АВИАЦИОННЫЙ РАДИОГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ БУЙ-ПЛАНЁР Российский патент 2022 года по МПК F42B15/22 F42B19/46 G01S15/00 

Изобретение относится к средствам подводного наблюдения.

В качестве прототипа изобретения принят радиогидроакустический буй (РГАБ). Он представляет собой радиотехническое устройство, выставляемое в море кораблями или сбрасываемое с летательных аппаратов, и предназначен для получения данных о подводной обстановке акустическими методами с последующей передачей их по радиоканалу на летательный аппарат, корабль или береговой пост. РГАБ 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. РГАБ 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 РГАБ. Конструктивно они состоят из корпуса с электронными блоками, передатчиком информации, источниками питания и обеспечивающими устройствами, а также заглубляемого на кабеле гидрофона (акустической системы). РГАБ обычно снабжаются тормозными устройствами для уменьшения скорости снижения, которые после приводнения отделяются. Пассивные ненаправленные РГАБ позволяют определять наличие шумов (их спектральный состав и интенсивность) и выявлять наличие ПЛ. Эти РГАБ применяются автономно или совместно со сбрасываемыми с летательного аппарата взрывными источниками звука. Пассивные направленные РГАБ определяют пеленг на источник шумов. Активные ненаправленные РГАБ по эхосигналу определяют дальность до ПЛ (ее место определяется обработкой данных от нескольких РГАБ, а скорость по доплеровскому сдвигу частот); активные направленные РГАБ дают пеленг и дальность до объекта; пассивно-активные направленные РГАБ работают в двух режимах. Информация, получаемая РГАБ, может предварительно обрабатываться непосредственно на буе, а окончательно на летательном аппарате (корабле) оператором и бортовой ЦВМ. Дальность обнаружения ПЛ с помощью РГАБ достигает 10-12 км и более, дальность приема информации по радиоканалу - 60-80 км [1].

Устройство радиогидроакустического буя, также как и радиогидроакустического буя реактивного [2] включает корпус, стабилизатор, парашют, батарею, блок управления, часовой механизм, запоминающее устройство, датчик приводнения, газогенератор, поплавок с антенной, передатчик, механизм автоотцепа, кабель-трос, акустическую систему с гидрофонами и/или излучателями.

РГАБ применяют летательные аппараты - самолеты и вертолеты, сбрасывая их в расчетных точках для поиска подводных лодок противника и слежения за ними.

Современные подводные лодки для защиты от авиации противника оснащаются зенитными ракетами. В результате летательный аппарат при сбросе РГАБ может сблизиться с подводной лодкой на дальность действия ее зенитно-ракетного комплекса и будет сбит [3]. Таким образом, применение РГАБ не безопасно для летательного аппарата, так как он может быть сбит зенитной ракетой подводной лодки. Это является его существенным недостатком.

Целью изобретения является разработка авиационного радиогидроакустического буя, позволяющего летательному аппарату применять его для поиска подводной лодки противника и слежения за ней, не подвергая себя опасности быть сбитым ее зенитным вооружением.

Цели и задачи изобретения достигаются благодаря тому, что предлагается авиационный радиогидроакустический буй-планер, имеющий корпус, стабилизатор, парашют, батарею, блок управления, часовой механизм, запоминающее устройство, датчик приводнения, поплавок с антенной, передатчик, механизм автоотцепа, кабель-трос, акустическую систему с гидрофонами и/или излучателями.

Дополнительно он оснащается устройством крепления к летательному аппарату, раскладными несущим крылом, рулями высоты и направления с механизмами их раскладки и поворота, невозвратным клапаном, высотомером, бортовой системой управления с устройством ввода данных и обмена информацией с летательным аппаратом и с приемником системы спутниковой навигации.

Устройство крепления обеспечивает удержание летательным аппаратом авиационного радиогидроакустического буя-планера и его отделение (сброс).

Раскладные несущее крыло, рули высоты и направления с механизмами их раскладки и поворота позволяют авиационному радиогидроакустическому бую-планеру осуществлять горизонтальный полет после сброса с летательного аппарата и выполнять маневры для движения в заданную точку.

Невозвратный клапан служит для надува поплавка авиационного радиогидроакустического буя-планера встречным потоком воздуха при его парашютировании в конце воздушной траектории [4].

Высотомер необходим бую-планеру для контроля высоты полета на траектории.

Бортовая система управления обеспечивает управление полетом авиационного радиогидроакустического буя-планера на траектории, выпуск парашюта, торможение буя-планера и приводнение его в заданной точке. Устройство ввода данных необходимо для установки программы полета в бортовую систему управления буя-планера, а устройство обмена информацией с летательным аппаратом служит для контроля работы его бортовой системы управления. Приемник системы спутниковой навигации необходим бую-планеру для получения своих географических координат в процессе полета.

Устройство авиационного радиогидроакустического буя-планера иллюстрируются чертежами (фиг. 1 и 2). Цифрами на них обозначены:

1 - отделяемая головная часть;

2 - катушка с кабелем и гидрофонами;

3 - узел крепления головной части к корпусу буя-планера и отделения от него (механизм автоотцепа);

4 - корпус буя-планера;

5 - блок управления РГАБ с часовым механизмом и запоминающим устройством;

6 - бортовая система управления буя-планера;

7 - радиоприемопередающее устройство;

8 - узел крепления буя-планера к летательному аппарату;

9 - источник тока;

10 - парашют;

11 - рули направления (курса) в сложенном и разложенном состоянии;

12 - механизм раскладки и поворота рулей направления;

13 - поплавок с приемопередающей антенной РГАБ;

14 - невозвратный клапан;

15 - кабель-трос, связывающий корпус (4) буя-планера с поплавком (13) и его приемопередающей антенной РГАБ через герметичный кабель-разъем (16);

16 - герметичный кабель-разъем;

17 - кабель, связывающий радиоприемопередающее устройство (7) с герметичным кабель-разъемом (16);

18 - высотомер;

19 - гидрофон;

20 - кабель, связывающий гидрофоны акустической системы подводного наблюдения с блоком управления (5) РГАБ;

21 - несущее крыло в сложенном и разложенном состоянии;

22 - механизм раскладки и поворота несущего крыла;

23 - рули высоты в сложенном и разложенном состоянии;

24 - механизм раскладки и поворота руля высоты.

Отделяемая головная часть (1) служит для размещения в ней катушки (2) с кабелем (20) и гидрофонами (19) акустической системы подводного наблюдения. Она отделяется от корпуса буя-планера после приводнения с помощью механизма автоотцепа (3) и погружается на установленную глубину путем разматывания кабеля (20) с катушки (2), прикрепленного к герметичному разъему (16) корпуса буя-планера (4).

После отделения авиационного радиогидроакустического буя-планера от летательного аппарата механизмы раскладки переводят рули направления (11), высоты (23) и несущее крыло (21) в рабочее положение, а сам буй-планер - в режим управляемого горизонтального полета в заданную точку по командам бортовой системы управления. Для регулирования высоты полета авиационный радиогидроакустический буй-планер оборудуется высотомером (18) с барометрическим или радиолокационным принципом действия.

Управление авиационным радиогидроакустическим буем-планером после отделения от носителя показано на фиг. 3. Цифрами обозначены следующие элементы:

25 - горизонтальная траектория полета авиационного радиогидроакустического буя-планера;

26 - высота полета Н_пол буя-планера, контролируемая высотомером;

27 - поверхность моря;

28 - начало маневра буя-планера для приводнения;

29 - приемопередающая антенна РГАБ;

30 - зона подводного наблюдения РГАБ;

31 - дальность действия акустической системы подводного наблюдения;

32 - подводная лодка;

33 - сигналы от РГАБ об обнаружении подводной лодки при ее входе в зону действия акустической системы.

В расчетной точке (28) авиационный радиогидроакустический буй-планер (4) выполняет маневр для приводнения, выпускает поплавок (13) и парашют (10), замедляющий его движение. Поплавок с помощью невозвратного клапана (14) наполняется воздухом встречного потока и после приводнения буя-планера удерживает его корпус на глубине, равной длине кабель-троса (15).

Под действием механизма автоотцепа (3) узла крепления головной части к корпусу буя-планера она отделяется и, имея отрицательную плавучесть, погружается на заданную глубину путем разматывания кабеля (20) с катушки (2), гидрофоны (19) приходят в рабочее положение, и акустическая система подводного наблюдения начинает работу, обследуя подводную область пространства (30) с дальностью действия (31). С обнаружением подводной лодки (32) на пункт управления передается (33) информация об обнаруженной цели через приемопередающую антенну РГАБ (29). При этом летательный аппарат остается вне зоны его поражения зенитно-ракетным комплексом подводной лодки.

Техническим результатом изобретения является авиационный радиогидроакустический буй-планер, выпускаемый с летательного аппарата вне зоны его возможного поражения зенитным вооружением подводной лодки, доставляющий акустическую систему подводного наблюдения в район ее предполагаемого нахождения для поиска подводной лодки и слежения за ней.

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

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

2. А.В. Новиков и др. Устройство радиогидроакустический буй реактивный. Патент на изобретение RU 2400392. М.: ФИПС, 2010. Бюл. №27.

3. Е.А. Романова, Е.А. Чернышев, А.Д. Романов. Развитие систем противовоздушной обороны подводных лодок // Современные наукоемкие технологии, №12, НГТУ, 2014. С. 227-231. https://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=34968

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

Авиационный радиогидроакустический буй-планер содержит корпус, стабилизатор, парашют, батарею, блок управления, часовой механизм, запоминающее устройство, датчик приводнения, поплавок с антенной, передатчик, механизм автоотцепа, кабель-трос, акустическую систему с гидрофонами и/или излучателями, устройство крепления к летательному аппарату, раскладные несущее крыло, рули высоты и направления с механизмами их раскладки и поворота, невозвратный клапан, высотомер, бортовую систему управления с устройством ввода данных и обмена информацией с летательным аппаратом и с приемником системы спутниковой навигации. Обеспечивается повышение безопасности поиска подводной лодки противника. 3 ил.

Авиационный радиогидроакустический буй-планер, имеющий корпус, стабилизатор, парашют, батарею, блок управления, часовой механизм, запоминающее устройство, датчик приводнения, поплавок с антенной, передатчик, механизм автоотцепа, кабель-трос, акустическую систему с гидрофонами и/или излучателями, отличающийся тем, что дополнительно оснащается устройством крепления к летательному аппарату, раскладными несущим крылом, рулями высоты и направления с механизмами их раскладки и поворота, невозвратным клапаном, высотомером, бортовой системой управления с устройством ввода данных и обмена информацией с летательным аппаратом и с приемником системы спутниковой навигации.