Устройство защиты от беспилотных летательных аппаратов Российский патент 2024 года по МПК B64D7/00 B64C39/02 

Изобретение относится к области авиационной техники и предназначено для борьбы с малоразмерными летательными аппаратами, преимущественно беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) самолетного типа, дальнего радиуса действия, которые не имеют связи с оператором наведения и действуют автономно, двигаясь к цели по ранее запрограммированному маршруту. Траектории полета таких БПЛА формируются на основании идентификации наземных объектов в режиме реального времени посредством установленных на них модульных электронно-оптических и инфракрасных камер и лазерного дальномера.

Соответственно, применение систем помехового воздействия, т.е. подавления электромагнитным воздействием каналов управления и передачи данных, а также приемников сигналов спутниковых радионавигационных систем ввиду их отсутствия у БПЛА данного класса, не может привести к их нейтрализации.

Автономные БПЛА могут быть уничтожены только путем механического воздействия на них ракетным, артиллерийским, стрелковым вооружением как с земли, так и с воздуха.

Для борьбы с БПЛА применяются, в частности, самолеты-истребители, предназначенные в первую очередь для уничтожения воздушных целей противника (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1 %D1%83-57).

Недостатками самолетов-истребителей являются высокая эксплуатационная скорость, значительно превосходящая скорость БПЛА, что делает практически невозможным перехват медленно летящей цели, а также возможность их использования только в составе Вооруженных сил.

Известно устройство-истребитель малогабаритных беспилотных летательных аппаратов (МБПЛА) (RU 145279 от 25.02.2014 г.), состоящее из малогабаритного беспилотного летательного аппарата, автоматической системы управления с элементами искусственного интеллекта, парашютом, детонатором; на МБПЛА установлены камеры кругового обзора - наблюдения не менее пяти, позволяющие с помощью бортового процессора определять в пассивном режиме пространственные волны, выбирая определенную дальность и высоту полета для точного сброса устройства поражения, шестью отсеками, размещенными подряд в нижней части фюзеляжа для размещения устройств поражения, имеющие строго секционную направленность и остроконечную форму элементов поражения для уничтожения МБПЛА противника.

Недостатками известных устройств являются сложность конструкции, большое количество камер кругового обзора и датчиков, энергозатратная бортовая автоматическая система управления с элементами искусственного интеллекта, осуществляющая распознавание и другие вычисления, низкая эффективность устройств поражения.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание устройства с возможностью гражданского применения, экономии средств, способного длительное время находиться в воздухе, эффективно обнаруживать, преследовать и уничтожать БПЛА противника над собственной тыловой территорией, вне зоны действия ПВО противника.

Для решения этой технической задачи предлагается устройство защиты от БПЛА, содержащее летательный аппарат с элементами обнаружения и огневого поражения БПЛА, в котором летательный аппарат - учебно-тренировочный легкомоторный самолет. Элемент поражения выполнен в виде полуавтоматического гладкоствольного карабина с элементом дистанционного управления стрельбой. На самолете установлены бортовая радиолокационная станция (БРЛС), прицельный комплекс, пилотажно-навигационное оборудование и транспондер (ответчик «свой-чужой»). БРЛС и элемент огневого поражения установлены на противоположных консолях крыла, прицельный комплекс, пилотажно-навигационное оборудование и транспондер закреплены в кабине пилотов. Устройство поражения БПЛА может состоять как из одного, так и из двух полуавтоматических гладкоствольных карабинов, установленных вместе под правой консолью крыла. Прицеливание осуществляется через дисплей прицельной информации на основании математической обработки данных, получаемых с камеры наблюдения в видимом и инфракрасном диапазоне (ИК-камеры).

Элемент поражения - средство огневого воздействия, а именно полуавтоматический гладкоствольный карабин, обеспечивает курсовую устойчивость самолета при стрельбе по сравнению, например, с неуправляемыми ракетными снарядами, т.к. выстрел из полуавтоматического гладкоствольного карабина 12 калибра на курсовую устойчивость не влияет, упрощает порядок применения в целом и позволяет использование его на гражданском воздушном судне, минимизирует возможный вред третьим лицам, находящимся на земле, -применяемый боеприпас (патрон) менее опасен, чем боеприпасы к боевому автоматическому оружию и тем более ракеты. Картечь, которой снаряжены патроны, обладает достаточным разрушающим действием для нейтрализации БПЛА данного класса (ударный либо разведывательный, самолетного типа с двигателем внутреннего сгорания либо с электродвигателем); магазина емкостью 10 патронов вполне хватает для нейтрализации 2-3 БПЛА. Если карабина два, соответственно, это уже 20 патронов.

Других технических решений аналогичного назначения с подобной совокупностью существенных признаков при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Предлагаемое устройство защиты от беспилотных летательных аппаратов явным образом не следует из уровня техники и может быть реализовано на существующем оборудовании с использованием известных изделий, узлов и деталей. Заявителем изготовлены и успешно испытаны опытные образцы предлагаемого устройства защиты от беспилотных летательных аппаратов. Поэтому заявитель считает, что предложение по данной заявке соответствует критериям охраноспособности изобретения «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых показан неисключающий пример реализации предложения с модернизированным учебно-тренировочным самолетом Як-52.

На фиг. 1 и 2 показано расположение функциональных блоков предлагаемого устройства, на фиг. 3 - элемент огневого поражения с элементом дистанционного управления стрельбой и ИК-камерой, являющейся частью прицельного комплекса, на фиг. 4 - схема усиления конструкции крыла, на фиг. 5 - схема крепления элемента огневого поражения под крылом.

На чертежах обозначены: учебно-тренировочный легкомоторный самолет 1, на котором установлены элементы 2 усиления конструкции крыла 3, элемент 4 огневого поражения выполнен в виде полуавтоматического гладкоствольного карабина с элементом 5 дистанционного управления стрельбой, бортовая радиолокационная станция 6, прицельный комплекс 7, пилотажно-навигационное оборудование 8 и транспондер 9. Бортовая радиолокационная станция 6 и элемент 4 огневого поражения закреплены на элементах 2 усиления конструкции противоположных консолей крыла 3. Прицельный комплекс 7, пилотажно-навигационное оборудование 8 и транспондер 9 установлены в кабине пилотов 10. ИК-камера наблюдения 11 и элемент 5 дистанционного управления стрельбой закреплены на элементе 4 огневого поражения.

Работа устройства защиты от беспилотных летательных аппаратов (противодействие БПЛА) основывается на тесной взаимосвязи с силами и средствами противовоздушной обороны (ПВО) страны.

Силы ПВО, осуществляя мониторинг воздушного пространства, обнаруживают и опознают БПЛА как малоразмерную воздушную цель. После первичной идентификации и классификации цели производят целераспределение.

Вылет устройства защиты от БПЛА на перехват воздушной цели осуществляется из положения дежурства на аэродроме.

От сил ПВО экипаж устройства получает данные о пеленге и дистанции до цели, ее курсе, скорости и высоте. После взлета самолета наведение на цель осуществляется с помощью пилотажно-навигационного оборудования 8. В это время элемент 4 огневого поражения заблокирован.

После выхода на цель и установления с ней визуального контакта экипаж может подтвердить первичную идентификацию цели и принять решение о ее поражении.

Для поражения цели применяется позиция «атака в хвост» на дистанции 20-50 м до цели.

После появления цели в зоне поражения (отображается на дисплее прицельной информации прицельного комплекса 7), элемент 4 огневого поражения разблокируется и готов к применению. Прицельная информация формируется на основании математической обработки данных, получаемых с ИК-камеры 11 наблюдения, установленной на элементе 4 огневого поражения.

Использование прицельного комплекса 7 существенно повышает эффективность огневого поражения и минимизирует возможный вред третьим лицам от поражающих элементов, не попавших в цель. Огневое воздействие осуществляется одиночными выстрелами в полуавтоматическом режиме по винту БПЛА как по наиболее уязвимому элементу конструкции до его разрушения. Разрушение воздушного винта приводит к падению тяги и, как следствие, к прекращению полета БПЛА.

Заявителем изготовлены и успешно испытаны макеты предлагаемого устройства защиты от беспилотных летательных аппаратов на базе учебно-тренировочного самолета Як-52 (максимальная взлетная и посадочная масса - 1315 кг) и гражданского полуавтоматического гладкоствольного карабина с штатным боеприпасом (патроном 12 калибра) и магазином емкостью 10 патронов.

Устройство относится к области авиационной техники и предназначено для борьбы с малоразмерными летательными аппаратами, преимущественно беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) самолетного типа, дальнего радиуса действия, которые не имеют связи с оператором наведения и действуют автономно, двигаясь к цели по ранее запрограммированному маршруту. Устройство защиты от беспилотных летательных аппаратов содержит летательный аппарат с камерой наблюдения и элементом поражения с дистанционным управлением. При этом элемент поражения выполнен в виде элемента огневого воздействия, летательный аппарат - учебно-тренировочный легкомоторный самолет, в котором установлены элементы усиления конструкции крыла самолета и введены бортовая радиолокационная станция, прицельный комплекс, пилотажно-навигационное оборудование и транспондер. При этом бортовая радиолокационная станция и элемент поражения с дистанционным управлением установлены под консолями крыла на элементах усиления конструкции крыла, прицельный комплекс, пилотажно-навигационное оборудование и транспондер установлены в кабине пилота, ИК-камера наблюдения установлена на элементе поражения. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство защиты от беспилотных летательных аппаратов, содержащее летательный аппарат с камерой наблюдения и элементом поражения с дистанционным управлением, отличающееся тем, что элемент поражения выполнен в виде элемента огневого воздействия, летательный аппарат - учебно-тренировочный легкомоторный самолет, в котором установлены элементы усиления конструкции крыла самолета и введены бортовая радиолокационная станция, прицельный комплекс, пилотажно-навигационное оборудование и транспондер, бортовая радиолокационная станция и элемент поражения с дистанционным управлением установлены под консолями крыла на элементах усиления конструкции крыла, прицельный комплекс, пилотажно-навигационное оборудование и транспондер установлены в кабине пилота, ИК-камера наблюдения установлена на элементе поражения.

2. Устройство защиты от беспилотных летательных аппаратов по п. 1, отличающееся тем, что в него введен по меньшей мере второй элемент поражения с дистанционным управлением и установленной на элементе поражения дублирующей камерой наблюдения.

3. Устройство защиты от беспилотных летательных аппаратов по п. 1, отличающееся тем, что элемент огневого поражения выполнен в виде гражданского полуавтоматического гладкоствольного карабина.

4. Устройство защиты от беспилотных летательных аппаратов по п. 1, отличающееся тем, что элемент огневого поражения выполнен в виде боевого автоматического оружия.