Способ обороны объекта от налета роя беспилотных летательных аппаратов
METHOD FOR OBJECT DEFENSE AGAINST A RAID OF A SWARM OF UNMANNED AERIAL VEHICLES

Изобретение относится к области противовоздушной обороны (ПВО), а именно к средствам воздушного заграждения, конкретно к противовоздушным средствам барьерной ПВО.
В современных условиях задача построения надежной системы ПВО войск и объектов инфраструктуры становится практически невыполнимой в связи с появившимся в последние годы классом малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. Малоразмерные воздушные цели типа управляемых ракет, планирующих (управляемых) авиационных бомб, крылатых ракет различного вида базирования (авиационного, наземного или морского), противорадиолокационных ракет и др. уже несколько десятилетий доставляют множество трудностей системам ПВО своими специфическими летно-техническими характеристиками. В первую очередь, это их малые эффективные площади рассеивания (ЭПР), широкий диапазон скоростей движения, совершение скрытных полетов на малых и предельно малых высотах с использованием рельефа местности и т.п. Наиболее массовыми и наиболее дешевыми являются малоразмерные БПЛА.
2
Среди малоразмерных БПЛА выделяют следующие группы: нано-БПЛА, масса до 1 кг, продолжительность полета менее одного часа, высота полета до 300 м; микро-БПЛА, масса до 10 кг, время полета до одного часа, высота полета до 1000 м; мини-БПЛА, масса до 50 кг, время полета несколько часов, высота полета до 3000-5000 м. Все эти БПЛА могут выполнять разведывательные и разведывательно-ударные функции. Их скорости могут достигать 100-150 км/ч, а ЭПР составляет от 0,01 до 0.1 м, с дальнейшим уменьшением в перспективе.
В основном БПЛА имеют навигационное оборудование с привязкой к навигационной системе GPS.
Такие характеристики БПЛА привели к тому, что своевременное обнаружение традиционными методами локации и надежное поражение БПЛА крайне неэффективно.
Известна (RU, патент 2189558, опубл. 20.09.2002) противовоздушная мина, выполненная в виде шар-баллона, снабженного радиовзрывателем и ограничительным тросом для установки мины на заданную высоту. Шар-баллон содержит емкость для водорода, заградительную боевую часть, выполненную из взрывчатого вещества на основе тротила и снабженную дистанционным радиовзрывателем для создания воздушного барьера на пути движения цели по команде внешнего целеуказания.
Недостатком известной противовоздушной мины является относительно малая надежность поражения цели, обусловленная недостаточной эффективностью взрывной волны для поражения воздушной цели. Другим ее недостатком является необходимость отчуждения больших территорий вокруг обороняемого объекта
3
2
Известна также (RU, патент 2314480, опубл. 10.01.2008) Противовоздушная пучковая мина барьерного оружия, содержащая обтекаемый корпус с раскрывающимся стабилизатором и с последовательно установленными внутри корпуса пороховым ускорителем, блоком временной задержки и заградительной боевой частью, при этом она дополнительно содержит вышибной заряд, заградительная боевая часть содержит блок пусковых труб, установленных веерообразно под переменными углами относительно продольной оси мины, а в пусковых трубах установлены миниснаряды, содержащие обтекаемый корпус, снабженный стабилизатором и энергоактивным поражающим элементом. Энергоактивный поражающий элемент каждого миниснаряда содержит бронебойный сердечник из вольфрамовоникелевого железа плотностью 16-17 г/см, капсулу, заполненную энергоактивным веществом, и воспламенитель энергоактивного вещества. В качестве энергоактивного вещества он содержит взрывозажигательную или воспламенительную смесь веществ массой 40-50 грамм, энергии которых достаточно для инициирования собственного боевого заряда цели. Взрывозажигательная смесь содержит, (мас.%): перхлорат калия 64-66, алюминий - остальное, а воспламенительная - (мас.%): MnO 66-69, алюминий 14-16, магний - остальное. Воспламенитель энергоактивного вещества выполнен в виде механического, химического, электрического детонатора или их комбинации для повышения надежности инициирования энергоактивного вещества после пробития бронебойным сердечником корпуса цели. Воспламенитель в виде механического детонатора содержит капсюль, установленный внутри капсулы с энергоактивным веществом, и боек, установленный соосно с капсюлем в головной части бронебойного сердечника. С внешней стороны сердечник покрыт слоем свинца, обеспечивающим возможность вдавливания бойка в капсюль при контакте головной части миниснаряда с целью. Воспламенитель в виде химического детонатора содержит стеклянную капсулу с кислотой, установленную внутри капсулы с энергоактивным веществом. Воспламенитель в виде электрического детонатора содержит нихромовую или вольфрамовую спираль, установленную в капсуле с энергоактивным веществом и соединенную с обкладками пьезокерамического контактного датчика.
Недостатком известного технического решения следует признать сложность его конструкции, а также необходимость налаживание массового производства подобных снарядов.
Известна (RU, патент 2721815, опубл. 22.05.2020) система противодействия беспилотным летательным аппаратам, содержащая закрытый крышкой контейнер, внутри которого находятся воздушные шары, наполненные газом легче воздуха, причем крышка соединена с контейнером с помощью средства, которое выполнено с возможностью отсоединения крышки от контейнера, при этом воздушные шары выполнены с возможностью вылета из контейнера наружу, при открывании крышки, за счет давления газа легче воздуха, и формирования в воздушном пространстве завесы, препятствующей пролету беспилотных летательных аппаратов на контролируемую территорию.
Недостатком известно системы следует признать ее низкую эффективность.
Известен (RU, патент 2692058, опубл. 20.06.2019) способ защиты радиолокационной станции (РЛС) от малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), основанный на создании заграждений, причем заграждения создают с использованием генераторов воздушных потоков вихрей, размещают их, с возможностью перемещения, вокруг РЛС или со стороны ожидаемого налета БПЛА на расстоянии, большем радиуса действия поражающего действия заряда, имеющегося на БПЛА, включение и выключение генераторов воздушных потоков вихрей осуществляют с использованием устройства управления РЛС при работающей РЛС и при наличии угрозы налета БПЛА, в зависимости от поступающей в РЛС информации о возможном налете БПЛА, при этом мощность генераторов воздушных потоков вихрей и их количество устанавливают исходя из условия обеспечения по всему периметру защиты РЛС - скорости воздушного потока вихрей ≥10 м/с, допустимого расстояния подлета БПЛА к РЛС, определяемого мощностью заряда на БПЛА, а также из условия обеспечения взаимодействия БПЛА с вращающимся ядром потока вихря.
Недостатком известного технического решения следует признать его сложность, а узкую область применения, а также малую эффективность.
Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного способа, состоит в расширении ассортимента средств ПВО.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в упрощении аппаратурного оформления способа при повышении его эффективности.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ обороны объекта от налета роя беспилотных летательных аппаратов. При реализации разработанного способа с использованием радиолокационной станции с использованием радиолокационной станции определяют расстояние, направление движения и скорость роя беспилотных летательных аппаратов, рассчитывают зону пересечения движения беспилотных летательных аппаратов и минометной мины, осуществляют стрельбу минами с управляемым подрывом.
Предпочтительно используют мину с радиоподрывом или с электронным подрывом.
В некоторых вариантах реализации разработанного способа в качестве средства доставки средств поражения (мины) используют миномет с автоматической системой наведения.
Также при реализации способа может быть использована в качестве зенитной системы (защита от беспилотников, в том числе и роя) можно использовать комплекс в составе локатор, миномет с автоматической системой наведения и мина с электронным или радиоподрывом.
Разработанный способ может быть достаточно просто реализован, поскольку при его реализации использованы типовые, широко выпускаемые, компоненты используемого при реализации способа устройства. Повышение эффективности обосновано значительным количеством поражающих элементов, тем более, что количество минометов ограничено только наличием свободной площади около объекта защиты.
При реализации способа может быть использован серийно выпускаемый 120 мм автоматический миномет 2Б11, обладающий скорострельностью до 15 выстрелов в минуту. Известный автоматический миномет входит в состав минометного комплекса 2С12 «Сани» с применением колесного хода для буксировки, а также с возможностью устанавливаться на гусеничные шасси. Указанный комплекс также может быть использован при реализации разработанного способа. При варианте его использования в системе ПВО может быть использована штатная управляемая артиллерийская мина КМ-8 «Грань». Могут быть использованы и другие серийно выпускаемые, а также экспериментальные, минометные системы.
Также при реализации разработанного способа может быть использована радиолокационная система «СМЕРЧ», обеспечивающая:
- обнаружение БПЛА. Данная система выполнена с возможностью сопровождения до 500 целей при одновременной интеграции с системами подавления;
- идентификацию и классификацию объектов. Отрисовки контуров цели;
- отслеживания малозаметных целей, в том числе в режиме радиомолчания;
- решения задачи защиты аэропортов, промышленных объектов, объектов государственной важности от атак дронов.
Могут быть использованы и другие РЛС.
Разработанный способ может быть реализован следующим образом.
РЛС «Смерч» выявляет наличие роя БПЛА за 13 км от объекта защиты. При этом программное обеспечение (ПО) РЛС «Смерч» определяет скорость, направление движения и расстояние до роя БПЛА и непрерывно контролирует указанные параметры движения роя. В ПО РЛС «Смерч» также введены параметры движения мины, выпущенной из миномета, используемого для защиты объекта. ПО РЛС «Смерч» рассчитывает зону встречи роя БПЛА и мины и передает данные залпа на используемые для защиты объекта минометы. В варианте использования автоматических минометов ПО РЛС «Смерч» фактически управляет стрельбой минометов. В варианте использования неавтоматических минометов (типа 2С4 «Тюльпан») стрельбой управляет расчет.
ПО РЛС «Смерч» вводит данные на подрыв мины с электронным или радиоподрывом.