Статья содержит основные результаты анализа соответствия технических характеристик обычных средств поражения предъявляемым к ним требованиям назначения. Предложены конструктивные пути повышения эффективности применения обычных средств поражения.
Ключевые слова: средства поражения, конструкция, компоновка, эффективность.
Подавляющая часть обычных средств поражения (СП) состоит из планера, двигательной установки, боевой части и системы управления, которая объединяет в своём составе системы навигации, контроля параметров полёта, стабилизации, наблюдения и органы управления полётом. Планер объединяет все составные части и влияет на дальность применения и поражающее действие (для осколочно-фугасных боевых частей) СП. Двигательная установка обеспечивает необходимую дальность применения, скорость и время полёта, а также может использоваться для изменения направления полёта. Система управления отслеживает положение СП в пространстве относительно цели и направляет СП на цель. Боевая часть обеспечивает поражение цели. Комбинация и виды составных частей определяет назначение, диапазоны технических характеристик и тактику применения любого СП.
Существующие компоновки СП можно охарактеризовать: не обеспечивают в полной мере требуемые характеристики; превосходят требуемые характеристики; располагают низким соотношение эффективность-стоимость; не оптимальны по набору реализуемых функций. В данной статье предлагается рассмотреть широко применяемые СП, оценить существующие и рассмотреть альтернативные компоновки.
Крылатая ракета (КР) — летательный аппарат, движущийся за счёт реактивной тяги двигательной установки по заданной траектории и предназначенный для поражения наземных и морских целей. Характерной особенностью КР является возможность полёта на сверхмалых высотах на конечном участке траектории, что позволяет эффективно преодолевать системы противовоздушной обороны (ПВО) и противоракетной обороны (ПРО). Основными целями КР являются хорошо защищённые наземные пункты управления, элементы аэродромов, систем ПВО и ПРО, ангары и места хранения топлива и боеприпасов на складах, портовые сооружения, а также надводные суда противника [1]. Дальность применения до 360 км для тактических и до 5500 км для стратегических КР, скорость полёта от 1200 до 2500 км/ч, масса боевой части может составлять от 145 кг до 450 кг, высота полёта над землёй — от 10 до 150 м, над водой до 20 м, круговое вероятностное отклонение — от 2,4 до 10 м. Особенностью КР является сравнительно низкая (околозвуковая) скорость полёта, что увеличивает время подлёта к цели и вероятность перехвата на маршруте полёта. Повышение скорости возможно реализовать заменой турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД) на комбинированную схему: ракетный твёрдотопливный двигатель (РДТТ) в качестве стартового ускорителя (до 3600 км/ч) и сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД), используемый в качестве маршевого двигателя для дальнейшего разгона (до 6000 км/ч) и поддержания скорости полёта.
Авиационная ракета (АР) — летательный аппарат, запускаемый с воздушного носителя и движущийся к цели за счёт реактивной тяги своей силовой установки. Авиационные ракеты подразделяются на управляемые и неуправляемые. АР делятся на два класса: «воздух-поверхность» и «воздух- воздух».
Управляемые АР класса «воздух-поверхность» предназначены для поражения средне- и малоразмерных наземных стационарных объектов и позиций противника, а также движущихся целей (танки, другая бронированная техника, автомобили, катера) [2]. Дальность применения АР может составлять до 1000 км, масса боевой части — от 120 до 906 кг, скорость полёта — от 1000 до 2700 км/ч, круговое вероятностное отклонение — от 2,4 до 10 м. Управляемые АР класса «воздух-поверхность» тактического назначения имеют дальность применения до 10 км, массу боевой части до 12 кг, скорость полёта до 2160 км/ч и круговое вероятностное отклонение 1–2 м.
Цели, назначаемые для поражения управляемыми АР класса «воздух-поверхность», как правило, неподвижные или малоподвижные, что не требует от управляемой ракеты достижения высоких скоростей полёта. Считается, что высокая скорость полёта АР увеличивает вероятность преодоления систем ПВО и ПРО. Однако, средства поражения современных систем ПВО и ПРО уже сейчас значительно превосходят по скорости полёта управляемые АР. Так, скорости зенитных ракет ПВО и противоракет ПРО могут достигать более 3600 км/ч, против 2700 км/ч управляемых АР. Это обстоятельство позволяет рассмотреть возможность и целесообразность использования менее скоростной, но более компактной двигательной установки в конструкциях и схемах компоновки АР. Например, замена РДТТ на электродвигатель с импеллерной компрессорной установкой может снизить скоростные характеристики ракеты, но за счёт меньших габаритных размеров позволить оснастить ракету средствами постановки ложных воздушных целей и увеличить живучесть АР, как средства поражения. Большая часть управляемых АР класса «воздух-поверхность» имеет конструкцию планера, которая не обеспечивает высокоэффективное планирование на траектории полёта. Использование раскладывающихся аэродинамических поверхностей может позволить сократить энергетические затраты на движение в плотных слоях атмосферы и сохранить дальность полёта при менее мощном маршевом двигателе. При необходимости увеличения манёвренности на подходе к цели возможно применение дополнительного РДТТ.
Управляемые АР класса «воздух-воздух» предназначены для поражения летательных аппаратов. Эффективная дальность пуска может составлять более 100 км, масса боевой части — до 15 кг, скорость полёта — от 2700 до 4900 км/ч. Характерным является применение инфракрасной головки самонаведения для управляемых АР малой дальности и радиолокационной головки самонаведения с инерциальной корректируемой системой наведения для АР средней и большой дальности [3]. Управляемые АР класса «воздух-воздух» способны поражать цели, движущиеся со скоростью до 3500 км/ч в режиме «форсаж» и перегрузкой 11 ед. g. В связи с тем, что современные скоростные и манёвренные АР класса «воздух-воздух» превышают скорости полёта потенциальных целей, преимущество в воздушном бою будет обеспечиваться за счёт увеличения эффективной дальности пуска ракеты. Увеличение дальности пуска АР с сохранением показателей скорости и манёвренности возможно за счёт замены РДТТ на комбинацию воздушно-реактивного двигателя (ВРД) и РДТТ, который используется в фазе активного маневрирования.
Неуправляемые АР класса «воздух-поверхность» предназначены для нанесения ударов по наземным площадным объектам (целям). Конструкция неуправляемых АР состоит из твёрдотопливного двигателя, боевой части моноблочного или кассетного типа и блока стабилизаторов. Дальность пуска может составлять от 1 до 4 км, скорость полёта — от 1600 до 2500 км/ч, время полёта — до 3 с, масса боевой части от 0,8 до 194 кг. Неуправляемые АР характеризуются невысокой точностью наведения, и как следствие, имеют ограничения по применению. Повысить точность наведения ракеты в наземную цель без установки на неё дорогостоящей головки самонаведения и блока рулевого привода возможно за счёт блока корректирующих двигателей и системы управления двигателями по радиоканалу с носителя. Такой подход требует обеспечения постоянства центра масс, что невозможно обеспечить при работе РДТТ. Альтернативой РДТТ может стать электрический двигатель с импеллерной компрессорной установкой. Использование электрического двигателя может позволить не только решить вопрос с постоянством центра масс ракеты, но и решить проблему воздействия струи РДТТ на фюзеляж носителя. Другим достоинством такого решения может стать снижение массы всей АР или увеличение массы боевой части за счёт сокращения массы и размеров двигательной установки.
Авиационная бомба (АБ) — авиационное средство поражения, сбрасываемое с летательного аппарата и предназначенное для поражения объектов тыла и коммуникаций, военно-промышленных и энергетических объектов противника, боевой техники и живой силы, а также наводных и подводных целей. Авиационные бомбы могут быть моноблочными, модульными и кассетными. По управляемости АБ разделяются на неуправляемые и управляемые [4]. Высоты метания управляемых АБ могут составлять от 50 до 13000 м, дальность сбрасывания — от 60 км и более, масса бомб — от 200 до 1500 кг, скорость метания — от 1000 км/ч (от 200 км/ч для бетонобойных), круговое вероятностное отклонение — от 2 до 15 м. Масса неуправляемых АБ может составлять от 120 до 500 кг, коэффициент наполнения — до 0,95, высоты метания — от 30 до 20000 м, скорости полёта носителя при бомбометании — от 500 до 2000 км/ч.
Задача повышения эффективности применения управляемых авиационных бомб связана с увеличением дальности сбрасывания, что позволяет избежать вхождение носителя в зону ПВО противника. Одним из способов увеличения дальности действия АБ может рассматриваться применение двигательной установки и аэродинамической схемы, обеспечивающих их эффективное планирование в полёте и наведение на цели. Двигательная установка должна обеспечивать длительное время работы и иметь небольшие массогабаритные характеристики. Приемлемым вариантом может стать применение в конструктивно-функциональных схемах АБ электрических двигательных установок.
Артиллерийская мина (АМ) — снаряд, выстреливаемый из миномёта и предназначенный для поражения открыто расположенной и укрытой живой силы. Артиллерийские мины подразделяются на неуправляемые и управляемые. В зависимости от калибра масса артиллерийских мин варьируется от 3,1 до 134 кг, масса взрывчатого вещества — от 0,45 до 32 кг, начальная скорость от 320 до 360 м/с, предельная дальность полёта — от 3000 до 9500 м, круговое вероятностное отклонение до 2 м.
Повышение дальности и точности стрельбы неуправляемыми АМ связано с применением органов и систем управления (наведения), а также оснащением этих средств поражения эффективной двигательной установкой. Оснащение АМ раскрывающимися аэродинамическими поверхностями и телевизионной головкой самонаведения в совокупности с малогабаритной двигательной установкой может позволить обеспечить режим аэродинамического полёта и барражирования в воздухе с возможностью ведения разведки и перенацеливания. Таким двигателем может выступать малогабаритный электрический двигатель с импеллерной компрессорной установкой, обеспечивающий необходимую длительность полёта АМ. Важным направлением повышения эффективности АМ может считаться и снижение заметности выстрела за счёт запирания газов в хвостовике [5]. Такая схема препятствует появлению вспышки и громкого хлопка при выстреле из миномёта, что снижает вероятность его обнаружения и поражения ответным огнём противника. Повышение эффективности управляемых АМ также связано с увеличением дальности выстрела за счёт применения новых двигательных установок.
Артиллерийский выстрел (АВ) — боеприпас, выстреливаемый из артиллерийского орудия и предназначенный для поражения открыто расположенной и укрытой живой силы, техники и сооружений. Артиллерийские выстрелы подразделяются на неуправляемые и управляемые [6].
АВ классифицируются в зависимости от решаемых задач, объектов (целей) поражения и вида артиллерийских систем. АВ могут быть в различном снаряжении и иметь различный калибр, например, 100, 125 и 152 мм. Масса современных осколочно-фугасных снарядов (ОФС) может варьироваться от 4 до 44 кг, дальность стрельбы составлять 4–6 км для танковой и до 25 км для полевой артиллерии, начальная скорость снаряда от 350 до 850 м/с. Повышение эффективности ОФС тесно связано с решением задачи замены корпуса естественного дробления на корпус с полуготовыми поражающими элементами, применения комбинированного взрывчатого вещества, а также обеспечения переменной точки инициирования и действия взрывателя, обеспечивающего воздушный подрыв. Реализация указанной схемы может позволить создать равномерное и направленное осколочное поле и повысить вероятности поражения многих потенциальных целей, расположенных на открытой местности (поверхности).
Современные бронебойные АВ, как правило, калибра 125 мм имеют массу снаряда до 7 кг, дальность стрельбы — до 4 км, начальную скорость полёта снаряда — до 1750 м/с и бронепробитие до 650 мм на дальности выстрела до 2000 км. Повышение эффективности бронебойных АВ связано с увеличением скорости поражающего элемента при подходе к цели и его массы. Повышение скорости бронебойных снарядов реализуется за счёт применения новых видов порохов, например, загущенных порохов. Повышение массы поражающего элемента может достигаться снижением массы корпуса снаряда за счёт применения композитных материалов.
Кумулятивные АВ калибра 125 мм имеют массу снаряда до 19 кг, дальность стрельбы из противотанковой пушки — до 4 км и начальную скорость полёта до 915 м/с. Повышение эффективности стрельбы кумулятивными АВ связано с обеспечением необходимого расстояния срабатывания снаряда перед целью. Необходимое расстояние возможно обеспечить за счёт применения телескопической конструкции снаряда или установки неконтактного датчика цели.
Современные управляемые АВ имеют массу снаряда от 40 до 62 кг, массу взрывчатого вещества — от 6 до 12 кг, дальность стрельбы от 16 до 57 км. Главным направлением развития управляемых АВ является увеличения дальности применения. Увеличение дальности возможно реализовать за счёт применения малогабаритных прямоточных воздушно-реактивных двигателей.
Анализ назначения и характеристик существующих обычных средств поражения показал, что одним из путей повышения их боевой (огневой) эффективности могут служить варианты изменений в их компоновке, конструктивно-функциональных схемах. Технические и инженерные решения, направленные на повышение эффективности применения обычных СП, предполагается реализовывать в проектных, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, связанных с созданием новых, миниатюрных двигательных установок, применением аэродинамических схем и алгоритмов полёта высокоточных боеприпасов и средств поражения с искусственным интеллектом.
Литература:
- Советские и российские крылатые ракеты: история // Популярная механика. URL: https://www.popmech.ru/weapon/8246-krylatye-rakety-istoriya-liderstva-vooruzhenie-rossii/ (дата обращения: 29.11.2018).
- Миропольский Ф. П. Авиационные средства поражения. — М.: Военное издательство, 1995. — 255 с.
- Марковский В., Перов К. Советские авиационные ракеты «воздух-воздух». — М.: ЭКСПРИНТ, 2005. — 50 с.
- Авиационные бомбы: устройство и основные виды // militaryarms.ru. URL: https://militaryarms.ru/boepripasy/bomby/aviazionnie/ (дата обращения: 29.11.2018).
- Гаубица диверсанта. Чем опасен новый бесшумный российский миномет «Галл» // РИА Новости. URL: https://ria.ru/defense_safety/20180923/1529091198.html (дата обращения: 29.11.2018).
- Ветров В. В., Строгалев В. П. Физические основы устройства и функционирования стрелково-пушечного артиллерийского и ракетного оружия. Часть II. — Тула: ТулГУ, 2007. — 784 с.
