CC BY
143
Зотов П. Ю., Сутягин О.А.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ВЕТРА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТРЕЛЬБЫ БРОНЕБОЙНЫМИ ПОДКАЛИБЕРНЫМИ СНАРЯДАМИ ИЗ ТАНКОВЫХ ПУШЕК
На современном этапе развития вооруженных сил главной ударной силой Сухопутных войск, в том числе и в локальных войнах, остаются танковые формирования, обеспечивающие огневое поражение бронетанковой техники противника на ближних и средних дальностях боя (до 5000 м), а также надежную защиту от средств его поражения.
Принимая во внимание, что бронебойный подкалиберный снаряд (БПС), являясь основным боеприпасом боекомплекта танка, наиболее эффективен при стрельбе по танкам на дальностях до 2500 м, обеспечение высокой эффективности стрельбы данным типом боеприпаса представляется одной из наиболее важных задач.
Помочь в решении данной задачи призвана система управления огнем танка. Основой системы управления является танковый баллистический вычислитель и датчики, учитывающие различные факторы, например скорость и направление ветра. Кроме этого система управления имеет оптический и теплови-зионный прицелы, позволяющие производить распознавание и наведение на цель практически в любых погодных условиях.
Для определения установок стрельбы используются танковые баллистические вычислители (1А33, 1А4 0 и 1А4 5) аналогового типа с жестко выполненным алгоритмом. Алгоритм существующих вычислителей основан на решении обратной задачи внешней баллистики. Задача решается как полином системы дифференциальных уравнений описывающих движение центра масс снаряда. Такой подход к решению задачи приводит к существенной погрешности, так как ошибки возникают при составлении полинома и расчете движения снаряда как материальной точки, а не геометрического тела.
Таким образом, существующее программно-методическое обеспечение танковых баллистических вычислителей имеет ограничения по его использованию в интересах задачи повышения эффективности стрельбы бронебойными подкалиберными снарядами.
Для решения данной задачи было разработано программно-методическое обеспечение позволяющее моделировать процесс выстрела из танковой пушки бронебойным подкалиберным снарядом. Разработанное программно-методическое обеспечение основано на решении системы дифференциальных уравнений описывающих движение геометрического тела в пространстве с учетом воздействий внешней среды с погрешностью не более 3 %.
Учет ветрового воздействия в баллистическом вычислителе производится путем измерения направления и силы ветра по формульным зависимостям:
Шх - -Ут соъф , м/с (1)
И - 0,001ШХX + К2) , км (2)
X2 - (XI - И)(1 + к^т^) ,км (3)
Дсоз£
Aß
■ -W
V cos(a +£)
где Мхд - измеренное значение скорости продольного ветра; Щ2д - относительный боковой ветер; а - угол прицеливания; Др - поправка в угол бокового упреждения; г - угол места цели; ^ - полетное время; Х - расчетная дальность стрельбы; Д - дальность стрельбы; к - аппроксимирующие коэффициенты; V - начальная скорость; Ут - скорость танка; Е - поправка в дальности.
На базе разработанной методики были проведены исследования влияния ветра на полет бронебойного подкалиберного снаряда. В результате установлено, что ветер оказывает существенное влияние на полёт снаряда. И для его снижения необходимо производить серию измерений, для получения среднего значения ветра.
Средняя скорость ветра и его порывов определяется по формуле:
_ 10
где - единичное измерение скорости ветра по выбранному направлению. Полученные
I-1
значения суммируются по осям координат со значениями ветра при их учете в баллистическом вычислителе.
Шх - Шх-Утсоф , м/с (5)
"■ 1
Aß
ДсоэС' п V cos(a +£)
. рад (6)
Предложенные поправки позволят без дополнительных затрат повысить точность стрельбы из танковой пушки, особенно на максимальные дальности.
Современные средства разведки, установленные на танке, позволяют обнаруживать и распознавать цели на больших дальностях, что делает возможным вести стрельбу не по «фигурам», а производить агрегирование цели. Это даёт возможность поражать наиболее уязвимые части цели, что существенно повышает эффективность стрельбы.
Для проверки выше сказанного были проведены расчетные эксперименты по оценке эффективности стрельбы по лобовой проекции танка «Леопард 2».
Вероятность поражения танка «Леопард 2» при наведении в различные точки проекции на дальности 1000 м
Таблица 2
Ширина, мм 0 850 1700 2550 3400
Высота, мм 0,2071 0,3993 0,4324 0,3257 0,2194
2400
1800 0,3152 0,4805 0,5356 0,4732 0,3187
1200 0,3684 0,5303 0,5602 0,4987 0,3458
600 0,1761 0,1687 0,171 0,1656 0,1867
0 0,004 0,004 0,005 0,004 0,01
Вероятность поражения танка «Леопард 2» при наведении в различные точки проекции на дальности 2000 м
Таблица 3
Ширина, мм 0 850 1700 2550 3400
Высота, мм 0,2383 0,2921 0,291 0,285 0,224
2400
1800 0,2424 0,3214 0,296 0,271 0,236
1200 0,1703 0,196 0,212 0,155 0,179
600 0,0535 0,0786 0,054 0,069 0,05
0 0 0 0,002 0 0,002
Анализируя табл. 2 и 3, можно сделать вывод о том, что стрельба по центру цели не всегда является наиболее эффективной. Поэтому области наибольшей вероятности поражения цели были исследованы более подробно. Как видно из таблицы 4 и 5 при смещении точки наводки левее и выше мы наблюдаем на всех дальностях повышение эффективности стрельбы от 8 до 2 0%.
Вероятность поражения центра цели танка «Леопард 2» на дальности 10 0 0 м.
Таблица 4
Ширина, мм 1200 1300 1400
Высота, мм
2100 0,703 0,671 0,643
2000 0,699 0,716 0,686
1900 0,672 0,698 0,666
Вероятность поражения центра цели танка «Леопард 2» на дальности 2 0 0 0 м.
Таблица 4
Ширина, мм 1000 1100 1200
Высота, мм
2200 0,376 0,400 0,369
2100 0,403 0,410 0,397
2000 0,395 0,402 0,400
Аппроксимируя полученные результаты методом наименьших квадратов, получены полиномы 2 порядка, погрешность которых не более 0,5%.
Расчет по определению оптимальной точки наводки при стрельбе по лобовой проекции американского танка «Леопард 2» в зависимости от дальности приведена ниже:
Расчет угла прицеливания и угла бокового упреждения в танковом баллистическом вычислителе рас-
считываются по следующим зависимостям:
а' = ат + Аа + ух
Р' = Ра> +Рш+ Р
где а' - угол прицеливания; в' - угол бокового упреждения; ат - угол прицеливания для табличных (нормальных) условий стрельбы, мрад; Ла - поправка к углу ат на отклонение условий стрельбы
от табличных и на движение танка, мрад; в& - поправки к углу бокового упреждения на боковой
ветер и относительное движение цели, мрад; у1г в! - координаты точки прицеливания.
Если внести поправки при наведении в центр лобовой проекции танка в виде:
(7)
Аа - аа + агс Ар' — р' + аг^ | —
ж
' 180 ж 180
(8)
а х
дальность
где, Ау и Лг - оптимальные отклонения определяемые для каждого танка отдельно, до цели.
Исходя из полученных закономерностей необходимо создать базу поправок в точку наводки в зависимости от типа цели, проекции и дальности в виде системы поддержки принятия решений для танкового баллистического вычислителя.
Предложенные меры не требуют существенных затрат но позволяют повысить боевую эффективность танкового вооружения.
