×
13.01.2019
219.016.af46

Результат интеллектуальной деятельности: Способ управления планирующей авиабомбой

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002676775
Дата охранного документа
11.01.2019
Аннотация: Изобретение относится к военной технике и может быть использовано для построения систем управления авиабомбами различного назначения. Способ управления планирующей авиабомбой основан на измерении скорости полета авиабомбы с помощью датчиков давления и температуры, установленных в носовой части бомбы. По информации от этих датчиков, по заложенному алгоритму, выполняется управление полетом бомбы с помощью рулей с электрическим приводом. Такая система управления полностью защищена от воздействия средств РЭБ. При достижении летательным аппаратом (ЛА) области досягаемости цели авиабомбой (АБ) с помощью бортовых систем измеряют взаимное положение координат ЛА и цели (дальность L и высота Н). С помощью бортовых датчиков в ЛА измеряют путевую скорость V и скорость ветра. Данную информацию (расстояние до цели L и скорость движения ЛА в направлении цели V, а также скорость ветра) непрерывно вводят в вычислители, входящие в состав прицельно-навигационного комплекса ЛА и АБ. На основании известных алгоритмов непрерывно вычисляют необходимое отклонение рулей АБ и сигналы, пропорциональные отклонению рулей, подают на приводы АБ. Положение рулей АБ контролируют с помощью датчиков обратных связей, соединенных с рулями АБ. Направление бомбометания выбирают с учетом скорости и направления ветра. В момент отцепки АБ от ЛА электропитание рулей от ЛА прекращается. После отрыва АБ от ЛА запускается источник электропитания на АБ и управление рулями осуществляется от него. После запуска источника тока на борту АБ запускается вычислитель АБ. С помощью датчика скорости, установленного в носовой части бомбы, непрерывно определяют полное давление потока воздуха в направлении движения авиабомбы и вычисляют скорость движения авиабомбы v. Определяют статическое давление воздуха в зоне авиабомбы P. За каждый промежуток времени полета Δt, с помощью соотношения v=Δh/Δt, определяют вертикальную составляющую v скорости падения авиабомбы, где Δh высота, на которую опустилась авиабомба за время Δt, которую, в свою очередь, определяют с помощью соотношения где P - атмосферное давление на высоте h, P - атмосферное давление на высоте h (h>h), М - молярная масса воздуха, g - ускорение свободного падения, R - универсальная газовая постоянная, Т - средняя температура воздуха на высотах h и h. Определяют горизонтальную составляющую скорости полета авиабомбы v с помощью соотношения Вычисляют расстояние ΔS, пройденное авиабомбой до цели за промежуток времени Δt, с помощью соотношения ΔS=v Δt. Непрерывно с вычислителя авиабомбы на электроприводы рулей авиабомбы подают команды управления, обеспечивающие наклон авиабомбы, позволяющий выбирать скорости v и v такими, чтобы падение авиабомбы в цель произошло на расстоянии

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано для построения систем управления авиабомбами различного назначения.

Известны различные способы управления траекторией полета авиабомб, основанные на управлении рулями авиабомбы по команде с вычислителя бомбы. Конструкции таких бомб являются сложными техническими устройствами.

Рассмотрим устройство таких авиабомб на примере авиабомбы GBU-15. Конструкция GBU-15 включает шесть сменных модулей - боевую часть, систему наведения, аппаратуру и механизмы управления, переходник, крыло, приемопередатчик двухстороннего канала связи. В носовой части крепится модуль, включающий головку самонаведения (ГСН) и устройство наведения, на внешней поверхности модуля установлены стабилизаторы. В условиях хорошей освещенности используется модуль с телевизионной ГСН DSU-27A/D, при ограниченной видимости и ночью - с тепловизионной TCHWGU-10/B, унифицированной с авиационной ракетой AGM-65D «Мэверик». Телевизионная ГСН блокируется с устройством наведения ADU-452. Модуль аппаратуры и механизмов управления WCU-8/B, крепящийся в хвостовой части, включает автопилот и приводы рулей. С устройством наведения аппаратура соединяется кабелями, проходящими через гаргрот сверху бомбы, здесь же размещены разъемы. К модулю крепится приемопередатчик DA-8921/AXQ-14. Крестообразное крыло MXU-723/B снабжено рулями, имеющими дифференциальное (попарное) управление. В 1999 году УАБ модернизирована до стандарта EGBU-15 (Enhanced GBU-15) с установкой приемника навигационной системы GPS. Носителем EGBU-15 определен тактический истребитель F-15E. (http://warfor.me/upravlyaemyie-aviabombyi-gbu-15-ags-130).

Из приведенных выше материалов видно, что для результативного бомбометания планирующими авиабомбами необходимо применять сложные системы управления полетом этих бомб.

Однако надо понимать, что, чем сложнее система управления с применением радиоэлектронных устройств, тем она менее защищена от воздействия на нее средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ).

Предлагаемый способ управления полетом планирующей авиабомбы полностью защищен от воздействия средств РЭБ.

Предлагаемый способ управления планирующей авиабомбой основан на измерении скорости полета авиабомбы с помощью датчиков давления и температуры, установленных в носовой части бомбы. По информации от этих датчиков, по заложенному алгоритму, выполняется управление полетом бомбы с помощью рулей с электрическим приводом. Такая система управления полностью защищена от воздействия средств РЭБ.

В основу предлагаемого способа управления положены известные закономерности о взаимосвязи давления газа со скоростью движения потока такого газа.

Описание технического решения поясняется рисунками, приведенными на фиг. 1 и 2. Фиг. 1. Схема определения давлений в потоке газа: I - трубка для измерения давления P1, II - трубка для измерения давления Р2. Фиг. 2. Схема движения авиабомбы после отцепления от летательного аппарата.

Согласно теореме Бернулли, при установившемся движении газа без учета трения, полное давление, равное сумме статического и динамического (скоростного) давлений, сохраняет свою величину вдоль траектории движения частицы газа. Эта закономерность используется на практике для измерения скорости потока газа. Принцип такого измерения поясняется схемой, приведенной на фиг. 1.

Математически величину полного давления Р2 потока воздуха, движущегося со скоростью V, можно выразить с помощью известного соотношения:

где Р1 - статическое давление, ρ - плотность воздуха, V - скорость потока.

Преобразовав (1), получим выражение для скорости потока воздуха V.

В (2) плотность воздуха ρ величина переменная, и зависит от давления и температуры воздуха в зоне измерения. Как известно, ρ можно определить с помощью соотношения:

где R - газовая постоянная, равная для воздуха 286,7 Дж/(кг×°К); Т - температура по шкале Кельвина.

Приведенные выше соотношения показывают, что на практике представляется возможность определять скорость тела движущегося в воздухе на основании измерения давлений и температуры по схеме, показанной на фиг. 1. Предлагается такой способ использовать для определения скорости, падающей авиабомбы. Для этого в носовую часть авиабомбы необходимо установить комбинацию из трубок и датчиков. Обработав информацию от измерительных устройств по заданному алгоритму, в каждый момент времени определяется скорость движения бомбы.

Сущность предлагаемого технического решения состоит в следующем. При достижении летательным аппаратом (ЛА) области досягаемости цели авиабомбой (АБ) с помощью бортовых систем измеряют взаимное положение координат ЛА и цели (дальность L и высота Н). С помощью бортовых датчиков в ЛА измеряют путевую скорость V и скорость ветра. Данную информацию (расстояние до цели L и скорость движения ЛА в направлении цели V, а также скорость ветра) непрерывно вводят в вычислители, входящие в состав прицельно-навигационного комплекса ЛА и АБ. На основании известных алгоритмов, непрерывно вычисляют необходимое отклонение рулей АБ и сигналы, пропорциональные отклонению рулей, подают на приводы АБ. Положение рулей АБ контролируют с помощью датчиков обратных связей, соединенных с рулями АБ. Направление бомбометания выбирают с учетом скорости и направления ветра. В момент отцепки АБ от ЛА электропитание рулей от ЛА прекращается. После отрыва АБ от ЛА запускается источник электропитания на АБ и управление рулями осуществляется от него.

Алгоритм управления АБ заключается в следующем. После запуска источника тока на борту АБ запускается вычислитель АБ. В этом вычислителе в качестве полетного задания зафиксированы (переданы от вычислителя ЛА) координаты цели относительно АБ в виде высоты полета Н и дальности L, а также начальная скорость полета АБ v0.

На фиг. 2 приведена схема движения АБ после ее отцепления от ЛА, на которой показаны эти исходные параметры, а также разложение скорости падения АБ на горизонтальную и вертикальную составляющие.

Дальность до цели по горизонту S определяется с помощью соотношения:

В вычислитель АБ непрерывно поступает информация от датчика скорости, установленного в носовой части АБ, а также от датчика статического давления атмосферы в зоне АБ и датчика температуры в зоне АБ. Вычислитель непрерывно выдает команды на электроприводы рулей АБ, обеспечивая расчетное положение АБ по информации от датчика скорости. Это расчетное положение определяется углом наклона оси АБ по отношению к горизонту. Именно углом наклона АБ изменяется сила сопротивления воздуха движению бомбы, так как при изменении угла наклона изменяется площадь сечения АБ в направлении движения.

Силу лобового сопротивления D, оказываемого движению бомбы в воздухе можно оценить с помощью известного соотношения:

где ρ - плотность воздуха, F - площадь поперечного сечения бомбы, V - скорость движения, a CD(M) - безразмерная функция числа Маха (равного отношению скорости снаряда к скорости звука в среде, в которой движется снаряд), называемая коэффициентом лобового сопротивления.

Как видно из (5), сила лобового сопротивления пропорциональна площади поперечного сечения АБ F.

Для полета на максимальную дальность бомба должна лететь по курсу, обеспечивая минимальное сопротивление воздуха (минимальным сечением вперед), и падать, обеспечивая максимальное сопротивление (максимальным сечением вниз). Вычислитель АБ определяет горизонтальную vx и вертикальную vy скорость движения АБ в каждый конкретный промежуток времени Δt и по этим значениям с учетом введенных данных о цели вырабатывает команды управления на электроприводы рулей АБ.

При горизонтальном движении АБ по курсу заданное расстояние до цели L (расстояние S по горизонту) АБ пройдет за время tm (время опускания АБ с высоты Н до цели).

Скорость движения АБ vi в каждый конкретный момент времени ti (см. фиг. 2) определяется расчетом с помощью соотношения (2) на основе информации от датчика скорости, установленного в носовой части АБ.

В качестве датчика скорости может быть использован датчик ССВ, разработанный Энгельским ОКБ «Сигнал» им. А.И. Глухарева.

Скорость падения АБ vy определяется на основе измерения изменения статического давления воздуха Р в зоне АБ за время Δt, в течение которого АБ опустилась на высоту Δh.

Соотношение для определения вертикальной скорости vyi падения АБ (см. фиг. 2) в этом случае будет иметь вид:

Для определения Δht воспользуемся зависимостью давления воздуха от высоты над уровнем моря, которая описывается так называемой барометрической формулой. Это соотношение после преобразования имеет вид:

где Pi - атмосферное давление на высоте hi, Pi+1 - атмосферное давление на высоте hi+1 (hi>hi+1), М - молярная масса воздуха, g - ускорение свободного падения, Rc - универсальная газовая постоянная, Тс - средняя температура воздуха на высотах hi и hi+1, (М=29 грамм/моль, Rc=8,31 Джоуль/моль*К, g=9,81 м/с2).

Горизонтальную скорость АБ vxi определяют с помощью соотношения:

А расстояние ΔSi, пройденное АБ до цели за промежуток времени Δt вычисляется с помощью соотношения:

Заданное расстояние до цели по горизонту S определяется в соответствии с соотношением:

где n=H/Δh.

Вычислитель АБ в каждый момент времени определяет конкретные значения вертикальной vyi и горизонтальной vxi составляющих скорости АБ vi, путем анализа данных с датчиков скорости, давления и температур в зоне АБ, а также значение текущей высоты нахождения АБ. Эти данные являются основой для осуществления коррекции траектории полета АБ по заданному алгоритму.

Таким образом, приведенные материалы показывают, что предлагаемое техническое решение для осуществления коррекции полета траектории авиабомбы может быть реализовано с использованием известных средств. Предлагаемое техническое решение позволяет существенно упростить схему коррекции авиабомб по сравнению с применяемыми в настоящее время. И самое главное, управление такой бомбы полностью защищено от воздействия на нее средств РЭБ.

Изложенные сведения о заявленном изобретении, охарактеризованном в независимом пункте формулы, свидетельствуют о возможности его осуществления с помощью описанных в заявке и известных средств и методов. Следовательно, заявленный способ соответствует условию промышленной применимости.


Способ управления планирующей авиабомбой
Способ управления планирующей авиабомбой
Способ управления планирующей авиабомбой
Способ управления планирующей авиабомбой
Способ управления планирующей авиабомбой
Способ управления планирующей авиабомбой
Способ управления планирующей авиабомбой
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 54.
18.05.2019
№219.017.535f

Способ повышения дальности стрельбы корректируемыми артиллерийскими боеприпасами

Изобретение относится к военной технике и может быть применено для создания дальнобойных артиллерийских боеприпасов. Способ повышения дальности стрельбы корректируемыми артиллерийскими боеприпасами заключается в том, что в головной взрыватель вычислительного устройства снаряда перед выстрелом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687827
Дата охранного документа: 16.05.2019
24.05.2019
№219.017.5e3b

Радиовзрыватель на основе автодина

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке взрывательных устройств для комплектования артиллерийских боеприпасов неконтактными взрывателями. Радиовзрыватель содержит последовательно соединенные антенну, приемопередатчик на основе автодина, выполненного на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688717
Дата охранного документа: 22.05.2019
24.05.2019
№219.017.5ef9

Способ поражения воздушной цели боеприпасом с неконтактным датчиком цели

Изобретение относится к вооружению и военной технике и может быть использовано во взрывателях к боеприпасам для поражения воздушных целей. Способ поражения воздушной цели боеприпасом с неконтактным датчиком цели заключается в том, что боеприпас выстреливают в зону его встречи с целью. С помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688712
Дата охранного документа: 22.05.2019
23.07.2019
№219.017.b70c

Способ обнаружения и поражения малозаметных боевых мини- и микро беспилотных летательных аппаратов

Способ обнаружения и поражения малозаметных боевых мини- и микро беспилотных летательных аппаратов, заключающийся в том, что с помощью средств радиолокации и пассивных акустических приемников обнаруживают беспилотный летательный аппарат, определяют расстояние от артиллерийского орудия до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695015
Дата охранного документа: 18.07.2019
25.07.2019
№219.017.b8a6

Способ определения глубины пробития мишени бронебойными снарядами

Изобретение относится к методам оценки эффективности бронебойных боеприпасов и брони при их соударении и может быть использовано при создании новых боеприпасов и новой брони для защиты объектов. Способ определения глубины пробития мишени бронебойными снарядами заключается в том, что определяют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695431
Дата охранного документа: 23.07.2019
26.07.2019
№219.017.b948

Способ коррекции навесной траектории артиллерийского снаряда

Изобретение относится к боеприпасам ствольной артиллерии и может быть использовано во взрывателях артиллерийских снарядов для корректировки траектории их движения. Способ коррекции траектории артиллерийского снаряда заключается в том, что перед выстрелом в вычислительное устройство головного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695592
Дата охранного документа: 24.07.2019
03.08.2019
№219.017.bc6a

Приемно-передающее устройство радиолокации

Изобретение относится к области средств ближней радиолокации, а именно к измерителям расстояний до земли, то есть к высотомерам. Технический результат заключается в обеспечении возможности подстройки ширины спектра излучаемого сигнала, определяемой длительностью импульса, для адаптации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696271
Дата охранного документа: 01.08.2019
02.09.2019
№219.017.c635

Способ коррекции времени срабатывания дистанционного взрывателя артиллерийского снаряда

Изобретение относится к боеприпасам ствольной артиллерии и может быть использовано во взрывателях артиллерийских снарядов. Способ коррекции времени срабатывания дистанционного взрывателя артиллерийского снаряда при стрельбе по навесной траектории, заключающийся в том, что перед выстрелом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698890
Дата охранного документа: 30.08.2019
02.09.2019
№219.017.c661

Способ обозначения траектории полета снаряда

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке и производстве специальных артиллерийских боеприпасов-разведчиков. Способ обозначения траектории полета снаряда, заключающийся в том, что на ниспадающем участке траектории кассетного снаряда с помощью вышибного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698884
Дата охранного документа: 30.08.2019
02.10.2019
№219.017.cad3

Способ выбора материалов для корпусов бронебойных подкалиберных снарядов

Изобретение относится к методам оценки эффективности бронебойных боеприпасов и брони при их соударении и может быть использовано при создании новых боеприпасов. Способ выбора материалов для корпусов бронебойных подкалиберных снарядов, заключающийся в том, что при создании бронебойных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701672
Дата охранного документа: 30.09.2019
Показаны записи 21-30 из 61.
07.02.2019
№219.016.b7e0

Способ коррекции траектории снарядов реактивных систем залпового огня

Изобретение относится к артиллерийскому вооружению и более конкретно к снарядам систем залпового огня. Перед выстрелом в устройство управления снарядом вводят данные для выполнения команд управления, угол возвышения α. С помощью встроенного таймера, с момента выстрела, регистрируют время...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678922
Дата охранного документа: 04.02.2019
20.02.2019
№219.016.bf77

Способ изготовления кузовов и кабин транспортных средств из полимерного конструкционного материала

Изобретение относится к транспортным средствам и касается способа создания кузовов и кабин транспортных средств из полимерных конструкционных материалов. Способ заключается в том, что из полимерного конструкционного материала путем вакуумного формования изготавливают внешнюю панель и панель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002357889
Дата охранного документа: 10.06.2009
14.03.2019
№219.016.df45

Способ управления планирующей авиабомбой при ветре

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано для построения систем управления авиабомбами различного назначения. Способ основан на измерении скорости полета авиабомбы с помощью датчиков давления и температуры, установленных в носовой и боковых частях бомбы. По информации от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681749
Дата охранного документа: 12.03.2019
10.04.2019
№219.017.0445

Приемник излучения

Изобретение может быть использовано в гироскопах, акселерометрах и других приборах, имеющих системы пространственной ориентации. Приемник излучения содержит выполненный из керамического материала корпус с герметично присоединенным к нему входным окном. Внутри корпуса на металлизированном дне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002371810
Дата охранного документа: 27.10.2009
19.04.2019
№219.017.2feb

Автобус для перевозки детей

Изобретение относится к пассажирским транспортным средствам, а именно к автобусам. Автобус содержит передние и задние колеса и раму, на которой расположен кузов вагонного типа с сиденьями для детей. Автобус снабжен кабиной с сиденьями водителя и сопровождающего детей пассажира, сделанной в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333129
Дата охранного документа: 10.09.2008
23.04.2019
№219.017.3684

Способ защиты радиовзрывателя снаряда от радиопомех

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при создании помехозащищенных взрывателей, применяемых в различных боеприпасах. Во взрыватель снаряда устанавливают датчик, позволяющий непрерывно в процессе полета снаряда измерять давление в зоне снаряда. Информативный параметр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002685593
Дата охранного документа: 22.04.2019
18.05.2019
№219.017.535f

Способ повышения дальности стрельбы корректируемыми артиллерийскими боеприпасами

Изобретение относится к военной технике и может быть применено для создания дальнобойных артиллерийских боеприпасов. Способ повышения дальности стрельбы корректируемыми артиллерийскими боеприпасами заключается в том, что в головной взрыватель вычислительного устройства снаряда перед выстрелом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687827
Дата охранного документа: 16.05.2019
24.05.2019
№219.017.5e3b

Радиовзрыватель на основе автодина

Изобретение относится к военной технике и может быть использовано при разработке взрывательных устройств для комплектования артиллерийских боеприпасов неконтактными взрывателями. Радиовзрыватель содержит последовательно соединенные антенну, приемопередатчик на основе автодина, выполненного на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688717
Дата охранного документа: 22.05.2019
24.05.2019
№219.017.5ef9

Способ поражения воздушной цели боеприпасом с неконтактным датчиком цели

Изобретение относится к вооружению и военной технике и может быть использовано во взрывателях к боеприпасам для поражения воздушных целей. Способ поражения воздушной цели боеприпасом с неконтактным датчиком цели заключается в том, что боеприпас выстреливают в зону его встречи с целью. С помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688712
Дата охранного документа: 22.05.2019
23.07.2019
№219.017.b70c

Способ обнаружения и поражения малозаметных боевых мини- и микро беспилотных летательных аппаратов

Способ обнаружения и поражения малозаметных боевых мини- и микро беспилотных летательных аппаратов, заключающийся в том, что с помощью средств радиолокации и пассивных акустических приемников обнаруживают беспилотный летательный аппарат, определяют расстояние от артиллерийского орудия до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695015
Дата охранного документа: 18.07.2019
+ добавить свой РИД