СПОСОБ ОГНЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ ЦЕЛИ КОМПЛЕКСОМ АВИАЦИОННОГО ВООРУЖЕНИЯ ВЕРТОЛЕТА АРМЕЙСКОЙ АВИАЦИИ Российский патент 2025 года по МПК F41G3/22 F41G7/34 G01S13/78 

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, а в частности к системам огневого поражения воздушной цели с помощью комплекса авиационного вооружения вертолета армейской авиации, и может быть использовано, в частности, при разработке систем огневого поражения беспилотных летательных аппаратов (БЛА).

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ огневого поражения воздушной цели комплексом авиационного вооружения вертолета армейской авиации, основанный на обнаружении цели, определении ее местоположения, выполнении баллистических расчетов, выборе системы огневого поражения, введении в выбранную систему результатов баллистических расчетов и проведении стрельбы [см., например, Тактика действий боевых вертолетов по уничтожению воздушных целей // Методическое пособие. М.: Воениздат, 1993. С. 156-164].

Недостатком способа является низкая эффективность стрельбы, обусловленная взаимозависимостью типа воздушной цели от типа средства огневого поражения, назначаемого для ее поражения, в частности, при стрельбе по малогабаритным БЛА.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности стрельбы за счет выбора рационального средства огневого поражения из комплекса авиационного вооружения вертолета армейской авиации в соответствии с типом поражаемого БЛА.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе огневого поражения воздушной цели комплексом авиационного вооружения вертолета армейской авиации, заключающемся в обнаружении цели, определении ее координат, выполнении баллистических расчетов, выборе системы огневого поражения, введении в выбранную систему результатов баллистических расчетов и проведении стрельбы, согласно изобретению, после обнаружения определяют класс средства воздушно-космического нападения (СВКН) и, если оно относится к классу БЛА, то определяют его тип, с учетом типа БЛА по критерию соответствия эффективной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели, выбирают наиболее эффективное средство огневого поражения, дополнительно определяют эффективную дальность подрыва боевой части средства поражения перед целью и перед стрельбой вводят в систему.

Сущность изобретения заключается в том, что после обнаружения определяют класс средства воздушно-космического нападения, к которому относится цель, и, если оно относится к классу БЛА, то определяют его тип, с учетом типа БЛА по критерию соответствия эффективной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели, выбирают наиболее эффективное средство огневого поражения, дополнительно определяют эффективную дальность подрыва боевой части средства поражения перед целью и перед стрельбой вводят в систему.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-3, где представлена зависимость вероятности поражения БЛА W_пор от рубежа обнаружения и дальности стрельбы D для авиационного артиллерийского оружия (ААО) и неуправляемых авиационных ракет (НАР) при подрыве боевой части средства поражения перед целью, полученная по методике [см., например, А.Н. Дорофеев, А.П. Морозов, Р.С. Саркисян, Авиационные боеприпасы, М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1978. С. 580-583], где обозначено: - кривая вероятности поражения БЛА авиационным артиллерийским оружием; - кривая вероятности поражения БЛА неуправляемыми авиационными ракетами; - заданная вероятность поражения цели равная 0,9; - рубеж обнаружения БЛА i-го типа, где i=1…I, I - количество типов БЛА, i=1 - малогабаритный (малый) тип, i=2 - легкий тип, i=3 - средний тип.

В состав средств огневого поражения воздушных целей из комплекса авиационного вооружения вертолета армейской авиации входят [см., например, В.А. Конуркин, Ф.П. Миропольский, Е.В. Пырьев, Комплексы авиационного вооружения, М.: Издание ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2005. С. 62-64]: управляемые авиационные ракеты (УАР); боеприпасы к авиационному артиллерийскому оружию; неуправляемые авиационные ракеты.

В известном способе огневое поражение обнаруженной воздушной цели осуществляется любым средством поражения из комплекса авиационного вооружения вертолета армейской авиации независимо от типа цели. В тоже время, известно [см., например, М.Ю. Рафиков, А.А. Логинов, Е.Е. Ершов, Л.Ю. Волков, Ракетно-бомбардировочные установки и системы управления авиационным вооружением: учебник. М.: Издание Военного авиационного технического университета, 2002. С.14], что эффективность стрельбы или действительность огня (условный термин, обозначающий меру соответствия достигнутых результатов поставленной огневой задаче) зависит от многих параметров, в частности, от типа средства поражения и типа цели.

В статье [С.И. Макаренко, А.В. Тимошенко, Анализ средств и способов противодействия беспилотным летательным аппаратам. Часть 2. Огневое поражение и физический перехват // Системы управления, связи и безопасности. №1, 2020. С. 148-149] показано, что «излишне оптимистичными являются выводы относительно успешности поражения всех видов БЛА существующими отечественными средствами противовоздушной обороны…». Вместе с тем, проблема поражения БЛА, в особенности, малогабаритных (малых) БЛА, является чрезвычайно сложной, многогранной, и до сих пор эффективно не решенной.

Широкая номенклатура БЛА (малые, легкие, средние, тяжелые), существенно различающихся по скорости полета и массогабаритным параметрам, является сложной целью для зенитных управляемых ракет, в частности, малогабаритные БЛА, имеющие низкие значения тепловых и радиолокационных сигнатур (эффективная площадь рассеивания примерно равна 0,001-0,1 м²) [см., например, С.И. Макаренко, Противодействие беспилотным летательным аппаратам. Монография. СПб.: Наукоемкие технологии, 2020. С. 70], т.е. достигается низкая эффективность стрельбы по малогабаритным БЛА такими ракетами.

Низкая эффективность стрельбы ААО и НАР обусловлена высоким рассеиванием средств поражения (ошибками стрельбы) при прямом попадании в уязвимые агрегаты малогабаритного БЛА.

Поэтому, согласно изобретению, после обнаружения определяют класс средства воздушного-космического нападения, к которому относится цель, и, если оно относится к классу беспилотных летательных аппаратов, то определяют его тип, с учетом типа беспилотного летательного аппарата по критерию соответствия эффективной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели выбирают наиболее эффективное средство огневого поражения, дополнительно определяют эффективную дальность подрыва боевой части средства поражения перед целью и перед стрельбой вводят в систему.

Класс СВКН может быть определен, например, по методике, изложенной в книге [см., например, А.Л. Горелик, Ю.Л. Барабаш, О.В. Кривошеев, С.С Эпштейн, Селекция и распознавание на основе локационной информации. М.: Радио и связь, 1990. С 77-86]. Согласно методике, распознавание целей осуществляют по траекторным отличительным признакам путем сопоставления измеренных значений высоты и скорости полета цели с интервалами нахождения соответствующих отличительных признаков.

Тип БЛА может быть определен, например, по методике [см., например, В.Ю. Храмов, Э.Б. Ханов, А.Н. Мишуков, Автоматизированная система ведения темпоральной базы данных системы поддержки принятия решений по идентификации беспилотных летательных аппаратов // Энергия - XXI век. №3(103), 2018. С. 85-89]. Согласно методике, идентификация БЛА проводится с помощью реляционной системы управления базами данных, которые содержат типовые признаки (высота, скорость полета, частота прямого и обратного управления, вид используемой модуляции и др.), и производится их сравнение с входной информацией, поступающей от средств обнаружения.

Если цель является БЛА одного из типов (малый, легкий, средний, тяжелый), то выбор рационального средства огневого поражения (УАР, ААО, НАР) осуществляют по критерию соответствия эффективной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели. Тяжелые БЛА имеют большие размеры, поэтому поражаются УАР.

Рубежи обнаружения средствами оптико-электронной разведки малого, легкого, среднего класса БЛА указаны [см. рис. 2.2, приведенный на стр. 42, С.И. Макаренко, Противодействие беспилотным летательным аппаратам: монография. СПб.: Наукоемкие технологии, 2020]. В соответствии с этим, рубеж обнаружения малого класса БЛА равен 400 метров, легкого - 1300 метров, среднего - 1700 метров.

Из графика, представленного на фиг. 1 видно, что эффективная дальность стрельбы из ААО и НАР больше рубежа обнаружения БЛА малого класса, равного 400 м. Однако безопасная дальность стрельбы (не попадание вертолета в область осколочного поля при подрыве боевой части средства поражения) для ААО равна 250 метров, а НАР - 1000 метров. Из этого следует, что в данных условиях применять НАР запрещено, тогда выбор средства огневого поражения делается в пользу ААО.

Из графика, представленного на фиг. 2 видно, что эффективная дальность стрельбы из ААО меньше рубежа обнаружения БЛА легкого класса, равного 1300 м, но выше при стрельбе НАР. Из этого следует, что в данных условиях выбор средства огневого поражения делается в пользу НАР.

Из графика, представленного на фиг. 3 видно, что эффективная дальность стрельбы из ААО меньше рубежа обнаружения БЛА среднего класса, равного 1700 м, но выше при стрельбе НАР. Из этого следует, что в данных условиях выбор средства огневого поражения делается в пользу НАР.

Рассчитывают эффективную дальность подрыва боевой части средства поражения по методике, изложенной в [см., например, А.Н. Дорофеев, А.П. Морозов, Р.С. Саркисян, Авиационные боеприпасы, М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1978. С. 580-583], при которой обеспечивается формирование плотного осколочного поля, и вводят перед стрельбой в боеприпас. Методика основана на оптимизации целевой функции вероятности поражения цели от дальности подрыва боевой части средства поражения перед целью.

Этим достигается указанный в изобретении технический результат.

Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, схема которого приведена на фиг. 4, где обозначено: 1 - блок обнаружения; 2 - блок определения класса СВКН; 3 - блок определения типа БЛА; 4 - база данных БЛА; 5 - блок выбора типа средства огневого поражения; 6 - блок баллистических расчетов; 7 - блок расчета упрежденной дальности; 8 - блок расчета временной задержки.

Назначение блока определения класса СВКН 2 ясно из названия, и он может быть выполнен, например, по схеме, приведенной на [черт. 1, патент RU 77979 U1, G01S 13/78]. Эта система может быть использована в импульсных радиолокационных станциях с высоким разрешением по угловым координатам. Определение класса СВКН осуществляется при сегментации целей по траекторным отличительным признакам путем сопоставления измеренных значений высоты и скорости полета цели с интервалами нахождения соответствующих отличительных признаков.

Назначение блока определения типа БЛА 3 ясно из названия, и он может быть выполнен на основе промышленно выпускаемых программируемых микроконтроллеров и панелей, реализующих алгоритм [см., например, В.Ю. Храмов, Э.Б. Ханов, А.Н. Мишуков, Автоматизированная система ведения темпоральной базы данных системы поддержки принятия решений по идентификации беспилотных летательных аппаратов // Энергия - XXI век. №3(103), 2018. С. 85-89].

База данных БЛА 4 предназначена для хранения характеристик существующих типов БЛА, а именно: название типа; габариты; высота и скорость полета; частота прямого и обратного управления; вид используемой модуляции и др. Данный блок может быть выполнен на известных промышленных Flash накопителях или модулях постоянной памяти.

Блок выбора типа средства огневого поражения 5 предназначен для выбора из комплекса вооружения вертолета армейской авиации УАР, ААО, НАР в зависимости от типа БЛА. Данный блок может быть выполнен на известных промышленно выпускаемых логических элементах: И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ. Алгоритм данного блока заключается в обеспечении соответствия эффективной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели тем или иным средством поражения.

Устройство работает следующим образом. При обнаружении СВКН противника определяются его габариты и параметры полета, а также ее класс (вертолет армейской авиации, самолет тактической авиации, легкомоторный самолет, БЛА, мотодельтаплан). Если СВКН относится к классу БЛА, то определяется его тип. Используя информацию, полученную при обнаружении СВКН и из базы данных БЛА, проводится выбор типа системы огневого поражения (УАР, ААО, НАР), соответствующей обнаруженному типу БЛА, путем соответствия эффективной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели тем или иным средством поражения. Далее проводятся баллистические расчеты, расчет эффективной дальности подрыва боевой части средства поражения перед целью, временной задержки и вводится во взрыватель одним из известных способов, для ААО - индукционный способ [см., например, патент RU 2535825 С2, F41A 21/32], для НАР - контактный способ [см., например, патент RU 2669947 С2, F42C 9/00]. Индукционный способ заключается в передаче временной задержки на взрыватель в момент выстрела с помощью катушки индуктивности, расположенной на дульном устройстве ствола. Контактный способ заключается в передаче временной задержки на взрыватель в момент выстрела через проводные линии связи блока орудий и снаряда с контактным устройством между ними.

Таким образом, за счет рационального выбора средства поражения из комплекса авиационного вооружения вертолета армейской авиации, соответствующего типу БЛА, у заявленного способа достигается повышение эффективности стрельбы. Тем самым устраняются недостатки прототипа.

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений неизвестен способ огневого поражения воздушной цели комплексом авиационного вооружения вертолета армейской авиации, заключающийся в обнаружении цели, определении ее координат, выполнении баллистических расчетов, выборе системы огневого поражения, введении в выбранную систему результатов баллистических расчетов и проведении стрельбы, после обнаружения определении класса средства воздушно-космического нападения, к которому относится цель, и, если оно относится к классу БЛА, то определении его типа, с учетом типа БЛА по критерию соответствия эффективной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели, выборе наиболее эффективного средства огневого поражения, дополнительно определении эффективной дальности подрыва боевой части средства поражения перед целью и перед стрельбой введении в систему.

Предлагаемое техническое решение практически применимо, так как для его реализации могут быть использованы типовые электротехнические узлы и устройства.

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, а в частности к системам огневого поражения воздушной цели с помощью комплекса авиационного вооружения вертолета армейской авиации, и может быть использовано, в частности, при разработке систем огневого поражения беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Техническим результатом является повышение эффективности стрельбы за счет выбора рационального средства огневого поражения из комплекса авиационного вооружения вертолета армейской авиации в соответствии с типом поражаемого БЛА. В заявленном способе после обнаружения определяют класс средства воздушно-космического нападения, к которому относится цель, и, если оно относится к классу БЛА, то определяют его тип. С учетом типа БЛА по критерию соответствия эффективной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели выбирают наиболее эффективное средство огневого поражения, дополнительно определяют эффективную дальность подрыва боевой части средства поражения перед целью и перед стрельбой вводят в систему. 4 ил.

Способ огневого поражения воздушной цели комплексом авиационного вооружения вертолета армейской авиации, заключающийся в обнаружении цели, определении ее координат, выполнении баллистических расчетов, выборе системы огневого поражения, введении в выбранную систему результатов баллистических расчетов и проведении стрельбы, отличающийся тем, что после обнаружения цели определяют габариты и параметры полета средства воздушно-космического нападения (СВКН), к которому относится цель, а также его класс по траекторным отличительным признакам путем сопоставления измеренных значений высоты и скорости полета цели с интервалами нахождения траекторных отличительных признаков и, если СВКН относится к классу беспилотных летательных аппаратов (БЛА), то определяют тип БЛА посредством сравнения входной информации о БЛА, поступающей от средств обнаружения цели, с информацией, хранящейся в базе данных характеристик существующих типов БЛА, содержащей признаки каждого типа обнаруживаемых БЛА: малого, легкого, среднего или тяжелого, с учетом типа БЛА по критерию соответствия эффективной и безопасной дальности стрельбы рубежу обнаружения цели, выбирают наиболее эффективное средство огневого поражения из комплекса авиационного вооружения вертолета армейской авиации, в состав которого входят управляемые авиационные ракеты, боеприпасы к авиационному артиллерийскому оружию и неуправляемые авиационные ракеты, дополнительно определяют эффективную дальность подрыва боевой части средства поражения перед целью и перед стрельбой вводят в систему огневого поражения.