Станция радиопомех групповой защиты ракет

Изобретение относится к технике вооружения стратегических ракет средствами радиопротиводействия и предназначено, в частности, для подавления стрельбовых радиолокаторов (РЛС) противоракетной обороны (ПРО) активными помехами, излучаемыми в плотных слоях атмосферы.
В современной литературе, посвященной радиопротиводействию (см., например, книги: “Теоретические основа радиолокации”, под ред. Я.Д. Ширмана, изд. "Сов. радио", М., 1970 г., стр. 426-435; "Радиотехнические системы в ракетной технике", под. ред. В.И. Галкина, И.И. Захарченко, Л.В. Михайлова, Воениздат, М., 1974 г., стр. 270-273) описан метод маскировки целей активными шумовыми помехами при так называ6емой коллективной (или групповой) защите самолетов (или ракет) в зоне их обнаружения и сопровождения радиолокационными постами системы обороны. Основу этого метода составляют пространственное расположение источников излучения помеховых сигналов и маскируемых целей на разных угловых направлениях относительно подавляемых РЛС, а также суммарный эффект воздействия помех от всех источников по боковым лепесткам диаграмм направленностей приемных антенн радиолокаторов обороны.
В технике радиопротиводействия ПРО указанный метод является наиболее эффективным при маскировке наряда головных частей (ГЧ) ракет в зоне действия РЛС стрельбовых комплексов, осуществляющих перехват ГЧ в нижних слоях атмосферы (типа РЛС МСР - противоракета "Спринт", РЛС "Хапдар" - противоракета ''Хайбекс"). Но существующий уровень развития отечественных электровакуумных СВЧ-приборов, ограниченная энергетика (тяговооруженность) разрабатываемых стратегических ракет-спецносителей аппаратуры помех,  создание за рубежом мощных РЛС сопровождения целей и наведение противоракет наложили существенные ограничения и предъявили весьма жесткие требования к плотности мощности помех. Исследования по оптимизации энергетических возможностей станций радиопомех выявили технический путь реализации способа групповой защиты ГЧ:
- снижение эффективной площади рассеяния ГЧ на 20÷80 дБ;
- применение прицельных по частоте и направлению ответных шумовых помех (источник излучения помехи находится впереди маскируемой цели);
- увеличение плотности мощности помехи пропорционально квадрату отношения расстояний "РЛС-цель"/ "РЛС-источник помех" за счет оптимального расположения целей и станций радиопомех в пространстве;
- длительное время (около 10 мин) воздействия помехи на РЛС при маскировке в налете протяженных (сотни км) боевых порядков ГЧ ракет за счет применения парашютных систем.
Последние два фактора в значительной мере являются определяющими при маскировке ГЧ на этапе входа в атмосферу и участке атмосферного спуска. Как показали исследования, например, для обеспечения эффективной защиты порядка ГЧ во всей зоне действия РЛС МСР, необходима реализация восьмидесятикратного превышения дальности "РЛС-цель" над расстоянием "РЛС-источник помех".
Данные по средним характеристикам взаимных положений целей и источников радиопомех относительно РЛС наведения противоракет сведены в таблицу.
Маскировка наряда ГЧ до рубежа 100 км активными помехами парашютирующих источников излучения позволяет с высокой степенью вероятности осуществить срыв пуска (или точного наведения) противоракеты "Спринт" на цель.
Однако при спуске в атмосфере с гиперзвуковой скоростью 4÷7,5 км/сек антенны передатчиков помех экранируются плазмообразованиями. С другой стороны, существующие температуростойкие текстильные материала, используемые для парашютных систем, не выдерживают температур, возникающих при гиперзвуковых скоростях свыше 3 км/сек в атмосфере Земли.
Целью настоящего изобретения является снижение скорости станции помех до значений 1-3 км/сек, обеспечивающих нормальную работу парашютной системы на баллистической траектории с углами входа в атмосферу 10-15° и устранение на антеннах приемопередатчиков экранирующих плазмообразований в диапазоне рабочих частот подавляемых РЛС.
Указанная цель достигается тем, что несущий контейнер парашютирующей станции радиопомех групповой защиты ГЧ ракет выполнен в виде аэродинамического тормозного теплозащитного экрана конической формы с углом полураствора 60-70°, в котором симметрично относительно его продольной оси жестко установлены один или несколько приемопередатчиков помех, снабженные общей или индивидуальными парашютными системами и отделяющиеся от несущего контейнера в момент включения приемопередатчика в режим излучения помехи и ввода в действие парашютной системы, а в центре тяжести - механизм предварительной стабилизации контейнера на внеатмосферном участке полета.* (*Размещение механизма предварительной стабилизации в районе центра тяжести системы выбрано из условий обеспечения аэродинамической устойчивости при входе в атмосферу.)
Такое конструктивное решение обеспечивает подавление РЛС ПРО вероятного противника парашютирующими станциями помех.
На фиг. 1 изображен общий вид парашютирующей станции радиопомех групповой защиты ракет; на фиг. 2 - динамика работы станции радиопомех в зоне противоракетной обороны.
В несущем контейнере 1 конической формы с углом полураствора конуса 60-70°, оснащенном теплозащитным покрытием 2 на опорной площадке 3 жестко установлены (симметрично) один или несколько приемопередатчиков помех 4. Приемопередатчики снабжены общей или индивидуальными парашютными системами 5. В центре тяжести несущего контейнера установлен механизм 6 для стабилизации контейнера станции на внеатмосферном участке траектории полета, чем достигается правильная ориентация контейнера 1 в плотных слоях атмосферы перед вводом в действие парашютных систем 5.
Парашютирующая станция радиопомех работает следующим образом. До входа в атмосферу с настильных траекторий полет на рубеже 7 (высота 100 км) контейнер 1 парашютирующей станции радиопомех стабилизируется носком в направлении района ПРО посредством механизма 6. После входа в атмосферу наступает естественная стабилизация контейнера 1 гиперзвуковым потоком и его аэродинамическое торможение от чисел М=13÷25 (4÷7,5 км/сек) до М=1÷3 к высотам 30÷50 км (для РЛС МСР) и 20÷30 км (для РЛС "Хапдар"). Область 8 аэродинамического торможения несущего контейнера 1 выделена на фиг. 2 штриховкой, в указанных диапазонах высот но команде от программного устройства происходит механическое разделение приемопередатчиков помех 4 и несущего контейнера 1 посредством ввода в действие парашютных систем, по этой же команде начинается излучение радиопомех в направлении боковых лепестков 9 подавляемых РЛС. Приемопередатчики помех в режиме парашютирования непрерывно совершают маневр по скорости и дальности, что существенно затрудняет их перехват в условиях помех огневыми средствами ПРО в течение времени более 6-8 минут. В результате воздействия помех на РЛС ПРО возникает достаточно протяженная область маскировки наряда головных частей ракет 10, границы которой определяются рубежом обнаружения 11 целей радиолокаторами стрельбовых комплексов (около 1000÷1500 км для МСР) и заданным рубежом радиопротиводействия 12 (около 100÷120 км для МСР).
Инженерная оценка боевой эффективности изобретения по техническому критерию - вероятности прорыва головной части через систему ПРО, проведенная по статистической модели налета наряда ГЧ ракет на типовую группировку ПРО, показывает, что средняя вероятность прохода ГЧ к объекту поражения в 2,5 раза выше по сравнению с существующими комплексами индивидуальной защиты ракет.
Экономия от использования изобретения (одной парашютирующей станции радиопомех групповой защиты) в ракетном ударе с учетом стоимости ракеты-носителя ГЧ с термоядерным спецзарядом, ракеты-носителя парашютирующих станций радиопомех, шахтной пусковой установки и эксплуатационных расходов за 10-летний цикл боевого дежурства составляет (в ценах 1975 г.) не менее 330 тыс. руб. при прорыве двухступенчатой ПРО (МСР - "Хапдар") и не менее 600 тыс. руб. при прорыве одноступенчатой ПРО (МСР) на каждую из отечественных стратегических ракет сухопутного базирования, находящихся в настоящее время на вооружении.