Зенитная управляемая ракета Российский патент 2025 года по МПК F42B15/10 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к управляемым снарядам и ракетам, и может быть использовано при разработке зенитных управляемых снарядов и ракет (ЗУР) для перехвата малоскоростных и зависающих беспилотных летательных аппаратов класса «мини», противодействия беспилотным системам разведки на поле боя, корректировки огня артиллерии, ударным средствам типа «дрон-камикадзе».

Уровень техники.

Известны управляемые ракеты класса "поверхность – воздух" сверхмалой дальности, например, отечественные ракеты: 9М33, 9М311, 9М330, 9М331, 9М335, 9М338, 9М340, переносные ЗРК типа 9М333, 9М336 и др., разработано большое количество аналогичных ракет за рубежом.

Все перечисленные ракеты разрабатывались под задачу борьбы с самолетами и вертолетами, средствами высокоточного оружия: управляемыми авиационными бомбами и кассетами, противорадиолокационными, противокорабельными и др. универсальными и специализированными ракетами.

Несмотря на высокую эффективность поражения перечисленных классов целей, существенным недостатком всех перечисленных ЗУР является их высокая стоимость в серийном производстве, несопоставимая с ценой применяемых в настоящее время на линии боевого соприкосновения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) класса «мини» и высокая скорость полета, ограничивающая ближнюю границу зоны поражения и, соответственно, боевые возможности борьбы с БЛА класса «мини» непосредственно на линии боевого соприкосновения.

Эти ракеты с разной степенью раскрытия описаны в: «Арсенал-инфо.рф»; «Физические основы устройства и функционирования стрелково-пушечного артиллерийского и ракетного оружия. Часть II. Физические основы устройства и функционирования ракетного оружия: Учебник для вузов / под ред. проф. В.В. Ветрова и проф. В.П. Строгалева.— Тула: Изд-во ТулГУ, 2007; «Ракеты «Факела», М., МКБ "Факел" им. академика П.Д. Грушина, 2003 г.; Аналитический обзор военно-научной информации 3 (152), НИИ КиВ ВМФ ВУНЦ ВМФ «ВМА им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова», Санкт-Петербург, 2013; Карпенко А.В. Российское ракетное оружие 1943-1993 г., справочник, издание второе, СПБ, "ПИКА", 1993; Авиация ПВО России и научно-технический прогресс: Боевые комплексы и системы вчера, сегодня, завтра, под ред. Е.А. Федосова, М., Дрофа, 2001; Карпенко А.В., ВТС, «НЕВСКИЙ БАСТИОН», 11.03.2018; «Крылья Родины», № 8, 1993, «Техника и вооружение вчера, сегодня, завтра...» №5-6, 1999; Военно-информационные сайты: Deagel.com; Guide to Military Equipment, svpressa.ru, bmpd.livejournal.com; dambiev.livejournal.com; www.globalwarnews.ru; military-informant.com; china-inc.ru и др.

Известны устройства борьбы с БЛА путем:

- установки наземных минных заграждений, метающих вверх поражающие элементы (RU 198365 U1);

- установки наземных заграждений, выпускающих воздушные шары, наполненные газом легче воздуха (RU 191584 U1);

- обрызгивания БЛА-цели с БЛА-перехватчика быстрозастывающими каплями пенополиуретановых смесей (RU 208980 U1);

- поражения многоствольным стрельбовым модулем, размещенным на квадрокоптере или на земле и формирующим осколочное поле сплошного поражения БЛА (RU 222488 U1, RU 213791 U1);

- поражения гранатами на парашютах, сбрасываемых с БЛА (RU 145279 U1);

- перехвата БЛА сетью-ловушкой различных конструкций выброса с борта БЛА-перехватчика (RU 202673 U1, RU 200588 U1, RU 185949 U1, RU 185949 U1, RU 150610 U1).

В настоящее время на линии боевого соприкосновения делаются попытки поражения БЛА аналогичными БЛА путем тарана.

Недостатком всех перечисленных методов борьбы с миниБЛА является или сопоставимые скорости полета и располагаемые перегрузки БЛА-цели и БЛА-перехватчика, или значительно большие скорости полета зенитных ракет по сравнению с БЛА-целью что существенно ограничивает эффективность перехвата БЛА-целей в реальных дальностях их обнаружения. В соответствии с [«Физические основы устройства и функционирования стрелково-пушечного артиллерийского и ракетного оружия. Часть II. Физические основы устройства и функционирования ракетного оружия: Учебник для вузов / под ред. проф. В.В. Ветрова и проф. В.П. Строгалева. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2007] эффективность перехвата цели может быть обеспечена только при превышении скорости и располагаемых перегрузок (не менее чем в 1,5…2 раза) ракеты-перехватчика над аналогичными показателями цели.

Техническим ограничением применением БЛА для перехвата БЛА-целей является построение БЛА-перехватчика по конструктивной схеме вертолета с использованием подъемной силы только несущих винтов, вращающихся с трансзвуковой скоростью, что и ограничивает скорость полета вертолетов. Самолетная схема позволяет получить большие скорости, но для полета требует высокой начальной скорости полета для возникновения подъемной силы крыльев.

Для объединения положительных свойств вертолетной и самолетной конструктивных схем летательных аппаратов в 50-е годы была предложена аэродинамическая схема конвертоплана, выполненного по нормальной аэродинамической схеме с размещением поворотных винтовых двигателей, а в последующем турбореактивных, на концах аэродинамических поверхностей, которая содержит корпус, двигатели, аппаратуру системы наведения и управления, специальное программное обеспечение, причем двигатели закреплены на концах крыльев на поворотных консолях и оснащены приводами для поворота двигателей из вертикального в горизонтальное положение (конвертопланы Bell V-22 «Osprey», Bell D-188A, Х-22, EWR VJ 101, ЦАГИ-11ЭА, Ми-30, Ка-22, ADA TR 4…100 и др.).

Недостатком рассмотренных аналогов применительно к проблеме перехвата целей является самолетная схема, требующая для поворота по курсу предварительного разворота аппарата по крену, длительное время разгона и сброса тяги двигателей, затрудняющие использование тяги двигателей для оперативного управления направлением полета.

В качестве прототипа изобретения может быть рассмотрена конструкция зенитной ракеты В-758 (22Д) [«Ракеты «Факела», М., МКБ "Факел" им. академика П.Д. Грушина, 2003 г.]. Ракета содержит корпус, крылья, установленные по конструктивно-компоновочной Х-образной схеме, двигатели, закреплённые на концах крыльев, аппаратуру системы наведения и управления, специальное программное обеспечение, предохранительно-исполнительный механизм, дистанционный взрыватель, боевое снаряжение и источник энергопитания.

Недостатком прототипа изобретения применительно к рассматриваемой проблеме перехвата малоразмерных целей на линии боевого соприкосновения является применение прямоточных реактивных двигателей, что с одной стороны требует применения стартового ускорителя для разгона ракеты до скорости начала работы прямоточных двигателей, что ограничивает ближнюю границу зоны поражения целей, а ограниченные возможности дросселирования прямоточных двигателей не позволяют эффективно использовать двигатели для управления направлением полета и вынуждает использовать для поворота ракеты в направлении на цель традиционные аэродинамические рули. Ограничение углов скоса потока на входе воздухозаборника прямоточного двигателя и его габариты не позволяют реализовать складывающуюся конструкцию и разместить ракету в транспортно-пусковом контейнере приемлемых для линии боевого соприкосновения габаритов.

Целью предлагаемого изобретения является расширение боевых возможностей зенитных управляемых ракет класса «поверхность-воздух» по поражению малоскоростных и зависающих беспилотных летательных аппаратов класса «мини» непосредственно на линии боевого соприкосновения, противодействию ведения разведки такими средствами на поле боя, корректировки огня артиллерии, а также ударам по наземным целям (применения «дронов-камикадзе»).

Раскрытие сущности изобретения.

Сущность предлагаемого технического решения заключена в том, что:

- конструктивно-компоновочный облик ракеты выбран по Х-образной схеме с размещением толкающих неповоротных винтовых движителей на концах консолей крыльев;

- для привода винтов применяются индивидуально управляемые электрические двигатели;

- консоли крыльев выполнены поворотными для укладки консолей вместе с двигателями и винтами вдоль корпуса ракеты;

- ракета выполнена с возможностью со сложенными вдоль корпуса крыльевыми консолями с двигателями и винтами укладываться в транспортно-пусковой контейнер и герметизироваться в нем;

- аппаратура системы наведения и управления ракеты выполнена на основе инерциальной системы управления (ИСУ), сопряженной с оптоэлектронной головкой самонаведения (ОЭГСН), корректирующей траекторию полета ракеты в зависимости от изменения траектории полета цели;

- специальное программное обеспечение (СПО) ИСУ ракеты, предусматривающее два варианта ее старта - вертикальный и наклонный.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в:

- упрощении конструкции по сравнению с существующими зенитными управляемыми ракетами и ракетными двигателями;

- достижении простоты изготовления и эксплуатации за счет использования узлов и деталей серийных квадрокоптеров;

- снижении массы ракеты по сравнению с известными ракетами сверхмалой дальности типа 9М33, 9М311, 9М330, 9М331, 9М333, 9М335, 9М336, 9М338, 9М340 в 20…35 раз, что позволяет упаковать 3…5 ТПК с ракетами в одну стандартную укладку бойца весом до 10 кг;

- снижении себестоимости изготовления ракеты по сравнению с известными ракетами сверхмалой дальности типа 9М33, 9М311, 9М330, 9М331, 9М333, 9М335, 9М336, 9М338, 9М340 в 20…25 раз с пропорциональным увеличением серийной способности;

- возможности применения ракеты как в составе переносного ЗРК (звено отделение - взвод), так и в составе ЗРК групповой защиты (звено рота - батальон).

Краткое описание чертежей.

Фиг. 1. Конструктивно-компоновочная схема ракеты.

1 – ОЭГСН с дистанционным взрывателем (лазерным дальномером);

2 – направляющие метательного заряда боевой части;

3 – предохранительно-исполнительный механизм;

4 - инерциальная система управления;

5 - химические источники тока;

6 – контроллер электродвигателей ДУ;

7 – консоли крыльев;

8 - электродвигатели ДУ;

9 – толкающие винты.

Фиг. 2. Внешний вид ракеты со сложенными консолями крыльев.

Фиг. 3. Внешний вид ракеты с развернутыми консолями крыльев.

Фиг. 4. Сборка ракеты в транспортно-пусковой контейнер.

Фиг. 5. Транспортно-пусковой контейнер.

1 - транспортно-пусковой контейнер в рабочем положении;

2 - укладка транспортно-пусковых контейнеров для переноски.

Осуществление изобретения.

Осуществление изобретения обеспечивается:

- конструктивно-компоновочным обликом ракеты по Х-образной схеме с размещением толкающих неповоротных винтовых движителей на концах консолей крыльев;

- применением для привода винтов индивидуально управляемых электрических двигателей;

- исполнением консоли крыльев поворотными для их укладки вместе с двигателями и винтами вдоль корпуса ракеты;

- выполнением ракеты с возможностью со сложенными вдоль корпуса крыльевыми консолями с двигателями и винтами укладываться в транспортно-пусковой контейнер и герметизироваться в нем;

- выполнением аппаратуры системы наведения и управления ракеты на основе инерциальной системы управления (ИСУ), сопряженной с оптоэлектронной головкой самонаведения (ОЭГСН), корректирующей траекторию полета ракеты в зависимости от изменения траектории полета цели;

- специальным программным обеспечением (СПО) ИСУ ракеты, предусматривающим два варианта ее старта – вертикальный и наклонный.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к управляемым снарядам и ракетам. Зенитная управляемая ракета содержит корпус, толкающие винтовые движители на концах складывающихся вдоль корпуса для транспортировки в герметичном контейнере консолей крыльев с индивидуальными электродвигателями, аппаратуру наведения на основе инерциальной системы управления и оптоэлектронной головки самонаведения, специальное программное обеспечение для вертикального или наклонного старта, дистанционный взрыватель, предохранительно-исполнительный механизм, боевую часть и источник тока. Ракета выполнена по Х-образной аэродинамической схеме. Ракета корректирует траекторию в зависимости от движения цели. Таким образом достигается упрощение конструкции, снижение массы, применение как в составе переносного ЗРК, так и в составе ЗРК групповой защиты. 5 ил.

Зенитная управляемая ракета, содержащая корпус, двигатели, аппаратуру системы наведения и управления, специальное программное обеспечение, дистанционный взрыватель, предохранительно-исполнительный механизм, боевую часть и источник тока, отличающаяся тем, что конструктивно-компоновочный облик ракеты выбран по Х-образной схеме с размещением толкающих неповоротных винтовых движителей на концах консолей крыльев, для привода винтов применяются индивидуально управляемые электрические двигатели, консоли крыльев выполнены поворотными для укладки консолей вместе с двигателями и винтами вдоль корпуса ракеты, ракета выполнена с возможностью со сложенными вдоль корпуса крыльевыми консолями с двигателями и винтами укладываться в транспортно-пусковой контейнер и герметизироваться в нем, аппаратура системы наведения и управления ракеты выполнена на основе инерциальной системы управления (ИСУ), сопряженной с оптоэлектронной головкой самонаведения (ОЭГСН), корректирующей траекторию полета ракеты в зависимости от изменения траектории полета цели, специальное программное обеспечение (СПО) ИСУ ракеты предусматривает два варианта ее старта - вертикальный и наклонный.