УСТРОЙСТВО АКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ ОТ ПРОТИВОТАНКОВЫХ РАКЕТНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Полезная модель относится к устройствам индивидуальной защиты объектов бронетанковой техники (ОБТТ) от поражающего воздействия противотанковых средств наземного базирования, в частности, к устройствам активной защиты от противотанковых ракетных комплексов (ПТРК).
В настоящее время на вооружении армий зарубежных государств состоят в основном ПТРК второго поколения с полуавтоматической командной системой управления. Система наведения таких ПТРК работает по принципу следящей системы, в которой для формирования управляющих сигналов используются данные о рассогласовании в направлениях на ОБТТ (цель) и противотанковую управляемую ракету (ПТУР). В состав системы наведения таких ПТРК входят два блока, один из которых предназначен для формирования канала связи «ПТРК - ОБТТ» (канал прицеливания) и состоит из устройства светового наблюдения, а второй предназначен для формирования канала связи «ПТРК - ПТУР» (канал наведения) и состоит из установленного на ракете инфракрасного (ИК) трассера и установленного на пусковой установке ПТРК оптико-электронного координатора.
Устройства активной защиты ОБТТ считаются по оценкам экспертов одним из важнейших направлений повышения уровня защищенности ОБТТ. Суть работы такой системы заключается в воздействии каким-либо способом на выпущенную в ОБТТ ПТУР с тем, чтобы изменить ее траекторию, затруднить попадание в цель. Идея активной защиты на практике может быть реализована путем внешнего воздействия на каналы связи системы наведения ПТРК.
Известные устройства активной защиты ОБТТ осуществляют оптико-электронное противодействие системе наведения ПТРК исключительно путем введения помехи (помехового излучения) в канал связи «ПТРК-ПТУР^ (канал наведения). Так, устройство активной защиты ОБТТ, выбранное в качестве прототипа [1], содержит блок формирования направленного некогерентного оптического излучения, излучающий элемент которого выполнен в виде источника модулированного ИК-излучения. Принцип действия устройства, выбранного в качестве прототипа заключается в следующем. Координатор блока формирования канала наведения осуществляет пеленгацию ПТУР по ИК-трассу, а поскольку координатор обращен в сторону ОБТТ (цели), появляется возможность воздействия на него направленным ИК-излучением, имитирующим по структуре
излучение ИК-трассера, но превосходящим его по интенсивности. Координатор в этом случае начинает отслеживать не трассер ПТУР, а источник помехового излучения, вследствие чего и происходит срыв наведения.
Недостаток устройства активной защиты, выбранного в качестве прототипа, состоит в том, что эффективность защиты ОБТТ от ПТУР с ИК-трассером существенно зависит от степени совпадения спектрального диапазона излучения помехи и закона его модуляции с соответствующими характеристиками излучения ИК-трассера ПТУР.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в устранении указанного недостатка, т.е. в обеспечении эффективной защиты ОБТТ от ПТУР независимо от структуры излучения ИК-трассера ПТУР.
5
5
2
Заявляемое устройство активной защиты ОБТТ от ПТРК, как и устройство, выбранное в качестве прототипа, содержит блок формирования направленного некогерентного оптического излучения. Отличие от прототипа состоит в том, что блок формирования направленного некогерентного оптического излучения выполнен в виде излучателя повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов излучения видимого диапазона (длина волны от 0,39 до 0,78 мкм). Длительность импульсов излучения (света) составляет 0,05 с, а фиксированная частота их повторения составляет от 8 до 13 Гц. Яркость излучающего элемента излучателя составляет от 0,4·10 до 1,6·10 кд/м. Излучатель может быть выполнен с возможностью автоматического сканирования частоты повторения импульсов света в диапазоне от 8 до 13 Гц.
На рис.1 приведена блок-схема варианта конкретного выполнения заявляемого устройства. В данном конкретном случае устройство активной защиты ОБТТ от ПТУР содержит блок формирования направленного некогерентного оптического излучения в составе блока управления 1 и излучателя 2 повторяющихся во времени и постоянных по интенсивности импульсов излучения видимого диапазона. Излучатель 2 содержит излучающий элемент 3 и светоформирующую оптическую систему 4. В данном конкретном случае излучающий элемент 3 выполнен в виде импульсной газоразрядной лампы, обеспечивающей генерацию излучения в видимом диапазоне оптического спектра. Оптическая система 4 установлена на башне ОВТТ и выполнена в данном конкретном случае зеркально-отражающей. Конструкция систем подобного типа хорошо известна и не требует специального пояснения. Угол излучения оптической системы 4 в каждом конкретном случае (в зависимости от типа и назначения ОБТТ) выбирается из условия перекрытия наиболее вероятного сектора обстрела.
Заявленное устройство работает следующим образом. При заходе ОБТТ в атакоопасную зону (зону вероятного обстрела ПТРК) под воздействием управляющих сигналов с блока 1 осуществляется запуск и генерация излучающим элементом 3 излучателя 2 светового излучения определенной структуры, которое определяется особенностями человеческого зрения и восприятия человеком видеоинформации. Как было указано выше, ПТРК с полуавтоматической командной системой управления содержит блок формирования канала прицеливания. Этот канал у всех без исключения ПТРК второго поколения выполнен в виде оптико-визуальной системы, суть действия которой состоит в том, что рассеянный целью свет преобразуется в управляющий сигнал нервной системой человека (оператора ПТРК) через посредство органа зрения (глаза). Задача оператора ПТРК в дневное время в условиях нормальной видимости заключается в обнаружении и идентификации цели, наведения пускового устройства ПТРК на цель (ОБТТ), а после пуска ПТУР - сопровождении цели.
Световое излучение, генерируемое излучателем 2 устройства активной защиты ОБТТ, (активная помеха) воздействует на канал прицеливания ПТРК и обеспечивает его функциональное подавление за счет воздействия на органы зрения оператора, который утрачивает способность выполнения целевой задачи в течение определенного интервала времени.
Функция зрения человека является многофакторным психофизиологическим процессом преобразования первичного светового возбуждения в зрительное ощущение (т.е. в факт сознания) и осуществляется так называемым зрительным анализатором, который состоит из трех отделов - периферического (собственно глаз), проводникового и центрального (кора больших полушарий головного мозга, преимущественно затылочных долей). Видимое излучение (свет) воспринимается глазом и преобразуется в первичные импульсы соответствующей структуры, которые через проводниковую часть зрительного анализатора поступают в центральный отдел, трансформируясь в зрительные образы.
Известно [2, 3, 4] что, во-первых, зрительные образы в сознании человека возникают и исчезают не мгновенно, ас некоторым запаздыванием относительно момента возникновения или окончания светового раздражения на сетчатке глаза (время инерции зрения составляет 0,05-0,2 с), а во-вторых, электрическая активность головного мозга человека, находящегося в состоянии покоя, характеризуется так называемым α-ритмом (колебаниями с частотой 8-13 Гц), который исчезает при воздействии зрительных раздражителей.
Зрительная работоспособность, т.е. способность выполнять зрительную работу и поддерживать высокую степень мобилизации зрительных функций, сохраняется при условии последовательного разрешения зрительных задач всеми тремя отделами зрительного
анализатора, причем нормальное функционирование периферического отдела определяется в основном энергетическим аспектом воспринимаемого светового сигнала, а нормальное функционирование центрального зрительного анализатора - его информационной составляющей. Следовательно, световая стимуляция зрительного анализатора повторяющимися во времени и постоянными по интенсивности импульсами излучения видимого диапазона, частота повторения которых соответствует α-ритму мозга, приводит к нарушению нормального соотношения между процессами возбуждения и торможения центрального отдела зрительного анализатора, нарушению восприятия или узнавания зрительных образов в сознании человека и, соответственно, приводит к снижению эффективности применения ПТРК с оптико-визуальным каналом прицеливания за счет ухудшения видимости (и восприятия) цели (ОБТТ) оператором ПТРК, потери им пространственной ориентации, а в ряде случаев (в зависимости от индивидуальной чувствительности) впадения в состояние «ауры», которое предшествует эпилептическому припадку [5]. Следует отметить, что подобное состояние является обратимым и исчезает через некоторое время после прекращения световой стимуляции органов зрения оператора.
Принято считать, что α-ритм среднестатистического зрительного анализатора составляет порядка 10 Гц, но с учетом индивидуальных особенностей оператора диапазон частот светового воздействия в боевых условиях должен составлять от 8 до 13 Гц. Именно поэтому в соответствии с программой, заложенной в блок управления 1, излучение активной помехи от излучателя 2 может представлять собой не только последовательность следующих друг за другом импульсов с фиксированной частотой от 8 до 13 Гц, но и последовательность импульсов (например в виде пачек импульсов), частота которых автоматически сканируется в диапазоне от 8 до 13 Гц.
5
5
2
При визуальном наблюдении источника света периферический отдел зрительного анализатора (глаз) реагирует непосредственно на яркость (фотометрическая яркость) источника в достаточно широком диапазоне - от 2·10 до 2·10 кд/м (слепящая яркость) [3], причем ощущение яркости глазом постоянно и не зависит от расстояния до объекта, а конкретная чувствительность человеческого глаза по яркости (К) определяется соотношением:
ф
ф
К=(В-В)/В,
ф
где В - яркость наблюдаемого источника света, а В - яркость фона, на котором виден источник света.
3
2
В данном конкретном случае излучающий элемент 3 излучателя 2, установленный на башне ОБТТ, наблюдается на фоне ясного неба (дневное время), яркость которого составляет 1,5·10 кд/м [6]. Принято считать, что приемлемый яркостный контраст должен
составлять не менее 10 ед. Таким образом, величина яркости (В) излучающего элемента 3 излучателя 2 с учетом превышения порога яркости не менее, чем на 30%, но не более, чем 80% слепящей яркости, должна составлять:
5
2
5
2
0,21·10 кд/м≤В≤1,6·10 кд/м.
Следует, однако, учесть, что яркость мигающего источника субъективно воспринимается меньшей, чем пиковая яркость этого источника (закон Тальбота [3]). На основании вышеизложенного с учетом корректировки величины пороговой яркости, необходимой для нормального функционирования периферического отдела зрительного анализатора, величина яркости (В) излучающего элемента 3 излучателя 2 должна составлять:
5
2
5
2
0,4·10 кд/м≤В≤1,6·10 кд/м
Заявляемое устройство обеспечивает защиту ОБТТ от ПТРК второго поколения в течение всего времени нахождения в зоне вероятного обстрела, совместимо с другими средствами активной защиты ОБТТ, а также способно обеспечивать защиту ОБТТ от других противотанковых средств с оптико-визуальными средствами прицеливания (ручные и станковые противотанковые гранатометы) и ПТРК третьего поколения с ПТУР, снабженной головкой самонаведения.
Промышленная применимость заявляемого устройства определяется возможностью его многократного воспроизведения в процессе производства с использованием стандартного оборудования, современных материалов и технологии.
Литература:
1. Зарубежное военное обозрение, 2003, №11, стр.33
2. Д.Хьюбел «Глаз, мозг, зрение», М.: Мир, 1990.
3. Н.П.Гвоздева, К.И.Коркина «Теория оптических систем и оптическое измерение», М.: Машиностроение, 1981.
4. Л.В.Луизов «Инерция зрения», М.: Оборонгиз, 1961.
5. Зарубежное военное обозрение, 2002, №9, стр.39.
6. X.Куклинг «Справочник по физике», М.: Мир, 1982.