способ поражения космических объектов военного назначения

Формула изобретения

1. Способ поражения космических объектов военного назначения, при котором с помощью ракеты-носителя навстречу поражаемому космическому объекту направляют поражающие элементы в виде обособленных частиц, которые рассеивают и рассредоточивают в пространстве, для чего емкость с поражающими элементами приводят во вращение, раскрывают стенки емкости и обеспечивают свободный выход поражающих элементов из емкости во все стороны от оси ее вращения под действием центробежных сил и поражают упомянутый космический объект при столкновении его с поражающими элементами, причем при выходе поражающих элементов из емкости в направлениях, касательных к окружностям их вращения, на них с разными импульсами воздействуют силы, зависящие от расстояния каждого из поражающих элементов от оси вращения емкости при начале движения из нее, с учетом упомянутых сил устанавливают определенную степень удаления каждого поражающего элемента от траектории движения упомянутой емкости и создают постоянную по величине плотность поражающих элементов на площади, перпендикулярной указанной траектории, отличающийся тем, что во время нахождения поражающих элементов в емкости каждому из них сообщают равный по величине и одноименный электрический заряд для обеспечения надежного отделения поражающих элементов друг от друга при выходе из емкости под действием создаваемого одноименными электрическими зарядами электростатического поля и создания условия для равномерного рассредоточения в пространстве.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что равный по величине и одноименный электрический заряд каждому из поражающих элементов создают путем обеспечения контакта каждого из них через электропроводящие элементы с одним и тем же источником электрического заряда.

Описание изобретения к патенту

Способ поражения космических объектов военного назначения относится к области космических вооружений и обеспечивает повышение надежности выведения из строя космических элементов и объектов систем нападения и противоракетной обороны противника, в том числе боеголовок баллистических ракет и орбитальных военных объектов различного назначения.

Известен способ поражения космических объектов военного назначения, применяемый во вращающейся стержневой боеголовке согласно патенту США N 4388869, кл. F 42 B 13/48 (по патентной классификации США 102/494) от 21.06.83, при котором на околоземную орбиту выводят с помощью ракеты-носителя поражающие элементы, представляющие из себя параллельные друг другу цилиндрические гранулы в виде полых тонких цилиндров, размещенных внутри блоков корпусов, которые приводят во вращение и обеспечивают выход упомянутых гранул в космическое пространство с сохранением ориентации относительно их параллельных осей и оси вращения блоков корпусов. При этом создают расширяющийся экран из упомянутых гранул, которые поражают космические объекты при их столкновении друг с другом.

Указанный способ поражения космических объектов сложен в осуществлении и недостаточно надежен в действии, поскольку требует соблюдения трудно выполнимого условия параллельности в пространстве осей гранул и блоков корпусов. Выполнение гранул в виде полых тонких цилиндров увеличивает их размеры и габариты блоков корпусов в целом и при этом ограничивает их количество в допустимых объемах блоков корпусов. Расширяющийся экран из гранул последовательно во времени уменьшает их относительное количество на единицу площади создаваемого из них экрана и соответственно уменьшает вероятность столкновения какой-либо из гранул с поражаемым космическим объектом. При осуществлении указанного способа не предусматривается обеспечение равномерности рассредоточения в пространстве гранул, что снижает надежность поражения ими космического объекта.

Наиболее близким по совокупности признаков техническим решением к заявленному изобретению является способ поражения космических объектов военного назначения, при котором с помощью ракеты-носителя на околоземную орбиту выводят поражающие элементы в виде обособленных частиц, которые рассеивают и рассредоточивают в космическом пространстве и для этого емкость с поражающими элементами при выведении их на орбиту приводят во вращение, например, под воздействием находящихся под давлением газов, в том числе образованных при сгорании заряда, раскрывают стенки емкости и обеспечивают свободный выход поражающих элементов из емкости во все стороны от оси вращения емкости под действием центробежных сил и поражают упомянутые космические объекты при их столкновении с поражающими элементами. При выводе поражающих элементов из емкости в направлениях касательных к окружности их вращения на них воздействуют с разными импульсами силы, зависящими от расстояния каждого из поражающих элементов от оси вращения при начале движения из емкости. С учетом упомянутого импульса силы устанавливают определенную степень удаления каждого поражающего элемента от линии орбиты упомянутой емкости и при этом создают постоянную по величине их плотность относительно площади, перпендикулярной линии орбиты (заявка N 2000103257/02 о выдаче патента Российской Федерации на изобретение, опубликованная 20.07.2000 в официальном бюллетене "Изобретения (заявки и патенты)" N 20, по которой 26.12.2000 принято решение о выдаче патента).

Эффективность осуществления указанного способа поражения космических объектов военного назначения может быть повышена путем принятия дополнительных мер по более равномерному рассредоточению поражающих элементов в пространстве.

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, который заключается в повышении надежности поражения космических объектов путем увеличения равномерности рассредоточения поражающих элементов в пространстве с достижением большего равенства расстояний между ними. Это обеспечивается соответствующим силовым взаимодействием поражающих элементов друг с другом после прекращения непосредственного контакта между ними при выходе и вслед за выходом из емкости.

Указанный технический результат достигается тем, что с помощью ракеты-носителя навстречу поражаемому космическому объекту направляют поражающие элементы в виде обособленных частиц, которые рассеивают и рассредоточивают в пространстве, для чего емкость с поражающими элементами приводят во вращение, раскрывают стенки емкости и обеспечивают свободный выход поражающих элементов из емкости во все стороны от оси ее вращения под действием центробежных сил и поражают упомянутый космический объект при столкновении его с поражающими элементами, причем при выходе поражающих элементов из емкости в направлениях, касательных к окружностям их вращения, на них с разными импульсами воздействуют силы, зависящие от расстояния каждого из поражающих элементов от оси вращения емкости при начале движения из нее. С учетом упомянутых сил устанавливают определенную степень удаления каждого поражающего элемента от траектории движения упомянутой емкости и создают постоянную по величине плотность поражающих элементов на площади, перпендикулярной указанной траектории. Согласно изобретению, во время нахождения поражающих элементов в емкости каждому из них сообщают равный по величине и одноименный электрический заряд для обеспечения надежного отделения поражающих элементов друг от друга при выходе из емкости под действием создаваемого одноименными электрическими зарядами электростатического поля и создания условия для равномерного рассредоточения в пространстве.

Равный по величине и одноименный электрический заряд каждому из поражающих элементов создают путем обеспечения контакта каждого из них через электропроводящие элементы с одним и тем же источником электрического заряда.

Осуществимость предложенного способа поражения космических объектов военного назначения вытекает из того, что при равенстве величин одноименных электрических зарядов у каждого из поражающих элементов они отталкиваются друг от друга с равными силами при условии нахождения их на одинаковых расстояниях. При сближении по каким-либо причинам двух поражающих элементов сила их взаимного отталкивания возрастает и возвращает их в равновесное состояние с другими поражающими элементами, т. е. на одинаковое среднее расстояние между ними.

В связи с небольшой величиной действующих на поражающие элементы электростатических сил по сравнению с центробежными силами при выводе этих элементов из емкости, определяющими расстояние поражающих элементов от траектории движения емкости, указанные электростатические силы не приводят к сколь-нибудь существенному увеличению зоны размещения поражающих элементов и играют регулирующую роль только в сравнительно небольшом интервале расстояний между соседними поражающими элементами.

При нахождении в емкости до раскрытия ее стенок все поражающие элементы вводятся в контакт с одним и тем же источником электрического заряда путем использования электропроводящих элементов. Этим обеспечивают передачу на каждый поражающий элемент равных по величине и одинаковых по знаку электрических зарядов.

Высокая равномерность рассредоточения поражающих элементов в пространстве уменьшает вероятность свободного прохождения космического объекта через зону пространства, содержащую поражающие элементы, и увеличивает надежность его поражения.

Поражение космических объектов при осуществлении предложенного способа происходит таким же образом, как и у приведенного выше аналогичного изобретения по заявке N 2000103257. Изложение этого примера приводится ниже.

В качестве примера принимается, что общая масса выведенных на траекторию движения в одной емкости поражающих элементов равна 2000 кг. При массе одного поражающего элемента 2 г общее их количество при этом составит 1000000 шт. При их равномерном рассредоточении в пределах пространства с поперечной площадью сечения, перпендикулярной траектории движения и равной 1 км², поражающие элементы перекроют эту площадь с плотностью один элемент на 1 м². Это обеспечит полное поражение всех космических объектов, имеющих поперечную площадь сечения в 1 м² и более, пролетающих через указанное пространство, содержащее поражающие элементы.

При указанном поражении космических объектов используют энергию, которая выделяется при столкновении поражающего элемента с космическим объектом. Величина этой энергии зависит от массы поражающего элемента и скорости его движения относительно космического объекта. Указанная скорость встречного движения равна удвоенной первой космической скорости, т.е. около 15,8 км/с. Поражение космического объекта при этих условиях носит комплексный характер в связи с ударным механическим воздействием поражающего элемента и резким скачкообразным повышением температуры в точке удара, что приводит к частичному или полному мгновенному испарению поражающего элемента, имеющему характер взрыва, и к тепловому разрушению (прожиганию) оболочки и содержимого космического объекта. Такой характер поражения аналогичен воздействию кумулятивного снаряда.

Возможности предложенного способа поражения космических объектов показываются на следующем конкретном примере.

В качестве исходных данных принимается, что масса (m) поражающего элемента составляет 0,002 кг, встречная его скорость (V) относительно поражаемого космического объекта - 15800 м/с. Величина кинетической энергии (E_к) поражающего элемента определяется по известной формуле E_к=mV²/2 и составляет

E_к=0,002 кг(15800 м/с)²/2=249640 Дж.

Для сравнения рассматривается поражающая способность германской 35-миллиметровой зенитной самоходной установки "Гепард", у которой масса снаряда составляет 0,5 кг и начальная его скорость - 1175 м/с (журнал "Техника-молодежи" N 5 за 1988 год, стр. 45, рис. 286). При этом принимается, что поражение цели происходит при скорости снаряда 1000 м/с. При указанных условиях кинетическая энергия снаряда составит:

E_к=0,5 кгс(1000 м/с)²/2=250000 Дж.

Следовательно, поражающая способность по величине кинетической энергии поражающего элемента массой в 2 г, принятого в указанных выше конкретных примерах, сравнима с поражающей способностью современной зенитной установки калибром в 35 мм. Применение описываемого способа повышает надежность поражения космических объектов военного назначения.