RU2228020C1 - Complex of flight against typhoons and whirlwinds - Google Patents

Complex of flight against typhoons and whirlwinds Download PDF

Info

Publication number
RU2228020C1
RU2228020C1 RU2002133519/02A RU2002133519A RU2228020C1 RU 2228020 C1 RU2228020 C1 RU 2228020C1 RU 2002133519/02 A RU2002133519/02 A RU 2002133519/02A RU 2002133519 A RU2002133519 A RU 2002133519A RU 2228020 C1 RU2228020 C1 RU 2228020C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
typhoon
tornado
explosive
rocket
explosive device
Prior art date
Application number
RU2002133519/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002133519A (en
Inventor
В.Н. Ванин
Original Assignee
Ванин Виктор Николаевич
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 Ванин Виктор Николаевич filed Critical Ванин Виктор Николаевич
Priority to RU2002133519/02A priority Critical patent/RU2228020C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2228020C1 publication Critical patent/RU2228020C1/en
Publication of RU2002133519A publication Critical patent/RU2002133519A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: protection against natural cataclysms, in particular, liquidation of typhoons and whirlwinds. SUBSTANCE: the complex has search aids and an explosive device. The complex is provided with a missile-carrier for delivery of the explosive device to the atmospheric flow of the typhoon or whirlwind. The search aids are made in the form of a radar for detection and tracking. The explosive device is of the cluster type, whose subshots have a fuse, explosive in the form of a mix of deuterium with tritium or helium-3 and a converter from fibrous composite. The fuse is made in form of a target from four cones containing an explosive for its initiation by means of laser radiation for production of a cluster of plasma and its subsequent escape from the hole made in the vertex of the cone to the space between the cones perpendicular in pairs. The converter is made for conversion of the kinetic energy of the flow of neutrons or protons formed as a result of nuclear reaction by means of acoustic emission to the energy of shock waves acting on the environment. EFFECT: enhanced efficiency of fight against typhoons and whirlwinds. 3 dwg

Description

Комплекс борьбы с тайфунами и смерчами КБТС относится к разделу науки о земле: “Физика атмосферы”, в том числе к синоптическим явлениям погоды, более конкретно к вопросу ликвидации возникающих тайфунов и смерчей.The KBTS typhoons and tornadoes complex refers to the section of earth science: “Physics of the atmosphere”, including synoptic weather phenomena, and more specifically to the elimination of emerging typhoons and tornadoes.

Одним из эффективных методов ликвидации тайфунов и смерчей является разрушение их атмосферных потоков на подступах к населенным пунктам. Чтобы разрушить эти потоки, необходимо разработать средства поиска и поражения тайфунов и смерчей. Для разработки этих средств необходимо знать структуру и кинематику движения тайфунов и смерчей, приведенную, например, в справочнике “Атмосфера” (Ленинград, Гидрометеоиздат, 1991, стр.144-149).One of the effective methods of eliminating typhoons and tornadoes is the destruction of their atmospheric flows at the approaches to human settlements. To destroy these streams, it is necessary to develop means of searching and defeating typhoons and tornadoes. To develop these tools, it is necessary to know the structure and kinematics of the movement of typhoons and tornadoes, given, for example, in the reference book “Atmosphere” (Leningrad, Gidrometeoizdat, 1991, pp. 144-149).

Тайфуны возникают в тропических районах океанов и морей в любое время года. Тайфун представляет собой свободно вращающийся вихрь атмосферного воздуха в смеси с осадком (с дождем, иногда со снегом). В центральной части тайфуна образуется ядро (“глаз”) диаметром до 20-25 км (фиг.1). В ядре тайфуна приземное давление и, следовательно, плотность воздуха резко падают, что обнаруживается с помощью радиолокатора на сантиметровых волнах. По мере удаления от ядра на расстояние 20-50 км скорость ветра в вихре возрастает до 90 м/с (максимально скорость ветра может достигать V = 110 м/с), а затем снижается. Средний радиус окружности максимального значения ветра равенTyphoons occur in tropical areas of the oceans and seas at any time of the year. A typhoon is a freely rotating whirlwind of atmospheric air mixed with sediment (with rain, sometimes with snow). In the central part of the typhoon, a core (“eye”) with a diameter of up to 20-25 km is formed (Fig. 1). In the typhoon’s core, surface pressure and, consequently, air density drop sharply, as detected by centimeter-wave radar. As you move away from the core at a distance of 20-50 km, the wind speed in the vortex increases to 90 m / s (the maximum wind speed can reach V = 110 m / s), and then decreases. The average radius of the circle of the maximum wind value is

Figure 00000002
Figure 00000002

Протяженность вихря l = 70 км. Указанные скорости имеют место на высотах до h = 6 км. Выше 6 км скорость ветра резко падает. Поперечное сечение вихря, в котором скорость достигает Vmax, аппроксимируем треугольником с площадью

Figure 00000003
. Вследствие трения вихря о земную поверхность тайфун передвигается вправо при вращении вихря по часовой стрелке (фиг.1) или влево - при вращении вихря против часовой стрелки.The length of the vortex is l = 70 km. The indicated speeds take place at altitudes up to h = 6 km. Above 6 km, wind speed drops sharply. The cross section of the vortex, in which the velocity reaches V max , is approximated by a triangle with an area
Figure 00000003
. Due to friction of the vortex on the earth's surface, the typhoon moves to the right when the vortex rotates clockwise (Fig. 1) or to the left when the vortex rotates counterclockwise.

Подсчитаем объем вращающегося вихряCalculate the volume of a rotating vortex

Figure 00000004
Figure 00000004

Масса указанного вихря при плотности воздуха в смеси с осадками ρ = 1,3 кг/м равнаThe mass of this vortex at an air density in the mixture with precipitation ρ = 1.3 kg / m is

m = Qρ = 5·104·109·1,3=6,5·1013 кгm = Qρ = 5 · 10 4 · 10 9 · 1.3 = 6.5 · 10 13 kg

Кинетическая энергия этого вихря равнаThe kinetic energy of this vortex is

Figure 00000005
Figure 00000005

Для того чтобы прекратить вращение этого вихря, нужно противопоставить ему совокупность ударных волн противоположного направления с энергией, большей Е. Возможность создания указанной совокупности появилась в связи с разработкой нового ядерного взрывного устройства ВУ. Так как поражаемый вихрь является протяженным, то применяется кассетная конструкция ВУ, состоящая из n = 300 субснарядов с тротиловым эквивалентом каждого q = 300 кт. При этом масса каждого субснаряда порядка 5 кг, а полная массонагрузка равна 300·5 = 1500 кг. Выведение указанной массонагрузки на расстояние до 1000 км может быть обеспечено в настоящее время многими типами ракет средней дальности. Если учесть, что при тротиловом эквиваленте в 1 т выделяется энергия Е0 = 4,5·109 Дж/т (Кухлинг Х. Справочник по физике, Москва, издательство “Мир”, 1982, стр.443), то энергия ВУ равнаIn order to stop the rotation of this vortex, it is necessary to contrast it with a set of shock waves of the opposite direction with an energy greater than E. The possibility of creating this set has appeared in connection with the development of a new nuclear explosive device of the VU. Since the affected vortex is extended, the WU cassette design is used, consisting of n = 300 sub-shells with TNT equivalent of each q = 300 ct. The mass of each submunition is about 5 kg, and the total mass load is 300 · 5 = 1500 kg. The removal of the indicated mass load to a distance of up to 1000 km can now be achieved by many types of medium-range missiles. If we take into account that with a TNT equivalent of 1 ton, the energy E 0 = 4.5 · 10 9 J / t is released (Kuhling H. Physics Handbook, Moscow, Mir Publishing House, 1982, p. 433), then the energy of the WU is

Еq0nq = 4,5·109·300·300·103 = 4,05·1017 ДжE q = E 0 nq = 4.5 · 10 9 · 300 · 300 · 10 3 = 4.05 · 10 17 J

Таким образом, ЕqV. Расчеты показывают, что при увеличении n и q может быть получена Еq значительно большая ЕU, что обеспечивает надежное разрушение тайфуна.Thus, E q > E V. Calculations show that with increasing n and q can be obtained E q considerably large E U, that provides reliable destruction typhoon.

Смерч возникает из мощных грозовых облаков на высоте 10-15 км. Смерч представляет собой атмосферный поток малого поперечного сечения (диаметра 100-150 м), который опускается из основания грозового облака на поверхность суши или моря (фиг.2). В центральной части смерча образуется ядро диаметром 50-100 м с малой плотностью воздуха и с нисходящим движением воздуха. Вокруг ядра создается восходящий вихрь, который втягивает в себя предметы, расположенные на земле. Вблизи грозового облака вихрь имеет форму воронки. Скорость восходящего ветра может достигать 130 м/с. Длительность существования смерча: от нескольких десятков минут до нескольких часов. Скорость перемещения смерча по земле от 10 до 100 км/ч. Расстояние перемещения смерча по земле: от 0 (смерч неподвижен) до 30 км.The tornado arises from powerful thunderclouds at an altitude of 10-15 km. Tornado is an atmospheric stream of small cross-section (diameter 100-150 m), which falls from the base of a thundercloud to the surface of land or sea (Fig.2). In the central part of the tornado, a core with a diameter of 50-100 m is formed with a low air density and with a downward movement of air. Around the core, an ascending vortex is created, which draws objects located on the ground. Near a thundercloud, the vortex has the shape of a funnel. The speed of the rising wind can reach 130 m / s. The duration of the tornado: from several tens of minutes to several hours. The speed of the tornado on the ground from 10 to 100 km / h. Travel distance of the tornado on the ground: from 0 (tornado is stationary) to 30 km.

Наиболее уязвимым местом для разрушения смерча является область его образования, а именно основание указанной воронки. Можно показать, что характеристики взрывного устройства, предложенного для разрушения тайфуна, достаточны для разрушения смерча.The most vulnerable place for the destruction of a tornado is the area of its formation, namely, the base of this funnel. It can be shown that the characteristics of the explosive device proposed for the destruction of the typhoon are sufficient to destroy the tornado.

Для того чтобы выбрать тип средств поиска и поражения тайфунов и смерчей, необходимо рассмотреть принцип действия и конструкцию взрывного устройства ВУ. Аналогом ВУ является “Взрывное устройство высокой производительности” (заявка 2001119261 с приоритетом 12.07.2001г.). Требуемое ВУ-кассетного типа в виде субснарядов. Каждый субснаряд включает (фиг.3) взрыватель, заряд, преобразователь, лазер и др. Для уменьшения массы и увеличения тротилового эквивалента взрыватель субснаряда взрывного устройства ракетоносителя выполнен в виде четырех конических мишеней, каждая из которых имеет твердые гладкие боковые стенки из металла (твердотельные мишени), заполняется заключенным в коническую полимерную оболочку взрывчатым веществом в виде смеси дейтерия с тритием или гелия-3 и имеет в вершине конуса отверстие для вылета сгустка плазмы. Оси каждой пары конусов располагаются в пространстве взаимно перпендикулярно, а отверстия вершин конусов примыкают к общему пространству между конусами.In order to choose the type of search and destruction tools for typhoons and tornadoes, it is necessary to consider the principle of operation and the design of the explosive device of the VU. An analogue of the VU is “High Performance Explosive Device” (application 2001119261 with priority July 12, 2001). Required WU-cartridge type in the form of submunitions. Each sub-projectile includes (Fig. 3) a fuse, charge, converter, laser, etc. To reduce mass and increase TNT equivalent, the fuse of the sub-projectile of a rocket launcher is made in the form of four conical targets, each of which has solid smooth side walls made of metal (solid targets ), is filled with an explosive substance enclosed in a conical polymer shell in the form of a mixture of deuterium with tritium or helium-3 and has a hole in the top of the cone for the release of a plasma clot. The axes of each pair of cones are mutually perpendicular in space, and the holes of the vertices of the cones are adjacent to the common space between the cones.

Благодаря указанной конструкции во взрывателе осуществляется двухэтапное сжатие взрывчатого вещества. На первом этапе сжатия происходят следующие процессы: при падении импульса лазерного излучения на основание конуса имеет место адсорбция взрывчатого вещества, оно испаряется, и возникает реактивная сила, создающая ударные волны, которые, отражаясь от стенок конуса, двигаются к его вершине и схлопываются в ней. При этом взрывчатое вещество в вершине сжимается до такой степени, что возникает термоядерный режим “лазерной искры”, образуется в вершине первичный сгусток плазмы, который под действием реактивной силы с большой скоростью вылетает наружу через отверстие в вершине конуса.Due to this design, the fuse is a two-stage compression of the explosive. At the first stage of compression, the following processes occur: when a laser pulse falls on the base of the cone, explosive adsorption occurs, it evaporates, and a reactive force arises that creates shock waves, which, reflected from the walls of the cone, move to its apex and collapse in it. In this case, the explosive at the apex is compressed to such an extent that the thermonuclear regime of the “laser spark” arises, a primary plasma bunch is formed at the apex, which, under the action of a reactive force, flies out through the hole at the apex of the cone at high speed.

На втором этапе сжатия происходят следующие процессы: четыре вылетевших сгустка плазмы сталкиваются в пространстве между вершинами конусов, при этом сильно увеличивается степень сжатия плазмы, и температура образующегося вторичного сгустка плазмы увеличивается до термоядерной (107К), возникает “режим зажигания” плазмы; в заряде образуется тепловая волна (волна термоядерной реакции), которая распространяется в заряде.At the second stage of compression, the following processes take place: four escaped plasma bunches collide in the space between the cone vertices, and the degree of plasma compression greatly increases, and the temperature of the resulting secondary plasma bunch increases to a thermonuclear (10 7 K), a “plasma ignition mode” arises; a thermal wave (a thermonuclear reaction wave) is formed in the charge, which propagates in the charge.

Конструктивные размеры взрывателя: диаметр основания конуса 6 мм, высота конуса 7 мм, диаметр отверстия в вершине 2 мм, расстояние между отверстиями противоположных конусов 4 мм.The design dimensions of the fuse: the diameter of the base of the cone is 6 mm, the height of the cone is 7 mm, the diameter of the hole in the apex is 2 mm, the distance between the holes of the opposite cones is 4 mm.

В результате указанной реакции вылетают высокоэнергетические частицы (нейтроны или протоны), которые направляются на преобразователь. Преобразователь представляет собой слой волокнистого композита, примыкающий к заряду. При падении частиц на указанный слой в нем происходит образование и развитие трещин, сопровождающееся акустической эмиссией. Акустические эмиссии отдельных трещин, сливаясь, образуют совокупность ударных волн, воздействующих на окружающую среду. Таким образом, кинематическая энергия нейтронов или протонов преобразуется в энергию ударных волн. Благодаря применению преобразователя взрывное устройство является экологически безопасным, что весьма важно для атмосферных ядерных взрывов.As a result of this reaction, high-energy particles (neutrons or protons) fly out, which are sent to the converter. The converter is a layer of fibrous composite adjacent to the charge. When particles fall on the specified layer, crack formation and development occurs in it, accompanied by acoustic emission. Acoustic emissions of individual cracks, merging, form a set of shock waves that affect the environment. Thus, the kinematic energy of neutrons or protons is converted into shock wave energy. Thanks to the use of the converter, the explosive device is environmentally friendly, which is very important for atmospheric nuclear explosions.

Исходя из рассмотренных характеристик тайфунов (смерча) и принципов действия взрывного устройства, в предлагаемом комплексе КБТС применяются в качестве средства поиска импульсный радиолокатор сантиметрового диапазона, который обнаруживает и сопровождает ядро тайфуна или смерча. В качестве средства поражения применяется ракетоноситель и входящее в его состав взрывное устройство кассетного типа в виде субснарядов, выбрасываемых с ракетоносителя и подрываемых в атмосферном потоке тайфуна или смерча. Наведение ракетоносителя в точку встречи его с тайфуном или смерчем производится по методу инерциально-командного управления путем выдачи команд наведения ракеты с радиолокатора на борт ракеты. При этом в случае тайфуна ракета выводится на высоту примерно 3 км в упрежденную точку максимальной скорости ветра противоположного направления (фиг.1) (более подробно см. ниже), а в случае смерча - в упрежденную точку основания воронки (фиг.2). Выведение ракеты в указанные точки производится по методу пропорционального сближения.Based on the considered characteristics of typhoons (tornado) and the principles of the explosive device, the proposed KBTS complex uses a centimeter-range pulsed radar as a search tool that detects and accompanies the core of a typhoon or tornado. As a means of destruction, a rocket launcher and a cluster-type explosive device included in its composition are used in the form of submunitions thrown from a rocket launcher and blown up in the atmospheric stream of a typhoon or tornado. Guidance of the launch vehicle to the point of meeting it with a typhoon or tornado is carried out according to the inertial command command method by issuing commands to direct the rocket from the radar to the rocket. In this case, in the case of a typhoon, the rocket is brought out to a height of about 3 km to the anticipated point of the maximum wind speed in the opposite direction (Fig. 1) (for more details, see below), and in the case of a tornado - to the anticipated point of the base of the funnel (Fig. 2). The launch of the rocket at the indicated points is carried out by the method of proportional approach.

При подлете к упрежденной точке по команде с радиолокатора включается головка самоориентирования ракеты ГСО, которая направляет ракеты навстречу максимальному ветру. После указанного ориентирования ракеты субснаряды ВУ выбрасываются специальным механизмом с ракеты, рассыпаются в пространстве потока и через 1-2 с самоподрываются. При этом образуется совокупность ударных волн, которая, воздействуя на окружающую среду, разрушает тайфун или смерч.When approaching an anticipated point, the GSO rocket self-orientation head is turned on by command from the radar, which directs the missiles towards the maximum wind. After the indicated orientation of the rocket, the WU sub-shells are thrown from the rocket by a special mechanism, crumble in the space of the flow, and after 1-2 seconds self-explode. In this case, a set of shock waves is formed, which, acting on the environment, destroys the typhoon or tornado.

Предлагаемый КБТС поясняется тремя фигурами. На фиг.1 приведена кинематика тайфуна и ракетоносителя в горизонтальной плоскости. На фиг.2 приведена кинематика смерча и ракетоносителя в пространстве. На фиг.3 приведена структурная схема КБТС.The proposed KBTS is illustrated by three figures. Figure 1 shows the kinematics of a typhoon and a carrier rocket in the horizontal plane. Figure 2 shows the kinematics of a tornado and a carrier rocket in space. Figure 3 shows the structural diagram of KBTS.

Комплекс борьбы с тайфунами и смерчами состоит из следующих основных частей.The complex of struggle against typhoons and tornadoes consists of the following main parts.

1. Радиолокатор обзора и наведения РЛОН1. Radar surveillance and guidance radar

2. Пусковая установка ПУ2. Launcher PU

3. Ракетоносители РН3. Rocket launchers

4. Аппаратура передачи данных и связи АПДС4. Equipment for data transmission and communication APDS

5. Электростанция ЭС5. Power plant ES

Радиолокатор обзора и наведения РЛОН предназначен для:The radar survey and guidance radar is designed for:

- обобщения и оценки штормовой обстановки в зоне действия РЛОН (учитываются собственные данные, данные от соседних РЛОН и от космических систем метеорологического обеспечения КСМО);- generalization and assessment of the storm situation in the RLON coverage area (own data, data from neighboring RLONs and from space systems for meteorological support of the CSMO are taken into account);

- обнаружения и сопровождения тайфуна и смерча, в том числе для обнаружения и сопровождения местоположения контура ядра тайфуна или смерча, определения и пролонгации трассы (траектории) тайфуна или смерча;- detection and tracking of a typhoon and a tornado, including for detecting and tracking the location of the core contour of a typhoon or a tornado, determining and prolonging the path (trajectory) of a typhoon or a tornado;

- решения задачи наведения ракетоносителя, в том числе для определения точки встречи ракетоносителя с тайфуном или смерчем (упрежденной точки);- solving the problem of guiding the launch vehicle, including to determine the meeting point of the launch vehicle with a typhoon or tornado (an anticipated point);

- управления выведением ракетоносителя в упрежденную точку путем передачи команд наведения на борт ракетоносителя;- control of launching the launch vehicle to a predefined point by transmitting guidance commands on board the launch vehicle;

- управления включением головки самоориентирования ракеты;- control the inclusion of the rocket’s self-orientation head;

- управления выбрасыванием взрывного устройства в упрежденной точке в случае отказа ГСО;- controlling the ejection of an explosive device at a proactive point in the event of a GSO failure;

- управления стартом ракеты путем выдачи команд на пусковое устройство;- control the launch of a rocket by issuing commands to the launch device;

- обмена информацией с ПУ, соседними РЛОН и КСМО.- exchange of information with PU, neighboring RLON and KSMO.

Радиолуч РЛОН производит строчное сканирование при первоначальном круговом обзоре или при последующем обзоре в секторе обнаруженного тайфуна или смерча. При очередном проходе через угловое напряжение, на котором находится тайфун (смерч) или ракетоноситель, происходит обнаружение их, а при последующих обзорах - взятие на сопровождение. В те моменты, когда луч сказывается направленным на ракету, передаются на нее по линии радиосвязи команды управления ракетой.The RLON radio beam performs a line scan at the initial all-round survey or at the subsequent survey in the sector of a discovered typhoon or tornado. At the next passage through the angular stress on which the typhoon (tornado) or rocket launcher is located, they are detected, and in subsequent surveys, they are taken for escort. At those moments when the beam affects the direction of the missile, missile control teams are transmitted to it via the radio link.

РЛОН представляет собой трехкоординатную когерентно-импульсную РЛС сантиметрового диапазона. РЛОН включает следующие части (фиг.3): антенную систему, передающее устройство, приемное устройство, микропроцессорную систему, дисплей обзора и наведения, экран (монитор), пуль управления, аппаратуру передачи данных и связи, источник электропитания.RLON is a three-coordinate coherent-pulse centimeter-long radar. The RLON includes the following parts (Fig. 3): an antenna system, a transmitting device, a receiving device, a microprocessor system, a visibility and guidance display, a screen (monitor), control panels, data and communication equipment, and a power source.

Антенная система представляет собой фазированную антенную решетку ФАР, радиолуч которой управляется электронным путем от микропроцессорной системы. Угол обзора ФАР по азимуту +45°-45°, по углу места 1°-75°. ФАР может поворачиваться вкруговую с темпом обзора 10-15 с. При обзоре в секторе 10-15° темп обзора 0,1-3 с. Выдача команд управления на борт ракеты производится с частотой 1 Гц. Передающее устройство магнетронного типа сантиметрового диапазона. Приемное устройство использует цифровые способы обработки принятого сигнала и автоматический съем координат с помощью местного микропроцессора. Дальность обнаружения РЛОН тайфунов (смерчей) - 1000 км. Точность определения дальности - 20 м, азимута и угла места - 5′, скорости - 5 м/с.The antenna system is a phased array antenna PAR, the radio beam of which is electronically controlled from a microprocessor system. Angle of view of the PAR in azimuth + 45 ° -45 °, in elevation 1 ° -75 °. The HEADLIGHT can be rotated circularly with a viewing pace of 10-15 s. When viewing in a sector of 10-15 °, the viewing rate is 0.1-3 s. Control commands are issued aboard the rocket with a frequency of 1 Hz. Magnetron type transmitter of centimeter range. The receiving device uses digital methods for processing the received signal and automatic acquisition of coordinates using a local microprocessor. The detection range of the RLON of typhoons (tornadoes) is 1000 km. The accuracy of determining the range is 20 m, the azimuth and elevation angle is 5 ′, and the speed is 5 m / s.

Обнаружение контура ядра тайфуна или смерча производится МПС в результате спектральной обработки сигналов, отраженных от резкого падения плотности среды. Методика этой обработки приведена в кандидатской диссертации Шубина Д.С. “Определение распределения плотности среды по характеристикам ее волнового движения”, Ростовский государственный университет, 2002г.Detection of the core contour of a typhoon or tornado is performed by the MPS as a result of spectral processing of signals reflected from a sharp drop in the density of the medium. The technique of this processing is given in the candidate dissertation Shubina D.S. “Determining the density distribution of a medium by the characteristics of its wave motion,” Rostov State University, 2002.

На дисплее обзора и наведения отображаются трасса (траектория) движения тайфуна (смерча), результаты решения задачи наведения (упрежденная точка) и текущие точки сопровождения ракетоносителя. На экране (мониторе) отображаются результаты обработки отраженных сигналов в виде контура ядра тайфуна или смерча с указанием их высоты.The overview and guidance display shows the path (trajectory) of the typhoon (tornado) movement, the results of solving the guidance problem (lead point) and current launch vehicle tracking points. The screen (monitor) displays the results of processing the reflected signals in the form of a contour of the typhoon core or tornado with an indication of their height.

Пусковая установка ПУ предназначена для хранения, транспортировки и запуска ракетоносителей, а также для обмена информацией с РЛОН. Ракетоносители устанавливаются в транспортно-пусковых контейнерах ТПК. ПУ включает (фиг.5) аппаратуру установки ТПК в наклонное положение, аппаратуру подготовки к старту (в том числе запуска гироскопов), аппаратуру выбрасывания ракеты из ТПК, микропроцессорную систему, аппаратуру передачи данных и связи. ПУ содержит три ракеты и при использовании ракет может перезаряжаться.The PU launcher is designed to store, transport and launch rocket launchers, as well as to exchange information with the RLON. Launchers are installed in transport and launch containers TPK. PU includes (Fig. 5) equipment for installing TPK in an inclined position, equipment for launch preparation (including launching gyroscopes), equipment for ejecting missiles from TPK, microprocessor system, data and communication equipment. PU contains three missiles and can be recharged when using missiles.

Ракетоносители РН предназначены для выведения взрывного устройства в зону разрушения тайфуна или смерча, в том числе - для управления полетом РН в упрежденную точку, ориентирования ракеты навстречу направлению максимального ветра, выбрасывания субснарядов. РН включает следующие части (фиг.3): взрывное устройство кассетного типа, ракетный двигатель, головку самоориентирования ракеты, инерциальную систему управления, механизм выбрасывания субснарядов, аппаратуру связи ракеты с РЛОН, микропроцессорную систему и источники электропитания.Rocket launchers are designed to launch an explosive device into the destruction zone of a typhoon or a tornado, including for controlling the launch of a rocket at an anticipated point, orienting the rocket towards the direction of maximum wind, and ejecting submunitions. The launch vehicle includes the following parts (Fig. 3): a cluster-type explosive device, a rocket engine, a rocket self-orientation head, an inertial control system, a submunition ejection mechanism, missile-to-radar communication equipment, a microprocessor system and power sources.

В качестве ракетоносителя могут быть применены ракеты-перехватчики зенитных ракетных комплексов ПВО, ПРО, если их боевую часть выполнить в виде кассеты из большого числа субснарядов и предусмотреть механизм выбрасывания их. Также может быть применена ракета-перехватчик, приведенная в заявке 2002127298 “Комплекс ПВРКО” с приоритетом 14 октября 2002г.As a carrier rocket, interceptor missiles of anti-aircraft missile defense systems of air defense and missile defense can be used if their warhead is made in the form of a cartridge from a large number of sub-shells and a mechanism for ejecting them is provided. An interceptor missile described in application 2002127298 “PVRKO Complex” with a priority of October 14, 2002 can also be used.

Взрывное устройство ВУ кассетного типа предназначено для разрушения тайфуна или смерча. ВУ включает несколько сотен субснарядов, которые выбрасываются из ракеты в поражаемом объеме и разлетаются по нескольким направлениям. Каждый субснаряд включает (фиг.3) взрыватель, заряд, преобразователь и предохранительно-исполнительный механизм ПИМ. Принцип субснаряда был приведен выше. ПИМ обеспечивает безопасность обслуживающего состава при обращении с ракетой на земле, а также при полете ракеты в упрежденную точку до момента выбрасывания субснарядов. ПИМ также управляет подрывом снаряда после указанного выбрасывания.The explosive device of the VU cassette type is designed to destroy a typhoon or a tornado. WU includes several hundred submunitions, which are ejected from the rocket in the affected volume and scatter in several directions. Each submunition includes (FIG. 3) a fuse, a charge, a converter, and a PIM safety-executive mechanism. The principle of the submunition was given above. PIM ensures the safety of service personnel when handling a missile on the ground, as well as when a missile is flying at a pre-empted point until submunitions are thrown out. PIM also controls the detonation of a projectile after a specified ejection.

Приведем технические характеристики ВУ: количество субснарядов в кассете 300, тротиловый эквивалент каждого субснаряда 300 кт. Масса субснаряда 5 кг. Диаметр субснаряда 15 см. Диаметр ракетоносителя, в котором размещено 300 субснарядов, 2 м.We give the technical characteristics of the VU: the number of submunitions in the cartridge 300, the TNT equivalent of each submunition 300 kt. The mass of the submunition is 5 kg. The diameter of the submunition is 15 cm. The diameter of the launch vehicle, which houses 300 submunitions, is 2 m.

Ракетный двигатель РД предназначен для создания тяги, обеспечивающей полет ракеты, и для отклонения ракеты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Тяга создается путем выброса через сопло горячих газов (твердотопливный или жидкостный двигатель) или сгустков плазмы (двигатель по заявке 2002110167 с приоритетом 18 апреля 2002г.).The RD rocket engine is designed to create thrust for the flight of the rocket, and to deflect the rocket in two mutually perpendicular planes. The thrust is created by ejecting hot gases through the nozzle (solid-fuel or liquid engine) or plasma clots (engine according to the application 2002110167 with a priority of April 18, 2002).

Головка самоориентирования ГСО ракеты предназначена для ориентирования полета (выведения) ракеты навстречу направлению максимального ветра на конечном участке траектории. ГСО представляет собой электромеханический датчик скорости ветра. ГСО управляет ракетным двигателем через микропроцессорную систему.The GSO rocket’s self-orientation head is designed to orient the rocket’s flight (launch) towards the direction of maximum wind in the final section of the trajectory. GSO is an electromechanical wind speed sensor. GSO controls a rocket engine through a microprocessor system.

Инерциальная система управления ИСУ предназначена для управления ракетным двигателем с учетом поступающих команд наведения с РЛОН и текущим положением ракеты в пространстве, которое определяется с помощью гироскопов ИСУ, ИСУ вырабатывает команды управления ракетным двигателем и реализует их через микропроцессорную систему.The inertial control system of the ISU is designed to control the rocket engine, taking into account the incoming guidance commands from the RLON and the current position of the rocket in space, which is determined using gyroscopes of the ISU, the ISU generates control commands of the rocket engine and implements them through a microprocessor system.

Механизм выбрасывания субснарядов предназначен для выброса и разведения субснарядов ВУ в поражаемом объеме. Этот механизм содержит несколько небольших пороховых зарядов-пиропатронов, действующих на группу субснарядов по семи направлениям выброса.The mechanism of ejection of submunitions is intended for the ejection and breeding of submunitions of WU in the affected volume. This mechanism contains several small powder charges, pyro cartridge, acting on a group of submunitions in seven directions of ejection.

Аппаратура связи ракеты с РЛОН предназначена для приема команд наведения и передачи донесений о выполнении этих команд с ракеты. Указанная линия связи работает на несущей частоте РЛОН. Приемник этой аппаратуры передает команды наведения на ИСУ ракеты. Антенны аппаратуры крепятся на корпусе в хвостовой части ракеты.The communication equipment of the rocket with the RLON is designed to receive guidance commands and transmit reports on the implementation of these commands from the rocket. The specified communication line operates on the carrier frequency of the RLON. The receiver of this equipment transmits guidance commands to the missile’s ISU. Antennas are mounted on the body in the tail of the rocket.

Аппаратура передачи данных и связи АПДС комплекса предназначена для обмена телекодовой и речевой информацией между данным РЛОН и ПУ, другими РЛОН и командным пунктом космической связи метеорологического обеспечения.The data transmission and communication equipment of the APDS complex is designed to exchange telecode and voice information between RLON and PU data, other RLON and the space communications command post of meteorological support.

Электростанция ЭС предназначена для обеспечения электроэнергией РЛОН, ПУ и представляет собой дизель или газотурбинный агрегат с электрогенератором. Электропитание комплекса для учебных целей может быть осуществлено от промышленной электросети.Power plant ES is designed to provide electricity to RLON, PU and is a diesel or gas turbine unit with an electric generator. The power supply of the complex for educational purposes can be carried out from an industrial power supply network.

В РЛОН и ПУ предусмотрен функциональный контроль, осуществляемый с помощью их микропроцессорных систем. В комплексе предусмотрена возможность тренировки обслуживающего состава, исключая реальные пуски ракетоносителей.The RLON and PU provide for functional control carried out using their microprocessor systems. The complex provides for the possibility of training service personnel, excluding real launches of launch vehicles.

Рассмотрим работы КБТС в динамике. В режиме “Готовность №1” РЛОН производит круговой обзор окружающего пространства. При выявлении ограждения от резкого падения плотности воздуха - ядра тайфуна или смерча РЛОН переходит на обзор в секторе выявления этого ядра. Переход осуществляется автоматически с помощью МПС. После обнаружения ядра производится сопровождение его. В результате спектральной обработки МПС сигналов, отраженных от ядра, определяются его контуры. Указанные контуры отображаются на экране (мониторе) в виде “подковы”. Подобное изображение для смерча указано в справочнике “Атмосфера”, стр.449.Consider the work of KBTS in dynamics. In the “Ready No. 1” mode, the RLON makes a circular overview of the surrounding space. When revealing a fence from a sharp drop in air density - a typhoon core or a tornado, the RLON passes to a review in the sector of detecting this core. The transition is carried out automatically using the IPU. After the kernel is detected, it is maintained. As a result of spectral processing of MPS signals reflected from the core, its contours are determined. The indicated contours are displayed on the screen (monitor) as a “horseshoe”. A similar image for a tornado is indicated in the Atmosphere manual, p. 449.

При наличии изображения контура оператор (начальник) КБТС сверяет с помощью МПС характеристики контура с данными от соседних РЛОН (если они также обнаружили тайфун или смерч) и с данными космических систем метеорологического обеспечения. Если имеет место подтверждение наличия ядра или при его явном характере, оператор принимает решение на обстрел тайфуна или смерча. При этом с РЛОН на ПУ выдается команда “Пуск ракеты”. По этой команде в ПУ устанавливается ТПК под некоторым углом в секторе сопровождения ядра, срабатывает аппаратура подготовки к старту (запускается гироскоп и др.), и ракета выстраивается из ТПК в сектор сопровождения ядра. Далее РЛОН обнаруживает и сопровождает ракету. При этом определяется трасса (траектория) ядра. По данным сопровождения ядра и ракеты МПС решает задачу наведения. При этом вычисляются координаты точки встречи ракеты с тайфуном или смерчем (упрежденной точки). Упрежденная точка УТ показана на фиг.1 и фиг.2. В случае тайфуна УТ выбирается на высоте 3 мм на расстоянии 15 км от границы ядра на одном из радиусов ядра. Расположение радиуса ядра (справа или слева относительно центра ядра) зависит от угла между направлением на север и направлением трассы ядра. Если указанный угол меньше 180° (вихрь вращается по часовой стрелке), то радиус располагается справа; если этот угол больше 180° (вихрь вращается против часовой стрелки), то радиус располагается слева.If there is an image of the contour, the operator (chief) of the KBTS checks the characteristics of the contour with the help of the MPS with the data from the neighboring RLONs (if they also found a typhoon or tornado) and with the data of space systems of meteorological support. If there is confirmation of the presence of the core or with its obvious nature, the operator decides to shell a typhoon or tornado. At the same time, the Rocket Launch command is issued from the RLON to the launcher. According to this command, the launcher is installed in the launcher at a certain angle in the core tracking sector, the launch preparation equipment is triggered (the gyroscope is launched, etc.), and the rocket lines up from the launcher in the core tracking sector. Next, the RLON detects and accompanies the rocket. In this case, the path (trajectory) of the core is determined. According to the core and rocket tracking data, the MPS solves the guidance problem. In this case, the coordinates of the meeting point of the rocket with the typhoon or tornado (pre-empted point) are calculated. The anticipated point UT shown in figure 1 and figure 2. In the case of typhoon, UT is selected at a height of 3 mm at a distance of 15 km from the boundary of the core at one of the core radii. The location of the radius of the core (right or left relative to the center of the core) depends on the angle between the north direction and the direction of the core path. If the indicated angle is less than 180 ° (the vortex rotates clockwise), then the radius is located on the right; if this angle is greater than 180 ° (the vortex rotates counterclockwise), then the radius is on the left.

В случае смерча УТ выбирается на высоте основания воронки вблизи его ядра.In the case of a tornado, the UT is selected at the height of the base of the funnel near its core.

Результаты решения задачи наведения отображаются на дисплее обзора и наведения. Далее МПС продолжает решать задачу наведения по методу пропорционального сближения. В результате этого решения вырабатываются команды наведения ракеты, которые через аппаратуру связи РЛОН с ракетой передаются на борт ракеты на инерциальную систему управления ИСУ. ИСУ, сравнивая текущее положение ракеты, получаемое от ее гироскопов, и поступившие команды наведения, вырабатывает команды управления ракетным двигателем. Эти команды реализуются с помощью МПС ракеты. Таким образом, РЛОН автоматически ведет ракету в упрежденную точку. Так осуществляется инерциально-командное управление ракетой.The results of solving the guidance problem are displayed on the overview and guidance display. Further, the MPS continues to solve the problem of guidance by the method of proportional approximation. As a result of this decision, missile guidance commands are generated, which are transmitted through the RLON communication equipment with the missile to the missile’s inertial control system. The ISU, comparing the current position of the rocket received from its gyroscopes and the received guidance commands, develops commands to control the rocket engine. These commands are implemented using the MPS rocket. Thus, the RLON automatically guides the rocket to a proactive point. So inertial-command missile control is carried out.

При приближении ракеты на дальность действия головки самоориентирования ГСО, РЛОН выдает команду включения ГСО. По этой команде ГСО определяет величину скорости ветра и управляет через МПС ракетным двигателем так, чтобы скорость ветра увеличивалась, а направление полета ракеты было противоположно направлению ветра. При достижении максимального значения скорости ветра ГСО выдает команду выброса на механизм выбрасывания субснаряда. В случае неисправности ГСО, РЛОН продолжает наводить ракету, а команда выброса подается с РЛОН.When the rocket approaches the range of the GSO self-orientation head, the RLON issues a GSO inclusion command. According to this command, the GSO determines the value of the wind speed and controls the rocket engine through the MPS so that the wind speed increases and the direction of flight of the rocket is opposite to the direction of the wind. Upon reaching the maximum value of the wind speed, the GSO issues an ejection command to the ejection mechanism of the sub-projectile. In the event of a GSO malfunction, the RLON continues to direct the missile, and the ejection command is sent from the RLON.

Механизм выбрасывания выталкивает субснаряды с помощью пиропатронов по семи направлениям в объеме вихря или воронки. В вылетевших снарядах через 1-2 с срабатывает предохранительно-исполнительный механизм ПИМ. ПИМ подает команду на подрыв заряда субснаряда. По этой команде включается лазер, который генерирует импульсы лазерного излучения. Эти импульсы падают на основание четырех конусов конической мишени взрывателя. При этом из отверстия в вершине каждого конуса вылетает сгусток плотной плазмы. Благодаря попарно перпендикулярному расположению четырех конусов сгустки схлопываются в пространстве между конусами. Температура в месте схлопывания сгустков повышается до термоядерной. При этом в заряде образуется тепловая волна, которая, распространяясь, инициирует термоядерную реакцию взрывчатого вещества его. В результате указанной реакции вылетают нейтроны или протоны, которые направляются на преобразователь и образуют в нем трещины, сопровождающиеся акустической эмиссией. Отдельные акты акустической эмиссии, сливаясь, создают совокупность ударных волн, которая приостанавливает вращательное движение потока в тайфуне или смерче и тем самым разрушает его. Результаты разрушения тайфуна или смерча отображаются на экране (мониторе) и дисплее обзора и наведения.The ejection mechanism pushes the submunitions with the aid of pyro-cartridges in seven directions in the volume of the vortex or funnel. In the projectiles fired, after 1-2 s, the PIM safety-actuating mechanism is triggered. PIM gives the command to undermine the charge of the submunition. At this command, the laser is turned on, which generates pulses of laser radiation. These pulses fall on the base of the four cones of the conical target of the fuse. In this case, a bunch of dense plasma flies out of the hole at the top of each cone. Due to the pairwise perpendicular arrangement of the four cones, the clots collapse in the space between the cones. The temperature at the site of collapse of the clots rises to thermonuclear. In this case, a thermal wave is formed in the charge, which, propagating, initiates the thermonuclear reaction of its explosive. As a result of this reaction, neutrons or protons fly out, which are sent to the transducer and form cracks in it, accompanied by acoustic emission. Separate acts of acoustic emission, merging, create a set of shock waves, which stops the rotational movement of the flow in a typhoon or tornado and thereby destroys it. The results of the destruction of a typhoon or tornado are displayed on the screen (monitor) and the display of the review and guidance.

КБТС является мобильным. РЛОН, ПУ с РН размещаются в многоосных автомобильных фургонах. КБТС отличается высокой степенью автоматизации всех этапов работы благодаря применению микропроцессорных систем в РЛОН, ПУ, РН. Вследствие применения конической мишени во взрывном устройстве и его кассетной конструкции, появилась возможность доставить и рассосредоточить в поражаемом объеме вазрывное устройство большого тротилового эквивалента, достаточного для разрушения тайфуна или смерча. Благодаря применению преобразования в каждом субснаряде взрывное устройство является экологически безопасным.KBTC is mobile. RLON, PU with LV are located in multi-axle automobile vans. KBTS is characterized by a high degree of automation of all stages of work due to the use of microprocessor systems in RLON, PU, LV. Due to the use of a conical target in an explosive device and its cassette design, it became possible to deliver and disperse an explosive device of large TNT equivalent in the affected volume, sufficient to destroy a typhoon or a tornado. Thanks to the use of conversion in each submunition, an explosive device is environmentally friendly.

В случае защиты от тайфунов и смерчей протяженных населенных областей применяются несколько КБТС с расстоянием между соседними комплексами порядка 700 км.In the case of protection from typhoons and tornadoes of extended populated areas, several KBTS are used with a distance between neighboring complexes of about 700 km.

Claims (1)

Комплекс борьбы с тайфунами и смерчами, содержащий средства поиска и взрывное устройство для поражения тайфуна или смерча, отличающийся тем, что он снабжен ракетоносителем для доставки взрывного устройства в атмосферный поток тайфуна или смерча, а средства поиска выполнены в виде радиолокатора для обнаружения и сопровождения тайфуна или смерча, при этом взрывное устройство выполнено кассетного типа, субснаряды которого включают взрыватель, взрывчатое вещество в виде смеси дейтерия с тритием или гелия-3 и преобразователь из волокнистого композита, причем взрыватель выполнен в виде мишени из четырех конусов, содержащих взрывчатое вещество с возможностью инициирования его посредством лазерного излучения для создания сгустка плазмы и последующего его вылета из отверстия, выполненного в вершине каждого конуса, в пространство между попарно перпендикулярными конусами, а указанный преобразователь выполнен с возможностью преобразования кинетической энергии потока нейтронов или протонов, образованного в результате термоядерной реакции, посредством акустической эмиссии в энергию ударных волн, воздействующих на окружающую среду.A complex for combating typhoons and tornadoes, containing search tools and an explosive device for hitting a typhoon or tornado, characterized in that it is equipped with a rocket launcher for delivering an explosive device to the atmospheric stream of a typhoon or tornado, and the search tools are made in the form of a radar for detecting and tracking a typhoon or tornado, while the explosive device is of a cartridge type, the submunitions of which include a fuse, an explosive substance in the form of a mixture of deuterium with tritium or helium-3 and a fiber-optic converter o composite, and the fuse is made in the form of a target of four cones containing explosive with the possibility of initiating it by laser radiation to create a clot of plasma and its subsequent flight from the hole made at the top of each cone into the space between the pairwise perpendicular cones, and the specified Converter configured to convert the kinetic energy of the neutron or proton flux generated by the thermonuclear reaction by acoustic emission into the energy of shock waves affecting the environment.
RU2002133519/02A 2002-12-15 2002-12-15 Complex of flight against typhoons and whirlwinds RU2228020C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133519/02A RU2228020C1 (en) 2002-12-15 2002-12-15 Complex of flight against typhoons and whirlwinds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133519/02A RU2228020C1 (en) 2002-12-15 2002-12-15 Complex of flight against typhoons and whirlwinds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2228020C1 true RU2228020C1 (en) 2004-05-10
RU2002133519A RU2002133519A (en) 2004-07-20

Family

ID=32679333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002133519/02A RU2228020C1 (en) 2002-12-15 2002-12-15 Complex of flight against typhoons and whirlwinds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2228020C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008062441A2 (en) * 2006-09-10 2008-05-29 Shivshankar Kanhuji Chopkar Artificial rainmaking systems
WO2011087388A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Oleynov Gennady Aleksandrovitsch Method for suppressing hurricanes and whirlwinds
CN103477925A (en) * 2013-08-16 2014-01-01 陈俞任 Calamity reducing method for sequential explosion of explosive pack chain delivered to violent typhoon center by submarine
RU2649915C1 (en) * 2016-10-03 2018-04-05 Станислав Никифорович Даровских Method of influencing a hurricane (cyclone, typhoon)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008062441A2 (en) * 2006-09-10 2008-05-29 Shivshankar Kanhuji Chopkar Artificial rainmaking systems
WO2008062441A3 (en) * 2006-09-10 2008-08-21 Shivshankar Kanhuji Chopkar Artificial rainmaking systems
WO2011087388A1 (en) * 2010-01-15 2011-07-21 Oleynov Gennady Aleksandrovitsch Method for suppressing hurricanes and whirlwinds
CN103477925A (en) * 2013-08-16 2014-01-01 陈俞任 Calamity reducing method for sequential explosion of explosive pack chain delivered to violent typhoon center by submarine
CN103477925B (en) * 2013-08-16 2015-07-22 陈俞任 Calamity reducing method for sequential explosion of explosive pack chain delivered to violent typhoon center by submarine
RU2649915C1 (en) * 2016-10-03 2018-04-05 Станислав Никифорович Даровских Method of influencing a hurricane (cyclone, typhoon)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6626077B1 (en) Intercept vehicle for airborne nuclear, chemical and biological weapons of mass destruction
US6396577B1 (en) Lidar-based air defense system
US20070285304A1 (en) Target orbit modification via gas-blast
Hruby Russia’s new nuclear weapon delivery systems
Gunzinger et al. Sustaining America's Precision Strike Advantage
RU2228020C1 (en) Complex of flight against typhoons and whirlwinds
CN110044213A (en) Mine sweeping device
RU82031U1 (en) SELF-SUITABLE COMPLEX OF AUTONOMOUS SELF-DEFENSE OF OBJECTS
US3527167A (en) Anti-ballistic missile system
RU2227892C1 (en) Space-air defense complex
US20190359330A1 (en) Airborne space anti-missile system
KR20200021871A (en) Low Altitude Unmanned Aircraft Surveillance System
RU2692058C1 (en) Method of protecting radar stations from small-size unmanned aerial vehicles and device for its implementation
Garwin Effective Military Technology for the 1980s
RU2691645C1 (en) Method of protecting a radar station from unidentifiable small-size unmanned aerial vehicles and a device for realizing said
US20180252505A1 (en) Air Space and Ground Attack System
RU2771865C1 (en) Method and device for multifactor protection of objects from miniature unmanned aerial vehicles
Ramsey Tools of War: History of Weapons in Modern Times
Jenkins et al. Sea mine neutralization using the AN/AWS-2 rapid airborne mine clearance system
Bethe et al. Appendix A: New BMD Technologies
Marks et al. A second test of an upper atmosphere gun probe system
Deblois et al. Star-crossed [space-based weapons]
US20210080234A1 (en) Energy beam interceptor
Lund Historic weapon system cost effectiveness comparison
RU2155316C1 (en) Method for destruction of ballistic missile

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071216