PL231195B1

PL231195B1 - Method for fighting aircrafts with airscrew propulsion, the element for execution of fighting aircrafts with airscrew propulsion and the transport cassette of this element

Info

Publication number: PL231195B1
Application number: PL416713A
Authority: PL
Inventors: Jarosław Greń; Piotr Fiedor; Roman Musiał
Original assignee: Piotr Fiedor; Gren Jaroslaw; Musial Roman
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2019-01-31
Also published as: PL416713A1

Abstract

Sposób zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym, charakteryzuje się tym, że po zlokalizowaniu i zidentyfikowaniu statku powietrznego o napędzie śmigłowym, na trasie jego przelotu rozmieszcza się pojemniki transportowe elementów do realizacji sposobu, w zależności od określenia położenia, prędkości i kursu w przestrzeni tego statku, parametrów balistycznych środka, w którym umieszczona jest kaseta z elementami do realizacji sposobu, algorytmów wyliczania kątów wyprzedzenia i czasów odpalenia środka z kasetą z elementami, precyzji podziału kasety i rozwijania się pojemników transportowych z elementami, a następnie co najmniej jeden element jest wystrzeliwany przez operatora systemu do statku powietrznego o napędzie śmigłowym, po czym w czasie swobodnego spadku element kieruje się do środka studni podciśnienia, jaka tworzy się w strefie przedniej lub górnej w wyniku pracy napędu śmigłowego statku powietrznego, po czym element wraz z powietrzem jest wciągany w kierunku śmigła i na skutek oporów aerodynamicznych poszczególnych części składowych ulega wygięciu i zostaje wciągnięty w układ śmigła, zazwyczaj środkową częścią smyczy (2), co powoduje dynamiczne naciągnięcie odcinków zakończonych balastem (3) i parasolem (1), a ruch obrotowy śmigła powoduje zmianę położenia wciągniętej środkowej części smyczy (2) w stosunku do parasola (1) i balastu (3) i następuje skuteczne wkręcenie elementu w łopaty rozmieszczone po obydwu stronach głowicy śmigła i smycz (2) elementu jest nierównomiernie okręcona wokół śmigła, a balast (3) elementu wraz z fragmentem smyczy (2) pozostaje poza osią śmigła i poza śmigłem, wprowadzając niezrównoważone obciążenie dynamiczne części śmigła.The method of combating propeller-driven aircraft is characterized by the fact that after locating and identifying the propeller-driven aircraft, transport containers of elements for implementing the method are placed along its flight route, depending on the determination of the position, speed and course in space of this aircraft, ballistic parameters of the means in which the cassette with elements for implementing the method is placed, algorithms for calculating the advance angles and firing times of the means with the cassette with elements, precision of division of the cassette and unfolding of transport containers with elements, and then at least one element is fired by the system operator to a propeller-driven aircraft, and then, during free fall, the element is directed to the center of the negative pressure well, which is created in the front or upper zone as a result of the operation of the aircraft's propeller drive, and then the element together with the air is pulled towards the propeller and onto Due to the aerodynamic resistance of the individual components, they are bent and pulled into the propeller system, usually by the central part of the leash (2), which causes a dynamic tension of the sections ending with the ballast (3) and the umbrella (1), and the rotational movement of the propeller causes a change in the position of the pulled in central part of the leash (2) in relation to the umbrella (1) and ballast (3) and the element is effectively screwed into the blades located on both sides of the propeller head and the leash (2) of the element is unevenly wound around the propeller, and the ballast (3) of the element together with a fragment of the leash (2) remains off the propeller axis and out of the propeller, introducing an unbalanced dynamic load on the propeller parts.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym, element do realizacji sposobu zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym i kaseta transportowa tego elementu.The present invention relates to a method of combating propeller-driven aircraft, an element for carrying out the method of combating propeller-driven aircraft, and a transport cassette thereof.

Rozwój technologii elektronicznych i lotniczych spowodował miniaturyzację statków powietrznych oraz gwałtowny wzrost ilości Bezzałogowych Statków Powietrznych - BSP (ang. UAV - Unmanned Aerial Vehicles). BSP są wykorzystywane do rozpoznania powietrznego, ale również do przenoszenia różnego rodzaju ładunków. Proliferacja technologii bezzałogowych spowodowała, że są one szeroko stosowane w działaniach militarnych przez różne państwa, ale również łatwo mogą znaleźć się w rękach różnego rodzaju terrorystów oraz ludzi naruszających prawo i spokój innych.The development of electronic and aviation technologies has resulted in the miniaturization of aircraft and a rapid increase in the number of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). UAVs are used for air reconnaissance, but also for carrying various types of cargo. The proliferation of unmanned technologies means that they are widely used in military operations by various countries, but they can also easily be in the hands of various types of terrorists and people who violate the law and peace of others.

Dotychczas w celu zwalczania niepożądanych statków powietrznych (celów) stosowało się ostrzał z broni strzeleckiej, artyleryjskiej oraz rakiet przeciwlotniczych kierowanych. Zniszczenie celów następuje poprzez uszkodzenia ich newralgicznych zespołów jak np. silnik, napęd, autopilot, stery lub uszkodzenia istotnej części ich płatowca. Następuje to wskutek bezpośredniego rażenia pocisków bądź odłamków z głowic bojowych rakiet uruchamianych zapalnikami zbliżeniowymi. Unieszkodliwienie BSP ww. tradycyjnymi technologiami jest dużym wyzwaniem technologicznym i organizacyjnym. Zdecydowana większość stosowanych BSP to mało- i średniogabarytowe statki z napędem śmigłowym. Posiadają niskie sygnatury optyczne, termalne i radarowe, co powoduje, że są trudne do wykrycia i śledzenia. Mogą być ostrzelane prostymi środkami ogniowymi (podobnie jak to miało miejsce w obronie przeciwlotniczej w II Wojnie Światowej). Skutecznie mogą być zniszczone tylko przez najbardziej zaawansowane technologicznie systemy przeciwlotnicze, których koszty pozyskania i użycia są nieproporcjonalnie wysokie do wartości zwalczanych BSP.Until now, small arms, artillery and anti-aircraft guided missiles have been used to combat unwanted aircraft (targets). Destruction of targets occurs through damage to their critical components, such as the engine, propulsion, autopilot, rudders or damage to a significant part of their airframe. This occurs as a result of direct fire from missiles or shrapnel from missile warheads activated by proximity fuses. Neutralization of UAV with the above-mentioned traditional technologies is a great technological and organizational challenge. The vast majority of UAVs used are small and medium-sized ships with propeller drive. They have low optical, thermal and radar signatures, making them difficult to detect and track. They can be shot with simple firearms (similar to the anti-aircraft defense in World War II). They can be effectively destroyed only by the most technologically advanced anti-aircraft systems, the acquisition and use costs of which are disproportionate to the value of the UAVs being fought.

W sposobie według wynalazku na trasie przelotu statku powietrznego o napędzie śmigłowym rozmieszcza się elementy do realizacji sposobu, w zależności od określenia położenia, prędkości i kursu w przestrzeni tego statku, parametrów balistycznych środka, w którym umieszczona jest kaseta z elementami do realizacji sposobu, algorytmów wyliczania kątów wyprzedzenia i czasów odpalenia środka z kasetą z elementami, precyzji podziału kasety i rozwijania się pojemników transportowych z elementami, a następnie co najmniej jeden element jest wystrzeliwany przez operatora systemu do statku powietrznego o napędzie śmigłowym, po czym w czasie swobodnego spadku element kieruje się do środka studni podciśnienia, jaka tworzy się w strefie przedniej lub górnej w wyniku pracy napędu śmigłowego statku powietrznego, po czym element wraz z powietrzem jest wciągany w kierunku śmigła i na skutek oporów aerodynamicznych poszczególnych części składowych ulega wygięciu i zostaje wciągnięty w układ śmigła, zazwyczaj środkową częścią smyczy, co powoduje dynamiczne naciągnięcie odcinków zakończonych balastem i parasolem, a ruch obrotowy śmigła powoduje zmianę położenia wciągniętej środkowej części smyczy w stosunku do parasola i balastu i następuje skuteczne wkręcenie elementu w łopaty rozmieszczone po obydwu stronach głowicy śmigła i smycz elementu jest nierównomiernie okręcona wokół śmigła, a balast elementu wraz z częścią smyczy pozostaje poza osią śmigła i poza śmigłem, wprowadzając niezrównoważone obciążenie dynamiczne części śmigła.In the method according to the invention, elements for implementing the method are arranged along the route of the propeller-driven aircraft, depending on the determination of the position, speed and course in space of the ship, ballistic parameters of the medium in which the cassette with elements for implementing the method is placed, advance angles and firing times of the center with the cassette with elements, the precision of the cassette division and the unfolding of the shipping containers with the elements, then at least one element is fired by the system operator into the propeller-driven aircraft, after which, during free fall, the element is directed to the center of the vacuum well, which is formed in the front or upper zone as a result of the operation of the aircraft propeller drive, then the element with the air is pulled towards the propeller and due to the aerodynamic resistance of individual components, it is bent and pulled into the propeller system, usually with the middle part of the leash, which causes dynamic stretching of the sections ending with the ballast and umbrella, and the rotational movement of the propeller causes a change in the position of the pulled central part of the leash in relation to the umbrella and ballast, and the element is effectively screwed into the blades located on both sides of the propeller head and the element leash is unevenly twisted around the propeller, and the element ballast with part of the leash remains off the propeller axis and out of the propeller, introducing an unbalanced dynamic load on the propeller parts.

Element do realizacji sposobu zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym charakteryzuje się tym, że składa się z parasola, co najmniej jednej smyczy i balastu. Długość sm yczy jest wielokrotnie dłuższa od średnicy śmigła zwalczanego statku powietrznego o napędzie śmigłowym. Wytrzymałość smyczy na przecięcie przez łopatę śmigła oraz na zerwanie w czasie wkręcania oraz po nim jest wyższa od sił, które faktycznie występują w czasie wkręcania elementu do układu śmigła. Mocowanie balastu ze smyczą musi przekraczać wielkości sił ścinania, jakie występują w całym procesie używania elementu.The element for carrying out the method of combating propeller-driven aircraft is characterized in that it consists of an umbrella, at least one lanyard and ballast. The length of the leash is many times longer than the diameter of the propeller of the target propeller-driven aircraft. The resistance of the leash to cutting by the propeller blade and breaking during and after screwing in is higher than the forces that actually occur while screwing the element into the propeller system. Attaching the ballast with a lanyard must exceed the shear forces that occur throughout the entire process of using the element.

Korzystnie, smycz wykonana jest z materiału, który na skutek światła słonecznego szybko traci swoje właściwości wytrzymałościowe i ulega rozkładowi.Preferably, the lanyard is made of a material which, due to sunlight, quickly loses its strength properties and decomposes.

Kaseta transportowa elementu do realizacji sposobu zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym charakteryzuje się tym, że składa się z korpusu, w którym znajduje się co najmniej jedna komora na pojemniki z elementami do realizacji systemu i układu podziału kasety, złożonego z układu wykonawczego podziału kasety i podciśnieniowego układu sterowania podziałem kasety, przy czym podciśnieniowy układ sterowania kasety ma obrotowy, śrubowy, skalowany regulator, do którego równolegle znajduje się kanał ciśnienia atmosferycznego, zaś prostopadle do nich i przecinając kanał ciśnienia atmosferycznego, a stykając się z regulatorem znajduje się kanał podciśnienia regulowanego,The transport cassette of an element for the implementation of the method of counteracting propeller-driven aircraft is characterized by the fact that it consists of a body in which there is at least one chamber for containers with elements for the implementation of the system and a cassette division system, consisting of a cassette division and vacuum system the cassette division control system, where the vacuum cassette control system has a rotary, screw, scaled regulator, parallel to which there is an atmospheric pressure channel, and perpendicular to them and crossing the atmospheric pressure channel, and in contact with the regulator there is an adjustable vacuum channel,

PL 231 195 B1 do którego równoległy jest tłok układu wykonawczego podciśnienia, a poniżej tłoka znajdują się na korpusie kasety otwory dolotowe.The piston of the vacuum actuator system is parallel to it, and inlet holes are located below the piston.

Korzystnie, kaseta transportowa elementu do realizacji sposobu zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym charakteryzuje się tym, że składa się z korpusu, w którym znajdują się komory na pojemniki z elementami do realizacji systemu i układu podziału kasety, złożonego z układu wykonawczego podziału kasety i elektronicznie sterowanego układu sterowania podziałem kasety, przy czym układ sterowania podziałem kasety ma obrotowy, śrubowy, skalowany regulator, pod którym znajduje się elektroniczny układ sterowania podziałem oparty na podtrzymywaczu układu podziału w kształcie walca, który łączy się z układem wykonawczym podziału ułożonym w kształcie litery T.Advantageously, the transport cassette of an element for carrying out the method of counteracting propeller-driven aircraft is characterized in that it comprises a body in which there are chambers for containers with elements for implementing the cassette division system and arrangement, consisting of a cassette division actuator and an electronically controlled system. the cassette division control system, where the cassette division control system has a rotary, screw, scaled regulator, under which there is an electronic division control system based on a cylinder-shaped division system support, which connects to the T-shaped division executive system.

Główną zaletą przedmiotu wynalazku jest zniesienie nieproporcjonalności kosztów pozyskania i użycia systemów przeciwlotniczych do wartości zwalczanych statków powietrznych o napędzie śmigłowym.The main advantage of the subject matter of the invention is that the costs of acquiring and using anti-aircraft systems are disproportionate to the value of the target propeller-driven aircraft.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku w ujęciu schematycznym, na którym fig. 1 ukazuje rozłożony element do realizacji sposobu zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym, fig. 2 złożony element do realizacji sposobu zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym, fig. 3 kasetę transportową elementu do realizacji sposobu zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym, fig. 4 fragment kasety z podciśnieniowym regulowanym układem podziału, fig. 5 fragment kasety z elektronicznie sterowanym układem podziału.The invention has been illustrated in a schematic view in the drawing, in which Fig. 1 shows an exploded element for carrying out the method of combating propeller-driven aircraft, Fig. 2, a complex element for implementing the method of combating propeller-driven aircraft, Fig. 3 a transport cassette. element for the implementation of the method of counteracting propeller-driven aircraft, fig. 4 fragment of the cassette with a vacuum adjustable division system, fig. 5 fragment of the cassette with an electronically controlled division system.

Wynalazek w przykładzie wykonania według fig. 1 - 5 wykorzystuje cechy zjawiska fizyczne oraz cechy konstrukcyjne napędu śmigłowego, niezależnie od rodzaju i ilości śmigieł, sposobu ich rozmieszczenia lub rodzaju statku powietrznego. Zjawisko „stożka podciśnienia” tworzy się w przedniej strefie układu śmigła w czasie jego pracy. Rozmiary stożka i wielkość podciśnienia w bliższej strefie śmigła, zasadniczo zależy od wielkości statku powietrznego. Śmigło statku powietrznego zbiera powietrze z szerokiej przestrzeni przed sobą (statkiem powietrznym) i kierunkuje je (zagęszcza) za sobą, co w sposób naturalny powoduje siłę ciągu statku powietrznego. Podobne zjawiska zachodzą również w napędach śmigłowców, z tą różnicą, że powietrze zabierane jest z górnej półsfery a kierowane i zagęszczane w półsferze dolnej w stosunku do śmigłowca. Śmigło składa się, z co najmniej dwóch łopat. Cechą charakterystyczną napędu śmigłowego jest duża prędkość obrotowa, która narzuca wysokie wymagania na utrzymanie równowagi dynamicznej układu i zależy od różnicy rozkładu mas na poszczególnych łopatach oraz różnicy sił ciągu w poszczególnych łopatach. Równowaga ta może być naruszona np. poprzez różnicę mas lub różnicę sił ciągu w poszczególnych łopatach. Stan nierównowagi dynamicznej układu śmigła prowadzi do pogorszenia jego skuteczności pracy, a w przypadku krytycznym do jego uszkodzenia, co prowadzi do upadku statku powietrznego. Tą cechę napędu śmigłowego wykorzystuje przedmiotowy wynalazek.The invention, in the embodiment according to Figs. 1-5, uses the physical phenomena and the design features of the propeller drive, regardless of the type and number of propellers, their arrangement or the type of aircraft. The "vacuum cone" phenomenon is created in the front zone of the propeller system during its operation. The size of the cone and the amount of vacuum in the proximal area of the propeller generally depend on the size of the aircraft. An aircraft propeller collects air from the wide space in front of it (the aircraft) and directs it (condenses) it behind it, which naturally causes the aircraft's thrust. Similar phenomena also occur in helicopter drives, with the difference that the air is taken from the upper hemisphere and directed and condensed in the lower hemisphere in relation to the helicopter. The propeller consists of at least two blades. A characteristic feature of the propeller drive is high rotational speed, which imposes high requirements on maintaining the dynamic balance of the system and depends on the difference in mass distribution on individual blades and the difference in thrust in individual blades. This equilibrium can be disturbed, for example, by the difference in mass or the difference of thrust forces in individual blades. The state of dynamic imbalance of the propeller system leads to a deterioration of its work efficiency, and in a critical case - to its damage, which leads to the fall of the aircraft. The present invention makes use of this feature of the propeller drive.

Celem wynalazku jest pogorszenie pracy śmigła w statku powietrznym o napędzie śmigłowym, co, zależnie od licznych uwarunkowań, prowadzi do uszkodzenia napędu śmigłowego lub istotnego pogorszenia efektywności jego pracy. Następuje to w wyniku wciągnięcia i wkręcenia się w konstrukcję śmigła jednego lub wielu elementów do realizacji sposobu zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym, które są celowo rozmieszczone w przestrzeni na drodze przelotu w przedniej półsferze (dla statków powietrznym o napędzie śmigłowym) lub w górnej półsferze (dla wiropłatów). Konstrukcja elementu jest tak dobrana, aby w czasie swobodnego spadku kierowało się do środka studni podciśnienia, jaka się tworzy w strefie przedniej lub górnej (wiropłaty) w wyniku pracy napędu śmigłowego statku powietrznego. Dalej element wraz z powietrzem jest wciągany w kierunku śmigła. W procesie wciągania można wyróżnić 3 fazy: dwie krótkie i jedną względnie dłuższą o czasie zależnym od wielu czynników losowych. Mianowicie są to: spotkanie, wkręcanie oraz hamowanie (po pełnym wkręceniu), które dalej będzie określany jako stan quasistabilny.The aim of the invention is to deteriorate the operation of a propeller in a propeller driven aircraft, which, depending on numerous conditions, leads to damage to the propeller drive or a significant deterioration of its work efficiency. This occurs as a result of one or more elements for the implementation of the method of combating propeller-driven aircraft that are deliberately distributed in the space along the flight path in the front hemisphere (for propeller-driven aircraft) or in the upper hemisphere ( for rotorcraft). The design of the element is selected so that during free fall it goes to the center of the vacuum well, which is created in the front or upper zone (rotorcraft) as a result of the operation of the aircraft propeller drive. Next, the element with the air is pulled towards the propeller. Three phases can be distinguished in the pulling process: two short and one relatively longer, with a time depending on many random factors. Namely, they are: meeting, screwing in and braking (after full screwing in), which will be referred to as the quasi-stable state.

Element, zbliżając się do śmigła, na skutek różnych oporów aerodynamicznych poszczególnych części składowych, ulega wygięciu i w układ śmigła zazwyczaj wciągnięta jest środkowa część smyczy 2, co powoduje dynamiczne naciągnięcie odcinków zakończonych balastem 3 i parasolem 1. Ruch obrotowy śmigła powoduje zmianę położenia wciągniętej środkowej części smyczy 2 w stosunku do parasola 1 i balastu 3. Jest to czynnik sprzyjający nakręcaniu się smyczy 2 w napęd śmigłowy. Dzięki długości smyczy 2, wielokrotnie dłuższej od średnicy śmigła, następuje skuteczne, wkręcenie elementu w łopaty rozmieszczone po obydwu stronach głowicy śmigła. Element po wkręceniu uzyskuje qusistabilny stan, w którym smycz 2 jest bardziej lub nierównomiernie okręcona wokół śmigła a balast elementu wraz z fragmentem smyczy 2 pozostaje zawsze poza osią śmigła i poza śmigłem, wprowadzając niezrównoważone obciążenie dynamiczne części śmigła. Zależnie od konstrukcji śmigła orazAs the element approaches the propeller, due to different aerodynamic resistance of individual components, it bends and the propeller system usually pulls the middle part of the leash 2, which causes dynamic stretching of the sections ending with ballast 3 and umbrella 1. Rotary movement of the propeller causes a change in the position of the retracted middle part lanyard 2 in relation to umbrella 1 and ballast 3. It is a factor conducive to winding the leash 2 into the propeller drive. Due to the length of the lanyard 2, many times longer than the propeller diameter, the element is effectively screwed into the blades arranged on both sides of the propeller head. After screwing in, the element obtains a qusistable state in which the leash 2 is more or unevenly twisted around the propeller and the ballast of the element together with a part of the leash 2 always remains outside the propeller axis and outside the propeller, introducing an unbalanced dynamic load on the propeller parts. Depending on the design of the propeller and

PL 231 195 B1 jego otoczenia, wkręcony element powoduje całkowite ograniczenie pracy śmigła bądź istotne pogorszenie jego efektywności, które często prowadzi do przeciążenia (uszkodzenia) łopaty lub elementu układu napędowego. Charakterystyczne cechy elementu to: długość smyczy wielokrotnie dłuższa od średnicy śmigła zwalczanego statku powietrznego; wytrzymałość smyczy 2 na przecięcie przez łopatę śmigła oraz na zerwanie w czasie wkręcania oraz w stanie qusistabilnym i wytrzymałość mocowania balastu 3 ze smyczą 2 są wyższe od sił, które faktycznie mogą występować w czasie wkręcania elementu do układu śmigła w zwalczanych statkach powietrznych; wytrzymałość masy balastu i oporu aerodynamicznego parasola tak dobrane, aby zapewnić naciąg smyczy w czasie swobodnego spadania elementu oraz odpowiednio dużą siłę oporu aerodynamicznego po wkręceniu lub zaczepieniu o elementy obiektu, mocowanie balastu 3 ze smyczą 2 musi przekraczać wielkości sił ścinania jakie występują w procesie spotkania, wkręcania i quasistabilnym. Cechą charakterystyczną materiału zastosowanego na smycze 2 jest to, ze po upadku, na skutek światła słonecznego szybko traci swoje właściwości wytrzymałościowe i po pewnym czasie (zależnym od średnicy) ulega rozkładowi.Due to its surroundings, the screwed-in element causes a total limitation of the propeller's work or a significant deterioration of its efficiency, which often leads to overload (damage) of the blade or the element of the drive system. The characteristic features of the element are: the length of the lanyard many times longer than the diameter of the propeller of the target aircraft; the resistance of the lanyard 2 to cutting through the propeller blade and breaking during screwing in and in a quasi-stable condition, as well as the strength of the ballast 3 with the lanyard 2 are higher than the forces that may actually occur while screwing the element into the propeller system in combat aircraft; strength of the ballast mass and the aerodynamic drag of the umbrella, selected to ensure the leash is stretched during the free fall of the element and a sufficiently large aerodynamic drag force after screwing or hooking it to the object's elements, the ballast 3 with the leash 2 must exceed the shear forces that occur in the meeting process, screwdriving and quasi-stable. A characteristic feature of the material used for the lanyards 2 is that after a fall it quickly loses its strength properties due to sunlight and decomposes after some time (depending on the diameter).

Parasol 1 zapewnia rozwinięcie smyczy 2 z formy transportowej oraz jest hamulcem aerodynamicznym dla elementu w czasie jego lotu. Parasol 1 może być wykonany z różnych materiałów i mieć różne formy konstrukcyjne.The umbrella 1 enables the leash 2 to be unrolled from a transport form and is an air brake for the element during its flight. The umbrella 1 can be made of various materials and have various forms of construction.

Balast 3, po wkręceniu się elementu w śmigło, na skutek swojej masy i oporu aerodynamicznego stanowi źródło sił hamowania i niezrównoważenia dla układu śmigła. Balast 3 jest również konstrukcją, na której ułożona jest smycz 2 z parasolem 1 aż do czasu rozwinięcia w strefie użycia, a ponadto jest elementem ciągnącym smycz 2 w dół w czasie lotu. Warunkiem poprawności działania wynalazku jest znalezienie się elementu w strefie przelotu obiektu, za co odpowiedzialny jest układ transportowy oraz system, w którym wynalazek zostanie zaimplementowany.Ballast 3, after screwing the element into the propeller, is a source of braking forces and unbalance for the propeller system due to its mass and aerodynamic drag. The ballast 3 is also the structure on which the leash 2 with the umbrella 1 is laid until it is rolled out in the zone of use, and is an element that pulls the leash 2 down in flight. The condition for the correct operation of the invention is that the element is located in the flight area of the object, which is the responsibility of the transport system and the system in which the invention will be implemented.

Aby jeden lub wiele elementów znalazło się w strefie przelotu statku powietrznego, muszą być tam dostarczone w odpowiedni sposób. Podstawowym elementem transportowym elementu jest zamknięty pojemnik, którego zewnętrzne elementy to balast 3 i parasol 1. Wewnątrz balastu 3 odpowiednio ułożona jest smycz 2.In order for one or more items to be included in the flight area of an aircraft, they must be properly delivered there. The basic transport element of the element is a closed container, the external elements of which are ballast 3 and an umbrella 1. Inside the ballast 3, a lanyard 2 is properly arranged.

Pojemnik transportowy elementu może być przemieszczany w strefę przelotu statku powietrznego samodzielnie lub w kasecie transportowej. Samodzielne przemieszczenie pojemnika zasadniczo dotyczy nisko lecących oraz dużych obiektów (powyżej 100 kg) i śmigłowców. Pojemniki, zależnie od złożoności konstrukcji, mogą dzielić się w powietrzu samodzielnie na skutek oporu aerodynamicznego parasola lub mogą być dzielone przez specjalne urządzenie podziałowe znajdujące się wewnątrz pojemników transportowych. Niezależnie od sposobu podziału, pokrywa-parasol 1 zostaje rozdzielony od kontenera-balastu 3 i na skutek zwiększonego oporu aerodynamicznego parasola 1 wyciąga smycz 2 z kontenera-balastu 3 aż do pełnej długości.The element transport container may be moved to the flight area of the aircraft alone or in the transport cassette. Self-displacement of the container generally applies to low-flying and large objects (over 100 kg) and helicopters. The containers, depending on the complexity of the structure, can divide themselves in the air due to the aerodynamic drag of the umbrella, or they can be divided by a special indexing device inside the transport containers. Regardless of the method of division, the umbrella-cover 1 is separated from the ballast-container 3 and, due to the increased aerodynamic resistance of the umbrella 1, pulls the leash 2 out of the ballast-container 3 up to its full length.

Precyzja rozmieszczania pojemników na trasie przelotu obiektu latającego jest uzależniona od umiejętności określenia położenia, prędkości i kursu w przestrzeni tego obiektu, parametrów balistycznych środka, w którym umieszczona jest kaseta z elementami, algorytmów wyliczania kątów wyprzedzenia i czasów odpalenia środka z kasetą z elementami, precyzji podziału kasety i rozwijania się pojemników transportowych z elementami.The precision of the placement of containers along the flight path of the flying object depends on the ability to determine the position, speed and course in the space of this object, ballistic parameters of the center in which the cassette with elements is placed, algorithms for calculating the advance angles and firing times of the center with the cassette with elements, the precision of division cassette and unrolling of transport containers with elements.

W przypadku celów stosunkowo wolnych, operujących na stosunkowo małych wysokościach, widocznych przez operatora (jak np. wiropłaty i mało zaawansowane konstrukcje bezzałogowych statków powietrznych), wyszkolony operator jest w stanie oszacować kąty wyprzedzenia i z odpowiednim wyprzedzeniem i wystrzelić kasetę z elementami, aby skutecznie osadzić elementy w polu przelotu obiektu. Zagadnienie prawidłowego osadzenia elementów się komplikuje w przypadkach złożonej trajektorii lotu, dużych wysokości obiektu oraz braku bezpośredniej widzialności optycznej zwalczanych obiektów. W takich przypadkach system wykrywania, śledzenia i odpalenia kaset z elementami ulega komplikacji, niemniej sam sposób z wykorzystaniem elementów, pojemników i kaset, w których są transportowane na trasę przelotu obiektu, pozostaje bez większych zmian w stosunku do rozwiązań opisanych w przedmiotowym zgłoszeniu.In the case of relatively slow targets, operating at relatively low altitudes, visible to the operator (such as rotorcraft and less advanced unmanned aerial vehicle structures), a trained operator is able to estimate the advance angles and in advance and fire the element cassette to effectively embed the elements in the field of flight of the object. The issue of the correct seating of elements becomes more complicated in the case of a complex flight trajectory, high object heights and the lack of direct optical visibility of the target objects. In such cases, the system for detecting, tracking and firing the cassettes with elements becomes complicated, nevertheless the method of using the elements, containers and cassettes in which they are transported to the object's route remains unchanged from the solutions described in the present application.

Większa ilość pojemników z elementami na trasie przelotu obiektu zwiększa prawdopodobieństwo zniszczenia pojedynczego obiektu, ale również umożliwia zwalczanie rojów obiektów. Zależnie od funkcjonalności i złożoności systemu, w którym elementy i kasety transportowe zostaną zastosowane, można zwalczać cele na różnych wysokościach i odległościach od stanowiska naziemnego. Kasety mogą też być miotane z ziemi (z różnych platform) lub być zrzucane z innych statków powietrznych.A larger number of containers with elements along the route of an object increases the probability of destroying a single object, but also enables fighting against swarms of objects. Depending on the functionality and complexity of the system in which the elements and transport cassettes will be used, targets can be fought at different heights and distances from the ground station. Cassettes can also be thrown from the ground (from different platforms) or dropped from other aircraft.

PL 231 195 B1PL 231 195 B1

Kaseta taka może być zastosowana z różnymi systemami miotania (pneumatyczne, pirotechniczne, rakietowe). Zależnie od wielkości platformy miotającej oraz szczegółowego przeznaczenia systemu zwalczania, kaseta może mieć różne rozmiary oraz różną ilość komór na pojemniki z elementami. Kaseta może być samodzielnym komponentem, który, ładowany jest do wyrzutni i miotany, może być również elementem innej amunicji. Posiada rozwiązania aerodynamiczne zapewniające optymalną i powtarzalną trajektorię lotu oraz układ podziału, który zapewnia podział w wybranym momencie lotu kasety. Zależnie od zastosowania, kaseta może posiadać jedno lub wielokomorową przestrzeń na pojemniki z elementami. Ilość komór rzutuje na długość odcinka lotu kasety, w którym rozrzucane są pojemniki z elementami. W przypadku jednej komory pojemniki, zależnie od wymiarów komory i prędkości kasety, wyrzucane są ma odcinku kilku, maksymalnie kilkunastu metrów. W przypadku wielu komór proces dystrybucji pojemników może być rozłożony od kilkadziesiąt do kilkuset metrów.Such a cassette can be used with various firing systems (pneumatic, pyrotechnics, rockets). Depending on the size of the throwing platform and the particular purpose of the eradication system, the cassette may have different sizes and a different number of compartments for the element containers. The cartridge can be a standalone component that is loaded into the launcher and thrown, it can also be part of other ammunition. It has aerodynamic solutions ensuring an optimal and repeatable flight trajectory and a split system that ensures the division of the cartridge at the selected moment of flight. Depending on the application, the cassette may have a single or multi-compartment space for containers with items. The number of chambers affects the length of the flight segment of the cassette in which the containers with elements are scattered. In the case of one chamber, the containers, depending on the dimensions of the chamber and the speed of the cassette, are ejected over a distance of several, up to several meters. In the case of many chambers, the container distribution process can be spread over several dozen to several hundred meters.

Zależnie od zastosowania, kaseta może być również elementem złożonego układu transportowego jak pocisk artyleryjski czy rakieta. W takim przypadku korpus aerodynamiczny kasety jest zastąpiony korpusem pocisku (rakiety) a układ podziału może być zastąpiony przez układ właściwy dla tego rodzaju pocisków (rakiet).Depending on the application, the cassette can also be part of a complex transport system such as an artillery shell or a rocket. In such a case, the aerodynamic body of the cassette is replaced with the missile (rocket) body and the division system can be replaced by the one appropriate for this type of missiles (rockets).

Układ podziału kasety składa się z układu sterującego podziałem 5 i układu wykonawczego podziału 4. Przedmiotem wynalazku są 2 rozwiązania układów podziału - podciśnieniowy i elektroniczny. Układ podziału jest zespołem wewnętrznym kasety, który w czasie lotu kasety wyciągany jest siłą grawitacji oraz siłą podciśnienia, które tworzy się za kasetą w czasie jej lotu. Prędkość i sposób podziału uzależnione są od układu sterującego podziałem 5.The cassette division system consists of the division control system 5 and the division executive system 4. The subject of the invention are two solutions for the division systems - vacuum and electronic. The division system is an internal assembly of the cassette, which during the flight of the cassette is pulled out by the force of gravity and the force of negative pressure that is created behind the cassette during its flight. The speed and method of division depend on the division control system 5.

Podciśnieniowy regulowany układ podziału cechuje się tym, że posiada obrotowy, śrubowy skalowany regulator 8, który umożliwia operatorowi przed włożeniem do urządzenia miotającego ustawienie odpowiedniej wysokości podziału kasety. Wykręcanie regulatora 8 powoduje zmniejszenie wysokości podziału kasety. Dzieje się w ten sposób, że zwiększa się przekrój kanału przejściowego pomiędzy kanałem ciśnienia atmosferycznego 9 a kanałem podciśnienia 10, co powoduje zwiększenie podciśnienia w układzie podziału i tłok układu wykonawczego 11 z większą prędkością przesuwa się dół odsłaniając kolejne komory z pojemnikami. W przypadku, gdy kaseta posiada jedną komorę, w kasecie mogą być zastosowane otwory dolotowe 12, które umożliwiają szybkie opróżnienie kasety po osiągnięciu ustawionej wysokości. Skalowanie wysokości jest dostosowane do balistyki zewnętrznej, będącej wypadkową układu: system miotania-kaseta.The vacuum adjustable split system is characterized by a rotating, screw scaled adjuster 8 which enables the operator to set the appropriate height of the cassette division before inserting into the propelling device. Unscrewing the adjuster 8 reduces the height of the cassette division. This results in an increase in the cross-section of the transition channel between the atmospheric pressure channel 9 and the negative pressure channel 10, which causes an increase in the negative pressure in the partition system and the piston of the actuator system 11 moves downward at a greater speed, revealing subsequent chambers with containers. In the case where the cassette has one chamber, inlet openings 12 may be provided in the cassette, which allow the cassette to be emptied quickly after reaching the set height. The height scaling is adapted to the external ballistics, which is the result of the system: firing-cassette system.

Elektroniczny sterowany układ podziału cechuje się tym, że posiada układ elektroniczny 13, który może mieć zaprogramowaną wysokość podziału, alternatywnie: fabrycznie, przed włożeniem do układu miotającego bądź poprzez komendę radiową. Elektroniczny sterowany układ podziału posiada jeden lub kilka podtrzymywaczy układu podziału 14, których zadaniem jest utrzymanie układu podziału 13 w korpusie kasety 7 najpierw w pozycji wyjściowej, a potem w kolejnych pozycjach roboczych. Po osiągnięciu odpowiedniej wysokości przez kasetę przez pierwszy podtrzymywacz 14 przepływa prąd z elektronicznego układu sterowania podziałem 13, powodując jego przepalenie. Powoduje to przesunięcie układu podziału o jedną komorę, co odsłania przestrzeń pierwszej komory i jej zawartość (pojemniki z elementami) zostaje wyrzucona na zewnątrz. Układ podziału jest w tym czasie utrzymany w korpusie 7 w pozycji roboczej dzięki drugiemu podtrzymywaczowi 14. Po ustalonym czasie przez drugi podtrzymywacz 14 przepływa prąd, który powoduje jego przepalenie. Powoduje to przesunięcie układu podziału o kolejną komorę i wyrzucenie na zewnątrz kolejnej partii pojemników z elementami. Działanie to jest powtarzane tyle razy, ile jest komór w danej kasecie. Wykręcanie regulatora 8 powoduje zmniejszenie wysokości podziału kasety. Zależnie od złożoności systemu, w którym zastosuje się przedmiot wynalazku, elektroniczny sterownik może mieć prostą lub zaawansowaną konstrukcję. W prostej konstrukcji programowany jest czas podziału, liczony od momentu miotnięcia kasety. W złożonych konstrukcjach elektronicznego sterownika zastosowane są układy umożliwiające podział kasety na zadanej wysokości niezależnie od kąta wystrzału kasety.The electronic controlled division system is characterized in that it has an electronic circuit 13, which may have a programmed division height, alternatively: at the factory, prior to insertion into the propelling device, or by radio command. The electronically controlled split system has one or more split system supports 14, whose task is to keep the partition system 13 in the cassette body 7 first in the starting position and then in subsequent operating positions. After the cassette has reached the desired height, current flows through the first retainer 14 from the split electronic control 13 causing it to burn out. This shifts the partitioning system by one chamber, which exposes the space of the first chamber and its contents (containers with elements) are ejected to the outside. At this time, the split circuit is kept in the body 7 in the operating position by the second support 14. After a predetermined time, a current flows through the second support 14, which causes it to burn out. This shifts the partitioning system by another chamber and ejects another batch of containers with elements outside. This operation is repeated as many times as there are chambers in a given cassette. Unscrewing the adjuster 8 reduces the height of the cassette division. Depending on the complexity of the system to which the subject matter is applied, the electronic controller may be of simple or advanced design. In a simple structure, the time of division is programmed, counted from the moment of throwing the cassette. In the complex structures of the electronic controller, systems are used that allow the cassette to be divided at a given height, regardless of the angle of the cassette firing.

Wynalazek według sposobu może być wykorzystany do zwalczania różnych wielkości statków powietrznych o napędzie śmigłowym. Zasadniczą różnicą jest wielkość elementu do zwalczania statków powietrznych o napędzie śmigłowym, która w efekcie pociąga za sobą różne gabaryty pojemników, kaset i układów wykonawczych podziału kasety. Dla celów implementacyjnych przyjęto 4 wielkości sideł:The invention of the method may be used to combat various sizes of propeller driven aircraft. The main difference is the size of the counterpart for propeller-driven aircraft, which results in different sizes of containers, cassettes and cassette division actuators. For implementation purposes, 4 sizes of traps were adopted:

• małe - do zwalczania obiektów do masy 15 kg • średnie - do zwalczania obiektów o masie masy 10-100 kg • duże - do zwalczania obiektów powyżej 50 kg • do zwalczania śmigłowców.• small - to combat objects weighing up to 15 kg • medium - to combat objects weighing 10-100 kg • large - to combat objects over 50 kg • to combat helicopters.

Claims

Patent claims

Method of combating propeller-driven aircraft, characterized in that after locating and identifying the aircraft with a propeller-driven aircraft along its flight path, transport containers of elements for the implementation of the method are arranged, depending on the location, speed and course in space of the ship, ballistic parameters of the medium in which the cassette with elements is placed for the implementation of the method, algorithms for calculating the advance angles and firing times of the medium with the cassette with elements, the precision of the cassette division and the development of transport containers with elements, and then at least one element is fired by the system operator to a propeller-driven aircraft, then, during free fall, the element is directed to the center of the vacuum well, which is formed in the front or upper zone as a result of the operation of the aircraft's propeller drive, and then the element with the air is pulled towards the propeller and on sku The aerodynamic resistance of individual components is bent and is pulled into the propeller system, usually in the middle part of the leash (2), which causes dynamic stretching of the sections ending with the ballast (3) and umbrella (1), and the rotational movement of the propeller changes the position of the retracted central part of the leash (2) in relation to the umbrella (1) and ballast (3) and the element is effectively screwed into the blades located on both sides of the propeller head and the lanyard (2) of the element is unevenly twisted around the propeller, and the ballast (3) of the element with a part of the lanyard (2) remains off the propeller axis and off the propeller, introducing an unbalanced dynamic load on the propeller parts.

2. An element for the implementation of the method of combating propeller-driven aircraft, characterized in that it consists of an umbrella (1), at least one lanyard (2) and ballast (3), the length of the leash (2) being many times longer than the diameter the propeller of a target propeller-driven aircraft and the resistance of the leash (2) to cutting through the propeller blade and breaking during screwing and after it is higher than the forces that actually occur when screwing the element into the propeller system, and the ballast (3) the lanyard (2) must exceed the shear forces that occur in the entire process of using the element.

3. An element according to claim A method according to claim 2, characterized in that the lanyard (2) is made of a material which quickly loses its strength properties due to sunlight and decomposes.

4. The transport cassette of an element for the implementation of the method of combating propeller-driven aircraft, characterized in that it consists of a body (7) in which there is at least one compartment for containers with elements for implementing the method and the cassette division system consisting of a system the executive division of the cassette (4) and the vacuum control system of the cassette division (5), the vacuum control system of the cassette (5) has a rotary, screw, scaled regulator (8), to which the atmospheric pressure channel (9) is parallel, and perpendicular to them and crossing the atmospheric pressure channel (9), and in contact with the regulator (8) there is an adjustable vacuum channel (10), to which the piston of the vacuum actuator (11) is parallel, and below the piston (11) on the body (7) cartridge inlets (12).

5. A cassette according to claim 1 The method according to claim 4, characterized in that it consists of a body (7) in which there are chambers for containers with elements for implementing the method and a cassette division system, consisting of a cassette division executive system (15) and an electronically controlled cassette division control system (13). , the cassette division control system has a rotary, screw, scaled regulator (8), under which there is an electronic division control system (13) based on a cylinder-shaped division system support (14), which is connected with the division actuator (15). ) arranged in a T-shape.