Акад. РАРАНВ.И. Бабичев, А.В. Игнатов, Н.И. Хохлов, А.В. Шигин
В статье рассматривается анализ эффективности, оценка боевых возможностей и преимуществ над конкурентами отечественных комплексов артиллерийского высокоточного оружия.
Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2013. № 3.
Постановка задачи структурного синтеза артиллерийских высокоточных боеприпасов
Многовековой путь развития отечественной артиллерии - это эпоха поиска и реализации эффективных технических решений, особо проявившихся в годы Великой Отечественной войны, в дни героической обороны Сталинграда, Ленинграда и сражениях на других фронтах.
Изменение характера боевых действий в послевоенное время, связанное со снижением оперативных плотностей войск и переходом от площадного метода поражения к избирательному, заставило специалистов обратить особое внимание на высокоточное оружие (ВТО) артиллерии. Сокращение расхода снарядов и времени выполнения боевых задач с одновременным расширением боевых возможностей артиллерии может быть обеспечено только при стрельбе с высокой точностью за счет применения комплексов управляемого артиллерийского вооружения [1].
По существу, управляемые боеприпасы являются средством, способным сохранить и приумножить роль артиллерии на современном этапе её развития (рис. 1).
Широко известно, что применение системных принципов к разработке любого сложного и дорогостоящего образца вооружения позволяет существенно снизить затраты на создание, производство и эксплуатацию, получить сбалансированную по боевым возможностям структуру весьма актуальной и для построения системы комплексов вооружения.
Практическое приложение вышесказанного утверждения при формировании системы артиллерийского вооружения имеет несколько концептуальных аспектов [2]:
- первый состоит в том, что комплекс вооружения разрабатывается как система, интегрирующая различные виды военной техники - огневое средство (боевая машина), средства разведки и управления, включающие средства связи, вычислительные средства для обработки информации, различную датчиковую аппаратуру для замера параметров окружающей среды и определения положения взаимодействующих объектов в пространстве;
- вторым аспектом комплексного подхода к разработке вооружений является формирование системы образцов, выполняющих одинаковые функции;
- третьим аспектом системного подхода, используемым на нашем предприятии, является система вооружения воинского формирования.
Решение задачи синтеза артиллерийских комплексов
Научно-технические достижения последних 10-15 лет позволяют в значительной степени расширить границы применения артиллерийских комплексов.
Применение в системе управления артиллерийских комплексов миниатюрных чувствительных элементов инерциальных систем наведения в совокупности со спутниковой навигационной системой позволяет существенно уменьшить их рассеивание к моменту захвата цели головкой самонаведения (ГСН). Дальность и точность стрельбы в этом случае будет определяться не точностью системы управления, а ошибками определения координат целей, то есть дальностью действия и точностью средств разведки.
Артиллерийские снаряды без ГСН, например, Excalibur Blok 1a (США), могут применяться, в основном, по крупногабаритным и слабозащищенным целям или живой силе, так как вероятность прямого попадания в малоразмерную сильнозащищенную цель не превышает 0,03-0,05 [5].
Применение беспилотных летательных аппаратов для разведки и подсвета целей позволяет использовать в дальнобойных комплексах не только автономные, но и лазерные полуактивные ГСН, обеспечивающие высокую вероятность захвата подсвеченной цели.
Создание чувствительных матричных приемников большого формата, высокопроизводительных сенсоров, аналогово-цифровых преобразователей позволило разработать компактную аппаратуру разведки для беспилотных летательных аппаратов.
Реализация вышеизложенных научно-технических достижений по основным компонентам ВТО позволяет построить систему дальнобойных артиллерийских боеприпасов в калибрах 120, 152/155-мм (рис. 2). Примером сформированной структуры образцов может служить предлагаемая система артиллерийского управляемого вооружения (табл. 1), в которую входят 152-мм управляемый артиллерийский снаряд (УАС) «Краснополь» и его модификации «Краснополь-М2», УАС «Китолов-2М», 120 мм управляемая мина «Грань» и комплекс средств автоматизированного управления огнем «Малахит».
Дополнительным системообразующим фактором является в этом случае унифицированные лазерная полуактивная (ЛПГСН) и радиолокационная головки самонаведения (РЛГСН).
Таблица 1
Комплексы ВТО разработки Открытого акционерного общества «Конструкторское бюро приборостроения» (ОАО «КБП»)
Эффективность системы артиллерийского ВТО
Сравнительная оценка эффективности системы артиллерийских комплексов проведена на основе обобщенного показателя - коэффициента боевого использования (Ки), который показывает изменение боевых возможностей исследуемого комплекса относительно базового по всему множеству целей в отведенной зоне ответственности и определяется выражением:
где числитель - решение матрицы вероятностей выполнения боевых задач на множестве целей i = 1,n и условий (факторов) применения J = 1,m исследуемого комплекса;
знаменатель - то же, только для базового комплекса;
Cx0 < Cз - функция распределения целей по условиям применения рассматриваемых комплексов;
N - число выстрелов (залпов) по i-ой цели, которое ограничено одним-двумя, что соответствует определению артиллерийского ВТО.
Все параметры, входящие в зависимость (1), определялись по известной методологии [1, 2, 3, 4], основанной на системных принципах, при которых адекватно описываются все этапы боевой работы комплекса, схематично изображенные на ранее приведенном рис. 2. При этом соответствующие показатели эффективности вычислялись в рамках заданных ограничений по стоимости (C3) в виде неравенства
Cx0 ≤ Cз (2)
в котором затраты на выполнение боевой задачи определялись для j-го количества факторов с учетом стоимости израсходованных боеприпасов, стоимости обслуживания боевой операции и стоимости собственных потерь техники.
Практическая иллюстрация решения поставленной задачи представлена на рис. 3, где для каждого рассматриваемого комплекса (КУВ «Краснополь-М2», «Китолов-2М», «Грань») указано количественное значение коэффициента Ки. При расчетах Ки использовались исходные данные, представленные в работах [1, 2, 3, 4].
На рис. 3 наглядно продемонстрировано влияние автоматизированной огневой системы на величину Ки по, например, сравнению с применением комплексов управляемого вооружения с наземным лазерным целеуказателем-дальномером (ЛЦД) 1Д20.
Выводы
Изложенный системотехнический подход позволил:
- формализовать и оценить боевые возможности комплексов артиллерийского ВТО и их преимущества над конкурентами;
- решить задачу синтеза артиллерийских боеприпасов в калибрах 120,152/155-мм;
- получить сбалансированную по боевым возможностям структуру артиллерийского ВТО на длительный период.
-
Литература
1. Шипунов А.Г., Бабичев В.И. Перспектива и проблема высокоточного оружия ближней тактической зоны //Сб. материалов конференции
РАРАН «Актуальные проблемы развития вооружения» - М., 2000. - С. 74-79.
2. Шипунов А.Г., Степаничев И.В., Игнатов А.В., Лыгин А.С. Концептуальные аспекты построения систем высокоточного вооружения тактической зоны боевых действий // Горизонты КБП.
- 2007. - № 3. - С. 14-16.
3. Бабичев В.И., Игнатов А.В. Оценка эффективности высокоточных артиллерийских боеприпасов // Вооружение. Политика. Конверсия. Информационно-аналитический журнал РАРАН, Российской и Международной инженерных академий - 2006. - № 3 (69). - С. 17-21.
4. Шипунов А.Г., Алябьев С.А., Гудков Н.В., Игнатов А.В., Кузнецов В.М., Русин В.В., Сасалина В.В., Степаничев И.В., Стреляев С.Н. Эффективность комплексов управляемого ракетно-артиллерийского вооружения // Учебное пособие под ред. Шипунов А.Г. Тула: Изд-во ТулГУ - 2011. - 51 с.
5. Бабичев В.И. Выбор системы управления боеприпасом артиллерийского ВТО // Вооружение. Политика. Конверсия. Информационно-аналитический журнал РАРАН, Российской и Международной инженерных академий - 2011. - № 1 С. 26-29.