РЕАКТИВНЫЙ ПЛАВАЮЩИЙ ПОДВОДНЫЙ СНАРЯД
JET FLOATING UNDERWATER PROJECTILE

Изобретение относится к средствам обнаружения и поражения подвижных подводных объектов противника.
Известен радиогидроакустический буй (РГБ), как средство обнаружения подводных объектов. Он представляет собой радиотехническое устройство, выставляемое в море кораблями или сбрасываемое с летательных аппаратов, и предназначен для получения данных о подводной обстановке акустическими методами с последующей передачей их по радиоканалу на летательный аппарат, корабль или береговой пост. РГБ применяют для поиска подводных лодок (ПЛ), определения их координат и параметров движения, а также для получения данных о спектре, интенсивности подводных шумов и акустических полях кораблей, судов и других объектов. РГБ классифицируют по носителям (авиационные и корабельные), по способу удержания места (якорные и плавающие), по используемым частотам (звукового диапазона и низкочастотные), по режиму работы (пассивные, активные и пассивно-активные, ненаправленные и направленные), по способу передачи информации (непрерывно действующие и по запросу). Наибольшее распространение получили пассивные, активные, ненаправленные и направленные РГБ. Конструктивно они состоят из корпуса с электронными блоками, передатчиком информации, источниками питания и обеспечивающими устройствами, а также заглубляемого на кабеле гидрофона (акустической системы). РГБ обычно снабжаются тормозными устройствами для уменьшения скорости снижения, которые после приводнения отделяются. Пассивные ненаправленные РГБ позволяют определять наличие шумов (их спектральный состав и интенсивность) и выявлять наличие ПЛ. Эти РГБ применяются автономно или совместно со сбрасываемыми с летательного аппарата взрывными источниками звука. Пассивные направленные РГБ определяют пеленг на источник шумов. Активные ненаправленные РГБ по эхосигналу определяют дальность до ПЛ (ее место определяется обработкой данных от нескольких РГБ, а скорость по доплеровскому сдвигу частот); активные направленные РГБ дают пеленг и дальность до объекта; пассивно-активные направленные РГБ работают в двух режимах. Информация, получаемая РГБ, может предварительно обрабатываться непосредственно на буе, а окончательно на летательном аппарате (корабле) оператором и бортовой ЦВМ. Дальность обнаружения ПЛ с помощью РГБ достигает 10-12 км и более, дальность приема информации по радиоканалу - 60-80 км [1].
Известен радиогидроакустический буй реактивный (РГБР), представляющий собой комбинацию РГБ и ракеты, принятый за прототип изобретения. Он включает элементы РГБ (корпус, батарею, парашютную систему, передатчик, приемник с гидрофонами, запоминающее устройство, кабель-трос, антенну, механизм автоотцепа, блок управления, часовой механизм), элементы ракеты (ракетный двигатель и стабилизатор), а также другие устройства - механизм отделения, устройство ввода данных, датчик приводнения, поплавок и газогенератор [2].
Механизм отделения служит для отделения ракетного двигателя в заданной точке траектории, устройство ввода данных - для ввода полетного задания в РГБР, датчик приводнения - для фиксации момента приводнения РГБ, поплавок - для удержания антенны и обеспечения погружения РГБ на заданную глубину, а газогенератор - для наполнения поплавка сжатым газом.
Перед выстрелом РГБР заряжают в пусковую установку, рассчитывают траекторию, вводят полетное задание в устройство ввода данных, наводят пусковую установку и осуществляют пуск. В заданной точке траектории ракетный двигатель отделяется и задействуется парашютная система, обеспечивающая торможение РГБ перед входом в воду. После приводнения срабатывает газогенератор и надувает поплавок. Гидрофон (акустическая система) заглубляется на кабель-тросе, приходит в рабочее положение и начинает обследование подводной среды. При обнаружении цели информация о ней передается на пункт управления по радиоканалу.
Вместо газогенератора надув поплавка может производиться во время полета РГБ в воздухе за счет использования невозвратного клапана, как это реализовано в авиационной противолодочной бомбе [3].
Недостатком РГБ и РГБР является их функциональная ограниченность, заключающаяся в работе только в качестве источника информации. Они не имеют средств физического воздействия на обнаруженный ими подводный объект. Использование же средств поражения по обнаруженной цели ограничивается временем их возможного применения после обнаружения цели из-за ее высоких маневренных качеств и скрытности, свойственных современным подводным лодкам.
Известен реактивный противолодочный снаряд (РПС), рассматриваемый в качестве аналога изобретения [4]. Он имеет ракетный двигатель (РД), стабилизатор и боевую часть, в качестве которой используется самонаводящийся подводный снаряд (ПС), механизм отделения РД, дистанционное устройство, парашют, буй с буйрепом, газогенератор, механизм заглубления ПС и устройство самоликвидации.
ПС является поражающим средством. Он оснащается зарядом взрывчатого вещества и неконтактной системой обнаружения цели, работающей в двух режимах: пассивном - для первичного обнаружения цели и в активном - для самонаведения на цель и ее поражения.
Механизм отделения и дистанционное устройство служат для разделения ракетной и головной частей перед приводнением, парашют - для обеспечения стабилизации и торможения ПС на воздушном участке траектории до момента его приводнения, буй с буйрепом и механизмом заглубления - для установки ПС на заданное углубление, механизм самоликвидации - для ликвидации ПС через заданное время.
Возможность залпового выстреливания РПС из пусковой установки позволяет в течение короткого времени доставлять к месту обнаружения цели несколько ПС. В случае не обнаружения цели имеется возможность их выборки для повторного использования. Для наведения на цель подводный снаряд использует силу отрицательной плавучести или оснащается движителем.
Перед выстрелом РПС заряжается в пусковую установку, рассчитывается его траектория, пусковая установка наводится и выполняется стрельба. В заданной точке траектории отделяется ракетный двигатель, приводится в действие парашют и ПС тормозится перед входом в воду. После приводнения ПС включается газогенератор и наполняет буй сжатым газом, разматывается буйреп, и ПС погружается на заданное углубление, где включается его неконтактная система обнаружения цели в пассивном режиме и осуществляется поиск цели. После обнаружения цели пассивным каналом неконтактная система обнаружения включает активный канал, и после захвата цели им ПС отделяется от буйрепа и, управляемый рулями, наводится на цель и поражает ее.
РПС дополнительно может оснащаться сигнальной системой, служащей для обозначения места обнаружения цели сигнальной ракетой или радиосигналом.
Недостатком РПС является невозможность его применения для освещения подводной обстановки, так как он не имеет канала связи с пунктом управления. Поэтому РПС применяется только по данным целеуказания корабля или других источников информации.
Целью изобретения является разработка единого поисково-ударного средства, способного обнаруживать движущийся подводный объект противника на дальностях, соответствующих радиусу действия поисковых средств, передавать информацию об этом на пункт управления, а с приближением цели на дальность действия ударного средства - атаковать ее.
Поставленная цель достигается благодаря тому, что предлагается реактивный плавающий подводный снаряд, представляющий собой ракету, имеющую ракетный двигатель с устройством его отделения и стабилизатор, и подводный снаряд, размещаемый в головной части ракеты, имеющий поисковую акустическую систему обнаружения подводных целей с управляющим устройством и источником тока, кабелем с гидрофонами, катушкой, узлом крепления кабеля к корпусу подводного снаряда, радиоприемопередающим устройством и антенной, а также парашют, поплавок с гибкой связью с подводным снарядом.
Дополнительно подводный снаряд содержит отсек торможения и стабилизации, соединенный с задней частью корпуса подводного снаряда и возможностью отделения от корпуса снаряда, ракетный двигатель, соединенный с задней частью отсека торможения и стабилизации и выполненный с возможностью отделения от отсека торможения и стабилизации, отсек торможения и стабилизации включает парашют и поплавок, при этом поплавок имеет антенну и невозвратный клапан с возможностью наполнения газом поплавка, подводный снаряд включает боевую часть с взрывательным устройством, подводный снаряд содержит электронный блок и радиопередатчик с возможностью передачи информации на пункт управления, подводный снаряд в головной части имеет отсек поисковой акустической системы с возможностью отделения от корпуса снаряда, отсек поисковой акустической системы включает приемоизлучающую антенну и гидрофоны, установленные на кабеле, который намотан на катушку с возможностью размотки на глубину, равную длине кабеля, при этом гидрофоны связаны с электронным блоком кабелем.
В вариантном исполнении подводный снаряд дополнительно оснащается энергосиловой установкой и движителем.
Устройство реактивного плавающего подводного снаряда иллюстрируются чертежами (фиг.1 и 2). На фиг.1 приводится общее устройство реактивного плавающего подводного снаряда в сборе с ракетной частью и поисковой акустической системой обнаружения подводных целей. На фиг.2 показано устройство подводного снаряда. Цифрами на фиг.1 и 2 обозначены: 1 - кабель, связывающий гидрофоны поисковой акустической системы обнаружения подводных целей с электронным блоком (9); 2 - гидрофон; 3 - катушка с кабелем и гидрофонами; 4 - втулка катушки; 5 - приемоизлучающая антенна акустической системы ближнего обнаружения подводной цели и самонаведения на нее; 6 - корпус подводного снаряда; 7 - боевая часть; 8 - взрывательное устройство; 9 - электронный блок; 10 - радиоприемопередающее устройство; 11 - механизм управления рулями (рулевые машинки); 12 - рули; 13 - узел крепления стропов парашюта к кабель-тросу; 14 - корпус отсека торможения и стабилизации; 15 - парашют; 16 - стабилизаторы; 17 - устройство отделения ракетного двигателя; 18 - ракетный двигатель; 19 -поплавок с антенной; 20 - невозвратный клапан; 21 - кабель-трос (гибкая связь), связывающий поплавок и его приемопередающую антенну с герметичным кабель-разъемом (24); 22 - стропы парашюта; 23 - узел крепления отсека торможения и стабилизации к подводному снаряду с устройством его отделения; 24 - герметичный кабель-разъем с устройством обрыва кабеля; 25 - кабель-трос, связывающий герметичный кабель-разъем (24) с радиоприемопередающим устройством (10); 26 -кабель-канал; 27 - узел крепления отсека поисковой акустической системы обнаружения подводных целей к корпусу подводного снаряда и отделения от него; 28 - корпус отсека поисковой акустической системы обнаружения подводных целей.
Действие реактивного плавающего подводного снаряда показано на фиг.1, 3 и 4. На фиг.3 изображены поверхность моря (29) и пуск с надводного корабля (30) реактивного плавающего подводного снаряда (31), движущегося по воздушной траектории (32). В заданной точке траектории отделяется ракетный двигатель (18) и приводятся в действие парашют (15) и поплавок (19), уложенные в отсек торможения и стабилизации (14) (фиг.1). Парашют обеспечивает торможение реактивного плавающего подводного снаряда перед его приводнением, а поплавок (19) с антенной (33) и невозвратным клапаном (20) надувается встречным потоком воздуха и обеспечивает удержание приводнившегося снаряда на соответствующем длине кабель-троса (21) углублении.
Отсек поисковой акустической системы обнаружения подводных целей (28) служит для размещения в нем средств обнаружения подводных объектов - кабеля (1), намотанного на катушку (3) и гидрофонов (2), которые обеспечивают подводное наблюдение и обнаружение подводных объектов. После приводнения снаряда и его заглубления, корпус отсека поисковой акустической системы (28) с отдачей креплений (27) отделяется от корпуса подводного снаряда (6) и погружается на глубину, равную длине кабеля (1), размотанного с катушки (3). Гидрофоны (2), связанные с электронным блоком (9), выполняющего функции управляющего устройства, приводятся в действие и осуществляют наблюдение за подводной средой в зоне обнаружения (34). С обнаружением подводного объекта (35) электронный блок (9) передает информацию об этом на пункт управления через радиоприемопередающее устройство (10), кабель-трос (21) и передающую антенну (33).
При сближении цели (35) с плавающим подводным снарядом (6) его гидроакустическая приемоизлучающая антенна (5) включается в активный режим и производит поиск цели в своей зоне обнаружения (36) (фиг.4). С обнаружением цели по команде электронного блока (9) кабель (21) обрывается с помощью устройства обрыва герметичного кабель-разъема (24), и подводный снаряд (6) наводится (37) на цель (35) под управлением электронного блока (9) и рулевого устройства и поражает ее. Для атаки скоростных подводных целей, когда скорости погружения подводного снаряда недостаточно для их догона [5], его дополнительно оснащают энергосиловой установкой и движителем.
Таким образом, реактивный плавающий подводный снаряд имеет два независимых гидроакустических канала обнаружения цели - канал дальнего обнаружения с гидрофонами (2) и канал ближнего обнаружения и наведения на цель с гидроакустической приемоизлучающей антенной (5), управляемых электронным блоком (9) обработки сигналов и выработки команд наведения снаряда на цель.
Техническим результатом изобретения является реактивный плавающий подводный снаряд, являющийся как позиционным средством наблюдения за подводной средой в заданном районе, так и самонаводящимся ударным средством, служащим для поражения обнаруженной им подводной цели. Он обеспечивает контроль подводной обстановки в заданном морском районе, связь с пунктом управления и поражение обнаруженного подвижного подводного объекта по команде с пункта управления или самостоятельно при его входе в зону поражения.
Источники информации, использованные при выявлении изобретения и составлении его описания:
1. Радиогидроакустический буй. Военно-морской словарь/Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. 511 с. С.352.
2. Патент на изобретение RU 2400392. Устройство радиогидроакустический буй реактивный/ Новиков А.В., Никитченко Н.П., Долбилин Р.В., Никитченко С.Н. -М: ФИПС, 2010. Бюл. №27. 6 с.
3. Патент на изобретение RU 2289783. Способ повышения эффективности наведения на подводную цель корректируемого гравитационного снаряда противолодочной бомбы и устройство для его осуществления/ Бабич Г.А. и др. М.: ФИПС, 2006. Бюл. №35.
4. Патент на изобретение RU 2439478. Реактивный противолодочный снаряд (варианты)/ Новиков А.В., Форостяный А.А., Винокуров Ф.В., Долбилин Р.В. - М.: ФИПС, 2012. Бюл. №1.7 с.
5. Новиков А.В. Противолодочное ракетное оружие. Теоретические основы. СПб.: ВМИ, 2007. 438 с. С.298-306.