RU2692058C1 - Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation - Google Patents

Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2692058C1
RU2692058C1 RU2018121372A RU2018121372A RU2692058C1 RU 2692058 C1 RU2692058 C1 RU 2692058C1 RU 2018121372 A RU2018121372 A RU 2018121372A RU 2018121372 A RU2018121372 A RU 2018121372A RU 2692058 C1 RU2692058 C1 RU 2692058C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radar
uav
vortex
generators
small
Prior art date
Application number
RU2018121372A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Григорьевич Беляев
Павел Васильевич Заболотный
Владимир Прокопьевич Сырский
Original Assignee
Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК") filed Critical Акционерное общество "НИИ измерительных приборов - Новосибирский завод имени Коминтерна" (АО "НПО НИИИП-НЗиК")
Priority to RU2018121372A priority Critical patent/RU2692058C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692058C1 publication Critical patent/RU2692058C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/04Systems determining presence of a target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/021Auxiliary means for detecting or identifying radar signals or the like, e.g. radar jamming signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/292Extracting wanted echo-signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/38Jamming means, e.g. producing false echoes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04KSECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K3/00Jamming of communication; Counter-measures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.SUBSTANCE: invention relates to radiolocation and can be used to protect radar stations (RS) from small-size unmanned aerial vehicles (UAV). Technical result is achieved by the fact that in method of radar station protection against small-size unmanned aerial vehicles, based on creation of obstacles, as such vending airflows of vortices are used, at that guarding air flows of vortices are created with the help of airflow generators of vortices, they are arranged around radar station or on the side of expected raid at the distance larger than radius of damaging effect of charge, which may be carried by drone. Device for realizing the method of protecting a radar station from small-size UAV, comprising a radar station, comprising a radiating antenna connected to a receiving-transmitting device, input of which is connected to the first output of the radar control device, generators of the vortex airflows are installed, the inputs of which are connected to the second output of the radar control device.EFFECT: high reliability of protecting the radar station from small-size impact nano- and micro-UAV using mobile devices.2 cl, 3 dwg

Description

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для защиты радиолокационных станций (РЛС) от малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).The invention relates to the field of radar and can be used to protect radar stations (radar) from small unmanned aerial vehicles (UAVs).

В современных условиях задача построения надежной системы ПВО войск и объектов инфраструктуры становится практически невыполнимой в связи с появившимся в последние годы классом малоразмерных беспилотных летательных аппаратов [Журнал Армейский вестник февраль 2015 г. «Малоразмерные беспилотники - новая проблема для ПВО» с. 1, 5, 6, 7-9, 15]. Малоразмерные воздушные цели типа управляемых ракет, планирующих (управляемых) авиационных бомб, крылатых ракет различного вида базирования (авиационного, наземного или морского), противорадиолокационных ракет и др. уже несколько десятилетий доставляют множество трудностей системам ПВО своими специфическими летно-техническими характеристиками. В первую очередь, это их малые эффективные площади рассеивания (ЭПР), широкий диапазон скоростей движения, совершение скрытных полетов на малых и предельно малых высотах с использованием рельефа местности и т.п. Наиболее массовыми и наиболее дешевыми являются малоразмерные БПЛА.In modern conditions, the task of building a reliable air defense system for troops and infrastructure becomes almost impossible due to the class of small-sized unmanned aerial vehicles that appeared in recent years [Army Bulletin Magazine February 2015. “Small-sized UAVs — a New Problem for Air Defense” p. 1, 5, 6, 7-9, 15]. Small-sized air targets such as guided missiles, planning (guided) aerial bombs, cruise missiles of various types of basing (aviation, ground or sea), anti-radar missiles, etc. For many decades, many difficulties have been delivered to air defense systems with their specific flight-technical characteristics. First of all, these are their small effective areas of dispersion (EPR), a wide range of speeds of movement, making hidden flights at low and extremely low altitudes using terrain, etc. The most massive and cheapest are small-sized UAVs.

Среди малоразмерных БПЛА выделяют следующие группы: нано-БПЛА, масса до 1 кг, продолжительность полета менее одного часа, высота полета до 300 м; микро-БПЛА, масса до 10 кг, время полета до одного часа, высота полета до 1000 м; мини-БПЛА, масса до 50 кг, время полета несколько часов, высота полета до 3000-5000 м. Все эти БПЛА могут выполнять разведывательные и разведывательно-ударные функции. Их скорости могут достигать 100-150 км/ч, а ЭПР составляет от 0,01 до 0.1 м2, с дальнейшим уменьшением в перспективе [там же с. 7].The following groups are distinguished among small-sized UAVs: nano-UAVs, weight up to 1 kg, flight duration less than one hour, flight altitude up to 300 m; micro-UAV, weight up to 10 kg, flight time up to one hour, flight altitude up to 1000 m; mini-UAV, weight up to 50 kg, flight time several hours, flight altitude up to 3000-5000 m. All these UAVs can perform reconnaissance and reconnaissance-shock functions. Their speeds can reach 100-150 km / h, and the ESR ranges from 0.01 to 0.1 m 2 , with a further decrease in perspective [ibid p. 7].

В основном БПЛА имеют навигационное оборудование с привязкой к навигационной системе GPS.Basically, UAVs have navigation equipment with reference to the GPS navigation system.

Такие характеристики БПЛА привели к тому, что своевременное обнаружение традиционными методами локации и надежное поражение БПЛА крайне неэффективно.Such characteristics of the UAV led to the fact that the timely detection of traditional location methods and reliable defeat of the UAV is extremely inefficient.

Наибольшую опасность для РЛС может представлять массированное применение нано и микро-БПЛА, наводимых на излучение РЛС и способных физически уничтожить излучающие устройства, в первую очередь антенну РЛС, так как нано-БПЛА могут нести заряд до одного кг. Поэтому защита РЛС сводится к борьбе с БПЛА.The greatest danger to the radar can be a massive use of nano and micro-UAVs, induced by radar radiation and capable of physically destroying radiating devices, primarily the radar antenna, since nano-UAVs can carry a charge of up to one kg. Therefore, the protection of the radar is reduced to combat UAV.

Известны способы борьбы с БПЛА в виде целенаправленного применения помех системам навигации, управления полетом и каналам передачи информации [там же, с 9]. Недостатком этих способов борьбы с БПЛА является необходимость создания направленного мощного излучения на БПЛА, для чего необходимо его обнаружить, что является сложной задачей из-за малой ЭПР БПЛА. Кроме того БПЛА с аппаратурой самонаведения на излучения РЛС способны наводиться на РЛС без использования навигационного оборудования и внешнего управления. При этом остается риск разрушения антенны зарядами БПЛА.Known methods of dealing with UAVs in the form of targeted use of interference to navigation systems, flight control and information transmission channels [ibid, p 9]. The disadvantage of these methods of dealing with UAVs is the need to create directional high-power radiation on a UAV, for which it is necessary to detect it, which is a difficult task because of the small EPR of the UAV. In addition, UAVs with homing equipment on radar radiations can be induced on radars without the use of navigation equipment and external control. In this case, there remains the risk of destruction of the antenna by the UAV charges.

Известно, что для исключения возможности проникновения враждебного не обнаруживаемого объекта в охраняемую зону создают «Заграждение военное, искусственные препятствия, преграды, создаваемые заблаговременно…в целях нанесения потерь противнику или маневру его войск… воспрепятствования продвижению…полетам авиации…Выделяют противотанковые, противопехотные, противотранспортные, противодесантные и противокарабельные… в виде минных полей, …проволочных заграждений, противотанковых рвов и надолбов, бетонных и деревянных ограждений, проволочных сетей…. Противосамолетные военные заграждения…впервые…были применены в 1916 г. в Англии, Италии и в Париже в виде аэростатных заграждений.» [БСЭ, М. «Советская энциклопедия», третье издание, т. 9, с. 273]. Военные заграждения создают, в том числе, для случая, когда враждебный объект не может быть обнаружен, а лишь предполагается возможность его проникновения. Примером практического применения противосамолетных заграждений во время Великой Отечественной войны являются аэростатные заграждения, которые создавались в 1941-1942 г.г. на подступах к Москве, перекрывая возможные пути проникновения любого самолета за создаваемую ими линию защиты - барьер. Таким образом, в случаях, когда возможно нападение на охраняемый объект с любого направления, создают «заграждения военные».It is known that in order to exclude the possibility of the penetration of a hostile not detectable object into the protected zone, a “military fence, artificial obstacles, obstacles created in advance ... in order to inflict losses on the enemy or maneuver of his troops ... obstacles to advance ... aviation flights ... are distinguished by anti-tank, anti-personnel, anti-vehicle, anti-landing and anti-ship ... in the form of minefields, ... wire obstacles, anti-tank ditches and ridges, concrete and wooden fences , Wire networks .... Anti-aircraft military barriers ... for the first time ... were used in 1916 in England, Italy and Paris in the form of aerostatic barriers. ”[TSB, M.“ Soviet Encyclopedia ”, third edition, vol. 9, p. 273]. Military barriers are created, including for the case when a hostile object cannot be detected, but only the possibility of its penetration is assumed. An example of the practical use of anti-aircraft barriers during the Great Patriotic War are the aerostat barriers that were created in 1941-1942. on the approaches to Moscow, blocking the possible routes of penetration of any aircraft beyond the line of defense they create - the barrier. Thus, in cases where an attack on a guarded object is possible from any direction, military barriers are created.

Недостатком известных военных заграждений является громоздкость их конструкций, недостаточная мобильность, или в конечном счете, невозможность их применения для защиты мобильных РЛС от БПЛА.The disadvantage of the known military obstacles is the cumbersomeness of their structures, lack of mobility, or ultimately, the impossibility of their use to protect mobile radars from the UAV.

Поставленной технической проблемой (техническим результатом) является надежная защита РЛС от малоразмерных ударных нано и микро-БПЛА с помощью мобильных устройств.The technical problem (technical result) posed is reliable protection of the radar from small nano and micro-UAV drums using mobile devices.

Техническая проблема решается на основе исключения возможности проникновения БПЛА к РЛС на расстояние, меньшее радиуса действия взрыва его заряда.The technical problem is solved on the basis of excluding the possibility of UAV penetration to the radar at a distance less than the radius of the explosion of its charge.

Поставленная техническая проблема (технический результат) решается тем, что в способе защиты радиолокационной станции (РЛС) от малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, основанном на создании заграждений, согласно изобретению в качестве таковых применяют заграждающие воздушные потоки вихрей (ВПВ).The technical problem (technical result) is solved by the fact that in the method of protecting a radar station (radar) from small unmanned aerial vehicles, based on the creation of obstacles, according to the invention, deflecting air currents (SW) are used as such.

Поставленная техническая проблема (технический результат) решается так же тем, что в способе защиты радиолокационной станции от малоразмерных беспилотных летательных аппаратов согласно изобретению заграждающие воздушные потоки вихрей создают с помощью генераторов воздушных потоков вихрей, размещают их вокруг РЛС или со стороны ожидаемого налета на расстоянии большем радиуса поражающего действия заряда, который может нести БПЛА.The technical problem (technical result) is solved also by the fact that in the method of protecting a radar station from small-sized unmanned aerial vehicles according to the invention, vortex blocking air currents are created using vortex air flow generators, placed around the radar or on the side of the expected attack at a distance greater than radius the damaging effect of a charge that a UAV can carry.

Поставленная проблема (технический результат) решается тем, что в устройство для осуществления способа защиты радиолокационной станции от малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, содержащее РЛС, включающую в себя излучающую антенну, приемо-передающее устройство и устройство управления РЛС, антенна соединена с приемо-передающим устройством, второй вход которого связан с первым выходом устройства управления РЛС, согласно изобретению в состав устройства вводят генераторы заграждающих воздушных потоков вихрей, входы генераторов соединены со вторым выходом устройства управления.The problem posed (technical result) is solved by the fact that the antenna is connected to a receiver-transmitter device to implement a method for protecting a radar station from small-sized unmanned aerial vehicles, comprising a radar, which includes a radiating antenna, a receiving and transmitting device and a radar control device. the second input of which is connected with the first output of the radar control device, according to the invention, generators of air deflecting vortices are introduced into the device, the generator inputs in connected to the second output of the control device.

Суть работы заявленного способа и устройства состоит в том, что на пути возможного проникновения БПЛА создают заграждающий воздушный поток вихрей. Возможные направления БПЛА могут быть определены, например, в зависимости от положения РЛС относительно линии границы (линии фронта), а также, если обнаружен вероятный носитель БПЛА с достаточной для этого эквивалентной отражающей поверхностью (но не БПЛА), благодаря чему может быть обнаружена вероятная зона запуска БПЛА, или рельеф местности, что может ограничивать сектор возможных направлений. Если информация о направлении ожидаемого налета отсутствует, то перекрывают все возможные направления.The essence of the work of the claimed method and device is that on the path of possible penetration of the UAV create a blocking air flow of the vortices. Possible directions of the UAV can be determined, for example, depending on the position of the radar relative to the boundary line (front line), and also if a probable UAV carrier is found with sufficient equivalent reflecting surface (but not UAV) for which this can be detected UAV launch, or terrain, which may limit the sector of possible directions. If information on the direction of the expected flight is not available, then cover all possible directions.

В заявляемом способе защиты РЛС от малоразмерных БПЛА используется известное свойство воздушных вихревых колец сохранять свою геометрию и двигаться на большое расстояние [В.И. Меркулов - Гидродинамика знакомая и не знакомая М. Наука 1989 г. с. 86-89]. Как следует из этого источника, в Институте гидродинамики СО АН СССР были проведены теоретические и экспериментальные исследования крупномасштабных кольцевых вихрей, создаваемых с помощью взрыва. Поскольку дальность полета таких вихрей может достигать 1-2 км, авторы предполагали использовать вихри для выброса газообразных промышленных отходов на такую высоту, где они могли бы уноситься горизонтальными потоками воздуха. К этому можно добавить еще большое количество других возможных областей применения кольцевых вихрей. Однако все эти проекты могут быть реализованы только в том случае, если кольцевые вихри будут создаваться не взрывом, а некоторым генератором, который бы создавал вихри дешево, без шума, с большой частотой. Закон движения одиночного вихря определяется формулой (1) [там же с. 86]:In the present method of protecting the radar from small-sized UAVs, the well-known property of air vortex rings is used to maintain its geometry and move a long distance [V. Merkulov - Fluid dynamics familiar and unfamiliar M. Science 1989 p. 86-89]. As follows from this source, theoretical and experimental studies of large-scale ring vortices created by an explosion were carried out at the Institute of Hydrodynamics of the Siberian Branch of the Academy of Sciences of the USSR. Since the range of such vortices can reach 1-2 km, the authors suggested using vortices to emit industrial gas at such a height, where they could be carried away by horizontal air flows. To this can be added a large number of other possible areas of application of ring vortices. However, all these projects can be implemented only if ring vortices are created not by an explosion, but by some generator that would create vortices cheaply, without noise, with a large frequency. The law of motion of a single vortex is determined by formula (1) [ibid p. 86]:

Figure 00000001
Figure 00000001

Здесь R0 - начальный радиус вихря, V0=Uп - начальная скорость вихря, t - время полета, α=6×10-3 - экспериментальный коэффициент, L(t) - текущее расстояние от генератора до вихря. Из приведенной выше формулы следует, что начальная скорость вихря пропорциональна начальному радиусу. Формула (1) описывает поведение отдельно взятого вихря. Однако практическое применение могут иметь только генераторы воздушных потоков вихрей (ВПВ) непрерывного действия. Например, генератор ВПВ, который, использует энергию воздушной струи компрессора. Собственно генератором вихрей выступает быстродействующий затвор, который обеспечивает импульсную подачу воздуха в виде цилиндрического объема длиной D, равным длине трубы генератора [там же с. 87]. На фиг. 3б показана схема такого генератора, содержащего сопло, выход которого перекрывается быстродействующим затвором, а вход подсоединен к компрессору.Here R 0 is the initial radius of the vortex, V 0 = U p is the initial velocity of the vortex, t is the flight time, α = 6 × 10 -3 is the experimental coefficient, L (t) is the current distance from the generator to the vortex. From the above formula it follows that the initial velocity of the vortex is proportional to the initial radius. Formula (1) describes the behavior of a single vortex. However, only continuous air flow vortex generators (ERW) can have practical application. For example, the generator VPV, which uses the energy of the air jet compressor. The vortex generator itself is a high-speed shutter that provides a pulsed air supply in the form of a cylindrical volume of length D equal to the length of the generator tube [ibid p. 87]. FIG. 3b shows a diagram of such a generator containing a nozzle, the output of which is blocked by a high-speed gate, and the input is connected to a compressor.

Время истечения Δt при быстро открытом затворе будет равноThe expiration time Δt with a quickly open gate will be equal to

Figure 00000002
Figure 00000002

где U - скорость истечения воздухаwhere U is the flow rate of air

Поведение цепочки вихрей отличается от поведения одиночного вихря. В частности, дальность их полета увеличивается. Длительно действующая цепочка вихрей вызывает течение прилегающего воздуха в сторону их полета [там же с. 86].The behavior of a chain of vortices is different from the behavior of a single vortex. In particular, their range increases. The long-lasting chain of vortices causes the flow of adjacent air towards their flight [ibid p. 86].

В работе [препринт №299, В.И. Бояринцев, А.С. Савин «Исследование движения вихревых колец в однородных и стратифицированных средах». Институт проблем механики академии наук СССР, М. 1987 г. с. 9-11, формулы 1.2, 1.3] приводятся формулы для расчета параметров кольцевого вихря.In [preprint No. 299, V.I. Boyarintsev, A.S. Savin "Investigation of the motion of vortex rings in homogeneous and stratified media." Institute of Mechanics Problems, USSR Academy of Sciences, M. 1987, p. 9-11, formulas 1.2, 1.3] provide formulas for calculating the parameters of a ring vortex.

Поступательная скорость одиночного кольцевого вихря (ОКВ) Uп рассчитывается по формуле (3)The translational speed of a single ring vortex (OKV) U p is calculated by the formula (3)

Figure 00000003
Figure 00000003

Импульс количества движения ОКВ определяется формулами (4), (5)The momentum of the movement of the OKV is determined by the formulas (4), (5)

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

где R - радиус вихря; Г - циркуляция ядра вихря, ρ - удельная массовая плотность воздуха,

Figure 00000006
, к моменту окончания формирования вихря α≈R/2. Радиус R(t) вихря увеличивается пропорционально пройденному вихрем пути по линейному закону. Геометрический параметр β=ΔR/Δx, - скорость изменения радиуса вихря от пройденного вихрем пути составляет 0,001-0,01 долю пройденного пути [там же с. 7, 11].where R is the radius of the vortex; G is the circulation of the vortex core, ρ is the specific mass density of air,
Figure 00000006
, by the end of the formation of the vortex α≈R / 2. The radius R (t) of the vortex increases in proportion to the linear path traveled by the vortex. The geometrical parameter β = Δ R / Δx , - the rate of change of the vortex radius from the path traveled by the vortex is 0.001-0.01 share of the path traveled [ibid p. 7, 11].

Отсюда следует, что и диаметр ядра вихря слабо зависит от времени (пройденного вихрем пути).From this it follows that the diameter of the vortex core weakly depends on time (the path traveled by the vortex).

Особенность вихрей состоит в том, что энергия, накопленная в объеме генератора, передается вихрю (фиг. 3б). Величина этой энергии равнаA feature of the vortices is that the energy accumulated in the generator volume is transmitted to the vortex (Fig. 3b). The magnitude of this energy is equal to

Figure 00000007
Figure 00000007

где Δр - избыточное давление в объеме генератора, W - рабочий объем генератора вихрей. Под действием этого давления воздух при открывании затвора приобретает скорость U=(2Δр/ρ)1/2 - [Н.И. Кошкин и М.Г. Ширкевич - Справочник по элементарной физике. Изд. «НАУКА». М. 1972 г. с. 54]. При Δр=0,156×103 н/м2, скорость будет равна U≈50 м/с.where Δp is the excess pressure in the generator volume, W is the working volume of the vortex generator. Under the action of this pressure, when the shutter is opened, the air acquires the speed U = (2Δp / ρ) 1/2 - [N.I. Koshkin and M.G. Shirkevich - Handbook of elementary physics. Ed. "THE SCIENCE". M. 1972 with. 54]. When Δр = 0.156 × 10 3 n / m 2 , the speed will be equal to U≈50 m / s.

Увеличение кинетической энергии Ек практически пропорционально приводит к увеличению дальнодействия ВПВ Lмах [Ахметов Дарвин Газизович - Экспериментальные исследования линейных и кольцевых концентрированных вихрей - механика жидкости, газа и плазмы. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Новосибирск 2011 г.].An increase in the kinetic energy E k almost proportionally leads to an increase in the long-range action of the VFW L max [Akhmetov Darwin Gazizovich - Experimental studies of linear and circular concentrated vortices - fluid, gas and plasma mechanics. Abstract of dissertation for the degree of Doctor of Physical and Mathematical Sciences Novosibirsk 2011].

При проектировании предлагаемого средства защиты определяющими параметрами заграждающего воздушного потока вихрей являются:When designing the proposed remedy, the defining parameters of the vortex blocking air flow are:

- размер зоны защиты;- size of the protection zone;

- конфигурация размещения генераторов заграждающего ВПВ;- configuration of the location of the generators of the blocking ERW;

- скорость в ядре вихря на заданном расстоянии;- speed in the vortex core at a given distance;

- мощность генератора потока;- power generator flow;

- принципы управления генераторами потока.- principles of flow generator control.

Расчет параметров генераторов, создающих ВПВ для обеспечения защиты РЛС, является инженерной задачей и может быть выполнен при задании конкретных условий использования заявленных изобретений по формулам (1), (2), (3), (4), (5) и (6). Воспользуемся приведенной выше информацией и проведем, для примера, оценочный расчет генерируемых вихрей.The calculation of the parameters of the generators that create ERW to ensure the protection of the radar is an engineering task and can be performed by setting specific conditions for the use of the claimed inventions according to the formulas (1), (2), (3), (4), (5) and (6) . We use the information above and carry out, for example, an estimated calculation of the generated vortices.

Задаемся радиусом сопла генератора Rг=0,5 м, скоростью истечения воздуха из сопла генератора U=50 м/с. Эта скорость является линейной скоростью вращения ядра вихря. При этом диаметр ядра вихря будет равен

Figure 00000008
Rг=0,25 м, а начальный диаметр вихря
Figure 00000009
По формуле (5) определим начальную циркуляцию ядра вихря Гян Set the radius of the generator nozzle R g = 0.5 m, the velocity of the air flowing out of the generator nozzle U = 50 m / s. This speed is the linear speed of rotation of the core of the vortex. The diameter of the vortex core will be equal to
Figure 00000008
R g = 0.25 m, and the initial diameter of the vortex
Figure 00000009
According to the formula (5) we define the initial circulation of the vortex core G yan

Figure 00000010
Figure 00000010

По формуле (3) находим начальную скорость вихряAccording to the formula (3) we find the initial velocity of the vortex

Figure 00000011
Figure 00000011

Uвн=23,8 м/сU extra = 23.8 m / s

Определим на каком расстоянии от сопла генератора будет первый вихрь, например, через 2 секунды по формуле (1)Determine at what distance from the generator nozzle will be the first vortex, for example, after 2 seconds by the formula (1)

L(t)1=30,9 мL (t) 1 = 30.9 m

Если длина сопла генератора вихрей равна D=1 м, то время истечения воздуха из объема генератора (время формирования вихря) согласно формуле (2)

Figure 00000012
будет равно 0,02 с. При периоде повторения 5 Гц удаленность первого вихря через 2,2 с будет равнаIf the length of the nozzle of the vortex generator is equal to D = 1 m, then the expiration of air from the volume of the generator (the time of formation of the vortex) according to the formula (2)
Figure 00000012
will be 0.02 s. With a repetition period of 5 Hz, the distance of the first vortex in 2.2 s will be equal to

L(t)2=33 мL (t) 2 = 33 m

Изменение расстояния L(t)2-L(t)1=2,158 м произошло за 0,2 сThe change in the distance L (t) 2 -L (t) 1 = 2.158 m occurred in 0.2 s

Следовательно, скорость вихря при этом будет равнаConsequently, the speed of the vortex will be equal to

U(t)=2,158/0,2=10,7 м/с. Т.е. скорость вихря уменьшится в 2,55 раза. Поскольку текущее значение циркуляции Гя(t) в первом приближении сохраняется, то справедлива приближенная формулаU (t) = 2.158 / 0.2 = 10.7 m / s. Those. vortex speed will decrease by 2.55 times. Since the current value of the circulation Г я (t) in the first approximation is preserved, the approximate formula

Figure 00000013
Figure 00000013

[М.А. Лаврентьев, Б.В. Шабат - Проблемы гидродинамики и их математическое моделирование, §37 Формирование и движение вихря].[M.A. Lavrentiev, B.V. Shabbat - Problems of hydrodynamics and their mathematical modeling, §37 Formation and motion of a vortex].

Из которой видно, что R(t) увеличивается обратно пропорционально уменьшению скорости вихря и для рассматриваемого примера будет равна 0,625×2,22=1,38 мFrom which it is seen that R (t) increases in inverse proportion to the decrease in the velocity of the vortex and for the considered example it will be equal to 0.625 × 2.22 = 1.38 m

Из формулы (3), полагая, что циркуляция ядра вихря изменяется во времени незначительно, т.е. остается равной Гян=78,5 м/с2, находим линейную скорость вращения ядра вихря на удаленности 33 м Uя(t)=17,9 м/с. From formula (3), assuming that the circulation of the vortex core changes slightly in time, i.e. remains equal to G yan = 78.5 m / s 2 , we find the linear velocity of rotation of the vortex core at a distance of 33 m U I (t) = 17.9 m / s.

Величина потенциальной энергии Ер, запасенной в генераторе, равнаThe magnitude of the potential energy E p stored in the generator is equal to

Figure 00000014
Figure 00000014

где Δр - избыточное давление в объеме генератора, W - рабочий объем генератора вихрей (сопла). Поясним эту формулу. Давление, действующее на поршень равно Δр xS=F, где S - площадь поршня. Под действием этого давления поршень перемещается на расстояние D=1 м, при этом совершается работа (накопление потенциальной энергии). Произведение площади Sx D равно объему генератора W.where Δp is the excess pressure in the generator volume, W is the working volume of the vortex generator (nozzle). Explain this formula. The pressure acting on the piston is Δp xS = F, where S is the area of the piston. Under the action of this pressure, the piston moves a distance D = 1 m, and the work is done (accumulation of potential energy). The product of the area Sx D is equal to the volume of the generator W.

Воздух при открывании затвора приобретает скоростьThe air at the opening of the shutter gains speed

U=(2Δрхρ)1/2 U = (2Δhrρ) 1/2

При массовой удельной плотности воздуха ρ=0,125 кг/м3 для создания скорости потока воздуха U=50 м/с потребуется избыточное давление Δр=0,156х 103 н/м2.With a mass specific air density ρ = 0.125 kg / m 3, to create an air flow rate U = 50 m / s, an overpressure Δp = 0.156 x 10 3 n / m 2 will be required.

При радиусе сопла генератора Rг=0,5 м рабочий объем генератора при длине трубы D равном 1 м, равен W=1,57 м3. Потенциальная энергия, запасенная в генераторе и рассчитанная по формуле (6), равнаWhen the radius of the generator nozzle R g = 0.5 m, the working volume of the generator with a pipe length D equal to 1 m is equal to W = 1.57 m 3 . The potential energy stored in the generator and calculated by the formula (6) is equal to

Ер=245,3 ДжE p = 245.3 j

Эта энергия, передаваемая вихрю, накапливается в генераторе за время Δt=0,2 с (при частоте повторения вихрей 5 Гц) и для непрерывной работы генератора потребуется мощность компрессора 1,22 кВт.This energy transmitted by the vortex accumulates in the generator during a time Δt = 0.2 s (at a vortex repetition frequency of 5 Hz) and for the continuous operation of the generator, a compressor power of 1.22 kW is required.

Из приведенного оценочного расчета видно, что даже на удаленности 33 м от генератора линейная скорость вращения ядра вихря 17,9 м/с, что больше, чем допустимая скорость, при которой может летать БПЛА (10 м/с) [Журнал Армейский вестник февраль 2015 г. «Малоразмерные беспилотники - новая проблема для ПВО» с. 8].From the estimated estimate, it is clear that even at a distance of 33 m from the generator, the linear velocity of the vortex core is 17.9 m / s, which is more than the permissible speed at which the UAV can fly (10 m / s) [Army Gazette February 2015 "Small-sized drones - a new problem for air defense" p. eight].

Взаимодействие БПЛА с ядром вихря показано на фиг. 3б.The interaction of the UAV with the vortex core is shown in FIG. 3b.

Опрокидывание БПЛА при воздействии на него вихря можно объяснить следующим. При попадании винта БПЛА в зону ядра вихря скачком изменится величина подъемной силы этого винта за счет набегающего на него сверху или снизу потока с линейной скоростью ядра вихря U(t)я. При этом практически мгновенно возникает опрокидывающий момент, который, по этому, не может быть скомпенсирован.Tipping UAV when exposed to a vortex can be explained as follows. When a UAV propeller enters the vortex core zone, the magnitude of the lift force of this propeller changes abruptly due to the flow incident on it from above or below with the linear velocity of the vortex core U (t) i . At the same time, an overturning moment almost instantly occurs, which, therefore, cannot be compensated.

Предлагаемый способ защиты основан на свойстве БПЛА, заключающемся в том, что у БПЛА «… низкая устойчивость аппарата к физическому воздействию любого рода, от попадания осколка (пули) до сильного порыва ветра, вихря, приводящее к потере пространственного ориентирования, срыву в штопор. Каждое существенное внешнее возмущение (порыв ветра,) с высокой вероятностью приводит к потере ориентации летательного аппарата и последующей аварии» [ж. Армейский вестник, фев. 2. 2015 г., с. 9, 5 абзац снизу].The proposed method of protection is based on the property of the UAV, which consists in the fact that the UAV “... has low resistance of the apparatus to physical effects of any kind, from a fragment (bullet) to a strong gust of wind, a whirlwind, resulting in a loss of spatial orientation, a break in a corkscrew. Each significant external disturbance (gust of wind,) with a high probability leads to a loss of orientation of the aircraft and a subsequent accident ”[g. Army Gazette, Feb. 2. 2015, p. 9, 5 paragraph below].

Допустимое расстояние Lдоп подлета БПЛА к РЛС определяется мощностью заряда на БПЛА и определяет требуемое дальнодействие ВПВ, если генератор ВПВ находится в точке расположения РЛС. По запросу «радиус действия заряда взрывчатого вещества» в интернете приведены примеры: при массе тротила в один кг (у нано и микро БПЛА вес заряда составляет 0,5-1 кг [там же с. 5]), безопасное расстояние составляет 12 м. Принцип кубического подобия позволяет проводить расчеты безопасной дальности для любых других масс взрывчатого вещества (но размеры БПЛА при этом так же возрастают и они могут стать обнаруживаемыми).The allowable distance L additional approach of the UAV to the radar is determined by the power of the charge on the UAV and determines the required range of the ERW, if the ERW generator is located at the radar location. On request, the "range of the explosive charge" on the Internet are examples: when the mass of TNT is one kg (for nano and micro UAVs, the charge weight is 0.5-1 kg [ibid. 5]), the safe distance is 12 m. The principle of cubic similarity allows the calculation of a safe range for any other explosive mass (but the size of the UAV also increases and they can become detectable).

Считая конечной скорость ВПВ равной скорости ветра, при которой уже невозможен полет БПЛА (10 м./с [там же с. 8]), при известном допустимом расстоянии Rпер=12 м(при мощности заряда 1 кг) можно рассчитать требуемую начальную скорость для формирования вихря и мощности генераторов, расположив их (для примера) по углам правильного пятиугольника, в который вписана окружность радиусом Rпер (фиг. 2а). Расстояние АВ в правильном пятиугольнике определяется из формулыAssuming the finite speed ERW equal to a wind speed at which no longer possible flight of the UAV (10 m. / Sec [ibid, pp. 8]), a known permissible distance R per = 12 m can calculate the required initial velocity (at a charge of 1 kg capacity) for vortex formation and generators capacity, placing them (for example) in the corners of a regular pentagon, which is inscribed in a circle of radius R lane (Fig. 2a). The distance AB in the correct pentagon is determined from the formula

Figure 00000015
Figure 00000015

[А.А. Рывкин, А.З. Рывкин, Л.С. Хренов - Справочник по математике. Изд. Высшая школа, 1975 г. с. 167]. Угол наклона ϕ0 ВПВ к горизонту выбираем равным 30°.[A.A. Ryvkin, A.Z. Ryvkin, L.S. Horseradish - Handbook of mathematics. Ed. Higher school, 1975 167]. The angle of inclination ϕ 0 WPV to the horizon is chosen equal to 30 °.

Например, генератор расположен в точке А, при Rг=0,5 м, Rпер=12 м, ϕ0=30°, U(t)я=10 м/с, АВ равно 25 м, Перекрываемое ВПВ расстояние L(t)2=33 м (фиг. 2б). При этом из формулы (7) при частоте повторения вихрей в потоке 5 Гц потребляемая мощность компрессора Фк равна 1,22 кВт.For example, the generator is located at point A, with R g = 0.5 m, R lane = 12 m, ϕ 0 = 30 °, U (t) i = 10 m / s, AB is 25 m, Overlapped by SVW distance L ( t) 2 = 33 m (Fig. 2b). In this case, from formula (7) with the frequency of repetition of the vortices in a stream of 5 Hz, the power consumption of the compressor Ф к is equal to 1.22 kW.

Угол ϕ=30° определяется из условия гарантированной защиты РЛС при заданной высоте подлета БПЛА. Если располагать генераторы по углам правильных треугольника, либо четырехугольника, то необходимая мощность генераторов ВПВ будет возрастать при уменьшении их числа (возрастает необходимое дальнодействие), а если использовать 6 или 8 генераторов, располагая их в углах правильных шести или восьми-угольников, то необходимая мощность генераторов ВПВ будет уменьшаться. Выбор количества генераторов ВПВ при решении конкретной задачи по защите РЛС от атаки БПЛА является чисто инженерной задачей и зависит от параметров оптимизации (суммарной мощности), сущность изобретения от этого не меняется.The angle ϕ = 30 ° is determined from the condition of guaranteed protection of the radar at a given height of the UAV approach. If the generators are located at the corners of a regular triangle or quadrangle, then the required power of the ERW generators will increase as their number decreases (the required long-range action increases), and if you use 6 or 8 generators, having them in the corners of a regular six or octagon, then the required power ERW generators will decrease. The choice of the number of ERW generators when solving a specific task of protecting the radar from an UAV attack is a purely engineering task and depends on the optimization parameters (total power), the essence of the invention does not change.

Таким образом, в заявленном способе и устройстве предусматривают создание вокруг РЛС (или ее излучающей части) зоны заграждения из воздушного потока вихрей, при попадании БПЛА в которую с любого направления, он будет опрокинут и упадет. При этом малоразмерные БПЛА с малой массой особенно подвержены физическому воздействию указанных факторов. Такие БПЛА не могут функционировать при скорости ветра ≥10 м/с [там же с. 8, 14 строка снизу]. При приближении БПЛА к области движения ВПВ на БПЛА будет воздействовать как поступательный импульс количества движения ВПВ, приводящий к изменению направления движения БПЛА, так и вращательное движение ядра вихря в ВПВ, приводящее к опрокидыванию БПЛА или потере его ориентации. При этом на периметре защиты РЛС Rпер линейная скорость вращения ядра вихря ВПВ Uп должна быть более 10 м/с до заданной высоты заграждения Lдоп. В данном случае главную роль играет ядро вихря, в котором сосредоточена основная энергия вихря. На фиг. 2 показана организация защиты РЛС системой генераторов вихрей, расположенных вокруг нее на расстоянии, обеспечивающем ее безопасность. Как было показано выше, энергия вихря распространяется на большие расстояния, при этом радиус ядра вихря и радиус самого вихря увеличиваются незначительно при сохранении циркуляции, а значит скорость внутри ядра вихря остается выше критической для БПЛА.Thus, in the inventive method and device provide for the creation around the radar (or its radiating part) of the barrier area of the vortex from the air flow, if the UAV enters into it from any direction, it will be tilted and fall. At the same time, small-sized, low-mass UAVs are particularly susceptible to the physical effects of these factors. Such UAVs cannot function at wind speeds ≥10 m / s [ibid p. 8, 14 line below]. When the UAV approaches the area of the movement of the SVC, the UAV will be affected by both the translational impulse of the amount of movement of the ERW, leading to a change in the direction of movement of the UAV, and the rotational movement of the vortex core in the ERW, causing the UAV to tip over or lose its orientation. At the same time on the perimeter of the radar protection R ln linear speed of rotation of the core of the vortex VPW U p must be more than 10 m / s to a given height of the barrier L extra . In this case, the main role is played by the core of the vortex, in which the main energy of the vortex is concentrated. FIG. 2 shows the organization of radar protection by a system of vortex generators located around it at a distance, ensuring its safety. As was shown above, the energy of the vortex spreads over long distances, while the radius of the vortex core and the radius of the vortex itself increase slightly while maintaining circulation, and therefore the speed inside the vortex core remains above the critical one for the UAV.

Если известна информация о размере углового сектора Δβ из которого возможен запуск БПЛА (рельеф местности, линия фронта, граница или данные разведки о положении носителя БПЛА) и обнаружено возможное наличие в зоне БПЛА, то источники вихревого потока должны перекрывать только угловой сектор Δβ перед зоной защиты, если же сектор не известен, т.е. ожидается нападение с любого направления, то генераторы ВПВ должны располагаться по углам n-угольника (фиг. 2а), построенного вокруг периметра защиты РЛС с радиусом Rпер. Мощность генераторов ВПВ и их количество - n должна обеспечивать по всему периметру Rпер и высоте Lдоп Uп(t) не менее минимально допустимой, при которой БПЛА не могут летать, т.е. Uп(t) на дальности Lдоп должна быть более 10 м/с. Проведенный выше, для примера, оценочный расчет подтверждает возможность реализации такого способа защиты РЛС от БПЛА.If information on the size of the angular sector Δβ from which the UAV launch is possible (terrain, front line, boundary or intelligence data on the position of the UAV carrier) is known and the possible presence in the UAV area is detected, then the sources of the vortex flow should overlap only the angular sector Δβ before the protection zone if the sector is not known, i.e. if an attack is expected from any direction, then ERW generators should be located at the corners of the n-gon (Fig. 2a), built around the perimeter of radar protection with radius R lane . The power of ERW generators and their number - n should provide around the entire perimeter R lane and the height L SS U p (t) not less than the minimum permissible, at which the UAV cannot fly, i.e. U p (t) at a range of L SS should be more than 10 m / s. The above estimate, for example, confirms the possibility of implementing this method of protecting the radar from the UAV.

Включение (выключение) генераторов ВПВ осуществляется вручную из РЛС в соответствии с инструкцией, которая разрабатывается с учетом расположения РЛС и тактики ее использования (поскольку РЛС сама не может обнаружить налет нано и микро - БПЛА). При этом могут учитываться условия получения информации о вероятном нападении БПЛА, или при начале боевых действий, или при получении директивы вышестоящего командования о приведении средств в боевую готовность.Switching on (switching off) the ERW generators is carried out manually from the radar in accordance with the instructions, which are developed taking into account the location of the radar and the tactics of its use (since the radar itself cannot detect the nano and micro - UAV plaque). This may take into account the conditions for obtaining information about the likely attack of the UAV, or at the outbreak of hostilities, or when receiving the directive of the higher command to bring the means into combat readiness.

Взаимодействие (связь) генераторов ВПВ с работой РЛС обеспечивает ее функционирование и выживание в условиях возможной атаки БПЛА. В этом смысле генераторы ВПВ являются необходимым составным элементом РЛС, управление ими осуществляется из РЛС. Включение (выключение) генераторов ВПВ осуществляют вручную с пульта управления РЛС при работающей РЛС и при наличии угрозы налета БПЛА.The interaction (connection) of the ERW generators with the work of the radar ensures its functioning and survival under the conditions of a possible UAV attack. In this sense, ERW generators are a necessary component of the radar, they are controlled from the radar. Switching on (switching off) of ERW generators is carried out manually from the control panel of the radar station when the radar is operating and in the presence of a UAV raid threat.

Изобретения иллюстрируются чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На Фиг. 1 показано заявляемое устройство.FIG. 1 shows the claimed device.

На фиг. 2. показан пример организации защиты РЛС с помощью генераторов ВПВ.FIG. 2. shows an example of the organization of protection radar with the help of ERW generators.

На Фиг. 3 показано взаимодействие БПЛА с ВПВ и схема генератора ВПВ.FIG. 3 shows the interaction of the UAV with the ERW and the diagram of the ERW generator.

Заявленное устройство для осуществления заявленного способа защиты РЛС от малоразмерных БПЛА (фиг. 1) содержит РЛС, включающую антенну 1, приемо-передающее устройство 2, устройство управления РЛС 3, и генераторы ВПВ А, В, С, Д, Е, выход антенны 1 соединен с первым входом приемо-передающего устройства 2, второй вход которого соединен с первым выходом устройства управления РЛС 3, второй выход устройства управления РЛС 3 связан с входами генераторов ВПВ А, В, С, Д, и ЕThe claimed device for implementing the claimed method of protecting the radar from small-sized UAVs (Fig. 1) contains a radar including an antenna 1, a receiving and transmitting device 2, a radar control device 3, and generators VPV A, B, C, D, E, antenna output 1 connected to the first input of the receiving and transmitting device 2, the second input of which is connected to the first output of the radar 3 control device, the second output of the radar 3 control device is connected to the inputs of the SVC A, B, C, D, and E

Работа способа и устройства (фиг. 3а) основана на использовании уязвимости нано и микро - БПЛА 3, заключающейся в том, что они крайне неустойчивы к любым физическим воздействиям - порывы ветра более 10 м/сек и вихри приводят к тому, что БПЛА 3 теряет ориентацию - сбивается с курса или падает. Для того, чтобы воздействовать физически на БПЛА 3, в состав РЛС1 вводятся генераторы 2 ВПВ, генераторы 2 располагают вокруг РЛС 1 на расстоянии Rпер. При взаимодействии БПЛА 3 с вращающимся ядром вихря они теряют ориентацию вплоть до опрокидывания, что не допускает проникновение БПЛА 3 к РЛС 1. На (фиг. 2а) показана организация круговой защиты РЛС (вид сверху), а на (фиг. 2б) показана пространственная ориентация воздушных потоков вихрей, заграждающих от проникновения БПЛА к РЛС. Расположение ВПВ под углом ϕ к горизонту обеспечивает необходимую плотность ВПВ на требуемой высоте при необходимой Lдоп.The operation of the method and device (Fig. 3a) is based on the exploitation of the vulnerability of nano and micro-UAV 3, which consists in the fact that they are extremely unstable to any physical impacts - wind gusts of more than 10 m / s and eddies cause the UAV 3 to lose orientation - off course or falls. In order to physically influence the UAV 3, the RLS1 generators 2 are inserted as ERW, the generators 2 are placed around the RLS 1 at a distance R lane . When the UAV 3 interacts with the rotating vortex core, they lose their orientation up to tilting, which does not allow the UAV 3 to penetrate the radar 1. The organization of circular radar protection (top view) is shown in (Fig. 2a), and spatial (Fig. 2b) shows orientation of the air currents of the vortices that block from the penetration of the UAV to the radar. The location of ERW at an angle ϕ to the horizon provides the necessary density of ERW at the required height with the required L aux .

Таким образом решается поставленная техническая проблема и достигается технический результат.Thus, the technical problem is solved and the technical result is achieved.

Claims (2)

1. Способ защиты радиолокационной станции (РЛС) от малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), основанный на создании заграждений, отличающийся тем, что заграждения создают с помощью генераторов воздушных потоков вихрей, размещают их, с возможностью перемещения, вокруг РЛС или со стороны ожидаемого налета БПЛА на расстоянии, большем радиуса действия поражающего действия заряда, имеющегося на БПЛА, включение и выключение генераторов воздушных потоков вихрей осуществляют с помощью устройства управления РЛС при работающей РЛС и при наличии угрозы налета БПЛА, в зависимости от поступающей в РЛС информации о возможном налете БПЛА, при этом мощность генераторов воздушных потоков вихрей и их количество устанавливают исходя из условия обеспечения по всему периметру защиты РЛС - скорости воздушного потока вихрей ≥ 10 м/с, допустимого расстояния подлета БПЛА к РЛС, определяемого мощностью заряда на БПЛА, а также из условия обеспечения взаимодействия БПЛА с вращающимся ядром потока вихря.1. A method of protecting a radar station (radar) from small-sized unmanned aerial vehicles (UAVs), based on creating barriers, characterized in that barriers are created using vortex air flow generators that are placed, with the possibility of movement, around the radar or from the expected attack UAV at a distance greater than the range of the effect of the charge available on the UAV, turn on and off the generators of the air flow of the vortexes using the radar control device when the radar is running and if there is a threat of a UAV raid, depending on information coming in the radar about a possible UAV raid, the power of the vortex air flow generators and their number is determined based on the condition of providing radar protection around the perimeter - air velocity of the vortex ≥ 10 m / s, the allowable distance of the UAV approach to the radar, determined by the power of the charge on the UAV, and also from the condition of ensuring the interaction of the UAV with the rotating core of the vortex flow. 2. Устройство для осуществления способа защиты радиолокационной станции (РЛС) от малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), содержащее РЛС, включающую в себя излучающую антенну, приемо-передающее устройство и устройство управления РЛС, антенна соединена с приемо-передающим устройством, вход которого соединен с первым выходом устройства управления РЛС, отличающееся тем, что в состав устройства введены генераторы воздушных потоков вихрей, которые, в зависимости от поступающей в РЛС информации о возможном налете БПЛА, размещают с возможностью перемещения вокруг РЛС или со стороны ожидаемого налета БПЛА на расстоянии, большем радиуса действия поражающего действия заряда БПЛА, при этом входы генераторов воздушных потоков вихрей соединены со вторым выходом устройства управления РЛС, обеспечивающем, при наличии угрозы налета БПЛА, включение и выключение генераторов воздушных потоков вихрей.2. A device for implementing a method of protecting a radar station (radar) from small unmanned aerial vehicles (UAVs), comprising a radar system that includes a radiating antenna, a receiving and transmitting device and a radar control device, the antenna is connected to a receiving and transmitting device, whose input is connected with the first output of the radar control device, characterized in that the device includes the generators of the air flow of the vortices, which, depending on the information received in the radar about a possible UAV raid, t with the ability to move around the radar or from the expected flight of the UAV at a distance greater than the range of the damaging effect of the UAV charge, while the entrances of the airflow generators of the vortices are connected to the second output of the radar control device, providing, on and off, the generators air flow eddies.
RU2018121372A 2018-06-08 2018-06-08 Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation RU2692058C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121372A RU2692058C1 (en) 2018-06-08 2018-06-08 Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121372A RU2692058C1 (en) 2018-06-08 2018-06-08 Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692058C1 true RU2692058C1 (en) 2019-06-20

Family

ID=66947665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018121372A RU2692058C1 (en) 2018-06-08 2018-06-08 Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692058C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746102C1 (en) * 2019-11-12 2021-04-07 Акционерное общество "Лаборатория Касперского" System and method for protecting the controlled area from unmanned vehicles

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0321379A2 (en) * 1987-12-15 1989-06-21 United Technologies Corporation Convoluted plate with vortex generator
EP0543647A1 (en) * 1991-11-19 1993-05-26 Ormat Industries, Ltd. Method and apparatus for controlling turbulence in a wall-bounded fluid flow field
RU2159363C2 (en) * 1995-02-13 2000-11-20 Орлев Сайентифик Компьютинг Лтд. Method and device for control of turbulence in boundary layer and in other fields of medium flow by walls (versions)
US6177888B1 (en) * 1999-09-08 2001-01-23 The Boeing Company Wake turbulence warning and caution system and method
RU2263586C1 (en) * 2004-03-04 2005-11-10 Левин Владимир Матвеевич Device for creating air curtain before vehicle
RU2324203C2 (en) * 2003-07-25 2008-05-10 Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации Method and system of warning for airvehicles about potential vortex wakes danger condition
RU2551821C1 (en) * 2013-12-30 2015-05-27 Федеральное государственное казённое учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Fighting short- and medium-range drones with help of electromagnetic radiation of microwaves band

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0321379A2 (en) * 1987-12-15 1989-06-21 United Technologies Corporation Convoluted plate with vortex generator
EP0543647A1 (en) * 1991-11-19 1993-05-26 Ormat Industries, Ltd. Method and apparatus for controlling turbulence in a wall-bounded fluid flow field
RU2159363C2 (en) * 1995-02-13 2000-11-20 Орлев Сайентифик Компьютинг Лтд. Method and device for control of turbulence in boundary layer and in other fields of medium flow by walls (versions)
US6177888B1 (en) * 1999-09-08 2001-01-23 The Boeing Company Wake turbulence warning and caution system and method
RU2324203C2 (en) * 2003-07-25 2008-05-10 Государственное Учреждение "Федеральное Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного, Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации Method and system of warning for airvehicles about potential vortex wakes danger condition
RU2263586C1 (en) * 2004-03-04 2005-11-10 Левин Владимир Матвеевич Device for creating air curtain before vehicle
RU2551821C1 (en) * 2013-12-30 2015-05-27 Федеральное государственное казённое учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Fighting short- and medium-range drones with help of electromagnetic radiation of microwaves band

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Армейский вестник. Журнал, 01.02.2015, с.1, 5, 6, 7-9, 15. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2746102C1 (en) * 2019-11-12 2021-04-07 Акционерное общество "Лаборатория Касперского" System and method for protecting the controlled area from unmanned vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6626077B1 (en) Intercept vehicle for airborne nuclear, chemical and biological weapons of mass destruction
US5400688A (en) Missile defense system
US20060175464A1 (en) Active protection device and associated apparatus, system, and method
RU94690U1 (en) AVIATION MEANS FOR COMBATING UNMANNED AERIAL VEHICLES OF THE NEAR RADIUS OF ACTION
EP1728041A2 (en) Active protection device and associated apparatus, system, and method
RU2679377C1 (en) Method of countering the implementation of tasks to the unlimited aircraft
US20200284566A1 (en) Search and protect device for airborne targets
Wilkening Airborne boost-phase ballistic missile defense
RU2692058C1 (en) Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation
Elleman et al. THAAD, what it Can and Can't Do
US20240077285A1 (en) Entangling projectile system for the disabling of uav's and other targets of interest
RU2691645C1 (en) Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said
US4494437A (en) Arrangement in low-flying weapons carriers for combating ground _targets
RU82031U1 (en) SELF-SUITABLE COMPLEX OF AUTONOMOUS SELF-DEFENSE OF OBJECTS
RU2656776C2 (en) Method for protecting a group object from the impact of means of destruction with a barrier dispersed formation
RU2725662C2 (en) Method of counteraction of unmanned aerial vehicles
RU2228020C1 (en) Complex of flight against typhoons and whirlwinds
RU2688111C1 (en) Device for destruction of potentially dangerous space objects
RU2680919C1 (en) Mobile active device for protection of different objects from unmanned controlled automotive weapons
RU2273818C1 (en) Barrage device
RU2771865C1 (en) Method and device for multifactor protection of objects from miniature unmanned aerial vehicles
RU2734267C1 (en) Stationary complex for detection and destruction of small-size unmanned aerial vehicles
US20180252505A1 (en) Air Space and Ground Attack System
Bolonkin et al. Retractable Kinetic Towers Against Rocket: A Deployable Active Device to Monitor and React to Threats at Borders
Solonar et al. ANALYSIS OF METHODS OF CONSTRUCTION AND APPLICATION OF MODERN ANTI-RADAR MISSILES

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing

Effective date: 20190924