PL224971B1 - System obrony aktywnej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest system obrony aktywnej przeznaczony do niszczenia lub neutralizacji zagrożenia w postaci pocisków podkalibrowych, odłamkowo-burzących oraz kierowanych i niekierowanych pocisków z głowicami kumulacyjnymi.

Pociski podkalibrowe stanowią zagrożenie, przed którym nie są w stanie obronić się żadne pojazdy wojskowe, w tym czołgi. Pociski odłamkowo-burzące zawierające materiał wybuchowy są groźne dla lżejszych pojazdów, na które oddziaływują falą ciśnienia pochodzącą z detonacji materiału wybuchowego oraz odłamkami. Ze względu na asymetryczny charakter działań na współczesnym polu walki duże zagrożenie oprócz improwizowanych ładunków wybuchowych stanowią również pociski z głowicami kumulacyjnymi, a w szczególności niekierowane pociski rakietowe wystrzeliwane z ręcznych granatników przeciwpancernych.

Sposoby ochrony przed wymienionymi zagrożeniami można podzielić na bierne i aktywne. Wśród biernych rozwiązań oprócz pancerza właściwego najbardziej popularne są pancerze reaktywne oraz prętowe. Zwiększają one ochronę przed pociskami z głowicami kumulacyjnymi, ale nie przed innego rodzaju zagrożeniami. Pancerze reaktywne mają za zadanie osłabić działanie strumienia kumulacyjnego. Z kolei celem stosowania pancerzy prętowych jest uszkodzić ładunek kumulacyjny lub zewrzeć obwód zapalnika. Drugą grupą rozwiązań stanowią aktywne systemy ochrony, które wystrzeliwują w kierunku zagrożenia efektor, który ma za zadanie wywołania przedwczesnej detonacji atakującego pocisku lub jego neutralizację.

Z amerykańskiego opisu zgłoszeniowego US 20090173250 znany jest system ochrony przed pociskami. System jest przeznaczony do niszczenia wrogich pocisków oraz rakiet, w szczególności granatów przeciwpancernych. System w pierwszym kroku identyfikuje strzał przy użyciu czujników, które określają położenie i odległość lecącego pocisku. Detekcja może się odbywać przy użyciu czujników podczerwieni, radaru lub kamer. Następnie wystrzeliwana jest chmura nieśmiercionośnego śrutu w kierunku zagrożenia z ochranianego obiektu, którym może być budynek lub pojazd.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 5661254 znany jest system do ochrony pojazdów opancerzonych oraz schronów przed pociskami. System składa się z wyrzutni z przynajmniej jedną lufą przystosowaną do miotania pocisków odłamkowych zamocowanej na nastawnej podstawie. Układ czujników jest przeznaczony do wykrycia pocisku oraz skierowania wyrzutni w jego kierunku. Każdy pocisk zawiera specjalne odłamki, materiał wybuchowy oraz zapalnik kontrolujący moment inicjacji detonacji. Przykładowym czujnikiem detekcji oraz śledzenia atakującego pocisku jest wysokiej ro zdzielczości impulsowy radar dopplerowski.

Z amerykańskiego opisu patentowego US 7114428 znany jest system czujników do zastosowania w pancerzach aktywnych. System składa się z sensora podczerwieni wykrywającego obecność pocisku, laserowego czujnika zbliżeniowego ustalającego jego położenie oraz radaru dopplerowskiego pozwalającego na identyfikacje zagrożenia poprzez pomiar prędkości. System czujników znajduje się w obudowie posiadającej segmentowe sferyczne okno, którego segmenty mają charakterystyki filtrowania odpowiadające poszczególnym czujnikom.

Celem wynalazku jest przedstawienie systemu obrony aktywnej potrafiącego zniszczyć lub znacząco zmniejszyć skuteczność pocisków podkalibrowych, odłamkowo-burzących oraz pocisków z głowicami kumulacyjnymi.

System obrony aktywnej przed pociskami podkalibrowymi, odłamkowo-burzącymi oraz pociskami z głowicami kumulacyjnymi, według wynalazku, składa się z modułu detekcji, modułu decyzyjnego oraz modułu destruktorów, charakteryzuje się tym, że w skład modułu destruktorów wchodzą kasety zawierające od 1 do 20 liniowych ładunków niszczących składających się z obudowy, materiału wybuchowego, wkładki oraz zapalników.

Korzystnie, liniowe ładunki niszczące wchodzące w skład kasety umieszczone są pod kątem od 0 do 30° względem obudowy kasety.

System obrony aktywnej składa się z modułu detekcji, modułu decyzyjnego oraz modułu destruktorów. Moduł detekcji dostarcza informacji o potencjalnym zagrożeniu do układu decyzyjnego, który przetwarzając dane identyfikuje cel oraz ustala moment zadziałania destruktorów. Po ustaleniu, że wykryte zagrożenie stanowi pocisk podkalibrowy, odłamkowo-burzący czy też pocisk z głowicą kumulacyjną moduł decyzyjny przesyła sygnał do uruchomienia modułu destruktorów, który ma za zadania zneutralizować zagrożenie. Detekcja pocisku może się odbywać za pomocą dookólnej pasywnej głowicy optoelektronicznej podczerwieni, która ustala obecność pocisku oraz jego położenie

PL 224 971 B1 na podstawie promieniowania podczerwonego emitowanego przez poruszający się pocisk ogrzany na skutek oporów ruchu. Sygnał z modułu detekcji trafia do modułu decyzyjnego, który na podstawie prędkości obiektu oraz mocy emitowanego przez niego promieniowania określa czy dany obiekt może być pociskiem podkalibrowym, odłamkowo-burzącym, czy też kumulacyjnym wypracowując ewentualnie decyzje o uruchomieniu modułu destruktorów. Zapalniki są odbezpieczane przez moduł decyzyjny po ustaleniu obecności zagrożenia przez moduł detekcji, co chroni przed przypadkowym uruchomieniem kaset zawierających liniowe ładunki niszczące. Kaseta składa się z obudowy, liniowych ładunków niszczących wyposażonych w zapalniki umieszczonych na odpowiednio dobranych elementach montażowych zapewniających odpowiedni dystans od obudowy oraz kąt α względem obudowy. Liniowy ładunek niszcząc składa się z obudowy, materiału wybuchowego, oraz wkładki. Wkładka może mieć przekrój tworzących stożka lub hemisferyczny.

Przekazanie sygnału do zapalnika powoduje inicjacje detonacji materiału wybuchowego liniowych ładunków niszczących i uformowanie strumienia kumulacyjnego, który ma za zadanie zniszczyć lub zneutralizować zagrożenie. Zastosowanie kilku liniowych ładunków niszczących zwiększa prawdopodobieństwo trafienia w zagrożenie, a w przypadku kilku trafień - stopień jego zniszczenia. Liniowe ładunki niszczące są wyposażone w kilka zapalników. O wyborze danego zapalnika decyduje porównanie mocy sygnałów docierających do poszczególnych detektorów głowicy optoelektronicznej. Wyzwalany jest ten zapalnik, który jest najbliżej maksymalnego sygnału.

Umieszczenie liniowych ładunków niszczących pod kątem od 0 do 30° względem obudowy k asety powoduje, że generowane strumienie kumulacyjne nie są równoległe. Zwiększa to strefę oddziaływania na zagrożenie przy równocześnie kompaktowej budowie kasety z liniowymi ładunkami nis zczącymi zapewniając duże prawdopodobieństwo trafienia w pocisk i jego zniszczenie w całej chronionej strefie.

Rozwiązanie według wynalazku, w którym zastosowano kasety zawierające liniowe ładunki niszczące powoduje wytworzenie strumieni kumulacyjnych poruszających się z prędkościami nie mniejszymi niż 6700 m/s, które są w stanie zniszczyć lub zneutralizować pocisk podkalibrowy, odłamkowo-burzący czy też pocisk z głowicą kumulacyjną.

Wynalazek został przedstawiony w przykładach wykonania, na których fig. 1 przedstawia schemat blokowy systemu obrony aktywnej, fig. 2 przedstawia system ochrony aktywnej zainstalowany na czołgu, fig. 3 przedstawia moduł destruktorów, fig. 4 przedstawia liniowy ładunek niszczący.

System obrony aktywnej składa się z modułu detekcji, modułu decyzyjnego, modułu destruktorów oraz pulpitu sterowania. Moduł detekcji składa się z dookólnej pasywnej głowicy optoelektronicznej podczerwieni 20 oraz elementu odpowiedzialnego za detekcję startu zagrożenia. Moduł detekcji odpowiada za wykrycie zagrożenia. Na podstawie informacji zebranych przez moduł detekcji moduł decyzyjny wypracowuje komendę do ewentualnego uruchomienia modułu destruktorów. Pulpit sterowania pozwala włączyć i wyłączyć system, wybrać tryb jego pracy oraz dokonać autotestu poszczególnych układów. Autotest poszczególnych układów odbywa się również automatycznie po włączeniu systemu. Moduł destruktorów zostaje użyty, kiedy zostanie zidentyfikowane zagrożenie w postaci pocisku podkalibrowego, pocisku odłamkowo-burzącego, czy też pocisku z głowicą kumulacyjną.

Wykrycie pocisku oraz określenie jego położenia odbywa się przy użyciu pasywnej dookólnej głowicy optoelektronicznej podczerwieni 20. Jeżeli prędkość obiektu oraz moc jego promieniowania jest charakterystyczna dla pocisku podkalibrowego, pocisku odłamkowo-burzącego, czy też pocisku z głowicą kumulacyjną wówczas do układu decyzyjnego przekazywana jest informacja.

Moduł decyzyjny na podstawie informacji o wykryciu zagrożenia z odpowiednim opóźnieniem wynikającym z prędkości lecącego pocisku przesyła sygnał do uruchomienia modułu destruktorów umieszczonych na pojeździe 30.

Układ decyzyjny przekazuje sygnał do kasety 10, której zadaniem jest niszczenie pocisków podkalibrowych, odłamkowo-burzących, czy też pocisków z głowicą kumulacyjną.

Kaseta 10 składa się z obudowy 11, czterech liniowych ładunków niszczących 12, wyposażonych w zapalniki 13 umieszczonych na odpowiednio dobranych elementach montażowych 14. Liniowe ładunki niszczące są umieszczone odpowiednio pod kątem 10°, 5°, 2°, 0° względem obudowy kasety. Liniowy ładunek niszcząc 12 składa się z obudowy 16, materiału wybuchowego 17, oraz wkładki 18. Przekazanie sygnału do zapalnika 13 powoduje inicjacje detonacji materiału wybuchowego 17 liniowych ładunków niszczących 12 oraz uformowanie strumienia kumulacyjnego z wkładki 18, który ma za zadanie zniszczyć lub zneutralizować zagrożenie.

PL 224 971 B1

Elementy rażące liniowych ładunków niszczących neutralizują zagrożenie poprzez uszkodzenie atakującego pocisku podkalibrowego, odłamkowo-burzącego, czy też pocisku z głowicą kumulacyjną powodując ich zniszczenie lub przedwczesną detonację w zależności od rodzaju pocisku.

System obrony aktywnej, według wynalazku, może być stosowany do ochrony obiektów stacjonarnych i niestacjonarnych przed pociskami podkalibrowymi, odłamkowo-burzącymi, czy też pociskami z głowicami kumulacyjnymi.

Claims (2)

1. System obrony aktywnej przeznaczony do niszczenia pocisków podkalibrowych, odłamkowo-burzących, czy też pocisków z głowicami kumulacyjnymi składający się z następujących modułów:

- detekcji,

- decyzyjnego,

- destruktorów, znamienny tym, że w skład modułu destruktorów wchodzą kasety (10) zawierające od 1 do 20 liniowych ładunków niszczących (12) składających się z obudowy (16), materiału wybuchowego (17), wkładki (18) oraz zapalników (13).

2. System obrony aktywnej według zastrz. 1 , znamienny tym, że liniowe ładunki niszczące (12) wchodzące w skład kasety (10) znajdują się pod kątem od 0 do 30° względem obudowy (11) kasety (10).