Автоматический зенитный ракетный комплекс

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

Тульский государственный  университет

Институт высокоточных систем им. В.П. Грязева

Машиностроительный факультет

Кафедра «Ракетное вооружение»

 

 

 

Контрольно-курсовая работа по дисциплине:

«Синтез комплексов»

 

«Автоматический зенитный ракетный комплекс»

 

 

 

 

Выполнил:

магистрант гр. 040361/02       Курчанов М.В.

Проверил: к.т.н., проф.        Орлов. А.Р.

 

 

 

 

 

 

Тула 2011 г.

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………….3

1. Существующие зенитные ракетные комплексы. Выбор аналога……………………………………………………………………………..4

2. Функциональная схема комплекса………………………………..21
3. Морфологическая схема комплекса. Основные требования к комплексу и его составляющим………………………………………………...26

Заключение………………………………………………………………..30

Список литературы……………………………………………………….31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

На современном этапе  развития ракетной техники, использование  зенитных ракетных комплексов предполагает, управление комплексом с помощью человека. Эта обуславливается тем обстоятельством, что при полной автоматизации комплекса при любой нештатной ситуации возможен захват и уничтожение гражданских целей, что недопустимо в мирное время. Такое развитие событий может произойти при охране автоматическим ЗРК воздушных границ государства.

Проблему полной автоматизации  зенитных ракетных комплексов можно  обойти, если найти оптимальное применение для данного вида изделий. В связи  с этим, целесообразно, использовать АЗРК в тех случаях, когда поражение гражданских целей невозможно, например, для диверсионных операций в районе вражеского аэродрома в тылу врага при вооруженном конфликте каких либо государств. Такое решение может нанести серьезный материальный вред, воздушным силам противоборствующей стороны, сбивая самолеты противника при взлете. Кроме того данный комплекс может на время нарушить функционирование аэродрома противника.

О синтезе АЗРК диверсионного  назначения и пойдет речь в данной работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Существующие зенитные ракетные комплексы.

  Выбор аналога

Первоначально для построения автоматического зенитного ракетного  комплекса, необходимо рассмотреть  существующие аналоги, на базе которых  возможно построение нового комплекса. В качестве таких аналогов рассмотрим переносные зенитные ракетные комплексы (ПЗРК), т.к. комплекс диверсионного назначения должен обладать минимальными габаритами, что упростит доставку комплекса на вражеский объект, а также обеспечит максимальный маскирующий эффект.

Рассмотрим возможные  варианты.

Переносной зенитный ракетный комплекс Javelin.

 

Переносной зенитный ракетный комплекс (ПЗРК) "Javelin" предназначен для самообороны подразделений  сухопутных войск на поле боя от ударов широкого класса средств воздушного нападения, совершающих полеты на малых  и предельно малых высотах. В крайних случаях комплекс может быть использован и для уничтожения наземных целей на дальностях до 3км.

Комплекс "Javelin" разработан фирмой "Thales Air Defence Ltd"

( г.Белфаст Северная  Ирландия - прежнее название "Shorts Missile Systems") на базе ПЗРК"Blowpipe", но в отличии от него оснащен полуавтоматической радиокомандной системой наведения, имеет увеличенную дальность и мощность боевой части. По мнению специалистов фирмы-разработчика, использование в ПЗРК ""Javelin" радиокомандной системы наведения дает этому комплексу некоторые преимущества перед аналогичными комплексами с ИК ГСН. Основными из них считаются: возможность уверенного обстрела целей на встречных курсах, возможность борьбы с воздушными целями, имеющими различные типы двигателей, а также нечувствительность к тепловым ловушкам.

 

Состав

ПЗРК "Javelin" состоит из ракеты, находящейся в транспортно-пусковом контейнере (ТПК), пускового механизма, батареи и прицельного оборудования. ТПК обладает минимальным весом и сконструирован по принципу уменьшения отдачи при выстреле. Передняя крышка контейнера, выполненная из пластмассы, срывается под давлением газов, образующихся при запуске стартового двигателя ракеты. Дополнительно ПЗРК "Javelin" может оснащаться аппаратурой опознавания "свой-чужой" и ночным прицелом.

По сравнению с комплексом "Blowpipe" ракета ПЗРК "Javelin" имеет более мощную боевую часть, а также оснащена новым маршевым двигателем. Его высокий удельный импульс объясняется использованием нового топлива, что позволяет увеличить дальность поражения целей. Боевая часть размещена по центру корпуса ракеты, система управления - в передней части , а двигатель - в хвостовой. Имеются четыре крыла дельтовидной формы, размещенных на свободно вращающемся кольце, в носовой части ракеты и четыре крыла в хвостовой части корпуса. При размещении ракеты в ТПК консоли передних крыльев складываются, и раскрываются после ее выхода из контейнера. Благодаря свободному вращению крыльев и расположению их под некоторым углом к продольной оси ракеты обеспечивается ее аэродинамическая устойчивость в полете.

Прицельный узел находится  в собственном контейнере с правой стороны от пускового механизма. Этот контейнер содержит стабилизированный прицел, обеспечивающий ручное сопровождение цели, и телевизионную камеру, с помощью которой осуществляется полуавтоматическое наведение ракеты на цель по методу трех точек. После подсоединения прицельного устройства к контейнеру ПЗРК "Javelin" менее чем за 5 секунд готов к боевому применению.

Информация о возможности  воздушной атаки поступает стрелку  с помощью радиолинии по сети оповещения, или цель обнаруживается самостоятельно при обзоре пространства. Стрелок  наблюдает за целью в монокулярный прицел и при достижении ею дальней границы зоны пуска приводит в действие пусковой механизм. Стрелок должен выбрать частоту, на которой передатчик будет посылать команды наведения на ракету.

После нажатия спускового механизма запускаются две термобатареи, подается питание на прицельное устройство и ракету. После срабатывания пирозаряда, под воздействием образуемых газов раскручивается ротор гироскопа, а затем запускается стартовый двигатель (работает 0,2 секунды до вылета ракеты из ТПК). На безопасном расстоянии от стрелка начинает работу маршевый двигатель, разгоняющий ракету до скорости М=1.7. При отсутствии или пропадании сигналов наведения ракета само ликвидируется. В это время на экране телевизионной камеры появляется круглая красная метка.

В отличие от комплекса "Blowpipe" в ПЗРК "Javelin" система наведения автоматически ведет ракету по линии визирования в течение всего полета ракеты. Это обеспечивается с помощью миниатюрной телекамеры, принимающей излучение трассеров, размещенных в хвостовой части ракеты. На экране телекамеры отображаются отметки от цели и ракеты, их координаты обрабатываются микропроцессорным вычислительным устройством, а затем команды управления передаются на борт ракеты. В поле зрения оптического прицела проецируется прицельная метка, которую стрелок при помощи джойстика совмещает с целью. Подрыв боевой части осуществляется с помощью контактного или неконтактного взрывателей.

Фирмой "Shorts Missile Systems" создана многозарядная пусковая установка LML (Lightweight Multiple Launcher), предназначенная для уничтожения нескольких целей. Все системы LML, используют три стандартных ракеты "Javelin"в ТПК, стыкуемых со стандартным прицельным узлом. Многозарядная пусковая установка располагается на треножнике либо размещается на различных шасси.

Тактико-технические  характеристики

Дальность поражения  для цели типа "самолет", км	0.3 - 4.5
Дальность поражения  для цели типа "вертолет", км	0.3 - 5.5
Высота поражения, км	0.01 - 3.0
Диаметр ракеты, мм	76
Длина ракеты, мм	1390
Размах крыльев, мм	270
Максимальная скорость ракеты	1.7М
Масса ракеты, кг	12.7
Масса боевой части ракеты, кг	2.74
Масса ВВ боевой части, кг	0.6
Масса ракеты в ТПК, кг	15.4
Масса прицельного блока , кг	8.9
Поле зрения ТВ камеры широкое , мм	5.75 х 4.5
Поле зрения ТВ камеры узкое , мм	0.9 х 0.9

 

 

 

 

 

Зенитный ракетный комплекс Starstreak

Зенитный ракетный комплекс "Starstreak" предназначен для поражения  широкого спектра средств воздушного нападения, включая сверхзвуковые  самолеты и низколетящие ударные  вертолеты до рубежа эффективного использования ими своего вооружения.

Комплекс "Starstreak" разработан в трех вариантах: переносного ЗРК (SL), носимо-возимого на основе легкой многозарядной  пусковой установки (LML) и самоходного  на бронированном шасси "Stormer" (SP). Последний вариант предназначен для обеспечения ПВО бронетанковых частей.

Головным разработчиком  комплекса "Starstreak" является фирма "Thales Air Defence Ltd" (бывшая "Shorts Missile Systems"). Кроме нее в разработке и производстве комплекса участвуют: "GKN Defence" (бронированное шасси "Stormer"), "Avimo" (прицельно-оптическая система), "Racal Instruments" (контрольно-поверочная аппаратура), "Hunting Engineering" (пусковая установка), "BAe RO" (ракетный двигатель и взрыватель), "BAe Systems" (блок гироскопов и шина данных), "Marconi Avionics". В июле 2001 года подписан контракт на разработку системы опознавания "свой-чужой" с французской фирмой "Thales Communications".

Официально зенитно-ракетный комплекс "Starstreak" принят на вооружение армии Великобритании 1 сентября 1997 года, модифицированная многозарядная пусковая установка - в 2000г. С 1998 года комплекс в варианте SP поставляется на экспорт. В 2003 голу фирма "Thales Air Defence Ltd" выиграла тендер на поставку ЗРК "Starstreak" для воруженных сил ЮАР на общую сумму свыше 20.6 млн. евро. Контракт осуществляется в рамках южноафриканской программы модернизации войск противовоздушной обороны наземного базирования.

Модификация ракеты "Starstreak" — ракета класса "воздух—воздух" "Helstreak". В сентябре 1988г. фирма "Shorts" заключила соглашение об оснащении ракетным вооружением ближнего боя вертолет АН-64 "Apache". Эта система под названием "Helstreak" состоит из одной или нескольких спаренных бортовых ракетных установок (весом по 50 кг каждая) и передатчика системы наведения. Ракета "Helstreak" адаптировалась и на другие вертолеты.

В 1991 г. был представлен вариант  комплекса "Starstreak" для использования  на морской многопусковой системе. Две установки по три ракеты на каждой могут обслуживаться с  одного рабочего места.

Состав

Все варианты комплекса используют единую ракету "Starstreak HVM" (High Velocity Missile) , которая находится в унифицированном  транспортно-пусковом контейнере. Ракета оснащается двухступенчатым твердотопливным  двигателем. Отличительной особенностью ракеты является оригинальная боевая часть, которая представляет из себя три стреловидных копья и систему их разведения. Каждое копье ( длина копья - 0.45м, диаметр - 0.02м) имеет свой контур управления и наведения по лазерному лучу, термобатарею, бронебойный сердечник и заряд взрывчатого вещества. После разведения копья выстраиваются в треугольный боевой порядок вокруг лазерного луча. За счет высокой скорости полета копье пробивает корпус цели, а затем взрывается внутри ее с нанесением максимального ущерба. На всей дальности полета копья обладают достаточной маневренностью для уничтожения целей, летящих с перегрузкой до 9g. Гарантийный срок боеспособности ракеты - 10лет.

Прицельный узел включает в себя легкосплавный герметичный оптический прицел со стабилизированной лазерной системой и монокулярный прицел, а также герметичный блок управления, размещенный в литой форме, которая содержит источник питания (с одной литиево-сульфидной батареей) и электронные блоки, необходимые для обработки данных и управления.

Блок управления имеет джойстик, пусковой механизм, общий включатель, включатель компенсации ветра и прибор учета уровня высоты. В ходе боя наводчик захватывает цель своим монокулярным прицелом и запитывает прицельный блок от источника питания. Прицельная метка находится в центре поля обзора наводчика, который удерживает выбранную цель в перекрестье прицела. Упреждение по азимуту и углу места гарантирует, что ракета уничтожит цель путем попадания, в том числе и в заднюю полусферу.

После окончания предпусковых операций захвата наводчик нажимает на спусковой  механизм. От источника питания запускается стартовый ускоритель. Ракета вылетает из ТПК, стартовый двигатель при этом отключается. Ускоритель разгоняет ракету до высокой скорости, чтобы она имела достаточное вращение для создания центробежной силы, развертывающей стабилизаторы. Ускоритель отделяется от ракеты после ее вылета из ТПК на безопасном расстоянии от стрелка, менее чем через секунду полета включается основной двигатель и разгоняет ракету до скоростей, лежащих в диапазоне от МЗ до М4. После отключения основного двигателя по сигналу датчика скоростного напора автоматически отстреливаются три стреловидных копья. Стреловидные копья наводятся по лазерному лучу, формируемому прицельным узлом с помощью двух лазерных диодов, один из которых сканирует в горизонтальной, а другой — в вертикальной плоскостях.

После пуска оператор продолжает совмещать  цель с прицельной меткой, используя  для этого джойстик. По некоторым  данным, введение дополнительного программного обеспечения позволяет удерживать углоизмерительный прибор на цели автоматически. После завершения стрельбы оператор вместо пустого ТПК присоединяет к прицельному узлу новый.

Комплекс может эксплуатироваться  при температуре от -30° до +60°  С.

Тактико-технические характеристики

Дальность поражения, км	0.3 - 6
Высота поражения , км	5
Максимальная скорость ракеты, М	3-4
Время полета на дальность 3км, с	3.5
Длина ракеты, мм	1369
Вес ракеты, кг	14