CC BY
651
УДК: 662.17:623.454.5
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ ОТ ВЫСОКОТОЧНОГО
ОРУЖИЯ
С.В. Брыксин, Е.П. Поляков, С.Н. Вагонов
Приводятся основные направления развития пиротехнических средств защиты и высокоточного оружия для поражения летательных аппаратов. Определены основные задачи оптико-электронного подавления при защите летательных аппаратов. Определены основные направления развития пиротехнических средств защиты летательных аппаратов.
Ключевые слова: высокоточное оружие, летательный аппарат, пиротехнические средства защиты, оптико-электронное подавление, головка самонаведения.
После появления высокоточных образцов вооружения с тепловыми головками самонаведения (ГСН), необходимых для поражения летательных аппаратов (ЛА), появилась необходимость в создании средств защиты. Исследования велись в нескольких вариантах, направленных на создание новых противоракетных маневрах, применение штатных средств и боеприпасов на тот момент находящихся на вооружении ЛА и создание принципиально новых изделий, необходимых только для защиты ЛА от ВТО с тепловыми ГСН. Исследования показали, что наиболее эффективным средством индивидуальной защиты самолетов и вертолетов от атак ракет степловыми ГСН являются пиротехнические ложные цели, отстреливаемые с борта ЛА, при этом объект защиты должен совершить противоракетный маневр.
В связи с этим в 1960-1975 гг. были созданы изделия инфракрасного (ИК) излучения первого поколения - 23-мм снаряды к скорострельной авиационной пушке.
В 1970-е годы был разработан ИК патрон калибра 26 мм, в котором использовался состав на основе кислородсодержащего окислителя. С использованием составов на основе фторсодержащего окислителя разработано изделие калибра 50 мм, предназначенного для индивидуальной защиты самолетов и вертолетов на высотах до 10 км и патрон калибром 50 мм, предназначенный для защиты самолетов на высотах более 10 км.
Наиболее эффективными и перспективными для подобных изде-лийбыли признаны пиротехнические составы на основе фторорганических соединений, с повышенной силой ИК излучения за счет наличия в продуктах пиролиза состава частиц сажи.
Интерес к использованию фторполимеров обусловлен рядом преимуществ, которыми они обладают перед многими традиционными окис-
лителями, используемыми в пиротехническом производстве. Фторполиме-ры имеют в составе молекул атомы фтора, которые, являются активными окислителями.
Применение указанных ПС позволило в несколько раз увеличить энергетические характеристики ложной цели и создать на их основе ИК патроны третьего поколения повышенной мощности с дегрессивным характером излучения.
Из составов на основе фторсодержащих окислителей были разработаны и приняты на вооружение изделия калибра 26, 50 и 140 мм, а именно:
- изделия калибра 50 мм и 26 мм, предназначенные для защиты ЛА от УР с оптическими ГСН;
- изделие калибра 140 мм, предназначенное для защиты самолетов стратегической авиации от атак ракет с ИК ГСН класса «земля-воздух» и «воздух-воздух».
На основе фторопластовых составов разработано изделие четвертого поколения, адаптированное к направлению движения ЛА. Необходимым условием при разработке ИК ловушек данного типа является их стабилизация в полете. В патроне пиротехнический элемент используется в качестве источника ИК излучения, и двигателя для придания ему аэродинамических характеристик. Изделие, предназначено для защиты самолетов всех типов от оптических ГСН с кинематической селекцией цели.
Российские и зарубежные исследования и разработки в области создания ложных тепловых целей практически аналогичны. Отличие заключается в использовании другой компонентной базы для изготовления ПС. Конструктивной особенностью зарубежных изделий является применение гильз квадратного или прямоугольного сечения. Основные технические характеристики зарубежных изделий практически совпадают с характеристиками изделий Российского производства. Стоит отметить, что номенклатура зарубежных изделий значительно шире российской, это обусловлено тем, что разработки ведутся применительно к конкретному объекту защиты, учитывая его боевое применение.
Исследования и разработки перспективных образцов ЛТЦ в различных странах Мира, в том числе и в России направлены на достижение одних целей, так как развитыми странами (Россия, США, Великобритании, Франции, Германии, Израиля, Японии и ЮАР)ведутся работы по совершенствованию высокоточного оружия (ВТО) [1, 2, 3]. Одним из основных направлений является создание ГСН с повышенной помехозащищенностью. Это обусловлено тем, что новые и перспективные ЛА оснащены комплексами и средствами радиоэлектронной борьбы (РЭБ), а также тем, что ВТО используется в условиях сильного огневого и помехового воздействия.
Разработчики при выборе типа ГСН для новых ракет остановились
на тепловизионных следящих координаторах, современная элементная база которых по сути является основой инфракрасных ГСН пятого поколения. Главное их преимущество - значительное поле обзора, возможность использования режимов автоматического прицеливания и высокая помехоустойчивость .
В конце 1990-х годов оптико-электронные системы (ОЭС) вступили в новый этап своего развития, что было вызвано созданием матричных (двумерных) многоэлементных приемников излучения, позволивших реализовать «смотрящий» режим работы этих систем, т.е. отказаться от оптико-механических сканирующих устройств. При этом особенно важным оказалось создание малогабаритных инфракрасных матричных фотоприёмных устройств (МФПУ), а также соответствующих схем считывания и первичной обработки сигналов.
Появление новых технологий и создание на их основе современных компонентов и модулей позволило разработчикам по-новому подходить к проектированию ОЭС и, как следствие, достигать принципиально новых качественных результатов. Это относится и к инфракрасной (ИК) технике, используемой для наведения управляемых ракет (УР) различных классов. Так, в настоящее время появилась возможность использования в оптических головках самонаведения (ОГС) тепловизионных систем (ТпВС).
Основным видоммодуляции используемым в ОГС ракет типа «Стингер RMP» и «Сайдвиндер AIM-9R» является импульсная, позволяющая относительно просто реализовать в них селекцию целей по траектор-ным и спектральным признакам [3]. При этом спектральная селекция целей может осуществляться за счет работы ОГС одновременно в нескольких диапазонах. Использование указанных видов селекции позволяет существенно снизить эффективность применения существующих пиротехнических расходуемых средств оптико-электронного подавления(ОЭП).
ОГС с матричными фотоприемными устройствами, в которых отсутствует модуляция принимаемого сигнала, отличаются широким полем обзора, что позволяет реализовать в них поисковый режим целей на траектории полета, а в системах наведения ракет, пускаемых с дальностей порядка 20 км, применить на начальном этапе полета инерциальную систему управления, что существенно повышает помехозащищенность комбинированной системы управления при применении ЛТЦ и станций ОЭП. Кроме того, непосредственно в ОГС с матричными ФПУ возможно применение комбинированных схем селекции целей по амплитудным, спектральным, траекторным и пространственным признакам. Указанными ОГС оснащены ракеты типов «Сайдвиндер А1М-9Х», ASRAAM, MICA-IR и «Мистраль» [1,2, 3].
Таким образом, проведенный анализ развития ВТО с тепловыми
ГСН позволяет выделить следующие основные направления развития средств ВТО.
1. Разработка ОЭС ГСН нового поколения для высокоточного наведения управляемых средств поражения ВТО различных классов с целью повышения эффективности (в первую очередь точности) ракетных и артиллерийских систем, расширения номенклатуры поражаемых целей в различных погодных и суточных условиях их боевого применения.
2. Комплексирование информационных каналов перспективных приборов наблюдения, разведки и прицеливания, работающих в различных спектральных диапазонах, с целью обеспечения круглосуточности и всепо-годности боевого применения приборов, повышения помехозащищенности в условиях воздействия различных противодействующих (помеховых) факторов естественного и искусственного происхождения.
3. Освоение нового диапазона спектра и создание на его основе нового класса эффективных ОЭС с повышенной помехозащищенностью, работающих в атмосфере.
В связи с этим основными задачами оптико-электронного подавления при защите ЛА являются:
- обеспечение уменьшения дальности обнаружения и автосопровождения оптико-электронными системами ракет ВТО;
- срыв сопровождения оптической головкой самонаведения цели на траектории полета УР;
- срыв сопровождения целей оптико-визуальными, телевизионными и тепловизионными прицелами;
- срыв сопровождения ракет ВТО с ИК или тепловизионными координаторами.
Анализ перспективных средств поражения ЛА показывает о необходимости дальнейшего развития ложных тепловых целей, основными задачами которых является разработка пиротехнических составов и конструкторских схем патронов нового поколения.
С целью повышения уровня защиты ЛА при комплексном применении пиротехнических средств РЭП необходимо проведение работ по созданию следующих видов пиротехнических боеприпасов:
- создание пиротехнических ложных целей для противодействия системам наведения ВТО с многоспектральными ГСН;
- создание низкотемпературных пространственно-распределенных тепловых ловушек для защиты ЛА от ВТО со спектральной и пространственной селекциями цели;
- создание средств активной защиты ЛА, способных выводить из строя объекты ВТО на траектории полета.
При разработке вышеуказанных средств необходимо использовать инновационные методы проектирования и применение современных материалов российского производства, позволяющих обеспечить требуемый уровень технических характеристик и качество изделий. Создание указанной номенклатуры изделий позволит в значительной степени поднять уровень защиты ЛА, что впоследствии сократит потери при ведении боевых операций.
Список литературы
1. Перспективы развития зарубежных управляемых ракет класса «Воздух-воздух» // Зарубежное военное обозрение. №5. 2001.
2. Викторов В. ФРАНЦУЗСКИЙ ЗРК «МИСТРАЛЬ» // Зарубежное военное обозрение. № 4. 1987.
3. Толин А. Американский ПЗРК «Стингер» // Зарубежное военное обозрение. № 1. 1991.
4. Математическая модель пространственного наведения управляемой ракеты с оптико-электронной следящей системой / М.Е. Архаткин [и др.] // Военно-воздушные силы - 100 лет на страже неба России: история, современное состояние и перспективы развития: сборник научных статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции (16 - 17 мая 2012 г.): в 9 ч. Перспективы развития радиоэлектронных систем боевых авиационных комплексов и комплексов радиоэлектронной борьбы. Воронеж: ВАИУ, 2012. Ч. 5. 252 с.
Брыксин Сергей Викторович, начальник лаборатории, [email protected], Россия, Сергиев Посад, Открытое акционерное общество «Федеральный научно-производственный центр «Научно-исследовательский институт прикладной химии»,
Вагонов Сергей Николаевич, канд. техн. наук, заместитель генерального директора по НИОКР, niiph-otd7@yandex. ru, Россия, Сергиев Посад, Открытое акционерное общество «Федеральный научно-производственный центр «Научно-исследовательский институт прикладной химии»,
Поляков Евгений Павлович, д-р техн. наук, проф., ms.ivtsarambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
STA TE AND PROSPECTS PYROTECHNICS PROTECTION FROM AIRCRAFT
PRECISION WEAPONS
S. V. Bryksin, E.P. Polyakov, S.N. Vagonov
The article presents the main directions of development of fireworks protection and precision weapons to destroy aircraft. The main problems of optical-electronic suppression in the protection of aircraft.The basic directions of development of fireworks protection of aircraft.
Key words: precision weapons, aircraft, pyrotechnics protection, optical-electronicsuppression, seeker.
Bryksin Sergey Viktorovich, head of laboratory, niiph-otd7@yandex. ru, Russia, Sergiev Posad, Open joint stock company "Federal research and production center "Research institute of applied chemistry ",
Vagonov Sergey Nikolaevich, candidate of technical science, deputy general director, niiph-otd7@yandex. ru, Russia, Sergiev Posad, Open joint stock company "Federal research and production center "Research institute of applied chemistry",
Polyakov Eugene Pavlovich, doctor of technical science, professor, ms. ivtsarambler.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 662.17: 623.454.5
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АЭРОЗОЛЬНЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ ВВСТ
К.М. Судаков, С.Н. Вагонов, Е.П. Поляков
Анализ последних военных конфликтов показывает высокую уязвимость объектов вооружения, военной и специальной техники от средств разведки и высокоточного оружия, при функционировании которых используется видимый, ИК- и СВЧ- диапазоны длин волн.
Поэтому в последнее время все шире развивается направление по созданию маскирующих и помеховых аэрозольных средств защиты.
В работе рассмотрены области применения защитных аэрозольных боеприпасов, представлены результаты анализа уровня развития отечественных и зарубежных аэрозольных средств и определены приоритетные направления научно-технического и технологического развития в интересах обороны и безопасности нашей страны.
Ключевые слова: аэрозоль, аэрозольный боеприпас, пиротехнический состав, аэрозолеобразующее вещество.
Аэрозоль - это коллоидная система, состоящая из воздуха (дисперсионная среда) и взвешенных в ней мельчайших твердых и жидких частиц (дисперсная фаза).
Аэрозоли обладают способностью рассеивать и поглощать излучение оптического диапазона и являются эффективным и экономически вы-
