Библиографическое описание:

Бородачев С. А., Фоменко А. А. Многофакторный анализ при определении типа боевой части для миниракеты, запускаемой с беспилотного летательного аппарата // Молодой ученый. — 2015. — №18. — С. 123-126.

В статье рассматриваются характеристики осколочно-фугасных, кумулятивных и термобарических боевых частей (массогабаритные характеристики, эффективность поражения одиночной цели), проводится обоснование отбора типа боевой части для миниракеты проектируемого беспилотного летательного аппарата по методике многофакторного анализа.

Ключевые слова: ударный беспилотный летательный аппарат, многофакторный анализ, требования заказчика, осколочно-фугасная боевая часть, кумулятивная боевая часть, термобарическая боевая часть.

 

Под базовыми требованиями к боевой части миниракеты (для ударного беспилотного летательного аппарата) нами понимаются тип боевой части (или множество приемлемых типов) и массогабаритные ограничения, которые обеспечивают заданный уровень эффективности поражения одиночных целей.

В качестве ориентира выбраны требования к боевым частям, предъявляемые Пентагоном для поставщиков американской армии. На основе анализа опыта применения высокоточных комплексов Министерство обороны США выделило основные требования для боевых частей изделий, закупаемых американской армией [4]:

1)      унификация по носителям (оперативно-тактические ракеты, артиллерийские снаряды, авиационные кассеты, реактивные снаряды систем залпового огня, противотанковые ракеты и мины);

2)      повышение поражающего действия боевых частей за счет применению облицовок из тяжелых металлов (германий, обедненный уран, тантал и др.) при одновременном снижении стоимости;

3)      снижение массогабаритных показателей;

4)      наличие механизма самоликвидации (с вероятностью отказа не более 1 %);

5)      система ограничений для боевой части:

-          масса не более 5,5 кг;

-          калибр (диаметр) не более 128 мм;

-          стоимость серийного образца не более 10 тыс. долларов за единицу.

Разрабатываемый ударный беспилотный летательный аппарат предназначается для поражения сухопутных объектов:

-          войсковых колонн (автомобильная техника, легкобронированная и бронированная техника) в условиях открытой местности и городской застройки;

-          доты, блиндажи, долговременные огневые сооружения;

-          живая сила противника, обслуживающая технику.

Требованиям заказчика по поражению типов целей соответствуют осколочно-фугасные, кумулятивные и термобарические боевые части.

Осколочно-фугасная боевая часть обладает наибольшей универсальностью (живая сила и легкобронированные цели) и приведенной площадью поражения. Осколочно-фугасная боевая часть используется (с боевой эффективностью от 80 % до 94 % против одиночных объектов) в следующих изделиях, представленных на рынке вооружений: противотанковые управляемые ракеты AGM-114M Hellfire2 (Lockheed Martin), зенитные ракеты Javelin, Blowpipe и Starburst (Thales Air Defense), Mistral (MBDA France) [5].

Осколочно-фугасная боевая часть является одним из самых распространенных типов боевых частей. Она применяется для поражения практически всех видов целей, кроме подводных, подземных и сильно бронированных целей.

Кумулятивная боевая часть «специализируется» на бронированной технике и долговременных бетонированных огневых сооружениях (доты, блиндажи), обладает маленькой приведенной площадью поражения и эффективна при калибре не менее 100 мм (для тандемной кумулятивной боевой части — основной кумулятивный заряд не менее 100 мм). Кумулятивная боевая часть используется (с боевой эффективностью от 35 % до 70 % против одиночных танков, от 70 % до 80 % — против других типов целей) в следующих изделиях: противотанковые управляемые ракеты AGM-114L Hellfire2 (Lockheed Martin), Spike-SR (Rafael), Predator (Lockheed Martin), Dragon (McDonnell Douglas), Milan2 (MBDA) [3].

Основное поражающее действие основано на кумулятивном эффекте: при взрыве формируется струя металла, которая со скоростью до 10 км/с направляется в сторону цели. Кумулятивная струя, продавливая преграду, проникает внутрь и создает за преградой зону повышенного давления и температуры, поражая живую силу и оборудование. Основное преимущества кумулятивной боевой части состоит в том, что она позволяет при малой массе пробивать большую толщину преграды.

Термобарические боевые части эффективны для поражения живой силы, укрывающейся в бункерах, пещерах и зданиях (противодействие нерегулярным вооруженным формированиям), причем малые калибры боеприпасов (менее 120 мм) нецелесообразны. В качестве примера использования термобарической боевой части можно привести одну из снаряд «Шмель» (КБП) [5].

Боевая часть с термобарическим зарядом, а не с обычным взрывчатым веществом, при взрыве создает в течение относительно длительного отрезка времени избыточное давление и температуру, являющимися основными поражающими факторами взрыва.

Проектируемый ударный беспилотный летательный аппарат будет оснащаться серией миниракет (количество ракет будет задано после окончательного определения их массогабаритных характеристик). К миниракете предъявляется основное требование со стороны заказчика — обеспечение вероятности поражения не менее 80 % для одиночных объектов. В рамках нашей исследовательской работы необходимо определить следующие требования для каждого типа боевой части миниракеты (осколочно-фугасного, кумулятивного и термобарического типов):

-          набор целей для каждого типа боевой части;

-          линейные размеры (длина и калибр) для каждого типа боевой части;

-          масса боевой части (в том числе масса взрывчатого вещества) для всех типов боевых частей.

Изучение литературы по военно-технической тематике (описание конструкции ракет Mistral, AGM-114 Hellfire2, Javelin, Blowpipe, Starburst, Predator, Milan2, Spike-SR, Roland3) показало, что для обеспечения должной боевой эффективности (вероятность поражения единичной цели больше 80 %) длина боевой части находится в интервале 25…45 % от длины ракеты, а масса боевой части не превышает 80 % от максимальной полезной нагрузки ракеты [3]. Исходя из этих соображений, введем следующие ограничения для боевой части:

-          масса не более 5,0 кг;

-          длина в интервале 0,20…0,40 м;

-          калибр в интервале 0,07…0,13 м (70…130 мм).

Проведем сравнительный многофакторный анализ типов боевых частей по методике бенчмаркинга (метод линейной свертки). В качестве альтернативных вариантов будем рассматривать следующие типы боевых частей:

-          осколочно-фугасная боевая часть (альтернатива № 1);

-          кумулятивная боевая часть (альтернатива № 2);

-          кумулятивная тандемная боевая часть (альтернатива № 3);

-          термобарическая боевая часть (альтернатива № 4).

Выделим ключевые характеристики для объекта «боевая часть»:

1)                 универсальность (способность поражения различных видов целей);

2)                 высокая эффективность применения против статичных целей (живая сила и легкобронированные сооружения);

3)                 высокая эффективность применения против скоростных мобильных целей (движущиеся автомобили и бронетехника);

4)                 бронепробиваемость, мм;

5)                 минимальность массы боевой части (ограничение до 5,0 кг);

6)                 экономичность (стоимость до 3000 долларов США).

Экспертно авторами определена весовая шкала для ключевых характеристик, табл. 1.

Таблица 1

Ранжирование ключевых характеристик по значимости для проекта

Ключевая характеристика

Весовое значение (по 10-балльной шкале)

универсальность

10

высокая эффективность применения против статичных целей

8

высокая эффективность применения против скоростных мобильных целей

7

бронепробиваемость

3

минимальность массы боевой части

5

экономичность

8

 

Сопоставление альтернативных вариантов по ключевым характеристикам (в абсолютных параметрах) представлено в табл. 2.

Сопоставление альтернативных вариантов по ключевым характеристикам (в относительных параметрах, на базе табл.2) и расчёт интегральных характеристик представлены в табл. 3.

Пересчет абсолютных параметров в относительные осуществляется экспертно по 10-балльной шкале. Интегральная характеристика для каждой j-ой альтернативы определяется по следующей схеме: по j-ому столбцу суммируем произведения числовых значений из ячеек, получившихся на пересечении i-ой строки и j-ого столбца, на i-ое значение из столбца «Весовое значение ключевой характеристики».

Таблица 2

Альтернативные варианты (абсолютные параметры)

Ключевые характеристики

Альтернативные варианты

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

универсальность

Все виды целей, кроме подводных, подземных и сильно-бронирован­ных целей

Бронетехника, бетонирован­ные доты

Бронетехника (танки, корабли)

Условия города, пещеры, тоннельные комплексы

высокая эффективность применения против статичных целей

высокая (>50 %)

низкая

низкая

высокая

высокая эффективность применения против скоростных мобильных целей

низкая (до 25 %) для высокоскоро­стных целей

средняя (25…50 %)

средняя

низкая

бронепробиваемость

до 40 мм

500…600 мм

1200…1500 мм

-

минимальность массы боевой части

0,8…60,0 кг

0,4…7,0 кг

2,0…13,0 кг

40…150 кг

Экономичность (минимальная стоимость)

$1500

$3000

$4500

$7000

 

Таблица 3

Интегральные характеристики для альтернативных вариантов

Ключевые характеристики

Альтернативные варианты (относительные параметры, в баллах)

Весовое значение ключевой ха­рактеристики

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

универсальность

8

2

2

5

10

высокая эффективность применения против статичных целей

7

4

4

9

8

высокая эффективность применения против скоростных мобильных целей

4

6

6

3

8

бронепробиваемость

1

5

10

1

8

минимальность массы боевой части

6

8

5

1

7

экономичность

8

7

6

3

9

Сумма баллов:

290

259

269

188

-

 

Наибольшая интегральная характеристика (взвешенная сумма баллов) по авторской экспертной оценке у альтернативы № 1 (осколочно-фугасная боевая часть).

Итак, согласно методике многофакторного анализа (бенчмаркинг) осколочно-фугасная боевая часть в наибольшей степени соответствует требованиям к миниракете для разрабатываемого ударного беспилотного летательного аппарата. При этом осколочно-фугасная боевая часть может быть улучшена за счет отдельных свойств кумулятивной боевой части (увеличение бронепробиваемости) — до осколочно-кумулятивной боевой части.

 

Литература:

 

1.                  Braybrook R. United States Fly High // Complete Guide by Armada. — 2008. — № 3. — P. 2–36.

2.                  Streetly M. Load masters // Jane’s Defence Weekle: военно-технический журнал. — 2007. — Vol. 44, № 24. — P. 55–60.

3.                  Балаганский И. А., Мержневский Л. А. Действие средств поражения и боеприпасов: Учебник. — Новосибирск: Изд-во НГТУ. — 2004. — 408 с. — С.19–65.

4.                  Балыко Ю. Беспилотники НАТО в локальных военных конфликтах // Военный парад: Военно-технический журнал. — 2008. — № 1. — С. 38–39.

5.                  Высокоточное оружие зарубежных стран. Том 3. «Ракетные комплексы наземного базирования ближнего действия»: обзорно-аналит. справ. / Конструкторское бюро приборостроения им. академика А. Г. Шипунова, Открытое акционер. общество: [В. М. Лихтеров и др.]. — Тула: Анкил, 2014. — 644 с. ил. — С. 174–193, 374–400, 618–628.

6.                  Новые тактические разведывательные БПЛА с вертикальным взлетом и посадкой // Иностранная печать об экономическом, научно-техническом и военном потенциале государств-участников СНГ и технических средствах его выявления. Сер. «Технические средства разведывательных служб зарубежных государств»: Информационный бюллетень. — 2012. — № 5. — С. 11–17.

7.                  Разведывательные и ударные БПЛА зарубежных государств // Иностранная печать об экономическом, научно-техническом и военном потенциале государств-участников СНГ и технических средствах его выявления. Сер. «Технические средства разведывательных служб зарубежных государств»: Информационный бюллетень. — 2011. — № 1. — С. 39–45.

8.                  Черенков Е. А. Беспилотные летательные аппараты Израиля // Зарубежное военное обозрение: информационно-аналитический журнал Министерства обороны РФ. — 2008. — № 5. — С. 54–58.

Основные термины (генерируются автоматически): боевой части, боевая часть, беспилотного летательного аппарата, типа боевой части, Осколочно-фугасная боевая часть, осколочно-фугасная боевая часть, боевых частей, кумулятивной боевой, кумулятивной боевой части, Кумулятивная боевая часть, ударного беспилотного летательного, боевой эффективностью, противотанковые управляемые ракеты, тип боевой части, боевой части миниракеты, термобарической боевой части, кумулятивная боевая часть, термобарическая боевая часть, масса боевой части, а масса боевой части.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос