Бортовая станция активных помех для индивидуальной защиты летательных аппаратов от управляемых ракет с инфракрасными головками самонаведения

Полезная модель относится к устройствам индивидуальной защиты летательных аппаратов от управляемых ракет с инфракрасными головками самонаведения посредством постановки имитирующих активных помех непосредственно с борта атакуемого летательного аппарата. Особенность конструкции предлагаемого устройства состоит в том, что исполнительный орган блока формирования излучения активной помехи выполнен в виде группы установленных неподвижно на борту летательного аппарата идентичных по светотехническим характеристикам излучающих элементов, каждый из которых сопряжен с соответствующим выходом блока формирования управляющего воздействия, задающий орган которого выполнен в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей ракеты за счет фиксации ультрафиолетового излучения от факела реактивного двигателя атакующей ракеты. В заявляемом устройстве реализован секторный принцип построения зоны защиты летательного аппарата, т.е. совокупная индикатриса излучения излучающих элементов направленного действия, образующих группу, перекрывает по азимуту и углу места зону защиты летательного аппарата. Предлагаемое устройство обеспечивает защиту летательного аппарата в условиях одновременной разнонаправленной атаки управляемых ракет.

Полезная модель относится к вооружению, в частности к устройствам индивидуальной защиты летательных аппаратов (ЛА) от управляемых ракет (УР) с инфракрасными (ПК) головками самонаведения (ГСН) мобильных зенитно-ракетных комплексов наземного базирования путем формирования в атакоопасной зоне окружающего ЛА пространства активных имитирующих помех непосредственно с борта защитного ЛА.

ИК ГСН УР является по существу оптико-электронным прибором пассивного типа с ИК каналом связи "УР-ЛА" [1], который предназначен для дискретного во времени получения информации об угловых координатах цели (атакуемого ЛА) посредством регистрации, обработки излучаемого атакуемым ЛА непрерывного во времени собственного теплового (ИК) излучения и выработки соответствующих сигналов в тракте управления полетом атакующей УР.

Станция активных помех (САП), соответственно, является устройством оптико-электронного противодействия (ОЭП) ИК ГСН УР. Под ОЭП принято понимать комплекс мероприятий, направленных на снижение эффективности наведения УР на атакуемый ЛА. Одним из наиболее эффективных методов ОЭП является дезинформирующее воздействие на ГСН УР непосредственно с борта атакуемого ЛА [2]. В соответствии с общепринятой классификацией такие методы воздействия на ГСН УР относятся к категории активных методов ОЭП, а соответствующие устройства - к средствам формирования излучения имитирующей активной помехи [3]. Принцип функционирования таких устройств основан на формировании в пространстве, окружающем цель (атакуемый ЛА) помехового излучения ИК диапазона оптического спектра с определенной пространственно-временной структурой, которое при поступлении во входной тракт ГСН и его дальнейшем преобразовании становится источником ложной информации о местонахождении цели [4]. Известно, что эффективность ОЭП существенно зависит от величины пиковой силы излучения имитирующей активной помехи и формы индикатрисы помехового излучения.

По типу формирования имитирующей активной помехи в окружающем атакуемый ЛА пространстве бортовые САП подразделяются на - всеракурсные и направленного действия. У САП первого типа индикатриса помехового излучения перекрывает окружающее ЛА пространство в зоне 360° по азимуту, имеет, соответственно, неизменную пространственную ориентацию отностительно носителя (ЛА) и перекрывает атакоопасную зону в течение всего времени функционирования САП в боевом режиме. Основное достоинство САП такого типа - конструктивная простота и, соответственно, надежность в эксплуатации. Недостаток состоит в том, что функционирование такой САП является весьма энергозатратным.

САП второго типа характеризуется пространственной локальностью функционирования в пределах зоны защиты ЛА. Такие САП лишены недостатка, свойственного САП первого типа, но имеют более сложное конструктивное выполнение, поскольку требуют сопряжения с информационными средствами разведки ракетной атаки. Так известна разработанная американской фирмой Нортроп-Ггумман САП типа "Немезис" [5], которая выполнена с возможностью сканирования излучения имитирующей активной помехи в пределах зоны защиты ЛА. САП работает по принципу следящей системы [6], причем заданной входной величиной является направление на атакующую УР, а рассогласованием служит угловая ошибка между пространственной ориентацией единичного излучателя направленного действия и истинным направлением на атакующую УР. Указанная САП, выбранная в качестве прототипа, содержит блок формирования излучения имитирующей активной помехи в направлении на атакующую УР и блок формирования управляющего воздействия, задающий орган которого выполнен в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей УР. Исполнительный орган блока формирования излучения имитирующей активной помехи в САП, выбранной в качестве прототипа, выполнен в виде единичного излучения направленного действия, снабженного сопряженным с блоком формирования управляющего воздействия следящим приводом, осуществляющим пространственную ориентацию излучателя в пределах зоны защиты ЛА.

Указанная САП обеспечивает эффективную защиту ЛА от УР с ИК ГСН, но только при одиночном пуске УР.

Таким образом, недостаток бортовой САП, выбранной в качестве прототипа, заключается в практической невозможности осуществлять ОЭП одновременно нескольким атакующим с разных направлений УР с ИК ГСН.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в обеспечении эффективной защиты ЛА в условиях одновременной разнонаправленной атаки УР с ИК ГСН, а технический результат, соответственно, заключается в повышении живучести защищаемого ЛА.

Бортовая САП для индивидуальной защиты ЛА от УР с ИК ГСН, как и САП, выбранная в качестве прототипа, содержит блок формирования в направлении на атакующую УР излучения имитирующей активной помехи и блок формирования управляющего воздействия, задающий орган которого выполнен в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей ракеты.

Отличие заявляемой бортовой САП от прототипа состоит в том, что исполнительный орган блока формирования излучения имитирующей активной помехи выполнен в виде группы установленных неподвижно относительно носителя (ЛА) идентичных по светотехническим характеристикам излучающих элементов направленного действия, каждый из которых сопряжен с соответствующим выходом блока формирования управляющего воздействия, причем их совокупная индикатриса излучения перекрывает по азимуту и углу места зону защиты ЛА.

На фиг.1 приведена блок-схема варианта конкретного исполнения заявляемой САП. Бортовая САП для индивидуальной защиты ЛА от УР с ИК ГСН содержит блок формирования имитирующей активной помехи, исполнительный орган 1 которого выполнен в виде группы идентичных по светотехническим характеристикам излучающих элементов направленного действия, и блок формирования управляющего воздействия 2. В данном конкретном случае в состав группы излучающих элементов входят четыре элемента - 3, 4, 5, 6, установленные неподвижно относительно носителя (ЛА). Блок формирования управляющего воздействия 2 содержит задающий орган 7, выполненный в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей УР, а исполнительный орган 8 сопряжен с излучающими элементами 36 через индивидуальные для каждого излучающего элемента линии передачи команд управления. В заявляемой САП использован секторный принцип построения зоны защиты ЛА. В данном конкретном случае пространственная ориентация излучающих элементов 36 такова, что обеспечивает, в совокупности, перекрытие зоны защиты ЛА по азимуту и углу места. Следует отметить, что в реальных условиях количество излучающих элементов в составе исполнительного органа 1 может быть значительно больше, а указанное в данном конкретном случае количество излучающих элементов выбрано для упрощения восприятия общего принципа, заложенного в конструкцию заявляемой САП. Взаимная пространственная ориентация излучающих элементов 36 может быть осуществлена одним из известных в светотехнической практике способов и подробного пояснения не требует. В данном конкретном случае каждый из излучающих элементов 36 содержит источник некогерентного ПК излучения в виде газоразрядной лампы с цезиевым наполнением, светопреобразующую оптическую систему, формирующую индикатрису излучения единичного излучателя, и устройство модуляции разрядного тока газоразрядной лампы, выполненных по обычной для газоразрядных ламп схеме (на фиг.1 не показаны).

Задающий орган 7 блока формирования управляющего воздействия 2 выполнен в виде комбинации работающих в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне оптического спектра пассивных оптико-электронных датчиков мгновенного обзора. Такие датчики обладают высокой разрешающей способностью, быстродействием и точностью определения направления на атакующую УР. Так, приведенное в работе [7] устройство обеспечивает регистрацию пуска ракеты в зоне обзора 360° по азимуту и 100° по углу места и сопровождает атакующую УР с точностью до десятой доли углового градуса при использовании комплекта из четырех УФ датчиков мгновенного обзора размером 25×256 чувствительных элементов каждый.

Заявляемая бортовая САП работает следующим образом. Первоначально, при отсутствии факта ракетной атаки, а только при ее угрозе, исполнительный орган 1 блока формирования имитирующей активной помехи находится в дежурном режиме и генерация помехового излучения отсутствует. Задающий орган 7 блока 2 осуществляет "мгновенный" обзор пространства в зоне защиты ЛА. При входе в зону защиты ЛА атакующей УР задающий орган 7 блока 2 осуществляет регистрацию факта ракетной атаки по фиксации УФ излучения факела реактивной двигательной установки атакующей УР, а исполнительный орган 8 блока 2 формирует управляющий сигнал, который через соответствующую линию передачи команд управления поступает на исполнительный орган 1 и осуществляет запуск соответствующего излучающего элемента. Излучающий элемент, на вход которого поступила команда, переходит в боевой режим и осуществляет генерацию излучения имитирующей активной помехи в направлении на атакующую УР, препятствуя тем самым наведению УР на защищаемый ЛА. Остальные излучающие элементы, входящие в состав исполнительного органа 1, при этом остаются в дежурном режиме. При выходе атакующей УР из зоны чувствительности задающего органа 7, соответствующего зоне формирования помехового излучения от находящегося в боевом режиме излучающего элемента, указанный излучающий элемент переходит в дежурный режим функционирования. Одновременно по команде с блока 2 осуществляется запуск другого излучающего элемента исполнительного органа 1 блока формирования имитирующей активной помехи, который переходит в боевой режим и осуществляет генерацию помехового излучения в направлении на атакующую УР. Таким образом, при перемещении атакующей УР в зоне защиты ЛА на нее непрерывно осуществляется воздействие помехового излучения до момента срыва самонаведения.

При осуществлении противником одновременного пуска УР с различных направлений блок формирования управляющего воздействия 2 формирует комбинацию управляющих сигналов, которые одновременно поступают на соответствующие излучающие элементы исполнительного органа 1 блока формирования излучения имитирующей активной помехи, пространственное распределение которой определяется совместным действием излучающих элементов, индикатрисы излучения которых ориентированы на одновременно атакующие ЛА УР. Таким образом, заявляемая бортовая САП способна защитить ЛА при осуществлении противником одновременного пуска УР с различных направлений.

Следует отметить, что УФ датчики мгновенного обзора, входящие в состав задающего органа 7 блока 2, обеспечивают сопровождение атакующей УР с точностью до десятой доли углового градуса, что позволяет увеличить пространственную селекцию функционирования единичных излучателей исполнительного органа 1 блока формирования активной помехи за счет сужения индикатрисы излучения каждого из них и при этом увеличении количества излучающих элементов.

Также следует отметить, что заявляемая САП обладает повышенной боевой устойчивостью, поскольку при уничтожении (или выход из строя) одного из излучающих элементов исполнительного органа 1 блока формирования активной помехи станция сохраняет свою дееспособность.

Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается возможностью его многократного воспроизведения в процессе производства. Заявляемая САП разработана для серийного изготовления с использованием стандартного оборудования, современных технологий и комплектации.

Литература:

1. Лазарев Л.П. Оптико-электронные приборы наведения летательных аппаратов, М.: Машиностроение, 1984.

2. ЗВО, 9, 2002, с.35.

3. Самодергин В.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, НИИ "ЗЕНИТ", МЭП, 1988.

4. Мищук М.Н. Защита самолетов от ракет с тепловыми головками самонаведения, М.: Воениздат, 1982.

5. Изделие AN-AAQ-24 (NEMESIS). Проспект фирмы Northrop Grumman (US), 2001.

6. Большая советская энциклопедия, М.: Советская энциклопедия, 1976.

7. ЗВО, 5, 2003, с.40.

Бортовая станция активных помех для индивидуальной защиты летательных аппаратов от управляемых ракет с инфракрасными головками самонаведения, содержащая блок формирования в направлении на атакующую ракету имитирующей активной помехи и блок формирования управляющего воздействия, задающий орган которого выполнен в виде устройства обнаружения и сопровождения атакующей ракеты, отличающаяся тем, что исполнительный орган блока формирования излучения имитирующей активной помехи выполнен в виде группы установленных неподвижно относительно носителя идентичных по светотехническим характеристикам излучающих элементов направленного действия, каждый из которых сопряжен с соответствующим выходом блока формирования управляющего воздействия, причем их совокупная индикатриса излучения перекрывает по азимуту и углу места зону защиты летательного аппарата.