Sistemas de tanques para registrar la radiación láser

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Video: Sistemas de tanques para registrar la radiación láser

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Anonim

El efecto de interferencia en los sistemas de guía de las armas guiadas apareció por primera vez en el equipamiento de los tanques en los años 80 y recibió el nombre de complejo de contramedidas óptico-electrónicas (KOEP). A la vanguardia estaban el ARPAM israelí, el "Shtora" soviético y el "Bobravka" polaco (!). La técnica de la primera generación registró un solo pulso de láser como un signo de alcance, pero percibió una serie de pulsos como el trabajo de un designador de objetivo para guiar una cabeza de retorno semiactiva de un misil atacante. Se utilizaron como sensores fotodiodos de silicio con un rango espectral de 0,6 a 1,1 µm, y la selección se ajustó para seleccionar pulsos de menos de 200 µs. Dicho equipo era relativamente simple y barato, por lo que se usaba ampliamente en la tecnología mundial de tanques. Los modelos más avanzados, el RL1 de TRT y el R111 de Marconi, tenían un canal nocturno adicional para registrar la radiación infrarroja continua de los dispositivos de visión nocturna activa del enemigo. Con el tiempo, se abandonó esa alta tecnología: hubo muchos falsos positivos y la apariencia de la visión nocturna pasiva y las cámaras termográficas también se vieron afectadas. Los ingenieros intentaron hacer sistemas de detección de todos los ángulos para iluminación láser: Fotona propuso un solo dispositivo LIRD con un sector de recepción de 3600 en acimut.

Sistemas de tanques para registrar la radiación láser
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Dispositivo FOTONA LIRD-4. Fuente: "Noticias de la Academia Rusa de Ciencias de Artillería y Misiles"

Una técnica similar se desarrolló en las oficinas de Marconi y Goodrich Corporation bajo las designaciones, respectivamente, Tipo 453 y AN / VVR-3. Este esquema no echó raíces debido al inevitable golpe de las partes sobresalientes del tanque en el sector receptor del equipo, lo que provocó la aparición de zonas "ciegas", o la re-reflexión del haz y la distorsión de la señal. Por lo tanto, los sensores simplemente se colocaron a lo largo del perímetro de los vehículos blindados, proporcionando así una vista panorámica. Tal esquema fue implementado en una serie por el HELIO inglés con un conjunto de cabezales sensores LWD-2, los israelíes con el LWS-2 en el sistema ARPAM, los ingenieros soviéticos con el TShU-1-11 y TSHU-1-1 en el famoso "Shtora" y los suecos de Saab Electronic Defense Systems con sensores LWS300 en protección activa LEDS-100.

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Conjunto de equipamiento LWS-300 del complejo LEDS-100. Fuente: "Noticias de la Academia Rusa de Ciencias de Artillería y Misiles"

Las características comunes de la técnica indicada son el sector receptor de cada uno de los cabezales en el rango de 450 hasta 900 en acimut y 30…600 por la esquina del lugar. Esta configuración de la encuesta se explica por los métodos tácticos de uso de armas guiadas antitanque. Se puede esperar un ataque desde objetivos terrestres o desde equipos voladores, que desconfían de los tanques que cubren la defensa aérea. Por lo tanto, los aviones y helicópteros de ataque suelen iluminar los tanques desde bajas altitudes en el sector 0 … 200 en elevación con el posterior lanzamiento del cohete. Los diseñadores tuvieron en cuenta las posibles fluctuaciones de la carrocería del vehículo blindado y el campo de visión de los sensores en elevación se volvió ligeramente mayor que el ángulo de ataque aéreo. ¿Por qué no poner un sensor con un ángulo de visión amplio? El hecho es que los láseres de las espoletas de proximidad de los proyectiles de artillería y las minas están trabajando en la parte superior del tanque, que, en general, es demasiado tarde e inútil para atascarse. El sol también es un problema, cuya radiación es capaz de iluminar el dispositivo receptor con todas las consecuencias consiguientes. Los telémetros modernos y los designadores de objetivos, en su mayor parte, usan láseres con longitudes de onda de 1, 06 y 1, 54 micrones; es para tales parámetros que se agudiza la sensibilidad de los cabezales receptores de los sistemas de registro.

El siguiente paso en el desarrollo del equipo fue la expansión de su funcionalidad a la capacidad de determinar no solo el hecho de la irradiación, sino también la dirección hacia la fuente de radiación láser. Los sistemas de primera generación solo podían indicar aproximadamente la iluminación del enemigo, todo debido al número limitado de sensores con un amplio campo de visión de azimut. Para un posicionamiento más preciso del enemigo, sería necesario pesar el tanque con varias docenas de fotodetectores. Por lo tanto, aparecieron en escena sensores matriciales, como el fotodiodo FD-246 del dispositivo TShU-1-11 del sistema Shtora-1. El campo fotosensible de este fotodetector está dividido en 12 sectores en forma de franjas, sobre las que se proyecta la radiación láser transmitida a través de la lente cilíndrica. En pocas palabras, el sector del fotodetector, que registró la iluminación láser más intensa, determinará la dirección a la fuente de radiación. Un poco más tarde, apareció un sensor láser de germanio FD-246AM, diseñado para detectar un láser con un rango espectral de 1,6 micrones. Esta técnica le permite lograr una resolución suficientemente alta de 2 … 30 dentro del sector visto por el cabezal receptor hasta 900… Hay otra forma de determinar la dirección a la fuente láser. Para esto, las señales de varios sensores se procesan conjuntamente, cuyas pupilas de entrada están ubicadas en ángulo. La coordenada angular se encuentra a partir de la relación de las señales de estos receptores láser.

Los requisitos para la resolución del equipo para registrar la radiación láser dependen del propósito de los complejos. Si es necesario apuntar con precisión el emisor de láser de potencia para crear interferencia (JD-3 chino en el tanque Object 99 y el complejo American Stingray), entonces se requiere permiso del orden de uno o dos minutos de arco. Menos estricto para la resolución (hasta 3 … 40) son adecuados en sistemas cuando es necesario girar el arma en la dirección de la iluminación láser; esto se implementa en el KOEP "Shtora", "Varta", LEDS-100. Y ya se permite una resolución muy baja para colocar cortinas de humo frente al sector del lanzamiento del cohete propuesto: hasta 200 (Polaco Bobravka e Inglés Cerberus). Por el momento, el registro de la radiación láser se ha convertido en un requisito obligatorio para todos los COEC utilizados en los tanques, pero las armas guiadas han cambiado a un principio de orientación cualitativamente diferente, lo que planteó nuevas preguntas a los ingenieros.

El sistema de teleorientación de misiles por rayos láser se ha convertido en un "bono" muy común de las armas guiadas antitanques. Se desarrolló en la URSS en los años 60 y se implementó en varios sistemas antitanques: Bastion, Sheksna, Svir, Reflex y Kornet, así como en el campamento de un enemigo potencial: MAPATS de Rafael, Trigat concerniente a MBDA, LNGWE. de Denel Dynamics, así como Stugna, ALTA del ucraniano "Artem". El rayo láser en este caso emite una señal de comando a la cola del cohete, más precisamente, al fotodetector a bordo. Y lo hace de manera extremadamente inteligente: el rayo láser codificado es una secuencia continua de pulsos con frecuencias en el rango de kilohercios. ¿Sientes de qué se trata esto? Cada pulso de láser que golpea la ventana de recepción del COEC está por debajo de su nivel de respuesta de umbral. Es decir, todos los sistemas resultaron estar ciegos frente al sistema de guía de municiones de haz de comando. Se agregó combustible al fuego con el sistema de emisor pancrático, según el cual el ancho del rayo láser corresponde al plano de imagen del fotodetector del cohete, y a medida que se retira la munición, el ángulo de divergencia del rayo generalmente disminuye. Es decir, en los ATGM modernos, es posible que el láser no golpee el tanque en absoluto; se enfocará exclusivamente en la cola del cohete volador. Esto, por supuesto, se convirtió en un desafío: en la actualidad, se está trabajando intensamente para crear un cabezal receptor con mayor sensibilidad, capaz de detectar una compleja señal láser de haz de comando.

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Un prototipo del equipo para registrar la radiación de los sistemas de guía de haz de comando. Fuente: "Noticias de la Academia Rusa de Ciencias de Artillería y Misiles"

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Jefe de recepción de AN / VVR3. Fuente: "Noticias de la Academia Rusa de Ciencias de Artillería y Misiles"

Esta debería ser la estación de interferencia láser BRILLIANT (Beamrider Laser Localization Imaging and Neutralization Tracker), desarrollada en Canadá por el DRDS Valcartier Institute, así como los desarrollos de Marconi y BAE Systema Avionics. Pero ya hay muestras en serie: los indicadores universales 300Mg y AN / VVR3 están equipados con un canal separado para determinar los sistemas de haz de comando. Es cierto que hasta ahora son solo las garantías de los desarrolladores.

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Equipo de registro de radiación SSC-1 Obra. Fuente: "Noticias de la Academia Rusa de Ciencias de Artillería y Misiles"

El peligro real es el programa de modernización de los tanques Abrams SEP y SEP2, según el cual los vehículos blindados están equipados con un visor de imágenes térmicas GPS, en el que el telémetro tiene un láser de dióxido de carbono con una longitud de onda "infrarroja" de 10,6 micrones. Es decir, por el momento, absolutamente la mayoría de los tanques del mundo no podrán reconocer la irradiación por el telémetro de este tanque, ya que están "afilados" para la longitud de onda del láser de 1, 06 y 1, 54 micrones. Y en los EE. UU., Más de 2 mil de sus Abrams ya se han modernizado de esta manera. ¡Pronto los designadores de objetivos también cambiarán al láser de dióxido de carbono! Inesperadamente, los polacos se distinguieron por instalar en su cabezal receptor PT-91 SSC-1 Obra de la empresa PCO, capaz de distinguir la radiación láser en el rango de 0,6 … 11 micrones. Todos los demás ahora tendrán que volver a sus fotodetectores infrarrojos blindados (como lo hicieron anteriormente Marconi y Goodrich Corporation) basados en compuestos ternarios de cadmio, mercurio y telurio, capaces de detectar láseres infrarrojos. Para ello se construirán sistemas para su refrigeración eléctrica, y en el futuro, posiblemente, todos los canales infrarrojos del KOEP serán transferidos a microbolómetros no refrigerados. Y todo ello manteniendo una visibilidad panorámica, así como los canales tradicionales para láseres con longitudes de onda de 1, 06 y 1, 54 micras. En cualquier caso, los ingenieros de la industria de defensa no se quedarán de brazos cruzados.

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