СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ РАДИОГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ БУЕВ РЕАКТИВНЫХ (ВАРИАНТЫ)
METHOD OF USING ROCKET-PROPELLED RADIOSONIC BUOYS (VERSIONS)

Изобретение относится к способам наблюдения за подводной средой.
Известно устройство радиогидроакустический буй (РГБ), включающее корпус, батарею, парашютную систему, передатчик, приемник с гидрофонами, запоминающее устройство, кабель-трос, антенну, механизм автоотцепа, блок управления, часовой механизм [1]. РГБ состоят на вооружении Военно-морских сил многих государств уже долгое время и применяются авиацией для наблюдения за подводной средой [2].
Известно устройство радиогидроакустический буй реактивный (РГБР), включающий корпус, батарею, парашютную систему, передатчик, приемник с гидрофонами, запоминающее устройство, кабель-трос, антенну, механизм автоотцепа, блок управления, часовой механизм, ракетный двигатель, стабилизатор, механизм отделения, устройство ввода данных, датчик приводнения, поплавок, газогенератор [3]. РГБР предназначен к применению с надводных кораблей ВМФ путем выстреливания из пусковой установки (ПУ), в качестве которой может использоваться реактивная бомбометная установка (РБУ). Решение задачи стрельбы предусматривается специальным счетно-решающим прибором (СРП) и приборами управления стрельбой (ПУС). Однако способы применения РГБР не разработаны.
Целью изобретения является разработка способов применения РГБР с надводных кораблей, позволяющих вести с их помощью наблюдение за подводной обстановкой. Использование РГБР целесообразно на дальностях, не позволяющих применять корабельные или иные средства наблюдения за подводной средой в случаях, когда контакт с подводным объектом является неустойчивым, потерян или когда подводный объект выходит за границы зоны наблюдения.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
Определяют координаты опорной точки (точки потери контакта с подводным объектом), относительно которой потребуется расположить необходимое число РГБР, на счетно-решающем приборе решают задачу по определению требуемого числа РГБР в залпе и координат точек их приводнения, заряжают ПУ необходимым числом РГБР, на приборах управления стрельбой решают задачу по наведению ПУ для выполнения стрельбы, наводят ПУ для стрельбы в первую точку, подают питание на пиропатроны запуска ракетного двигателя РГБР в соответствии с очередностью пуска и производят выстреливание РГБР, после каждого выстрела осуществляют наведение ПУ в очередную точку, после приводнения РГБР и включения их в работу осуществляют прием сигналов от них.
В зависимости от параметров движения подводного объекта и принимаемой гипотезы о характере его действий предлагаются следующие варианты способов применения РГБР:
- выставление буев по окружности, способ соответствует гипотезе о равновероятных курсах подводного объекта;
- выставление буев в секторе, способ соответствует гипотезе о курсах подводного объекта, располагающихся в определенном секторе.
Техническое осуществление способов применения РГБР поясняется чертежами, на которых:
фиг.1 - общая схема выполнения способа выставления буев по окружности;
фиг.2 - общая схема выполнения способа выставления буев в секторе;
фиг.3 - основные элементы для расчета поля буев.
Способ выставления буев по окружности
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.
Рассчитывают радиус окружности по формуле:
<mrow><msub><mi>R</mi><mi>б</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mrow><mi>ц</mi><mtext> max</mtext></mrow></msub><mtext>t</mtext><mo>+</mo><msub><mtext>d</mtext><mtext>б</mtext></msub><mo>,</mo><mtext>                                                           </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
ц max
б
где V - максимальная скорость цели, м/с; t - время, необходимое для выставления буев, с; d - радиус действия буя, м.
Время t представляет собой сумму:
<mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>р</mi><mi>е</mi><mi>ш</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>п</mi><mi>о</mi><mi>д</mi><mi>г</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>п</mi><mi>о</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>+</mo><msub><mi>t</mi><mrow><mi>в</mi><mi>к</mi><mi>л</mi></mrow></msub><mo>,</mo><mtext>                                                </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>2</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
реш
подг
пол
вкл
где t - время на принятие решения, с; t - время на подготовку к выстреливанию РГБР, с; t - время полета РГБР, с; t - время включения РГБР в работу после приводнения, с.
б
Интервал между двумя соседними буями i (фиг.3) рассчитывают по формуле:
<mrow><msub><mi>i</mi><mi>б</mi></msub><mo>=</mo><mn>2</mn><mi>k</mi><msub><mi>d</mi><mi>б</mi></msub><mo>.</mo><mtext>                                                                           </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>3</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
Здесь k - коэффициент перекрытия зон наблюдения соседних буев.
Число буев на окружности будет равно:
<mrow><msub><mi>n</mi><mi>б</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>π</mi><msub><mi>R</mi><mi>б</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>i</mi><mi>б</mi></msub></mrow></mfrac><mo>.</mo><mtext>                                                                          </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>4</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
б
Число n округляют в большую сторону.
Угол α между направлениями на два соседних буя из центра окружности рассчитывают по формуле (фиг.1):
<mrow><mi>α</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>π</mi></mrow><mrow><msub><mi>n</mi><mi>б</mi></msub></mrow></mfrac><mo>.</mo><mtext>                                                                                     </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
б
Уточняют интервал между двумя соседними буями i и коэффициент k:
<mrow><msub><mi>i</mi><mi>б</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>2</mn><mi>π</mi><msub><mi>R</mi><mi>б</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>n</mi><mi>б</mi></msub></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>
<mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>i</mi><mi>б</mi></msub></mrow><mrow><mn>2</mn><msub><mi>d</mi><mi>б</mi></msub></mrow></mfrac><mo>.</mo><mtext>                                                           </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
i
i
Координаты каждого буя (х; z) определяют по формулам (фиг.1):
<mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>x</mi><mi>ц</mi></msub><mo>−</mo><msub><mi>R</mi><mi>б</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>α</mi><mi>i</mi></msub><mo>;</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>z</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>z</mi><mi>ц</mi></msub><mo>−</mo><msub><mi>R</mi><mi>б</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>α</mi><mi>i</mi></msub><mo>;</mo><mtext>                                                                     </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>7</mn><mo stretchy="false">)</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>α</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mi>α</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>n</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo stretchy="false">)</mo><mo>.</mo></mtd></mtr></mtable>
i
Здесь α - угол между направлением цель-корабль (ЦК) (фиг.1) и направлением на i-й буй; α - угол между направлениями на два соседних буя из центра окружности (точки Ц); n - номер буя.
ц max
реш
подг
пол
вкл
б
Пример 1. Исходные условия: V=15 м/с; t - 180 с; t - 180 с; t=60 с; t=30 с; d=2000 м; k=0,9.
б
б
б
Решение задачи дает следующие результаты: t=450 с; R=8750 м; n=15; α=22,5°; i=3436 м; k=0,86.
В соответствии с полученными данными на счетно-решающем приборе рассчитывают координаты каждого буя, в приборах управления стрельбой вырабатывают углы наведения ПУ и производят стрельбу РГБР в точки с расчетными координатами (фиг.1).
Способ выставления буев в секторе
Сущность способа заключается в следующем. При известном секторе возможных курсов подводного объекта β, рассчитывают радиус сектора по формуле (1) (фиг.2):
б
ц max
б
R=Vt+d.
По формуле (2) рассчитывают время t постановки буев:
реш
подг
пол
вкл
t=t+t+t+t.
б
Интервал i между двумя соседними буями рассчитывают по формуле (3):
б
б
i=2kd.
Число буев в секторе будет равно:
<mrow><msub><mi>n</mi><mi>б</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>β</mi><msub><mi>R</mi><mi>б</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>i</mi><mi>б</mi></msub></mrow></mfrac><mo>+</mo><mn>1.</mn><mtext>                                                                     </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>8</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
б
Число n округляют в большую сторону.
Угол α между направлениями на два соседних буя из точки Ц рассчитывают по формуле (фиг.2):
<mrow><mi>α</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>β</mi><mrow><msub><mi>n</mi><mi>б</mi></msub><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><mo>.</mo><mtext>                                                                          </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>5</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
б
Уточняют интервал между двумя соседними буями i и коэффициент k:
<mrow><msub><mi>i</mi><mi>б</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>β</mi><msub><mi>R</mi><mi>б</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>n</mi><mi>б</mi></msub><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>
<mrow><mi>k</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>i</mi><mi>б</mi></msub></mrow><mrow><mn>2</mn><msub><mi>d</mi><mi>б</mi></msub></mrow></mfrac><mo>.</mo><mtext>                                                        </mtext><mo stretchy="false">(</mo><mn>6</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow>
i
i
Координаты каждого буя (х; z) рассчитывают в счетно-решающем приборе в зависимости от направления генерального курса цели.
Пример 2. При исходных данных примера 1 сектор возможных курсов подводной цели ограничен углом β=120°.
б
б
б
Решение задачи дает следующие результаты: t=450 с; R=8750 м; n=7; α=20°; i=3054 м; k=0,76.
В соответствии с данными, полученными от СРП, в приборах управления стрельбой вырабатывают углы наведения ПУ и производят стрельбу РГБР в точки с расчетными координатами (фиг.2).
Источники информации
1. Техническое описание радиогидроакустического буя РГБ-Н-СТ. М.: Воениздат, 1974.
2. Родионов Б.И. Противолодочные силы и средства флотов. - М.: Воениздат, 1977.
3. Патент на изобретение №2400392. - М.: ФИПС, 2010.