close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10916

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 20061282
(22) 2006.12.15
(71) Заявитель: Учреждение образования
"Военная академия Республики Беларусь" (BY)
(72) Авторы: Мокринский Владимир Валерьевич; Кузнецов Вячеслав Николаевич;
Воинов Валерий Васильевич (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования "Военная академия Республики Беларусь" (BY)
BY 10916 C1 2008.08.30
BY (11) 10916
(13) C1
(19)
(56) RU 2121652 C1, 1998.
BY 2595 U, 2006.
RU 2189558 C2, 2002.
SU 1129560 A, 1984.
EA 200400085 A1, 2005.
FR 2695718 A1, 1994.
DE 3536328 A1, 1990.
DE 3831329 A1, 1990.
(57)
Способ поражения маловысотного летательного аппарата, заключающийся в том, что
устанавливают в землю боеприпас с полетным модулем, связанным с датчиком обнаружения
цели, при обнаружении которой осуществляют запуск реактивного двигателя полетного
модуля и выводят боеприпас на заданную высоту над поверхностью земли, подрывают
боеприпас с разделением на суббоеприпасы, разбрасываемые с различными горизонтальными составляющими скорости разброса, стабилизируют полет суббоеприпасов путем отстрела части их массы и поражают цель, отличающийся тем, что при подъеме боеприпаса
над поверхностью земли одновременно измеряют горизонтальную составляющую напряженности электрического поля цели посредством порогового измерителя, установленного на
полетном модуле над его реактивным двигателем, и подрывают боеприпас в момент достижения горизонтальной составляющей напряженности электрического поля цели своего максимального значения; суббоеприпасы разбрасывают с обеспечением погашения вертикальной
составляющей их скорости разброса, а цель поражают путем подрыва суббоеприпасов.
Фиг. 1
BY 10916 C1 2008.08.30
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для поражения и уничтожения маловысотного летательного аппарата.
Известен способ поражения летательного аппарата [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 известного способа является низкая эффективность при стрельбе
по маловысотным летательным аппаратам.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу является способ
поражения легкобронированной техники и живой силы и боеприпас для его осуществления [2], включающий установку в землю боеприпаса с датчиком обнаружения цели, запуск при обнаружении цели реактивного двигателя, размещенного на вершине полетного
модуля боеприпаса, вывод полетного модуля боеприпаса из-под земли, разделение подрывом полетного модуля на суббоеприпасы при сохраняющемся действии реактивных струй,
разбрасывание суббоеприпасов с различными горизонтальными составляющими скорости
разброса, стабилизацию полета суббоеприпасов отстрелом части их массы, поражение цели.
Однако недостатком этого способа является низкая эффективность при поражении
маловысотных летательных аппаратов.
Задачей изобретения является повышение эффективности способа при поражении маловысотных летательных аппаратов.
Техническим результатом осуществления способа является повышение эффективности при поражении маловысотных летательных аппаратов как минимум в 3 раза.
Для решения поставленной задачи при осуществлении способа в способе, заключающемся том, что устанавливают в землю боеприпас с полетным модулем, связанным с датчиком обнаружения цели, при обнаружении которой осуществляют запуск реактивного
двигателя полетного модуля и выводят боеприпас на заданную высоту над поверхностью
земли, подрывают боеприпас с разделением на суббоеприпасы, разбрасываемые с различными горизонтальными составляющими скорости разброса, стабилизируют полет суббоеприпасов путем отстрела части их массы и поражают цель, измеряют при подъеме
боеприпаса над поверхностью земли одновременно горизонтальную составляющую напряженности электрического поля цели посредством порогового измерителя, установленного на полетном модуле над его реактивным двигателем, и подрывают боеприпас в
момент достижения горизонтальной составляющей напряженности электрического поля
цели своего максимального значения; суббоеприпасы разбрасывают с обеспечением погашения вертикальной составляющей их скорости разброса, а цель поражают путем подрыва суббоеприпасов.
Принцип действия способа поясняют фиг. 1…4.
На фиг. 1 показано электрическое поле маловысотного летательного аппарата в точке
измерения. Обозначения на фиг. 1 следующие:
q, qи - заряды маловысотного летательного аппарата и его зеркального изображения
в проводящей поверхности земли соответственно;
Н - высота полета маловысотного летательного аппарата;
h - высота точки измерения;
r-, r+ - расстояния от зарядов q и qи до точки измерения соответственно;
r
r
E − , E + - напряженность электрического поля зарядов q и qи в точке измерения соответственно;
D - горизонтальная дальность маловысотного летательного аппарата;
OX, OZ - оси координат с началом в точке О;
r
r
α1, α2 - углы между линией оси ОХ и векторами E − и E + соответственно.
На фиг. 2 показана зависимость горизонтальной составляющей напряженности результирующего электрического поля Ех от высоты точки измерения h.
2
BY 10916 C1 2008.08.30
Обозначения на фиг. 3 следующие:
1 - маловысотный летательный аппарат;
2 - датчик обнаружения цели;
3 - боеприпас с электродетонатором;
4 - реактивный двигатель;
5 - пороговый измеритель;
d - расстояние между боеприпасом и пороговым измерителем.
На фиг. 4 показаны:
6 - датчик электрического поля;
7, 8 - первый и второй усилители соответственно;
9 - дифференцирующее устройство;
10, 11 - первое и второе пороговые устройства соответственно;
12 - логическая схема И;
13 - электродетонатор.
Маловысотный летательный аппарат несет на себе отрицательный электрический заr
ряд q [3], напряженность E электрического поля которого рассчитывается методом зерr
кальных изображений [4] и равна векторной сумме напряженности поля самого заряда E − и
r
его зеркального изображения (qи = -q) в земной поверхности E + . Из сказанного следует, что
r r
r
(1)
E = E− + E+ .
r
Горизонтальная составляющая Ех напряженности электрического поля E (фиг. 1) равна:
(2)
Ех = Е_ cosα1 - E+ cosα2.
На основании закона Кулона
E− =
E+ =
k q
r−2
kq
,
(3)
,
(4)
r+2
где k = 9 ⋅ 109 м/Ф - электрическая постоянная;
r-, r+ - расстояния от зарядов q и qи до точки измерения соответственно.
Как следует из фиг. 1,
r− = D 2 + (H − h )2 ,
(5)
r+ = D 2 + (H + h )2 ,
D
D
cos α1 = =
,
r−
D 2 + (H − h )2
(6)
(7)
D
D
=
,
(8)
r+
D 2 + (H + h )2
где D - горизонтальная дальность маловысотного летательного аппарата;
Н - высота полета маловысотного летательного аппарата;
h - высота точки измерения.
Объединяя формулы (2)…(8), найдем


1
1
.
−
E x = kqD
(9)
3
/
2
3
/
2
 2

2
2
2
(
)
(
)
+
−
+
+
D
H
h
D
H
h


Зависимость Ех от высоты точки измерения h показана на фиг. 2, откуда следует, что
величина Ех достигает максимума при h ≈ Н, что позволяет определить высоту полета маловысотного летательного аппарата.
cos α 2 =
(
)
3
(
)
BY 10916 C1 2008.08.30
После обнаружения маловысотного летательного аппарата 1 (фиг. 3) датчиком обнаружения цели 2 сигнал с выхода датчика 2 поступает на пусковое устройство реактивного
двигателя 4, который поднимает боеприпас с электродетонатором 3 и пороговым измерителем 5. Пороговый измеритель 5 устанавливается над реактивным двигателем 4.
Принцип работы порогового измерителя поясняет фиг. 4, на которой изображена его
схема. Датчик электрического поля 6 измеряет горизонтальную составляющую напряженности электрического поля маловысотного летательного аппарата. Сигнал с датчика 6
поступает на вход первого усилителя 7, с выхода которого он поступает на входы дифференцирующего устройства 9 и второго порогового устройства 11, с выхода дифференцирующего устройства 9 сигнал поступает на вход первого порогового устройства 10. В
процессе подъема боеприпаса величина горизонтальной составляющей напряженности
электрического поля Ех изменяется из-за увеличения высоты h точки измерения.
Производная Ех по времени равна:
dEx dEx dh dEx
=
⋅
=
⋅ (vo + a t ),
(10)
dt
dh d t
dh
где vo - скорость боеприпаса после старта;
а - ускорение боеприпаса.
dE x
dE x
оказывается равной нулю в той же точке, что и
,
Очевидно, что производная
dt
dh
то есть при h = Н. В этот момент напряжение на выходе дифференцирующего устройства 9
равно нулю и первое пороговое устройство 10 вырабатывает сигнал логической единицы.
Одновременно на входе второго порогового устройства 11 действует напряжение, превышающее заранее установленное пороговое значение. Поэтому второе пороговое устройство 11 также вырабатывает сигнал логической единицы, действующий на его выходе.
С выходов первого 10 и второго 11 пороговых устройств сигналы поступают соответственно на первый и второй входы логической схемы И 12. Сигнал с выхода логической
схемы И 12 усиливается вторым усилителем 8 и подается на вход электродетонатора 13.
Таким образом, происходит взрыв боеприпаса в момент нахождения порогового измерителя на высоте полета летательного аппарата.
Отстрел суббоеприпасов осуществляется под углом 135° к направлению скорости боеприпаса, чтобы таким образом погасить вертикальную составляющую их скорости, что
обеспечивает их горизонтальный разлет и увеличивает площадь поражения. Сразу после
разлета суббоеприпасы взрываются, перекрывая осколками площадь диаметром порядка
200 м.
Расстояние d между боеприпасом и пороговым измерителем должно соответствовать
условию
(11)
d = v⋅∆t,
где v - скорость боеприпаса в момент подрыва;
∆t - время срабатывания электродетонатора.
Повышение эффективности способа следует из того, что в способе-прототипе подрыв
боеприпаса и разделение его на суббоеприпасы происходят на высоте hп, определяемой
временем работы двигателя. При этом вертикальная составляющая скорости боеприпаса
не гасится. Следовательно, неопределенность высоты разрыва составляет:
v2
∆h п = к ,
(12)
2g
где vк - конечная скорость боеприпаса.
В заявляемом способе вертикальная составляющая скорости боеприпаса гасится направлением отстрела суббоеприпасов. Поэтому неопределенность высоты разрыва боеприпаса составляет:
4
BY 10916 C1 2008.08.30
∆h = v к ⋅ ∆t.
(13)
При применении заявляемого способа эффективность поражения маловысотных летательных аппаратов возрастает в N раз в соответствии с выражением
∆h п
.
N=
(14)
∆h
Подстановка (12) и (13) в (14) дает
vк
N=
.
(15)
2g ⋅ ∆t
Так, при минимальном значении vк = 50 м/с и максимальном значении ∆t = 0,5 с эффективность способа возрастает примерно в 5 раз по сравнению со способом-прототипом.
Источники информации:
1. Шунков В.Н. Ракетное оружие. - Минск: ООО "Попурри", 2001. - С. 459-469.
2. Пат. 2121652, МКИ F 42B 43/16. Способ поражения легкобронированной техники и
живой силы и боеприпас для его осуществления / Г.И. Аракчеев, М.И. Беляев, В.П. Киреев
и др. // Бюл. № 31. - 1998.
3. Имянитов И.М. Электризация самолетов в облаках и осадках. - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - С. 43-67.
4. Тамм И.Е. Основы теории электричества. - М.: Наука, 1966. - С. 71-74.
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
182 Кб
Теги
by10916, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа