Способ поражения космических объектов военного назначения

Способ поражения космических объектов военного назначения

Реферат

 

Изобретение относится к области космического вооружения. Его реализация позволит повысить надежность поражения космических объектов. Сущность изобретения заключается в том, что навстречу поражаемому космическому объекту из ракеты-носителя направляют поражающие элементы в виде обособленных частиц, которые рассеивают и рассредоточивают в пространстве. Во время нахождения поражающих элементов в емкости ракеты-носителя каждому из них сообщают равный по величине и одноименный электрический заряд для обеспечения надежного отделения поражающих элементов друг от друга при выходе из емкости. Под действием создаваемого одноименными электрическими зарядами электростатического поля создаются условия для равномерного рассредоточения поражающих элементов в пространстве. 1 з.п.ф-лы.

Способ поражения космических объектов военного назначения относится к области космических вооружений и обеспечивает повышение надежности выведения из строя космических элементов и объектов систем нападения и противоракетной обороны противника, в том числе боеголовок баллистических ракет и орбитальных военных объектов различного назначения.

Известен способ поражения космических объектов военного назначения, применяемый во вращающейся стержневой боеголовке согласно патенту США N 4388869, кл. F 42 B 13/48 (по патентной классификации США 102/494) от 21.06.83, при котором на околоземную орбиту выводят с помощью ракеты-носителя поражающие элементы, представляющие из себя параллельные друг другу цилиндрические гранулы в виде полых тонких цилиндров, размещенных внутри блоков корпусов, которые приводят во вращение и обеспечивают выход упомянутых гранул в космическое пространство с сохранением ориентации относительно их параллельных осей и оси вращения блоков корпусов. При этом создают расширяющийся экран из упомянутых гранул, которые поражают космические объекты при их столкновении друг с другом.

Указанный способ поражения космических объектов сложен в осуществлении и недостаточно надежен в действии, поскольку требует соблюдения трудно выполнимого условия параллельности в пространстве осей гранул и блоков корпусов. Выполнение гранул в виде полых тонких цилиндров увеличивает их размеры и габариты блоков корпусов в целом и при этом ограничивает их количество в допустимых объемах блоков корпусов. Расширяющийся экран из гранул последовательно во времени уменьшает их относительное количество на единицу площади создаваемого из них экрана и соответственно уменьшает вероятность столкновения какой-либо из гранул с поражаемым космическим объектом. При осуществлении указанного способа не предусматривается обеспечение равномерности рассредоточения в пространстве гранул, что снижает надежность поражения ими космического объекта.

Наиболее близким по совокупности признаков техническим решением к заявленному изобретению является способ поражения космических объектов военного назначения, при котором с помощью ракеты-носителя на околоземную орбиту выводят поражающие элементы в виде обособленных частиц, которые рассеивают и рассредоточивают в космическом пространстве и для этого емкость с поражающими элементами при выведении их на орбиту приводят во вращение, например, под воздействием находящихся под давлением газов, в том числе образованных при сгорании заряда, раскрывают стенки емкости и обеспечивают свободный выход поражающих элементов из емкости во все стороны от оси вращения емкости под действием центробежных сил и поражают упомянутые космические объекты при их столкновении с поражающими элементами. При выводе поражающих элементов из емкости в направлениях касательных к окружности их вращения на них воздействуют с разными импульсами силы, зависящими от расстояния каждого из поражающих элементов от оси вращения при начале движения из емкости. С учетом упомянутого импульса силы устанавливают определенную степень удаления каждого поражающего элемента от линии орбиты упомянутой емкости и при этом создают постоянную по величине их плотность относительно площади, перпендикулярной линии орбиты (заявка N 2000103257/02 о выдаче патента Российской Федерации на изобретение, опубликованная 20.07.2000 в официальном бюллетене "Изобретения (заявки и патенты)" N 20, по которой 26.12.2000 принято решение о выдаче патента).

Эффективность осуществления указанного способа поражения космических объектов военного назначения может быть повышена путем принятия дополнительных мер по более равномерному рассредоточению поражающих элементов в пространстве.

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, который заключается в повышении надежности поражения космических объектов путем увеличения равномерности рассредоточения поражающих элементов в пространстве с достижением большего равенства расстояний между ними. Это обеспечивается соответствующим силовым взаимодействием поражающих элементов друг с другом после прекращения непосредственного контакта между ними при выходе и вслед за выходом из емкости.

Указанный технический результат достигается тем, что с помощью ракеты-носителя навстречу поражаемому космическому объекту направляют поражающие элементы в виде обособленных частиц, которые рассеивают и рассредоточивают в пространстве, для чего емкость с поражающими элементами приводят во вращение, раскрывают стенки емкости и обеспечивают свободный выход поражающих элементов из емкости во все стороны от оси ее вращения под действием центробежных сил и поражают упомянутый космический объект при столкновении его с поражающими элементами, причем при выходе поражающих элементов из емкости в направлениях, касательных к окружностям их вращения, на них с разными импульсами воздействуют силы, зависящие от расстояния каждого из поражающих элементов от оси вращения емкости при начале движения из нее. С учетом упомянутых сил устанавливают определенную степень удаления каждого поражающего элемента от траектории движения упомянутой емкости и создают постоянную по величине плотность поражающих элементов на площади, перпендикулярной указанной траектории. Согласно изобретению, во время нахождения поражающих элементов в емкости каждому из них сообщают равный по величине и одноименный электрический заряд для обеспечения надежного отделения поражающих элементов друг от друга при выходе из емкости под действием создаваемого одноименными электрическими зарядами электростатического поля и создания условия для равномерного рассредоточения в пространстве.

Равный по величине и одноименный электрический заряд каждому из поражающих элементов создают путем обеспечения контакта каждого из них через электропроводящие элементы с одним и тем же источником электрического заряда.

Осуществимость предложенного способа поражения космических объектов военного назначения вытекает из того, что при равенстве величин одноименных электрических зарядов у каждого из поражающих элементов они отталкиваются друг от друга с равными силами при условии нахождения их на одинаковых расстояниях. При сближении по каким-либо причинам двух поражающих элементов сила их взаимного отталкивания возрастает и возвращает их в равновесное состояние с другими поражающими элементами, т. е. на одинаковое среднее расстояние между ними.

В связи с небольшой величиной действующих на поражающие элементы электростатических сил по сравнению с центробежными силами при выводе этих элементов из емкости, определяющими расстояние поражающих элементов от траектории движения емкости, указанные электростатические силы не приводят к сколь-нибудь существенному увеличению зоны размещения поражающих элементов и играют регулирующую роль только в сравнительно небольшом интервале расстояний между соседними поражающими элементами.

При нахождении в емкости до раскрытия ее стенок все поражающие элементы вводятся в контакт с одним и тем же источником электрического заряда путем использования электропроводящих элементов. Этим обеспечивают передачу на каждый поражающий элемент равных по величине и одинаковых по знаку электрических зарядов.

Высокая равномерность рассредоточения поражающих элементов в пространстве уменьшает вероятность свободного прохождения космического объекта через зону пространства, содержащую поражающие элементы, и увеличивает надежность его поражения.

Поражение космических объектов при осуществлении предложенного способа происходит таким же образом, как и у приведенного выше аналогичного изобретения по заявке N 2000103257. Изложение этого примера приводится ниже.

В качестве примера принимается, что общая масса выведенных на траекторию движения в одной емкости поражающих элементов равна 2000 кг. При массе одного поражающего элемента 2 г общее их количество при этом составит 1000000 шт. При их равномерном рассредоточении в пределах пространства с поперечной площадью сечения, перпендикулярной траектории движения и равной 1 км², поражающие элементы перекроют эту площадь с плотностью один элемент на 1 м². Это обеспечит полное поражение всех космических объектов, имеющих поперечную площадь сечения в 1 м² и более, пролетающих через указанное пространство, содержащее поражающие элементы.

При указанном поражении космических объектов используют энергию, которая выделяется при столкновении поражающего элемента с космическим объектом. Величина этой энергии зависит от массы поражающего элемента и скорости его движения относительно космического объекта. Указанная скорость встречного движения равна удвоенной первой космической скорости, т.е. около 15,8 км/с. Поражение космического объекта при этих условиях носит комплексный характер в связи с ударным механическим воздействием поражающего элемента и резким скачкообразным повышением температуры в точке удара, что приводит к частичному или полному мгновенному испарению поражающего элемента, имеющему характер взрыва, и к тепловому разрушению (прожиганию) оболочки и содержимого космического объекта. Такой характер поражения аналогичен воздействию кумулятивного снаряда.

Возможности предложенного способа поражения космических объектов показываются на следующем конкретном примере.

В качестве исходных данных принимается, что масса (m) поражающего элемента составляет 0,002 кг, встречная его скорость (V) относительно поражаемого космического объекта - 15800 м/с. Величина кинетической энергии (E_к) поражающего элемента определяется по известной формуле E_к=mV²/2 и составляет E_к=0,002 кг(15800 м/с)²/2=249640 Дж.

Для сравнения рассматривается поражающая способность германской 35-миллиметровой зенитной самоходной установки "Гепард", у которой масса снаряда составляет 0,5 кг и начальная его скорость - 1175 м/с (журнал "Техника-молодежи" N 5 за 1988 год, стр. 45, рис. 286). При этом принимается, что поражение цели происходит при скорости снаряда 1000 м/с. При указанных условиях кинетическая энергия снаряда составит: E_к=0,5 кгс(1000 м/с)²/2=250000 Дж.

Следовательно, поражающая способность по величине кинетической энергии поражающего элемента массой в 2 г, принятого в указанных выше конкретных примерах, сравнима с поражающей способностью современной зенитной установки калибром в 35 мм. Применение описываемого способа повышает надежность поражения космических объектов военного назначения.

Формула изобретения

1. Способ поражения космических объектов военного назначения, при котором с помощью ракеты-носителя навстречу поражаемому космическому объекту направляют поражающие элементы в виде обособленных частиц, которые рассеивают и рассредоточивают в пространстве, для чего емкость с поражающими элементами приводят во вращение, раскрывают стенки емкости и обеспечивают свободный выход поражающих элементов из емкости во все стороны от оси ее вращения под действием центробежных сил и поражают упомянутый космический объект при столкновении его с поражающими элементами, причем при выходе поражающих элементов из емкости в направлениях, касательных к окружностям их вращения, на них с разными импульсами воздействуют силы, зависящие от расстояния каждого из поражающих элементов от оси вращения емкости при начале движения из нее, с учетом упомянутых сил устанавливают определенную степень удаления каждого поражающего элемента от траектории движения упомянутой емкости и создают постоянную по величине плотность поражающих элементов на площади, перпендикулярной указанной траектории, отличающийся тем, что во время нахождения поражающих элементов в емкости каждому из них сообщают равный по величине и одноименный электрический заряд для обеспечения надежного отделения поражающих элементов друг от друга при выходе из емкости под действием создаваемого одноименными электрическими зарядами электростатического поля и создания условия для равномерного рассредоточения в пространстве.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что равный по величине и одноименный электрический заряд каждому из поражающих элементов создают путем обеспечения контакта каждого из них через электропроводящие элементы с одним и тем же источником электрического заряда.