Бортовой комплекс противоракетной обороны летательного аппарата Российский патент 2020 года по МПК F41H11/02 F41J9/08 B64D3/02 

Изобретение относится к военному делу, конкретно - к средствам обороны летательного аппарата (ЛА) от вражеских воздушных средств нападения, главным образом ракет.

Известен используется на практике ряд бортовых комплексов противоракетной обороны ЛА (самолетов, вертолетов, беспилотных ЛА).

Например, средства инфракрасного (ИК) противодействия, с применением

- ложных тепловых целей;

- генератора импульсных ИК- помех;

- лазерной станции постановки помех

[1. Средства инфракрасного противодействия // Википедия. URL: https:// ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Средства_инфракрасного_противодействия&oldid=95981642 (Дата обращения 22.11.2019)].

Однако эти средства, прежде всего, относятся к пассивным средствам обороны.

Или с лазерным, радиочастотным или электромагнитным подавлением [2. Системы защиты авиации от современных средств поражения. URL: https://tehnowar.ru/12090-sistemy-zaschity-aviacii-ot-sovremennyh-sredstv-porazheniya.html (Дата выкладки 28.09.2014, дата обращения 22.11.2019); 3. Григорий Будляндский. Средства защиты от ПЗРК // Армейский вестник. URL: https://army-news.ru/2011/11/sredstva-zashhity-ot-pzrk/ (Дата выкладки 25.11.2011; дата обращения 22.11.2019; 4. RU 2658513 С2, F41H 11/02, 21.06.2018; 5. RU 2298760 С1, F41H 11/02, 10.05.2007].

Однако и такие системы не всегда пригодны в силу ограниченности и избирательности своих возможностей.

Близким аналогом является бортовой комплекс противоракетной обороны летательного аппарата («Устройство противоракетной обороны носителя»), содержащий имитатор ЛА в виде планера на гибкой связи (тросе) с возможностью скоростного отделения от упомянутого ЛА, выпуска и раскрытия парашюта, и буксировки летательным аппаратом, размещенные на имитаторе средства имитации характерных признаков упомянутого ЛА, необходимых и достаточных для штатного срабатывания вражеских средств поражения, и боевую часть кольцевой ориентации с взрывчатым веществом и взрывателем [6. RU 22326 U1, F41H 11/02, 20.03.2002].

В нем боевая часть имитатора выполнена с единственным боевым зарядом (одноразовым) и средством его срабатывания непосредственно в составе имитатора (посредством предусмотренного для этого радиовзрывателя).

К недостаткам известного бортового комплекса можно отнести равное соотношение потерь «имитатор-вражеская ракета»: 1:1.

Наиболее близким по назначению (области применения) и совокупности существенных признаков к заявляемому устройству является (принят) бортовой комплекс противоракетной обороны летательного аппарата (самолета), содержащий имитатор самолета в виде планера на гибкой связи (тросе) с возможностью скоростного отделения от упомянутого ЛА и буксировки им, размещенные на имитаторе средства имитации характерных признаков упомянутого ЛА, необходимых и достаточных для штатного срабатывания вражеских средств поражения, и боевую часть задней ориентации с взрывателем, выполненную с возможностью ее упреждающего подрыва на безопасном от упомянутого ЛА расстоянии и заданной дистанции до вражеских средств поражения, атакующих с задней полусферы [7. RU 2705730 С1, F41H 11/02; F41J 9/08; B64D 3/02, 11.11.2019].

В нем боевая часть имитатора выполнена с единственным боевым зарядом (одноразовым) и средством его срабатывания непосредственно в составе имитатора. При этом на ЛА размещают не менее двух таких имитаторов, которые отделяют от ЛА по мере необходимости последовательно по одному, после подрыва предыдущего имитатора.

Однако такое устройство, при всех его положительных сторонах, имеет следующие недостатки, обусловливающие еще недостаточно значимые его возможности по самозащите от вражеских средств поражения, главным образом ракет типа «воздух-воздух» и «земля-воздух», со стороны задней полусферы:

1) санкционированный последовательный подрыв боевых частей имитаторов вместе с самими имитаторами, а следовательно, и потребность минимум в двух одинаковых имитаторах на борту ЛА, обусловливают высокую стоимость комплекса: на упреждающее уничтожение каждой атакующей ракеты расходуется по целому имитатору (а имитатор по своей стоимости, как правило, превосходит стоимость ракеты);

2) подготовка, отделение и выход на дежурный режим последующего (второго, третьего, …) имитатора после подрыва предыдущего (первого, второго, …) - требует времени и нового маневра по совмещению трех точек (ЛА-имитатор-носитель атакующей ракеты «воздух-воздух» или непосредственно ракеты «земля-воздух»), что увеличивает вероятность того, что на упреждающий подрыв последующего имитатора времени просто не останется;

3) концепция последовательного отделения от ЛА его имитаторов на гибкой связи («скоростной лебедкой») в количестве более одного усложняет устройство отделения;

4) подрыв всего имитатора обусловливает потребность в длинной гибкой связи, в обеспечение безопасности самого ЛА;

5) два и более комплекта имитаторов увеличивают массогабаритные показатели ЛА («комплекса») и, следовательно, ухудшают его летно-технические характеристики.

Задачей, на решение которой направлен заявляемый бортовой комплекс противоракетной обороны ЛА, является улучшение его тактико-технико-экономических показателей, в том числе повышение выживаемости ЛА при меньших массогабаритных показателях.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в бортовом комплексе противоракетной обороны ЛА, содержащем имитатор самолета в виде планера на гибкой связи с возможностью скоростного отделения от упомянутого ЛА и буксировки им, размещенные на имитаторе средства имитации характерных признаков упомянутого ЛА, необходимых и достаточных для штатного срабатывания вражеских средств поражения, и боевую часть задней ориентации с взрывателем, выполненную с возможностью ее упреждающего подрыва на безопасном от упомянутого ЛА расстоянии и заданной дистанции до вражеских средств поражения, атакующих с задней полусферы, согласно заявляемому изобретению, боевая часть имитатора выполнена состоящей, по меньшей мере, из двух одинаковых модулей, снабженных индивидуальными боевыми зарядами и средствами срабатывания последних, при этом модули установлены в хвостовой части имитатора с возможностью управляемого отделения по одному от имитатора, торможения и подрыва на безопасном расстоянии от имитатора..

На решение поставленной задачи направлена и частная совокупность существенных признаков устройства в рамках основной совокупности его признаков, сформулированной в предыдущем абзаце и в формуле изобретения, а именно:

- взрыватель каждого модуля боевой части может быть связан сложенным натяжным тросиком, в качестве упомянутого средства подрыва, с находящейся непосредственно впереди него частью имитатора, с возможностью автоматического срабатывания при натяжении размотанного тросика (это - весьма простое и надежное автономное устройство автоматического срабатывания взрывателя);

- при предыдущей совокупности признаков, в заднюю часть каждого модуля боевой части может быть встроен индивидуальный парашют, с возможностью его открытия встречным потоком воздуха и торможения отделившегося модуля (это минимизирует продолжительность выхода боевой части на рубеж подрыва, а также стабильность геометрии траектории отделяемой боевой части);

- модули боевой части могут быть установлены последовательно (это также способствует стабильности геометрии траектории отделяемой боевой части, оптимизирует имитатор по компактности в отношении диаметра);

- как альтернативный признак, модули боевой части могут быть установлены параллельно (это оптимизирует имитатор по компактности в отношении длины, а также дополнительно расширяет тактико-технические возможности комплекса по боевому воздействию на атакующие вражеские средства поражения - не только последовательно отделять и подрывать модули боевой части, но и одновременно, по «параллельной схеме»).

Осуществление (реализация) заявляемого комплекса возможно как применением известных компонентов-устройств (материальных объектов), так и новых, отличающихся от имеющихся в настоящее время небольшими изменениями (модернизациями), которые могут, с одной стороны, очевидным образом следовать для специалистов из современного уровня техники, а с другой стороны - посредством существенно новых устройств на уровне изобретений и полезных моделей.

Устройство иллюстрируется чертежами (схемами) фиг. 1-4, где стрелками показаны направление движения тел:

на фиг. 1 схематически показаны основные компоненты комплекса, их расположение и взаимосвязь при буксировке имитатора и появлении первой атакующей ракеты, вид сбоку;

на фиг. 2 укрупненно показан имитатор, пример с последовательным расположением двух модулей его боевой части, вид сбоку;

на фиг. 3 - имитатор, пример с параллельным расположением двух модулей его боевой части, вид сбоку;

на фиг. 4 - фрагмент комплекса в начальный момент подрыва первого модуля боевой части имитатора с целью уничтожения атакующей ракеты, вид сбоку.

На чертежах позициями обозначены:

1 - летательный аппарат (ЛА), например самолет; 2 - имитатор ЛА 1 (ложная цель); 3 - гибкая связь, например трос имитатора 2 с ЛА 1; 4 - устройство отделения имитатора 2 от ЛА 1, например скоростная лебедка; 5 - планер (корпус с крыльями) имитатора 2; 6 - боевая часть (БЧ) имитатора 2; 7 - первый модуль БЧ 6; 8 - заряд взрывчатого вещества первого модуля 7; 9 - взрыватель заряда 8; 10 - устройство срабатывания взрывателя 9 (устройства подрыва), например натяжной тросик; 11 - индивидуальный парашют первого модуля 7 в укладке с возможностью раскрытия за модулем 7; 12 - второй модуль БЧ 6; 13 - заряд взрывчатого вещества второго модуля 12; 14 - взрыватель заряда 13; 15 - устройство срабатывания взрывателя 14, например натяжной тросик; 16 - индивидуальный парашют второго модуля 12 в укладке с возможностью раскрытия за модулем 12; 17 - диаграмма (зона) поражения для заряда 8 при его срабатывании; 18 - первая вражеская атакующая ракета.

Заявляемый бортовой комплекс противоракетной обороны ЛА 1 содержит:

- имитатор ЛА 1 в виде планера 5 на гибкой связи 3 с возможностью скоростного отделения от ЛА 1 и буксировки им;

- расположенные на имитаторе 2 (планере 5) средства имитации характерных признаков ЛА 1, необходимых и достаточных для штатного срабатывания вражеских средств 18 поражения (на примере ракеты 18);

- расположенную на имитаторе 2 (планере 5) боевую часть (БЧ) 6 задней ориентации (на фиг. 1-4 - направо) с взрывателем (9 и 14), выполненную с возможностью ее упреждающего подрыва на безопасном от ЛА 1 расстоянии и заданной дистанции до вражеских средств 18 поражения (на примере ракеты 18), атакующих с задней полусферы.

БЧ 6 имитатора 2 выполнена состоящей, по меньшей мере, из двух одинаковых модулей - первого 9 и второго14. Каждый модуль (9, 14) снабжен индивидуальным боевым зарядом (8 и 13 соответственно для первого и второго модулей 7 и 12) взрывчатого вещества и средством подрыва (срабатывания) последнего. При этом модули 7 и 12 установлены в хвостовой части имитатора 2 с возможностью управляемого отделения по одному от имитатора 2, торможения и подрыва на безопасном расстоянии от имитатора 2.

Дальнейшее описание распространяется на частные, рекомендуемые как рациональные, случаи выполнения заявляемого устройства.

Взрыватель 9, 14 каждого модуля 7, 12 БЧ 6 может быть связан сложенным натяжным тросиком 10 и 15 соответственно, в качестве упомянутого средства подрыва, с находящейся непосредственно впереди него частью имитатора 2, с возможностью автоматического срабатывания при натяжении размотанного тросика 10, 15.

При этом в заднюю часть каждого модуля (7, 12) БЧ 6 может быть встроен индивидуальный парашют (11, 16) - см. фиг. 2, 3), с возможностью его открытия встречным потоком воздуха и торможения отделившегося модуля (см. фиг. 4).

Модули 7 и 12 БЧ 6 могут быть установлены либо последовательно (см. фиг. 2), либо (как альтернативный признак) параллельно (см. фиг. 3).

Может быть предусмотрен (как в прототипе) сигнальный провод, совмещенный с гибкой связью (тросом) 3 и соединенным с имитатором 2 (не показан).

Заявляемое устройство работает следующим образом (способ функционирования).

При обнаружении угрозы поражения ЛА 1 (вражеской атаки в задней полусфере) выпускают на гибкой связи (например, тросе) 3 с борта ЛА 1 (например, на скоростной лебедке 4) планирующую ложную цель - имитатор 2. Последний имитирует самый широкий спектр признаков ЛА 1, которые идентифицирует атакующая ракета 18. Одновременно ЛА 1 приглушает, по возможности, свои признаки. Система управления ЛА 1, например, через упомянутый сигнальный провод, выравнивает траекторию полета в прямую линию: ЛА 1 → имитатор 2 → атакующая вражеская ракета 18. Закрываясь имитатором 2 от атакующей ракеты 18, ЛА 1 снижает одновременно боковую ветровую нагрузку на гибкую связь (трос) 3.

На безопасном расстоянии не только от ЛА 1 (как в прототипе), но (что принципиально важно) и от имитатора 2, в продолжение примерно по той же прямой линии, от имитатора 2, происходит встреча и производится упреждающий подрыв атакующей ракеты 18 боевым зарядом 8 взрывчатого вещества первого модуля 7 БЧ 6 имитатора 2 (см. фиг.4).

В примере устройства с натяжным тросиком 10 взрывателя 9 модуля 7 указанный подрыв происходит автоматически, в результате торможения отделившегося (по команде) модуля 7 раскрывшимся индивидуальным парашютом 11 модуля 7 (в примере с парашютом) и неизбежного последующего полного натяжения тросика 10. Парашют 11 не является существенной преградой для поражающих факторов взрыва модуля 7 БЧ 6.

Подрыв первого модуля 7 вызывает поражение атакующей ракеты 18. Имитатор 2, благодаря «безопасному расстоянию» от модуля 7 до него (2), а также упомянутой «задней ориентации» диаграммы 17 поражения (см. фиг. 4), остается целым и готовым к дальнейшему выполнению своих функций.

При повторной угрозе (атака второй вражеской ракетой, которая не показана) описанный процесс повторяется(ют) в отношении второго модуля 12 БЧ 6 имитатора 2, независимо от того, последовательно (см. фиг. 2) или параллельно (см. фиг. 3) модули 7 и 12 соединены с имитатором 2.

Однако при параллельной схеме (см. фиг. 3) возможно одновременное отделение от имитатора 2 и срабатывание двух (или более при наличии) модулей (7 и 12) БЧ 6, что может оказаться целесообразным в случае потребности в более мощном поражающем воздействии на атакующий(ие) в задней полусфере вражеский(ие) объект(ы) 18.

Дополнительно появляется возможность решать новые боевые задачи оперативно-тактического уровня. Высокоскоростной беспилотный ЛА 1 с описанным способом обороны (защиты) способен провоцировать противника расходовать боезапас ракет класса "земля-воздух" и тем самым создавать воздушные коридоры на территории противника для дальнейшего входа в них боевых пилотируемых летательных аппаратов.

Предложенный бортовой комплекс прост, технологически не сложен, обеспечивает высокую надежность и способен гарантированно закрыть заднюю полусферу самолета, вертолета или иного ЛА от поражения ракетами класса "воздух-воздух", "земля-воздух" или иных атакующих средств.

Технический результат заключается в улучшении тактико-технико-экономических показателей бортового комплекса противоракетной обороны и ЛА в целом, в том числе повышении выживаемости ЛА при меньших массогабаритных показателях.

Таким образом, использование заявляемого устройства решает поставленную задачу.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам обороны самолетов. Бортовой комплекс противоракетной обороны ЛА (1) содержит имитатор ЛА (1) в виде планера (5) на гибкой связи (3) с возможностью скоростного отделения от ЛА (1) и буксировки им. На имитаторе (2) размещены средства имитации характерных признаков ЛА (1), боевая часть (6) задней ориентации с взрывчатым веществом и взрывателем (9 и 14), выполненная с возможностью ее упреждающего подрыва на безопасном от ЛА (1) расстоянии и заданной дистанции до вражеских средств поражения (18), атакующих с задней полусферы. Боевая часть имитатора (2) выполнена состоящей по меньшей мере из двух одинаковых модулей (7 и 12), снабженных индивидуальными боевыми зарядами (8 и 13) и средствами срабатывания последних (10 и 15). Модули (7 и 12) установлены в хвостовой части имитатора (2) с возможностью управляемого отделения от него по одному, торможения и подрыва на безопасном расстоянии от имитатора (2). Обеспечивается повышение живучести ЛА (1). 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Бортовой комплекс противоракетной обороны летательного аппарата, содержащий имитатор летательного аппарата в виде планера на гибкой связи с возможностью скоростного отделения от упомянутого ЛА и буксировки им, размещенные на имитаторе средства имитации характерных признаков упомянутого ЛА, необходимых и достаточных для штатного срабатывания вражеских средств поражения, и боевую часть задней ориентации с взрывчатым веществом и взрывателем, выполненную с возможностью ее упреждающего подрыва на безопасном от упомянутого ЛА расстоянии и заданной дистанции до вражеских средств поражения, атакующих с задней полусферы, отличающийся тем, что боевая часть имитатора выполнена состоящей по меньшей мере из двух одинаковых модулей, снабженных индивидуальными боевыми зарядами и средствами срабатывания последних, при этом модули установлены в хвостовой части имитатора с возможностью управляемого отделения по одному от имитатора, торможения и подрыва на безопасном расстоянии от имитатора.

2. Бортовой комплекс по п. 1, отличающийся тем, что взрыватель каждого модуля боевой части связан сложенным натяжным тросиком, в качестве упомянутого средства подрыва, с находящейся непосредственно впереди него частью имитатора, с возможностью автоматического срабатывания при натяжении размотанного тросика.

3. Бортовой комплекс по п. 2, отличающийся тем, что в заднюю часть каждого модуля боевой части встроен индивидуальный парашют, с возможностью его открытия встречным потоком воздуха и торможения отделившегося модуля.

4. Бортовой комплекс по п. 1, отличающийся тем, что модули боевой части установлены последовательно.

5. Бортовой комплекс по п. 1, отличающийся тем, что модули боевой части установлены параллельно.