Способ защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет Российский патент 2025 года по МПК F41J9/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано для защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет, оснащенных комбинированными (радиолокационными и инфракрасными) головками самонаведения.

Уровень техники

Для защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет используют ложные цели (ловушки). Для имитации движущихся объектов ложные цели часто выполняют в виде буксируемых аппаратов простейшей конструкции. Буксируемые ложные цели могут быть пассивными и активными.

Известен способ защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет (Никольский Б.А. Методы и средства радиолокационной защиты летательных аппаратов Ч. 2: учеб. пособие, Самарский государственный аэрокосмический университет – Самара, 2007), выбранный за аналог.

В способе-аналоге защиту летательного аппарата от самонаводящихся ракет в радиолокационном диапазоне длин волн выполняют путем перенацеливания самонаводящейся ракеты на ложную цель, которую размещают на защищаемом летательном аппарате в специальном отсеке. К моменту преодоления наиболее опасных зон ПВО ложную цель выпускают с помощью стартового приспособления и буксируют на тросе на определенном удалении от защищаемого летательного аппарата. Ложная цель имеет эффективную отражающую поверхность (ЭПР), превышающую ЭПР защищаемого летательного аппарата. В качестве пассивной ложной цели используют надувные баллоны, уголковые отражатели и др., имитирующие точечную цель.

Недостатками способа-аналога является недостаточная эффективность защиты летательного аппарата вследствие:

- отсутствия в радиолокационном диапазоне длин волн имитации радиолокационной сигнатуры и радиолокационных линейных размеров другого летательного аппарата: отсутствие имитации характерных ярких точек другого летательного аппарата (отсутствие соответствия расположения в пространстве характерных ярких точек другого летательного аппарата и отсутствие соответствия ЭПР характерных ярких точек другого летательного аппарата), а также отсутствие флуктуаций отраженного от ложной цели сигнала;

- отсутствия защиты летательного аппарата в инфракрасном диапазоне длин волн.

Отсутствие имитации ложной целью радиолокационной сигнатуры и радиолокационных линейных размеров другого реального летательного аппарата и защиты летательного аппарата в инфракрасном диапазоне длин волн приводит к возможности селекции ложной цели системой распознавания целей комбинированной головкой самонаведения ракеты и к перенацеливанию ракеты на защищаемый летательный аппарат.

Основными источниками излучения, обуславливающими инфракрасное излучение летательного аппарата, являются тепловое излучение обшивки летательного аппарата, возникающее за счет аэродинамического нагрева при полете с большими скоростями (воздухозаборника летательного аппарата), тепловое излучение сопла двигателя и тепловое излучение струи выхлопных газов (факела) (Демаскирующие признаки некоторых объектов в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра. Уфимский государственный авиационный технический университет. Интернет ресурс https://studfile.net/preview/994677).

Известен способ защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет (Ложная цель для противосамолетных ракет с инфракрасным наведением / Староверов Н.Е. Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2399014, F42В 5/15, F42В 12/46, Бюл. № 25, 2010), выбранный за аналог.

В способе-аналоге защиту летательного аппарата от самонаводящихся ракет в инфракрасном диапазоне длин волн выполняют путем перенацеливания самонаводящейся ракеты на ложные цели, которые размещают на защищаемом летательном аппарате в специальном отсеке.

К моменту преодоления наиболее опасных зон ПВО ложные цели отстреливают от защищаемого летательного аппарата.

В качестве пассивной ложной цели используют пиротехнические заряды, спектры теплового излучения при горении которых близки к спектрам теплового излучения воздухозаборника или сопла двигателя или факела летательного аппарата (в зависимости от модификации).

Недостатками способа-аналога является недостаточная эффективность защиты летательного аппарата вследствие:

- отсутствия в инфракрасном диапазоне длин волн имитации сигнатуры и линейных размеров другого летательного аппарата: отсутствия соответствия расположения в пространстве характерных тепловых точек другого летательного аппарата, а также неуправляемого удаления ложных целей от летательного аппарата и их взаимного разлета (скорость движения ложных целей уменьшается за счет торможения в атмосфере индивидуально для каждой ложной цели);

- отсутствия защиты летательного аппарата в радиолокационном диапазоне длин волн.

Отсутствие имитации ложной целью в инфракрасном диапазоне длин волн сигнатуры и линейных размеров другого летательного аппарата, а также защиты летательного аппарата в радиолокационном диапазоне длин волн приводит к возможности селекции ложной цели системой распознавания целей комбинированной головкой самонаведения ракеты и к перенацеливанию ракеты на защищаемый летательный аппарат.

Известен способ защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет (Способ защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет / Хрусталев А.А. Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2783757. F41J 9/10, Бюл. № 32, 2022), выбранный за прототип.

В способе-прототипе защиту летательного аппарата от самонаводящихся ракет в радиолокационном диапазоне длин волн выполняют путем перенацеливания самонаводящейся ракеты на ложную цель, которую размещают на защищаемом летательном аппарате в специальном отсеке.

К моменту преодоления наиболее опасных зон ПВО ложную цель выпускают из летательного аппарата и буксируют на тросе за летательным аппаратом, причем ложная цель имеет эффективную отражающую поверхность, превышающую эффективную отражающую поверхность защищаемого летательного аппарата.

В качестве ложной цели используют металлизированные шары, соединенные между собой последовательно отрезками троса, при этом количество шаров, диаметр каждого из шаров, определяющий эффективную поверхность рассеяния шара, и расстояние между шарами выбирают таким образом, чтобы при буксировке расположение их в пространстве соответствовало расположению в пространстве и эффективной поверхности рассеяния ярких точек другого летательного аппарата, имитируя его радиолокационную сигнатуру и радиолокационные линейные размеры.

Отсутствие защиты летательного аппарата в инфракрасном диапазоне длин волн приводит к возможности селекции ложной цели системой распознавания целей комбинированной головкой самонаведения ракеты и к перенацеливанию ракеты на защищаемый летательный аппарат.

Таким образом, недостатком способа-прототипа является недостаточная эффективность защиты летательного аппарата вследствие отсутствия защиты летательного аппарата в инфракрасном диапазоне длин волн.

Раскрытие сущности изобретения

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности защиты летательного аппарата за счет защиты летательного аппарата, как радиолокационном диапазоне длин волн, так и в инфракрасном диапазоне длин волн.

Технический результат достигается тем, что в способе защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет, путем перенацеливания самонаводящейся ракеты на ложную цель, заключающемся размещении ложной цели на летательном аппарате, выпускании ложной цели из летательного аппарата, буксировании ложной цели на тросе за летательным аппаратом, причем ложная цель имеет эффективную отражающую поверхность, превышающую эффективную отражающую поверхность защищаемого летательного аппарата, использовании в качестве ложной цели металлизированных шаров, соединенных между собой последовательно отрезками троса, выборе количества шаров, диаметра каждого из шаров, определяющего эффективную поверхность рассеяния шара, и расстояния между шарами таким образом, чтобы при буксировке расположение их в пространстве соответствовало расположению в пространстве и эффективной поверхности рассеяния ярких точек другого летательного аппарата, имитируя его радиолокационную сигнатуру и радиолокационные линейные размеры, на поверхности шаров, расположение в пространстве которых наиболее близко к расположению в пространстве воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата, со стороны аэродинамической тени данных шаров устанавливают пиротехнические заряды, спектры теплового излучения при горении которых близки к спектрам теплового излучения воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата, причем поджигание пиротехнических зарядов производят после завершения выпуска ложной цели из летательного аппарата.

Осуществление изобретения

Способ защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет осуществляется следующим образом.

В исходном положении ложная цель находится в специальном отсеке защищаемого летательного аппарата.

К моменту преодоления наиболее опасных зон ПВО ложную цель выпускают с помощью стартового приспособления и буксируют на тросе на определенном удалении от защищаемого летательного аппарата.

В качестве ложной цели используют металлизированные шары, соединенные между собой последовательно при помощи отрезков троса.

Использование шаров обусловлено тем, что имеют большую ЭПР, определяемую диаметром шара, а их радиолокационная сигнатура не зависит от ракурса.

Для улучшения массогабаритных характеристик шары изготавливают пустотелыми и из легких материалов.

Любой летательный аппарат имеет свою характерную радиолокационную сигнатуру, линейные размеры, спектры теплового излучения воздухозаборника, сопла двигателя и факела.

Количество шаров, расстояние между шарами и диаметр каждого из шаров выбирают таким, чтобы имитировать характерные яркие точки другого летательного аппарата.

Имитируют радиолокационную сигнатуру другого летательного аппарата:

- расположение шаров в пространстве соответствует расположению в пространстве ярких точек другого летательного аппарата;

- ЭПР шаров соответствуют ЭПР характерных ярких точек другого летательного аппарата;

- количество шаров, расстояние между шарами и диаметр каждого из шаров определяют исходя из технических характеристик другого летательного аппарата, который будет имитировать ложная цель;

- расстояние от первого шара (ближнего к защищаемому летательному аппарату) до последнего (наиболее удаленному от защищаемого летательного аппарата) выбирают таким, чтобы имитировать радиолокационные линейные размеры другого летательного аппарата. Расстояние определяют исходя из технических характеристик конкретного другого летательного аппарата, который будет имитировать ложная цель.

Отраженный от ложной цели, состоящей из металлизированных шаров, соединенных между собой последовательно при помощи отрезков троса, радиолокационный сигнал является флуктуирующим из-за несинхронного перемещения металлизированных шаров в пространстве при движении защищаемого летательного аппарата и изменения условий распространения радиолокационного сигнала с течением времени.

Определяют шары, расположение в пространстве которых наиболее близко к расположению в пространстве воздухозаборника (шар В), сопла двигателя (шар С) и факела (шар Ф) другого летательного аппарата.

Данное техническое решение позволяет имитировать в инфракрасном диапазоне длин волн линейные размеры другого летательного аппарата.

На поверхности шаров В, С и Ф в области аэродинамической тени устанавливают пиротехнические заряды, спектры теплового излучения при горении которых близки к спектрам теплового излучения воздухозаборника (для шара В), сопла двигателя (для шара С) и факела (для шара Ф) другого летательного аппарата. Шары В, С и Ф изготавливают пустотелыми и из жаропрочных металлизированных материалов, чтобы они не сгорели при горении пиротехнических зарядов.

Данное техническое решение позволяет имитировать в инфракрасном диапазоне длин волн сигнатуру другого летательного аппарата.

Поджигание пиротехнических зарядов производят после завершения выпуска ложной цели из летательного аппарата, чтобы исключить возможность горения пиротехнических зарядов внутри летательного аппарата.

Для задержки поджигания пиротехнических зарядов на шарах В, С и Ф используют таймеры, запуск каждого из которых осуществляют по моменту выпуска данного шара из летательного аппарата, а остановку таймера и поджигание пиротехнического заряда через заданное время.

Таким образом:

- количество шаров, расстояние между шарами и диаметр каждого из шаров выбирают так, что ложная цель имитирует радиолокационную сигнатуру и радиолокационные линейные размеры другого летательного аппарата;

- спектры теплового излучения при горении пиротехнических зарядов, установленных в области аэродинамической тени шаров, расположение в пространстве которых (шаров) наиболее близко к расположению в пространстве воздухозаборника (шар В), сопла двигателя (шар С) и факела (шар Ф) другого летательного аппарата, выбирают так, что ложная цель имитирует спектры теплового излучения воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата.

Использование в качестве ложной цели металлизированных шаров, соединенных между собой последовательно при помощи отрезков троса, с установленными на шарах, расположение в пространстве которых наиболее близко к расположению в пространстве воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата, пиротехническими зарядами, причем поджигание пиротехнических зарядов производят после завершения выпуска ложной цели из летательного аппарата, позволяет получить следующие преимущества по сравнению со способами-аналогами:

- ложная цель выполняет свои функции в любом диапазоне радиочастот;

- ложная цель не является радиотехническим устройством и не требует наличия дополнительного источника питания;

- ложная цель позволяет имитировать радиолокационною сигнатуру и радиолокационные линейные размеры другого летательного аппарата, имеющего ЭПР, превышающую ЭПР защищаемого летательного аппарата;

- ложная цель позволяет имитировать спектры теплового излучения воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата;

- ложная цель позволяет имитировать в инфракрасном диапазоне длин волн сигнатуру и линейные размеры другого летательного аппарата;

- при использовании предложенной ложной цели отсутствует отставание ложной цели от летательного аппарата, ложную цель буксируют на тросе за защищаемым летательным аппаратом.

Таким образом, предлагаемое изобретение по сравнению со способом-прототипом позволяет ложной целью дополнительно имитировать спектры теплового излучения воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата и линейные размеры другого летательного аппарата в инфракрасном диапазоне длин волн, что повышает эффективность защиты летательного аппарата от ракет с комбинированной головкой самонаведения за счет защиты летательного аппарата, как радиолокационном диапазоне длин волн (как в прототипе), так и в инфракрасном диапазоне длин волн.

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано для защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет, оснащенных комбинированными (радиолокационными и инфракрасными) головками самонаведения. Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности защиты летательного аппарата за счет защиты летательного аппарата как в радиолокационном диапазоне длин волн, так и в инфракрасном диапазоне длин волн. В способе защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет в качестве ложной цели используют металлизированные шары, соединенные между собой последовательно при помощи отрезков троса, на шарах, расположение в пространстве которых наиболее близко к расположению в пространстве воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата, устанавливают пиротехнические заряды, причем поджигание пиротехнических зарядов производят после завершения выпуска ложной цели из летательного аппарата.

Способ защиты летательного аппарата от самонаводящихся ракет путем перенацеливания самонаводящейся ракеты на ложную цель, заключающийся в размещении ложной цели на летательном аппарате, выпускании ложной цели из летательного аппарата, буксировании ложной цели на тросе за летательным аппаратом, причем ложная цель имеет эффективную отражающую поверхность, превышающую эффективную отражающую поверхность защищаемого летательного аппарата, использовании в качестве ложной цели металлизированных шаров, соединенных между собой последовательно отрезками троса, выборе количества шаров, диаметра каждого из шаров, определяющего эффективную поверхность рассеяния шара, и расстояния между шарами таким образом, чтобы при буксировке расположение их в пространстве соответствовало расположению в пространстве и эффективной поверхности рассеяния ярких точек другого летательного аппарата, имитируя его радиолокационную сигнатуру и радиолокационные линейные размеры, отличающийся тем, что на поверхности шаров, расположение в пространстве которых наиболее близко к расположению в пространстве воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата, со стороны аэродинамической тени данных шаров устанавливают пиротехнические заряды, спектры теплового излучения при горении которых близки к спектрам теплового излучения воздухозаборника, сопла двигателя и факела другого летательного аппарата, причем поджигание пиротехнических зарядов производят после завершения выпуска ложной цели из летательного аппарата.