Патент на изобретение №2155316

(54) СПОСОБ ПОРАЖЕНИЯ БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ РАКЕТЫ

(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано для защиты от баллистических ракет. Для повышения вероятности поражения баллистической ракеты предлагается использовать ракету-перехватчик, запуск которой осуществляют с планера, доставляемого в расчетную точку летательными аппаратами. Запуск производят на максимальной высоте и скорости по навесной траектории, нисходящую ветвь которой совмещают с траекторией баллистической ракеты. После совмещения указанных траекторий из ракеты-перехватчика выпускают парашют для его взаимодействия с баллистической ракетой. 2 з.п. ф-лы.

Техническое решение относится к образованию защиты от нападения с использованием баллистических ракет массового запуска или одиночного. Способ может быть использован эффективно для защиты не отдельных объектов, а всей территории страны с использованием аэродромов, которые размещены по всей территории и временем доставки для запуска ракет перехватчиков в расчетную точку, которое определяется расстоянием от ближайшего аэродрома со скоростями в 2 – 3 МАХа (600 – 900 м/с). Баллистическая ракета имеет навесную траекторию и ее ниспадающая ветвь из космического пространства совмещается своей траекторией с целью. Скорости движения баллистической ракеты меньше первой космической и это определяет ее падение на землю, причем вхождение указанной ракеты происходит со скоростью ниже 7910 м/ч (около 8000 м/с).

Перехват баллистической ракеты должен быть осуществлен на максимально возможной высоте, т.к. и при снижении скорости баллистической ракеты за счет аэродинамического сопротивления воздушной среды она будет иметь большее значение. Именно это обстоятельство побуждает повысить потолок ракеты-перехватчика. Известно техническое решение, когда ракета США для перехвата баллистической ракеты РАС-3 достигает высоты 20 км, наша ракета-перехватчик достигает высоты 30 км – ракета “Фаворит” (оба технических решения приводятся в газете “Вечерняя Москва” за 03.06.99 г. в статье” Ракеты, которые мы выбираем). По первой программе ТВ 02.08.99 было сообщение из прессы США: удачно проведен многолетний и многомиллиардный экспериментальный запуск ракеты-перехватчика, которая поразила баллистическую ракету на высоте 75 км. Пресса США характеризовала этот эксперимент как “попасть пулей в пулю”.

К недостаткам такого поражения баллистической ракеты можно отнести:
1. Энергоносителя в ракете-перехватчике должно быть по массе почти столько же, что и для самой баллистической ракеты, т.к. ракета перехватчик уже вышла за атмосферу воздушную и на такой высоте (экстрополируя, конечно) плотность будет у воздушной массы около 0,001 кг/м³. Т.е. ракета-перехватчик преодолела атмосферой слой, где плотность воздушной массы изменялась от 1,2 кг/м³ до указанной. Именно на преодоление сопротивления воздушной массы и расходуется энергоноситель, причем для набора скорости, близкой к первой космической (допустим, до скорости 5000 м/с).

2. Совмещение встречных траекторий до погрешности в диаметр баллистической ракеты (боеголовка имеет диаметр корпуса ракеты) требует очень сложного расчетного и приборного обеспечения, чтобы погрешность не вышла за размер диаметра по совпадению траекторий встречных обеих ракет. Да и время их близости при несовмещении траекторий будет при одинаковой скорости примерно в 5000 м/с и длине, допустим, 5 метров составит одну миллисекунду.

Такой временной промежуток не может позволить провести разрушающее воздействие на баллистическую ракету из-за инерционности всех составляющих системы по приводу в действие взрывного устройства. Именно поэтому можно предположить, что эксперимент был многолетним и дорогостоящим. Его отработка до серийного использования с изготовлением промышленным займет много лет и средств, а вероятность повторения эксперимента при сложнейшем приборном обеспечении недостаточной для безопасности территории.

3. Запуск ракеты-перехватчика значительных размеров и массы требует либо обеспечения скрытых позиций, либо хороших транспортных магистралей для транспортировки ракет перехватчиков в расчетную точку запуска для перехвата баллистической ракеты. Для перемещения на значительные расстояния нет времени при получении раннего оповещения запуска баллистических ракет, поэтому защита будет обеспечивать прикрытие только заранее определенных центров с предусмотренными скрытыми позициями для ракет-перехватчиков. Однако такие центры, которые подлежат защите в первую очередь, могут быть и неопределяющими при развитии конфликта, т.к., например, поражение ядерного производства будет более губительно, чем разрушение военного объекта, как и разрушение хранилища ракет или ядерной подводной лодки в гавани. Перекрыть всю площадь стороны такими ракетами-перехватчиками нереально ни по количеству, ни по затратам.

Целью технического решения является устранение указанных недостатков, а именно:
1. Возможность защиты всей территории страны при количестве ракет-перехватчиков, которое соответствует возможному числу баллистических ракет одновременного пуска.

2. Резкое повышение потолка ракет-перехватчиков при снижении их массы, размеров и возможного использования ракет, существующих с низким потолком подъема для поражения баллистической ракеты.

3. Существенное повышение вероятности поражения баллистической ракеты с использованием приборного обеспечения существующего в мировой технике (можно принять приборное обеспечение, которое было использовано при поражении У-2 с пилотом Пауэрсом, с добавлением слежения за движением ракет и наведением корректировкой по своим возможностям не выше тех, которые использовались в конфликте на Балканах в Югославии).

Технический результат достигается тем, что ракету-перехватчик размещают на планере, который транспортируют в расчетную точку серийными скоростными летательными аппаратами, запуск производят при наборе максимальной высоты и скорости, после чего планер с летательными аппаратами возвращают на аэродром, придают ракете навесную траекторию и совмещают траекторию баллистической ракеты и ракеты-перехватчика на нисходящий ветви навесной траектории при одинаковом направлении движения обеих ракет, выпускают парашют из ракеты-перехватчика и при контакте его с баллистической ракетой осуществляют силовое воздействие, причем при размещении на совместной траектории ракеты-перехватчика впереди баллистической ракеты выпускают парашют с упреждением после совпадения траекторий, а при размещении ракеты-перехватчика за баллистической ракетой выпускают парашют при сближении за счет повышенной скорости ракеты-перехватчика, когда тормозное усилие уже не может предотвратить контакт парашюта с баллистической ракетой.

Пояснения к способу:
1. Летательные аппараты, которые буксируют ракету-перехватчик при из размещении на расстоянии, допустим, 2000 км и скорости скоростных летательных аппаратов 2 – 3 скорости звука (6000 – 900 м/с), ракета может быть доставлена в расчетную точку запуска за 20 – 40 минут на высоту до 30 км. Масса ракеты может быть снижена не менее чем в десять раз, т.к. ракета начнет свое движение при незначительной плотности воздуха, которая будет примерно в 8 – 10 раз меньше. Снизится и значение гравитационной постоянной, а ракета сможет оторваться от платформы планера при скорости больше, чем скорость летательных аппаратов. Т. е. и начальная скорость, которую приобрела ракета, будет не нулевая, как при запуске с земли, и будет составлять, допустим 600 м/с. Именно эти обстоятельства могут позволить использовать ракеты-перехватчики существующие, которые находятся в промышленном производстве.

Эти обстоятельства позволяют ракете-перехватчику подняться на соизмеримую с баллистической ракетой высоту, которой придают навесную траекторию, которая совмещается с траекторией на нисходящей ветви баллистической ракеты.

2. Ракета-перехватчик даже при пассивном движении по нисходящей ветви будет иметь скорость выше, чем скорость баллистической ракеты. Это объясняется тем, что масса ракеты-перехватчика меньше (начальная) и ее сечение будет, естественно, меньше также в 10 примерно раз (и больше). Площадь входит в первой степени в выражение усилия сопротивления движения в воздушной среде. Поэтому, если ракета-перехватчик окажется выше баллистической ракеты, то сближение ракет будет осуществляться за счет повышенной скорости ракеты-перехватчика. Может быть время сближения снижено за счет работы двигателя. При сближении на расстояние, которое уже не позволит избежать контакта баллистической ракеты с парашютом, его выпускают и контакт баллистической ракеты с парашютом неизбежен.

Рывок приведет к взрыву заряда перехватчика и уничтожению баллистической ракеты. В большинстве случаев взрыв будет ниже баллистической ракеты, т.к. парашют находится выше, а непосредственный контакт ракет очень маловероятен. Такой взрыв резко затормозит боеголовку и ее осколки, в основном, приобретут скорость от земли в космос. При расположении ракеты-перехватчика впереди баллистической ракеты парашют выпускают сразу же после совпадения траекторий обеих ракет. Произойдет торможение и ракета-перехватчик будет “ожидать” баллистическую ракету. При контакте срабатывает взрывное устройство.

3. Можно оценить усилие торможения и площадь парашюта, которая будет приводить при контакте с баллистической ракетой к ее уничтожению. Сила аэродинамического сопротивления выражается формулой:

Примем плотность воздушной массы 0,001 кг/м³. Это соответствует, примерно, высоте около 100 км (как будет показано дальше, эта принятая величина мало влияет), скорость 3000 м/с, а радиус купола парашюта прием 30 метров. Тогда тормозное усилие будет составлять 1500 тонн. Это усилие позволяет быстро остановить ракету-перехватчик, когда она двигается впереди баллистической ракеты, и осуществить мягкое контактное усилие при следовании ракеты-перехватчика за баллистической ракетой. Площадь купола составит около 3000 м², что резко повышает вероятность контакта баллистической ракеты с куполом при снижении требований к приборной части наведения и корректировки совпадения траекторий.

Как видно из выражения сопротивления движения, большое влияние будет оказывать скорость, при которой будет выведен парашют. Даже при скорости 500 м/с сила тормозная составит 10 тонн при тех же параметрах.

4. Очень существенным фактором является то обстоятельство, что относительная скорость обеих ракет будет практически земной, т.к. ракеты двигаются в одном направлении, а это позволяет использовать аппаратуру, к которой предъявляются обычные требования, а такая аппаратура промышленностью выпускается для существующей техники.

5. Если будут использоваться ракеты-перехватчики, которые имеют запас топлива, то можно осуществить захват баллистической ракеты куполом парашюта и транспортировать ее в любое заданное место, начиная от котлована для взрыва, кончая изменению цели баллистической ракеты.

6. Уменьшенная масса ракет-перехватчиков позволяет разместить их несколько на планере с запуском в различных расчетных точках.

Достигаются все поставленные цели.

Формула изобретения

1. Способ поражения баллистической ракеты, включающий запуск ракеты-перехватчика, выведение ее на траекторию полета, совмещенную с траекторией полета баллистической ракеты, выпуск парашюта из ракеты-перехватчика и осуществление ею воздействия на баллистическую ракету после контакта последней с парашютом, отличающийся тем, что ракету-перехватчик размещают на планере, который буксируют с ней в расчетную точку запуска скоростными летательными аппаратами, а при наборе последними максимальной высоты и скорости в указанной расчетной точке производят запуск ракеты-перехватчика по навесной траектории и на нисходящей ветви совмещают ее с траекторией полета баллистической ракеты, а затем выпускают парашют.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при размещении ракеты-перехватчика перед баллистической ракетой парашют из ракеты-перехватчика выпускают после совмещения траекторий полета указанных ракет.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при размещении ракеты перехватчика за баллистической ракетой повышают скорость ракеты-перехватчика и выпускают парашют на расстоянии, при котором невозможно избежать контакта купола парашюта с баллистической ракетой.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 11.08.2004

Извещение опубликовано: 20.01.2006 БИ: 02/2006