Имитатор теплового потока воздушных целей

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ИМИТАТОР ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ВОЗДУШНЫХ ЦЕЛЕЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Петин Евгений Петрович Яцына Юрий Францевич Гамаюнов Вячеслав Иванович Букато Наталья Юрьевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Физико-технический институт Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Имитатор теплового потока воздушных целей, состоящий из металлического корпуса цилиндрической формы, заполненного пиротехническим составом, и снабженный системой электроподжига, отличающийся тем, что пиротехнический состав порционно равными долями запрессован в металлический корпус. 2. Имитатор теплового потока воздушных целей по п. 1, отличающийся тем, что пиротехнический состав содержит компоненты, которые при сгорании создают излучение в видимом диапазоне длин волн и максимум спектральной плотности инфракрасного излучения в диапазоне длин волн 3,05,5 мкм. 3. Имитатор теплового потока воздушных целей по п. 1, отличающийся тем, что корпус снабжен элементом крепления имитатора к воздушному носителю.(56) 1. Патент 2147722, Универсальный имитатор воздушных целей, МПК 41 9/08,2/00, 1998. 2. Патент 2231742, Пиротехнический патрон инфракрасного излучения, МПК 42 5/15, 12/70, 2004 (прототип). Полезная модель относится к области военной техники и может быть использована для имитации теплового потока воздушной цели, а также для подсвечивания в видимом диапазоне длин волн воздушного объекта, что необходимо для обучения и тренировки стрелков-зенитчиков переносных зенитных ракетных комплексов и расчетов зенитных ракетных комплексов ближнего действия. Известен универсальный имитатор воздушных целей 1, содержащий ракетный двигатель и головную часть, с размещенными в ней линзовым и уголковым отражателем. 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. 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. Универсальный имитатор воздушных целей обеспечивает имитацию реальных целей по скорости, траектории, эффективной поверхности рассеяния и тепловому излучению. Недостатками данного имитатора являются сложность конструкции снаряда, высокая стоимость, что ограничивает широкое использование для обучения и тренировки на зенитных комплексах при стрельбе по воздушным целям. Наиболее близким техническим решением к заявляемому, его прототипом, является пиротехнический патрон инфракрасного излучения, состоящий из цилиндрического корпуса с электровоспламенителем, установленным в центральной обойме корпуса, которая оснащена на выходе дросселирующей дюзой для формирования огневого факела направленного воспламенительного действия на функциональную пиротехническую шашку,опирающуюся через кольцевой обтюратор на полый цилиндрический поддон, который формирует ресивер, где накапливаются газообразные продукты горения шашки 2. Цилиндрическая шашка по периметру имеет продольные каналы, развивающие поверхность горения, и примыкает к внутренней поверхности корпуса через радиальный зазор, служащий для огнепередачи воспламенительного импульса. При подаче электрического импульса с борта летательного аппарата на электровоспламенитель, удерживаемый в пусковой установке за донный фланец патрона посредством дросселирующей дюзы, формируется плотный узконаправленный огневой форс, поступающий на воспламенение пиротехнического состава функциональной шашки, при горении которого генерируется аэрозоль, заполняющий ресивер. Возросшее давление накопившихся в ресивере газообразных продуктов горения передается через кольцевой обтюратор на шашку и далее на крышку. При этом крышка своим продольным перемещением отгибает лепестки торца корпуса, освобождая проход для шашки, выбрасываемой в атмосферу, где она догорает и создает аэрозольное облако. Твердые раскаленные частички аэрозоля служат источниками инфракрасного излучения в диапазоне длин волн помехи 1,72,8 мкм, формируя ложную цель для средств обнаружения и наведения. 75242011.08.30 Однако данное изделие (прототип) не может быть использовано в качестве имитатора теплового потока воздушных целей для обучения и тренировки на зенитных комплексах стрельбе по воздушным целям, так как не обеспечивает требуемое время горения (пиротехническая шашка с продольными по периметру пазами установлена в корпус с гарантированным радиальным зазором, что ведет за собой мгновенное возгорание по всей поверхности) имитацию полета воздушной цели (не происходит угловое перемещение имитатора воздушной цели совместно с воздушным носителем относительно стрелка-зенитчика, необходимого для его захвата головкой самонаведения ракеты зенитных комплексов), т.к. шашка выбрасывается в атмосферу, где она догорает и создает аэрозольное облако максимум спектральной плотности излучения в диапазоне длин волн работы головок самонаведения ракет зенитных комплексов ближнего действия (по цели 3,55,0 мкм) а также затруднено его визуальное обнаружение. Задачей предполагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей имитатора теплового потока, за счет обеспечения излучения в видимом диапазоне длин волн и максимума спектральной плотности излучения в диапазонах длин волн работы головок самонаведения ракет зенитных комплексов ближнего действия по цели, возможности имитации полета, и увеличение времени горения. Поставленная задача решена тем, что в имитаторе теплового потока воздушных целей,состоящем из металлического корпуса цилиндрической формы, заполненного пиротехническим составом и снабженного системой электроподжига, пиротехнический состав порционно равными долями запрессован в металлический корпус,а также тем, что пиротехнический состав содержит компоненты, которые при сгорании создают излучение в видимом диапазоне длин волн и максимум спектральной плотности инфракрасного излучения в диапазоне длин волн 3,05,5 мкм,а также тем, что корпус снабжен элементом крепления имитатора к воздушному носителю. Сущность заявляемого технического решения заключается в последовательном сгорании запрессованного состава, что значительно увеличивает время горения, а также в использовании пиротехнического состава, который при горении обеспечивает излучение в видимом диапазоне длин волн и максимум спектральной плотности излучения в диапазоне длин волн (3,55,0 мкм). В случае прототипа пиротехнический состав воспламеняется по всей поверхности шашки за счет продольных каналов, которая выбрасывается возросшим давлением накопившихся в ресивере газообразных продуктов горения в атмосферу (где она догорает и образует аэрозольное облако), что приводит к созданию кратковременного эффекта горения недостаточного для визуального обнаружения цели, захвата ее по тепловому излучению и обстрела (времени полета ракеты). В случае использования заявляемого технического решения запрессовка пиротехнического состава в корпус порционно равными долями, достигая средней плотности в пределах 1,63 г/см 3, позволяет достичь равномерного послойного сгорания смеси и постоянного форса пламени в течение 40 с. В заявляемом техническом решении пиротехническая смесь при горении создает максимум спектральной плотности излучения в диапазоне длин волн 3,55,0 мкм, и обеспечивает образование факела красного цвета, наблюдаемый невооруженным глазом и обеспечивающий визуальное сопровождение цели, в отличие от прототипа, в котором максимум спектральной плотности соответствует длинам волн 1,72,8 мкм. Конкретный химический состав пиротехнической смеси может быть любым, удовлетворяющим требованиям по излучению в требуемом интервале длин волн. Крепление, предусмотренное в конструкции металлического корпуса, обеспечивает нахождение источника теплового потока в течение всего времени его работы на воздушном носителе и необходимо для осуществления имитации полета. 3 75242011.08.30 Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом фиг. 1, где изображен общий вид имитатора теплового потока воздушных целей. Предлагаемый имитатор теплового потока воздушных целей содержит пиротехнический состав (основной 1, переходной 2 и воспламенительный 3), запрессованный равными долями в металлический корпус 4, который с одной стороны герметично закрыт металлическим донцем с проушиной 5, с другой стороны полимерной пробкой 6. Через отверстия в пробке выводятся наружу провода двух электрических воспламенителей 7, прилегающих к пиротехническому составу 3. Места вывода проводов электровоспламенителей из пробки загерметизированы герметиком 8. Имитатор работает следующим образом. Имитатор закрепляется на носителе за проушину, запускается за счет подачи напряжения от источника электрического тока в электровзрывную цепь по магистральным проводам к электровоспламенителям, после чего происходит послойное горение пиротехнического состава. При этом выделяются газообразные высокотемпературные светящие продукты сгорания, что создает имитацию теплового излучения визуально наблюдаемой цели, что позволяет обнаружить и обстрелять ее ракетами с тепловыми головками самонаведения. При этом достигается время работы имитатора не менее 40 с. Испытания проводились на учебных полигонах при температуре воздуха от -30 до 30 С. Были приведены в действие 100 шт. имитаторов, которые крепились на наземных(вышка, мишень типа Вертолет и др.), и на воздушных носителях (воздушный шар, носитель типа М-13 УК и др.). Учебная стрельба проводилась из переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК). Интенсивность инфракрасного излучения факела определяли на 30 образцах при помощи многофункционального автоматизированного комплекса АСК-М. Результаты испытаний приведены в таблице. Сравнительные характеристики заявляемого имитатора и прототипа Заявляемый имитаторп/п Параметры Прототип теплового потока воздушных целей 1 Время работы, с 6 40-43 2 Дальность визуального обнаружения (ме 1 5 теорологическая дальность видимости 10 км), км 3 Максимальная спектральная плотность 1,72,8 3,55,0 излучения, мкм 4 Имитация полета (угловое перемещение не обеспечиваобеспечивается относительно стрелка-зенитчика) ется 5 Обнаружено и обстреляно целей,100 Из таблицы видно, что дальность визуального обнаружения невооруженным глазом факела пламени имитатора составляет до 5 км (при метеорологической дальности видимости не менее 10 км), время горения в пределах 4043 с. Максимальная спектральная плотность излучения теплового потока находится в диапазоне длин волн 3,55,0 мкм, что соответствует максимуму спектральной плотности излучения в диапазоне длин волн воздушной цели, а прототип работает в диапазоне длин волн помехи 1,72,8 мкм. Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет использовать имитатор теплового потока воздушных целей для обучения и тренировки стрелков-зенитчиков переносных зенитных ракетных комплексов ближнего действия. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4