Способ дистанционного разминирования Российский патент 2018 года по МПК F42D5/04 G01V3/12 

Область техники

Способ дистанционного разминирования относится к области военно-инженерного дела, разминирования и средств борьбы с терроризмом, предназначен для обеспечения безопасности перемещения на маршрутах движения подразделений специальной военной техники, вооружений и автотранспорта.

Способ дистанционного разминирования применяется для ликвидации подрывом на безопасном расстоянии, а также для дистанционного блокирования инженерных боеприпасов и самодельных радиоуправляемых взрывных устройств (СРВУ), имеющих в своем составе электронные компоненты.

Уровень техники (аналоги)

Известны способ и устройство по описанию к патенту №2497155 (RU) Способ и устройство обнаружения противопехотных взрывных устройств (ВУ) с контактно-проводными датчиками цели [1].

По описанию к патенту №2497155 способ обнаружения противопехотных взрывных устройств с контактно-проводными датчиками цели заключается в том, что возбуждение проводника осуществляется перестраиваемым по частоте электромагнитным полем с коэффициентом перекрытия диапазона частот не менее двух и регистрируемой скоростью изменения амплитуды отраженного сигнала.

Недостатком такого способа является то, что для реализации способа требуется малое и опасное расстояние для обнаружения мины и выборочное обнаружение ВУ только с контактно-проводниковыми датчиками.

Также известен способ разминирования согласно описанию изобретения к патенту №2310811 «Способ обезвреживания замаскированных радиоуправляемых взрывных устройств» [2]. По патенту №2310811 технический результат достигается созданием перемещающегося импульсного электромагнитного излучения в зоне прогнозируемой закладки радиоуправляемых взрывных устройств: вдоль дорог, шоссе, улиц и пристаней, на площадях и стадионах. При наличии радиоуправляемых взрывных устройств (РВУ) в таких зонах приводят в негодность его радиоприемник или уничтожают его.

Недостатком данного способа является процесс обезвреживания РВУ, локализованный только в зоне прогнозированной закладки на обочинах дорог и шоссе, на непосредственно близком и небезопасном расстоянии от источника импульсного электромагнитного излучения, поэтому при уничтожении взрывного устройства может быть поврежден или полностью уничтожен сам источник импульсного электромагнитного излучения. Из описания данного способа следует также технический недостаток, состоящий в том, что источник импульсного электромагнитного излучения генерирует сигналы, имеющие импульсные частотные параметры, которые требуют согласования со скоростью перемещения электромагнитного импульсного излучения (ЭИИ). Кроме того, необходимость согласования скорости перемещения и параметров ЭИИ указывает на низкие энергетические и электромагнитные характеристики излучения, в результате чего снижается техническая надежность разминирования.

Несмотря на указанные недостатки, указанное техническое решение способа по описанию изобретения к патенту №2310811 [2], может быть принято в качестве прототипа, как наиболее близкий аналог.

Технической задачей и техническим результатом изобретения является создание надежного и безопасного способа, обеспечивающего дистанционное обезвреживание и уничтожение радиоуправляемых и других взрывных устройств на удаленном безопасном расстоянии.

Сущность заявляемого способа дистанционного разминирования состоит в генерации импульсных электромагнитных сигналов.

Сигналы передают на излучатели импульсного электромагнитного поля.

Выполняют излучение импульсного электромагнитного поля.

Воздействуют импульсным электромагнитным полем (ЭМП) на ВУ и взрывные устройства с электронными компонентами (ВУЭК).

Выполняют блокировку взрывных устройств с электронными компонентами.

Выполняют ликвидацию ВУЭК подрывом.

При этом выполняют генерацию импульсного сверхвысокочастотного сигнала.

При этом выполняют генерацию сверхширокополосного высокочастотного (СШП-ВЧ) сигнала.

При этом передают СВЧ и СШП-ВЧ сигналы на пространственно ориентированные излучатели СВЧ и СШП-ВЧ электромагнитного поля.

При этом одновременно выполняют излучение ориентированных в пространстве СВЧ и СШП-ВЧ сигналов электромагнитного поля в заданном направлении дистанционного разминирования.

При этом непрерывно перемещают излучатели сигналов направленного СВЧ и СШП-ВЧ ЭМП одновременно.

При этом перемещают направленное СВЧ и одновременно направленное СШП-ВЧ ЭМП излучение по заданному маршруту разминирования.

Описание частных случаев

В процессе разминирования выполняют излучение СШП-ВЧ ЭМП направленным, возможно, с ориентацией в вертикальной плоскости.

В процессе разминирования излучение СШП-ВЧ ЭМП выполняют направленным, возможно, с ориентацией в горизонтальной плоскости.

В процессе разминирования направленное излучение СШП-ВЧ ЭМП с ориентацией в вертикальной плоскости и выполняют предпочтительно одновременно излучение с ориентацией в горизонтальной плоскости.

В процессе разминирования направленное излучение СВЧ электромагнитного поля выполняют предпочтительно одновременно со сканированием пространственно ориентированной оси направленного СВЧ излучения в целевом горизонтальном секторе.

Осуществление способа

На первом этапе выполняют генерацию электромагнитного сигнала сверхвысокой частоты (СВЧ) и сверхширокополосного высокочастотного (СШП-ВЧ) сигнала заданных режимов и параметров.

Энергетические и электрические режимы генерированных импульсных электромагнитных сигналов выбирают в оговариваемых пределах.

Например, для генерации СВЧ сигнала выбирают характеристики предпочтительно в пределах:

- импульсная мощность не менее 1,5 МВт;

- длина волны излучения 23,5…23,7 см; (1,271 ГГц);

- длительность импульса 3,5…4, 5 мкс;

- скважность импульсов от 900 до 1000.

Например, для генерации СШП-ВЧ сигнала на базе генератора (ГИН 3-500) параметры излучения выбирают, возможно, в пределах:

- макс. амплитуда импульсов напряжения (нагрузка 50 Ом) - 3,0 кВ;

- длительность фронта импульсов - 200-300 пс;

- макс. частота повторения импульсов - 1 МГц;

- длительность электромагнитных импульсов по уровню 0,5 амплитуды - 0,2…0,3 нс.

На втором этапе выполняют передачу импульсных электромагнитных сигналов, например, через фидерные тракты, на пространственно ориентированные излучатели СВЧ и СШП-ВЧ электромагнитного поля (ЭМП).

На третьем этапе производят излучение ориентированных в пространстве СВЧ и СШП-ВЧ сигналов электромагнитного поля в направлении дистанционного разминирования.

Например, плотность потока излучения ЭМП выбирают в пределах не менее 0,3 Вт/см² на расстоянии до 100 метров от излучателей СПШ ВЧ, а также напряженность ЭМП (не менее) 30 В/м на расстоянии до 100 метров от излучателей СВЧ ЭМП.

На четвертом этапе производят дистанционное воздействие излучением сигналов СВЧ и СШП-ВЧ электромагнитного поля на взрывные устройства с электронными компонентами (ВУЭК), выводят ВУЭК из взрывоопасного состояния за счет блокировки и/или за счет дистанционного приведения в действие взрывателя ВУЭК (срабатывание и ликвидация дистанционным подрывом) на безопасном расстоянии.

На всех перечисленных этапах выполняют процесс перемещения направленных излучателей сигналов СВЧ и СШП-ВЧ излучения и одновременно процесс перемещения направленного поляризованного СШП-ВЧ и сканирующего СВЧ излучения ЭМП по заданному сектору и маршруту разминирования.

На всех перечисленных этапах предлагаемого способа дистанционного разминирования обеспечивают сохранность и целостность направленных излучателей СВЧ и СШП-ВЧ сигналов за счет дистанционного подрыва ВУ и/или ВУЭК на удаленном безопасном расстоянии, а также за счет защищенного расположения излучателей СВЧ и СШП-ВЧ сигналов.

Таким образом, эффект дистанционного разминирования, подрыв ВУ, блокирование ВУЭК получают за счет совместного направленного излучения сверхширокополосного высокочастотного (СШП-ВЧ) и сверхвысокочастотного (СВЧ) электромагнитного полей, создающих радиопомехи, а также одновременно создающих индукционные токи в токопроводящих элементах и электрических цепях радиоприемника взрывателя, выведение этих элементов из строя и всего радиоприемника в целом, а также получение наведенных токов на электродетонаторе, с целью его отказа, срабатывания, детонации и дистанционного уничтожения (ликвидация подрывом) ВУЭК и других ВУ (взрывных устройств) на удаленном безопасном расстоянии.

Примеры конкретного выполнения

С целью блокирования ВУЭК и дистанционного разминирования выполняется излучение СШП-ВЧ ЭМП с поляризацией в вертикальной плоскости, с одновременным перемещением по маршруту разминирования.

С целью блокирования ВУЭК и дистанционного разминирования выполняется излучение СШП-ВЧ ЭМП с поляризацией в горизонтальной плоскости, с одновременным перемещением по маршруту разминирования.

С целью блокирования ВУЭК и дистанционного разминирования выполняется излучение СШП-ВЧ ЭМП с поляризацией в вертикальной плоскости и одновременно излучение с поляризацией в горизонтальной плоскости, с одновременным перемещением по маршруту разминирования.

С целью дистанционного разминирования облучают СВЧ электромагнитным полем местность вдоль маршрута разминирования одновременно со сканированием пространственно ориентированной оси направленного СВЧ излучения в ограниченном целевом горизонтальном секторе, с одновременным перемещением по маршруту разминирования.

Практическое использование способа дистанционного разминирования заключается в его применении для функционирования исполнительных электронных СВЧ устройств дистанционного разминирования на базе мобильных и других транспортных средств.

Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.

Технический результат способа достигается за счет того, что создают излучение СВЧ и СШП-ВЧ импульсного электромагнитного поля с предлагаемыми энергетическими и электромагнитными параметрами в горизонтальных и вертикальных поляризованных плоскостях при движении по маршруту разминирования с одновременным горизонтальным сканированием СВЧ ЭМП в направленном целевом секторе.

Авторами изобретения проведены испытания заявленного способа, которые подтвердили достижение технического результата.

Испытания способа проводились при перемещении СВЧ и СШП-ВЧ излучателей сверхвысокочастотного ЭМП со скоростью около 15 км/ч спецтранспортом. Значения технических характеристик реализации способа приведены в таблице:

Эффективность способа дистанционного разминирования при подрыве и блокировании взрывоопасных предметов подтверждена экспериментальными полевыми испытаниями на образцах инженерных боеприпасов в общем количестве 20 единиц (спецсборки взрывателей различных типов). В результате проведенных испытаний было обнаружено срабатывание образцов спецсборок взрывателей в количестве 18 единиц и блокирование спецсборок в количестве 2 единиц, то есть в сумме сработали все 20 единиц или 100% образцов. Дистанционное срабатывание (разминирование) спецсборок происходило на расстоянии до 100 метров от применяемых исполнительных устройств способа (от излучателей СВЧ и СШП-ВЧ излучателей сверхвысокочастотного ЭМП).

Сравнительный анализ показал, что полученные и опробованные практически режимы и выбранные параметры разработанного способа дистанционного разминирования полностью обеспечивают выполнение функции разминирования в указанных пределах и характеристиках.

Таким образом, обеспечивается выполнение поставленной технической задачи создания надежного и безопасного способа, обеспечивающего дистанционное обезвреживание и уничтожение радиоуправляемых и других взрывных устройств на удаленном безопасном расстоянии.

Заявляемый способ дистанционного разминирования реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть осуществлен на любом предприятии радиоэлектронной промышленности и найдет широкое применение в военной технике и в борьбе с терроризмом.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:

1. Патент №2497155 (RU) Способ и устройство обнаружения противопехотных взрывных устройств с контактно-проводными датчиками цели, МПК G01V 3/11 (2006.01).

2. Патент №2310811 (RU) Способ обезвреживания замаскированных радиоуправляемых взрывных устройств, МПК F42D 5/04 (2006.01), G01V 3/17 (2006.01).

Способ дистанционного разминирования относится к области военно-инженерного дела, разминирования и средств борьбы с терроризмом, предназначен для обеспечения безопасности перемещения на маршрутах движения подразделений специальной военной техники, вооружений и автотранспорта. Способ дистанционного разминирования применяется для ликвидации подрывом на безопасном расстоянии, а также для дистанционного блокирования инженерных боеприпасов и самодельных радиоуправляемых взрывных устройств (СРВУ), имеющих в своем составе электронные компоненты. Способ основан на применении импульсного электромагнитного сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения и пространственно ориентированного поляризованного сверхширокополосного высокочастотного (СШП-ВЧ) излучения, которые локализованы в сканируемом секторе и в направлении дистанционно расположенной области разминирования. Техническим результатом является создание надежного и безопасного способа, обеспечивающего дистанционное обезвреживание и уничтожение радиоуправляемых и других взрывных устройств на удаленном безопасном расстоянии, исключение угрозы террористических атак на особо важные военные и гражданские объекты, разминирование транспортных, энергетических коммуникаций, другой заминированной местности, безопасное передвижение военной техники и вооружений при выполнении тактических задач на маршрутах и в районах дислокации. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ дистанционного разминирования, при котором генерируют импульсные электромагнитные сигналы, передают эти сигналы на излучатели импульсного электромагнитного поля, излучают импульсное электромагнитное поле, воздействуют импульсным электромагнитным полем (ЭМП) на взрывоопасные устройства (ВУ) и взрывные устройства с электронными компонентами (ВУЭК), блокируют, ликвидируют ВУ и ВУЭК подрывом, отличающийся тем, что генерируют импульсный сверхвысокочастотный (СВЧ) сигнал, генерируют сверхширокополосный высокочастотный (СШП-ВЧ) сигнал, передают СВЧ и СШП-ВЧ сигналы на пространственно ориентированные излучатели СВЧ и СШП-ВЧ сигнала, одновременно выполняют направленное излучение ЭМП от ориентированных в пространстве СВЧ и СШП-ВЧ сигналов в заданном направлении дистанционного разминирования, непрерывно перемещают излучатели сигналов направленного СВЧ и СШП-ВЧ ЭМП одновременно, перемещают направленное излучение СВЧ и одновременно направленное СШП-ВЧ ЭМП по заданному маршруту разминирования.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что излучение СШП-ВЧ электромагнитного поля выполняют направленным с поляризацией в вертикальной плоскости.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что излучение СШП-ВЧ электромагнитного поля выполняют направленным с поляризацией в горизонтальной плоскости.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что излучение СШП-ВЧ электромагнитного поля выполняют направленным с поляризацией в вертикальной и одновременно направленным с поляризацией в горизонтальной плоскостях.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что излучение СВЧ электромагнитного поля выполняют направленным одновременно со сканированием пространственно ориентированной оси направленного СВЧ излучения в целевом горизонтальном секторе.