RU222488U1 - Устройство для борьбы с миниатюрными беспилотными аппаратами - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к средствам противовоздушной обороны, в частности к комплексам борьбы с беспилотными летательными аппаратами (БЛА), в частности, с низколетящими маловысотными и низкоскоростными аппаратами легкого класса. Устройство для борьбы с миниатюрными беспилотными аппаратами выполнено в виде многоствольной пусковой пиротехнической установки, состоящей из стволов, которые выполнены с возможностью размещения ракет с заглушенной тыльной частью, причем многоствольная пусковая пиротехническая установка выполнена в виде пиротехнического ракетного блока, выполненного с возможностью включения набора ракет, при этом многоствольная пусковая пиротехническая установка установлена на поворотно-наклонном столе, на котором размещена система поджига фитилей. Пиротехнический ракетный блок включает центральный низковысотный ракетный блок, выполненный с возможностью размещения зарядов нижнего уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов, вокруг которого установлены высотные блоки, выполненные с возможностью размещения зарядов высотного уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов. Центральный низковысотный ракетный блок поражения миниатюрных беспилотных аппаратов выполнен с возможностью оснащения зарядом для поражения заданной площади пространственно-объемной области поражения, задаваемой ее диаметром, а высотные блоки выполнены с возможностью оснащения зарядами для поражения заданного объема пространственно-объемной области поражения, задаваемой ее высотой. Поворотно-наклонный стол снабжен, по крайней мере, двумя выдвижными штангами, закрепленными на его наклонной платформе. На концах выдвижных штанг зафиксированы дополнительные блоки высотного уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов. Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленной полезной модели, является повышение эффективности работы устройства.

Description

Полезная модель относится к средствам противовоздушной обороны, в частности к комплексам борьбы с беспилотными летательными аппаратами (БЛА), в частности, снизколетящими маловысотными и низкоскоростными аппаратами легкого класса.

Известны различные методы и технические решения борьбы с БЛА основанные на использовании устройства сети-ловушки для борьбы с дистанционно пилотируемыми (беспилотными) летательными аппаратами (патент №72753) и устройства борьбы с дистанционно пилотируемыми (беспилотными) летательными аппаратами (RU 72754, кл. F41H 13/00, опубл. 2008).

Недостатками являются сложность конструкции и технология реализации, большие размеры, относительно малыми геометрическими размерами сети или сложностью ее пространственного развертывания при больших размерах сети, причем технология реализации требует высокой точности доставки и отстрела сети-ловушки, большая мощность двигателя для буксировки сети, высокой стоимости самого устройства, что снижает вероятность срыва выполнения задания противником, и снижает эффективность использования рассмотренных аналогов.

Известны артиллерийские системы с управляемым дистанционным подрывом для борьбы с маловысотными и низкоскоростными аппаратами легкого класса (Электронный ресурс: https://topwar.ru/98134-o-borbe-s-bespilotnymi-letatelnymi-apparatami.html. О борьбе с беспилотными летательными аппаратами. 2016).

Основными недостатками артиллерийских систем с управляемым дистанционным подрывом являются сложность конструкции и низкая эффективность их работы.

Известен также зенитный ракетно-пушечный комплекс «Панцирь-С1». Он имеет несколько различных средств обнаружения, наведения и вооружения, которые обеспечивают уничтожение воздушных целей, в том числе малоразмерных, представляющих особую сложность для зенитных систем (Электронный ресурс: О борьбе с беспилотными летательными аппаратами: https://topwar.ru/98134-o-borbe-s-bespilotnvmi-letatelnvmi-apparatami. html).

Однако основными недостатками таких комплексов являются сложность конструкции и их обслуживание, что снижает эффективность их работы.

Известен комплекс обнаружения и борьбы малоразмерными беспилотными летательными аппаратами, включающий системы его обнаружения, расчета пространственных координат, наведения пусковых установок, пуска ракет и поражения БЛА элементами боевой части ракеты (см., например, Годунов А.И., Шишков С.В., Юрков Н.К. Комплекс обнаружения и борьбы малоразмерными беспилотными летательными аппаратами. Надежность и качество сложных систем, №2(6), 2014).

Недостатком устройства является сложность конструкции, связанная с необходимостю высокоточного наведения боеприпаса. Кроме того, ограниченная зона поражения БЛА одним выстрелом не обеспечивает высокой вероятности поражения цели, а большой расход боеприпасов может оказаться экономически невыгодным с точки зрения уничтожения недорогих БЛА.

Известно устройство, реализованное в способе борьбы с БЛА с помощью электромагнитного излучения, включающее системы обнаружения БЛА, определения расстояния до него и излучении в направлении БЛА электромагнитной энергии с мощностью, достаточной для вывода из строя бортовой системы управления за счет наведения токов на паразитных антеннах беспилотного летательного аппарата (RU 2551821, кл. H01Q 1/00, опубл. 2015).

Недостатком устройства является сложность конструкции за счет необходимости создания мощного электромагнитного СВЧ-излучения, а также за счет вредного воздействия на человека.

Известно устройство, реализованное в способе борьбы с беспилотными летательными аппаратами, включающее системы обнаружения и определения пространственных координат БЛА в передней области полета БЛА на расстоянии, не больше заданного от него, формирования пространственно-протяженную паутину из легких прочных полос (лент) синтетического волокна по меньшей мере в один эшелон. Формирование такой паутины обеспечивает попадание в нее беспилотного летательного аппарата с вероятностью, близкой к единице. Полет БЛА в зоне такой паутины приведет к наматыванию лент на пропеллеры и в конечном итоге падению (вынужденному приземлению) БЛА (RU 2625506, кл. Б41Н 13/00, опубл. 2017).

Недостатком устройства является сложность конструкции, связанная с обеспеченностью высокой точности доставки и отстрела легких прочных полос (лент), которые еще требуется изготовить, а также сложностью развертывания из них пространственно-протяженной паутины. Кроме того, система наведения носителя сети-ловушки является объектом радиоэлектронного подавления.

Известен комплекс борьбы с беспилотными летательными аппаратами, который состоит из подвижной башни, базового шасси, причем на башне размещены пусковые установки с ракетами и артиллерийская система (РФ 2700107, кл. F41H 11/02, опубл. 2019).

Однако, несмотря на использование такого оригинального конструкторского приема, к недостаткам известного решения следует отнести сложность конструкции и обслуживания, а также высокую стоимость, что снижает эффективность использования рассмотренного технического решения.

Известен способ и устройство в виде фейерверка, содержащего заряды, соединенные между собой, при этом содержит заряды нижнего уровня, заряды среднего уровня и/или заряды высотного уровня, при этом заряды среднего уровня и/или заряды высотного уровня соединены с возможностью срабатывания с замедлением 10-1200 с, после срабатывания зарядов нижнего уровня, при этом, все заряды соединены между собой электрическим кабелем или огнепроводным шнуром (RU 46574, кл. F42B 4/00, опубл. 2005).

Наиболее близким техническим решением является многоствольная пусковая пиротехническая установка (МППУ), реализованное в способе и устройстве многофакторной защиты объектов от миниатюрных беспилотных аппаратов (мини-БЛА), состоящая из разнонаправленных под разными углами относительно вертикальной оси стволами - мортирами с фейерверочными ракетами, выполненные в виде цилиндрического корпуса с заглушенной тыльной частью, закрепленной на Н-образной станине, а в корпусе каждой мортиры встроено пусковое устройство, состоящее из одноразового электрического воспламенителя и электрического разъема, к которому с внешней стороны подключается сигнально-пусковой провод, соединенный в кабельную сборку от всех мортир МППУ, которая в свою очередь подключена к удаленному устройству отображения и управления (УОУ), причем фейерверочная ракета содержит фейерверочный заряд, который может включать поражающие элементы различной конструкции и физических принципов действия (RU 2771865, кл. Б41Н 11/04, опубл. 2021).

Недостатками известного устройства являются низкая вероятность срыва выполнения задания мини-БЛА за счет невысокой точности наведения МППУ, что объясняется отсутствием возможности регулирования процесса нацеливания ракет на мини-БЛА в процессе его перемещения, а также технологическая сложность за счет необходимости иметь комплекс пиротехнических установок, а также за счет необходимости разметки территории и установки большого количества МППУ вокруг объекта - мини БЛА с обеспечением синхронизации их работы. Кроме этого, устройство отличается сложностью конструкции за счет использования проводного соединения электрического воспламенителя зарядов - сигнально-пускового провода, соединенный в кабельную сборку от всех мортир МППУ, которая в свою очередь подключена к удаленному устройству отображения и управления (УОУ), что, в целом, снижает эффективность использования известного технического решения.

В основе полезной модели лежит проблема по разработке устройства с высокой эффективностью и надежностью его работы для борьбы с маловысотными и низкоскоростными аппаратами легкого класса типа миниатюрных беспилотных летательных аппаратов.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленной полезной модели, является повышение эффективности работы устройства по уничтожению миниатюрных беспилотных летательных аппаратов за счет обеспечения заданного объема пространственно-объемной области поражения и отсутствие необходимости высокой точности определения местоположения миниатюрных беспилотных летательных аппаратов.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что устройство для борьбы с миниатюрными беспилотными аппаратами выполнено в виде многоствольной пусковой пиротехнической установки, состоящей из стволов, которые выполнены с возможностью размещения ракет с заглушенной тыльной частью, причем многоствольная пусковая пиротехническая установка выполнена в виде пиротехнического ракетного блока, выполненного с возможностью включения набора ракет, при этом многоствольная пусковая пиротехническая установка установлена на поворотно-наклонном столе, на котором размещена система поджига фитилей.

Пиротехнический ракетный блок включает центральный низковысотный ракетный блок, выполненный с возможностью размещения зарядов нижнего уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов, вокруг которого установлены высотные блоки, выполненные с возможностью размещения зарядов высотного уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов.

Центральный низковысотный ракетный блок поражения миниатюрных беспилотных аппаратов, выполнен с возможностью оснащения зарядом для поражения заданной площади пространственно-объемной области поражения, задаваемой ее диаметром, а высотные блоки, выполнены с возможностью оснащения зарядами для поражения заданного объема пространственно-объемной области поражения, задаваемой ее высотой.

Поворотно-наклонный стол снабжен, по крайней мере, двумя выдвижными штангами, закрепленными на его наклонной платформе.

На концах выдвижных штанг зафиксированы дополнительные блоки высотного уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов.

Исполнение устройства для борьбы с миниатюрными беспилотными аппаратами в виде многоствольной пусковой пиротехнической установки, состоящей из стволов, которые выполнены с возможностью размещения ракет с заглушенной тыльной частью, причем многоствольная пусковая пиротехническая установка выполнена в виде пиротехнического ракетного блока, выполненного с возможностью включения набора ракет, при этом многоствольная пусковая пиротехническая установка установлена на поворотно-наклонном столе, на котором размещена система поджига фитилей, позволяет:

во-первых, эффективнее отслеживать и гасить мини-БЛА в случае его зависания в стороне от устройства за счет возможности наводить на цель, регулируя угол наклона блоков и их поворот поворотно-наклонным столом. Таким образом, обеспечивается равномерное распределение выпущенных зарядов вокруг обнаруженного мини-БЛА противника для захвата большей площади и большей вероятности его уничтожения. При этом не требуется высокая точность определения местоположения мини-БЛА,

во-вторых, повысить технологичность выполнения операций при сборке, подготовке и применении за счет отказа от применения значительного количества МППУ вместо предлагаемой одной,

в-третьих, уменьшить финансовые затраты.

Исполнение устройства для борьбы с миниатюрными беспилотными аппаратами, в котором пиротехнический ракетный блок включает центральный низковысотный ракетный блок, выполненный с возможностью размещения зарядов нижнего уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов, вокруг которого установлены высотные блоки, выполненные с возможностью размещения зарядов высотного уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов, позволяет повысить вероятность уничтожения мини-БЛА, а значит надежность работы устройства по нейтрализации мини-БЛА, за счет формирования вокруг него пространственно-объемной области поражения в виде ловушки запусками ракет с зарядами нижнего уровня поражения, чтобы захватить большую площадь зоны поражения, и высотного уровня поражения, чтобы захватить больший объем зоны поражения.

Исполнение устройства для борьбы с мини-БЛА, в котором центральный низковысотный ракетный блок поражения миниатюрных беспилотных аппаратов, выполнен с возможностью оснащения зарядом для поражения заданной площади пространственно-объемной области поражения, задаваемой ее диаметром, а высотные блоки, выполнены с возможностью оснащения зарядами для поражения заданного объема пространственно-объемной области поражения, задаваемой ее высотой, позволяет повысить вероятность уничтожения мини-БЛА за счет формирования большей площади и объема поражения и насыщения области вокруг мини-БЛА элементами взрывов в виде дисперсных частиц пиротехнических ракет.

Исполнение устройства для борьбы с мини-БЛА, в котором поворотно-наклонный стол снабжен, по крайней мере, двумя выдвижными штангами, закрепленными на его наклонной платформе, на концах которых зафиксированы дополнительные блоки высотного уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов, позволяет усилить зону поражения мини-БЛА, или увеличить объем зоны поражения разнесением дополнительных блоков от центрального блока, что повышает эффективность использования заявленного устройства.

В целом, повышается эксплуатационная надежность реализации заявленного устройства для борьбы с беспилотниками. При этом использование набора блоков с ракетами различной мощности зарядов и дальности полета с учетом возможности регулирования размеров зоны поражения, позволяет формировать пространственно-объемную зону в виде ловушки для мини-БЛА более рационально и, соответственно, более экономично, что, в целом, повышает эффективность использования предложенного технического решения.

При этом возможность формирования регулируемой пространственно-объемной зоны в виде ловушки для зависающего беспилотника противника возможно как с поверхности земли, так и моря, например, с корабля, что также повышает эффективность использования предлагаемого устройства борьбы с беспилотниками.

Устройство для борьбы с мини-БЛА поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 - схема работы устройства; на фиг. 4 - схема работы устройства с дополнительными блоками пиротехнических ракет.

На фиг. 1 - фиг. 4 обозначено: 1 - площадка; 2 - подшипник; 3 - поворотная платформа; 4 - дистанционной системы вращения поворотной платформы; 5 - кронштейн; 6 - наклонная площадка; 7, 8 - блоки ракет; 9 - ракеты; 10 - беспилотник; 11 - система поджига фитилей; 12 - дополнительные блоки высотного уровня поражения; 13 - выдвижные штанги; 14 - пространственная ловушка; 15, 16 - взрывы зарядов.

Устройство для борьбы с мини-БЛА состоит из площадки 1, на которой с помощью опорного подшипника 2 смонтирован поворотно-наклонный стол, состоящий из поворотной платформы 3, управляемой с использованием дистанционной системы ее вращения 4 (например, используя патент №2345501. МПК: H04N 5/247. Поворотное устройство для камеры наружного наблюдения. Опубл. 2009), с закрепленной на ней, например, на оси кронштейна 5 наклонной площадкой 6 с блоками 7, 8 пиротехнических ракет 9 с возможностью ее наклона на угол α (фиг. 1, фиг. 3). Причем блок 7 оснащен зарядами нижнего уровня поражения мини-БЛА 10, а блоки 8, расположенные вокруг блока 7- высотного уровня его поражения, причем блоки 8 могут быть закреплены наклонно относительно вертикальной оси. При этом заряды блоков 7,8 соединены между собой с дистанционной системой поджига 11 фитилей ракет. Кроме этого, устройство может быть оборудовано дополнительными блоками 12 высотного уровня поражения беспилотник на выдвижных штангах 13. При взрыве зарядов 15, 16 их дисперсные частицы формируют объемную область пространства в виде ловушки 14.

Для этого поворотно-наклонный стол 3 снабжен, по крайней мере, двумя выдвижными штангами 13, закрепленные на его наклонной платформе 6, на концах которых установлены с фиксацией, заданного угла наклона относительно вертикальной оси дополнительные блоки высотного уровня поражения беспилотника 10 (фиг. 4).

С учетом дальности полета ракет задается угол α наклона площадки 6 с блоками пиротехнических ракет 7, 8 при ее повороте на оси кронштейна 5, а также величина перемещения t дополнительных блоков 12 высотного уровня поражения беспилотника.

Работа выполняется в следующем порядке.

Предлагаемое устройство борьбы с мини-БЛА противника предназначено для прикрытия тактического звена при ведении им боевых действий в различных условиях и охраны важных объектов.

Работа устройства борьбы с мини-БЛА начинается с подготовки и монтирования пусковой ракетной установки с пиротехническими ракетами в зоне защиты объекта от БЛА (фиг. 1, фиг. 2), для чего в выбранной точке на основании устанавливают площадку 1, на которой с помощью, например, подшипника 2 монтируют поворотную платформу 3 с закрепленной на ней, например, на оси кронштейна 5 наклонной площадкой 6, после чего закрепляют на ней блоки 7, 8 пиротехнических ракет 9, причем блоки 8 могут быть закреплены наклонно относительно вертикальной оси. При этом блок 7 оснащают зарядами нижнего уровня поражения БЛА 10, а блоки 8, расположенные вокруг блока 7 - высотного уровня его поражения. Далее заряды блоков 7, 8 соединяют между собой и с дистанционной системой поджига 11 фитилей ракет.

Сначала подготавливают участок основания, где будет установлена и замаскирована ракетная установка. После чего производят визуальное обнаружение мини-БЛА 10 (фиг. 1). Затем по результатам обнаружения и визуального определения пространственных координат мини-БЛА 10, формируют пространственно-протяженную область в виде пространственной ловушки 14 его поражения на расстоянии досягаемости полета пиротехнических ракет 9 блоков 7,8. Для этого дистанционно с пульта оператора подают команду наведения блоков пиротехнических ракет на мини-БЛА, для чего производят вращение поворотной платформы 3 (например, используя патент №2345501. МПК: H04N 5/247. Поворотное устройство для камеры наружного наблюдения. Опубл. 2009) с блоками 7, 8 пиротехнических ракет 9 в направлении мини-БЛА 10 (фиг. 2, фиг. 3), после чего производят дистанционно поджиг фитилей 11 ракет 9 блоков 7, 8.

При этом пространственно-объемная область поражения в виде пространственной ловушки 14, примерно ограниченная по высоте (h_в - h_н) с диаметром d, создается путем запуска в направлении мини-БЛА 10 пиротехнических ракет, оснащенных зарядами нижнего блока 7 и высотного уровня его поражения блоков 8, причем пространственно-объемная область поражения 14 может быть увеличена путем закрепления блоков 8 наклонно относительно вертикальной оси (фиг. 3). При взрыве зарядов 15, 16 их дисперсные частицы распределяются в формируемой объемной области пространства в виде ловушки 14 и обеспечивают хаотическое их рассеивание в виде турбулентных потоков воздуха. Для усиления эффекта поражения заряды 15,16 могут быть начинены дополнительными частицами поражения, например, микросферами (например: Трофимов А.Н., Плешков Л.В., Байков А.В., Стогова И.В. Морфология и свойства полых стеклянных микросфер. Часть 1. О размерах промышленных полых стеклянных микросфер / Пластические массы, №11-12, 2020. - С. 15-19.). Этот процесс по своей динамике аналогичен формированию облака пассивных помех на основе дипольных отражателей (см., например, Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Воениздат, 1989, с. 62-77). Размер пространственно-объемной области, необходимой для достижения высокой вероятности попадания в нее мини-БЛА, обеспечивается отстрелом нескольких ракет зарядами нижнего и высотного уровней его поражения, соответственно, блоков 7, 8.

Для увеличения объема зоны поражения ловушки 14 используют разнесенные от центрального блока 7 дополнительные блоки 12, установленные на выдвижных штангах 13, которые перемещают в сторону от центрального блока (фиг. 4).

Заданное расстояние от мини-БЛА до формируемой области поражения - ловушки и ее размеры (h_н, h_в, d) выбираются из условия сохранения сформированной области с учетом скорости и высоты его полета. Количество ракет определяется требованиями к геометрическим размерам области разлета поражающих элементов и ее плотности.

Для поджига - запуска ракет можно использовать дистанционный поджигатель фитилей пиротехники.

Формирование такой объемной регулируемой зоны обеспечивает попадание в нее беспилотного летательного аппарата с вероятностью, близкой к единице. Полет мини-БЛА в такой объемной регулируемой зоне, насыщенной элементами взрывов в виде дисперсных частиц пиротехнических ракет, приведет к физическому воздействию на его пропеллеры и электронные устройства, что, в конечном итоге, приведет к падению мини-БЛА, то есть к достижению указанного технического результата.

На общей конструктивной схеме устройства (фиг. 1 - фиг. 4) при его использовании видно, что основные операции по формированию пространственно-объемной области поражения в виде ловушки технологически связаны между собой, что в этом случае приводит к повышенной вероятности ликвидации беспилотника.

Поэтому предлагаемое устройство борьбы с беспилотниками может быть реализовано более эффективно, чем аналоги. При этом повышается технологичность выполнения операций при сборке, подготовке и применении, а также снижаются затраты и упрощается конструктивное оформление устройства по сравнению с известными техническими решениями.

Кроме этого, повышается безопасность военнослужащих, обслуживающих дистанционно ракетный блок, который устанавливают на безопасном от них расстоянии (блиндаж, окопы и т.п.).

Таким образом, устройство для борьбы с миниатюрными беспилотными аппаратами позволяет помочь осуществлять прикрытие тактического звена от мини-БЛА противника при ведении им боевых действий и охрану важных объектов в различных сложных условиях рельефах местности и многоуровневого мегаполиса или населенного пункта.

Устройство для борьбы с миниатюрными беспилотными аппаратами было смоделировано в лаборатории кафедры ПСК ТвГТУ и показало хорошие защитно-эксплуатационные характеристики, а также возможность его использования в боевых условиях.

Claims (5)

1. Устройство для борьбы с миниатюрными беспилотными аппаратами, выполненное в виде многоствольной пусковой пиротехнической установки, состоящей из стволов, которые выполнены с возможностью размещения ракет с заглушенной тыльной частью, отличающееся тем, что многоствольная пусковая пиротехническая установка выполнена в виде пиротехнического ракетного блока, выполненного с возможностью включения набора ракет, при этом многоствольная пусковая пиротехническая установка установлена на поворотно-наклонном столе, на котором размещена система поджига фитилей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пиротехнический ракетный блок включает центральный низковысотный ракетный блок, выполненный с возможностью размещения зарядов нижнего уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов, вокруг которого установлены высотные блоки, выполненные с возможностью размещения зарядов высотного уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что центральный низковысотный ракетный блок поражения миниатюрных беспилотных аппаратов выполнен с возможностью оснащения зарядом для поражения заданной площади пространственно-объемной области поражения, задаваемой ее диаметром, а высотные блоки выполнены с возможностью оснащения зарядами для поражения заданного объема пространственно-объемной области поражения, задаваемой ее высотой.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поворотно-наклонный стол снабжен, по крайней мере, двумя выдвижными штангами, закрепленными на его наклонной платформе.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что на концах выдвижных штанг зафиксированы дополнительные блоки высотного уровня поражения миниатюрных беспилотных аппаратов.

Images