универсальный имитатор воздушных целей

Формула изобретения

Универсальный имитатор воздушных целей, содержащий ракетный двигатель и головную часть с размещенными в ней линзовым и уголковыми отражателями, отличающийся тем, что линзовый отражатель выполнен в форме сферы диаметром не менее 0,8 калибра из радиопрозрачного материала с диэлектрической проницаемостью 3 - 4, при этом не менее 90% площади задней поверхности линзового отражателя металлизировано, а уголковые отражатели выполнены в виде крестообразных элементов с поперечными диафрагмами, расположенными с шагом 4 - 6 длины волны облучающего локатора, снабжены электропроводным покрытием и радиопрозрачным обтекателем, имитатор оснащен тепловым излучателем, размещенным в корпусе диаметром не более 0,7 калибра с радиальными окнами и расположенным за линзовым отражателем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к военной технике, а именно к имитаторам воздушных целей, и может быть использовано при разработке технических средств для обучения расчетов зенитных комплексов стрельбе по воздушным целям, т.к. предлагаемый универсальный имитатор воздушных целей позволяет имитировать характеристики большинства современных средств воздушного нападения (СВН): самолетов, вертолетов, крылатых ракет, дистанционно пилотируемых аппаратов и др.

Как известно, в настоящее время актуальной задачей является снижение расходов на вооружение и подготовку личного состава Вооруженных сил, в частности на подготовку расчетов зенитных комплексов.

Одним из направлений снижения стоимости обучения личного состава является применение универсальных имитаторов воздушных целей, позволяющих имитировать основные параметры реальных целей (скорость, траекторию, тепловое излучение, радиозаметность и др.).

Для имитации реальных целей используются различные средства, которые при своей простоте не позволяют имитировать требуемую совокупность параметров, либо при получении требуемых характеристик оказываются сложными в их технической реализации и экономически невыгодными.

Известна конструкция ложной цели (пат. Германии N 299752 от 29.04.88 г., МПК F 41 H 3/00, опубликованный 07.05.92 г.), принятой авторами за аналог.

Ложная цель выполнена в форме диска и имеет источник теплового излучения и радиоотражательную поверхность.

Такая конструкция обеспечивает наведение зенитных ракет с различными принципами наведения: по радиокомандам и по тепловому признаку цели. Однако не может имитировать полет по траектории реальных целей с их реальными скоростями, т.к., имея форму диска, она быстро теряет скорость и ее траектория практически сводится к свободному падению в течение ограниченного времени, что не способствует у обучаемых расчетов приобретению навыков стрельбы по воздушным объектам, движущимся по траектории с заданными скоростями.

Таким образом, задачей данного технического решения (аналога) являлась имитация теплового излучения и радиоотражательной поверхности, но без имитации скорости и траектории.

Общими признаками аналога с предлагаемым авторами имитатором являются наличие источника теплового излучения и радиолокационного отражателя.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является "радиолокационный отражатель сигнала для ракеты" (заявка ФРГ N OS 36216899 от 27.06.86 г., МПК F 41 J 19/12, опубликованная 14.01.88 г.), принятый авторами за прототип. Прототип включает ракетный двигатель и головную часть с размещенными в ней линзовым и уголковым отражателями.

Такая конструкция обеспечивает имитацию параметров цели по скорости, траектории и эффективной поверхности рассеяния, но не позволяет имитировать тепловое излучение реальной цели, что ограничивает ее применение при обучении расчетов зенитных ракетных комплексов с ракетами, оснащенными тепловыми головками самонаведения.

Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) являлось обеспечение имитации движущейся с заданной скоростью по заданной траектории цели, имеющей эффективную поверхность рассеяния, но без имитации теплового излучения реальной цели.

Общими признаками прототипа с предлагаемым авторами имитатором является наличие ракетного двигателя, головной части с размещенными в ней линзовым и уголковыми отражателями.

В отличие от прототипа в предлагаемом авторами имитаторе линзовый отражатель выполнен в форме сферы диаметром не менее 0,8 калибра из радиопрозрачного материала с диэлектрической проницаемостью 3 - 4, при этом не менее 90% площади задней поверхности линзового отражателя металлизировано, а уголковые отражатели выполнены в виде крестообразных элементов с поперечными диафрагмами, расположенными с шагом 4 - 6 длины волны облучающего локатора, снабжены электропроводным покрытием и радиопрозрачным обтекателем, кроме того, имитатор оснащен тепловым излучателем, размещенным в корпусе диаметром не более 0,7 калибра с радиальными окнами и расположенным за линзовым отражателем. Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинноследственной связи между совокупностью существующих признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа, на которые распространяется испрашиваемый объект правовой защиты, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является создание конструкции универсального имитатора воздушных целей (УИВЦ), обеспечивающего имитацию реальных целей по скорости, траектории, эффективной поверхности рассеяния и тепловому излучению.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном имитаторе, содержащем ракетный двигатель и головную часть с размещенными в ней линзовым отражателем и уголковыми отражателями, особенность заключается в том, что линзовый отражатель выполнен в форме сферы диаметром не менее 0,8 калибра из радиопрозрачного материала с диэлектрической проницаемостью 3 - 4, при этом не менее 90% площади задней поверхности линзового отражателя металлизировано, а уголковые отражатели выполнены в виде крестообразных элементов с поперечными диафрагмами, расположенными с шагом 4 - 6 длины волны облучающего локатора, снабжены электропроводным покрытием и радиопрозрачным обтекателем, кроме того, имитатор оснащен тепловым излучателем, размещенным в корпусе с диаметром не более 0,7 калибра с радиальными окнами и расположенным за линзовым отражателем.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между элементами заявляемого имитатора позволяют, в частности, за счет выполнения:

- линзового отражателя в форме сферы диаметром не менее 0,8 калибра из радиопрозрачного материала с диэлектрической проницаемостью 3 - 4 и металлизации не менее 90% задней поверхности:

а) обеспечить требуемую эффективную поверхность рассеяния (ЭПР) при диаметре сферы не менее 0,8 калибра, т.к. при меньших размерах сферы наблюдается существенное (до 70%) уменьшение ЭПР;

б) обеспечить отражение радиолокационного импульса и его направление в сторону облучающего локатора с достаточно широкой (до 40^o) индикатрисой;

- уголковых отражателей в виде крестообразных элементов с поперечными диафрагмами с шагом 4 - 6 длины волны облучающего локатора, снабженных электропроводным покрытием и радиопрозрачным обтекателем:

обеспечить отражение радиолокационного импульса в радиальном направлении, снизить потери энергии в уголковом отражателе и влияние интерференционных явлений на величину отраженного радиолокационного импульса;

- теплового излучателя в корпусе диаметром не более 0,7 калибра с радиальными окнами и расположением его за линзовым отражателем:

обеспечить имитацию теплового излучения цели, формирование нагретой зоны вокруг корпуса теплового излучателя.

Все это в совокупности позволяет обеспечить имитацию характеристик воздушных целей, осуществлять обнаружение, сопровождение и обстрел имитатора зенитными средствами с различными принципами наведения.

При обучении расчетов зенитных комплексов с командной системой наведения обнаружение и сопровождение цели радиолокационными средствами производится:

- при стрельбе навстречу - по отраженному сигналу от линзового отражателя;

- при стрельбе с боковых направлений - по отраженному сигналу от уголковых отражателей;

- при стрельбе вдогон - по отраженному сигналу от кормовой части ракетного двигателя.

При обучении расчетов зенитных комплексов, оснащенных ракетами с тепловыми головками самонаведения, наведение ракеты на имитатор воздушной цели производится по тепловому признаку цели, обеспечиваемому тепловым излучателем.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид универсального имитатора воздушных целей, на фиг. 2 - головная часть с размещенными в ней линзовым и уголковым отражателями и тепловым излучателем, а на фиг. 3 приведены индикатриса эффективной поверхности рассеяния с линзовым отражателем (кривая 1) и индикатриса ЭПР с линзовым и уголковыми отражателями предлагаемого имитатора (кривая 2).

Предлагаемый УИВЦ фиг. 1 содержит головную часть 1, ракетный двигатель 2, стабилизирующее устройство 3. Головная часть фиг. 2 имеет корпус теплового излучателя 4 с размещенным в нем тепловым излучателем (трассером) 5, линзовый отражатель 6 с металлическим покрытием 7, уголковые отражатели 8 с крестообразными элементами 9 и поперечными диафрагмами 10 с нанесенным на них электропроводным покрытием 13. Снаружи уголковые отражатели снабжены обтекателем 11. На корпусе 4 выполнены радиальные окна 12, через которые истекают продукты сгорания теплового излучателя.

Запуск и дальнейшее функционирование имитатора осуществляется следующим образом:

перед запуском ракетного двигателя производится поджиг теплового излучателя;

после запуска ракетного двигателя имитатор сходит с пусковой установки, при этом раскрываются лопасти стабилизирующего устройства 3 и имитатор продолжает полет с горящим тепловым излучателем.

На определенном участке траектории имитатор достигает скорости и высоты полета реальной цели.

При облучении имитатора радиолокатором на встречных курсах на линзовый отражатель 6 поступает радиолокационный импульс, который отражается от металлизированной поверхности 7 в обратном направлении в сторону локатора. При облучении имитатора радиолокатором на боковых курсах радиолокационный импульс проходит через радиопрозрачный обтекатель 11 и отражается в обратном направлении посредством отражения от крестообразных элементов 9 и диафрагм 10 с электропроводным покрытием 13. По отраженным радиолокационным импульсам производится наведение на имитатор зенитных ракет с командной системой управления. При работе теплового излучателя 5 выделяются газообразные высокотемпературные светящиеся продукты сгорания, которые истекают через окна 12 корпуса 4, что создает имитацию видимой цели, выделяющей тепло, что позволяет обнаружить и обстрелять ее ракетами с тепловыми головками самонаведения.

На предлагаемый имитатор разработана конструкторская документация, проведены испытания образцов, намечено серийное производство.