ГИБРИДНЫЙ УДАРНО-РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНЫЙ БЕСПИЛОТНЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (ГУРБПРЛА), УСТРОЙСТВО ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ СНАРЯДАМ ЗРК С ГОЛОВКАМИ ТЕПЛОВОГО НАВЕДЕНИЯ (УПСЗРКГТН) ДЛЯ ГУРБПРЛА И СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГУРБПРЛА С УПСЗРКГТН Российский патент 2024 года по МПК B64U101/15 F41H11/02 

Группа изобретений относится к области реактивной авиации, а также к конструированию и использованию устройств противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения для реактивной авиации.

Из существующего уровня техники известны устройства гибридных реактивных управляемых боеприпасов и БПЛА, сочетающих в себе свойства самолета и ракеты, например крылатые ракеты, различного базирования и общие недостатки таких устройств: невозможность многократного использования в своей конструкции высокоэкономичных и эффективных детонационных пульсирующих воздушно-реактивных двигателей (ДПуВРД), а также уже готовых серийно производящиеся промышленностью снарядов калибра 122 мм для РСЗО, имеющих свои твердотопливные ракетные двигатели. Также имеется общий недостаток в отсутствии активной защиты реактивных самолетов или крылатых ракет от снарядов систем ЗРК с головками теплового наведения, так как обычно используют пассивную защиту в виде отстреливаемых тепловых ракет.

Также уровня техники известен простой и легкий по конструкции высокоэкономичный и высокоэффективный «Детонационный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель» патент на изобретение RU 2791785 от 10.12.2021, опубликованный на сайте ФИПС 13.03.2023 Бюл. №8, включающий в себя блок управления, детонационную камеру объемного взрыва с основным выходным реактивным соплом, на выходе которого установлено шиберное устройство, как минимум, с двумя однолепестковыми шиберами, которые закреплены на торсионах с регулируемым моментом закручивания, имеющие возможность закрываться для предотвращения доступа внешнего воздуха при заполнении топливовоздушной смесью детонационной камеры объемного взрыва и открываться в момент выхода основного потока выхлопных газов объемного взрыва из детонационной камеры объемного взрыва, как минимум, одну систему шиберного устройства впуска - выпуска, конструктивно объединенную с нерегулируемым дозвуковым воздухозаборником, содержащую трубопровод, с закрепленным на торсионе, с регулируемым моментом закручивания, переключающим двухлепестковым шибером на два положения для функции подачи набегающего потока воздуха в детонационную камеру объемного взрыва через открываемое переключающим двухлепестковым шибером окно впуска со стороны дозвукового воздухозаборника и для функции отвода дополнительной части выхлопных газов объемного взрыва из детонационной камеры объемного взрыва через открываемое переключающим двухлепестковым шибером окно выпуска в направлении вектора тяги основного выходного реактивного сопла, и в трубопроводе которой установлены датчик массового расхода входящего воздуха и, как минимум одна, топливная форсунка системы подачи топлива, и при этом во внутреннем объеме детонационной камеры объемного взрыва установлена свеча зажигания и/или детонационная трубка системы зажигания для создания инициирующего импульса объемного взрыва.

Однако из существующего уровня техники не известны устройства многократно используемых беспилотных реактивных летательных аппаратов (БПРЛА), использующие постоянно в своей конструкции высокоэкономичные и эффективные детонационные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели (ДПуВРД) многократного использования, а также многократно сменяемые, очень просто и быстро устанавливаемые в своей конструкции, готовые и серийно производящиеся промышленностью снаряды калибра 122 мм для РСЗО, и при этом способные самостоятельно взлетать с простой пусковой установки на надводном или наземном транспорте и летать на низкой высоте, повторяя рельеф складок местности с управлением по высоте и направлению для нанесения нескольких прицельных точечных ракетно-бомбовых ударов по целям противника и проведения разведки местности с возвращением к месту посадки, а также остается актуальной задача создания устройств противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения для реактивной авиации, способных при этом в полете эффективно и активно противодействовать атакам снарядов противника систем ЗРК с головками теплового наведения.

Таким образом, остается актуальной задача создания устройств многократно используемых беспилотных реактивных летательных аппаратов (БПРЛА), использующих постоянно в своей конструкции высокоэкономичные и эффективные детонационные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели (ДПуВРД) многократного использования, а также многократно сменяемые, очень просто и быстро устанавливаемые в своей конструкции, готовые и серийно производящиеся промышленностью снаряды калибра 122 мм для РСЗО, и при этом способные самостоятельно взлетать с простой пусковой установки на надводном или наземном транспорте и летать на низкой высоте, повторяя рельеф складок местности с управлением по высоте и направлению для нанесения нескольких прицельных точечных ракетно-бомбовых ударов по целям противника и проведения разведки местности с возвращением к месту посадки, а также остается актуальной задача создания устройств противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения для реактивной авиации, способных при этом в полете эффективно и активно противодействовать атакам снарядов противника систем ЗРК с головками теплового наведения.

Задачей достижения технического результата, на который направлена заявленная группа изобретений, является создание устройств многократно используемых беспилотных реактивных летательных аппаратов (БПРЛА), использующих постоянно в своей конструкции высокоэкономичные и эффективные детонационные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели (ДПуВРД) многократного использования, а также многократно сменяемые, очень просто и быстро устанавливаемые в своей конструкции, готовые и серийно производящиеся промышленностью снаряды калибра 122 мм для РСЗО, и при этом способные самостоятельно взлетать с простой пусковой установки на надводном или наземном транспорте и летать на низкой высоте, повторяя рельеф складок местности с управлением по высоте и направлению для нанесения нескольких прицельных точечных ракетно-бомбовых ударов по целям противника и проведения разведки местности с возвращением к месту посадки, а также остается актуальной задача создания устройств противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения для реактивной авиации, способных при этом в полете эффективно и активно противодействовать атакам снарядов противника систем ЗРК с головками теплового наведения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что предложен Гибридный ударно - разведывательный беспилотный реактивный летательный аппарат (ГУРБПРЛА) по пункту 1 формулы изобретения.

Указанная задача (достижение технического результата) решается тем, что предложено Устройство противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения, устанавливаемое на реактивные летательные аппараты, по пункту 2 формулы изобретения.

Технический результат достигается также в способе функционирования Гибридного ударно - разведывательного беспилотного реактивного летательного аппарата (ГУРБПРЛА) по пункту 1 формулы изобретения.

Технический результат достигается также в способе функционирования Устройства противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения, по пункту 2 формулы изобретения.

Сущность группы изобретений поясняется чертежами Фиг. 1 и Фиг. 2 для наиболее предпочтительного, с применением детонационного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (далее - ДПуВРД) по патенту на изобретение RU 2791785 от 10.12.2021, варианта исполнения Гибридного ударно - разведывательного беспилотного реактивного летательного аппарата (далее - ГУРБПРЛА), например, с системой подвеса для четырех снарядов калибра 122 мм для РСЗО со стандартной системой управления и запуска реактивных двигателей снарядов калибра 122 мм для РСЗО и двумя стационарными ДПуВРД, например, с плоским соплом, а также, например, с двумя системами Устройств противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения (далее - УПСЗРКГТН), которые установлены, например, таким образом, что выходная часть ствола многозарядного автоматического огнестрельного гладкоствольного оружия для стрельбы дробью, установлена во внутреннем пространстве плоского сопла каждого ДПуВРД.

На чертеже Фиг. 1 представлены пояснительные эскизы (-1/1-), (-1/2-) и (-1/3-) ГУРБПРЛА и на эскизе (-1/1-) вид ГУРБПРЛА сверху, где: 1 - корпус с источником электроэнергии, например, аккумулятором (на эскизе не показаны), 2 - система управления с модулем самонаведения на цель, 3 - стреловидное крыло, 4 - вертикальный киль, 5 - руль направления, управляемый, например электромагнитами, 6 - элевоны, управляемые, например электромагнитами (на эскизе не показаны), 7 - правый и левый плоские посадочные диски, имеющие возможность свободного вращения на осях, жестко закрепленных по краям стреловидного крыла 3, выполняющих также дополнительную функцию аэродинамических стабилизаторов в полете, 8 - правый и левый ДПуВРД, 9 - плоские сопла правого и левого ДПуВРД, 10 - правое и левое (УПСЗРКГТН), включающее в себя блок управления, прицельный радиодальномер, многозарядное автоматическое огнестрельное гладкоствольное оружие для стрельбы дробью, спусковой механизм которого приводится в действие электромагнитом, управляемым импульсами блока управления (на эскизе не показаны), 11 - ствол многозарядного автоматического огнестрельного гладкоствольного оружия для стрельбы дробью, установленный выходной своей частью внутри плоских сопел 9. На эскизе (-1/2-) вид ГУРБПРЛА сбоку, где: 12 - например два, уже готовых серийно производящихся промышленностью снаряда калибра 122 мм для РСЗО, 13 - передняя управляемая арматура для крепления и сброса снарядов калибра 122 мм для РСЗО, по команде оператора, 14 - задняя управляемая арматура для крепления и сброса снарядов калибра 122 мм для РСЗО, по команде оператора. На эскизе (-1/3-) вид ГУРБПРЛА сбоку с выпущенным посадочным шасси, состоящим из двух колес, выпускаемых из корпуса по команде оператора, где: 15 - полость в корпусе 1 для переднего колеса 18 в выпущенном положении посадочного шасси, 16 - полость в корпусе 1 для заднего колеса 21 в выпущенном положении посадочного шасси, 17 - направление выпуска переднего колеса 18 посадочного шасси, 18 - переднее колесо посадочного шасси, 19 - поворотный механизм переднего колеса 18 посадочного шасси, с возвратной пружиной и фиксирующей защелкой, отключаемой по команде оператора (на эскизе не показаны), 20 - направление выпуска заднего колеса 21 посадочного шасси, 21 - заднее колесо посадочного шасси, 22 - поворотный механизм заднего колеса 21 посадочного шасси с возвратной пружиной и фиксирующей защелкой, отключаемой по команде оператора (на эскизе не показаны).

На чертеже Фиг. 2 представлены пояснительные эскизы (-2/1-), (-2/2-) и (-2/3-) управляемой арматуры для крепления и сброса снарядов калибра 122 мм для РСЗО по команде оператора и порядок подготовки к пуску ГУРБПРЛА с пусковой установки. На эскизе (-2/4-) представлена функциональная схема УПСЗРКГТН.

На эскизе (-2/1-) вид арматуры для крепления 13 или 14, отдельно выделенной от корпуса 1 ГУРБПРЛА в открытом положении, который используется при установке снарядов калибра 122 мм для РСЗО на ГУРБПРЛА перед стартом и сбросе на цель в полете, где: 13 - снаряд калибра 122 мм для РСЗО, 25 - арматура для крепления 13 или 14, например, захват типа «клещи» 25 в открытом положении с возвратной пружиной 26 в разжатом состоянии, 27 - фиксатор захвата типа «клещи» в верхнем положении, жестко соединенный с сердечником 29 электромагнита 28.

На эскизе (-2/2-) вид арматуры для крепления 13 или 14, отдельно выделенной от корпуса 1 ГУРБПРЛА в закрытом положении, который используется на ГУРБПРЛА при старте и полете до сброса на цель в полете, где: 13 - снаряд калибра 122 мм для РСЗО, 25 - арматура для крепления 13 или 14, например, захват типа «клещи» 25 в закрытом положении с возвратной пружиной 26 в сжатом состоянии, 27 - фиксатор захвата типа «клещи» в нижнем положении, жестко соединенный с сердечником 29 свободного хода электромагнита 28.

На эскизе (-2/3-) порядок подготовки к пуску ГУРБПРЛА с пусковой установки, где: 23 - направляющая пусковой установки, 24 24 фиксатор от сдвига снаряда калибра 122 мм для РСЗО от сдвига снаряда калибра 122 мм для РСЗО, 1 - корпус ГУРБПРЛА (ДПуВРД и УПСЗРКГТН на эскизе не показаны), 12 - снаряд РСЗО и арматура для крепления 13 или 14, одинаковая по конструкции в соответствии с эскизами (-2/1-) и (-2/2-).

На эскизе (-2/4-) представлена функциональная схема УПСЗРКГТН, где: 30 - блок управления, 31 - прицельный радиодальномер, 32 - электромагнит, управляемый импульсами блока управления 30, 33 - спусковой механизм, который приводится в действие электромагнитом 32, 34 - многозарядное автоматическое огнестрельное гладкоствольное оружие для стрельбы дробью, спусковой механизм 33, которого приводится в действие электромагнитом 32.

Работа наиболее предпочтительного варианта исполнения ГУРБПРЛА, описанного по чертежам Фиг. 1 и Фиг. 2 происходит следующим образом. Подготовка к старту ГУРБПРЛА производится в соответствии с эскизом (-2/3-) и сначала на направляющую пусковой установки 23 укладываются, например два снаряда калибра 122 мм для РСЗО, фиксируемые от сдвига вниз фиксаторами 24. Затем сверху устанавливается корпус 1 ГУРБПРЛА при убранном положении посадочного шасси, когда колеса 18 и 21 посадочного шасси зафиксированы защелками (на эскизе не показаны) поворотных механизмов 19 и 22 посадочного шасси внутри корпуса 1 ГУРБПРЛА и открытом положении арматуры для крепления 13 или 14 на эскизе (-2/1-). Затем вручную, для каждой арматуры для крепления 13 и 14, зажимается захват типа «клещи» 25 и опускается для фиксации фиксатор захвата 27 типа «клещи» в нижнее положение, закрепляя, таким образом, два снаряда калибра 122 мм для РСЗО под стреловидными крыльями 3 корпуса 1 ГУРБПРЛА эскиз (-2/2-). Далее, заправляют топливом топливные баки правого и левого ДПуВРД и заряжают дробовыми зарядами многозарядное автоматическое огнестрельное гладкоствольное оружие для стрельбы дробью системы УПСЗРКГТН. Так как описываемый ГУРБПРЛА с высокоэффективными и высокоэкономичными ДПуВРД может иметь радиус полета более 500 км, то соответственно нет необходимости ближнего старта, как установки РСЗО непосредственно ближе к зоне противника и старт может осуществляться с безопасной дистанции вне зоны поражения артиллерии противника. Затем, подключают источник электроэнергии для ГУРБПРЛА и УПСЗРКГТН и осуществляется старт от стандартной системы управления и запуска реактивных двигателей сразу двух снарядов калибра 122 мм для РСЗО, после набора скорости ГУРБПРЛА более 100 км в час (примерно через 10 секунд полета) по команде оператора или автоматически включаются в работу оба ДПуВРД, реактивная тяга которых обеспечивает радиус полета более 500 км. Полет управляется оператором регулированием руля направления 5 и элевонов 6 эскиз (-1/1-) на предельно низких (недостижимых для радаров противника) по складкам местности и при этом наведение на цели в полете ГУРБПРЛА от модуля самонаведения на одну или несколько целей осуществляют с возможностью дополнительной корректировки координат цели от дополнительного разведывательного источника, а сброс на каждую цель снарядов калибра 122 мм для РСЗО осуществляют по командам оператора, одновременным включением электромагнитов 28 арматуры для крепления 13 или 14 для каждого снаряда калибра 122 мм для РСЗО. При включении электромагнитов 28 происходит втягивание сердечника 29 с фиксатором захвата 27 и под действием сжатой возвратной пружиной 26 происходит освобождение снаряда калибра 122 мм для РСЗО захватом типа «клещи» 25 эскиз (-2/1-). После поражения намеченных целей противника, оператор также корректирует направление полета с целью ведения воздушной разведки местности при возвращении уже облегченного ГУРБПРЛА без ракетно-бомбовой нагрузки к месту приземления по самолетному с выпуском шасси эскиз (-1/3-). и уменьшением реактивной тяги ДПуВРД. Выпуск шасси ГУРБПРЛА осуществляется по команде оператора отключением фиксирующих защелок возвратных пружин (на эскизе не показаны), на обеих, поворотных механизмах 19 и 22 для колес 18 и 21 посадочного шасси, а при остановке движения ГУРБПРЛА также используются плоские посадочные диски, имеющих возможность свободного вращения на осях, жестко закрепленных по краям стреловидного крыла, выполняющих также дополнительную функцию аэродинамических стабилизаторов в полете. Для противодействия возможной атаке в полете ГУРБПРЛА ракетами ЗРК противника с головками теплового наведения работа системы УПСЗРКГТН осуществляется при действии прицельного радиодальномера и многозарядного автоматического огнестрельного гладкоствольного оружия для стрельбы дробью, управляемое блоком управления, при контроле зоны выхлопных реактивный струй реактивных двигателей ГУРБПРЛА, с тем, чтобы при обнаружении прицельным радиодальномером атакующих управляемых снарядов систем ЗРК противника с головками теплового наведения, блок управления по сигналам прицельного радиодальномера управляемыми импульсами приводил в действие электромагнит спускового механизма многозарядного автоматического огнестрельного гладкоствольного оружия для стрельбы дробью в направлении атакующих управляемых снарядов систем ЗРК противника с головками теплового наведения. При этом, общая скорость дроби имеет большую суммарную скорость за счет дополнительной сверхзвуковой скорости выхлопных газов, так как ствол 11 многозарядного автоматического огнестрельного гладкоствольного оружия для стрельбы дробью, установлен выходной своей частью внутри плоских сопел 9 ДПуВРД, а выстрелы УПСЗРКГТН должны быть, при этом, синхронизированы по времени с моментами зажигания в камерах сгорания ДПуВРД.

Благодаря вышеперечисленному в группе изобретений достигается технический результат, заключающийся в создании ГУРБПРЛА и УПСЗРКГТН, устройств многократно используемых беспилотных реактивных летательных аппаратов (БПРЛА), использующих постоянно в своей конструкции высокоэкономичные и эффективные детонационные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели (ДПуВРД) многократного использования, а также многократно сменяемые, очень просто и быстро устанавливаемые в своей конструкции, готовые и серийно производящиеся промышленностью снаряды калибра 122 мм для РСЗО, и при этом способные самостоятельно взлетать с простой пусковой установки на надводном или наземном транспорте и летать на низкой высоте, повторяя рельеф складок местности с управлением по высоте и направлению для нанесения нескольких прицельных точечных ракетно-бомбовых ударов по целям противника и проведения разведки местности с возвращением к месту посадки, а также создания устройств противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения для реактивной авиации, способных при этом в полете эффективно и активно противодействовать атакам снарядов противника систем ЗРК с головками теплового наведения.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям беспилотных летательных аппаратов, устройств противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения и способам их функционирования. Гибридный ударно-разведывательный беспилотный реактивный летательный аппарат включает в себя источник электроэнергии, систему управления с модулем самонаведения на цель, корпус, выполненный по «самолетной» аэродинамической схеме «бесхвостка», вертикальный киль с рулями направления. Под стреловидным крылом закреплена арматура для крепления и сброса 122 мм снарядов для РСЗО с системой одновременного запуска их реактивных двигателей. На верхней части корпуса жестко закреплены детонационный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель и устройство противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения, включающее многозарядное автоматическое огнестрельное гладкоствольное оружие для стрельбы дробью, выходная часть ствола которого расположена внутри плоского сопла двигателя. Обеспечивается возможность нанесения нескольких прицельных точечных ракетно-бомбовых ударов по целям противника и проведения разведки местности с возвращением к месту посадки. 4 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гибридный ударно-разведывательный беспилотный реактивный летательный аппарат (ГУРБПРЛА), выполненный в виде комбинированной крылатой ракеты с твердотопливными ракетными двигателями в составе навесных и сбрасываемых по команде оператора серийных снарядов РСЗО, и стационарно установленным детонационным пульсирующим воздушно-реактивным двигателем, отличающийся тем, что включает в себя источник электроэнергии и систему управления с модулем самонаведения на цель, корпус, выполненный по «самолетной» аэродинамической схеме «бесхвостка» со стреловидным крылом и элевонами, а также как минимум с одним вертикальным килем с рулями направления, а в нижней части корпуса установлено комбинированное посадочное шасси, состоящее из двух колес, выпускаемых из корпуса по команде оператора, и двух колес в виде плоских посадочных дисков, имеющих возможность свободного вращения на осях, жестко закрепленных по краям стреловидного крыла, выполняющих также дополнительную функцию аэродинамических стабилизаторов в полете, а под стреловидным крылом закреплена управляемая арматура для крепления и сброса по команде оператора как минимум двух уже готовых серийно производящихся промышленностью 122 мм снарядов для РСЗО, с системой одновременного запуска твердотопливных реактивных двигателей снарядов РСЗО по команде оператора, а на верхней части корпуса жестко закреплен как минимум один стационарный детонационный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель с топливной аппаратурой и системой запуска в работу по команде оператора и как минимум одно устройство противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения.

2. Устройство противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения, устанавливаемое на реактивные летательные аппараты, характеризующееся тем, что включает в себя блок управления, прицельный радиодальномер, многозарядное автоматическое огнестрельное гладкоствольное оружие для стрельбы дробью, спусковой механизм которого приводится в действие электромагнитом, управляемым импульсами блока управления, при этом оружие устанавливается так, что выходная часть ствола расположена во внутреннем пространстве плоского сопла каждого ДПуВРД.

3. Способ функционирования гибридного ударно-разведывательного беспилотного реактивного летательного аппарата (ГУРБПРЛА) по п. 1, заключающийся в том, что снаряжение в боевое применение осуществляют с применением уже готовых серийно производящихся промышленностью 122 мм снарядов для РСЗО, а запуск ГУРБПРЛА на боевое применение осуществляют с пусковой установки наземного или водно-морского транспорта за счет реактивной тяги при одновременном запуске твердотопливных реактивных двигателей снарядов РСЗО по команде оператора, а включение в работу стационарно установленных детонационных пульсирующих воздушно-реактивных двигателей (далее - ДПуВРД) осуществляют при достижении ГУРБПРЛА оптимальной скорости набегающего потока воздуха в полете автоматически или по команде оператора, и при этом наведение на цели в полете БПРЛА от модуля самонаведения на одну или несколько целей осуществляют с возможностью дополнительной корректировки координат цели от дополнительного разведывательного источника, а сброс на каждую цель 122 мм снарядов для РСЗО осуществляют по командам оператора, который также корректирует направление полета при возвращении БПРЛА без ракетно-бомбовой нагрузки к месту приземления по самолетному с выпуском шасси и уменьшением реактивной тяги ДПуВРД.

4. Способ функционирования устройства противодействия снарядам ЗРК с головками теплового наведения по п. 2, заключающийся в том, что устройство устанавливают на БПРЛА, таким образом, чтобы выходная часть ствола многозарядного автоматического огнестрельного гладкоствольного оружия для стрельбы дробью размещалась во внутреннем пространстве плоского сопла каждого ДПуВРД, с тем, чтобы при обнаружении прицельным радиодальномером атакующих управляемых ракет систем ЗРК противника с головками теплового наведения блок управления по сигналам прицельного радиодальномера управляемыми импульсами приводил в действие электромагнит спускового механизма многозарядного автоматического огнестрельного гладкоствольного оружия для стрельбы дробью в направлении атакующих управляемых снарядов систем ЗРК противника с головками теплового наведения.