CC BY
120
УДК 623.4.011; 623.4.023
О ПОВЫШЕНИИ ТОЧНОСТИ СТРЕЛЬБЫ МАЛОКАЛИБЕРНОГО АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ВООРУЖЕНИЯ ЛЕГКОБРОНИРОВАННОЙ ТЕХНИКИ
Л.А. Богданова, О.А. Боровых, Л.М. Швец
Проанализирована точность начальной скорости снарядов, используемой при формировании установок стрельбы малокалиберного артиллерийского вооружения боевых машин. Предложен способ повышения точности стрельбы за счет учета реальных значений начальной скорости.
Ключевые слова: начальная скорость снарядов, точность стрельбы, боевая машина, автоматическая пушка, гранатомет.
Анализ структуры и уровня первичных ошибок при стрельбе современных артиллерийских систем боевых машин легкой весовой категории свидетельствует о превалирующем вкладе ошибок определения начальной скорости снаряда в суммарную ошибку. С учетом расширения состава и повышения точности первичной датчиковой аппаратуры и в целом качества системы управления огнем, исполнительных устройств комплекса вооружения БМ эта тенденция будет усиливаться.
При выработке установок стрельбы в баллистическом вычислителе (БВ) БМ начальная скорость снаряда закладывается своим номинальным значением, указанным в соответствующих таблицах стрельбы, утвержденных МО РФ. Например, таблицы стрельбы (ТС) ТС РГ №9 [1] рассчитаны для начальных скоростей 30-мм автоматической пушки 2А72 (980 м/с для осколочно-фугасных, 990 м/с для бронебойно-трассирующих, 1145 м/с для подкалиберных снарядов), для 100-мм орудия - пусковой установки 2А70 (250 м/с для выстрела 3УОФ17). При отсутствии штатных используются временные ТС, утвержденные главным конструктором.
В стрельбовом алгоритме, реализуемом БВ, предусмотрен учет поправок начальной скорости на температуру заряда, массу снаряда (весовые знаки), скорость носителя, настрел [2].
Партионный разброс начальной скорости формально может быть учтен путем ручного ввода с панели баллистического вычислителя, например в БВ 1Б539, 1Б539М (1Б539М1) соответственно боевых машин БМП-3, БМД-4 и модернизированной БМП-2.
Однако реальная скорость снаряда может существенно отличаться от принятой при определении баллистических поправок по следующим причинам:
- невысокая точность ввода и отсутствие в настоящее время узаконенной процедуры учета различия начальной скорости в разных партиях выстрелов (партионный разброс) и, главное, на разных образцах оружия;
- неучет специфики установки оружия в боевых отделениях БМ;
- отсутствие, как правило, на стрельбах сопроводительной эксплуатационной документации с данными о начальной скорости используемой партии снарядов или, по крайней мере ее неучет;
- отсутствие сведений о реальных характеристиках используемого образца оружия (гранатомет, пушка).
Это обусловило фактический неучет или, существенные погрешности при учете отклонений начальной скорости от номинальных значений.
При этом диапазон разброса средних начальных скоростей, обусловленных вышеперечисленными причинами, как показал анализ экспериментальных данных, достаточно широк и, по крайней мере, полностью перекрывает случайные погрешности определения начальной скорости, обусловленные баллистическим рассеиванием снарядов ту и погрешностями датчиковой аппаратуры, влияющими на разброс начальных скоростей, например, температуры заряда, скорости носителя, погрешностями учета настрела.
На практике это приводит зачастую даже на демонстрационных стрельбах БМ к большим систематическим промахам - существенному отклонению координат точки попадания от координат расчетной прицельной точки. Поскольку рассматриваемая ошибка относится к групповой, т.е. приводит к отклонению всех выстрелов в очереди, это всегда и наиболее существенно снижает вероятность попадания в цель.
Наиболее наглядно проиллюстрировать сложившееся положение можно на примере стрельбы из гранатомета АГ-30М, установленного в БО Б05Я01.
Согласно техническим условиям (ТУ) на гранату ГПД-30 среднее значение начальной скорости ее составляет Уд = 191±2 м/с [3].
Поскольку в ТУ на гранатомет АГ-30М требование к начальной скорости сформулировано нежестко - в виде У0 > 183 м/с [4], даже при проведении приемо-сдаточных испытаний формально отсутствует возможность устранить выявленный разброс начальной скорости, зарегистрированный при экспериментальном отстреле гранат и обусловленный отклонением начальной скорости снаряда на испытуемом гранатомете.
Анализ отстрелов восемнадцати гранатометов гранатами типа ГПД-30, проведенных на заводских приемо-сдаточных испытаниях, показал следующие результаты (таблица).
В целом, с учетом результатов экспериментальных отстрелов, проведенных в АО «КБП» и на полигонах МО РФ, можно сделать следующие предварительные выводы.
Во-первых, на уровне системы «оружие - боеприпас» (в рассматриваемом случае «гранатомет АГ-30М - граната ГПД-30») определяющий вклад в систематический промах вносит оружие (гранатомет). Как показы-
вает анализ приведенных результатов, разброс начальной скорости внутри одной партии гранат составил соответственно: 3,2 м/с - партия гранат №1 (7 гранатометов), 5,5 м/с - партия №2 (7 гранатометов) и 4 м/с - партия №3 (3 гранатомета). Эти результаты свидетельствуют о недостаточной жесткости требований, предъявляемых в ТУ на гранатомет [4].
Разброс по скорости разных гранатометов при стрельбе одной партией гранат №2 в 5,5 м (3%) приведет к разбросу средних точек попадания по дальности при стрельбе разных гранатометов на дальности 1400 м -63 м, на дальности 1700 м - 75 м. Другими словами, даже при учете партионной скорости гранат неучет разброса номинальных скоростей гранатометов приводит к существенным, в десятки метров, систематическим промахам.
Во-вторых, средняя скорость гранат на выходе системы АГ-30М - ГПД-30 может значительно отличаться от номинальных значений начальной скорости, приведенных в таблицах стрельбы.
Данные по разбросу начальной скорости гранат ГПД-30
Номер Количество
партии образцов У0т1п, м/с т г тах , Vо , м/с АУ0, м/с У0ср, м/с
гранат гранатометов
№1 7 184,0 187,2 3,2 185,6
№2 7 188,5 194,0 5,5 191,3
№3 3 183,0 187,0 4,0 185,7
№4 1 186,8 186,8
Например, средняя скорость гранат ГПД-30.000 партии №2, полученная при отстреле 7 гранатометов, превышает табличное значение начальной скорости 185 м/с на 6,3 м/с (3,4 %). Это превышение существенно сказывается на дальности полета: при стрельбе на дальность 1400 м перелет составит 71,4 м, а на дальности 1700 м - 85 м.
В-третьих, конструктивные особенности размещения оружия в боевом модуле БМ Б05Я01 модернизированной БМП-2, в частности наличие защитного кожуха, влияет на значение начальной скорости: по предварительным экспериментальным данным начальная скорость дополнительно увеличивается от 2 до 5 м.
Максимальный же разброс скорости гранат на всех четырех партиях, как следует из данных, приведенных в таблице, составил 194 - 183 = 11 м/с. Это означает, что при сложившейся на сегодняшний день ситуации, т.е. при фактическом неучете партионного разброса гранат и существующих требованиях в ТУ на гранатомет АГ-30М, систематическая ошибка - разброс по дальности (перелеты, недолеты) - для разных образцов оружия может достигать сотен метров.
155
Таким образом, даже при малой выборке (на восемнадцати образцах гранатометов и четырех партиях гранат) разброс АУ0 = У^3* _ У)^ =
= 11 м/с, полученный на выходе системы «оружие - боеприпас» (конкретно «гранатомет АГ-30М - граната ГПД-30»), в несколько раз превышает допустимый (регламентируемый) партионный разброс - разброс средней начальной скорости самих гранат (Уд = 191±2 м/с). Неучет приведенных факторов приводит к перелетам (недолетам), достигающим десятков и сотен метров.
Устранить это противоречие невозможно без ужесточения требований на гранатомет АГ-30М. Однако это приведет к повышению требований к конструкции АГ-30М, технологии изготовления и соответственно стоимости производства. Формально такое ужесточение потребует пересмотра и выпуска новых ТУ на гранатомет.
Поэтому как вариант выхода из этой ситуации предложен следующий комплекс мер (способов и устройств).
Цель предлагаемых способов и реализующего его комплекса мер заключается в повышении точности и соответственно эффективности стрельбы вооружения БМ путем корректирования значений начальной скорости снарядов за счет более точного учета отличия реальных характеристик вооружения: боеприпасов и оружия, в частности реальной начальной скорости снаряда, от ее номинальных значений, заданных в таблицах стрельбы уБВ и технических условиях у0ТУ, а также за счет учета особенностей размещения оружия в боевом отделении.
Кроме того, ставилась задача снизить или, по крайней мере, не ужесточать требования к точности изготовления элементов вооружения: выстрелов и образцов оружия, их размещения в боевом отделении, а отсюда - требования к технологичности, стоимости их производства и отработки.
Сущность способа заключается в том, что при определении угловых поправок стрельбы используют значение начальной скорости снаряда, скорректированное с учетом полученного предварительно до стрельбы расчетно-экспериментальным путем значения начальной скорости снарядов партии, отстреливаемой на данном образце оружия боевой машины (первый вариант) или значения начальной скорости, полученного по результатам заводских приемо-сдаточных испытаний образца оружия (второй вариант). Следует заметить, что в обоих случаях необходимо знать и партионную начальную скорость, полученную на приемо-сдаточных испытаниях выстрелов.
Ниже в качестве примера приводится следующая последовательность действий при корректировке начальной скорости снаряда, например, гранаты ГПД-30, которую можно осуществить путем ввода необходимых значений начальных скоростей через специально разработанное меню на
156
видеосмотровом устройстве наводчика или командира и последующего их пересчета. Предварительно перед стрельбой на поражение осуществляют следующий порядок действий:
а) на этапе пристрелки в заводских условиях:
- выбирают тип оружия (пушка, гранатомет) и тип выстрела;
- выбирают аттестованную (контрольную) партию выстрелов с известной, указанной в эксплуатационной документации начальной скоростью у0к,
Примечание: для гранат типа ГПД-30 такой эксплуатационной документацией является, например, «Карточка-паспорт на 30-мм выстрел с осколочно-фугасной гранатой к гранатомету АГС-30»;
- определяют отклонение заявленной в эксплуатационной документации начальной скорости У0к выбранной партии от номинального значения начальной скорости, указанного в технических условиях (ТУ) на данный тип снарядов у0ТУ , по зависимости
а у0к = у0к - уТу ; (1)
- производят экспериментальный отстрел выбранной контрольной партии для определения начальной скорости снарядов данной контрольной
партии на данном конкретном ]-м образце оружия (гранатомете) у^ и
определяют номинальную начальную скорость снарядов при стрельбе кон-кретного]-го образца оружия (гранатомета) по зависимости
уЦ°мар = у-АУ0к, (2)
выявляя таким образом начальную скорость снаряда для некоторой идеальной партии снарядов с учетом выявленного ранее отклонения начальной скорости контрольной партии снарядов от номинального значения начальной скорости;
- сохраняют полученное значение у^ом ор в памяти бортового процессора БМ;
б) при эксплуатации в войсках:
- начальную скорость снарядов при стрельбе из данного j-го образца оружия любой последующей /-й партии выстрелов, подлежащей отстрелу, определяют, учитывая отклонение начальной скорости у^ этой партии,
записанное в «Карточке-паспорте...», от заданного в ТУ угТУ по зависи-
мости
у^ = у^Ор + у - уТУ ); (3)
- полученное таким образом значение начальной скорости У^ сохраняют в памяти бортового процессора и используют в качестве входного параметра при расчете поправок стрельбы в баллистическом вычислителе при стрельбе снарядами любой последующей предназначенной для боевой стрельбы 1-й партии.
В случае невозможности предварительного экспериментального отстрела снарядов можно использовать значения начальной скорости каждого гранатомета, полученные в ходе ПСИ гранатометов (пушек) на предприятии-изготовителе, для чего необходимо заносить это значение в эксплуатационную документацию (формуляр) образца оружия.
Предложенная последовательность действий реализована в АО «КБП» и нашла отражение в конструкторской документации [5, 6].
Для осуществления поставленной задачи в известную систему стрельбы комплекса вооружения БМ по цели, например в виде системы, содержащей последовательно соединенные первый сумматор, индикатор прицела наводчика (ПН) или прицела командира (ПК), орган управления соответственно ПН или ПК в «ручном» режиме сопровождения цели или автомат сопровождения в режиме автоматического сопровождения цели, блок управления (БУ), привод слежения соответственно ПН или ПК, далее второй сумматор и силовой привод горизонтального или вертикального наведения стабилизатора вооружения [7], дополнительно вводят устройство корректирования начальной скорости снаряда.
На рис. 1 представлена функциональная схема предлагаемой системы стрельбы комплекса вооружения БМ.
Устройство корректирования начальной скорости снаряда может быть выполнено в виде цифрового устройства.
Для экспериментального определения начальной скорости снаряда используется стенд, включающий в свой состав оружие, установленное в боевом отделении БМ, первое устройство фиксации времени пролета снаряда, второе устройство фиксации времени пролета снаряда, блок обработки экспериментальных данных, первый и второй входы которого соединены с первыми выходами первого и второго устройств измерения начальной скорости, синхронизированных между собой по вторым своим выходам, причем первое и второе устройства измерения начальной скорости размещены на заданных расстояниях от дульного среза и/или друг от друга.
На рис. 2 представлена схема стенда для определения начальной скорости снаряда.
В частном случае реализации в системе экспериментального определения начальной скорости снаряда первое и второе устройства фиксации времени пролета снаряда могут быть выполнены в виде фотоприемников, фиксирующих момент пролета снаряда.
При выполнении предлагаемой последовательности действий по первому варианту исполнения производится учет начальной скорости конкретного ]-го образца оружия с учетом его размещения в боевом модуле боевой машины, а также учет начальной скорости отстреливаемой ¿-ой партии снарядов.
Рис. 1. Функциональная схема системы стрельбы комплекса вооружения БМ: 1 - баллистический вычислитель (БВ); 2 - стабилизатор вооружения; 3 - автомат сопровождения объектов телетепловизионный (АСОТТ); 4 - орган управления наводчика
командира; 5 -ПН или ПК; 6 - привод слежения ПН (ПК); 7 - индикатор ПН(ПК); 8 - силовой привод ГН (ВН); 9 - датчик обратной связи; 10 - датчики СУО; 11 - ПУ; 12 - первый сумматор; 13 - второй сумматор; 14 - БУ; 15 - устройство корректирования
начальной скорости снарядов
Рис. 2. Схема стенда для определения начальной скорости снаряда
159
Предложенный способ по второму варианту предлагается применять при невозможности дополнительных экспериментальных отстрелов по выявлению номинальной скорости оружия, в т.ч. с учетом особенностей его размещения в боевом модуле на БМ. В этом случае помимо значения начальной скорости, зафиксированного в соответствующих эксплуатационных документах на партию снарядов, например, в «Карточке-паспорте на 30-мм выстрел с осколочно-фугасной гранатой к гранатомету АГС-30», используются также значения начальной скорости, полученные на заводских ПСИ оружия и зафиксированные, например, в формуляре. Очевидно, во втором варианте степень снижения неопределенности значения начальной скорости может быть ниже, в первую очередь, из-за неучета влияния установки образца АГ-30М.
В ходе экспериментальных стрельб выявлено, что при стрельбе, например, гранатомета АГ-30М, наблюдается определенный прирост начальной скорости за счет особенностей установки его в боевом модуле, в частности, при установке защитного кожуха. Этот прирост целесообразно учитывать при определении начальной скорости, предварительно получив достоверные (устойчивые) значения этой добавки.
Использование заявляемого способа и реализующей его системы обеспечит по сравнению с существующими следующие преимущества:
- повышение точности стрельбы и, следовательно, ее эффективности за счет более точного учета отличия реальных характеристик вооружения: боеприпасов и оружия, в частности начальной скорости снарядов, от номинальных их значений, заданных в таблицах стрельбы и технических условиях, особенностей размещения оружия в боевом отделении; эффект достигается при стрельбе как снарядами высокоскоростными, так и низкой и средней баллистики, при стрельбе по неподвижным целям, так и в особенности по скоростным воздушным целям. Еще большую актуальность приобретает использование более точных значений начальной скорости для систем с дистанционным подрывом;
- снижение требований или, по крайней мере, возможность не предъявлять более жестких требований к точности изготовления элементов вооружения: выстрелов и образцов оружия, к их размещению в боевом отделении, а отсюда - требований к технологичности, стоимости их производства и отработки;
- сокращение времени и обеспечение простоты подготовки к боевой стрельбе, возможности снижения требований к квалификации персонала.
Выводы
1. Выявлена реально существующая неопределенность (разброс) в значениях начальной скорости на выходе системы оружие - боеприпас, которая в существенной степени определяется недостаточно жесткими тре-
бованиями на «оружие и (или) боеприпас». Однако такое ужесточение может привести к повышению требований к конструкции оружия, технологии изготовления и соответственно к стоимости производства.
2. Предложен способ повышения точности стрельбы за счет уточнения начальной скорости, заключающийся в предварительных настроечных операциях по пристрелке, а также учете имеющейся в эксплуатационной документации информации о партионной скорости боеприпасов и, главное, самого оружия (пушка, гранатомет).
3. На примере гранатомета АГ-30М и гранаты ГПД-30, установленных в боевом отделении Б05Я01, показана возможность устранения таким образом систематических ошибок в продольном канале (перелетов, недолетов), достигающих десятков и сотен метров.
Список литературы
1. Таблицы стрельбы для равнинных и горных условий 100-мм ору-дия-пусковой установки 2А70 и 30-мм автоматической пушки 2А72. М.: Воениздат, 1992. 39 с.
2. Шипунов А.Г., Березин С.М., Богданова Л.А. Боевые машины с зенитными свойствами // Военный парад. 2004. № 4 (июль - август). С. 10 - 13.
3. ГПД-30.00.00.000ТУ. Тула: ЦКИБ СОО. Инв.№ 256710.
4. АГ-30М 00.000ТУ. Тула: ЦКИБ СОО. Инв.№ 20427.
5. Боевое отделение Б05Я01. Инструкция по пристрелке ТКБ-844.00.00.000И1.
6. Боевое отделение Б05Я01. Руководство по эксплуатации. Ч.1 Техническое описание ТКБ-844.00.00.000 РЭ.
7. МПК7 F41 G3/00. Способ стрельбы комплекса вооружения боевой машины по цели и система для его осуществления, способ определения экспериментальной зависимости угловой скорости линии визирования: пат. 2529241 РФ. N2012147973; заявл. 12.11.2012; опубл. 20.05.2014. Бюл. 14. 16 с.
Богданова Людмила Анатольевна, начальник сектора, bogd-ludm2016@yandex.ru, Россия, Тула, АО ««КБП»,
Боровых Олег Анатольевич, зам. главного конструктора, начальник отделения, kbkedr@,tula.net, Россия, Тула, АО «КБП»,
Швец Лев Михайлович, главный конструктор, kbkedr@,tula.net, Россия, Тула, АО «КБП»
ON INCREASING THE ACCURACY OF FIRING OPERA TION OF SMALL CALIBER ARTILLERY WEAPONS OF LIGHT ARMOR VEHICLES
L.A. Bogdanova, O.A. Borovikh, L.M. Shvets 161
It was analyzed precision muzzle velocity ofprojectile, using for forming of installation of shoting of small size artillery weapon offighting vehicles. Taking into account the real muzzle velocity it was suggested the way to improve precision shoting.
Key words: muzzle velocity of projectile, precision shoting, fighting vehicles, automatic gun, grenade launcher.
Bogdanova Liudmila Anatolievna, doctor of technical science, the head of a branch, bogd-ludm2016@yandex.ru, Russia, Tula, JSC «KBP»,
Borovikh Oleg Anatolievich, deputy general designer, the head of a department, khkedratula. net, Russia, Tula, JSC «KBP»,
Shvets Lev Mikhailovich, General designer of complex weapons armored vehicles, khkedra tula. net, Russia, Tula, JSC «KBP»
УДК 623.52
СВЯЗЬ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ С ОСНОВНЫМИ КОНСТРУКТИВНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ЗАРЯДА, ГИЛЬЗЫ, ОРУДИЯ И СНАРЯДА. ОЦЕНКА КЛАССИЧЕСКОГО И ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МЕТАТЕЛЬНЫХ ЗАРЯДОВ
Ю.С. Швыкин, А.В. Серегина
Рассмотрены основные взаимосвязи блоков системы «орудие - выстрел», влияющие на точность стрельбы. Приведена классификация типов проектирования метательных зарядов в зависимости от требуемых выходных характеристик. Показаны количественные и качественные различия баллистических параметров.
Ключевые слова: внутренняя баллистика: низкая, умеренная, высокая, классическая, оптимальная.
Вся история работы по созданию огнестрельного оружия характеризуется тенденцией непрерывного повышения дальности стрельбы. Во второй половине XX века сданная на вооружение АО «КБП» система имела максимальную дальность 17 км, в то время как для ряда орудий этот параметр вырос до 29...30 км, а для некоторых современных комплексов потребовалось увеличить это расстояние до 70 км. И это при обеспечении высокой боевой эффективности поражения цели при стрельбе неуправляемыми осколочно-фугасными снарядами во всем диапазоне дальностей стрельбы.
Задача заключается в оценке возможности достижения этой цели для существующих орудий и выстрелов к ним, а при получении неудовлетворительных результатов по боевой эффективности - в исследовании и
162
