Авіаційний засіб боротьби з безпілотним літальним апаратом

Реферат: Авіаційний засіб боротьби з безпілотним літальним апаратом складається з носіяперехоплювача (НП) - дистанційно пілотованого літального апарата (ДПЛА), який містить систему управління, яка зв'язана каналами зв'язку з пунктом управління носіямиперехоплювачами, та з системи захвату. Система захвату складається з сітки-пастки, закріпленої на каркасі, який приєднаний до носія-перехоплювача перпендикулярно або під кутом відносно до траєкторії руху носія-перехоплювача. UA 94799 U (54) АВІАЦІЙНИЙ ЗАСІБ БОРОТЬБИ З БЕЗПІЛОТНИМ ЛІТАЛЬНИМ АПАРАТОМ UA 94799 U UA 94799 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до авіаційних пристроїв перехоплення (захоплення) дистанційно пілотованих (безпілотних) літальних апаратів (ДПЛА) або керованих автоматикою літальних апаратів (БПЛА) з подальшим транспортуванням захопленого ЛА в задане місце. Особливість конструкції заявленого пристрою полягає в тому, що даний пристрій перехоплення можливо використовувати в зоні населених пунктів, де важко застосовувати засоби радіоелектронної боротьби і методи фізичного знищення БПЛА із-за ймовірного падіння БПЛА (або його осколків) на об'єкти інфраструктури, транспорт, будівлі та на людей. На сьогоднішній день широке розповсюдження отримали безпілотні літальні апарати (БПЛА), за рахунок розвитку електроніки їх розміри значно зменшились, функціонал розширився, збільшився термін безперервного перебування в повітрі. Переміщення БПЛА над населеними пунктами, охоронюваними територіями і т.д. на даний момент практично безконтрольно. Контроль переміщення БПЛА за допомогою засобів радіоперешкод може чинити негативний вплив на засоби зв'язку комунальних, рятувальних служб, у разі якщо приймальнопередавальна апаратура БПЛА використовує частоти, близькі до частот, які використовуються мобільними операторами, то можливі серйозні перешкоди в роботі мобільного зв'язку, що в умовах сучасного міста абсолютно неприйнятно. Також варто зауважити, що при втрати зв'язку сучасні БПЛА автоматично повертаються в заздалегідь задану точку використовуючи GPS. Спроби пеленга передавача апаратури контролюючого БПЛА мають обмежене застосування, так як для пеленга потрібен значний час і складна апаратура. Також особою, яка керує БПЛА можливе використання ретрансляторів, що практично зводить нанівець можливість визначення його точного місця розташування. А руйнування БПЛА в повітрі з використанням вогнепальної зброї співробітниками правоохоронних органів в густонаселеному місті в багатьох випадках не можливо. Відомий пристрій - винищувач для знищення дистанційно пілотованих (безпілотних) літальних апаратів (Патент РФ №2490584, МПК F41H11/04, опубл. 20.08.2013 p.), що складається з дистанційно пілотованого літального апарата, системи наведення із землі у вигляді радіолокатора, мережі. На дистанційно пілотованому літальному апараті встановлені відеокамери огляду і до чотирьох датчиків переміщення, а також взаємозв'язані з ними до чотирьох контейнерів для вражаючих елементів, виконаних у вигляді касет з укладеними в них сітками з високоміцної полімерної нитки з параарамідного волокна "Арамід" або "Кевлар", або "Тварон", причому по кутах сітки розташовуються грузила-контейнери у вигляді патронів з стрічковими парашутами в гільзах, причому один кінець стрічкового парашута закріплений за сітку, а гільза зі згорнутою в ній стрічкою відстрілюється піропатроном зі сповільнювачем в момент охоплення цілі сіткою, а датчики переміщення і взаємозв'язані з ними касети розташовані на правому, лівому, нижньому і верхньому боках фюзеляжу. До недоліків відомого пристрою можна віднести невисоку ефективність ураження об'єкта внаслідок невисокої точності попадання вражаючих елементів на ціль (ДПЛА). Крім того, даний пристрій не можливо використовувати в зонах міст або інших населених пунктах, так як ціль або уламки цілі можуть причинити шкоду об'єктам населених пунктів. Також, використання відомого пристрою є неефективним на великих швидкостях, при швидкості більше 150 км/год. потрапити сіткою практично нереально, крім того сильний зустрічний потік повітря зімне сітку, також на гвинтах ЛА можуть бути встановлені захисні решітки, що унеможливлює захоплення цілі. Відомий пристрій боротьби з дистанційно пілотованими (безпілотними) літальними апаратами (ДПЛА) (Патент РФ №72754, МПК F41H13/00, опубл. 27.04.2008 p.), що складається з блоку доставки, блоку пеленгацій, блоку наведення, контейнера з сіткою-пасткою, до країв якої кріпляться вантажі. Сітка-пастка з грузилами, розміщена в контейнері, доставляється в район знаходження ДПЛА за допомогою блоку доставки (ракети), наводиться на ДПЛА за допомогою блоку наведення за даними блока пеленгації, отриманих звукотепловим способом, після чого сітка-пастка синхронно відстрілюється за допомогою чотирьох патронів в бік цілі, при цьому грузила розтягують дану сітку-пастку, забезпечуючи накриття і захоплення ДПЛА. Даний пристрій може забезпечити нейтралізацію БПЛА, на який направлена атака, але в цілому не є високоефективним, що пояснюється тим, що: даний пристрій неможливо використовувати в зонах міст або інших населених пунктах; для реалізації наведення пристрою на цілі потрібно використовувати дороге обладнання, наприклад приймачі пасивної системи пеленгації (звукоприймачі фотоприймачі теплопеленгаторів); для доставки пастки в район знаходження ДПЛА потрібно використовувати пристрої доставки (наприклад, ракети); 1 UA 94799 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 даний пристрій забезпечує тільки повне фізичне знищення ДПЛА, на який направлена атака, але в деяких випадках ДПЛА противника (який захоплений, але не знищений) може бути використаний повторно або покази приладів на ДПЛА противника (який захоплений, але не знищений) можуть дати важливу інформацію. Відомий пристрій сітка-пастка для боротьби з дистанційно пілотованими (безпілотними) літальними апаратами (ДПЛА) (Патент РФ № 72753, МПК F41H3/00, опубл. 27.04.2008 p.), що складається з сітки, до країв якої на кіперних стрічках кріпляться грузила-стабілізатори, а сітка для підвищення міцності виготовлена з металізованої нитки, яка підвищує її міцність і скрученої у вигляді пружин для створення пружного ефекту при захопленні ДПЛА, при цьому грузила з контейнерами виконані у вигляді складних міхів гармошки, що дозволяють регулювати швидкість і напрямок руху сітки під час польоту, крім цього, в грузилах розміщені контейнери для акумуляторів (конденсаторів) для створення високої напруги, яка подається по металевій поверхні сітки, для виведення з ладу апаратури управління ДПЛА. Хоча дане технічне рішення дозволяє вести боротьбу з дистанційно пілотованими (безпілотними) літальними апаратами, але при цьому ураження ДПЛА приводить до його повного знищення, що унеможливлює повторне використання ДПЛА особами, які його захопили. Також, використання відомого пристрою є неефективним на великих швидкостях, при швидкості більше 150 км/год. потрапити сіткою практично нереально, крім того сильний зустрічний потік повітря зімне сітку, також на гвинтах ЛА можуть бути встановлені захисні решітки, що унеможливлює захоплення цілі. Відомий авіаційний засіб боротьби з безпілотними літальними апаратами ближнього радіуса дії (Патент № 94690, МПК F41H13/00, опубл. 27.05.2010 p.), що містить встановлені на борту носія систему управління і блок цільової навантаження, в якому носій виконаний у вигляді мініатюрного безпілотного літального апарату, а блок цільового навантаження являє собою боєприпас з системою управління його підриву. Хоча даний пристрій після здійснення знищення цілі можливо використовувати і надалі, але він має ряд недоліків: призначений тільки для боротьби з цілями, які низько летять; здійснює повне фізичне знищення цілі, що в свою чергу унеможливлює його використання в зонах міст або інших населених пунктах; при його використанні дуже складно влучити в ціль одиночним боєприпасом через те, що ціль має малі розміри (ціль у вигляді літального апарату (ДПЛА)) і у випадку промаху необхідно повертатися для перезарядки зброї. Даний пристрій вибраний як найближчий аналог. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення авіаційного засобу боротьби з безпілотним літальним апаратом, в якому шляхом використання сітки-пастки системи захвату, яка закріплена на каркасі, який закріплений на НП, забезпечується підвищення швидкості та точності захоплення безпілотного літального апарату-порушника (противника) та можливість його транспортування на базу та унеможливлюється падіння самого БПЛА порушника або його уламків на територію населеного пункту. Поставлена задача вирішується тим, що запропонований авіаційний засіб боротьби з безпілотним літальним апаратом, що складається з носія-перехоплювача (НП) - дистанційно пілотованого літального апарат, який містить систему управління, яка зв'язана каналами зв'язку з пунктом управління носіями-перехоплювачами, та з системи захвату, в якому згідно з корисною моделлю система захвату складається з сітки-пастки, закріпленої на каркасі, який приєднаний до носія-перехоплювача перпендикулярно або під кутом відносно до траєкторії руху носія-перехоплювача. Крім того, в вигляді носія-перехоплювача використовують дистанційно пілотований літальний апарат вертикального зльоту і посадки. Крім того, система захвату додатково містить пристрій закриття сітки-пастки, який виконаний у вигляді троса, який пропущений через отвори в сітці-пастці, і кінець якого з'єднаний з тяговим пристроєм, розташованим в корпусі носія-перехоплювача. Крім того, система захвату додатково містить пристрій блокування безпілотного літального апарата від зовнішнього повітряного простору, який складається з об'ємного незамкнутого тіла, виконаного з матеріалу, який не пропускає повітря, та закріпленого на каркасі, причому всередині та на кінці пристрою блокування містяться пристрої закриття об'ємного тіла, які виконані у вигляді троса, який пропущений по каналах матеріалу об'ємного тіла, і кінці якого з'єднаний з тяговим пристроєм, розташованим в корпусі носія-перехоплювача, причому сіткапастка системи захвату закріплена між пристроями закриття об'ємного тіла. Нове виконання системи захвату забезпечує виконання таких умов: БПЛА порушник не знищується фізично, а тільки перехоплюється, що унеможливлює падіння самого БПЛА або його уламків на територію населеного пункту; збільшення точності перехоплення. 2 UA 94799 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Розміри каркасу забезпечують максимальний розмах захоплення БПЛА порушника, що на відміну від аналога, де ціль знищується тільки точним попаданням в неї авіаційного засобу знищення цілі; БПЛА порушник доставляється на базу без ушкоджень, що дає можливість проаналізувати покази його приладів правоохоронним органам та наприклад, встановити особи його власника. Також, при помилковому захопленні БПЛА він не отримує ушкоджень і може бути повернутий власнику. Крім того, запропонований авіаційний засіб має підвищену маневреність, що приводить до підвищення швидкості захоплення. Досить обладнання одного стаціонарного пункту управління носіями-перехоплювачами в центрі населеного пункту, і при надходженні сигналу про порушника з системи управління запропонований авіаційний засіб зможе протягом 3-10 хвилин навіть в умовах великої площі міста здійснити захоплення. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображений запропонований авіаційний засіб, на Фіг. 2А та Фіг. 2Б - схема захвату запропонованим авіаційним засобом БПЛА порушник, на Фіг. 3 - система захвату запропонованого авіаційного засобу за п. 3 формули, а на Фіг. 4 - система захвату запропонованого авіаційного засобу за п. 4 формули. Дані креслення наведені для пояснення на прикладі використання носія-перехоплювача у вигляді БПЛА типу коптер, який не обмежує можливість реалізації корисної моделі. Запропонований авіаційний засіб боротьби з безпілотним літальним апаратом (див. Фіг. 1-4) складається з носія-перехоплювача (НП) - дистанційно пілотованого літального апарата (наприклад, коптера 1 з вантажопідйомністю достатньою для транспортування захопленого БПЛА), який містить систему управління, яка зв'язана каналами зв'язку з пунктом управління носіями-перехоплювачами, та з системи захвату, яка складається з сітки-пастки 2. Сітка-пастка 2 системи захвату закріплена на каркасі 3, який закріплений на НП 1 перпендикулярно або під кутом відносно до траєкторії руху НП 1. Для зручнішого та мобільнішого використання сіткипастки, її віддаляють від корпусу НП, для цього каркас подовжують стержнем 4, який жорстко закріплюють до корпусу НП, наприклад за допомогою болтового з'єднання. Каркас 3 являє собою контур (не обов'язково замкнутий), виготовлений з міцного, легкого ударостійкого матеріалу (переважно з карбону, також можуть використовуватися склопластик, легкі метали та інші матеріали, що відповідають необхідним вимогам міцності), форма якого дозволяє закріпити сітку-пастку 2 таким чином, що в центральній її частини утворюється поглиблення, як показано на Фіг. 1-4. Товщина каркаса 3 вибирається мінімально можливою виходячи з вимог міцності та протистояння удару поставлених перед конкретним типом кожного літального апарата (виходячи з розмірів і маси сучасних БПЛА, товщина каркаса, наприклад виготовленого з карбонових трубок, становить 5-10 мм, розмах в найширшому місці каркаса порядку 1-1,5 метрів). Також, можливе використанні каркаса 3 формою, що може видозмінюватися (наприклад, каркас виконаний з можливістю складання) і в такому випадку система захвату може обладнуватися системою її прибирання/випуску. Каркас 3 зі стрижнем 4 закріплюють на НП 1 перпендикулярно або під кутом відносно до траєкторії руху НП 1. Сітка-пастка 2 може бути виготовлена з високоміцної полімерної нитки, а розміри осередків сітки вибирають виходячи з розмірів цілі захвату. В запропонованому авіаційному засобі система захвату додатково містить пристрій закриття сітки-пастки 2 (див. Фіг. 3), який виконаний у вигляді троса 5, який пропущений через отвори в сітці-пастці 2, і кінець якого з'єднаний з тяговим пристроєм (не показаний), розташованим в корпусі НП 1. Також, систему захвату може бути додатково обладнано пристроєм блокування 6 БПЛА порушника 7 від зовнішнього повітряного простору (див. Фіг. 4), який складається з об'ємного незамкнутого тіла, виконаного з легкого, гнучкого та міцного матеріалу, який не пропускає повітря. Такими матеріалами можуть бути карбонова плівка або армований поліетилен. Пристрій блокування 6 закріплюють на каркасі 4. Всередині та на кінці пристрою блокування 6 містяться пристрої закриття об'ємного тіла, які виконані у вигляді тросів 8 та 9, які пропущені по каналах матеріалу об'ємного тіла, і кінці яких з'єднані з тяговим пристроєм (не показаний), розташованим в корпусі НП 1, а сітка-пастка 2 системи захвату закріплена між пристроями закриття 8 об'ємного тіла. Корисну модель використовують наступним чином. Оператор НП, який знаходиться в пункті управління носіями-перехоплювачами, здійснює огляд бортовими засобами відеоспостереження системи управління НП 1 території на предмет присутності БПЛА 7 порушника, після його виявлення він коригує курс НП 1 таким чином, що б БПЛА порушник 7 опинився в зоні захоплення сітки-пастки 2 як показано на Фіг. 2А. Далі оператор НП проводить маневр НП 1 (при необхідності ряд маневрів) так, що б БПЛА порушник 3 UA 94799 U 5 10 15 20 25 7 виявився захопленим сіткою-пасткою 2, після чого не знижуючи швидкості НП 1, транспортує БПЛА 7 в задане місце, наприклад на базу дислокації НП. У випадку, якщо захоплений БПЛА 7 обладнаний спеціальними засобами захисту (захисними решітками на гвинтах, або гвинти поміщені в захисні кожухи, а корпусу БПЛА додана обтічна форма) він може продовжувати функціонувати, надавати опір руху НП 1 і намагатися вирватися з сітки-пастки 2, для чого в конструкцію системи захвату можуть включатися додаткові елементи: пристрій закриття сітки-пастки 2, який виконаний у вигляді троса 5, (БПЛА не може покинути сітку-пастку 2) (див. Фіг. 3). При попаданні БПЛА 7 в сітку-пастку 2 (фіксується оператором візуально по телеметрії) кінець троса 5 по команді оператора тягнеться вгору механізмом тягового пристрою, розташованим в корпусі НП 1 (наприклад, це може бути лебідка, тяговий пристрій на черв'ячній передачі і т.д.), кільце утворене тросом 5 навколо сітки-пастки 2 звужується і вхідний отвір в сітку-пастку 2 закривається. пристрій блокування 6 БПЛА 7 від зовнішнього повітряного простору (гвинти БПЛА втрачають тягу, і він не може більш маневрувати), всередині та на кінці пристрою блокування 6 містяться пристрої закриття об'ємного тіла, які виконані у вигляді тросів 8. Сітка-пастка 2 розміщена всередині пристрою блокування 6 на деякому віддаленні від його кінця, при русі НП зустрічний потік повітря безперешкодно проходить всередину об'ємного незамкнутого тіла через сітку-пастку 2. При попаданні БПЛА в сітку-пастку 2 (фіксується оператором візуально по телеметрії) вхідний отвір пристрою блокування 6 (за допомогою троса 8) по команді оператора закривається (описано вище), аналогічним чином закривається і трос 9 в кінці пристрою блокування 6, в результаті БПЛА 7 виявляється в середовищі повністю блокованим від зовнішнього повітряного простору, гвинти БПЛА 7 не можуть більш давати тяги, захоплений апарат повністю безпорадний і не може чинити опору НП 1. В обох випадках після захвату БПЛА порушника 7, не знижуючи швидкості НП 1, транспортує БПЛА 7 в задане місце, наприклад на базу дислокації НП. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 1. Авіаційний засіб боротьби з безпілотним літальним апаратом, що складається з носіяперехоплювача (НП) - дистанційно пілотованого літального апарата (ДПЛА), який містить систему управління, яка зв'язана каналами зв'язку з пунктом управління носіямиперехоплювачами, та з системи захвату, який відрізняється тим, що система захвату складається з сітки-пастки, закріпленої на каркасі, який приєднаний до носія-перехоплювача перпендикулярно або під кутом відносно до траєкторії руху носія-перехоплювача. 2. Авіаційний засіб за п. 1, який відрізняється тим, що в вигляді носія-перехоплювача використовують дистанційно пілотований літальний апарат вертикального зльоту і посадки. 3. Авіаційний засіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що система захвату додатково містить пристрій закриття сітки-пастки, який виконаний у вигляді троса, який пропущений через отвори в сітці-пастці, і кінець якого з'єднаний з тяговим пристроєм, розташованим в корпусі носіяперехоплювача. 4. Авіаційний засіб за пп. 1-3, який відрізняється тим, що система захвату додатково містить пристрій блокування безпілотного літального апарата від зовнішнього повітряного простору, який складається з об'ємного незамкнутого тіла, виконаного з матеріалу, який не пропускає повітря, та закріпленого на каркасі, причому всередині та на кінці пристрою блокування містяться пристрої закриття об'ємного тіла, які виконані у вигляді троса, який пропущений по каналах матеріалу об'ємного тіла, і кінці якого з'єднані з тяговим пристроєм, розташованим в корпусі носія-перехоплювача, причому сітка-пастка системи захвату закріплена між пристроями закриття об'ємного тіла. 4 UA 94799 U 5 UA 94799 U 6 UA 94799 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7