БОЕВАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к области военной техники и может быть использована в конструкциях зенитных установок ближнего действия, имеющих пушечно-ракетное вооружение.
Известно устройство для управления вооружением зенитного комплекса с комбинированным ракетно-пушечным вооружением по патенту RU №2191974 [1], содержащее основную башню, установленную на корпусе зенитного комплекса с возможностью вращения относительно вертикальной оси, ракетное и пушечное вооружение, установленное с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси. При этом зенитный комплекс снабжен поворотной платформой, установленной на основной башне с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Ракетное вооружение установлено на поворотной платформе, а пушечное - на основной башне.
Однако данное устройство характеризуется некоторыми недостатками: наличие двух независимых платформ наведения пушечного и ракетного вооружения предполагает усложнение программного обеспечения, формирующего сигналы управления платформой ракетного вооружения для обеспечения стрельбы ракетами и платформой наведения пушечного вооружения для наведения пушек в упрежденную точку, с постоянным отслеживанием изменяющихся координат этой точки по мере движения воздушной цели. Соответственно, к вычислительным средствам зенитного комплекса, формирующих сигналы наведения платформ вооружения должны предъявляться повышенные требования на быстродействие и производительность. Дополнительно, наличие двух независимых приводов наведения значительно усложняет зенитный комплекс и снижает его надежность и ремонтопригодность.
Известна зенитная ракетно-пушечная боевая машина (БМ) по патенту RU №2156943 [2], содержащая башенную установку с пушечным и ракетным вооружением, с радиолокационной станцией (РЛС) обнаружения целей, РЛС сопровождения цели см-диапазона с антенной колонкой и приводами наведения и стабилизации, с оптико-электронной аппаратурой визирования зенитной управляемой ракеты (ЗУР), состоящей из устройства съема координат и блока выделения координат ЗУР, и цифровой вычислительной системой, а также радиолокационный ответчик мм-диапазона, устанавливаемый на ЗУР, радиолокационный канал визирования мм-диапазона,
состоящий из антенн захвата и вывода по азимуту и углу места, основной антенны, диаграммообразующей схемы, двухканального высокочастотного приемника, установленных на антенной колонке, и двухканального низкочастотного приемника, размещенного в башенной установке. При этом радиолокационный ответчик мм-диапазона путем передачи высокочастотных сигналов связан с входами антенн захвата и вывода по азимуту и углу места и входом основной антенны, выходы антенн соединены с входами диаграммообразующей схемы, выходы которой подключены к азимутальному и угломестному входам двухканального высокочастотного приемника, выходы которого соответственно соединены с азимутальным и угломестным входами двухканального низкочастотного приемника, состоящего из последовательно соединенных аналоговой части, аналогово-цифрового преобразователя и цифрового управляемого устройства, выходы которого соединены с управляющими входами антенн захвата и вывода по азимуту и углу места, диаграммообразующей схемы и двухканального высокочастотного приемника, а выход двухканального низкочастотного приемника соединен с входом цифровой вычислительной системы БМ.
При боевой работе ракетным вооружением после обнаружения цели и выдачи целеуказания РЛС обнаружения производится захват цели на автосопровождение РЛС см-диапазона. При входе цели в зону поражения ракетным вооружением производится пуск ЗУР, после чего ЗУР попадает в диаграммы направленности антенн захвата и вывода по азимуту и углу места, а также в поле зрения оптико-электронной аппаратуры визирования ЗУР, которые начинают независимо друг от друга следить за ЗУР. При этом координаты ЗУР непрерывно поступают в цифровую вычислительную систему БМ. В зависимости от погодных условий выбирается режим наведения по оптико-электронной аппаратуре или радиолокационному каналу мм-диапазона. Оптико-электронная система выбирается в яснопогодных дневных условиях. Радиолокационный канал целесообразно выбирать в ночных и сложных погодных условиях. Цифровая вычислительная система БМ определяет угловые отклонения ЗУР относительно линии визирования цели и формирует соответствующие команды управления, передавая их в РЛС сопровождения см-диапазона, где они кодируются и затем передаются на борт ЗУР. Аппаратура ЗУР обрабатывает команды управления и осуществляет вывод ЗУР на линию визирования и удержание на ней до поражения цели.
Однако данное устройство также имеет недостатки: ответный сигнал ЗУР, формируемый в мм-диапазоне, характеризуется большим затуханием в атмосфере и, особенно, в сложных метеоусловиях (снег, дождь, туман) [3]. В результате резко снижается дальность управляемой стрельбы ЗУР и точность ее наведения и,
соответственно, снижается боевая эффективность зенитного комплекса. Одновременно, канал наведения мм-диапазона подвержен воздействию умышленных радиоэлектронных помех, в результате чего сигналы ответчика ЗУР могут быть полностью подавлены, что приведет к полному срыву наведения [4].
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является БМ по патенту №2244242 [5], содержащая башенную установку с пушечным и ракетным вооружением и РЛС обнаружения цели. На электрической функциональной схеме прототипа (фиг.1) показаны, также входящие в состав известной БМ, РЛС 1 сопровождения цели с антенной 2, приводом 3 наведения и стабилизации антенны, блоком 4 коррекции привода наведения и стабилизации антенны; оптический канал наведения 5 с оптическим прицелом (ОП) 6, датчиком команд 7, приводом 8 наведения и стабилизации ОП, блоком 9 преобразования сигналов управления и сумматором 10; пульт управления 11 БМ, цифровая вычислительная система 12 БМ, блок 13 вычисления скоростей изменения угловых координат цели и выработки сигналов подслеживания, устройство 14 формирования команды «Разгрузка».
В данной БМ реализованы два режима сопровождения цели: радиолокационный и оптический с возможностью перехода с одного режима на другой.
Радиолокационный режим является полностью автоматическим и осуществляется РЛС сопровождения цели по трем координатам: азимуту β, углу места ε и дальности Д. Радиолокационный режим предназначен для осуществления наведения пушечного вооружения.
Оптический режим предназначен для управления ракетным вооружением и является полуавтоматическим. Данный режим предусматривает наведение ОП на цель наводчиком только по угловым координатам β, ε.
Известная боевая машина функционирует следующим образом. РЛС обнаружения целей (не показано) осуществляет круговой обзор пространства и при появлении «чужой» отметки (цели) на экране индикатора кругового обзора, оператор РЛС совмещает маркер целеуказания с отметкой от цели, при этом в цифровую вычислительную систему 12 БМ поступают сигналы, пропорциональные азимуту β и дальности Д до цели, которые затем поступают на привод наведения и стабилизации антенны 3 и дальномер РЛС 1 сопровождения цели, после чего РЛС сопровождения цели производит допоиск цели по углу места ε и берет цель на автосопровождение по трем координатам β, ε, Д. При этом координаты цели β, ε, Д поступают в цифровую вычислительную систему 12 БМ. При входе цели в зону поражения ЗУР с пульта управления 11 БМ на устройство 14 формирования команды «Разгрузка» поступает команда «Р». Координаты
сопровождаемой цели β, ε из РЛС 1 сопровождения цели поступают в блок 13 вычисления скоростей изменения угловых координат цели и выработки сигналов подслеживания. Из блока 13 управляющий сигнал поступает в устройство 14 формирования команды «Разгрузка», а скоростные сигналы подслеживания поступают через сумматор 10 на вход привода 8 наведения и стабилизации ОП, который отрабатывает их, тем самым осуществляя автоматическое подслеживание ОП 6 за скоростным изменением угловых координат цели.
После визуального обнаружения цели наводчиком с пульта 11 управления БМ выдается команда «ОП», которая поступает на вход устройства 14 формирования команды «Разгрузка». При наличии на входах устройства 14 формирования команды «Разгрузка» управляющего сигнала и команд «ОП» и «Р» вырабатывается команда «Разгрузка», которая поступает в блок 4 коррекции привода наведения и стабилизации на переключатель структуры привода, который срабатывает и подключает блок 4 к приводу 3 наведения и стабилизации антенны, при этом изменяется структура привода наведения и стабилизации антенны, повышая плавность и точность сопровождения цели, за счет сужения полосы пропускания следящей системы. Команда «Разгрузка» поступает также в блок преобразования сигналов управления 9 на переключатель скоростей управления, который срабатывает и подключает блок 9 к датчику команд 7, что уменьшает скорость изменения сигналов управления с датчика команд. В сумматоре 10 сигналы управления суммируются с сигналами подслеживания и затем суммарный сигнал поступает на вход привода 8 наведения и стабилизации оптического прицела. Дальнейшее участие наводчика в процессе наведения сводится к визуальному наблюдению подслеживания ОП 6 за целью, сопровождаемой РЛС 1 и, при необходимости, корректировке сопровождения путем плавного совмещения цели с маркой ОП. Таким образом, обеспечиваются улучшенные точностные характеристики сопровождения цели наводчиком, необходимые для наведения на цель ЗУР.
Однако данное устройство характеризуется недостатками: сопровождение цели наводчиком с помощью оптического прицела возможно только в яснопогодных дневных условиях, применение ракетного вооружения ночью или сложных погодных условиях (снег, дождь, туман) невозможно; метод полуавтоматического наведения предусматривает непрерывное сопровождение цели наводчиком с момента старта ЗУР до момента поражения цели, в течение этого времени боевая машина должна оставаться на позиции, маневрирование в условиях наведения ЗУР запрещено [6], при этом боевая работа по другим целям или наведение на одну цель нескольких ракет является невозможной. В условиях массированного налета воздушного противника это приводит к повышенной
уязвимости боевой машины.
Задачей полезной модели является увеличение боевой эффективности БМ, за счет обеспечения применения ракетного вооружения ночью и в сложных погодных условиях, наведения нескольких ЗУР на одну цель, реализации принципа «выстрелил и забыл» для быстрой смены позиции после пуска ЗУР.
Указанный технический результат достигается тем, что в боевую машину, содержащую башенную установку с пушечным и ракетным вооружением РЛС сопровождения цели, пульт управления БМ, цифровую вычислительную систему БМ, при этом выход пульта управления БМ соединен с первым входом цифровой вычислительной системы БМ, первый выход которой по управляющему сигналу соединен со входом РЛС сопровождения цели, выход которой по сигналам сопровождения по углу места ε, азимуту β и дальности Д соединен со вторым входом цифровой вычислительной системы БМ, введены пульт управления аппаратурой ЗУР, блок управления и связи, платформы наведения (ПН) правая и левая, блоки управления ПН правой и левой, модули универсальные пусковые (МУЛ) правый и левый, при этом второй выход цифровой вычислительной системы БМ по сигналу готовности к стрельбе соединен со входом пульта управления аппаратурой ЗУР, третий и четвертый выходы по управляющим сигналам наведения по углу места е соединены со входами платформ наведения правой и левой через первые входы блоков управления ПН правой и левой соответственно, первый и второй выходы пульта управления аппаратурой ЗУР по сигналам управления режимами стрельбы ЗУР соединены со входами платформ наведения правой и левой через вторые входы соответствующих блоков управления ПН, третий выход по сигналу предстартовой подготовки ЗУР соединен со входом блока управления и связи, первый и второй выходы которого по сигналу «пуск» соединены со входами модулей универсальных пусковых правого и левого соответственно, механические входы которых соединены с механическими выходами платформ наведения правой и левой соответственно.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, представленным на фиг.2, на котором изображена электрическая функциональная схема боевой машины.
Боевая машина содержит башенную установку с пушечным и ракетным вооружением (не показано), РЛС 1 сопровождения цели, пульт 11 управления БМ, цифровую вычислительную систему 12 БМ, пульт 15 управления аппаратурой ЗУР, блок управления и связи 16, платформы наведения правую 17 и левую 18, блоки управления ПН правый 19 и левый 20, модули универсальные пусковые правый 21 и левый 22. При этом выход пульта 11 управления БМ соединен с первым входом цифровой вычислительной
системы 12 БМ, первый выход которой по управляющему сигналу соединен со входом РЛС 1 сопровождения цели, выход которой по сигналам сопровождения по углу места ε, азимуту β и дальности Д соединен со вторым входом цифровой вычислительной системы 12 БМ. Второй выход цифровой вычислительной системы 12 БМ по сигналу готовности к стрельбе соединен со входом пульта 15 управления аппаратурой ЗУР, третий и четвертый выходы по управляющим сигналам наведения по углу места е соединены со входами платформ наведения правой 17 и левой 18 через первые входы блоков 19, 20 управления ПН правой и левой соответственно, первый и второй выходы пульта 15 управления аппаратурой ЗУР по сигналам управления режимам стрельбы ЗУР соединены со входами платформ наведения правой 17 и левой 18 через вторые входы соответствующих блоков 19, 20 управления ПН, третий выход по сигналу предстартовой подготовки ЗУР соединен со входом блока управления и связи 16, первый и второй выходы которого по сигналу «пуск» соединены со входами модулей универсальных пусковых правого 21 и левого 22 соответственно, механические входы которых соединены с механическими выходами платформ наведения правой 17 и левой 18 соответственно.
Боевая машина функционирует следующим образом. Радиолокационная станция (РЛС) 1 сопровождения цели производит поиск цели в режиме секторного или кругового поиска, параметры которого задаются управляющими сигналами цифровой вычислительной системы 12 БМ. При появлении отметки от цели на экране индикатора кругового обзора, оператор РЛС производит допоиск цели по углу места е и берет цель на автосопровождение по трем координатам β, ε, Д. При этом координаты цели β, ε, Д поступают в цифровую вычислительную систему 12 БМ, которая производит расчет траектории цели и определяет момент входа цели в зону поражения пушечным «Зона А» или ракетным «Зона Р» вооружением. Оператор производит выбор пушечного или ракетного вооружения. Боевая работа пушечным вооружением производится путем наведения зенитных автоматов в упрежденную точку, координаты которой рассчитываются цифровой вычислительной системой 12 БМ. При подходе цели к зоне поражения ракетным вооружением с цифровой вычислительной системы 12 БМ на пульт 15 управления аппаратурой ЗУР поступает команда «до входа цели в зону пуска 5 секунд». На пульте 15 управления аппаратурой ЗУР индицируется соответствующая информация и при принятии оператором решения о применении ракетного вооружения на блок управления и связи 16 поступает команда на проведение предстартовой подготовки ЗУР. Блок управления и связи 16 производит выбор имеющихся боеготовых ЗУР и формирует последовательность команд на проведение предстартовой подготовки ЗУР.
После подключения цепей питания ракеты к электрическим цепям боевой машины ракета включается, начинает раскручиваться гироскоп головки самонаведения (ГСН), поступающий в ракету азот попадает в микрохолодильник, охлаждая фотоприемник ГСН, жидкая фаза азота накапливается для полета ракеты. Время выхода ракеты на режим составляет не более 5 секунд. В случае необходимости оператор может провести предстартовую подготовку нескольких ракет.
Одновременно цифровая вычислительная система 12 БМ формирует управляющие сигналы наведения по углу места ε, поступающие на блоки управления ПН правой 19 и левой 20. Наведение на цель в азимутальной плоскости β осуществляется поворотом башни также по сигналам (не показано) цифровой вычислительной системы 12 БМ. Блоки управления ПН правой 19 и левой 20 формируют управляющие сигналы для силовых приводов платформ наведения (ПН) правой 17 и левой 18 соответственно для наведения платформ наведения в точку нахождения цели для обеспечения захвата цели ГСН ЗУР.
Момент входа цели в зону пуска по сигналам цифровой вычислительной системы 12 БМ индицируется на пульте 15 управления аппаратурой ЗУР «Зона Р». После получения данного сообщения оператор может произвести в зависимости от тактической обстановки одиночный, залповый или последовательный пуск по одной или нескольким целям.
Предлагаемое техническое решение реализовано в новой модификации зенитной самоходной установки 2А6М4 («Шилка-М4»). В настоящее время изделие 2А6М4 успешно прошло предварительные (заводские) испытания. В состав зенитной самоходной установки введен комплект аппаратуры управления и пусковых модулей «Стрелец» 9С846, предназначенный для проведения одиночного, последовательного или залпового пусков ЗУР из состава переносных зенитных комплексов (ПЗРК) «Игла».
Литература
1. Патент RU №2191974. Опубликовано 27.10.2002 г.
2. Патент RU №2156943. Опубликовано 27.09.2000 г.
3. Бартон Д. Радиолокационные системы, перевод с англ. Под ред. К.Н.Трофимова. Военное издательство, - М.: 1967, 480 с., ил.
4. Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. Советское радио. - М.: 1968, 448 с., ил.
5. Патент RU №2244242. Опубликовано 10.01.2005 г. (прототип).
6. 2С6М1.00.00.000 ИЭ. Инструкция по эксплуатации. Часть 1. Боевая работа.
7. 9С846.00.00.000 РЭ. Руководство по эксплуатации. Комплект аппаратуры управления и пусковых модулей