Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности

 

Изобретение относится к оборонной технике, в частности к мобильным зенитным ракетным комплексам (ЗРК), и может быть использовано для организации противовоздушной обороны войск и военных объектов от поражения средствами воздушного нападения (СВН) противника. Технический результат заключается в повышении живучести самоходной огневой установки в условиях огневого противодействия вероятностным противником с применением противорадиолокационных ракет. Технический результат достигается тем, что в самоходную огневую установку обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска зенитных управляемых ракет, содержащую последовательно соединенные антенную систему, радиолокационную станцию, цифровую вычислительную систему, поворотную пусковую установку для N ракет, устройство стартовой автоматики для ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, К ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, а также систему распознавания, связанную шинами с радиолокационной станцией и цифровой вычислительной системой, формирователь команды для пуска ракет и систему навигации, топопривязки и ориентирования, выход которой подключен к третьему входу цифровой вычислительной системы, вторая выходная шина которой связана с входом антенной системы, дополнительно введены последовательно соединенные шиной связи устройство стартовой автоматики для ракет с активной радиолокационной головкой самонаведения и N-К зенитных управляемых ракет с активными радиолокационными головками самонаведения, логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты и логическое устройство для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции, при этом вход устройства стартовой автоматики для ракет с активной радиолокационной головкой самонаведения связан шиной со вторым выходом поворотной пусковой установки, причем первый выход системы распознавания подключен через логическое устройство для выбора типа ракет соответственно к входам устройств стартовой автоматики для ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения и для ракет с активными радиолокационными головками самонаведения, кроме того, первый и второй выходы формирователя команды для пуска ракет соединены соответственно со вторым входом логического устройства для выбора типа ракеты и через логическое устройство для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции со вторым входом радиолокационной станции. 2 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к области оборонной техники, в частности к мобильньм зенитным ракетным комплексом (ЗРК), и может быть использовано для организации противовоздушной обороны войск и военных объектов от поражения средствами воздушного нападения (СВН) противника.

В структуре современной противовоздушной обороны (ПВО) радиолокационная станция (РЛС) является основным и практически единственным источником информации о воздушной обстановке СВН, причем тактический порядок современной авиации, оснащенной противорадиолокационными ракетами (ПРР), обязательно предусматривает огневое подавление РЛС, так как РЛС обеспечивают контроль зоны ответственности ПВО и выдачи целеуказания радиолокационным средствам наведения зенитных управляемых ракет (ЗУР), в частности ЗУР с полуактивными радиолокационными головками самонаведения (ПРГС), при этом, как правило, полуактивному методу наведения ЗУР отдавалось предпочтение при создании ЗРК средней дальности с относительно небольшим количеством стрельбовых каналов и при отсутствии жестких требований к длительности работного времени стрельбового канала или продолжительности радиолокационного контакта РЛС с целью (см. Техническая информация, 1982 г., 10, с. 16-27. Тенденции развития радиолокационных систем наведения управляемых ракет).

Известен зенитный ракетный комплекс (ЗРК) "Куб" (см. Техника и вооружение, 1999 г., 5-6, с. 28-34), состоящий из самоходной пусковой установки (СПУ) с ракетами, самоходной установки разведки и наведения (СУРН), содержащей РЛС обнаружения воздушных целей и целеуказания и РЛС сопровождения и подсвета цели, систему навигации, топопривязки и ориентирования (СНТО), систему радиотелекодовой связи с СПУ. Комплекс одноцелевой; ЗУР с полуактивными радиолокационными головками самонаведения (ПРГС).

Известен ЗРК "Хок", содержащий РЛС обнаружения воздушных целей, РЛС сопровождения и подсвета целей, систему управления огнем и ЗУР с ПРГС (см. Wehrtechnik, 1977 г., 1-2).

Известен ЗРК "Пэтриот", расположенный на нескольких колесных шасси (см. Техника и вооружение, 1992 г., 9-10, с. 38-39. В.В. Маликов, ЗРК "Пэтриот"), содержащий многофункциональную РЛС с фазированной антенной решеткой (ФАР), блок передатчиков, блок приемников, систему цифровой обработки сигнала, цифровую вычислительную систему (ЦВС) управления и синхронизации, аппаратуру выработки и передачи на борт ЗУР команд управления в условиях радиопротиводействия.

Приведенные аналоги обладают тем или иным из следующих основных недостатков: - при наведении ЗУР с ПРГС в режиме отсутствия радиокоррекции возникает необходимость в постоянном сопровождении и подсвете цели; - при передаче на борт ЗУР с ПРГС команд управления в режиме радиокоррекции также необходимо постоянное сопровождение цели.

Как в первом, так и во втором случаях продолжительность времени радиолокационного контакта РЛС с целью для ЗРК средней дальности может составлять 60. . . 70 с, что приводит к существенному возрастанию вероятности поражения РЛС ЗРК при огневом противодействии с применением ПРР (см. Аналитический обзор 2, ЦНИИ МО РФ, 2000 г., с. 19, Военная агрессия НАТО против Югославии).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является самоходная огневая установка (СОУ) (см. СОУ 9А310-М1 ЗРК "БУК-М1" ГС1.641.006 ТО, г. Жуковский, НИИ Приборостроения им. В.В. Тихомирова, 1984), содержащая РЛС обнаружения, сопровождения и подсвета целей, систему навигации, топопривязки и ориентации, цифровую вычислительную систему управления и синхронизации, формирователь команды для пуска ЗУР, а также поворотную пусковую установку (ППУ), на которой расположена антенная система РЛС, устройство стартовой автоматики ЗУР с ПРГС и ЗУР с ПРГС.

Указанная СОУ в централизованном или автономном режиме (в заданном секторе ответственности) обнаруживает цель, осуществляет ее захват и сопровождение. По информации с РЛС ЦВС формирует управляющие сигналы целеуказания (ЦУ) для ЗУР с ПРГС; далее осуществляется подготовка ЗУР к пуску, пуск ее по цели с одновременным включением подсвета цели или режима формирования и передачи команд радиокоррекции.

Недостатком этого технического решения является необходимость в наличии радиолокационного контакта РЛС СОУ с целью в течение всего промежутка времени наведения ЗУР с ПРГС на цель; при этом максимальное значение продолжительности наведения ЗУР на цель для ЗРК средней дальности составляет 60-70 с, что приводит к недопустимо низкому значению вероятности выживаемости (непоражения) СОУ при огневом противодействии противника с применением ПРР.

Техническим результатом предлагаемого решения является создание самоходной огневой установки обнаружения, сопровождения, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности, обеспечивающей боевую работу с повышением (в 2-3 раза) вероятности выживаемости (непоражения) СОУ в условиях огневого противодействия с применением ПРР.

Технический результат достигается тем, что самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска зенитных управляемых ракет, содержащая последовательно соединенные антенную систему, радиолокационную станцию, цифровую вычислительную систему, поворотную пусковую установку для N ракет, устройство стартовой автоматики для ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, К ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, а также систему распознавания, связанную шинами с радиолокационной станцией и цифровой вычислительной системой, формирователь команды для пуска ракет и систему навигации, топопривязки и ориентирования, выход которой подключен к третьему входу цифровой вычислительной системы, вторая выходная шина которой связана с входом антенной системы, отличается тем, что введены последовательно соединенные шиной связи устройство стартовой автоматики для ракет с активной радиолокационной головкой самонаведения и N-K зенитных управляемых ракет с активными радиолокационными головками самонаведения, логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты и логическое устройство для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции, при этом вход устройства стартовой автоматики для ракет с активной радиолокационной головкой самонаведения связан шиной со вторым выходом поворотной пусковой установки, причем первый выход системы распознавания подключен через логическое устройство для выбора типа ракет соответственно к входам устройств стартовой автоматики для ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения и для ракет с активными радиолокационными головками самонаведения, кроме того, первый и второй выходы формирователя команды для пуска ракет соединены соответственно со вторым входом логического устройства для выбора типа ракеты и через логическое устройство для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции со вторым входом радиолокационной станции, второй выход системы распознавания подключен ко второму входу логического устройства для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции.

Сравнение предлагаемого технического решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые позволяют успешно реализовать поставленную цель.

Сущность предлагаемого технического решения будет понятна из следующего описания и чертежей.

На фиг. 1 и 2 изображены структурная и функциональная схемы самоходной огневойустановки, на которых цифрами обозначены следующие устройства и системы: 1. Зенитная управляемая ракета с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения (ЗУР ПРГС).

2. Антенная система (АС).

3. Система навигации, топопривязки и ориентирования (СНТО).

4. Устройство стартовой автоматики (УСА) ЗУР с ПРГС.

5. Радиолокационная станция (РЛС) обнаружения, сопровождения и подсвета целей.

6. Цифровая вычислительная система (ЦВС).

7. Поворотная пусковая установка (ППУ) для N ЗУР.

8. Логическое устройство формирования команды на выключение излучения РЛС.

9. Система распознавания.

10. Устройство стартовой автоматики (УСА) ЗУР с активной радиолокационной головкой самонаведения (АРГС).

11. Формирователь команды для пуска ЗУР.

12. Логическое устройство для выбора типа пускаемой ЗУР.

13. Зенитная управляемая ракета с активной радиолокационной головкой самонаведения (ЗУР АРГС).

Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного комплекса средней дальности содержит зенитные управляемые ракеты с полуактивной радиолокационной головкой самонаведения 1, антенную систему 2, систему навигации, топопривязки и ориентирования 3, устройство стартовой автоматики ракет с полуактивными головками самонаведения 4, радиолокационную станцию обнаружения, сопровождения и подсвета целей 5, цифровую вычислительную систему 6, поворотную пусковую установку для "N" ракет 7, логическое устройство формирования команды на выключение излучения РЛС 8, систему распознавания 9, устройство стартовой автоматики ракет с активными радиолокационными головками самонаведения 10, формирователь команды для пуска ракет 11, логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты 12, зенитные управляемые ракеты с активной радиолокационной головкой самонаведения 13, при этом зенитные управляемые ракеты 1 и 13, антенная система 2, радиолокационная станция 5, устройства стартовой автоматики 4 и 10 конструктивно расположены в составе поворотной пусковой установки 7; система навигации, топопривязки и ориентирования 3, цифровая вычислительная система 6, логическое устройство формирования команды на выключение излучения 8, система распознавания 9, формирователь команды для пуска ракет 11 и логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты 12 конструктивно расположены на шасси самоходной огневой установки.

Самоходная огневая установка работает следующим образом.

При организации отражения средств воздушного нападения (СВН) противника СОУ размещается на заданной боевой позиции и с помощью системы навигации, топопривязки и ориентирования (СНТО) 3 осуществляется подготовка к выполнению боевой задачи в одном из следующих режимов: - централизованном - с получением целеуказания (ЦУ) и координат обстреливаемой цели от командного пункта (КП) комплекса; - автономном - при получении от КП угловых координат сектора ответственности.

В обоих режимах работы обнаружение, сопровождение и подсвет цели осуществляется с помощью РЛС 5, работающей с излучением (в общем случае в нескольких частотных диапазонах). Сигнал, отраженный от цели, с выхода антенной системы 2 поступает на вход РЛС 5, которая с помощью ЦВС 6 осуществляет процедуру обнаружения и захвата сигнала цели и управление антенной системой 2.

Одновременно сигнал цели с второго выхода РЛС 5 поступает на вход системы распознавания 9, связанной двухсторонней шиной с ЦВС 6. После определения параметров движения и типа сопровождаемой цели ЦВС 6 осуществляет решение стрельбовой задачи, т.е. определяет зону возможного пуска ЗУР с ПРГС, упрежденную точку встречи, момент пуска ЗУР с одновременным включением подсвета цели. Данная информация с выхода ЦВС 6 поступает на вход поворотной пусковой установки (ППУ) 7 и далее через устройство стартовой автоматики (УСА) ракет с ПРГС 4 в виде полетного задания поступает на вход ракет 1. Сигнал с выхода формирователя команды для пуска ракеты 11 через логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты 12 поступает на УСА 4 и далее на соответствующие устройства ракеты 1, обеспечивающие ее запуск. После пуска ЗУР 1 в течение всего времени наведения ее на цель (до момента поражения или пролета ЗУР) РЛС 5 продолжает сопровождать и подсвечивать цель, т.е. находиться в режиме излучения с продолжительностью до 60-70 с.

Если сопровождаемая цель является самолетом-носителем ПРР, то до вхождения самолета в зону поражения ЗРК пассивная головка самонаведения (ПГСН) ПРР осуществляет захват сигнала излучающей РЛС и по факту "захвата" летчик производит пуск ПРР. При наличии на входе ПГСН сигнала от РЛС в течение всего времени наведения ПРР вероятность поражения СОУ, содержащей только ЗУР с ПРГС, может составлять более 65% (см. Отчет по научно-исследовательской работе, шифр "Всход-1", книга 1, с. 19, НИИ Приборостроения им. В.В. Тихомирова, г. Жуковский, 2000 г.).

При пуске сопровождаемой целью ПРР с выхода системы распознавания 9 в ЦВС 6 поступает информация для решения новой стрельбовой задачи; одновременно соответствующие сигналы с выхода системы распознавания 9 (см. Труды 17-й научно-технической конференции ФГУП НИИ Приборостроения им. В.В. Тихомирова", г. Жуковский, 2002 г., с. 139-143) поступают на выход логического устройства для выбора типа пускаемой ракеты 12 и на вход логического устройства формирования команды на выключение излучения РЛС 8, причем логическое устройство формирования команды на выключение излучения РЛС представляет собой: логическое "И", (см. И.Н. Букреев, Б.М. Мансуров, В.И. Горячев. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М., Советское радио, 1973 , с.8).

При наличии указанных сигналов команда для пуска ракет с выхода формирователя 11 проходит через логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты 12 (логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты представляет собой совокупность "логического умножения" и "отрицание импликации", (см. И. Н. Букреев, Б. М. Мансуров, В.И. Горячев. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. М. , Советское радио, 1973, с. 8) на вход устройства стартовой автоматики ракет с АРГС 10 (см. Изделие 9А310М1, Техническое описание, ГС1.641.06-01 ТО, с. 98, Отчет по научно-исследовательской работе, шифр "Всход-1", книга 1, с. 109, НИИ Приборостроения им. В.В. Тихомирова, г. Жуковский, 2000 г. ) и далее на соответствующие устройства ракеты 13 (см. Отчет по научно-исследовательской работе, шифр "Всход-1", книга 1, с. 105, НИИ Приборостроения им. В.В. Тихомирова, г. Жуковский, 2000 г.) обеспечивающие ее запуск. Одновременно команда для пуска ракеты с выхода формирователя 11 через логическое устройство 8 поступает на второй вход РЛС 5 для выключения излучения.

После пуска (схода) ЗУР с АРГС дальнейшее ее наведение на цель осуществляется автономно (реализуется принцип "пустил-забыл"), а продолжительность радиолокационного контакта РЛС СОУ с целью не превышает для рассматриваемых ЗРК 15 с, что приводит к отсутствию сигнала от РЛС СОУ на входе ПГСН ПРР на конечном этапе наведения, если пуск ПРР уже осуществлен, или к невозможности его пуска из-за отсутствия сигнала "захвата".

По результатам статистического моделирования наведения конкретного типа ПРР выключение излучения РЛС за 15 с до "точки встречи" (или при дальности от РЛС до ПРР ~ 5-6 км) приводит к снижению вероятности поражения СОУ (или увеличению живучести) до значения менее 10% (см. Труды 17-й научно-технической конференции ФГУП НИИ Приборостроения им. В.В. Тихомирова", г. Жуковский, 2002 г., с.118-128).

Предлагаемое техническое решение позволяет осуществить повышение выживаемости самоходной огневой установки в условиях огневого противодействия вероятного противника с применением ПРР.

Формула изобретения

Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска зенитных управляемых ракет, содержащая последовательно соединенные антенную систему, радиолокационную станцию, цифровую вычислительную систему, поворотную пусковую установку для N ракет, устройство стартовой автоматики для ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, К ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения, а также систему распознавания, связанную шинами с радиолокационной станцией и цифровой вычислительной системой, формирователь команды для пуска ракет и систему навигации, топопривязки и ориентирования, выход которой подключен к третьему входу цифровой вычислительной системы, вторая выходная шина которой связана с входом антенной системы, отличающаяся тем, что введены последовательно соединенные шиной связи устройство стартовой автоматики для ракет с активной радиолокационной головкой самонаведения и N-К зенитных управляемых ракет с активными радиолокационными головками самонаведения, логическое устройство для выбора типа пускаемой ракеты и логическое устройство для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции, при этом вход устройства стартовой автоматики для ракет с активной радиолокационной головкой самонаведения связан шиной со вторым выходом поворотной пусковой установки, причем первый выход системы распознавания подключен через логическое устройство для выбора типа ракет соответственно к входам устройств стартовой автоматики для ракет с полуактивными радиолокационными головками самонаведения и для ракет с активными радиолокационными головками самонаведения, кроме того, первый и второй выходы формирователя команды для пуска ракет соединены соответственно со вторым входом логического устройства для выбора типа ракеты и через логическое устройство для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции - со вторым входом радиолокационной станции, второй выход системы распознавания подключен ко второму входу логического устройства для формирования команды на выключение излучения радиолокационной станции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2