Устройство активной защиты объектов бронетанковой техники от противотанковой управляемой ракеты с инфракрасным трассером

Полезная модель относится к устройствам активной защиты объектов бронетанковой техники (ОБТТ) от поражающего воздействия противотанковых управляемых ракет с инфракрасными трассерами. Отличительная особенность заявляемого устройства состоит в том, источник ифракрасного излучения, установленный на борту ОБТТ, выполнен в виде многоэлементной сборки излучающих диодов в двух или более спектральных диапазонах инфракрасного диапазона излучения.

Полезная модель относится к вооружению, в частности к устройствам активной защиты объектов бронетанковой техники (ОБТТ) от поражающего воздействия противотанковых управляемых ракет (ПТУР), оснащенных инфракрасными (ИК) трассерами, путем постановки помех системе наведения ПТУР.

Использование устройств активной защиты считается одним из важнейших направлений повышения уровня защищенности ОБТТ, поскольку суть работы таких устройств заключается в воздействии каким-либо способом на выпущенную в ОБТТ ПТУР с тем, чтобы резко снизить эффективность ее действия. В настоящее время идея активной защиты ОБТТ реализуется по трем основным направлениям [1]: во первых, это создание помех оператору (наводчику) и системе управления ПТУР, во вторых, это постановка помех системе наведения ПТУР и в третьих, -воздействие непосредственно на ракету (снаряд) с целью ее разрушения.

Заявляемое устройство относится к устройствам активной защиты посредством постановки помех системе наведению ПТУР на цель. Следует отметить, что у большинства современных ПТУР используется полуавтоматическая командная система наведения по линии визирования. Особенность системы наведения таких ПТУР заключается в наличии координатора, осуществляющего пеленгацию ПТУР по излучению ее бортового источника излучения - в частности ИК - трассера [2]. Поскольку устройство активной защиты ОБТТ рассматриваемого типа в течение всего периода ведения боевых действий является источником излучения (помехового излучения), аналогичного по направлению распространения, структуре и спектральному диапазону излучения трассера ПТУР, но превосходящего его по силе излучения, то при заходе ПТУР с ИК - трассером в сектор действия устройства защиты происходит «перезахват» системы управления ПТУР и нарушение ее управляемости, т.к. помеховое излучение становится источником ложной информации о местонахождении ПТУР, что в конечном итоге приводит к промаху.

Эффективность защиты от ПТУР с ИК - трассерами зависит от степени совпадения спектрального диапазона помехового излучения и закона его модуляции с соответствующими характеристиками излучения ИК - трассера ПТУР, степени инерционности устройства защиты при переходе от одного закона модуляции к другому, глубины модуляции и величины превышения силы помехового излучения над силой излучения ИК - трассера во всех точках атакоопасной зоны по углу места и азимуту.

Известна конструкция устройства активной защиты ОБТТ путем постановки помех системе наведения ПТУР с ИК - трассером, содержащего излучатель направленного модулированного ИК - излучения, источник которого, выполнен в виде комбинации короткодуговой газоразрядной лампы и поглощающего ИК - светофильтра, нижняя граница полосы пропускания которого составляет 0,7 мкм [3]. Модуляция потока излучения в этом устройстве осуществляется за счет модуляции разрядного тока лампы по частоте. Устройство обеспечивает необходимую для срыва наведения ПТУР интенсивность модулированного ИК - излучения и высокий уровень быстродействия изменения закона модуляции излучения.

Однако, указанное устройство имеет существенный недостаток. Дело в том, что ИК - фильтр, расположенный в непосредственной близости от лампы., сильно разогревается и его длинноволновая граница поглощения смещается от 0,8 мкм до 1,0 мкм. При этом резко снижается сила излучения (на 50...70%), т.к. максимальная доля излучения лампы как раз и приходится на диапазон 0,8... 1,0 мкм.

Кроме того к недостаткам этого устройства следует отнести достаточно высокий уровень энергопотребления и полную потерю работоспособности при повреждении любого из элементов излучателя, что снижает надежность его эксплуатации в боевых условиях.

Известна также конструкция устройства активной защиты ОБТТ от ПТУР с ИК - трассером, выбранного в качестве прототипа, которая лишена указанных недостатков [4]. Это устройство содержит излучатель направленного модулированного ИК - излучения, источник ИК-излучения которого выполнен в виде многоэлементной сборки идентичных излучающих диодов ИК - диапазона (_mах 0,7 мкм). Модуляция потока ИК - излучения в этом устройстве осуществляется за счет модуляции рабочего тока излучающих ИК - диодов по частоте. Мощность излучения единичного ИК - диода, по сравнению с газоразрядной лампой, сравнительно низка и для создания заданного превышения силы ИК - излучения устройства защиты над силой излучения ИК - трассера ПТУР их необходимое количество (n) определяется из соотношения:

где I_T - сила излучения ИК - трассера а I₀ - осевая сила излучения единичного излучающего диода ИК -диапазона.

Выбранное в качестве прототипа устройство защиты обладает простой светооптической схемой, которая позволяет устройству сохранить работоспособность даже при поражении в условиях боя части излучающих элементов (ИК - диодов).

Следует, однако, отметить, что если до недавнего времени повышение эффективности наведения ПТУР осуществлялось исключительно за счет структурного усложнения закона модуляции излучения ИК - трассера при сохранении спектрального диапазона его излучения, то в настоящее время наметилась тенденция по смещению спектрального диапазона излучения трассеров от ближней (1,7.. 2,8 мкм) к средней области ИК - спектра (3... 5 мкм) [5], поскольку этот диапазон ИК - излучения характеризуется меньшим затуханием в атмосфере и меньшим уровнем пассивных помех. Таким образом, недостаток устройства защиты ОБТТ, выбранного в качестве прототипа, заключается в невозможности обеспечения необходимого уровня защиты ОБТТ, т.к. источник излучения устройства выполнен в виде многоэлементной сборки идентичных ИК -диодов, обладающих, в силу их конструктивных особенностей, узким спектром излучения.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в повышении уровня защиты ОБТТ от поражающего воздействия различных типов ПТУР с ИК - трассерами за счет расширения спектрального диапазона помехового излучения.

Указанная задача реализуется за счет специальной конструкции излучателя направленного модулированного ИК - излучения.

Как и устройство, выбранное в качестве прототипа, заявляемое устройство содержит излучатель направленного модулированного излучения, источник ИК - излучения которого выполнен в виде многоэлементной сборки излучающих диодов ИК - диапазона. Отличие конструкции заявляемого устройства от прототипа состоит в том,

что многоэлементная сборка излучающих диодов выполнена в виде двух или более групп излучающих диодов различного спектрального диапазона ИК - излучения, причем количество (n _i) излучающих диодов каждого диапазона ИК - излучения определяется соотношением:

где I_T - сила излучения ИК - трассера, а I_oi - осевая сила излучения единичного излучающего диода соответствующего диапазона ИК - излучения.

На фиг.1 приведено схематичное изображение варианта конкретного выполнения заявляемого устройства.

В данном конкретном случае устройство активной защиты ОБТТ содержит излучатель направленного модулированного ИК - излучения в составе многоканального блока питания и управления 1 и источника излучения 2, выполненного в виде многоэлементной сборки излучающих диодов ИК - диапазона, причем сборка содержит две группы диодов ИК - диапазона - 3 и 4, максимальные длины волн излучения которых соответствуют диапазонам 1...2 мкм и 3...5 мкм. Идентичные излучающие диоды ИК - диапазона каждой группы установлены на монтажных платах 5, пространственное размещение которых обеспечивает преимущественно равномерное размещение излучающих диодов 3 и 4 в плоскости апертуры источника ИК - излучения 2. Электронный элемент модуляции рабочего тока излучающих диодов 3 и 4 в составе многоканального блока питания и управления 1 выполнен по обычной схеме, применяемой для светодиодов (на фиг.1 не показан). Формирование диаграммы направленности излучения ИК - излучателя может быть осуществлено посредством известных решений с помощью корректирующей оптики или путем пространственной ориентации излучающих диодов 3 и 4 или монтажных плат 5 и в данном случае не рассматривается.

Устройство активной защиты ОБТТ путем постановки помех системе наведения ПТУР с ИК - трассером работает следующим образом.

При подходе ОБТТ к атакоопасной зоне силовое питание подается через многоканальный модулятор с блока 1 на излучающие диоды ИК -диапазона 3 и 4. Временные структуры силовых токовых импульсов на выходе многоканального блока 1 определяются заложенной в него программой и между собой, вообще говоря, могут не совпадать. Излучающие диоды 3 и 4 преобразуют силовые токовые импульсы в импульсы ИК - диапазона той же временной структуры (различной для групп излучающих диодов 3 и 4). Суммарное излучение всей совокупности излучающих диодов 3 и всей совокупности излучающих диодов 4 формируют диаграмму направленности помехового излучения, перекрывающую атакоопасную зону по углу места и азимуту, т.е. в данном конкретном случае в каждой точке этой зоны одновременно моделируются два ложных сигнала, отличающихся спектром излучения и временной структурой, сходных с сигналами ИК - трассеров ПТУР различного типа.

Очевидно, что нормальное функционирование заявляемого устройства возможно только в том случае, если пространственное размещение излучающих диодов каждого спектрального диапазона ИК -излучения (3 или 4) обеспечивает достаточную однородность помехового излучения на расстоянии, сопоставимом с минимальной дальностью пуска ПРУР с ИК - трассером. Указанная оценка возможна на основании формулы, связывающей дальность (L), на которой излучение от двух идентичных источни-

ков воспринимается как однородное, расстояние между этими источниками (и) и угол расходимости излучения единичного источника (а):

Для последующих рассуждении примем за расстояние между двумя единичными излучающими диодами (d) величину равную апертуре стандартного башенного осветительного устройства ОБТТ - 350 мм, а угол расходимости излучения ПК - диодов по вертикали и горизонтали () - от 4 до 15°. В этом случае дальность L составляет от 1,5 до 5 м, что существенно меньше минимальной дальности пуска ПТУР, которая составляет не менее 500 м.

Таким образом размещение излучающих диодов каждой группы в пределах апертуры источника ИК - излучения устройства активной защиты ОБТТ может быть, вообще говоря, произвольным, но их размещение преимущественно равномерно в пределах апертуры источника ИК - излучения обеспечивает сохранение работоспособности устройства даже при выходе из строя (например при их разрушении) части излучающих ИК - диодов.

В конкретном варианте исполнения устройства активной защиты ОБТТ использованы излучающие диоды типа URS-2-12-6 (_mах=0,74, 0,81, 0,88 мкм,) и КИП-Д 0,95(_mах=0,95 мкм,), LЕD 16 (_mах=1,6-1,7 мк), LЕD 17 (_mах = 1,7-1,8 мк), LЕD 18 (_mаx=1,8-1,9 мк), LЕD 36 (_mах=4,6-4,7 мк).

Промышленная применимость заявляемого решения подтверждается возможностью его многократного воспроизведения в процессе производственного изготовления. Устройство разработано для серийного изготовления с использованием стандартного оборудования, современных технологий и комплектации.

1. Устройство активной защиты объектов бронетанковой техники от противотанковой управляемой ракеты с инфракрасным трассером, содержащее излучатель направленного модулированного инфракрасного излучения, источник инфракрасного излучения которого выполнен в виде многоэлементной сборки излучающих диодов инфракрасного диапазона, отличающееся тем, что источник инфракрасного излучения содержит две или более группы излучающих диодов различного спектрального диапазона инфракрасного излучения, причем количество излучающих диодов каждого диапазона инфракрасного излучения определяется соотношением:

где n_i - количество излучающих диодов соответствующего диапазона ИК излучения, I _т - сила излучения инфракрасного трассера, I _oi - осевая сила излучения единичного излучающего диода.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник инфракрасного излучения выполнен в виде излучающих диодов инфракрасного диапазона, максимальные длины волн излучения которых соответствуют спектральному диапазону 0,7...5 мкм.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что излучающие диоды инфракрасного диапазона каждой группы размещены преимущественно равномерно в пределах апертуры источника инфракрасного излучения.