УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ САМОНАВОДЯЩИХСЯ СУББОЕПРИПАСОВ
DEVICE FOR PROTECTION AGAINST INTELLIGENT SUBMUNITIONS

Изобретение относится к вооружению и военной технике (ВВТ), а именно, к устройствам защиты наземных подвижных бронированных образцов ВВТ от атак самонаводящихся суббоеприпасов (ССБ), действующих с верхней полусферы, и может быть использовано на образцах, у которых выхлопные газы двигателя удаляются из бортовой части моторно-трансмиссионного отделения (МТО), расположенного в кормовой части образца ВВТ.
Бронированная техника (танки, САУ и др.) при движении в группе (колонне) обладает высокой степенью уязвимости от воздействия разведывательно-ударных комплексов противника, использующих в качестве высокоточных средств поражения самонаводящиеся суббоеприпасы. Каждый из таких атакующих элементов включает в себя следующие составные части: боевую часть (БЧ) с датчиком обнаружения целей (ДОЦ); блок обработки информации о цели; блок принятия решения для выработки командного сигнала на поражение [1, 2]. Работа датчика может быть основана на использовании различных физических принципов. Известны: оптические датчики - телевизионные и инфракрасные (ИК); радиолокационные (РЛ); радиометрические (РМ); акустические. В ССБ используется либо только один тип датчиков - пассивный ИК или активный РЛ, либо комбинация из нескольких типов - пассивный ИК и акустический, пассивные ИК и РМ совместно с активным РЛ. Выполнение операций по обнаружению целей начинает осуществляться датчиками атакующих элементов на высотах 150…200 м при обеспечении их системой торможения вертикального спуска со скоростью 15…45 м/с и наклона 25…35° от вертикали при просмотре местности.
Известны устройства (комплексы) защиты, нарушающие работу датчиковой части систем наведения высокоточного оружия постановкой в направлении атакующего средства активных помех. Это комплексы «Штора-1» для танков Т-90С и Т-80УК (Россия), «Варта» для танка Т-84 (Украина), ARPAM для танка Merkava (Израиль), LEDS 100 для южноафриканских танков и БМП и др. [3, 4]. Функции обнаружителей угрозы атаки в них выполняют индикаторы подсвета объектов лазерным излучением (при дальнометрировании и целеуказании), а постановщиков помех - гранаты с аэрозолеобразующим снаряжением, создающие взрывным способом в воздухе после отстрела их из пусковых установок, связанных с блоком управления работой комплекса, ослабляющие либо излучающие образования. Ослабляющие образования (маскирующие завесы) прерывают поступление информации от объекта, излучающие (ложные цели) - отвлекают на себя атакующие средства либо затрудняют их работу по правильному обнаружению (распознаванию) целей. Спектральный диапазон помехового действия образований соответствует, в основном, видимому и ИК - участкам спектра.
Указанные устройства обладают рядом недостатков, наиболее существенными из которых являются:
- защита техники обеспечивается от оружия, преимущественно, наземного базирования, атакующего при углах места относительно линии горизонта до 25…30°;
- малое время эффективного действия помех, обусловленное быстрым рассеянием аэрозольного образования, а также при сносе его ветром за пределы зоны защиты.
Известен комплект средств обнаружения угрозы и постановщиков аэрозольной маскирующей завесы, осуществляющих защиту группы подвижной техники от воздушного нападения путем отстрела помеховых гранат в верхнюю полусферу, при последующем наращивании завесы из-за сноса ее ветром либо выезде из нее при движении [5]. Обнаружение угрозы осуществляется не только регистрацией лазерного подсвета, но и за счет фиксирования огневых (световых) вспышек выстрелов. Однако последние не свойственны атакам ССБ, а также средствам их доставки (кассетам, ракетам, боеприпасам). Кроме того, в условиях ограниченного ресурса гранат крайне затруднительным может оказаться достижение создаваемой завесой требуемого уровня кратности (до 30…50 раз) в снижении ИК - излучения просматриваемого сверху датчиком ССБ наиболее нагретой части поверхности танка - крыши моторно-трансмиссионного отделения [6].
Известно устройство защиты, в котором для снижения требований к ослабляющим свойствам устанавливаемых в воздухе маскирующих завес, обеспечивается создание над ними высокотемпературных источников ИК-излучения [7]. Появление таких интенсивных источников в поле зрения датчика атакующего элемента приводит к установлению в его усилительном тракте (благодаря действию системы автоматического регулирования усиления) повышенного порогового уровня. Поскольку «загрубляющее» действие этой системы дополняется также и снижением воспринимаемого излучения от объекта (за счет ослабляющих свойств аэрозольных образований), вполне возможно полное нарушение работы датчика по обнаружению цели. Однако наибольший эффект по защите возможен только в том случае, когда воздействие высокотемпературных излучателей осуществляется в течение всего времени атаки, что требует непрерывного измерения текущих траекторных параметров подлетающего элемента и периодического отстрела помеховых зарядов. Кроме того, данное устройство не обеспечивает защиту в РЛ (РМ) диапазоне длин волн.
Известно устройство защиты [8], в котором постановку помеховых образований осуществляют не только в воздухе в виде единой для всей колонны маскирующей аэрозольной завесы, но и отвлекающих ложных целей (ИК, РЛ и др.) на грунте вдоль трассы движения техники.
Однако известное устройство имеет следующие недостатки:
- ограничены возможности по защите от ССБ с пассивными датчиками целей, не демаскирующими себя каким-либо из видов излучения;
- не определен рациональный порядок отстрела гранат в зависимости от протяженности группы защищаемой техники, что затрудняет выбор требуемого расхода помехообразующего снаряжения, особенно при изменении условий среды;
- при применении в датчиковой части атакующих ССБ сложных решающих правил, например, путем фиксирования «прямой» границы между уровнями воспринимаемого ИК-излучения от объекта и фона, сравнения интенсивностей этого излучения в различных участках спектра и оценки соответствия регистрируемого «портрета» цели его эталонному виду, эффективность защиты может быть существенно снижена.
Известны способы снижения заметности и повышения уровня защищенности наземных объектов, в т.ч. и подвижных объектов, от обнаружения ИК системами разведки и наведения высокоточного оружия (ВТО) за счет использования на объектах защиты экранирующих устройств (теплоотражающих экранов, козырьков, экранно-эжекторных устройств и т.п.), применения теплоотражающих, теплорассеивающих или широкодиапазонных маскировочных комплектов (покрытий) и лакокрасочных материалов, установки рефлекторов-отражателей и изменения конструкции систем выпуска отработавших газов объекта защиты, применения дымовых средств защиты, а также использования различных устройств для формирования (имитации) ложных тепловых целей.
Указанные способы и устройства, их реализующие, достаточно подробно описаны в различных источниках информации, таких как [9-12].
Все отмеченные выше способы защиты обладают теми или иными определенными недостатками, снижающими эффективность их применения в боевых условиях для противодействия системам разведки и обнаружения в ИК диапазоне длин волн. Они характеризуются, в частности, либо усложнением конструкции подвижного наземного объекта, либо существенными затратами на их использование (эксплуатацию) или высокой стоимостью в производстве, либо ограниченными условиями применения, либо различными другими негативными факторами.
Наиболее близким по сущности к заявляемому изобретению является способ защиты подвижного наземного объекта от обнаружения и поражения высокоточным оружием с инфракрасными головками самонаведения и экранирующее устройство для его реализации, приведенные в патенте РФ №2285888 МПК F41Н 3/00, 7/02, 2006 (прототип) [13]. Экранирующее устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству.
Экранирующее устройство для реализации способа содержит защитный теплоотражающий элемент в виде кожуха с плоскими верхними и боковыми стенками, выполненными из огнестойкого теплоотражающего материала, плоский переотражающий элемент из нержавеющей стали толщиной 1,5…3,0 мм в виде металлического козырька-направляющей двугранной формы с углом раскрыва между гранями, составляющим 120…150°, монтируемого одной гранью с торца защитного теплоотражающего элемента параллельно его верхней стенке.
Поток отработавших газов силовой установки через выпускной коллектор с помощью дополнительного экранирующего устройства, установленного в кормовой части подвижного наземного объекта, направляют вдоль внутренней поверхности экранирующего устройства по касательной к ней таким образом, чтобы максимум температурного контраста с окружающей средой находился на удалении не менее 1,0 м от кормовой части объекта, а затем меняют направление продольного движения теплового потока на угол в 90…120° относительно его первоначального направления движения в сторону грунта.
Недостатком указанного способа и устройства для его реализации является то, что ложная тепловая цель (на грунте) может создаваться только при длительном нахождении защищаемого объекта на месте (стоянке), а также невозможность расположения экранирующего устройства над моторно-трансмиссионным отделением образцов (танков), так как будет нарушена работа системы охлаждения силовой установки, и уменьшены углы склонения основного оружия объектов.
Целью предлагаемого изобретения является повышение защищенности объекта от БЧ ССБ, действующих сверху.
Поставленная цель достигается искажением формы объекта (изменением соотношения длины к ширине), изменением его тепловой и радиолокационной характеристик.
Для достижения этой цели объект снабжают устройством защиты, включающим теплообменник, установленный за кормовой частью объекта в потоке выхлопных газов двигателя, выполненным в виде четырех полос с возможностью их складывания или разворачивания в горизонтальной плоскости приводом, приводимым в действие членом экипажа объекта, в крайней полосе которого установлены уголковые отражатели. К каждой из полос крепятся шарнирно боковые лепестки. Ширина теплообменника равна ширине объекта, длина равна длине моторно-трансмиссионного отделения. Теплообменник установлен относительно объекта с зазором, равным ширине одной полосы. Под кронштейнами крепления теплообменника на кормовой части объекта устанавливается рассеиватель выхлопных газов силовой установки объекта, соединенный с выхлопной трубой силовой установки патрубком, выполненным с возможностью соединения или отсоединения от выхлопной трубы заслонкой. В нерабочем положении теплообменник складывается у кормовой части объекта на кронштейн крепления первой от объекта полосы приводом.
Установка устройства защиты на объекте представлена на рисунке (см. фиг. 1), конструкция - на рисунке (см. фиг. 2а-г), где:
1 - теплообменник;
2 - кормовая часть объекта;
3 - кронштейны крепления теплообменника;
4 - выхлопные газы силой установки объекта;
5 - полосы теплообменника;
6 - уголковые отражатели;
7 - боковые лепестки теплообменника;
8 - рассеиватель;
9 - патрубок;
10 - выхлопная труба силовой установки;
11 - заслонка;
12 - привод теплообменника.
При работающей силовой установке объекта поток выхлопных газов 4 обогревает теплообменник 1. Температура выхлопных газов силовой установки образца может достигать 500-700°С, в то время как температура крыши МТО не превышает 80-90°С, что, совместно с другими опознавательными признаками теплообменника, снижает вероятность распознавания объекта. Уголковые отражатели 6, совместно с теплообменником, создают дополнительную эффективную площадь рассеяния (ЭПР) в мм диапазоне больше, чем ЭПР самого объекта с верхней полусферы. Полосы 5 с боковыми лепестками 7 создают полузамкнутый объем, в котором происходит теплообмен выхлопных газов с материалом теплообменника. Для направления потока выхлопных газов на теплообменник под кронштейнами крепления 3 теплообменника установлен рассеиватель 8, соединенный патрубком 9 с выхлопной трубой силовой установки 10, которая может перекрываться заслонкой 11. В рабочем положении теплообменник 1 установлен так, как показано на рисунке (фиг. 1), патрубок 9 соединен с выхлопной трубой 10. При необходимости (на местах стоянки, при обслуживании объекта, в сложных условиях движения - ямы, канавы, препятствия), или при отсутствии информации о возможном применении противником ССБ он может быть сложен непосредственно у кормы объекта 2 (фиг. 2 - в, г) с помощью привода 12, приводимого в действие членом экипажа объекта, а заслонка открывает выхлопную трубу 10.
Параметры теплообменника - его габаритные размеры (ширина и длина), температура, ЭПР позволяют исказить реальный объект во всех диапазонах работы ДОЦ ССБ, снизить вероятность его распознавания и идентификации как при работающей, так и при неработающей силовой установке объекта. Опознавательные признаки теплообменника могут быть идентифицированы ДОЦ как объект для поражения и позволят перенацеливать БЧ ССБ с объекта на теплообменник.
По сравнению с известными устройствами предлагаемое обладает следующими преимуществами:
снижает вероятность опознавания и идентификации объекта от всей номенклатуры ДОЦ ССБ;
повышает защищенность объекта от поражения всеми типами ССБ при нахождении объекта как на стоянке, так и в движении;
просто по устройству, пассивно, постоянно готово к работе.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Строев В.Г. Кассетные боевые элементы с самоприцеливающимися боевыми элементами // Зарубежное военное обозрение. - 2000. - №8. - С 20-25.
2. Березовский А. Высокоточные боевые элементы. - Опубл. 27.04.2010. Ресурс Internet. Код доступа: http://rbase.new-factoria.ru/pub/bal/index.shtlm.
3. R.M. Ogorkiewicz. Detection and Obscuration Counter Anti-Armor Weapons. Development of active protection systems for combat vehicles is slowly gathering momentum //  International Defense Review. - January 2003. - P. 49-53.
4. Тарасенко А. Комплексная защита бронетанковой техники. Украинский подход // Техника и вооружение вчера, сегодня, завтра. - 2007. -№2. -С. 10-16.
5. Патент РФ №2495358, МПК F41H 9/06. Способ обнаружения наземных выстрелов, способ постановки аэрозольных масок-помех над колоннами и группами подвижной техники или длинномерными объектами и комплект аппаратуры оптико-электронной разведки и оптико-электронного подавления для их осуществления // Хаджиева Я.Я., Рода А.В., Архипов С.Г. и др. - Опубл. 10.10.2013.
6. Гуменюк Г.А. Маскировка танка аэрозолями в инфракрасной области спектра // Вестник бронетанковой техники. - 1980. - №5. - С. 31-34.
7. International Defense Review. - 2003. - April. - P. 46-48.
8. Патент РФ №2087835, МПК F41H 13/00. Устройство защиты техники на марше от воздействия кассетных боевых частей // Евстафьев В.Ф., Иванушкин СВ., Санин В.В. и др. - Опубл. 20.08.1997.
9. Б.Курков «Повышение живучести танков», журнал «Техника и вооружение», 1990, с. 3-5.
10. Палий А.И. «Радиоэлектронная борьба». - М.: Воениздат, 1974, с. 216-219.
11. Патент РФ №2107250 «Система защиты объекта», МПК 7 F41Н 3/00, 1998;
12. Патент РФ 2171442, МПК 7 А41Р 3/00, Н01Q 17/00, 2000.
13. Способ защиты подвижного наземного объекта от обнаружения и поражения высокоточным оружием с инфракрасными головками самонаведения и экранирующее устройство для его реализации, патент №2285888 МПК F41Н 3/00, 7/02, 2006. Прототип.
Патентообладатель: Федеральное государственное унитарное предприятие 21 Научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации (RU).
14. Скоморохов Н.М. Разведывательно-ударные (огневые) комплексы. Военная мысль, №9, 1991, - с. 22-27.