по заложенной в нем программе формирует команду с некоторым опережением срабатывания осколочного боеприпаса (2) в зависимости от параметров цели, полученных от дальномера-целеуказателя (6) и системы спутниковой навигации (5).

Команда от блока управления (3) на срабатывание осколочного боеприпаса (2) поступает вначале на разрывной пироэлемент (19), срабатывание которого разрушает жесткую связь скобы (18) и сообщает начальный импульс на разворот обеих панелей (7 и 8) осколочного боеприпаса (2), В дальнейшем под воздействием давления набегающего воздушного потока происходит разворот панелей (7 и 8) вокруг шарнирных соединений (9 и 10). Вместе с вышеуказанным разворотом панелей (7 и 8) происходит перемещение расположенного на оси (24) ползуна по кулисе (21) и кулисе (22) обеспечивающее синхронный разворот обеих панелей (7 и 8) осколочного боеприпаса (2) до боевого положения.

При достижении панелями (7 и 8) боевого положения происходит срабатывание замыкателей (26) детонационной цепи за счет воздействия на них рычагов (25). Сработав, замыкатели (26) обеспечивают подачу электрического импульса на электродетонаторы (17) обеих панелей осколочного боеприпаса (2), в результате производится их подрыв и действие осколочного потока по цели.

При срабатывании осколочного боеприпаса (2) образуется осколочный поток в виде эллипса в поперечном сечении см. фиг.8. Следует отметить, что оператор также имеет возможность дальнейшего повышения эффективности БЛА (1) путем его разворота в зависимости от тактической ситуации и типа цели.

СПЕЦИФИКАЦИЯ:

1 - Беспилотный ударный комплекс БЛА,

2 - Осколочный боеприпас направленного действия,

3 - Блок управления осколочным боеприпасом,

4 - Видеокамера,

5 - Спутниковая навигационная система,

6 - Дальномер-целеуказатель,

7 - Первая панель осколочного блока,

8 - Вторая панель осколочного блока,

9 - Шарнирное соединение первой панели осколочного блока,

10 - Шарнирное соединение второй панели осколочного блока,

11 - Корпус первой панели осколочного блока,

12 - Корпус второй панели осколочного блока,

13 - Осколочная рубашка первой панели,

14 - Осколочная рубашка второй панели,

15 - Взрывчатое вещество первой панели,

16 - Взрывчатое вещество второй панели,

17 - Электродетонатор второй панели,

18 - Скоба,

19 - Пироэлемент,

20 - Жесткая тяга дополнительной кинематической связи,

21 - Изогнутая кулиса двухкулисного механизма,

22 - Прямой паз двухкулисного механизма,

23 и 24 - Оси на концах жесткой тяги дополнительной кинематической связи,

25 - Рычаг первой панели осколочного блока,

26 - Замыкатель детонационной цепи.

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в автоматических комплексах поражения противника. Беспилотный ударный комплекс содержит наземную станцию управления беспилотным летательным аппаратом (БПЛА), дальномер-целеуказатель, БПЛА со спутниковой навигационной системой, видеокамерой, осколочным боеприпасом направленного действия с осколочным блоком в виде двух раскрывающихся панелей с осколочной рубашкой, взрывчатым веществом, электродетонатором, разрывным пироэлементом с пиротолкателем, дополнительной кинематической связью в виде жесткой тяги и двухкулисного механизма, рычагом. Панели являются формообразующими частями фюзеляжа БПЛА с замыкателем детонационной цепи. Изобретение позволяет повысить эффективность осколочного действия боевой части. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Беспилотный ударный комплекс, содержащий беспилотный летательный аппарат (БЛА) с наземной станцией его управления, имеющий спутниковую навигационную систему, видеокамеру, осколочный боеприпас направленного действия и блок управления этим осколочным боеприпасом, ориентированным своим осколочным блоком в направлении полета БЛА, в свою очередь, осколочный блок выполнен в виде двух раскрывающихся панелей, каждая из которых содержит корпус, осколочную рубашку, взрывчатое вещество и электродетонатор, причем панели осколочного блока в транспортном положении прилегают осколочными рубашками друг к другу, а их корпуса являются формообразующими частями фюзеляжа БЛА, при этом одна из сторон каждой панели соединена с корпусом БЛА шарнирным соединением, а соответствующие им противоположные стороны соединены механически друг с другом жесткой связью, выполненной в виде разрывного пироэлемента с пиротолкателем, имеющим электрическую связь с блоком управления осколочным боеприпасом.

2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что обе панели осколочного блока имеют дополнительную кинематическую связь в виде жесткой тяги и двухкулисного механизма, обеспечивающую их синхронный разворот в боевое положение в полете за счет воздействия на них набегающего потока воздуха.

3. Комплекс по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что в фюзеляже БЛА установлен замыкатель детонационной цепи, электрически связанный с электродетонаторами обеих панелей осколочного блока, а на торце каждой из двух панелей осколочного блока предусмотрен рычаг, обеспечивающий срабатывание вышеуказанного замыкателя детонационной цепи при переводе осколочного блока в боевое положение.

4. Комплекс по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что в его состав введен дальномер-целеуказатель, определяющий расстояние от БЛА до цели в видимом и инфракрасном диапазонах и электрически связанный с блоком управления осколочным боеприпасом, а сам блок управления осколочным боеприпасом обеспечивает срабатывание осколочного боеприпаса при заданном расстоянии до цели.