RU2749249C2 - Air-based reconnaissance and strike complex and its operation method (variants) - Google Patents
Air-based reconnaissance and strike complex and its operation method (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749249C2 RU2749249C2 RU2019103911A RU2019103911A RU2749249C2 RU 2749249 C2 RU2749249 C2 RU 2749249C2 RU 2019103911 A RU2019103911 A RU 2019103911A RU 2019103911 A RU2019103911 A RU 2019103911A RU 2749249 C2 RU2749249 C2 RU 2749249C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gliders
- target
- complex
- glider
- aircraft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B25/00—Fall bombs
Abstract
Description
Изобретение касается структуры материальной части системы высокоточного кибернетического оружия, использующего в качестве платформы базирования самолет или крылатую ракету.The invention relates to the structure of the material part of a high-precision cybernetic weapon system using an aircraft or a cruise missile as a basing platform.
Современный уровень развития техники позволяет существенно минимизировать силовой фактор поражающего действия оружия за счет повышения точности. Для этого требуется комплексная системная оптимизация технических средств разведки, ударной силы и управления, позволяющая сосредоточить поражающее воздействие в наиболее критической точке при минимальных экономических затратах и с минимальным риском для людей и природы с обоих сторон противостояния.The modern level of development of technology allows to significantly minimize the force factor of the damaging effect of weapons by increasing the accuracy. This requires a comprehensive systematic optimization of technical means of reconnaissance, strike force and control, which allows concentrating the damaging effect at the most critical point with minimal economic costs and with minimal risk to people and nature on both sides of the confrontation.
Наиболее близкой к предлагаемой по существенным признакам является система вооружения, содержащая планирующие управляемые бомбы, использующие в качестве платформы базирования самолет (см. например: Википедия «GBU-39»).The closest to the proposed one in terms of essential features is a weapon system containing gliding guided bombs using an aircraft as a basing platform (see, for example: Wikipedia "GBU-39").
Крыло и самолетная система управления полетом такой авиабомбы дает возможность точно наводить ее на цель с большого расстояния, достигающего 100 и более километров. При этом, несмотря на отсутствие двигателя, бомба может маневрировать, уменьшая т.о. вероятность ее перехвата. При этом, отсутствие двигателя увеличивает коэффициент полезной нагрузки (боезаряда, системы наведения и др.), а также снижает порог размерности, позволяя, при необходимости, раздробить боезаряд на множество более мелких. Это становится возможным благодаря открывшейся возможности существенной микроминиатюризации приборной части. При этом бомба наводится на цель по одному из классических способов, в частности, с применением лазерной подсветки цели. Недостатками вышеуказанной системы являются:The wing and aircraft flight control system of such an aerial bomb makes it possible to accurately aim it at a target from a long distance, reaching 100 kilometers or more. At the same time, despite the absence of an engine, the bomb can maneuver, thus reducing the the probability of its interception. At the same time, the absence of an engine increases the payload ratio (warhead, guidance systems, etc.), and also reduces the dimension threshold, allowing, if necessary, to split the warhead into many smaller ones. This becomes possible due to the opened possibility of significant microminiaturization of the instrumental part. In this case, the bomb is aimed at the target using one of the classical methods, in particular, using laser target illumination. The disadvantages of the above system are:
а) возможность перехвата, т.к. маневрирование недостаточно эффективное средство, чтобы избежать этого, а размеры бомбы и радиозаметность ее, определяемые потребной массой боезаряда, велики.a) the possibility of interception, because maneuvering is not an effective means to avoid this, and the size of the bomb and its radio signature, determined by the required mass of the warhead, are large.
б) недостаточная надежность и дальность действия системы целеуказания, т.к. она действует лишь в пределах прямой радио или оптической видимости.b) insufficient reliability and range of the target designation system, tk. it operates only within direct radio or optical visibility.
в) большой, по необходимости, боезаряд, требующийся для преодоления укрепления объекта и, как следствие, большая опасность поражения расположенных рядом невоенных объектов в случае промаха.c) a large, if necessary, warhead required to overcome the fortification of an object and, as a consequence, a great danger of destruction of nearby non-military objects in the event of a miss.
г) ограниченность применения фактора массированности атаки.d) limited use of the mass attack factor.
д) высокая экономическая затратность данной системы вооружения, обусловленная большой массой и высокой стоимостью планирующих авиабомб.e) the high economic cost of this weapon system, due to the large mass and high cost of gliding bombs.
Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages.
Предлагается разведывательно-ударный комплекс воздушного базирования, содержащий расположенные на базовом летательном аппарате безмоторные летательные аппараты планерной схемы (далее - планеры), оборудованные системами автоматического пилотирования. Цель изобретения достигается тем, что каждый планер оборудован системой оптической связи с другими планерами данного комплекса, чем обуславливается возможность кооперативных действий планеров. Это дает преимущества в решении задач сбора и передачи информации, а также в решении навигационных проблем. Кроме того, полетная масса планера может быть при этом уменьшена до величин, соизмеримых с массой микроэлектронных элементов указанной системы оптической связи и системы автоматического пилотирования, что обеспечивается открывающейся возможностью эффективного использования суммарного боезаряда, распределенного по многим планерам. В частности, появляется возможность увеличить число планеров в системе с образованием роя или «облака» из планеров, обеспечивающего надежную передачу сигналов разведки, целеуказания, позиционирования и управления, сделав ее устойчивой к повреждающим воздействиям при преодолении системы ПВО, к метеорологическим факторам и всевозможным помехам, в том числе преднамеренным. Таким образом, одиночная, хотя и «умная», бомба заменяется сложной распределенной в пространстве гибкой системой, имеющей много степеней свободы и получающей такие же преимущества в обороне и нападении, какие имеет многоклеточный организм перед одноклеточным. Только в данном случае этот организм имеет размеры в сотни километров и значительно большее количество управляемых степеней свободы. Единственным ее недостатком перед другими большими системами является кратковременность жизни, ограничиваемой временем планирующего спуска с исходной высоты. Это обусловлено отсутствием на планерах двигателей. Но это же является и преимуществом, т.к. отсутствие двигателя снимает ограничения предела миниатюризации, упрощает и удешевляет конструкцию планеров и всей системы.An airborne reconnaissance and strike complex is proposed, containing non-motorized glider-type aircraft (hereinafter referred to as gliders) located on the base aircraft, equipped with automatic piloting systems. The purpose of the invention is achieved by the fact that each glider is equipped with an optical communication system with other gliders of this complex, which determines the possibility of cooperative actions of the gliders. This gives advantages in solving problems of collecting and transmitting information, as well as in solving navigation problems. In addition, the flight weight of the airframe can be reduced to values commensurate with the weight of microelectronic elements of the specified optical communication system and automatic piloting system, which is provided by the opening possibility of effective use of the total warhead distributed over many airframes. In particular, it becomes possible to increase the number of gliders in the system with the formation of a swarm or "cloud" of gliders, which ensures reliable transmission of signals for reconnaissance, target designation, positioning and control, making it resistant to damaging effects when overcoming an air defense system, to meteorological factors and all kinds of interference, including deliberate. Thus, a single, albeit "smart" bomb is replaced by a complex, flexible system distributed in space, which has many degrees of freedom and receives the same advantages in defense and attack as a multicellular organism has over a unicellular organism. Only in this case, this organism has dimensions of hundreds of kilometers and a significantly greater number of controllable degrees of freedom. Its only drawback over other large systems is the short life span, limited by the time of the gliding descent from the initial height. This is due to the absence of engines on the gliders. But this is also an advantage, because the absence of an engine removes the limitations of the miniaturization limit, simplifies and reduces the cost of the design of airframes and the entire system.
В частном варианте выполнения система оптической связи содержит на борту каждого планера импульсный источник оптического излучения и фотоприемник, имеющие широкий угол направленности, например полупроводниковый лазер и фотодиод. Фотоприемник соединен с дешифратором кодов посредством блока предварительной параметрической селекции импульсов. При этом, если в угол приема фотоприемника попадает излучение хотя бы одного из других планеров, то образуется временная (виртуальная) линия связи. Множество таких виртуальных связей между отдельными планерами «облака» обеспечивает возможность непрерывной передачи потоков информации из одной точки облака планеров в другую.In a particular embodiment, the optical communication system contains on board each airframe a pulsed source of optical radiation and a photodetector having a wide directivity angle, for example, a semiconductor laser and a photodiode. The photodetector is connected to the code decoder by means of a preliminary parametric pulse selection unit. In this case, if the radiation of at least one of the other gliders falls into the receiving angle of the photodetector, then a temporary (virtual) communication line is formed. The multitude of such virtual links between individual gliders in the "cloud" enables continuous flow of information from one point of the glider cloud to another.
Чтобы повысить надежность функционирования такой системы связи при всевозможных повреждениях и помехах, можно установить несколько вышеуказанных оптических блоков, ориентированных по разным направлениям. При этом образуется так называемая фасеточная структура зрения, подобная имеющейся у насекомых. Она отличается от обычного глаза своей широкоугольностью при отсутствии высокой четкости деления изображения на пиксели. Такое устройство, кроме расширения поля зрения по углу, позволяет повысить скорость обработки оптических сигналов при ограниченных возможностях мозга (процессора). При этом сохраняется некоторая угловая избирательность, позволяющая защититься от всевозможных помех, например от света солнца и др.To increase the reliability of the operation of such a communication system in case of all kinds of damage and interference, you can install several of the above optical blocks, oriented in different directions. In this case, the so-called faceted structure of vision, similar to that of insects, is formed. It differs from the ordinary eye in its wide-angle in the absence of high-definition division of the image into pixels. Such a device, in addition to expanding the field of view in angle, allows to increase the speed of processing optical signals with limited capabilities of the brain (processor). At the same time, some angular selectivity is retained, which makes it possible to protect against all kinds of interference, for example, from the light of the sun, etc.
Причем, в поле зрения отдельной фасетки могут оказаться и лазерные системы ПВО. При этом лазерный импульс может выжечь фотоприемник. Чтобы защититься от этого, предлагается разделить фотоприемник каждой фасетки на несколько элементов, т.е. выполнить его матричным. Это не будут пиксели в обычном понимании, т.к. каждый элемент, по прежнему, будет охватывать несколько точек изображения. Однако, это позволит сохранить работоспособность фасетки при выжигании отдельных ее элементов. Учитывая одноразовость и кратковременность применения планера, являющегося расходным материалом, вероятность накопления критического для работоспособности системы числа поврежденных оптических элементов при любой интенсивности лазерной атаки очень мала.Moreover, in the field of view of a separate facet, there may be laser air defense systems. In this case, the laser pulse can burn out the photodetector. To protect against this, it is proposed to divide the photodetector of each facet into several elements, i.e. execute it by matrix. These will not be pixels in the usual sense. each element will still span several points in the image. However, this will preserve the performance of the facet while burning out its individual elements. Taking into account the disposability and short-term use of the airframe, which is a consumable material, the probability of accumulation of the number of damaged optical elements critical for the system's performance at any intensity of the laser attack is very small.
В частном варианте конструкции планер может выполнять только функцию ретранслятора в системе связи. В других вариантах он может быть оснащен каким-либо исполнительным устройством. Это может быть телевизионная камера оптического или инфракрасного диапазона, которая может использоваться в целях разведки и целеуказания. Это может быть также небольшой боезаряд фугасного или химического действия. При этом не следует безоговорочно преувеличивать опасность химического заряда, когда речь не идет об оружии массового поражения, т.к. здесь обычно имеются в виду заряды останавливающего - не летального действия без необратимых последствий. Причем поражающее действие может быть сосредоточено практически на одном человеке. Подобные системы применяются в ветеринарии в виде обездвиживающих дистанционных инъекций. Может быть также применен датчик состава атмосферы, акустический датчик, электромагнитный датчик или просто радиоприемник, и др., что может быть полезно для получения разведданных.In a particular design, the glider can only perform the function of a repeater in a communication system. In other versions, it can be equipped with some kind of actuator. It can be a television camera of the optical or infrared range, which can be used for reconnaissance and target designation. It can also be a small explosive or chemical warhead. At the same time, one should not unconditionally exaggerate the danger of a chemical charge, when we are not talking about weapons of mass destruction, because here we usually mean stopping charges - non-lethal action without irreversible consequences. Moreover, the damaging effect can be focused on almost one person. Such systems are used in veterinary medicine in the form of immobilizing remote injections. A sensor of the composition of the atmosphere, an acoustic sensor, an electromagnetic sensor, or just a radio receiver, etc. can also be used, which can be useful for obtaining intelligence.
Предлагается также несколько возможных вариантов способа функционирования предлагаемого Комплекса, которые могут использоваться в различных сочетаниях или независимо.There are also several possible options for the method of functioning of the proposed Complex, which can be used in various combinations or independently.
В частности, предлагается способ функционирования предлагаемого Комплекса, состоящий в автоматическом наведении планера на цель по сигналам системы целеуказания. При этом, согласно изобретению, к одной цели одновременно направляют большое количество планеров, проводя их по разным траекториям таким образом, чтобы они пришли к цели с разных направлений и в одно и то же время. Таким образом, к цели подходит не сосредоточенный снаряд, а распределенный в пространстве рой летательных аппаратов, соизмеримых с размером птиц или даже крупных насекомых, которых невозможно перехватить. Плотность их взаимного расположения достаточно велика только в непосредственной близости от цели, где уже нельзя применять систему перехвата. Их можно смести только сильным потоком ветра. Но в таком случае объектом поражения должна стать ветроустановка. Т.о., действуя кооперативно, часть планеров роя может заняться устранением препятствий на пути к подлету, а другая - будет пробивать следующий эшелон и, наконец, саму цель. При этом, в каждом случае, в поражении может участвовать необходимое число планеров, образующих при одновременном срабатывании кумулятивный эффект.(при этом под кумулятивным эффектом здесь понимается просто повышение эффективности действия одновременного подрыва нескольких близко расположенных зарядов по сравнению с последовательным во времени их подрывом). При этом сила суммарного заряда может варьироваться в зависимости от текущей обстановки в десятки раз. В частности, в случае промаха, регистрируемого телекамерами или системой позиционирования, подрыв боезарядов может быть автоматически отменен.In particular, a method of functioning of the proposed Complex is proposed, consisting in the automatic aiming of the glider at the target according to the signals of the target designation system. In this case, according to the invention, a large number of gliders are simultaneously directed to one target, guiding them along different trajectories so that they come to the target from different directions and at the same time. Thus, it is not a concentrated projectile that approaches the target, but a swarm of flying vehicles distributed in space, commensurate with the size of birds or even large insects that cannot be intercepted. The density of their relative position is high enough only in the immediate vicinity of the target, where the interception system can no longer be used. They can only be swept away by a strong wind flow. But in this case, the object of destruction should be a wind turbine. Thus, acting cooperatively, some of the swarm's gliders can deal with removing obstacles on the way to approach, while the other will break through the next echelon and, finally, the target itself. At the same time, in each case, the required number of gliders can participate in the defeat, forming a cumulative effect with simultaneous operation. (In this case, the cumulative effect here is simply an increase in the effectiveness of the simultaneous detonation of several closely spaced charges compared to their successive detonation in time). In this case, the strength of the total charge can vary tens of times depending on the current situation. In particular, in the event of a miss recorded by television cameras or a positioning system, the detonation of warheads can be automatically canceled.
В другом варианте функционирования предлагаемого Комплекса множество планеров базируют на крылатой ракете, что делается возможным только за счет радикальной компактизации планеров. Это возможно осуществить в пределах существующей микроэлектронной технологии приборостроения. Уже сейчас размеры одного планера могут быть уменьшены до нескольких сантиметров. Базирование таких микропланеров на крылатой ракете позволит увеличить начальную высоту планирования до нескольких десятков километров с соответствующим увеличением дальности планирования. При этом, перед тем, как сбросить планеры, ракету переводят кабрированием в вертикальный полет, чтобы сбросить скорость и использовать всю кинетическую энергию ракеты для увеличения высоты, которая в данном случае ограничивается аэродинамическим нагревом планеров. Если уменьшить удельную нагрузку на крыло до 10 Паскалей, то высоту заброса планеров можно увеличить до 80 км. Однако на такой высоте длина свободного пробега молекул воздуха составляет более сантиметра и поэтому в аэродинамике преобладают вязкостные - диссипативные процессы, резко снижающие аэродинамическое качество крыла. Так что оптимальной является начальная высота планирования 30-40 км, что без проблем обеспечивается крылатой ракетой, которая, к тому же, увеличит общую дальность дистанционного автоматического действия системы до нескольких тыс. км.In another variant of the functioning of the proposed Complex, many gliders are based on a cruise missile, which is made possible only by radical compaction of gliders. This can be done within the existing microelectronic instrumentation technology. Already, the dimensions of one glider can be reduced to a few centimeters. Basing such micro-gliders on a cruise missile will increase the initial gliding altitude up to several tens of kilometers with a corresponding increase in the gliding range. At the same time, before dropping the gliders, the rocket is brought up into a vertical flight by pitching in order to slow down and use all the kinetic energy of the rocket to increase the altitude, which in this case is limited by the aerodynamic heating of the gliders. If the specific load on the wing is reduced to 10 Pascals, then the casting height of the gliders can be increased to 80 km. However, at such an altitude, the free path of air molecules is more than a centimeter, and therefore viscous - dissipative processes prevail in aerodynamics, which sharply reduce the aerodynamic quality of the wing. So the optimum is the initial planning altitude of 30-40 km, which is easily provided by a cruise missile, which, moreover, will increase the total range of remote automatic operation of the system to several thousand km.
Возможен также вариант функционирования Комплекса, в котором часть планеров приземляют на пути к цели с образованием неподвижных опорных точек, используемых в качестве оптических маяков для нужд позиционирования и навигации. При этом часть планеров переводят в режим барожирующего спуска в промежуточных между приземлившимися планерами точках полета. Это необходимо для создания непрерывной ретрансляционной цепи, которую можно протянуть на несколько сотен километров.A variant of the functioning of the Complex is also possible, in which some of the gliders are landed on the way to the target with the formation of fixed reference points used as optical beacons for the needs of positioning and navigation. In this case, a part of the gliders is transferred to the barging descent mode at the flight points intermediate between the gliders that have landed. This is necessary to create a continuous relay chain that can be extended over several hundred kilometers.
Навигационное позиционирование всех планеров в Комплексе может производится с помощью своего рода триангуляции по опорным точкам, например по указанным маякам или по данным, получаемым с базового летательного аппарата. При этом в качестве исходных данных используются текущие расстояния между планерами. Измерение текущих расстояний между планерами производится по времени запаздывания сигналов в системе оптической связи. Т.о. отпадает необходимость использования спутниковой системы позиционирования, которая неустойчива к средствам противодействия.Navigational positioning of all gliders in the Complex can be performed using a kind of triangulation by reference points, for example, by indicated beacons or by data received from the base aircraft. In this case, the current distances between the gliders are used as the initial data. The measurement of the current distances between the gliders is made by the time delay of the signals in the optical communication system. So there is no need to use a satellite positioning system, which is unstable to countermeasures.
Изобретение поясняется нижеследующим описанием примеров выполнения и восемью фигурами.The invention is illustrated by the following description of examples of execution and eight figures.
На фиг. 1 изображено поперечное сечение одного из отсеков фюзеляжа базового самолета с расположенными в нем планерами.FIG. 1 shows a cross-section of one of the fuselage compartments of a base aircraft with gliders located therein.
На фиг. 2 изображен один из планеров в рабочей конфигурации (вид спереди).FIG. 2 shows one of the gliders in working configuration (front view).
На фиг. 3 дано примерное схематичное изображение внутренней структуры планера.FIG. 3 is an exemplary schematic representation of the internal structure of the airframe.
На фиг. 4 дано поперечное сечение фюзеляжа планера, проходящее через фасеточный пояс бокового обзора системы оптической связи.FIG. 4 is a cross-sectional view of the airframe fuselage passing through the side-looking facet belt of the optical communication system.
На фиг. 5 изображен один из фасеточных блоков системы оптической связи планера.FIG. 5 shows one of the facet blocks of the airframe optical communication system.
На фиг. 6 показана схема соединения фотоэлементов фасеточного блока с блоком дешифрации кодов, обеспечивающая защиту от перегрузки и повреждения лазерными системами ПВО.FIG. 6 shows a diagram of the connection of the photocells of the facet unit with the code decoding unit, which provides protection against overload and damage by laser air defense systems.
На фиг. 7 проиллюстрирован один из вариантов функционирования предлагаемого Комплекса с базированием его на самолете.FIG. 7 illustrates one of the options for the functioning of the proposed Complex with its basing on an airplane.
На фиг. 8 проиллюстрирован другой вариант функционирования с использованием в качестве базового летательного аппарата крылатой ракеты.FIG. 8 illustrates another variant of operation using a cruise missile as a base aircraft.
Предлагаемый разведывательно-ударный комплекс содержит базовый летательный аппарат, в частности самолет 1, в фюзеляже которого плотно размещены планеры 2 (см. фиг. 1). Для увеличения числа помещающихся в самолете 1 планеров крыло 3 планера складывается за счет шарнирного соединения консолей крыла с фюзеляжем 4 планера, как показано на фиг. 2. Когда створки 5 фюзеляжа раскрываются, все находящиеся в данном отсеке фюзеляжа планеры 2 выпадают вниз. При этом консоли крыла 3 раскрываются за счет своих пружин до упора, становясь т.о. в рабочее положение (фиг. 2). При этом в шарнире крыла установлен выключатель, который включает химический источник питания 6, от которого работают все приборы планера, включая рулевые машинки (за исключением бортовых таймеров планеров, которые никогда не отключаются от питания).The proposed reconnaissance and strike complex contains a base aircraft, in
К летным качествам планера предъявляется требование высокого аэродинамического качества (15-20 единиц), а также способность самопроизвольно, без помощи управления, входить в режим планирования из любого положения, не входя в штопор. Однако не исключается небольшой процент потерь планеров при их сбрасывании с самолета. Требуется также обеспечить возможность устойчивого прямолинейного полета планера без автопилота. В частности устойчивость по крену может быть достигнута за счет верхнего расположения крыла и применения т.н.з. "поперечного V" крыла (см. фиг. 2). Кроме того, планер должен быть достаточно прочным, чтобы сбрасывание его можно было производить на минимальной скорости полета базового самолета, возможной на высоте не менее 10 км.The airframe's flight qualities are required of high aerodynamic quality (15-20 units), as well as the ability to spontaneously, without the aid of control, enter the gliding mode from any position, without entering a spin. However, a small percentage of glider losses is not excluded when they are dropped from an aircraft. It is also required to provide the possibility of stable rectilinear flight of the glider without an autopilot. In particular, roll stability can be achieved due to the upper position of the wing and the use of the so-called. "transverse V" wing (see Fig. 2). In addition, the glider must be strong enough to be dropped at the base aircraft's minimum flight speed, at least 10 km.
Источник питания 6 должен обеспечить работу в течение времени планирующего спуска (1-2 часа). При мощности бортовых нужд 10 вт соответствующая масса литиевой батареи составит около 70 г. Микросхемы и другие элементы электроники системы управления целесообразно разместить в крыле, что позволит использовать поверхность крыла в качестве радиатора.The
Каждый из планеров оборудован системой оптической связи, состоящей из множества фасеточных блоков 7, охватывающих в совокупности большую часть сферы. В изображенном на фиг. 3 и 4 вариантах конструкции имеется один носовой фасеточный блок, охватывающий переднюю полусферу, и четыре боковых блока. Все они прикрыты обтекателями с окном прозрачности, соответствующим используемому диапазону оптического излучения (например инфракрасного). Каждый фасеточный блок 7 (фиг. 5) в данном конструктивном варианте состоит из нескольких линз 8, охватывающих в совокупности угол около 120 градусов. Между линзами, в центре блока, расположен один или несколько импульсных полупроводниковых лазеров 9, которые в совокупности также имеют угол рассеивания пучка около 120 градусов. Лазеры имеют отельные объективы малого диаметра. Размеры приемных объективов увеличены для увеличения чувствительности. Однако они все равно могут быть не более нескольких миллиметров, как у глаз животных и человека, где обеспечиваются такие же требования к чувствительности. Впрочем, данная система имеет большие резервы по яркости передающей части, т.к. энергия импульсного лазера может быть сконцентрирована в очень малой длительности по времени. Это делает лазерный источник света (даже не остро направленный) заметным на расстоянии в десятки километров, что ограничивается, однако, метеоусловиями. В данной системе эта проблема решается за счет большой избыточности альтернативных каналов, образуемых множеством планеров. Если какой то планер окажется в полной изоляции (задымление, облачность, рельеф и т.п.) то он какое то время может продолжать планирование вслепую. Планеру не нужна автономная навигационная система, т.к. вполне допустима его потеря, в частности (в боевых условиях) допустимы столкновения. Конечно, при полном отсутствии контроля трудно избежать быстрого накопления дрейфа по курсу. Избежать этого(в случае слепого полета) можно применив автоматическую стабилизацию курса по магнитному компасу (Кстати, есть предположения, что птицы, при полете через океан, этим тоже пользуются).Each of the gliders is equipped with an optical communication system consisting of a plurality of
В фокальной плоскости каждой из линз 8 находится матричный фотоприемник 10. Он состоит из отдельных полупроводниковых фотоэлементов 11 (фиг. 6), например фотодиодов. Число фотоэлементов может быть гораздо меньше числа элементов проектируемого на них изображения. Достаточно нескольких фотоэлементов 11, т.к. в данном устройстве не преследуется задача съемки изображения.In the focal plane of each of the
Деление фотоприемника на отдельные фотоэлементы нужно здесь только для защиты системы от перегрузки или поражения лазером. Для этого фототоки множества фотоэлементов 11 присоединены к схеме суммирования токов состоящей из диодов «Д», изображенной на фиг. 6. Кроме этого в схеме имеются диодные ограничители напряжения «Ст». При этом напряжение ограничивается величиной, исключающей возможность повреждения элементов схемы. В случае же необратимого повреждения отдельных фотоэлементов 11 лазерным лучом (выжигания), система продолжает работать от оставшейся части фотоэлементов. Т.о. обрывы или короткие замыкания отдельных из фотоэлементов 11 не влияют на работу остальных.The division of the photodetector into separate photocells is needed here only to protect the system from overloading or being hit by a laser. For this, the photocurrents of a plurality of
Выход диодной схемы суммирования токов каждой из линз 8 соединен с отдельным блоком 12 предварительной селекции сигналов, который обрабатывает все поступающие сигналы, выделяя из них импульсы определенных параметров длительности и крутизны фронтов. Импульсы, соответствующие по указанным параметрам принадлежности к данной системе, пропускаются в блок дешифрации 13, в котором записывается временная картина их поступления. Дешифрация заключается в выявлении временной корреляции с набором индивидуальных кодов, присвоенных всем планерам. В случае опознания кода идентификации планера производится расшифровка следующего за ним пакета информации. Для защиты от раскрытия, коды идентификации можно периодически изменять по заранее условленной программе.The output of the diode circuit for summing the currents of each of the
Обработка информации состоит, в частности, в вычислении текущих координат каждого планера в некоторой общей системе координат. Для этого сначала вычисляются расстояния до всех планеров, от которых получены сигналы. Это делается по времени запаздывания сигналов. При этом используется бортовой таймер точного времени, а принимаемые сигналы должны содержать время их отправки. Получив таким образом расстояния до планеров, являющихся непосредственными источниками сигналов, можно построить множество лучей. А воспользовавшись аналогичной информацией, полученной другими планерами и переданной по оптической системе связи, можно замкнуть лучи в цепочку треугольников и протянуть эту цепочку на любое расстояние в пределах облака планеров. Этот способ можно назвать методом триангуляции только условно, т.к. мы здесь мы не измеряем углы, как это делается в топографии. Причем временной метод измерения обеспечивает значительно более высокую точность триангуляции, чем угловой. Кроме того он гораздо проще в аппаратной реализации применительно к данному случаю. Протянув цепочку триангуляции до любых двух планеров, координаты которых известны, мы получим привязку к местности. В качестве таких опорных точек можно использовать приземлившиеся планеры, а также базовый самолет.Information processing consists, in particular, in calculating the current coordinates of each glider in some common coordinate system. For this, the distances to all gliders from which the signals are received are first calculated. This is done by the time lag of the signals. In this case, an on-board exact time timer is used, and the received signals must contain the time of their sending. Having thus obtained the distances to the gliders, which are the direct sources of signals, it is possible to construct many beams. And using similar information received by other gliders and transmitted via an optical communication system, you can close the rays in a chain of triangles and extend this chain to any distance within the glider cloud. This method can be called a triangulation method only conditionally, since we do not measure angles here, as is done in topography. Moreover, the temporal measurement method provides a significantly higher triangulation accuracy than the angular one. In addition, it is much simpler in hardware implementation for this case. By extending the triangulation chain to any two gliders whose coordinates are known, we will get a binding to the terrain. Landing gliders as well as the base aircraft can be used as such anchor points.
Полученная таким образом информация используется для автоматического пилотирования каждого планера, осуществляемого под управлением программы, осуществляющей управление операцией в целом. Эта программа может быть размещена на базовом летательном аппарате, или делегирована отдельным планерам с определением иерархии приоритетов.The information thus obtained is used for the automatic piloting of each glider, under the control of the program that controls the operation as a whole. This program can be located on the base aircraft, or delegated to individual gliders with a hierarchy of priorities.
На борту планера 2 в данном варианте выполнения также имеется одна или две ПЗС телекамеры 14. Они содержат свой объектив. Видеосигнал передается в пакетном режиме по нескольким параллельным цепочкам ретрансляции на базовый летательный аппарат, где изображение может быть обработано людьми.On board the
На борту всех или некоторых планеров может быть размещена боевая часть 15. Это может быть взрывчатка с управляемым взрывателем, или контейнер с каким либо другим веществом. Это может быть и жидкость в сочетании со струйным или другим аппаратом для ее использования. Вместо боезаряда планер может быть оборудован различными датчиками для съема разведывательной информации.
В одном из вариантов предлагаемый Комплекс функционирует следующим образом. Базовый самолет 1 (фиг. 7) подлетает к предполагаемой цели на расстояние, соответствующее дальности планирования, после чего сбрасывает все планеры 2 или нужную часть их с достаточно большой высоты, открывая люки 5 отсеков хранения. При этом включают программу выполнения полетного задания. В частности полетное задание может включать в себя предварительную разведку, которую осуществляют, пилотируя множество планеров 2 в виде рассеянного облака в сторону цели, производя при этом видеосъемку местности. При этом часть планеров 2 можно приземлять в определяемых по видео информации точках с целью получения дополнительной информации с места приземления, в том числе с помощью специальных датчиков. Можно также использовать приземлившиеся планеры в качестве неподвижных опорных навигационных маяков. После уточнения координат цели принимается решение о применении поражающего действия. При этом пилотирование переводится в режим синхронного стягивания облака планеров 2 к точке поражения. Пилотирование осуществляется с использованием текущих координат планеров, вычисляемых описанным выше способом. Т.о. имеется большая избыточность информации позиционирования, допускающая потери большой части планеров без ущерба для функционирования системы.In one of the variants, the proposed Complex functions as follows. The base plane 1 (Fig. 7) flies up to the intended target at a distance corresponding to the gliding range, after which it drops all
При приближении к цели следует производить регулирование скорости полета планеров или производить маневрирования, меняющие длину траекторий отдельных планеров, чтобы обеспечить одновременный приход всех планеров в точку поражения. При этом имеется возможность отменить врыв, если текущие вычисления или видеоинформация покажут наличие недопустимого отклонения от цели. Регулировать скорость полета планера можно, управляя закрылками (или элеронами с двухпараметрическим управлением). Если же имеет место эшелонированная оборона объекта, то для преодоления ее может потребоваться производить несколько фокусировок облака планеров с подрывом боезарядов. При этом используется для каждой из них лишь часть планеров облака. Т.е. атака может быть оперативно перестроена в эшелонированную. Для этого следует предусматривать резерв числа планеров, располагая их в пространстве в виде шлейфа из нескольких эшелонов.When approaching the target, it is necessary to regulate the flight speed of the gliders or make maneuvers that change the length of the trajectories of individual gliders in order to ensure the simultaneous arrival of all gliders at the point of destruction. In this case, it is possible to cancel the blast if the current calculations or video information show the presence of an unacceptable deviation from the target. You can adjust the glider's flight speed by controlling the flaps (or aileron with two-parameter control). If there is an echeloned defense of an object, then to overcome it, it may be necessary to perform several focusing of the glider cloud with the detonation of warheads. In this case, only a part of the cloud gliders is used for each of them. Those. the attack can be quickly rebuilt into an echeloned one. For this, a reserve of the number of gliders should be provided, placing them in space in the form of a plume of several echelons.
В другом варианте предлагаемого способа функционирования предлагаемого Комплекса, для доставки планеров 2 в точку начала планирования используют крылатую ракету 16 (фиг. 8). При этом могут быть достигнуты высоты до 30-40 км и дальности планирования в 300-400 км. На указанных высотах еще можно получить достаточно высокое аэродинамическое качество. На высотах, превышающих 80 км, если не снижать удельную нагрузку на крыло до величин менее 10 Паскалей, начинает сказывается газокинетический нагрев, т.к. скорость планирования начинает превышать скорость звука. При этом также сильно снижается аэродинамическое качество крыла.In another version of the proposed method of functioning of the proposed Complex, a cruise missile 16 (Fig. 8) is used to deliver
Планеры сбрасываются с ракеты 16 после того, как она в кабрирующем баллистическом полете достаточного снизила скорость, чтобы планеры не разрушились от ветра. При этом также будет полезно использована вся кинетическая энергия ракеты.Gliders are dropped from
Крылатая ракета 16, служащая базовым летательным аппаратом, в свою очередь, может базироваться на самолете 17 (фиг. 8). В этой системе, кроме увеличения расстояния планирования увеличивается также и расстояние, с которого базовый самолет 17 может инициировать проведение операции (до нескольких тыс.км), что делает проведение операции более безопасным, а также увеличивает дальность действия предлагаемого комплекса до межконтинентальной и не требующей дозаправки в воздухе. Однако это возможно только при наличии соответствующего канала связи. Кроме традиционных каналов связи при этом может быть сформирована ретрансляционная сеть, образованная дополнительными экземплярами предлагаемого комплекса, приводимыми в действие в промежуточных точках дистанции и в нужное, согласованное по всей системе время. Таким образом можно протянуть дистанционное действие системы на неограниченное расстояние, в том числе и через океан. При этом некоторые планеры могут приводняться, продолжая выполнять ретрансляционные или разведывательные функции.The
Таким образом предлагаемый Комплекс позволяет существенно расширить возможности проведения разведывательных и активных воздушных боевых операций, а именно повысить их эффективность, дальность, устойчивость к противодействию, а также снизить их затратность. По сути мы получаем новый тип бомбы - распределенную в пространстве кибер-бомбу. И для ее реализации уже имеется вся необходимая элементная база.Thus, the proposed Complex allows you to significantly expand the capabilities of reconnaissance and active air combat operations, namely, to increase their efficiency, range, resistance to countermeasures, and also to reduce their cost. In fact, we get a new type of bomb - a cyber bomb distributed in space. And for its implementation, there is already all the necessary element base.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103911A RU2749249C2 (en) | 2019-02-12 | 2019-02-12 | Air-based reconnaissance and strike complex and its operation method (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103911A RU2749249C2 (en) | 2019-02-12 | 2019-02-12 | Air-based reconnaissance and strike complex and its operation method (variants) |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019103911A RU2019103911A (en) | 2020-08-12 |
RU2019103911A3 RU2019103911A3 (en) | 2021-03-16 |
RU2749249C2 true RU2749249C2 (en) | 2021-06-07 |
Family
ID=72085151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019103911A RU2749249C2 (en) | 2019-02-12 | 2019-02-12 | Air-based reconnaissance and strike complex and its operation method (variants) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749249C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU891501A1 (en) * | 1980-02-25 | 1981-12-23 | за вители | Balance-beam glider |
US5179286A (en) * | 1990-10-05 | 1993-01-12 | Mitsubishi Denki K.K. | Distance measuring apparatus receiving echo light pulses |
RU2200900C2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-03-20 | Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова | Automatic glider pilot free diagnostic complex |
RU2392188C1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) | Method of deployment and altitude suspension of data system and carrier aircraft to this end |
RU2536769C2 (en) * | 2012-10-10 | 2014-12-27 | Дмитрий Владимирович Смирнов | Method and system for remote optical detection and location of object flying in stratosphere or at high altitude with supersonic speed based on vapour trail criteria of propulsion system thereof |
-
2019
- 2019-02-12 RU RU2019103911A patent/RU2749249C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU891501A1 (en) * | 1980-02-25 | 1981-12-23 | за вители | Balance-beam glider |
US5179286A (en) * | 1990-10-05 | 1993-01-12 | Mitsubishi Denki K.K. | Distance measuring apparatus receiving echo light pulses |
RU2200900C2 (en) * | 2000-12-26 | 2003-03-20 | Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова | Automatic glider pilot free diagnostic complex |
RU2392188C1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский авиационный институт (государственный технический университет) (МАИ) | Method of deployment and altitude suspension of data system and carrier aircraft to this end |
RU2536769C2 (en) * | 2012-10-10 | 2014-12-27 | Дмитрий Владимирович Смирнов | Method and system for remote optical detection and location of object flying in stratosphere or at high altitude with supersonic speed based on vapour trail criteria of propulsion system thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019103911A3 (en) | 2021-03-16 |
RU2019103911A (en) | 2020-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6921147B2 (en) | Multimode unmanned aerial vehicle | |
US11358718B2 (en) | Low-altitude unmanned aerial vehicle surveillance system | |
US8833231B1 (en) | Unmanned range-programmable airburst weapon system for automated tracking and prosecution of close-in targets | |
JP5092169B2 (en) | Bullet guidance device and guidance method | |
RU2749249C2 (en) | Air-based reconnaissance and strike complex and its operation method (variants) | |
RU2669881C1 (en) | Unmanned system of active countermeasures of the uav | |
AU2020201173B2 (en) | Multimode unmanned aerial vehicle | |
BEŇO et al. | Unmanned combat air vehicle: MQ-9 Reaper |