Устройство индивидуальной защиты летательного аппарата от управляемых ракет с оптическими головками самонаведения

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты летательных аппаратов от управляемых ракет, оснащенных двухканальной головкой самонаведения приема сигнала от атакуемой цели - в инфракрасном (ИК) и ультрафиолетовом (УФ) диапазонах оптического спектра.

Особенность конструкции заявляемого устройства состоит в том, что излучающий элемент блока формирования некогерентного оптического излучения выполнен в виде комбинации газоразрядного источника ИК излучении с прямым цилиндрическим светящим телом и газоразрядного источника УФ излучения со светящим телом в виде незамкнутого кольца аксиального осевой линии светящего тела источника ИК излучения, установленного вне зоны разрядного промежутка источника ИК излучения.

Предлагаемая конструкция обеспечивает уменьшение массогабаритных показателей устройства индивидуальной защиты летательного аппарата при сохранении эффективности функционирования.

Полезная модель относится к вооружению, в частности, к системам индивидуальной защиты летательных аппаратов (ЛА) от переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК), оснащенных управляемыми ракетами (УР) с оптическими головками самонаведения (ОГСН).

Для защиты ЛА от УР с ОГСН используются установленные на борту ЛА средства постановки активных помех, обеспечивающих оптикоэлектронное противодействие ОГСН УР.

Механизм воздействия на ОГСН УР активной помехи в виде некогерентного оптического излучения достаточно хорошо известен [1]. В настоящее время ОГСН УР, как правило, оснащаются двумя каналами приема сигнала от атакуемой цели (ЛА) - в инфракрасном (ИК) и ультрафиолетовом (УФ) диапазонах оптического спектра. Так ОГСН УР ПЗРК «Stinger-Post» [2] обладает спектральным диапазоном чувствительности в 3,8÷4,7 мкм (ИК) и 0,1÷0,4 мкм (УФ) диапазонах оптического спектра.

Известно средство индивидуальной защиты ЛА от УР с двухканальной (ИК и УФ) ОГСН [3]. Это средство формирует активную помеху в виде направленного в сторону атакующей УР некогерентного оптического излучения, состоящего из модулированного ИК излучения и УФ излучения сходного с УФ излучением атмосферы в направлении к земной поверхности, но превосходящего его по интенсивности в 3-5 раз. Указанное средство индивидуальной защиты ЛА, выбранное в качестве прототипа, содержит установленный на борту ЛА блок формирования направленного некогерентного оптического излучения с системой его наведения на атакующую ракету, задающий орган которой выполнен в виде бортового устройства обнаружения и сопровождения атакующей УР. В состав блока формирования направленного некогерентного оптического излучения входят ИК и УФ излучатели, оптические оси которых параллельны или совмещены. Эти излучатели по существу представляют собой световые приборы прожекторного типа с излучающими элементами в виде газоразрядных источников излучения (т.н. газоразрядных ламп), которые преобразуют электрическую энергию в оптическое излучение, спектр которого определяется составом плазмообразующей среды источника излучения.

Блок формирования направленного некогерентного оптического излучения в составе средства индивидуальной защиты ЛА может быть выполнен в виде комбинации направленных излучателей, оптические оси которых параллельны. Каждый из излучателей содержит излучающий элемент (ИК или УФ диапазона), световой центр которого совмещен с фокусом соответствующего зеркального отражателя. Такая конструкция позволяет использовать в качестве излучающих элементов ИК и УФ диапазона типовые газоразрядные источники ИК и УФ излучения, но при этом конструкция блока формирования направленного некогерентного оптического излучения усложняется. Кроме того, это неминуемо ведет к увеличению массогабаритных показателей блока, что применительно к изделиям, предназначенным для использования в составе бортового оборудования ЛА, является нежелательным.

Альтернативный вариант выполнения блока формирования направленного некогерентного оптического излучения предполагает наличие в составе блока ИК и УФ излучателей, оптические оси которых совмещены [3]. Следует отметить, что термин «излучатель» в данном случае предполагает функциональное назначение, а не его конструктивное выполнение. В частности ИК и УФ излучатели в составе блока формирования направленного некогерентного оптического излучения могут быть выполнены в виде одного светотехнического блока, содержащего два излучающих элемента (ИК и УФ диапазонов), установленных в одном зеркальном отражателе. При этом варианте исполнения массогабаритные показатели блока формирования направленного некогерентного оптического излучения и, соответственно, средства индивидуальной защиты ЛА в целом будут снижены, но конструкция излучающих элементов (ИК и УФ диапазона) или, по крайней мере, одного из них требует доработки с целью обеспечения их эффективного совместного функционирования.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в уменьшении массогабаритных показателей устройства индивидуальной защиты ЛА от УР с ОГСН.

Известно, что светотехнические данные устройства прожекторного типа определяются совместной работой входящих в его состав источника излучения и светоперераспределяющего элемента (например, зеркального отражателя), причем эффективность их совместного действия в первую очередь зависит от формы светящего тела излучающего элемента. Следует отметить, что необходимые для нормального функционирования устройства индивидуальной защиты ЛА характеристики излучающего элемента ИК диапазона (спектральный состав излучения, его пиковая сила и временная структура) в настоящее время могут быть обеспечены только при использовании в качестве такого излучающего элемента газоразрядной лампы с прямой трубчатой оболочкой из лейкосапфира и цезиевым наполнением. Таким образом, источник ИК излучения представляет собой излучающий элемент с прямым цилиндрическим светящим телом, осевая линия которого должна быть совмещена с оптической осью светопреобразующего элемента излучателя (зеркального отражателя).

Очевидно, что эффективное функционирование устройства индивидуальной защиты ЛА может быть обеспечено только при использовании в паре с ИК излучающим элементом УФ излучающего элемента, который выполнен таким образом, что образует аксиальное относительно фокальной линии оптической системы излучателя объемное и вместе с тем достаточно компактное светящее тело, причем эффект затемнения светящих тел ИК и УФ излучающих элементов должен быть сведен к минимуму.

В заявляемом решении поставленная задача достигнута оптимизацией основных конструктивных параметров газоразрядного источника УФ излучения, используемого в качестве излучающего элемента блока формирования направленного некогерентного оптического излучения устройства индивидуальной защиты ЛА от УР с ОГСН. Заявляемое средство индивидуальной защиты ЛА, как и средство защиты ЛА, выбранное в качестве прототипа, содержит в составе установленного на борту ЛА блока формирования направленного некогерентного оптического излучения ИК и УФ излучатели, оптические оси которых совмещены.

Отличие от прототипа состоит в том, что источник ИК излучения блока формирования направленного некогерентного оптического излучения выполнен в виде газоразрядного источника ИК излучения с прямым цилиндрическим светящим телом, а источник УФ излучения выполнен в виде газоразрядного источника УФ излучения со светящим телом в виде незамкнутого кольца в плоскости перпендикулярной осевой линии светящего тела газоразрядного источника ИК излучения и установлен вне зоны разрядного промежутка газоразрядного источника инфракрасного излучения.

Следует отметить, что газоразрядный источник УФ излучения в составе блока формирования направленного некогерентного оптического излучения устройства индивидуальной защиты ЛА от УР с ОГСН может быть выполнен в виде комбинации, по крайней мере, двух идентичных излучающих элементов, трубчатые колбы которых имеют дугообразную форму с отогнутыми в одну сторону перпендикулярно плоскости светящего тела газоразрядного источника УФ излучения концами, в которых герметично установлены электродные узлы.

На фиг.1 представлен вариант конкретного исполнения источника излучения блока формирования направленного некогерентного оптического излучения устройства индивидуальной защиты ЛА от УР с ОГСН.

В данном конкретном случае источник излучения блока формирования направленного некогерентного оптического излучения выполнен в виде комбинации цезиевой лампы 1 и двух идентичных металлогалогенных (или ксеноновых) ламп 2 и 3. Колба лампы 1 выполнена прямой трубчатой из лейкосапфира. Лампа 1 установлена относительно светопреобразующего элемента (зеркального отражателя) блока формирования направленного некогерентного оптического излучения (на фиг.1 не показан) так, что ее ось симметрии совмещена с оптической осью светопреобразующего элемента. Каждая из колб 4 и 5 ламп 2 и 3 состоит из трех участков - концевых, в которых установлены электродные узлы и центрального, ограничивающего разрядное пространство. В концевых участках колбы 4 лампы 2 установлены анодный 6 и катодный 7 электродные узлы. Соответственно в концевых участках колбы 5 лампы 3 установлены анодный 8 и катодный 9 электродные узлы. Центральные участки колб 4 и 5 ламп 2 и 3 имеют дугообразную форму. Лампы 2 и 3 установлены так, что центральные участки их колб 4 и 5 образуют незамкнутое кольцо в плоскости перпендикулярной оси симметрии лампы 1. Лампы 2 и 3 установлены так, что зоны их разрядного пространства не перекрывают зону разрядного пространства лампы 1.

При запуске блока формирования направленного некогерентного оптического излучения средства индивидуальной защиты ЛА лампы 1, 2 и 3 переходят в режим генерации излучения - модулированного ИК излучения (лампа 1) и непрерывного УФ излучения (лампы 2 и 3). Светоформирующий элемент блока формирования направленного некогерентного оптического излучения (на фиг.1 не показан) осуществляет концентрацию этого излучения и формирует в направлении на атакующую УР активную помеху. Заявляемая конструкция обеспечивает формирование активной помехи, необходимой для противодействия функционирующей в ИК и УФ диапазонах ОГСН УР, от единичного излучателя в составе блока формирования направленного некогерентного оптического излучения, т.е. обеспечивает уменьшение массогабаритных показателей устройства индивидуальной защиты ЛА при сохранении эффективности его функционирования, что применительно к оборудованию, размещенному непосредственно на борту ЛА, является определяющим.

Устройство индивидуальной защиты ЛА от УР с ОГСН в соответствии с заявляемым решением разработано для серийного производства с использованием типовых технологий и стандартного оборудования.

Литература:

1. Самодергин В.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, НИИ «ЗЕНИТ», МЭН, 1988.

2. Зарубежное военное обозрение», 1996, 7, стр.23-26.

3. Патент РФ 69222, 10.12.2007 Бюл. 34.

1. Устройство индивидуальной защиты летательного аппарата от управляемых ракет с оптическими головками самонаведения, содержащее в составе установленного на борту летательного аппарата блока формирования направленного некогерентного оптического излучения инфракрасный и ультрафиолетовый излучатели, оптические оси которых совмещены, отличающееся тем, что источник инфракрасного излучения выполнен в виде газоразрядного источника инфракрасного излучения с прямым цилиндрическим светящим телом, а источник ультрафиолетового излучения выполнен в виде газоразрядного источника ультрафиолетового излучения со светящим телом в виде незамкнутого кольца в плоскости, перпендикулярной осевой линии светящего тела газоразрядного источника инфракрасного излучения, и установлен вне зоны разрядного промежутка газоразрядного источника инфракрасного излучения.

2. Устройство индивидуальной защиты летательного аппарата от управляемых ракет с оптическими головками самонаведения по п.1, отличающееся тем, что газоразрядный источник ультрафиолетового излучения выполнен в виде комбинации, по крайней мере, двух идентичных излучающих элементов, трубчатые колбы которых имеют дугообразную форму с отогнутыми в одну сторону перпендикулярно плоскости его светящего тела концами, в которых герметично установлены электродные узлы.