Спосіб гіперзвукового захисту танка гальченко і модуль комплексу активного його захисту

Номер патенту: 113654

Опубліковано: 27.02.2017

Автори: Гальченко Наталія Євгенівна, Гальченко Микола Олексійович

Є ще 4 сторінки.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Захисний модуль комплексу активного захисту танка, який містить корпус з розміщеними у ньому захисними боєприпасами, який відрізняється тим, що у корпусі виконані камера згоряння сферичної форми та вихідне надзвукове сопло, причому критичний переріз надзвукового сопла в 400-450 разів менше площі центрального перерізу сферичної камери згоряння, корпус виконаний з високоміцної броні з товщиною стінки більше 100 мм, а камера згорання заповнена більш 1/8 об'єму нечутливою до зовнішньої детонації вибуховою речовиною, менше 1/10 об'єму картеччю, діаметром, у три рази меншим критичного діаметра надзвукового сопла, та двома електродетонаторами, при цьому в надзвуковому соплі розміщений снаряд шрапнельний з не менш ніж двома радіодетонаторами.

2. Спосіб гіперзвукового захисту танка, що включає безперервне випромінювання в навколишній простір електромагнітних хвиль радіолокаційною станцією, працюючою у міліметровому діапазоні хвиль, виявлення атакуючих протитанкових боєприпасів, їх супровід, визначення швидкості, напрямку підльоту до танка, розрахунок оптимальної точки зустрічі атакуючих боєприпасів і захисних боєприпасів та вплив останніх на атакуючі боєприпаси, який відрізняється тим, що вплив на атакуючі боєприпаси здійснюють захисними боєприпасами щонайменше одного захисного модуля за п. 1, причому захисні модулі розміщують на танку з усіх боків у кількості щонайменше дев'яти та керують ними за допомогою інформаційно-керуючої системи, з якою захисні модулі з'єднані кінцевими проводами, при цьому інформаційно-керуюча система включає пульт керування, виконаний з можливістю забезпечення автономної у бойовому відношенні роботи щонайменше одного із щонайменше дев'яти захисних модулів комплексу активного захисту танка, розміщених на об'єкті захисту.

3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що підрив снаряда шрапнельного здійснюють не менш як двома радіодетонаторами в безпосередній близькості від протитанкових боєприпасів, при цьому додатково на боєголовки атакуючих боєприпасів впливає двокомпонентний гіперзвуковий струмінь, дисперсна складова якого - картеч швидкісна, а дисперсійна - продукти вибуху, після впливу яких гіперзвуковий струмінь, що генерується захисним модулем комплексу активного захисту танка, детонує боєголовки атакуючих боєприпасів, змінює їх траєкторію або пропалює оболонки, при цьому підрив вибухової речовини захисних боєприпасів здійснюють не менш як двома електродетонаторами, а як вибухову речовину застосовують нечутливу до зовнішньої детонації вибухову речовину XF13 153 EIDS (Extremely Insensitive Detonating Substance) наступного складу: 30 % тринітротолуолу, 20 % порошкового алюмінію, 10 % парафіну і 40 % нітротриазолону, швидкість детонації якого досягає 6880 м/с.

Текст

Реферат: Група винаходів належить до області бронетанкової техніки, зокрема до захисних пристроїв лобових, бічних стінок, кормового листа і даху танка, на які встановлюються елементи комплексу активного захисту. Захисний модуль комплексу активного захисту танка містить корпус з розміщеними у ньому захисними боєприпасами. У корпусі виконані камера згоряння сферичної форми та вихідне надзвукове сопло, критичний переріз якого в 400-450 разів менше площі центрального перерізу сферичної камери згоряння. Корпус виконаний з високоміцної броні з товщиною стінки більше 100 мм. Камера згорання заповнена на більш 1/8 об'єму нечутливою до зовнішньої детонації вибуховою речовиною, на менше 1/10 об'єму картеччю, діаметром, у три рази меншим критичного діаметра надзвукового сопла, та двома UA 113654 C2 (12) UA 113654 C2 електродетонаторами. При цьому в надзвуковому соплі розміщений снаряд шрапнельний з не менш ніж двома радіодетонаторами. Також заявлений спосіб гіперзвукового захисту танка, згідно з яким з усіх боків танка розміщують захисні модулі у кількості щонайменше дев’яти. Реалізація гіперзвукового захисту танка полягає у безперервному випромінюванні в навколишній простір електромагнітних хвиль радіолокаційною станцією, працюючою у міліметровому діапазоні хвиль, виявленні атакуючих протитанкових боєприпасів, їх супроводі, визначенні швидкості, напрямку підльоту до танка, розрахунку оптимальної точки зустрічі атакуючих боєприпасів і захисних боєприпасів щонайменше одного захисного модуля та вплив останніх на атакуючі боєприпаси. Винахід підвищує ефективність впливу на протитанкові засоби ураження з метою знищення, зміни траєкторії, зменшення вірогідності попадання в ціль підлітаючої загрози і захистити танк від руйнування. Це, в свою чергу, дозволяє підвищити виживання танка на полі бою в чотири-п'ять разів. UA 113654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до області бронетанкової техніки, зокрема до захисних пристроїв лобових, бічних стінок, кормового листа і даху танка, на які встановлюються елементи комплексу активного захисту (КАЗ). Реалізація винаходу підвищує ефективність впливу на вистрілюючі противником засоби ураження (снаряд, ракета або граната), щоб підлітаючі загрози знищити, змінити траєкторію, зменшити вірогідність попадання в ціль і захистити танк від руйнування. Відомі способи активного захисту "Дрозд" і удосконалений "Арена" (1), які полягають у виявленні і знищенні кумулятивного, осколково-фугасного або іншого снаряда підривом шрапнелі (2). КАЗ "Дрозд" функціонує наступним чином: радіолокаційна система (РЛС) приймально-передавального модуля безперервно випромінює в довколишній простір електромагнітні хвилі. На дальності 330 м РЛС виявляє атакуючі протитанкові боєприпаси (3). Якщо вони летять в контур танка, то з дальності близько 130 м РЛС переходить в режим супроводу. У цьому випадку, електронно-обчислювальна система (ЕОС) обробляє відбитий від цілі сигнал, визначає швидкість боєприпасів і напрямок підльоту до танка. Після обробки сигналу ЕОС намічає сектор, в який потраплять боєприпаси, номер мортири і розраховує точку зустрічі атакуючих боєприпасів і заряду КАЗ. У потрібний момент вистрілюється захисний заряд і на видаленні 6-7 м від зрізу ствола мортири вражає осколковим полем атакуючі боєприпаси. Комплекс "Дрозд" забезпечує поразку на траєкторії нападників кумулятивних снарядів, що летять зі швидкістю 70-700 м/сек. в секторі по азимуту 80 і куту місця 20°. Захисна ракета калібром 107 мм важить 9 кг, початкова швидкість 190 м/с. Підрив ракети відбувається на відстані 5-7 м від танка. При підриві бойової частини утворюється осколкове поле у вуглі ± 30°. Швидкість осколків близько 1600 м/с, вага осколка близько 3 г. Щільність осколкового поля приблизно 120 осколків на кв. метр на відстані 1.5 м. Час готовності до відбиття повторної атаки 0.35 сек. Застосування комплексу "Дрозд" дозволяє підвищити виживання танка на полі бою в 1,2-1,5 разу. До недоліків цих КАЗ належить наступне: розміщення всіх систем комплексу на башті броньованого об'єкта захисту, що забезпечує захист броньованого об'єкта при нерухомій башті лише у секторі ±26°; можливий поворот комплексу в бік вражаючого протитанкового засобу ураження лише тільки разом із баштою, що збільшує час наведення захисних боєприпасів на згаданий протитанковий засіб ураження; значний час реакції комплексу на підліт вражаючого протитанкового засобу - до 10 мілісекунд; можливе перехоплення протитанкового засобу ураження тільки на середній дальності від броньованого об'єкта захисту - на відстані до 5-7 м; великий кут розльоту осколків захисних боєприпасів - до 30°, що не забезпечує необхідну щільність осколків при вибуху захисних боєприпасів для перехоплення суцільнометалевих високошвидкісних та надшвидкісних цілей - засобів ураження; незахищеність інформаційно-керуючої системи і системи виявлення цілей, які забезпечують роботу пристрою вистрілюванням захисних боєприпасів у бік підлітаючого засобу ураження, що, при виходу їх з ладу, призведе до небоєздатності комплексу в цілому; наявність відстрілюваних боєприпасів обумовлює великі втрати часу на доставку захисних боєприпасів в зону поразки підлітаючого протитанкового засобу ураження (цілі), що визначає можливість перехоплення тільки малошвидкісних вражаючих протитанкових засобів, які мають швидкість польоту до 700 м/с; устаткування, що входить до складу комплексу, знаходиться в зоні підвищеного снарядного навантаження (на башті) і легко може бути виведеним з ладу не тільки влученням снарядів і осколків, але і вогнем стрілецької зброї. Таким чином, суттєвим недоліком даних способів активного захисту "Дрозд" і "Арена" є недостатня ефективність, обумовлена низькою швидкістю підльоту в точку зустрічі захисних боєприпасів і ворожої боєголовки. Частково ці недоліки усунуті в новій українській розробці - спосіб активного захисту "Заслін" (4). Він полягає у знищенні засобів ураження противника розташованими на танку спеціальними невідстрілюючими захисними зарядами, суміщеними з радіолокаційною системою локальної дії. При виявленні наближаючих до танка боєприпасів (гранати протитанкового гранатомета і т. п.) дається команда на відстріл заряду, який при зближенні зі снарядом вибухає, формуючи хмару осколків, що знищують, або щонайменше сильно послаблюють дію боєприпасів. Даний спосіб має корисні особливості - протиракетні набої не відстрілюються, а ініціюються прямо на поверхні бойової машини. Також вирішено проблему знищення боєприпасів, що атакують зверху. Більш того під впливом вибухової хвилі і високошвидкісного ешелонованого потоку 1 UA 113654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 осколків, боєприпаси з цільним металевим корпусом змінюють свою траєкторію і або йдуть за межі зони, що захищається, або зустрічаються з основним бронюванням під невигідним кутом. Це ставить дану систему в розряд універсальних захисних засобів і дозволяє "коробку" радянського зразка перетворювати на справжні бойові машини і підвищити живучість танків в два рази і більше. КАЗ "Заслін" працює таким чином. РЛС безперервно випромінює на дистанцію приблизно 22,5 м, і в разі появи в цій області атакуючих боєприпасів проводиться відстріл захисних боєприпасів, який створює кругове поле високошвидкісних осколків. Осколки вражають боєприпаси і призводять до їх підриву або зміни траєкторії руху. Під впливом вибухової хвилі і високошвидкісного ешелонованого потоку осколків кумулятивні боєприпаси детонують або змінюють свою траєкторію. Атакуючі боєприпаси з цільним металевим корпусом змінюють свою траєкторію і або йдуть із зони, що захищається, або взаємодіють з основним бронюванням під невигідним кутом. У цьому випадку кінетична енергія сердечників більше не концентрується в місці удару і їх бронепробивність значно знижується, хоча об'єкт, що захищається, повинен бути досить міцним для поглинання їх енергії. Через відмінності в конструкції, іншого розташування детонаторів і бойових частин у корпусі не завжди осколково-фугасна дія захисних боєприпасів призводить до ураження цілі. У ряді випадків дія захисних боєприпасів призводить до спрацьовування нападника боєприпасів на траєкторії з утворенням кумулятивного струменя. Якщо при цьому залишається неушкодженою кумулятивна воронка, то вплив кумулятивного струменя на об'єкт, що захищається, може бути достатнім для його поразки, особливо, якщо це машина легкої категорії за масою. На цьому тлі КАЗ "Заслін" має явну перевагу: його вплив не тільки призводить до ураження атакуючого ПТС, але і відхиляє його від первісної траєкторії. КАЗ "Заслін" містить інформаційно-керуючу систему, систему виявлення цілей, систему поразки цілей, блок комутації, блок живлення, інтерфейс з лінією зв'язку, пульт керування і пристрій для блокування ланцюгів керування стрільбою при відкритих люках броньованого об'єкта захисту, при цьому інформаційно-керуюча система, система виявлення цілей, система ураження цілей, блок комутації, блок живлення та інтерфейс з лінією зв'язку об'єднані в цілком автономний у бойовому відношенні модуль і розміщені в корпусі, що містить передню стінку, задню стінку, бічні стінки, внутрішні перегородки, дно та верхню кришку, яка виконана знімною, корпус, у якому розміщений модуль, виконаний броньованим з товщиною стінок і кришки не менше 3 мм. Внутрішні перегородки розміщено паралельно бічних стінок із розділенням внутрішньої порожнини корпуса модуля на три секції - бічні ліву та праву і центральну, система виявлення цілей виконана у вигляді радіолокаційної станції, система ураження цілей виконана у вигляді зв'язаних між собою захисними боєприпасами і пристроєм переміщення згаданих захисних боєприпасів у бік підлітаючого засобу ураження. Захисні боєприпаси виконано у вигляді металевого корпуса переважно круглого поперечного перерізу з розташованими усередині вибуховою речовиною, ініціюючим пристроєм та принаймні двома детонаторами. Детонатори розміщені в ініціюючому пристрої на максимальній відстані один від одного відносно довжини зазначених захисних боєприпасів. Радіолокаційна станція і захисні боєприпаси виконано з'єднаними між собою в єдиний блок/штангу, у блоці/штанзі, що створено захисними боєприпасами та радіолокаційною станцією, першим в напрямку висування розміщені захисні боєприпаси, блок/штанга з'єднані між собою. Радіолокаційна станція та захисні боєприпаси виконано довжиною не менше 200 мм для забезпечення розміщення захисних боєприпасів при вибуху поза габаритами броньованого корпуса та броньованого об'єкта захисту, на якому він встановлюється. Зазначений блок/штанга механічно з'єднаний з пристроєм переміщення захисних боєприпасів у бік підлітаючого засобу ураження. Радіолокаційна станція жорстко закріплена до силової основи пристрою переміщення захисних боєприпасів у бік підлітаючого засобу ураження. З'єднані між собою в блок/штангу радіолокаційні станції і захисні боєприпаси розміщені в броньованому корпусі в бічних секціях, що розташовані в районі бічних стінок зазначеного корпуса, переважно симетрично центра симетрії корпуса модуля. На передній стінці корпуса виконано принаймні два отвори для проходу захисних боєприпасів при його висуванні з корпуса у бойове положення за допомогою пристрою переміщення захисних боєприпасів у бік підлітаючого засобу ураження. Захисні боєприпаси виконані розміщеними усередині броньованого корпуса паралельно один до одного і симетрично геометричній середині згаданого броньованого корпуса. Металевий корпус захисних боєприпасів містить напівготові вражаючі елементи, виконані на зовнішній поверхні зазначеного корпуса, а напівготові вражаючі елементи виконані по усій зовнішній поверхні металевого корпуса захисних боєприпасів. Пристрій переміщення захисних боєприпасів у бік підлітаючого засобу ураження розміщений в центральній секції і виконано таким, що містить 2 UA 113654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 електричний двигун з редуктором, направляючу гвинтоподібну рейку та силову основу, закріплену на зазначеній гвинтоподібній рейці з можливістю пересування по ній в крайнє переднє положення. При якому з'єднані між собою в єдиний блок/штангу радіолокаційна станція і захисні боєприпаси є повністю висунутими за габарити броньованого корпуса через отвори на передній стінці корпуса, пульт керування розташований у бойовому відсіку броньованого об'єкта захисту, причому система виявлення цілей, система ураження цілей, пульт керування і пристрій для блокування ланцюгів керування стрільбою при відкритих люках броньованого об'єкта захисту з'єднано з інформаційно-керуючою системою, інтерфейс та блок комутації з'єднано з інформаційно-керуючою системою, вихід пульта керування зв'язаний із входами згаданих систем і блока комутації всіх модулів, виходи блока комутації кожного з модулів зв'язані з обома електричними двигунами, які забезпечують пересування силової основи по гвинтоподібній рейці, блок живлення з'єднаний з інформаційно-керуючою системою, системою виявлення цілей, пристроєм переміщення захисних боєприпасів системи ураження цілей, пультом керування, пристроєм для блокування ланцюгів керування стрільбою при відкритих люках броньованого об'єкта захисту, блоком комутації та з інтерфейсом, радіолокаційну станцію виконано працюючою у міліметровому діапазоні хвиль. Інтерфейс виконано з можливістю перепрограмування незалежно від положення захисних боєприпасів. КАЗ "Заслін" додатково містить броньовані кришки захисних боєприпасів, датчик наявності захисних боєприпасів, датчик підриву захисних боєприпасів, привідно-виконавчий механізм захисних боєприпасів, блок роз'ємів, високовольтний роз'єм, пристрій кріплення корпуса модуля до об'єкта захисту, пристрій герметизації блоку роз'ємів, вузли фіксації корпуса цілком автономного у бойовому відношенні модуля до пристрою кріплення корпуса модуля та клапани зливу конденсату. При цьому блок роз'ємів розміщений на задній стінці корпуса модуля, високовольтний роз'єм виконано з двох складових частин – струмознімача та вилки. Зазначений струмознімач розміщено на задніх торцевих частинах захисних боєприпасів, вилка високовольтного роз'єму розміщена на передній торцевій частині радіолокаційній станції, що контактує з захисними боєприпасами. Кожну з броньованих кришок захисних боєприпасів розміщено на передніх торцевих частинах зазначених захисних боєприпасів. Датчик підриву захисних боєприпасів та датчик наявності захисних боєприпасів встановлено в єдиному блоці/штанзі між захисним боєприпасом і радіолокаційною станцією. Зазначений датчик наявності захисних боєприпасів розміщено на передній торцевій частині радіолокаційної станції з можливістю контакту із задніми торцевими частинами захисних боєприпасів, на яких розміщено струмознімач. Привідно-виконавчий механізм захисних боєприпасів розміщений в передній частині захисних боєприпасів, інтерфейс розміщено в центральній секції всередині броньованого корпуса модуля з виводом лінії зв'язку інтерфейсу крізь технологічні отвори, що виконані в задній стінці зазначеного корпуса, клапани зливу конденсату розміщено в отворах для зливання конденсату, що виконані в дні корпуса модуля в районі центральної та бічних секцій. Причому інформаційно-керуюча система з'єднана з кожним єдиним блоком/штангою відповідним незалежним каналом керування і обробки даних. Датчик наявності захисних боєприпасів зв'язано з датчиком підриву захисних боєприпасів. Зазначений датчик підриву захисних боєприпасів та привідно-виконавчий механізм захисних боєприпасів з'єднано з пультом керування. Блок роз'ємів виконано герметичним, вузли фіксації корпуса модуля до пристрою кріплення корпуса модуля розміщено по бічних та задній стінках корпуса модуля. Струмознімач високовольтного роз'єму виконано кільцевого типу. Пристрій герметизації блока роз'ємів закріплений жорстко до пристрою кріплення корпуса модуля до об'єкта захисту під кутом 90° до площини зазначеного пристрою кріплення із забезпеченням щільного прилягання до задньої стінки корпуса модуля при його закріпленні до вказаного вище пристрою кріплення корпуса модуля до об'єкта захисту. Пульт керування виконано з можливістю забезпечення роботи одного, двох або більше автономних у бойовому відношенні модулів, розміщених на об'єкті захисту і послідовного включення електричного двигуна одного з пристроїв переміщення захисних боєприпасів у бік підлітаючого засобу ураження у кожному з N автономних у бойовому відношенні модулів, розміщених на об'єкті захисту. Захисні боєприпаси виконано з можливістю реалізації принципу підриву вибухової речовини з керованою бісектрисою розльоту осколків корпуса зазначених захисних боєприпасів у залежності від типу і швидкості підльоту засобу ураження. Радіолокаційну станцію виконано з обмеженою зоною чутливості на рівні 2,5-3 м для забезпечення перехоплення засобів ураження, випущених по об'єкту захисту практично впритул, і забезпечення непомітності комплексу для сторонніх засобів виявлення радіоелектронного випромінювання. До недоліків К A3 "Заслін" належить наступне: 3 UA 113654 C2 5 10 виступаючі за габарити броньового корпуса броньованого об'єкта захисту конструктивні елементи комплексу легко виявляються на тлі броні, що дає можливість застосувати інші засоби ураження; електричний двигун пристрою переміщення захисних боєприпасів у бік підлітаючого засобу ураження характеризується малою надійністю. Недоліком даного способу є мала ефективність при впливі на бронебійний підкаліберний снаряд, а також низька швидкодія і найголовніше - повільна швидкість доставки в точку зустрічі захисних боєприпасів. Крім цього, необхідність щоденного ТО і низька надійність механізму переміщення захисних боєприпасів обумовлює подальше вдосконалення і поліпшення, проте він має ряд переваг перед відомими (див. Порівняльну табл.). Порівняльна таблиця Основні характеристики існуючих комплексів активного захисту Назва Країна Об'єкт встановлення Маса (з урахуванням бронювання), кг Виявлення Тип перехоплюваних ПТС Спосіб впливу Можливість установки на машини легкої категорії Скритність роботи Візуальні демаскуючі ознаки на об'єкті Сектор захисту, град.: по азимуту по куту місця Захист від ПТС, атакуючих зверху і на прольоті Кількість секторів, град. Швидкодія, с Кількість бойових елементів "Арена" РФ ОБТ, БМП "Дрозд" СРСР ОБТ, БМП "Заслін" Україна ОБТ, БМП, БТР і т.п. 50-130* (маса одного 1100 1000 модуля) Радіолокаційне Радіолокаційне Радіолокаційне ПТУР, РПГ, БКС, БОПС, ПТУР, РПГ ПТУР, РПГ противобортові міни Бічний удар при Підрив відстрілюючих Бічний удар при підриві підриві відстрілюючих боєприпасів в напрямку невідстрілюючих боєприпасів ПТС боєприпасів Не забезпечена Не забезпечена Забезпечена Не забезпечена Не забезпечена Забезпечена +++ + + ±140 -6, +20 ±40 -6, +20 150 150 Обмежений Обмежений Не обмежений 12×15 0,07 4×20 12 8 На вимогу замовника 0,001-0,005 8 (або на вимогу замовника) * Зазвичай встановлюються 3-6 модулів. 15 20 25 Відомий також спосіб "Ударне ядро" (5), який полягає в наступному. Після того як система виявлення почала супроводжувати засіб ураження і визначати його параметри, сигнал від системи обробки і управління надходить на виконавчий пристрій поворотної підстави, який починає відпрацьовувати напрямок на ціль в двох площинах. У розрахунковий момент часу на детонатор захисних боєприпасів подається сигнал управління і відбувається його підрив. В результаті підриву формується вражаючий елемент - "Ударне ядро", яке, залежно від призначення, може мати діаметр до 300-400 мм і бронепробивну здатність до 50-80 мм по сталевій монолітній броні середньої твердості. Швидкість вражаючого елемента досягає 2000-3000 м/с. Таким чином, в точку зустрічі вражаючий елемент буде доставлений швидше за часом, ніж у всіх відомих системах (швидкість кулі - близько 900 м/с, швидкість боєприпасів КАЗ "Дрозд" - 120 м/с), а, отже, пропоноване технічне рішення дозволить підвищити швидкодію комплексу активного захисту. У порівнянні з відомими способами, попадання вражаючого елементу "Ударне ядро" в ПГ, ПТУР або бронебійний підкаліберний снаряд призведе до повної її поразки. Як показують оцінки, в цьому випадку залишкова бронепробивна дія нападника боєприпасів буде повністю 4 UA 113654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відсутньою. Даний спосіб вражає ціль на різних відстанях від об'єкта, що захищається. Для збільшення площі ураження кут розчину кумулятивної воронки доцільно вибирати з діапазону 120-160°. У порівнянні з існуючими системами озброєння, використання пропонованої системи потребує підвищення точності визначення координат цілі, що в даний час не представляє технічних труднощів. Коригування напрямку польоту вражаючого елементу в момент його підриву здійснюється додатково за рахунок зміни місця ініціювання захисних боєприпасів. Для цього захисні боєприпаси (бойова частина, що працює за принципом "Ударного ядра") мають кілька точок ініціювання, розміщених в різних місцях боєприпасів щодо кумулятивного облицювання. Основними перевагами пропонованого технічного рішення перед відомими є висока швидкодія, обумовлена великою швидкістю доставки вражаючого елементу "Ударне ядро" в точку зустрічі, а також підвищена ефективність ураження будь-яких боєприпасів внаслідок його значної бронепробивності, навіть при використанні кумулятивного облицювання з великим кутом розкриву. Пропоноване рішення дозволяє зробити систему озброєння КАЗ багатозарядною, що забезпечує захист зразка практично з усіх напрямків при значному зниженні маси системи озброєння. Однак необхідність застосування виконавчого пристрою з поворотною підставою, яка починає відпрацьовувати напрямок на ціль в двох площинах, не дозволяє реалізувати дану пропозицію в бойових умовах. Найбільш близьким технічним рішенням як по суті, так і по задачах, що вирішуються, яке вибрано за найближчий аналог (прототип), є спосіб термоабразивної обробки Гальченко (6-7), який можливо застосувати як спосіб активного захисту танка. Вплив на ворожу ціль буде відбуватися шляхом одночасної термічної та абразивної дії двокомпонентного високотемпературного надзвукового потоку. Дисперсна частина - сукупність дрібних однорідних твердих часток, рівномірно розподілених у навколишньому (дисперсійному) середовищі газоподібних продуктів згорання. Розгін та формоутворення двокомпонентного високотемпературного надзвукового потоку здійснюють шляхом подачі у камеру згоряння ракетного двигуна твердих часток часткою окиснювача, котрий потім змішують з пальним. Вдосконалено приготування паливної та повітроабразивної суміші: тверді частки подають за зону змішування, а більша частка окиснювача надходить у зону вигоряння. Високоентальпійний надзвуковий струмінь (у подальшому - робочий інструмент) одержують при горінні паливної суміші з надлишком пального α=0,8-0,9, що зумовлює підвищення сумарної кінетичної енергії дисперсної та дисперсійної складових, і як результат, прискорення руйнування ворожої цілі. Таким чином, усі відомі способи термоабразивної обробки удосконалюють суть способа активного захисту танка, але загальним суттєвим недоліком є мала сумарна енергія струменя, тому запропоновано замінити рідке пальне на тверде паливо, при цьому як тверде паливо застосувати високоенергетичні зривні речовини, а як камеру згоряння використовувати камери вибухові (8). Задачею цього винаходу є підвищення надійності впливу на вистрілюючі противником засоби ураження, знищення підлітаючої загрози, зміну її траєкторії зниження ймовірності попадання в ціль для ефективного захисту танка від руйнування. Поставлена задача досягається тим, що запропонований спосіб гіперзвукового захисту танка Гальченко передбачає вплив на засоби ураження вибухом шрапнельного снаряда, потім додатково на боєголовку впливає струмінь двокомпонентна, дисперсна складова якої картеч швидкісна, а дисперсійна продукти вибуху. Після струмінь гіперзвуковий генеруючий захисним модулем комплексу активного захисту танка детонує боєголовку, змінює її траєкторію або пропалює оболонку. Підрив твердого палива здійснюється не менше ніж двома електродетонаторами і застосовується нечутлива до зовнішньої детонації вибухова речовина XF13 153 EIDS (Extremely Insensitive Detonating Substance) наступного складу: 30 % тринітротолуолу, 20 % порошкового алюмінію, 10 % парафіну і 40 % нітротриазолону, швидкість детонації якого досягає 6880 м/с. Підрив снаряда шрапнельного проводиться не менш як двома радіодетонаторами в безпосередній близькості від протитанкових боєприпасів. Струмінь гіперзвуковий створює шум величиною 170 децибел і заподіює барометричні травми гранатометникам в радіусі до 100 метрів, що виключає саму можливість нападу та підриває міни встановлені в напрямку руху танка. Запропонований спосіб здійснюється наступним чином. У камеру згоряння захисного модуля комплексу активного захисту танка закладають два електродетонатори, вибухова речовина сферичної форми, діаметром менше критичного перерізу сопла і картечі аналогічного діаметра, після чого вихідну частину сопла закривають шрапнельним снарядом. Після виявлення цілі електронно-обчислювальна система обробляє відбитий від цілі сигнал, визначає при цьому 5 UA 113654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 швидкість боєприпасів і напрямок підльоту до танка, визначає сектор, в який потраплять боєприпаси і розраховує точку зустрічі атакуючих боєприпасів і номер захисного модуля комплексу активного захисту танка найбільш ймовірного для ураження атакуючих боєприпасів. У потрібний момент вистрілюється захисний снаряд шрапнельний. Підрив шрапнельного снаряда відбувається на видаленні 25-27 м від зрізу гіперзвукового сопла. Утворюється осколкова хмара діаметром 2,5 м і висотою 300 мм над землею. Щільність осколкової хмари в епіцентрі приблизно 300 осколків на кв. метр. Через 0,1 м/сек. у хмару влітає двокомпонентний гіперзвуковий струмінь з картеччю діаметром 8,9 мм і вагою 52 г зі швидкістю до 2000, дає сигнал на електродетонатори, які підривають закладку вибухової речовини. Час від подачі сигналу до вибуху складає всього половину мілісекунди - 0,5 мілісекунди. У камері згоряння відбувається підвищення тиску до 900 МПа. Вистрілює шрапнельний снаряд з картеччю, потім вилітає струмінь продуктів вибуху із сферичною картеччю. Перша картеч після вибуху снаряда вражає ціль. Потім ціль додатково руйнується картеччю, вилітаючою спільно з продуктами вибуху і завершується газоподібним гіперзвуковим струменем, який детонує заряд боєголовки, відхиляє її від траєкторії або пропалює. Задачею цього винаходу є підвищення ефективності захисту танка від руйнування, за рахунок надійності впливу на вистрілюючі противником засоби ураження, знищення загрози яка підлітає, зміну її траєкторії і зниження ймовірності попадання в ціль. Поставлена задача вирішується тим, що запропонований спосіб гіперзвукового захисту танка "Гальченко" передбачає багаторазовий контакт із засобом поразки: вибухом шрапнельного снаряда, потім додатково на боєголовку впливає струмінь двокомпонентний, в подальшому - бойова зброя, дисперсна складова якої картеч швидкісна, а дисперсійна продукти вибуху, після струмінь гіперзвуковий генеруючий захисним модулем комплексу активного захисту танка, детонує боєголовку, змінює її траєкторію або пропалює оболонку. Боєприпаси знищуються п'ять разів - шрапнель, картеч, ударна хвиля, багатототонний вплив і висока температура гіперзвукового струменя. Підрив твердого палива здійснюється не менше ніж двома електродетонаторами і застосовується нечутлива до зовнішньої детонації вибухова речовина XF13 153 EIDS (Extremely Insensitive Detonating Substance) наступного складу: 30 % тринітротолуолу, 20 % порошкового алюмінію, 10 % парафіну і 40 % нітротриазолону, швидкість детонації якого досягає 6880м/с (9). Підрив снаряда шрапнельного проводиться не менш як двома радіодетонаторами в безпосередній близькості від протитанкових боєприпасів. Струмінь гіперзвуковий створює шум величиною 170 децибел, детонує боєголовку протитанкових боєприпасів, підриває міни встановлені в напрямку руху танка, заподіює барометричні травми гранатометникам в радіусі до 100 метрів і запобігає можливості прицільного пострілу (нелетальна зброя). Одним з основних механізмів дії струменя гіперзвукового, є різкі перепади тиску і поширення по тілу хвиль деформації, включаючи і ударні прискорення, випробовувані органами і як наслідок пошкодження легень є прямою або непрямою причиною легеневих кровотеч і набряків, розриву легенів, інсульту з закупоркою повітрям або втрати дихального запасу. До інших наслідків належать розрив барабанної перетинки, пошкодження середнього вуха, пошкодження гортані, трахеї, черевної порожнини, нервових закінчень, спинного мозку і різних інших органів тіла. У людини одним з найбільш характерних явищ при повітряній контузії є миттєва втрата свідомості (10). Запропонований спосіб здійснюється наступним чином. У камеру згоряння захисного модуля комплексу активного захисту танка закладають два електродетонатори та вибухову речовину сферичної форми, діаметром менше критичного перетину сопла і картеч діаметром не більше 1/3 діаметра критичного перетину сопла, після чого надзвукову частину сопла закривають шрапнельним снарядом. Після виявлення цілі електронно-обчислювальна система обробляє відбитий від цілі сигнал, визначає при цьому швидкість боєприпасів, напрямок підльоту до танка, сектор, в який потраплять боєприпаси, розраховує точку зустрічі атакуючих боєприпасів і номер захисного модуля комплексу активного захисту танка найбільш ймовірного для ураження атакуючих боєприпасів, дає сигнал на електродетонатори, які миттєво підривають закладку вибухової речовини в наміченому захисному модулі комплексу активного захисту танка. У розрахунковий та потрібний момент в камері згоряння відбувається вибухове підвищення тиску до 900 МПа, вистрілюється із надзвукового сопла захисний снаряд шрапнельний, потім вилітає струмінь двокомпонентний продуктів вибуху з сферичною картеччю. Перший заряд картечі, після вибуху снаряда шрапнельного, вражає протитанкову загрозу. Потім атакуючі боєприпаси додатково руйнуються картеччю яка вилітає спільно з продуктами вибуху з надзвукового сопла захисного модуля комплексу активного захисту танка і завершується атака газовим 6 UA 113654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 гіперзвуковим струменем, який детонує заряд боєголовки, відхиляє її від траєкторії або пропалює. Підрив шрапнельного снаряда відбувається на видаленні 25-27 м від захисного модуля комплексу активного захисту танка. Утворюється осколкова хмара діаметром 2,5 м і висотою 300 мм над землею. Щільність захисної хмари в епіцентрі приблизно 300 осколків на квадратний метр. Через 0,009 мілісекунди в хмару влітає двокомпонентний гіперзвуковий струмінь зі швидкістю до 6300м/сек. і картеччю діаметром 5,9 мм і вагою 13,6 г кожна, зі швидкістю до 2700 м/сек. Суть винаходу пояснюється за допомогою креслень, де на фіг. 1 показана схема способа гіперзвукового захисту танка Гальченко, на фіг. 2 струмінь гіперзвуковий двокомпонентний, з осколочною хмарою після підриву шрапнельного снаряда, на фіг. 3 показаний захисний модуль комплексу активного захисту танка. Комплекс активного захисту містить дев'ять або більше захисних модулів комплексу активного захисту які розміщені на танку з усіх боків, наступним чином: три на лобових, чотири на бічних стінках і по одному на кормовому листі і даху танка (см. фіг. 1). Після сигналу на електродетонатори, миттєво підривається закладка вибухової речовини в наміченому захисному модулі комплексу активного захисту танка і струмінь гіперзвуковий двокомпонентний, з осколочною хмарою, після підриву шрапнельного снаряда (см. фіг. 2), вражає протитанкову загрозу, на фіг. 3 показаний захисний модуль комплексу активного захисту танка (см. фіг. 3), який включає в себе 1 корпус, виконаний з високоміцної броні товщиною більше 100 мм, 2 сферичну камеру згоряння, 3 надзвукове сопло, 4 нечутливу до зовнішньої детонації вибухову речовину, що заповнює не менше 1/8 об'єму сферичної камери 2 згоряння, 5 картеччю зі спеціальних матеріалів з підвищеним рівнем фізико-механічних властивостей, наприклад з монокарбіду вольфраму або збідненого урану, що заповнюють не більше 1/10 обсягу сферичної камери 2 згоряння, 6 електродетонатори миттєвої дії не менше двох, з мінімальним часом спрацьовування, 7 кінцеві дроти електродетонаторів з'єднані з пультом керування, 8 снаряд шрапнельний, 9 інтелектуальні радіодетонатори більше двох з часом спрацьовування не більше 0,001 мілісекунди, 10 кріплення фланцевого з'єднання. Захисний модуль комплексу активного захисту танка працює таким чином. У розрахунковий момент часу на електродетонатори 6 миттєвої дії, з мінімальним часом спрацьовування, подається з пульта керування сигнал управління з кінцевих проводів 7 і відбувається підрив нечутливої до зовнішньої детонації вибухової речовини 4. У сферичній камері 2 згоряння, відбувається миттєве підвищення тиску до 900 МПа. Вистрілюється снаряд 8 шрапнельний з двома радіодетонаторами 9 і поблизу від протитанкової загрози подається з пульта керування радіосигнал управління і відбувається підрив снаряда 8 шрапнельного. Утворюється осколочна хмара діаметром 2,5 м і висотою 300 мм над землею. Щільність осколочної хмари в епіцентрі вибуху приблизно 300 осколків на кв. м. Через 0,009 мілісекунди в хмару влітає двокомпонентний гіперзвуковий струмінь з картеччю діаметром 5,9 мм і вагою 13,6 г зі швидкістю до 2700 м/с. Потім на ціль додатково впливає гіперзвуковий струмінь продуктів вибуху зі швидкістю до 6300 м/с і тиском до 900 МПа. Заряд боєголовки детонує, під дією динамічного тиску гіперзвукового струменя відхиляється від траєкторії або пропалюється його оболонка. Таким чином утворюється п'ять рубежів знешкодження: а - підрив шрапнельного снаряда відбувається на відстані 25-27 м від захисного модуля комплексу активного захисту танка. Утворюється уламкова хмара діаметром 2,5 м і висотою 300 2 мм над землею. Щільність захисної хмари в епіцентрі приблизно 300 осколків на м ; б - через 0,9 мілісекунди на відстані 20-23 м в хмару влітає двокомпонентний гіперзвуковий струмінь зі швидкістю до 4500 м/сек. і картеччю діаметром 5,9 мм вагою 13,6 г кожна зі швидкістю до 2700 м/сек.; в - на відстані 18-19 м додатково на ціль впливає гіперзвуковий струмінь продуктів вибуху зі швидкістю до 6300 м/с - заряд боєголовки детонує; г - під дією динамічного тиску 20-23 т гіперзвукового струменя на відстані 12-14 м снаряд або ракета відхиляються від траєкторії; д - пропалюється оболонка протитанкового снаряда або ракети гіперзвуковим, високоентальпійним струменем на відстані 7-9 м. Окремий випадок виготовлення та роботи захисного модуля комплексу активного захисту танка, потужністю 90 МВт: діаметр камери згоряння - 360 мм; об'єм камери згоряння - 24.4 л; товщина стінки камери згоряння - більш 100 мм; 7 UA 113654 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 критичний діаметр надзвукового сопла - 18 мм; діаметр вибухової кульки - 17,9 мм; маса заряду вибухівки - 4500 г; діаметр картечі - 5,9 мм; 3 щільність монокарбіду вольфраму - ρ=15,77г/см ; вага картечі - 13,6 г; кількість картечі - 1350 шт.; маса картечі - 18000 г. Аналіз результатів експериментальних досліджень показує, что найкращі захисні результати можуть бути одержані при використанні захисного модуля комплексу активного захисту танка потужністю 90 МВт з діаметром камери згоряння 360 мм і критичним діаметром надзвукового сопла 18 мм, при цьому товщина стінки камери згоряння повинна бути більш 100 мм, а вибухова речовина застосовувалася марки XF13 153 EIDS масою заряду 4500 г. Швидкість гіперзвукового двокомпонентного струменя досягає 6300 м/сек., швидкість картечі - 2700 м/сек. і шум величиною 170 децибел. Дані технологічні операції та їх оптимальні значення реалізуються за допомогою захисного модуля комплексу активного захисту танка, який включає перелічені вище вузли та конструктивні особливості, що дозволяє суттєво підвищити ефективність захисту танка та виживаність танка на полі бою в чотири-пять разів. Наведений окремий випадок виготовлення та роботи захисного модуля комплексу активного захисту танка потужністю 90 МВт, не вичерпує всі можливі конструктивні варіанти виконання вузлів і елементів для різних моделей бронетехніки і її призначення. В перспективі реальна можливість повернення до рідинних ракетних двигунів надвисокого тиску. В наступну мить створено реактивний різак "Термінатор-18000" з серединно-камерним тиском 30 МПа на ВАТ "Науково-виробниче підприємство "Радій", випробувано на Вогневому полігоні Спеціального машинобудування НДІ МГТУ ім. М.Е. Баумана (смт. Орево, Дмитрівського району, Московської області) і перевірений в 2002 році спільно з Аварійно-рятувальною службою ВВФ РФ при різанні спеціальних сталей товщиною 100 мм на глибині до 400 м. Джерела інформації: 1. Військовий огляд: Постріл з РПГ-7 в активну броню танка Арена, http://skuky.net/72027. 2. Укладач Холявський Г.Л. Повна енциклопедія танків світу: 1915-2000 pp. "Бібліотека військової історії", Мінськ, ТОВ "Харвест", 2006, стор.576. 3. Незалежний експерт Тарасенко А. Комплексний захист бронетанкової техніки. Український підхід, http://alternathistory.org.ua 4. Патент України № 49785. Комплекс активного захисту "Заслін". Власник: Дастан інжиніринг лімітед (UA). 5. Патент РФ №2263268. Система озброєння комплексу активного захисту. Власник: ГУП 38 НДІ та Міноборони Росії (RU). 6. Патент UA № 88152. Спосіб термоабразивної обробки та машина "Бобер" для його здійснення. Автори та власники: Гальченко М.О. та Аніщєнко А.В. 7. Патент SU № 1148209. Спосіб термоабразивної обробки Гальченко. Автор и власник: Гальченко М.О. - Прототип. 8. Металеві вибухові камери: Монографія / А.Ф.Демчук, В.П. Ісаков - Краснояр. держ. ун- т./Красноярськ. 2006, стор. 300. 9. Підполковник Русинів В. Стан та перспективи розвитку 155-мм боєприпасів польової артилерії за кордоном. "Закордонний військовий огляд" №3 2002 р. 10. М. Сільніков М. та Тюрін М. Повітряний удар. Пошкодження повітряною ударною хвилею. Журнал "Калашников" № 5/2000. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Захисний модуль комплексу активного захисту танка, який містить корпус з розміщеними у ньому захисними боєприпасами, який відрізняється тим, що у корпусі виконані камера згоряння сферичної форми та вихідне надзвукове сопло, причому критичний переріз надзвукового сопла в 400-450 разів менше площі центрального перерізу сферичної камери згоряння, корпус виконаний з високоміцної броні з товщиною стінки більше 100 мм, а камера згорання заповнена більш 1/8 об'єму нечутливою до зовнішньої детонації вибуховою речовиною, менше 1/10 об'єму, картеччю, діаметром, у три рази меншим критичного діаметра надзвукового сопла, та двома електродетонаторами, при цьому в надзвуковому соплі розміщений снаряд шрапнельний з не менш ніж двома радіодетонаторами. 8 UA 113654 C2 5 10 15 20 2. Спосіб гіперзвукового захисту танка, що включає безперервне випромінювання в навколишній простір електромагнітних хвиль радіолокаційною станцією, працюючою у міліметровому діапазоні хвиль, виявлення атакуючих протитанкових боєприпасів, їх супровід, визначення швидкості, напрямку підльоту до танка, розрахунок оптимальної точки зустрічі атакуючих боєприпасів і захисних боєприпасів та вплив останніх на атакуючі боєприпаси, який відрізняється тим, що вплив на атакуючі боєприпаси здійснюють захисними боєприпасами щонайменше одного захисного модуля за п. 1, причому захисні модулі розміщують на танку з усіх боків у кількості щонайменше дев'яти та керують ними за допомогою інформаційнокеруючої системи, з якою захисні модулі з'єднані кінцевими проводами, при цьому інформаційно-керуюча система включає пульт керування, виконаний з можливістю забезпечення автономної у бойовому відношенні роботи щонайменше одного із щонайменше дев'яти захисних модулів комплексу активного захисту танка, розміщених на об'єкті захисту. 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що підрив снаряда шрапнельного здійснюють не менш як двома радіодетонаторами в безпосередній близькості від протитанкових боєприпасів, при цьому додатково на боєголовки атакуючих боєприпасів впливає двокомпонентний гіперзвуковий струмінь, дисперсна складова якого - картеч швидкісна, а дисперсійна - продукти вибуху, після впливу яких гіперзвуковий струмінь, що генерується захисним модулем комплексу активного захисту танка, детонує боєголовки атакуючих боєприпасів, змінює їх траєкторію або пропалює оболонки, при цьому підрив вибухової речовини захисних боєприпасів здійснюють не менш як двома електродетонаторами, а як вибухову речовину застосовують нечутливу до зовнішньої детонації вибухову речовину XF13 153 EIDS (Extremely Insensitive Detonating Substance) наступного складу: 30 % тринітротолуолу, 20 % порошкового алюмінію, 10 % парафіну і 40 % нітротриазолону, швидкість детонації якого досягає 6880 м/с. 9 UA 113654 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: F41H 7/02, F42B 12/32, F41H 11/02, F02K 9/08

Мітки: комплексу, гальченко, активного, танка, гіперзвукового, модуль, спосіб, захисту

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-113654-sposib-giperzvukovogo-zakhistu-tanka-galchenko-i-modul-kompleksu-aktivnogo-jjogo-zakhistu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб гіперзвукового захисту танка гальченко і модуль комплексу активного його захисту</a>

Подібні патенти