Теоретическое обоснование акустического резонансного метода поражения малых БПЛА (ультразвуковая «пушка»)

Актуальность

Противник массово использует FPV-дроны на территории России. Низкая высота полёта делает их невидимыми для радаров ПВО. Ракетный перехват дрона экономически невыгоден (1–2 млн руб. за пуск против дрона за 20–200 тыс.). К тому же существующие средства РЭБ бесполезны против оптоволоконных дронов.

Цель работы: теоретически обосновать возможность поражения малых БПЛА фокусированным ультразвуком, определить оптимальные частоты, мощность и дальность, а также разработать технико-экономическую модель применения.

Задачи проекта:

1. Провести аналитический обзор существующих исследований по акустическому поражению электронных компонентов (MEMS-гироскопы, кварцевые резонаторы, паяные соединения).

2. Рассчитать резонансные частоты типовых конструктивных элементов дрона (плата, корпус из пластика, винты, датчики) на основе справочных данных и аналитических формул.

3. Определить минимальное акустическое давление (в дБ), необходимое для разрушения пайки или сбоя гироскопа.

4. Смоделировать распространение фокусированного ультразвукового луча от параболического отражателя в воздушной среде (затухание, расходимость).

5. Оценить требуемую электрическую мощность и выбрать схему генерации ультразвука (пьезоэлектрический массив или электродинамический излучатель) с теоретическим обоснованием.

6. Разработать математическую модель поражения: вероятность выхода дрона из строя в зависимости от дальности, времени облучения, угла падения луча. Имитационное моделирование в среде Python.

7. Провести технико-экономическое сравнение акустического метода с альтернативными (РЭБ, сеткомёт, лазер, зенитная ракета) по критериям: стоимость одного поражения, масса, мобильность, безопасность для оператора.

8. Сформулировать рекомендации по созданию опытно-промышленного образца на основе полученных теоретических выводов.

На страницу проекта