close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10883

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
F 41H 11/00
СПОСОБ ПОРАЖЕНИЯ МАЛОВЫСОТНОГО
ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
(21) Номер заявки: a 20061145
(22) 2006.11.17
(43) 2008.06.30
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Военная академия Республики Беларусь" (BY)
(72) Авторы: Воинов Валерий Васильевич; Мокринский Владимир Валерьевич (BY)
BY 10883 C1 2008.08.30
BY (11) 10883
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Военная академия Республики Беларусь" (BY)
(56) RU 2000130070 A, 2002.
BY 2595 U, 2006.
RU 2115132 C1, 1998.
EA 200400085 A1, 2005.
DE 3831329 A1, 1990.
DE 19546873 C1, 1997.
FR 2643448 A1, 1990.
(57)
Способ поражения маловысотного летательного аппарата, заключающийся в том, что
устанавливают мину направленного действия, нацеливают в область поражения и подрывают в момент нахождения маловысотного летательного аппарата в указанной области,
отличающийся тем, что устанавливают мину в точке земной поверхности, принятой за
начало координат, при приближении маловысотного летательного аппарата измеряют
вертикальную Ez и горизонтальную Ex составляющие напряженности его электрического
поля и определяют величину их производных, а подрыв мины осуществляют при одновременном выполнении двух условий:
dE x
< 0,
dt
dE z
> 0.
dt
Фиг. 1
BY 10883 C1 2008.08.30
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для поражения маловысотных летательных аппаратов.
Известен способ поражения летательных аппаратов [1], включающий обнаружение летательного аппарата, пуск ракеты, наведение ракеты на летательный аппарат, подрыв боевой части ракеты в момент нахождения летательного аппарата в зоне поражения.
Однако недостатком этого способа является низкая эффективность при стрельбе по
маловысотным летательным аппаратам.
Известен способ поражения живой силы противника [2], включающий установку
взрывного устройства направленного действия, содержащего заранее изготовленные осколки, электровзрыватель и электрическую цепь для подрыва, нацеливание взрывного
устройства в область поражения, подрыв взрывного устройства в момент визуального обнаружения живой силы противника.
Однако этот способ имеет низкую эффективность поражения маловысотных летательных аппаратов, так как при этом оператор должен находиться на расстоянии, превышающем дальность разлета осколков, и вероятность обнаружения маловысотного летательного
аппарата в зоне поражения и, как следствие, его поражения очень низкая.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ
обеспечения противовоздушной обороны объектов на основе применения противоракетных мин [3], заключающийся в том, что устанавливают противоракетную мину, облучают
маловысотный летательный аппарат электромагнитным излучением, измеряют частоту
излученного и принятого электромагнитных излучений, а подрыв мины осуществляют
при совпадении обеих частот.
Однако из-за того что подрыв противоракетной мины осуществляется в момент нахождения маловысотного летательного аппарата непосредственно над миной, вероятность
его поражения оказывается низкой.
Задачей изобретения является повышение вероятности поражения маловысотного летательного аппарата.
Техническим результатом осуществления способа является повышение вероятности
поражения маловысотного летательного аппарата как минимум в 2 раза.
Для решения поставленной задачи при осуществлении способа в способе, включающем установку мины направленного действия, нацеливание в область поражения и подрыв в момент нахождения маловысотного летательного аппарата в указанной области, устанавливают мину в точке земной поверхности, принятой за начало отсчета координат,
при приближении маловысотного летательного аппарата измеряют вертикальную Ez и горизонтальную Ех составляющие напряженности его электрического поля и определяют
величину производных, а подрыв мины осуществляют при одновременном выполнении
dE x
dE z
двух условий:
< 0;
>0.
dt
dt
На фиг. 1 показано электрическое поле маловысотного летательного аппарата в точке
наблюдения. Обозначения на фиг. 1 следующие: 1 - маловысотный летательный аппарат,
заряженный отрицательно; 2 - зеркальное изображение маловысотного летательного аппарата в горизонтальной проводящей поверхности земли, имеющее положительный заряд;
Н - высота полета маловысотного летательного аппарата; Dц - горизонтальная дальность
r
r
цели (маловысотного летательного аппарата); h - высота точки наблюдения; E − , E + - напряженности электрического поля цели и ее изображения соответственно в точке наблюдения; r− , r+ - расстояния от цели и ее изображения соответственно до точки наблюдения;
r
r
E x , E z - проекции вектора напряженности на оси координат; α1, α2 - углы между вектоr
r
рами E − , E + соответственно и линией оси ОХ.
2
BY 10883 C1 2008.08.30
На фиг. 2 показана зависимость горизонтальной составляющей электрического поля
Ех от горизонтальной дальности цели Dц при различной высоте подъема измерительного
прибора h, связанной с высотой полета маловысотного летательного аппарата Н.
На фиг. 3 показана зависимость вертикальной составляющей электрического поля Ez
от горизонтальной дальности цели Dц при различной высоте подъема измерительного
прибора h, связанной с высотой полета маловысотного летательного аппарата Н.
На фиг. 4 представлена схема реализации заявляемого способа. Обозначения на фиг. 4
следующие:
1 - маловысотный летательный аппарат;
2 - мина направленного действия, содержащая заранее изготовленные осколки и электродетонатор;
3 - двухкоординатный датчик электрического поля;
4 - крепежный штырь высотой h;
5 - вычислительное устройство;
6 - двухканальное знакоразличающее пороговое устройство.
Способ реализуется следующим образом. Маловысотный летательный аппарат несет
на себе отрицательный заряд величиной 10-6...10-4 Кл [4]. Электрическое поле этого заряда
r
является векторной суммой двух компонент [5]: непосредственно заряда цели ( E − ) и его
r
зеркального изображения в горизонтальной проводящей поверхности земли ( E + ):
r r
r
(1)
E = E+ + E− .
Проекция вектора напряженности электрического поля на горизонтальную ось ОХ в
соответствии с фиг. 1 равна:
E x = E − cos α1 - E + cos α 2 ,
(2)
r
r
где α1 и α2 - углы, образованные векторами E − и E + с линией оси ОХ.
Из фиг. 1 следует:
D 
cos α1 = ц 
r− 
;
(3)
Dц 

cos α 2 =
r+ 
r− = (H − h ) 2 + D ц2 ;
(4)
r+ = (H + h ) 2 + Dц2 .
(5)
Таким образом, горизонтальная составляющая напряженности электрического поля в
точке наблюдения равна:
kqD ц
kqD ц
Ex =
−
,
(6)
( (H − h ) 2 + D ц2 ) 3 ( (H + h ) 2 + D ц2 ) 3
где k = 9⋅109 м/Ф - электрическая постоянная в законе Кулона;
q - модуль заряда маловысотного летательного аппарата.
На фиг. 2 приведены рассчитанные по формуле (6) зависимости Еx(Dц) при различной
высоте точки наблюдения h для высоты полета цели 40 м. Обращает на себя внимание наличие максимума горизонтальной составляющей напряженности электрического поля на
расстоянии Dц ≈ H/2 от точки измерения, положение которого слабо зависит от высоты h.
Вертикальная составляющая напряженности электрического поля равна:
E z = E − sin α1 + E + sin α 2 .
(7)
3
BY 10883 C1 2008.08.30
На основании фиг. 1:
тогда
H−h
=
r−
H−h


(H − h ) 2 + Dц2 
,
H+h
H+h

=
sin α 2 =
r+
(H + h ) 2 + Dц2 
kq (H − h )
kq (H + h )
Ez =
+
.
( (H − h ) 2 + Dц2 )3 ( (H + h ) 2 + Dц2 )3
sin α1 =
(8)
(9)
Величина Ez монотонно возрастает при Dц → 0, то есть имеет место явно выраженный
максимум при движении цели над точкой измерения и вблизи нее (фиг. 3). Таким образом,
при приближении цели к мине, единственным признаком ее попадания в область поражения радиуса Rп < H/2 являются два условия:
dE x
< 0;
(10)
dt
dE z
>0.
(11)
dt
Составляющие напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата 1 (фиг. 4) регистрируются двухкоординатным датчиком электрического поля 3. Двухкоординатный датчик электрического поля 3 устанавливают на штыре 4 таким образом,
чтобы его измерительная часть находилась на высоте h над землей. Данные о составляющих
напряженности электрического поля с выходов датчика 1 поступают на два входа вычислительного устройства 5. Вычислительное устройство 5 определяет величины производных
горизонтальной и вертикальной составляющих напряженности электрического поля. С
выхода вычислительного устройства 5 сигналы, несущие информацию о величине и знаках
производных, поступают на двухканальное знакоразличающее устройство 6, которое при одновременном выполнении условий (10) и (11) вырабатывает сигнал на подрыв мины 2.
Проанализируем вероятности поражения цели способом-прототипом и заявляемым
способом при условии использования одинаковых мин направленного действия. Оценивая
их через соотношение площадей сечения области поражения и считая вероятность поражения цели способом-прототипом при ее нахождении в зоне поражения равной Wп, найдем, что заявляемый способ дает вероятность поражения:
S
W = Wп
,
(12)
Sп
где S - площадь поперечного сечения области поражения заявляемого способа;
Sп - площадь поперечного сечения области поражения способа-прототипа.
В способе-прототипе срабатывание мины происходит в момент нахождения маловысотного летательного аппарата над ней, то есть площадь поперечного сечения области поражения не превышает половины площади, ограниченной окружностью с радиусом:
(13)
Rп = H tgϕ,
где ϕ - эффективный угол разлета осколков мины направленного действия.
С учетом (13):
1
Sп = πR п2 = 0,5πH 2 tg 2ϕ .
(14)
2
В заявляемом способе площадь поперечного сечения области поражения представляет
собой круг с радиусом (фиг. 1, 2):
5
(15)
R=
H tgϕ ≈ 1,12H tgϕ .
2
С учетом (15):
(16)
S = πR 2 ≈ 1,25πH 2 tg 2ϕ .
4
BY 10883 C1 2008.08.30
Подстановка (14) и (16) в выражение (12) дает:
1,25πH 2 tg 2ϕ
Wп = 2,5Wп .
W=
(17)
0,5πH 2 tg 2ϕ
Таким образом, повышение вероятности поражения маловысотного летательного аппарата при осуществлении заявляемого способа происходит не менее чем в 2 раза по сравнению со способом-прототипом, следовательно, и эффективность способа возрастает не
менее чем в 2 раза.
Источники информации:
1. Шунков В.Н. Ракетное оружие. - Мн.: ООО "Попурри", 2001. - С. 459-469.
2. Противопехотная мина МОН-90. Инструкция по эксплуатации. - М.: Воениздат,
1982. - С. 4-11.
3. Патент RU 2000130070 А, МПК F 41H 11/02, 2002.
4. Имянитов И.М. Электризация самолетов в облаках и осадках. - Л.: Гидрометеоиздат,
1970. - С. 43-67.
5. Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М.: Наука, 1978. - С. 71.
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
195 Кб
Теги
by10883, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа