АВИАЦИОННЫЙ ПЛАВАЮЩИЙ ПОДВОДНЫЙ СНАРЯД Российский патент 2021 года по МПК F42B15/22 G01S15/04 

Изобретение относится к средствам обнаружения и поражения подвижных подводных объектов противника.

Известен радиогидроакустический буй (РГБ), как средство обнаружения подводных объектов. Он представляет собой радиотехническое устройство, выставляемое в море кораблями или сбрасываемое с летательных аппаратов (ЛА), и предназначен для получения данных о подводной обстановке акустическими методами с последующей передачей их по радиоканалу на ЛА, корабль или береговой пост. РГБ применяют для поиска подводных лодок (ПЛ), определения их координат и параметров движения, а также для получения данных о спектре, интенсивности подводных шумов и акустических полях кораблей, судов и других объектов. РГБ классифицируют по носителям (авиационные и корабельные), по способу удержания места (якорные и плавающие), по используемым частотам (звукового диапазона и низкочастотные), по режиму работы (пассивные, активные и пассивно-активные, ненаправленные и направленные), по способу передачи информации (непрерывно действующие и по запросу). Наибольшее распространение получили пассивные, активные, ненаправленные и направленные РГБ. Конструктивно они состоят из корпуса с электронными блоками, передатчиком информации, источниками питания и обеспечивающими устройствами, а также заглубляемого на кабеле гидрофона (акустической системы). РГБ обычно снабжаются тормозными устройствами для уменьшения скорости снижения, которые после приводнения отделяются. Пассивные ненаправленные РГБ позволяют определять наличие шумов (их спектральный состав и интенсивность) и выявлять наличие ПЛ. Эти РГБ применяются автономно или совместно со сбрасываемыми с ЛА взрывными источниками звука (ВИЗ). Пассивные направленные РГБ определяют пеленг на источник шумов. Активные ненаправленные РГБ по эхосигналу определяют дальность до ПЛ (ее место определяется обработкой данных от нескольких РГБ, а скорость по доплеровскому сдвигу частот); активные направленные РГБ дают пеленг и дальность до объекта; пассивно-активные направленные РГБ работают в двух режимах. Информация, получаемая РГБ, может предварительно обрабатываться непосредственно на буе, а окончательно на ЛА (корабле) оператором и бортовой ЦВМ. Дальность обнаружения ПЛ с помощью РГБ достигает 10-12 км и более, дальность приема информации по радиоканалу - 60-80 км. [1]. Основным недостатком РГБ является ограниченность функционирования только в качестве информационного источника и невозможность использования для физического воздействия на обнаруженный подводный объект с целью его поражения (уничтожения или вывода из строя). При этом время для поражения обнаруженной цели другими средствами очень ограничено, так как высокие маневренные качества и скрытность современных ПЛ существенно затрудняют ее повторное обнаружение.

Известно такое средство обнаружения и поражения подвижных подводных объектов противника, как противолодочная бомба с корректируемым гравитационным снарядом [2], принятая за прототип изобретения. Корректируемый гравитационный снаряд является поражающим элементом бомбы и оснащается боевой частью, взрывательным устройством и системой коррекции траектории. Бомба имеет систему запуска и отделения снаряда, а также парашют, поплавок с невозвратным клапаном и гибкую связь с ними. После приводнения бомба удерживается поплавком и гибкой связью на заданной глубине.

Система коррекции траектории снаряда выполнена в виде последовательно соединенных гидроакустической приемоизлучающей антенны, электронного блока обработки сигналов и рулевого устройства. Она имеет два гидроакустических канала:

- канал обнаружения подводной цели и

- канал подтверждения нахождения цели в зоне ее догона снарядом. Действие противолодочной бомбы с корректируемым гравитационным

снарядом осуществляется следующим образом (фиг. 1). Бомба с корректируемым гравитационным снарядом (1) сбрасывается с авиационного носителя (2) в расчетной точке (3). В полете у нее отделяются парашют (4) и поплавок (5), надуваемый во время полета набегающим потоком воздуха через невозвратный клапан. Парашют (4) замедляет движение бомбы после отделения от носителя (2), а поплавок (5) с помощью гибкой связи (6) удерживает бомбу на заданной глубине от поверхности воды (7). Подводная цель (8) обнаруживается корректируемым гравитационным снарядом (1) бомбы после ее входа в зону действия канала обнаружения цели (9) системы коррекции траектории снаряда. Отделение корректируемого гравитационного снаряда (1) производится сразу после входа цели (8) в зону действия канала, подтверждающего ее нахождение в зоне (10) догона цели снарядом (1), при этом осуществляются запуск снаряда, его наведение (11) на цель (8) по командам системы коррекции траектории, попадание в нее, срабатывание взрывного устройства и поражение цели. Движущей силой гравитационного снаряда на участке погружения и наведения на цель служит сила его отрицательной плавучести. Команды на отделение снаряда и работу его рулей вырабатываются в электронном блоке снаряда с учетом данных его гидродинамических характеристик, определяющих зону догона цели и необходимые углы коррекции траектории.

Недостатком противолодочной бомбы с корректируемым гравитационным снарядом является невозможность ее применения для освещения подводной обстановки, так как она не имеет канала связи с пунктом управления и дальность обнаружения цели слишком мала для решения этой задачи. Поэтому бомба применяется только по данным целеуказания других источников информации.

Целью изобретения является разработка универсального поисково-ударного средства в виде авиационного плавающего подводного снаряда, способного обнаруживать движущийся подводный объект противника на дальностях, соответствующих радиусу действия поисковых средств, передавать информацию об обнаружении цели на пункт управления и атаковать обнаруженный объект при входе в зону поражения подводного снаряда.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что предлагается авиационный плавающий подводный снаряд, включающий подводный снаряд, имеющий боевую часть, взрывательное устройство и систему коррекции траектории с гидроакустической приемоизлучающей антенной, электронным блоком обработки сигналов и рулевым устройством, отделяемый хвостовой отсек с расположенными в нем устройством отделения, парашютом, поплавком с невозвратным клапаном и гибкой связью поплавка со снарядом, отличающийся тем, что дополнительно подводный снаряд имеет приемопередающее радиоустройство с источником тока, кабелем и приемопередающей антенной и отделяемый носовой отсек с катушкой, кабелем с гидрофонами и узлом крепления отсека к корпусу снаряда.

В вариантном исполнении подводный снаряд оснащается энергосиловой установкой и движителем.

Устройство авиационного плавающего подводного снаряда иллюстрируются чертежами (фиг. 2 и 3), на которых показано общее устройство авиационного плавающего подводного снаряда (фиг. 2), как средства обнаружения подводных объектов, а также устройство его поражающего элемента - подводного снаряда (фиг. 3). Цифрами на фиг. 2 и 3 обозначены: 4 - парашют; 12 - гидроакустическая приемоизлучающая антенна; 13 - корпус авиационного плавающего подводного снаряда; 14 - боевая часть; 15 - взрывательное устройство; 16 - электронный блок; 17 - приемопередающее радиоустройство; 18 - механизм управления рулями (рулевые машинки); 19 - рули; 20 - узел крепления стропов парашюта к кабель-тросу; 21 - корпус хвостового отсека; 22 - стабилизаторы; 23 - поплавок с антенной; 24 - невозвратный клапан; 25 - кабель-трос (гибкая связь с кабелем), связывающий поплавок и его приемопередающую антенну с герметичным кабель-разъемом (28); 26 - стропы парашюта; 27 - узел крепления хвостового отсека и кабель-троса (25) к авиационному плавающему подводному снаряду с устройством их отделения и обрыва кабель-троса; 28 - герметичный кабель-разъем; 29 - кабель, связывающий герметичный кабель-разъем (28) с приемопередающим радиоустройством (17); 30 - кабель-канал; 31 - кабель, связывающий гидрофоны с электронным блоком (16); 32 - узел крепления носового отсека к корпусу подводного снаряда и отделения от него; 33 - корпус носового отсека; 34 - герметичный кабель-разъем с устройством обрыва кабеля; 35 - гидрофон; 36 - катушка с кабелем и гидрофонами; 37 - втулка катушки.

Указанные конструктивные элементы авиационного плавающего подводного снаряда выполняют следующие функции.

Хвостовой отсек (21) служит для размещения и выпуска поплавка с антенной (23) и парашюта (4) (фиг. 2). Как и в прототипе, он стабилизирует подводный снаряд на траектории после сброса носителем (2) в расчетной точке (3) (фиг. 4). Парашют обеспечивает торможение авиационного плавающего подводного снаряда перед его приводнением, а поплавок с антенной (23) (фиг. 2) за счет невозвратного клапана (24) надувается встречным потоком воздуха и обеспечивает удержание приводнившегося снаряда на плаву на глубине, соответствующей длине гибкой связи, которая в отличие от прототипа имеет кабель (25) (фиг. 4).

Носовой отсек (33) служит для размещения в нем средств обнаружения подводных объектов - кабеля (31), намотанного на катушку (36) и гидрофонов (35). Он обеспечивает работу авиационного плавающего подводного снаряда в качестве средства подводного наблюдения и обнаружения подводных объектов. После приводнения снаряда, погружения его на глубину и удержания на ней поплавком с антенной (23) носовой отсек (33) с помощью узла крепления (32) отделяется от корпуса подводного снаряда (13) и под действием силы своей отрицательной плавучести погружается на глубину, соответствующую длине намотанного на катушку (36) кабеля (31) (фиг. 4). Гидрофоны (35), связанные с электронным блоком (16) (фиг. 2), приводятся в действие и осуществляют наблюдение за подводной средой с целью обнаружения подвижных подводных объектов в своей зоне обнаружения (38). С обнаружением подводного объекта электронный блок (16) передает информацию о нем на пункт управления по линии связи, включающей приемопередающее радиоустройство (17), кабель гибкой связи (кабель-трос) (25) и передающую антенну (39).

В случае приближения цели (8) к авиационному плавающему подводному снаряду (13) на дальность действия его гидроакустической приемоизлучающей антенны (12) она по команде с пункта управления начинает работу и поиск цели, образуя зону (9) обнаружения цели, аналогичную прототипу (фиг. 1). После обнаружения цели гидроакустической приемоизлучающей антенной (12) и подтверждении факта ее нахождения в зоне (10), обеспечивающей ее догон подводным снарядом при наведении (11), кабель (31) для придания подводному снаряду свободы маневра обрывается с помощью устройства обрыва герметичного кабель-разъема (34) и вместе с носовым отсеком (33) тонет, одновременно отделяется хвостовой отсек (21), и снаряд под управлением своей системы коррекции траектории наводится (11) на цель и поражает ее.

Таким образом, авиационный плавающий подводный снаряд имеет два гидроакустических канала обнаружения цели - один канал дальнего обнаружения, включающий гидрофоны (35) и электронный блок обработки сигналов (16), и второй канал ближнего обнаружения, включающий гидроакустическую приемоизлучающую антенну (12) и электронный блок обработки сигналов (16). Кроме того в границах действия канала ближнего обнаружения цели с помощью электронного блока обработки сигналов вычисляется область пространства (10), при входе в которую обеспечивается догон цели и ее поражение (фиг. 1).

Оснащение подводного снаряда энергосиловой установкой и движителем позволяет значительно увеличить зону (10) поражения цели подводным снарядом (фиг. 1).

Техническим результатом изобретения является авиационный плавающий подводный снаряд, сочетающий в себе свойства позиционного средства освещения подводной обстановки и свойства подвижного средства поражения обнаруженной им подводной цели. Он обеспечивает наблюдение за подводной обстановкой в заданном морском районе с целью обнаружения подвижных подводных объектов, связь с пунктом управления, а также поражение обнаруженного подвижного подводного объекта по команде с пункта управления или самостоятельно при его входе в зону поражения подводного снаряда.

Источники информации, использованные при выявлении изобретения и составлении его описания:

1. Военно-морской словарь /Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. 511 с. С. 352.

2. Патент RU 2289783. Способ повышения эффективности наведения на подводную цель корректируемого гравитационного снаряда противолодочной бомбы и устройство для его осуществления/ Бабич Г.А. и др. М.: ФИПС, 2006. Бюл. №35.

Изобретение относится к средствам обнаружения и поражения подвижных подводных объектов противника. Подводный снаряд содержит боевую часть, взрывательное устройство и систему коррекции траектории с гидроакустической приемоизлучающей антенной, электронным блоком обработки сигналов и рулевым устройством, отделяемый хвостовой отсек с расположенными в нем устройством отделения, парашютом, поплавком с невозвратным клапаном и гибкой связью поплавка со снарядом. Дополнительно подводный снаряд содержит приемопередающее радиоустройство с источником тока, кабелем и приемопередающей антенной и отделяемый носовой отсек с катушкой, кабелем с гидрофонами и узлом крепления отсека к корпусу снаряда. Также подводный снаряд оснащается энергосиловой установкой и движителем. Снаряд освещает подводную обстановку и поражает обнаруженную подвижную подводную цель. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Авиационный плавающий подводный снаряд, включающий подводный снаряд, имеющий боевую часть, взрывательное устройство и систему коррекции траектории с гидроакустической приемоизлучающей антенной, электронным блоком обработки сигналов и рулевым устройством, отделяемый хвостовой отсек с расположенными в нем устройством отделения, парашютом, поплавком с невозвратным клапаном и гибкой связью поплавка со снарядом, отличающийся тем, что дополнительно подводный снаряд имеет приемопередающее радиоустройство с источником тока, кабелем и приемопередающей антенной и отделяемый носовой отсек с катушкой, кабелем с гидрофонами и узлом крепления отсека к корпусу снаряда.

2. Подводный снаряд по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно имеет энергосиловую установку и движитель.