Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Concept of Short-Range Radar and Counter-Projectile for Detecting and Countering Armour-Piercing Projectiles

Rutkowski Adam, Kawalec Adam, Jarzemski Józef

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2021

|

Vol. 12, Nr 2 (44)

55--62

EN

During warfare and acts of terrorism an extreme threat to vehicles and other high-value assets comes from armour-piercing projectiles. Under these conditions, defence systems should include devices capable of rapid detection of these threats. Defence assets should also be provided with counter-projectile systems capable of destroying incoming armour-piercing projectiles at a safe distance from the asset to be protected. This paper describes the concept of a system comprising of a lightweight short-range radar and a counter-projectile for countering armour-piercing projectiles. The purpose of the radar is to monitor the environment and search for incoming armour-piercing projectiles. When an armour-piercing projectile is detected in a designated monitoring area, an automatic command is given for the counter-projectile launcher to be fired. The counter-projectile deployed can be equipped with a single or multi-sensor detection head unit and an explosive payload module, both being the primary components of the warhead. When the signal analysis blocks interfaced with the detection head determine that the armour-piercing projectile to be struck down is in the target position in relation to the counter-projectile deployed, they automatically command the explosive payload module to detonate. The components of the system concept were tested in proving ground conditions. The successful results of these tests confirmed the validity of the solutions initially adopted and the execution of the individual systems.

PL

W działaniach bojowych oraz podczas aktów terrorystycznych bardzo dużym zagrożeniem dla pojazdów i innych ważnych obiektów są ataki przy użyciu pocisków przeciwpancernych. W takich warunkach systemy obrony powinny dysponować, między innymi, urządzeniami zdolnymi do szybkiego wykrycia zbliżającego się zagrożenia. Systemy obrony powinny być wyposażone również w antypociski mogące zniszczyć nadlatujący pocisk przeciwpancerny w bezpiecznej odległości od chronionego obiektu. W pracy opisano koncepcję zestawu składającego się z lekkiego radaru bliskiego zasięgu oraz antypocisku do zwalczania pocisków przeciwpancernych. Zadaniem radaru jest obserwacja przestrzeni i poszukiwanie atakujących pocisków przeciwpancernych. Gdy wykryty pocisk przeciwpancerny znajdzie się w przewidzianej strefie wówczas automatycznie zostaje wydana komenda do odpalenia antypocisku. Wystrzelony antypocisk może być wyposażony, między innymi, w jedno- lub wielo-sensorową głowicę detekcyjną oraz moduł wybuchowy będące głównymi elementami głowicy bojowej. W chwili, gdy bloki analizy sygnałów współpracujące z głowicą detekcyjną stwierdzą, iż zwalczany pocisk przeciwpancerny znalazł się w zakładanym położeniu względem antypocisku, wówczas automatycznie wydają komendę do detonacji modułu wybuchowego. Elementy koncepcji zestawu zostały zbadane w warunkach poligonowych. Pomyślne wyniki tych badań potwierdziły poprawność wstępnie przyjętych rozwiązań oraz wykonania poszczególnych układów.

2

Theoretical and experimental investigations on a rocket propulsion system of projectiles intended for vehicle active protection system

Surma Zbigniew, Leciejewski Zbigniew, Dzik Arkadiusz, Białek Marek

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2020

|

T. 12(1)

133--143

EN

The paper presents the results of a research project carried out at the Military University of Technology aimed at designing a technology demonstrator of an active protection system – a smart counter-projectile for combating anti-tank missiles at a fixed distance from the protected object. Since the design of the counter-projectile head includes electronic components sensitive to high loads, a solid propellant rocket motor was used as the propulsion system. Based on the specification and requirements for the propulsion system, the propellant charge and nozzle dimensions were determined, and the performance properties of the designed system (chamber pressure, thrust with time and total thrust pulse), calculated. The tests and analyses were carried out using the known properties of homogenous solid rocket propellants manufactured in Poland. To verify the results of the theoretical analysis, experimental studies were carried out in collaboration with “GAMRAT” Sp. z o.o. Special Production Plant (Jasło, Poland) to validate the selected solid propellant and the initial assumptions made on the operation of the propulsion system of the designed counter-projectile.

PL

W artykule zaprezentowano wybrane wyniki realizowanego w Wojskowej Akademii Technicznej projektu badawczego, którego celem jest wykonanie demonstratora technologii systemu ochrony aktywnej pojazdów oraz jego elementu w postaci inteligentnego antypocisku służącego do zwalczania pocisków przeciwpancernych w ustalonej odległości od ochranianego obiektu. Ze względu na specyfikę konstrukcji głowicy antypocisku zawierającej elementy elektroniczne, wrażliwe na duże przeciążenia, zdecydowano się zastosować jako układ napędowy antypocisku silnik rakietowy na paliwo stałe. Na podstawie określonych wymagań (założeń) w stosunku do układu napędowego antypocisku wyznaczono wymiary ładunku napędowego oraz bloku dyszowego, a następnie przeprowadzono obliczenia charakterystyk pracy projektowanego układu (ciśnienie gazów w komorze spalania i ciąg silnika w funkcji czasu, impuls całkowity ciągu). Analizy i badania przeprowadzono przyjmując znane właściwości homogenicznych stałych paliw NX rakietowych produkcji krajowej. W celu weryfikacji wyników analizy teoretycznej zrealizowano we współpracy z ZPS „GAMRAT” Sp. z o.o. w Jaśle doświadczalne badania na hamowni, które potwierdziły prawidłowość doboru paliwa oraz postawione na wstępie założenia dotyczące działania układu napędowego projektowanego antypocisku.

3

Monoimpulsowy zespół namierzania nadajników mikrofalowych jako element systemu obrony aktywnej

Rutkowski A., Kawalec A, Rećko C., Czopik G.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 3

8--10

PL

Źródłami sygnałów mikrofalowych są między innymi, radary naziemne lub radary zamontowane na pociskach przeciwradiolokacyjnych. Jako specyficzne źródła sygnałów mikrofalowych przyjmuje się także obiekty, które odbijają sygnały mikrofalowe. W celu kontroli przestrzegania przepisów określających zasady wykorzystywania urządzeń mikrofalowych oraz zapobiegania aktom terrorystycznym z użyciem mikrofalowych urządzeń nadawczych, prowadzony jest monitoring sygnałów elektromagnetycznych propagujących się w przestrzeni. W pracy opisano koncepcję wykorzystania monoimpulsowego zespołu namierzającego w płaszczyźnie elewacji oraz azymutu. Opisany zespół może pracować jako radar aktywny lub jako pasywne urządzenie namierzające oraz rozpoznawcze. Jeżeli wyniki bieżącego procesu obserwacji wskażą, że wykryty nadajnik lub obiekt odbijający stanowią zagrożenie wówczas automatycznie są uruchamiane środki obrony aktywnej. Środkami obrony aktywnej mogą być na przykład antypociski oraz tak zwane pułapki radiolokacyjne służące do ochrony radaru przed pociskami przeciwradiolokacyjnymi.

EN

Microwave signals transmitters are, for example, ground radars or radars mounted on anti-radiolocation missiles. Objects reflecting microwave signals can be considered as sources of microwave signals too. Electromagnetic signals propagating in the space are monitored in order to control compliance with the regulations determining the rules of microwave devices using and to prevent terrorist attacks with the use of microwave transmitting devices. The paper describes a concept of application of a monopulse set for direction finding in the elevation and azimuth plane. The set can work as an active radar or as a passive direction finding and identification device. If the results of the current identification process revealed that the detected transmitter or reflecting object pose a threat, then the active defence resources are activated automatically. The active defence resources may include antimissiles or radiolocation decoys used for protection the radar against anti-radiolocation missiles.

4

Wstępne wyniki badań wykrywania pocisków przeciwpancernych przy użyciu mikrofalowej głowicy detekcyjnej

Rutkowski A., Kawalec A., Rećko Cz., Witczak A., Wajszczyk B., Szugajew M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 11

1290--1293

PL

Przedstawiono model głowicy detekcyjnej do wykrywania pocisków przeciwpancernych, Głowica pracuje z sygnałem ciągłym mikrofalowym. W trakcie badań rejestrowano sygnały wyjściowe mikrofalowej głowicy detekcyjnej umieszczonej w pobliżu toru przelotu pocisków z rodziny RPG. Wyniki badań potwierdziły możliwość zbudowania miniaturowej głowicy mikrofalowej zdolnej do wykrycia pocisków przeciwpancernych o małych wymiarach i bardzo dużych prędkościach. Zarejestrowane sygnały będą wykorzystane w procesie przygotowywania algorytmów układów inteligencji opracowywanego antypocisku.

EN

The model of the microwave detection head designed to reveal anti-tank missiles has been presented in the paper. This head works with CW signal. During tests the output signals from the microwave detection head placed near the flight track of the anti-tank bullets from RPG family were recorded. The results of experiments confirmed the possibility to construct the miniature microwave head capable of detecting anti-tank bullets of small size and very high speed. Registered signals will be used in the process of preparing the algorithms of the intelligence arrangements of the currently being developed anti-bullet.

5

Analiza procesu zapłonu ładunku napędowego silnika rakietowego inteligentnego antypocisku

Leciejewski Z., Surma Z.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2016

|

T. 8

47--55

PL

W artykule zaprezentowano wybrane wyniki realizowanego w Wojskowej Akademii Technicznej od 2013 r. projektu badawczego, którego celem jest wykonanie demonstratora technologii inteligentnego antypocisku służącego do zwalczania pocisków przeciwpancernych w ustalonej odległości od ochranianego obiektu. Przyjęto, że układem napędowym antypocisku będzie silnik rakietowy na paliwo stałe. W [1, 2] przedstawiono koncepcję oraz badania układu napędowego antypocisku dla przyszłościowego systemu ochrony aktywnej. W projektowanym układzie napędowym do zapalenia ładunku stałego paliwa rakietowego zostanie wykorzystany ładunek zapłonowy, w skład którego wchodzić będzie określona masa prochu czarnego. Ładunek ten będzie zamknięty w gnieździe znajdującym się w przednim dnie komory spalania. Pod wpływem gazów powstałych ze spalania ładunku zapłonowego nastąpi rozerwanie pokrywy zamykającej i uwolnienie (transfer) gazów zapłonowych do komory spalania. Z kolei zainicjowanie spalania prochu czarnego będzie dokonane wskutek impulsu cieplnego powstałego w wyniku przepływu prądu w zapłonniku elektrycznym (spłonce). W niniejszym artykule skoncentrowano się na analizach teoretycznych związanych z określeniem czasu trwania zapłonu paliwa rakietowego oraz czasem działania silnika rakietowego w kontekście wymaganych parametrów eksploatacyjnych antypocisku oraz na prezentacji wyników badań laboratoryjnego układu napędowego antypocisku polegających na obserwacji (wraz z rejestracją czasu) efektów działania układu: zapłonnik – ładunek prochu czarnego – ładunek paliwa rakietowego po podaniu impulsu prądowego na zapłonnik.

EN

The paper presents indicative results of a research project carried out at the Military University of Technology (Warsaw, Poland), whose aim was to prepare a technology demonstrator of an active protection system against anti-armour missiles. One of the elements of this system is a smart counterprojectile designed to combat anti-tank missiles at a pre-determined distance from their intended target. The counter-projectile war-head includes electronic components sensitive to high launch loads. With this in mind, it was decided to use a solid propellant rocket motor as the propulsion system. The design concept of the counter-projectile and its propulsion system were developed on the basis of assessed requirements [1]. In the proposed propulsion system, a defined mass of black powder (ignition charge) ignites the solid rocket propellant. This ignition charge is enclosed in a pocket situated at the forward base of the combustion chamber. The igniter gases rupture the protective cover enabling the remaining gases to enter combustion chamber and ignite the main charge. The paper focuses on the theoretical analysis related to determining the duration of the ignition of rocket propellant and rocket motor operation time with regard to the required parameters. The paper presents the results of laboratory scale trials into the operation of the system: igniter – charge of black powder – a charge of solid rocket propellant after supply of an electrical pulse to the igniter.

6

Przenośny zespół pasma L do wykrywania pocisków przeciwpancernych na małych odległościach

Rećko C., Rutkowski A. K., Chudy Z., Kawalec A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

Vol. 57, nr 1

29--32

PL

W pracy zaprezentowano strukturę układu pracującego w pasmie L, przeznaczonego do wykrywania pocisków przeciwpancernych na małych odległościach. Dzięki odpowiedniemu rozmieszczeniu anten odbiorczych możliwe jest określenie kierunku oraz odległości do celu. Struktura jest przewidziana do wykrywania pocisków przeciwpancernych na odległościach nie większych niż 100 metrów. Przedstawiono konstrukcję i widok układu badanego w warunkach poligonowych. Uzyskane efekty wskazują na możliwość budowy, w oparciu o zbudowany model, elementów systemu obrony aktywnej pojazdów przed pociskami przeciwpancernymi, wykorzystującego inteligentne antypociski.

EN

The paper presents the structure of the system operating in the L band, designed for anti-tank missiles detection at short distances. Thanks to the appropriate antennas arrangement it is possible to determine not only distance to the target but the direction to it as well. The unit structure is designed to detect anti-tank missile at distances not greater than 100 meters. The paper presents construction and view of the device that has been tested in the military training ground conditions. The achieved results indicate the possibility of construction, based on the so far worked out elements, the active defense system for vehicles protection against anti-tank missiles. Presented in the paper L band device can interact with so called anti-missile shell capable of destroying anti-tank missiles.

7

Teoretyczno-doświadczalne badania rakietowego układu napędowego antypocisku systemu ochrony aktywnej pojazdów

Surma Z., Leciejewski Z., Dzik A., Białek M.

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2015

|

T. 7

44--52

PL

W artykule zaprezentowano wybrane wyniki realizowanego w Wojskowej Akademii Technicznej projektu badawczego, którego celem jest wykonanie demonstratora technologii systemu ochrony aktywnej pojazdów oraz jego elementu w postaci inteligentnego antypocisku służącego do zwalczania pocisków przeciwpancernych w ustalonej odległości od ochranianego obiektu. Ze względu na specyfikę konstrukcji głowicy antypocisku zawierającej elementy elektroniczne, wrażliwe na duże przeciążenia, zdecydowano się zastosować jako układ napędowy antypocisku silnik rakietowy na paliwo stałe. Na podstawie określonych wymagań (założeń) w stosunku do układu napędowego antypocisku wyznaczono wymiary ładunku napędowego oraz bloku dyszowego, a następnie przeprowadzono obliczenia charakterystyk pracy projektowanego układu (ciśnienie gazów w komorze spalania i ciąg silnika w funkcji czasu, impuls całkowity ciągu). Analizy i badania przeprowadzono przyjmując znane właściwości homogenicznych stałych paliw rakietowych produkcji krajowej. W celu weryfikacji wyników analizy teoretycznej zrealizowano we współpracy z ZPS „GAMRAT” Sp. z o. o. w Jaśle doświadczalne badania na hamowni, które potwierdziły prawidłowość doboru paliwa oraz postawione na wstępie założenia dotyczące działania układu napędowego projektowanego antypocisku.

EN

The paper presents selected results of a research project carried out at the Military University of Technology (Warsaw, Poland), whose aim is to perform the technology demonstrator of active protection system for vehicles. One of the elements of this system is a smart counterprojectile which is designed to combat anti-tank missiles at a fixed distance from the protected object. Counterprojectile head design includes electronic components sensitive to high overload. For this reason, it was decided to use a solid propellant rocket motor as a propulsion system. On the basis of specific requirements (assumptions), design concept of counterprojectile and its propulsion system have been developed. Based on the energy-ballistic properties of homogeneous solid rocket propellant domestic production, adopted dimensions of the propellant charge and nozzle block, were carried out calculations of ballistic characteristics of the proposed propulsion system (gas pressure in the combustion chamber and motor thrust as a function of time, a total impulse). In order to verify the results of the theoretical analysis, was carried out experimental study in collaboration with the ZPS “GAMRAT” Sp. z o. o. (Jasło, Poland), which confirmed the correctness of the solid propellant selection, and posed at the outset assumptions as to the operation of the propulsion system of designed counterprojectile.

8

Mikrofalowa głowica detekcyjna dla inteligentnego antypocisku zwalczającego pociski przeciwpancerne

Jarzemski J., Ruliński J., Kawalec A., Rutkowski A. K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 11

101-104

PL

Jednym ze środków obrony przed pociskami przeciwpancernymi mogą być antypociski, których zadaniem będzie fizyczne zniszczenie atakującego pocisku lub przynajmniej odchylenie toru jego lotu w takim stopniu aby nie dotarł do atakowanego obiektu. Antypociski mogą być wystrzeliwane z wyrzutni typu lufowego. W takich rozwiązaniach poruszają się lotem balistycznym. Innym wariantem są antypociski z napędem rakietowym. W takim przypadku przeciążenia startowe antypocisku są odpowiednio mniejsze, co skutkuje mniej ostrymi wymaganiami mechanicznymi stawianymi podzespołom, w które jest wyposażony antypocisk. Podstawowymi elementami antypocisku jest korpus pełniący rolę platformy nośnej, ładunek bojowy składający się z materiału wybuchowego i masy odłamkowej oraz głowicy detekcyjnej wraz z układami współpracującymi, do których należą między innymi blok inteligencji i zapalnik. Zadaniem głowicy detekcyjnej wraz z układami współpracującymi, jest inicjacja detonacji ładunku bojowego tylko wówczas gdy nadlatujący obiekt będzie posiadał cechy pocisku przeciwpancernego oraz w momencie, który zapewni osiągnięcie wymaganego stopnia ochrony obiektu. W tym celu głowica detekcyjna powinna mieć możliwości: wykrycia z odpowiednim wyprzedzeniem czasowym obiektu do którego zbliża się antypocisk, określenia względnej prędkości i ewentualnie względnego kąta położenia zbliżającego się obiektu. W oparciu o te informacje układy inteligencji zamontowane na antypocisku podejmują decyzję o momencie wydania sygnału inicjującego detonację ładunku zwalczającego pocisk przeciwpancerny, a także, jeżeli konstrukcja głowicy bojowej na to pozwoli, o kierunku rozlotu odłamków. W pracy opisano strukturę głowicy detekcyjnej wykorzystującej sygnał elektromagnetyczny z pasma mikrofalowego. Przedstawiono strukturę głowicy z jedną charakterystyką kierunkową oraz wersję z kilkoma wiązkami, pozwalającą na wskazanie sektora względnego położenia pocisku przeciwpancernego wyznaczonego do zwalczania.

EN

One of the method of armoured wehicle protection against anti tank missile is using of various kind of shields. The second method of objects protection is using so called anti-missile shells. Their task is destroing anti tank missile on the safe distance before object being protected. This anti-missile shell is equiped with so called warhead and the sensor. The anti-missile shell is launched in direction to attacking anti tank missile. The sensor of anti-missile shell detects an approaching anti tank missile and activates explosive material of warhead. As sensors can be used optoelectronic devices or devices using electromagnetic signals from microwave frequency range. In the paper model of microwave detection head working into X band was described. There were also presented results of PG-7 missile’s radar cross section measurements. Two versions of detection heads have been taken into consideration. One of them was active head. This kind of sensor emits microwave signals and waits for signal reflectd by approaching anti tank missile. The reflected signal is often called missile’s echo. Analysing frequency of this echo it is possible to distinguish signals reflected by anti tank missile, for instance, from signals reflected by ground or other relatively slow objects. It is anticipated that antenna system of the microwave detection head will have the single or four main lobes. Multi lobes device will make possible to fix not only existance of the attacking anti tank missile but direction to it as well. The second solution of microwave sensor has been considered for anti-missile shell, was semi-passive device. This kind of detection head will not have its own on-board emitter. It will use signals of the exterior microwave source which illuminates space where anti tank missile can appear. The using of semi passive detection head has many advantages but its designing and production is very complicated. Investigation on both of the presented microwave detection heads will be continued.