RU2123168C1

RU2123168C1 - Air target simulator

Info

Publication number: RU2123168C1
Application number: RU97117414A
Authority: RU
Inventors: В.Х. Азиев; Г.А. Денежкин; Е.П. Тюханов
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Сплав"
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1998-12-10

Abstract

FIELD: means of simulation of air targets, in particular, movable universal air target simulators. SUBSTANCE: air target simulator has means of delivery, nose cone and radar reflector fastened to it; the nose cone is additionally furnished with a flare, and its radar reflector is installed in its front part and is made of metal material closed with a layer of radiotransparent material mainly of spherical shape; the flare is installed behind the reflector in a flare holder made with exhaust-gas ducts, and the means of delivery is made as a rocket engine. EFFECT: imaging of actual targets and their radiating characteristics for training of teams of antiaircraft missile systems with different guidance systems for carrying-out practice firings in conditions approximated to combat ones as far as possible. 2 dwg

Description

Изобретение относится к средствам имитации воздушных целей, а именно к подвижным универсальным имитаторам воздушных целей, имитирующим характеристики реальной цели и может найти применение при обучении расчетов зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) при проведении учебных стрельб в условиях, максимально приближенных к боевым. The invention relates to means of simulating air targets, namely to mobile universal simulators of air targets that simulate the characteristics of a real target and can be used in training calculations of anti-aircraft missile systems (SAM) during training firing in conditions as close as possible to combat.

Боевая эффективность средств противовоздушной обороны определяется не только их качеством, но и во многом профессионализмом боевых расчетов, использующих различные зенитные ракетные комплексы. The combat effectiveness of air defense systems is determined not only by their quality, but also in many respects by the professionalism of combat crews using various anti-aircraft missile systems.

Процесс обучения расчетов ЗРК, использующих ракеты с тепловыми головками самонаведения и ракеты с радиокомандным управлением, включает в себя различные виды стрельб в условиях, максимально приближенных к боевым. The training process for calculating air defense systems using missiles with thermal homing heads and rockets with radio command control includes various types of firing in conditions as close to combat as possible.

Реальная воздушная обстановка для расчетов ЗРК создается применением имитаторов воздушных целей (ИВЦ) различного типа. The real air situation for calculating air defense systems is created by using various types of air targets simulators (IVC).

При разработке ИВЦ одним из основных требований принимается степень приближения соответствия характеристик разрабатываемого ИВЦ характеристикам современных средств воздушного нападения, влияющих на функционирование зенитных комплексов и в совокупности определяющих вероятность поражения целей. During the development of the ITC, one of the main requirements is the degree of approximation of the characteristics of the developed ITC to the characteristics of modern air attack systems that affect the functioning of anti-aircraft systems and together determine the probability of target destruction.

Степень соответствия характеристик цели должна быть максимальной, т.е. в идеале ИВЦ должен быть точной копией цели (средству воздушного нападения). Создание такого имитатора-аналога практически невозможно и лишено смысла вследствие высокой стоимости и сложности разработки. The degree of compliance with the characteristics of the target should be maximum, i.e. ideally, the IVC should be an exact copy of the target (air attack weapon). The creation of such a simulator-analogue is almost impossible and meaningless due to the high cost and complexity of development.

В связи с этим при испытаниях зенитных комплексов и их отдельных систем используется метод аналогов:
- аналог типовой цели по габаритным и скоростным характеристикам;
- аналог типовой цели по излучению в оптических и радиодиапазонах длин волн, используемых в системах наведения зенитных ракет и т.д.In this regard, when testing anti-aircraft systems and their individual systems, the method of analogues is used:
- an analog of a typical target in terms of overall and speed characteristics;
- an analogue of a typical radiation target in the optical and radio wavelength ranges used in anti-aircraft missile guidance systems, etc.

В настоящее время для обеспечения стрельб ЗРК с командным наведением используется либо радиоуправляемые мишени (РУМ), либо буксируемые самолетом мишени, оснащенные отражающими системами (уголковыми отражателями, линзами Люнеберга и т. п. ), имитирующими эффективную поверхность рассеяния (ЭПР) реальной цели, а для обеспечения стрельб зенитными ракетами с тепловой головкой самонаведения используются мишени, оснащенные источниками излучения, создающими спектральное распределение и силу света в диапазонах, близких к диапазонам излучения реальных целей. At present, to ensure firing of command-assisted air defense systems, either radio-controlled targets (RMS) or aircraft-towed targets equipped with reflective systems (angular reflectors, Luneberg lenses, etc.) simulating an effective scattering surface (EPR) of a real target are used, and To ensure firing anti-aircraft missiles with a thermal homing head, targets are used that are equipped with radiation sources that create a spectral distribution and light intensity in ranges close to the radiation ranges p real goals.

Многообразие дорогостоящих мишеней, необходимость буксировки некоторых из них самолетами, использование сложной радиоаппаратуры для фиксации и сопровождения дистанционно-управляемых аппаратов приводит в свою очередь к необходимости подготовки высококвалифицированных специалистов для их обслуживания и в конечном счете значительному удорожанию процесса подготовки расчетов зенитных комплексов. The variety of expensive targets, the need to tow some of them by airplanes, the use of sophisticated radio equipment for fixing and tracking remotely controlled vehicles, in turn, leads to the need to train highly qualified specialists for their maintenance and, ultimately, to significantly increase the cost of the preparation of anti-aircraft systems.

В условиях ограниченного финансирования Вооруженных сил одной из основных задач по повышению эффективности подготовки расчетов ЗРК является снижение стоимости их обучения за счет сокращения номенклатуры мишеней и использования в качестве мишени универсального летательного аппарата, предпочтительно на базе ракеты, находящейся в серийном производстве. Given the limited funding of the Armed Forces, one of the main tasks to increase the efficiency of preparing SAM calculations is to reduce the cost of training them by reducing the range of targets and using a universal aircraft as a target, preferably based on a mass-produced missile.

Универсальный имитатор воздушных целей позволит осуществлять его обстрел любыми средствами ПВО, независимо от заложенных в их конструкцию принципов обеспечения наведения, включая пушечное вооружение. A universal simulator of air targets will allow it to be fired by any means of air defense, regardless of the principles of providing guidance, including cannon weapons, incorporated into their design.

Это возможно достичь за счет создания неуправляемого реактивного снаряда, конструктивное исполнение головной части которого позволяет разместить на нем излучатель (трассер), параметры спектра излучения которого соответствуют спектру излучения реальной воздушной цели и позволит обеспечить визуальное наблюдение за движущейся по траектории мишенью с последующим захватом цели тепловой головкой самонаведения зенитной ракеты и отражателя, который в сочетании с металлическим корпусом головной и ракетной части позволяют получить устойчивый сигнал на экране сопровождающего мишень радара ЗРК. This can be achieved by creating an uncontrolled missile, the design of the head of which allows you to place an emitter (tracer) on it, the radiation spectrum parameters of which correspond to the radiation spectrum of a real air target and will allow visual observation of a target moving along the trajectory with subsequent capture of the target by the heat head homing of an anti-aircraft missile and a reflector, which in combination with the metal body of the head and missile parts make it possible to obtain stable A signal is displayed on the screen of the air defense radar accompanying the target.

Проведенные экспериментально-теоретические исследования и натурные стрельбы дали положительные результаты и подтвердили возможность создания универсального ИВЦ на базе реактивного двигателя серийного неуправляемого реактивного снаряда. The conducted experimental and theoretical studies and field shooting gave positive results and confirmed the possibility of creating a universal information center based on a jet engine of a serial uncontrolled rocket projectile.

Известно мишенное устройство (пат. ФРГ N 3509726 от 18.03.85 г., кл. F 41 J 7/00), принятое авторами за аналог. Оно имеет мачту, которая по типу шлагбаума дискретно перемещается между горизонтальным и вертикальным положением. На конце мачты размещена мишень, имитирующая воздушную цель. После поражения мишень заменяется на новую из имеющегося магазина. Known target device (US Pat. Germany N 3509726 from 03/18/85, CL F 41 J 7/00), adopted by the authors as an analogue. It has a mast, which, as a barrier, moves discretely between horizontal and vertical position. At the end of the mast is a target that simulates an air target. After the defeat, the target is replaced with a new one from the existing store.

Использование указанного устройства исключает возможность имитации реальной боевой обстановки в связи с тем, что имитатор находится практически в неподвижном положении и не способствует у обучаемых расчетов приобретению навыков стрельбы по быстроперемещающимся целям. The use of this device eliminates the possibility of simulating a real combat situation due to the fact that the simulator is practically in a stationary position and does not contribute to the training of students in acquiring shooting skills at rapidly moving targets.

Таким образом, задачей данного технического решения является разработка имитатора воздушных целей, обеспечивающего по своим баллистическим и излучательным характеристикам имитацию современных средств наступательного высокоточного оружия. Thus, the objective of this technical solution is to develop a simulator of air targets, which, in terms of its ballistic and radiative characteristics, provides an imitation of modern offensive high-precision weapons.

Общими признаками с предлагаемым авторами имитатором воздушных целей является наличие корпуса с элементами, имитирующими воздушную цель. The common features with the simulator of air targets proposed by the authors is the presence of a body with elements simulating an air target.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату заявляемому изобретению является "Артиллерийский снаряд с радиолокационным отражателем" (пат. Швейцарии N 636437 по кл. F 42 B 13/36), принятый авторами за прототип. The closest in technical essence and the achieved result of the claimed invention is "an artillery shell with a radar reflector" (US Pat. Swiss N 636437 according to CL F 42 B 13/36), adopted by the authors for the prototype.

Для увеличения величины радиолокационного сигнала он снабжен радиолокационным отражателем. Отражатель закреплен на днище снаряда и выполнен преимущественно из алюминиевого сплава. Причем снаряд выполнен с калибром, превышающим длину волны радара, радиолокационный отражатель является дополнительной частью дна, а его доставка к месту наблюдения осуществляется посредством выстрела. To increase the value of the radar signal, it is equipped with a radar reflector. The reflector is mounted on the bottom of the projectile and is made primarily of aluminum alloy. Moreover, the projectile is made with a caliber exceeding the radar wavelength, the radar reflector is an additional part of the bottom, and its delivery to the observation site is carried out by means of a shot.

Этот снаряд может быть использован в качестве воздушной мишени только для зенитных ракет с радиолокационной системой наведения. Однако визуальное наблюдение за снарядом невозможно и, следовательно, расчет ЗРК с ракетами, имеющими тепловую головку самонаведения, лишен возможности своевременного обнаружения цели, а в случае его обнаружения наведение зенитной ракеты с тепловой головкой невозможно ввиду отсутствия теплового признака у мишени. This shell can be used as an air target only for anti-aircraft missiles with a radar guidance system. However, visual observation of the projectile is impossible and, therefore, the calculation of air defense systems with missiles having a thermal homing head is deprived of the possibility of timely target detection, and if it is detected, guidance of an anti-aircraft missile with a thermal head is impossible due to the absence of a thermal sign at the target.

Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) явилось создание имитатора воздушных целей, позволяющего осуществлять его обнаружение и сопровождение радиолокационными средствами. Thus, the objective of this technical solution (prototype) was the creation of a simulator of air targets, allowing its detection and tracking by radar.

В отличие от прототипа предлагаемый авторами имитатор воздушных целей дополнительно снабжен трассером, а радиолокационный отражатель, установленный на головной части в ее передней части, выполнен из металлического материала, закрытого слоем радиопрозрачного материала, преимущественно сферической формы, при этом трассер установлен за отражателем в корпусе, выполненном с газовыходными каналами, а средство доставки выполнено в виде ракетного двигателя. In contrast to the prototype, the aerial target simulator proposed by the authors is additionally equipped with a tracer, and the radar reflector mounted on the front part in its front part is made of metal material covered by a layer of radiolucent material, mainly spherical, with the tracer installed behind the reflector in the housing made with gas outlet channels, and the delivery vehicle is made in the form of a rocket engine.

Именно это позволит сделать вывод о наличии причин - наследственной связи между совокупностью существующих признаков заявляемого технического решения и достигаемым результатом. This will allow us to conclude that there are reasons - a hereditary relationship between the totality of existing features of the claimed technical solution and the achieved result.

Указанные признаки, отличительные от прототипа, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны. These signs, distinctive from the prototype, to which the requested amount of legal protection applies, in all cases are sufficient.

Задачей предлагаемого изобретения является создание конструкции единого универсального имитатора воздушных целей, обеспечивающего полную имитацию воздушной обстановки для расчетов ЗРК, приближенную к боевым условиям. The objective of the invention is the creation of a single universal simulator of air targets, providing a complete simulation of the air situation for the calculation of air defense systems, close to combat conditions.

Новая совокупность конструктивных элементов, форма их выполнения и взаимное расположение позволят обеспечить режим полета ИВЦ в зоне его перехвата средствами ПВО с необходимой скоростью на заданных высотах, обеспечить требуемый уровень эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) имитатора при отстреле его зенитными ракетами, управляемыми по радиокомандам на встречных и догонных курсах, осуществлять оператору ЗРК наблюдение движущегося по траектории ИВЦ и производит своевременный запуск зенитной ракеты с тепловой головкой самонаведения, при этом дальнейшее наведение ракеты осуществляется за счет захвата теплового сигнала, поступающего с борта ИВЦ, находящегося в границах зон перехвата. A new set of structural elements, the form of their execution and the relative position will make it possible to ensure the ITC flight mode in the zone of its interception by air defense means at the required speed at the specified altitudes, to provide the required level of the effective dispersion surface (ESR) of the simulator when it is fired by anti-aircraft missiles, guided by radio commands on the oncoming and catch-up courses, to monitor the air defense system operator moving along the trajectory of the ICC and launch the anti-aircraft missile with a thermal homing head in a timely manner While further missile guidance is carried out by capturing the thermal signal coming from the board IVC located within the boundaries of zones intercepted.

Все это в совокупности позволяет осуществлять одновременный обстрел движущегося по траектории имитатора зенитными средствами с различными принципами наведения. All this together allows for simultaneous firing of a simulator moving along a trajectory with anti-aircraft weapons with various guidance principles.

Сущность изобретения заключается в том, что в имитаторе воздушных целей, содержащем средство доставки, головную часть и закрепленный на ней радиолокационный отражатель, при этом головная часть дополнительно снабжена трассером, а его радиолокационный отражатель, установленный в ее передней части, выполнен из металлического материала, закрытого слоем радиопрозрачного материала, преимущественного сферической формы, при этом трассер установлен за отражателем, выполненном с газовыходными каналами, а средство доставки выполнено в виде ракетного двигателя. The essence of the invention lies in the fact that in the simulator of air targets containing a delivery vehicle, a head part and a radar reflector mounted on it, the head part is additionally equipped with a tracer, and its radar reflector installed in its front part is made of metal material, closed a layer of radiolucent material, predominantly spherical in shape, while the tracer is installed behind the reflector, made with gas-outlet channels, and the delivery vehicle is made in the form of cancer engine engine.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого имитатора воздушных целей, а на фиг. 2 головная часть с размещенными на ней отражателем и трассером. The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of the proposed simulator of air targets, and in FIG. 2 head part with reflector and tracer placed on it.

Предлагаемый имитатор воздушных целей содержит головную часть 1, ракетный двигатель 2, корпус которого представляет из себя металлическую трубу удлинения 15-20 калибров, стабилизирующее устройство 3 и трассеродержатель 4. Головная часть 1 снабжена металлическим отражателем 5, который установлен в передней ее части и закрыт радиопрозрачным материалом преимущественно сферической формы 6. Корпус головной части 7 представляет собой трубу значительного удлинения (5-8 калибров), которая в сочетании с отражателем 5 и двигателем обеспечивает создание необходимой ЭПР на всей траектории полета мишени. Трассеродержатель 4, расположенный за отражателем 5, изготовлен из металла и имеет газовыходные каналы 8, обеспечивающие выход продуктов сгорания в окружающую среду от работающего на протяжении всего полета трассера 9. The proposed simulator of air targets contains a head part 1, a rocket engine 2, the casing of which is a metal tube of elongation of 15-20 calibers, a stabilizing device 3 and a tracer holder 4. The head part 1 is equipped with a metal reflector 5, which is installed in its front part and is closed by radiolucent the material is predominantly spherical in shape 6. The body of the head part 7 is a tube of significant elongation (5-8 calibers), which, in combination with the reflector 5 and the engine, provides e necessary EPR on the entire flight path of the target. The tracer holder 4, located behind the reflector 5, is made of metal and has gas outlet channels 8, which ensure the release of combustion products into the environment from the tracer 9 operating throughout the flight.

Следует отметить, что предлагаемый имитатор воздушных целей является учебным средством (не оружие) и использование его предусматривает на учебных полигонах войск ПВО при обучении расчетов ЗРК. It should be noted that the proposed simulator of air targets is a training tool (not a weapon) and its use is envisaged at the training ground of the air defense forces when training air defense systems.

Расположение стартовых позиций ЗРК определяется условиями стрельбы (вдогон или навстречу) и траекторией прохождения ИВЦ через зону поражения со скоростью реальных целей и на заданных высотах. Положение пусковой установки и траектории ИВЦ полагаются заданными. The location of the starting positions of the air defense system is determined by the firing conditions (after or after) and the trajectory of the ICC through the affected area at the speed of real targets and at given heights. The position of the launcher and the trajectory of the ITC are assumed to be given.

По мере готовности всех подразделений руководителям стрельб выдается огневая задача и подается команда на запуск ИВЦ. As soon as all divisions are ready, firing leaders are given a fire mission and a command is issued to launch the ITC.

Система запуска ИВЦ спроектирована таким образом, что вначале производится запуск трассера 9, а затем реактивного двигателя 2. The IVC launch system is designed in such a way that first the tracer 9 is launched, and then the jet engine 2.

После схода ИВЦ с пусковой установки происходит раскрытие стабилизаторов 3 и ИВЦ продолжает полет по траектории с горящим трассером 9, продукты сгорания которого, истекая через газовыходные каналы 8, обеспечивают необходимый уровень излучения. На определенном участке траектории ИВЦ достигает скорости и высоты полета, соответствующих характеристик реальных целей, что в сочетании с излучением горящего трассера 9 и искусственно созданной отражателем 5 с корпусом 7 и двигателем 2 эффективной поверхностью рассеяния создает имитацию движущейся реальной цели. After the ICC leaves the launcher, the stabilizers 3 open and the ICC continues to fly along the trajectory with the burning tracer 9, the combustion products of which, expiring through the gas outlet channels 8, provide the necessary radiation level. On a certain part of the trajectory, the ICC reaches the speed and altitude of the flight, corresponding to the characteristics of real targets, which, in combination with the radiation of a burning tracer 9 and artificially created reflector 5 with a body 7 and an engine 2, creates an imitation of a moving real target.

Запуск зенитной ракеты с тепловой головкой самонаведения производится после визуального обнаружения оператором ИВЦ по свечению продуктов сгорания трассера 9 и захвата цели тепловой головкой. The launch of an anti-aircraft missile with a thermal homing head is carried out after visual detection by the ITC operator to illuminate the combustion products of the tracer 9 and to capture the target with the thermal head.

Обнаружение цели ЗРК с командной системой управления производится локатором. Target detection with a command command and control system is made by the locator.

Предлагаемый авторами ИВЦ прошел государственные испытания, где с успехом применялся при выполнении учебных стрельб подразделениями ПВО, оснащенными как переносными зенитными ракетными комплексами, так и ЗРК на базе различных боевых машин на колесном или гусеничном шасси. ИВЦ обеспечивает имитацию реальных целей по скоростям, траекторным и излучательным характеристикам как для комплексов, использующих наведение ракет по тепловому признаку, так и для комплексов, обеспечивающих обнаружение и сопровождение цели радиолокационными средствами. The ITC proposed by the authors passed state tests, where it was successfully used in training firing by air defense units equipped with both portable anti-aircraft missile systems and air defense systems based on various combat vehicles on a wheeled or tracked chassis. The ICC provides imitation of real targets in terms of speed, trajectory and radiative characteristics both for complexes using guided missiles on a thermal basis, and for complexes that provide detection and tracking of targets by radar.

На предлагаемый имитатор разработан комплект рабочей конструкторской документации (изд. 9Ф839-2, инв. N И-2501), которая рекомендована межведомственной комиссией для ведения серийного производства, а ИВЦ предложен для принятия на снабжение подразделений ПВО. For the proposed simulator, a set of working design documentation was developed (ed. 9F839-2, inv. N I-2501), which was recommended by the interagency commission for conducting mass production, and the ITC was proposed for acceptance for supply to air defense units.

Оснащение подразделений ПВО предлагаемым ИВЦ позволит сократить номенклатуру применяемых имитаторов и будет способствовать качественной подготовке расчетов подразделений ПВО, использующих зенитные средства с различными принципами наведения. The equipment of the air defense units with the proposed ICC will reduce the range of simulators used and will contribute to the high-quality preparation of calculations of air defense units using anti-aircraft guns with different guidance principles.

Claims

An air targets simulator containing a delivery vehicle, a head part and a radar reflector mounted on it, characterized in that it is additionally equipped with a tracer, and its radar reflector is installed in its front part, made of metal material covered with a layer of radiolucent material of predominantly spherical shape, this tracer is installed behind the reflector in the tracer holder made with gas outlet channels, and the delivery vehicle is made in the form of a rocket engine.