Способ увеличения вероятности преодоления зон противоракетной обороны Российский патент 2019 года по МПК F42B12/00 F41H13/00 

Область техники

Изобретение относится к области военного дела и предназначено для увеличения вероятности преодоления боеголовками зон (поясных или объектовых) противоракетной обороны (ПРО).

Предшествующий уровень техники

Средствами поражения боеголовок комплексами и системами ПРО наземного, воздушного и космического базирования являются зенитные управляемые ракеты (ЗУР), а также лазерное оружие и экзотическое на сегодня электромагнитное метательное оружие. Основными средствами поражения являются ЗУР, по принципу действия боевой части (БЧ) разделяются на два основных класса:

ЗУР прямого попадания в цель;

ЗУР, поражающие цель на промахе.

Боевые части ЗУР, поражающих цель на промахах, все без исключения являются осколочными. В современной трактовке под осколочными боевыми частями понимаются боеприпасы, поражающие цель высокоскоростным потоком большого числа однотипных инертных поражающих элементов (ПЭ), метаемых взрывом заряда бризантного ВВ, причем ПЭ могут представлять как осколки естественного дробления, так и заданного, а также готовые поражающие элементы (ГПЭ).

Основным компонентом системы национальной ПРО США является наземный комплекс перехвата баллистических ракет на среднем участке траектории, известный как Ground-Based Midcourse Defense (GBMD). Этот комплекс состоит из системы РЛС раннего предупреждения и сопровождения, отслеживающих перемещение целей в космическом пространстве, и противоракет шахтного базирования Ground-Based Interceptor (GBI). Поражение целей - баллистических ракет и их боевых частей - осуществляется тараном на встречном курсе.

Более же поздние модификации ЗРК «Пэтриот» отличаются большей точностью наведения, более совершенным ПО и наличием нового взрывателя, обеспечивающего детонацию боевой части при достаточном приближении к ракете противника.

Наведение на цель средств поражения ПРО производится осуществлением маневрирования с помощью аэродинамических рулей в атмосфере и с помощью системы ракетных двигателей в космическом пространстве. На значительных высотах эффективность аэродинамических рулей резко снижается, что приводит к замедленному выходу ракеты на требуемые углы атаки и, соответственно, к снижению вероятности поражения цели.

После старта с носителя за счет работы двигателя ракета приобретает необходимую скорость и летит к цели в соответствии с законом пропорциональной навигации n=k*ω, где n - перегрузка ракеты, k - коэффициент пропорциональности, ω - угловая скорость линии визирования «ракета-цель».

Для эффективного перехвата цели перегрузка ракеты n_р должна в несколько раз превышать перегрузку цели n_ц. При атаке целей прирост располагаемых перегрузок за счет проекции N тяги двигателя Т на нормаль к ее вектору скорости определяется как N=T*sinα, где α - угол атаки.

Известны средства прорыва противоракетной обороны, включающие целый комплекс: ракеты с боеголовками и дополнительные устройства (Военный энциклопедический словарь, С.Ф. Ахромеев. 2-е издание. Воениздат, 1986 г. - 863 с., г. Москва).

Недостатком этих средств является возможность новейших радиолокаторов обнаруживать ракеты на огромной высоте в несколько сот км и наводить на них противоракеты.

Известны средства прорыва противоракетной обороны, включающие ложные цели, источники активных и пассивных помех, запуск боеголовок по траекториям, затрудняющим их обнаружение (Военный энциклопедический словарь ракетных войск стратегического назначения. Москва, Воениздат, И.Д. Сергеев, В.Н. Яковлев, Н.Е. Соловцов, 1999 г. - с. 632), (Интернет ru.Wikipedia.org/wiki/. Средства преодоления противоракетной обороны).

Недостатком их является невыполнение противоракетных маневров.

Известны средства прорыва противоракетной обороны с использованием дипольных отражателей и чехлов с поглощающими свойствами, делающими боеголовку почти невидимой (Интернет www.kap-yar.ru/index.php. М. Первов «Неизвестная война в космосе»).

Недостатком этих средств является снижение их действия на внеатмосферном участке траектории полета ракеты.

Известны способы преодоления зон противоракетной обороны путем высокой скорости боеголовок и их активного маневрирования по высоте и курсу для снижения времени реагирования систем противоракетной обороны и подлета противоракет (ракетный комплекс Сармат с блоками Авангард - Википедия).

Недостатком данного способа преодоления противоракетной обороны является практически неизменная скорость движения боеголовки после разгонного участка траектории.

Известна (см. патент РФ №2568826 от 14.10.2013 г. по кл. F41H 13/00) система самоподрыва, использующая энергию взрыва в теле или возле ракеты для прорыва обороны противоракетных комплексов противника, принятая в качестве ближайшего аналога.

Сущность изобретения заключается в том, что для прорыва обороны противоракетных комплексов противника воздушно-космическими средствами на траектории к цели используется энергия управляемого взрыва взрывчатого вещества, заложенного в ракету, как в теле летящего объекта, так и рядом с ним, сбрасывающая летящий объект с линии удара с определением критического времени включения системы самоподрыва и включающего в работу только то взрывчатое вещество, которое отбросит летательный объект под углом 90 градусов в произвольном направлении, где критическое время - минимально допустимое время до подлета противоракеты с учетом времени, необходимого для срабатывания системы и сброса летающего средства с линии удара.

После определения, что ракета не на траектории, включается система синхронизации и ракета встает на боевой курс. Так все повторяется, пока не израсходуется взрывчатое вещество (пиропатроны).

Недостатком известного технического решения, принятого в качестве ближайшего аналога являются усилия (перегрузки) на ракету, вызванные воздействием каждого взрыва, отбрасывающего ракету (в соответствии с заявкой) на десятки метров в атмосфере и сотни метров в космосе. Кроме того, в соответствии с заявкой, после воздействия взрывом включается система синхронизации и ракета снова встает на боевой курс, то есть на просчитанную ПРО противника траекторию. Также недостатком данного способа преодоления зон противоракетной обороны является практически неизменная скорость движения боеголовки после разгонного участка траектории.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа для увеличения вероятности преодоления боеголовками зон противоракетной обороны.

Техническим результатом изобретения является создание способа для увеличения вероятности преодоления боеголовками зон противоракетной обороны.

Раскрытие сущности изобретения

Поставленная цель достигается тем, что для преодоления зон противоракетной обороны на боеголовке (1), дополнительно к имеющимся системам, устанавливается многоимпульсный двигатель (2), срабатывающий на основе расчета искусственного интеллекта (3) автоматически, в зависимости от определенного датчиками (4) расстояния от боеголовки до зоны поражения приближающейся противоракеты (5) и изменяющий (как правило, увеличивающий) скорость боеголовки для ее отхода из зоны поражения на безопасное расстояние, «подстегивая» и «уводя» ее от противоракеты в произвольном направлении, определяемом стандартными системами боеголовки, увеличивая угол атаки цели и перегрузку противоракеты n_р за пределы ее маневрирования с последующим направлением боеголовки на цель по вновь определенной траектории без возврата на предыдущую траекторию,

В качестве искусственного интеллекта, например, можно использовать устройство, аналогичное разработке НПО «Прибор» концерна «Техмаш» (входит в «Ростех») по выпуску снарядов, снабженных взрывателем с искусственным интеллектом, позволяющим в момент выстрела или сразу после него, запрограммировать снаряд на подрыв в определенное время, рассчитываемое автоматически компьютером в зависимости от расстояния до цели.

В качестве датчиков определения расстояния до приближающейся противоракеты можно использовать, например, ультрафиолетовые пеленгаторы, в основе которых лежат ультрафиолетовые фотокатоды, обнаруживающие цели по ионизированному воздушному следу от работающего двигателя противотанковых ракет, разработанные для боевых машин семейства «Армата».

Краткое описание чертежей

На фигуре 1 изображена схема боеголовки с импульсным двигателем.

На фигуре 2 изображена работа импульсного двигателя при приближении противоракеты на заранее определенное как безопасное, с точки зрения поражения противоракетой, расстояние.

Осуществление изобретения

Осуществление изобретения производится путем установки на боеголовке, дополнительно к имеющимся системам, многоимпульсного двигателя, системы искусственного интеллекта и датчика расстояния до противоракеты.

При опасном приближении противоракет противоракетной обороны к боеголовке, определяемом датчиками расстояния, по команде искусственного интеллекта срабатывает импульсный двигатель, при этом количество и длительность импульсов двигателя определяется искусственным интеллектом по степени угрозы противоракеты и по ориентировочному количеству предполагаемых к преодолению зон противоракетной обороны, а неизрасходованные импульсы могут быть использованы для увеличения скорости боеголовки при подходе к цели.

Применение данного способа преодоления зон противоракетной обороны позволит существенно увеличить вероятность преодоления зон противоракетной обороны за счет добавления к активному маневрированию по высоте и курсу изменение скорости боеголовки на участках опасного сближения с противоракетами и при подходе к цели.

Промышленная применимость

Способ увеличения вероятности преодоления зон противоракетной обороны может найти применимость в военной технике для выполнения боевых задач с применением боеголовок как движущихся по инерции после разгона, так и имеющих постоянно работающий двигатель на всей траектории движения.

Изобретение относится к области военного дела и предназначено для увеличения вероятности преодоления боеголовками поясов противоракетной обороны. Технический результат – повышение эффективности способа за счет увеличения вероятности преодоления боеголовками поясов противоракетной обороны. По способу на боеголовке дополнительно к имеющимся системам устанавливают многоимпульсный двигатель. Его срабатывание предусмотрено на основе расчета искусственного интеллекта автоматически в зависимости от определенного датчиками расстояния от боеголовки до зоны поражения приближающейся противоракеты. Предусмотрено изменение – как правило увеличение скорости боеголовки для ее отхода из зоны поражения на безопасное расстояние от противоракеты в произвольном направлении, определяемом стандартными системами боеголовки. Предусматривают последующее направление на цель по вновь определенной траектории без возврата на предыдущую траекторию. Количество и длительность импульсов двигателя определяют с помощью искусственного интеллекта по степени угрозы противоракеты и по ориентировочному количеству предполагаемых к преодолению зон противоракетной обороны. Неизрасходованные импульсы используют для увеличения скорости боеголовки при подходе к цели. 2 ил.

Способ увеличения вероятности преодоления зон противоракетной обороны, характеризующийся тем, что на боеголовке дополнительно к имеющимся системам устанавливают многоимпульсный двигатель, срабатывающий на основе расчета искусственного интеллекта автоматически в зависимости от определенного датчиками расстояния от боеголовки до зоны поражения приближающейся противоракеты и изменяющего – как правило увеличивающего скорость боеголовки для ее отхода из зоны поражения на безопасное расстояние от противоракеты в произвольном направлении, определяемом стандартными системами боеголовки, с последующим направлением на цель по вновь определенной траектории без возврата на предыдущую траекторию, при этом количество и длительность импульсов двигателя определяют с помощью искусственного интеллекта по степени угрозы противоракеты и по ориентировочному количеству предполагаемых к преодолению зон противоракетной обороны, а неизрасходованные импульсы используют для увеличения скорости боеголовки при подходе к цели.