УСТРОЙСТВО ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО ПОДАВЛЕНИЯ ПРОТИВОТАНКОВЫХ РАКЕТ С ИНФРАКРАСНЫМИ ТРАССЕРАМИ

Полезная модель относится к вооружению, в частности к системам индивидуальной защиты наземных транспортных средств, е том числа объектов бронетанковой техники (ОьТ) от поражающего воздействия управляемых ракет, оснащенных оптико-электронными каналами наведения инфракрасного диапазона путем моделирования ложного сигнала в оптико-электронном канале наведения ракеты с борта ОьТ.
Противотанковые управляемые ракеты (ПТУР) являются одним из наиболее динамично развивающихся видов оружия, поскольку ОБТ являются основной ударной силой современных армий при проведении наземных операций,
ПТУР появились вскоре после второй мировой войны и быстро получили широкое распространение в силу своей высокой эффективности при поражении подвижных наземных целей.
Известны устройства индивидуальной пассивной защиты ОБТ от поражающего воздействия ПТУР - реактивная броня 1. Реактавная броня показала высокую эффективность при защите экипажа ОБТ и до настоящего времени находит широкое применение. Однако, такое устройство пассивной защиты имеет ряд недостатков. Во-первых, масса ОБТ увеличивается более чем на 1000 кг и, как следствие уменьшается полезная мощность двигательной установки ОБТ. Во-вторых, реактивная броня является расходуемым средством защиты и дает гарантии по защите экипажа ОБТ в течение всего времени пребывания в бою. Кроме того, обеспечивая защиту экипажа ОБТ, реактивная броня не обеспечивает сохранение работоспособности наружных систем ОБТ, что приводит к существенному снижению его боеспособности, в особенности в условиях плохой видимости. И, наконец, бронированные цели (в том числе ОБТ) с динамической защитой поражаются тендемными боеголовками ПТУР.
8 начале 80-х годов произошел качественный скачок в развитиии ракетной техники. что в значительной мере объясняется появлением новой научно-технологической базы. В настоящее время достигнут существенный прогресс в создании высокоточных ПТУР, оснащенных оптико-электронными каналами наведения ракеты на цель, причем в настояящее время наибольшее распространение получили противотанковые ракетные комплексы с полуавтоматическими командными системами управления 2. Отличительная особенность комплексов этого типа заключается Б наличии в них координатора, осуществляющего пеленгацию ПТУР по инфракрасному (ИК) излучению бортового источника, т. наз. ИК-трассера. Координатор обращен в сторону цели и это дает возможность активного воздействия на него с борта ОБТ направленным ИК-излучением помехи, характеристики которой идентичны характеристикам ИК-трассера ПТУР. Координатор в этом случае начинает отслеживать сигнал не от трассера, а излучение помехи, вследствие чего и происходит срыв сопровождения ПТУР и ее уход с траектории.
Обеспечение надежности наведения наиболее известных ПТУР типа ХОТ, ТОУ, МИЛАН, ДРАКОН, ШИЛЕЙЛА осуществляется за счет повышения помехозащищенности координатора при использовании модулированного ИК-трассера, а следовательно повыние эффективности подавления таких ПТУР возможно только при условии создания помехового ИК-излучения от источника выполненного в виде газоразрядной лампы с модуляцией потока излучения за счет модуляции разрядного тока, что позволяет получить практически любую, требуемую для подавления ПТУР последовательность импульсов ИК-излучения.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной моделе является осветительное устройство башенной артиллерийской установки 3. Установка содержит газоразрядный источник света с блоком модуляции источника по частоте и светопреобразующую оптическую систему, которая включает в себя оптический блок частотной фильтрации излучения источника света и оптический блок угловой фильтрации излучения - блок формирования диаграммы направленности помехового излучения. Газоразрядный источник света выполнен в виде короткодуговой ксеноновой лампы (КДКЛ), значительная доля излучения которой приходится на ИК-область спектра. Оптический блок угловой фильтрации излучения КДКЛ включает отражатель, фокус которого совмещен со световым центром светящего тела лампы, и оптический рассеиватель, выполненный в виде пластины из оптически прозрачного бесцветного вещества, внутренняя плоскость поверхности которой обращена к отражателю, а наружняя представляет собой в горизонтальном сечении набор цилиндрических линз двоякой фивизны. Оптический блок частотной фильтрации излучения КДКЛ содержит абсорбционный оптический фильтр направленного действия, который имеет высокий коэффициент пропускания в ИК-области спектра и низкий в видимой области спектра излучения КДКЛ. У|«йанный фильтр выполнен е виде оптически связанных ИК и красного стеклянных светофильтров, герметично установленных в корпусе осветителя, причем между указанными светофильтрами выполнена полость. Необходимость установки дополнительного красного фильтра вызвана тем, что ИК-филыр разогревается от КЩП, что приводит к уменьшению его пропускания в ИКдиапазоне и, как следствие, к уменьшению эффективности подавляющего воздействия помехоЕого 1/влучения на ПТУР. Красный фильтр обладает лучшей стабильностью в
работе при нагревании, чем ИК-фильтр, и установленный за ним ИК-фильтр оказывается в более комфортных условиях за счет наличия воздушной полости, обеспечивающей уменьшение теплоотдачи от красного фильтра.
Недостатком этой осветительной установки, выбранной в качестве прототипа, является отсутствие блокировки (частотной оптической фильтрации) ультрафиолетового (УФ) излучения разряда источника света оптическим блоком частотной фильтрации светопреобразующей оптической системы.
Известно, что УФ-излучение обладает повышенным деструктивным воздействием на материалы, из которых изготовлены элементы оптического блока частотной фильтрации излучения источника света, а также его арматуры и арматуры всего осветителя в целом.
Для выделения ИК-области спектра разряда источни1« света при практически полном поглощении (абсорбции) видимого излучения разряда в состав стекла, из которого изготавливаются оптичесюле частотные фильтры, вводят различные цветокорректирующие материалы - как правило, окись марганца или молибдена. К этой фуппе стекол относятся КС (красное стекло), ИКС (инфракрасное темное стекло), ПС (пурпурное стекло). Наличие в цветном стекле примесей металла вызывает повышенную скпонность стекла к кристаллизации, что снижает его прочность.
Под действием УФ-излучения на внутренней поверхности оптических элементов блока частотной фильтрации, которые как раз и изготовлены из такого стекла (КС или ИКС), в слое толщиной порядка 0,17 мм возникают напряжения растяжения, величина которых по данным 4 составляет порядка 8 кг/мм , причем деструктивное воздействие УФ-излучения на стекпо тем выше, чем более «рыхлая структура стекла. Кроме того, разрушающее воздействие УФ-излучения в установках, снабженных герметичным излучателем (как это имеет место в данном случае) проявляется в деградации физических и механических свойств уплотняющих материалов и образовании озона, обладающего повышенным окислительным воздействием. Следует отметить, что разрушающее воздействие УФ-излучения усиливается при наличии других воздействующих факторов - температ ы, влажности, наличии зафязняющих примесей в воздухе. При этом разрушающий зффент определятся интенсивностью и длительностью УФ-облучения.
Таким образом, отсутствие защиты от воздействия УФ-составляющей излучения источника света оптического блока частотной фильтрации излучения светолреобразующей системы приводот к существенному снижению надежности эксплуатации устройства в целом в связи с возможностью катастрофического отказа этого блока в боевых условиях с учетом особенностей эксплуатации устройства в условиях повышенной вибрации и ударных нагрузок.
Задача, на решение котором направлена полезная модель, состоит в повышении сохранения работоспособности устройства оптико-электронного подавления ПТУР с ИК-трассерами за счет блокировки деструктивного воздействия УФ-составляющей излучения газоразрядного источника света на оптический блок частотной фильтрации светопреобразующей системы устройства.
Указанная задача реализуется за счет специальной конструкции оптического блока частотной фильтрации излучения светопреобразующей оптической системы устройства подавления ПТУР с ИК-трассерами.
Как и устройство, выбранное в качестве прототипа, заявляемое устройство содержит газоразрядный источник света с системой модуляции потока излучения за счет модуляции разрядного тока и светопреобразующую оптическую систему, которая включает в себя оптический блок угловой фильтрации излучения и оптический блок частотной фильтрации, пропускающий ИК-излучение.
В отличие от прототипа в заявляемом устройстве оптико-электронного подавления ПТУР с ИК-трассерами оптический блок частотной фильтрации дополнительно снабжен абсорбционным оптическим фильтром направленного (т.е. не приводящего к угловой фильтрации проходящего через фильтр излучения) действия с отсечкой ультрафиолета. Указанный дополнительный оптический фильтр установлен между газоразрядным источником света и оптическим частотным фильтром, пропускающим ИК-излучение, причем толщина дополнительного частотного фильтра ( л , (п ) и массовая доля введенного в него цветокорре1тлрующего материала {,% } выбраны так, что удовлетворяют
соотношению:
А м ij, 0,5 м.м
На фиг. 1 представлена блок-схема варианта конкретного исполнения заявляемого устройства.
Устройство оптико-электронного подавления ПТУР с ИК-трассерами содержит газоразрядный источник света 1 с системой токовой модуляции 2 источника света 1, блоки питания (и зажигания) 3 и правления 4. Источник света 1 установлен в монтажных элементах 5,6, снабженных токоподводами. Оптическая светопреобразующая система включает оптический блок угловой фильтрации излучения источника света 1, выполненный в виде отражателя 7, с фокусом которого совмещен световой центр светящего тела источника света 1, и рассеивателя 8, перекрывающего световое отверстие, оптический блок частотной фильтра1.уди, выполненный в виде абсорбционного оптического фильтра 9, пропускающего ИК-из.пучение, и дополнительный оптический блок частотной фильтрации, поглощающий УФ-излучение, выполненный в виде покрытия 10 из двухкомпонентного
стекла системы  на наружней поверхности оболочки источника света 1. Толщина покрытия в данном конкретном случае составляет 1 мкм.
Заявляемое устройство работает следующим образом. При входе ОБТ в атакоопасную зону блоком 4 подается силовое питание на блок 3 и команда на зажигание источника света 1. Источник света 1 включается и прогревается в течение 6-10 сек., после чего блок токовой модуляции 2 по команде с блока управления 4 вырабатывает последовательность импульсов, временная структура которых определяется заложенной в него программой. Эти элекфические импульсы подаются на блок питания 3, который формирует силовые токовые импульсы той же временной струкг ы. Источник света 1 преобразует последовательность токовых импульсов в импульсы излучения света, временная струкгура которых определяется структурой управляющего сигнала токовой модуляции. Фильтрующий титанооиликатный слой 10 предотвращает прохождение через него УФсоставляющую из.пучения разряда источника света 1, так что его деструктивное воздействие на фильтр 9 не сказывается.
Экспериментально установлено, что при произведении величины, определяющей толщину фильтрующего слоя 10(А,мьм )и массовой доли цветокоррекгирующего материала ( И, / ) менее 0,5 мкм ухудшается фильтрация (отсечка) УФ-составляющей излучения разряда, что приводит к возрастанию его деструктивного воздействия на ИК-фильтр 9. Установлено, что наибольший эффект по блокировке УФ-составляющей излучения разряда источника света 1 достигается при использовании в качестве цветокорректирующего материала дополнительного блока частотной фильтрации светообразующей системы устройства подавления ТЮз, Си02, СеОз, МоО и VO в сочетании с FeO, причем 1щетокоррект1лрующий материал может либо вводиться в исходное сырье при изготовлении кварцевого стекла, либо наноситься на поверхность изделия из кварцевого стекла в виде покрьггия vo двухкомпонентного стекла системы SiO2 - цветокорректирующая добавка.
В данном конкретном случае конструкция оптического блока частотной фильтрации излучения света 1 с отсечкой УФ-составляющей выполнена в виде покрытия SiO2-TiO2, как более простая для воспроизведения.
Полевые испытания показали высокую эксплуатацонную надежность предлагаемого устройства.
Литература:
1.«Техника и вооружение, № 7,1987, Стр. 40.
2.Палий А.И., Радиоэлектронная борьба. М., Воениздат, МО СССР, 1981.
3.Патент РФ Ш 2102653, F41H 7Л)2,13/00, 20.01.98, Бюл. № 2.
4.Технический отчет по НИР «Сардоникс,Гос. per. № У 85234,1982, УДК 621.327.018.756.019.3:666.192.
Заявитель:
Диреетор ОАО «НИИ «3
Шч