CC BY
93
УДК 623.438
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ АРТИЛЛЕРИЙКОГО ВООРУЖЕНИЯ В АРКТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
С.В. Демихов, Н.Е. Стариков, А. А. Клюшин
Обоснована необходимость применения двухзвенных гусеничных машин в качестве подвижных платформ под артиллерийское вооружение в условиях Арктики. Предложено направление повышения показателей эффективности стрельбы под углом к продольной оси за счет стабилизации платформы путем блокирования меж-звенной связи относительно продольной горизонтальной оси двухзвенной гусеничной машины.
Ключевые слова: двухзвенная гусеничная машина, арктические условия, комплекс вооружения, эффективность стрельбы, блокирование межзвенной связи.
Приоритет в обеспечении оборонного потенциала России в настоящее время перенесен в сферу уточнения стратегических взглядов на вопросы ведения войны, качественного совершенствования оружия и военной техники [1].
Укрепление боевой мощи Вооруженных сил России, рост возможностей вооружения неразрывно связаны с повышением тактико-технических показателей военной автомобильной техники (ВАТ), являющейся основным средством обеспечения подвижности вооружения и военной техники (ВВТ).
Существенное влияние на эффективность использования войск оказывают природно-климатические и дорожно-грунтовые условия вероятных театров военных действий (ТВД) и стратегических направлений (СН).
Вопрос оснащенности войск наземными транспортными средствами должен базироваться, в первую очередь, на оценке дорожных условий и проходимости ВАТ на местности вероятных ТВД и СН.
Северные и Дальневосточные ТВД являются наиболее сложными для использования ВАТ. Они занимают до 60 % всей территории Российской Федерации, в том числе и арктическую прибрежную зону. Большую часть рассматриваемых территорий занимает тундра, лесисто-болотистая и горная местность, которые имеют много общих особенностей: труднодос-тупность местности, слабое развитие дорог и сложность их прокладки, не-обжитость большей части территории и малую численность населенных пунктов, длительные периоды полярного дня и ночи, суровый и крайне неустойчивый климат [2].
Необходимость наращивания военного потенциала в указанном регионе определяется возрастающим обострением международного соперничества вокруг Арктики не только из-за ее энергоресурсов, но и запасов пресной воды, наличия транспортных судоходных и воздушных путей. На природное богатство и военно-стратегическое территориальное преимуще-
298
ство Арктики претендуют не только Россия и США, но и Канада, Норвегия, Швеция, Финляндия, Дания и Исландия [2]. Вооруженным силам этих стран руководством соответствующих государств ставятся конкретные задачи на ориентирование в направлении освоения Арктики.
В соответствии с положениями основного государственного документа, определяющего основы политики России в Арктике до 2020 года и дальнейшую перспективу [3], главными целями являются:
- в сфере военной безопасности, защиты и охраны государственной границы России в арктической зоне - обеспечение благоприятного оперативного режима, предполагающего поддержание необходимого боевого потенциала группировок войск (сил) общего назначения Вооруженных сил в этом регионе;
- в сфере науки и технологий - обеспечение достаточного уровня фундаментальных и прикладных научных исследований по накоплению знаний и созданию современных научных геоинформационных основ управления арктическими территориями, включая разработку средств для решения задач обороны и безопасности, а также надежного функционирования систем жизнеобеспечения и производственной деятельности в природно-климатических условиях Арктики.
Вышеуказанные цели государственной политики России в Арктике планируется достичь решением ряда задач, одной из которых является создание группировок войск (сил) в арктической зоне России, способных обеспечить военную безопасность в различных условиях военно-политической обстановки [3].
На островах Северного Ледовитого океана развернуты отдельные тактические группы объединенного стратегического командования «Северный флот» с целью обеспечения защиты и обороны северного морского пути и арктического побережья России [2].
Данные общевойсковые соединения и отдельные войсковые части обладают значительной огневой мощью и вооружением, но в то же время имеют разномарочный состав парка ВАТ и укомплектованы как гусеничной, так и колесной техникой. При этом только 30 % парка техники является снегоболотоходной, 82 % из которых - это легкие бронированные гусеничные транспортеры-тягачи МТ-ЛБ [4]. Данные образцы разработаны более 40 лет назад, не отвечают современным требованиям по подвижности, и по своим тактико-техническим требованиям уступают зарубежным аналогам - гусеничным бронетранспортерам «BV-S10» и «ATTC Bronco», находящимся на вооружении армии Великобритании.
Помимо этого, существенной проблемой технического обеспечения подразделений и частей, укомплектованных разномарочной техникой, является отсутствие снегоболотоходных ремонтно-эвакуационных средств, способных вытаскивать застрявшую и эвакуировать поврежденную штатную технику в условиях, характерных для районов Арктики и Крайнего Севера [5].
Анализ эксплуатации техники в ходе зимних войсковых учений на территориях северных районов России показывает, что наибольшую сложность представляет применение боевых и транспортных машин на колесной базе. Колесные транспортные средства могут двигаться только по расчищенным дорогам или колонным путям. Вне дорог машины теряют проходимость [6].
Низкая проходимость техники, а также невозможность создания в короткие сроки достаточного количества колонных путей, значительно ограничивают возможности маневра войск, вынуждают осуществлять передвижения по жесткому графику, повышают вероятность обнаружения и поражения огнем противника [6].
В этих условиях на современном этапе наиболее рациональным вариантом транспортных средств по проходимости в условиях данного региона являются снегоболотоходные гусеничные транспортеры-тягачи МТ-ЛБ, средняя скорость которых по глубокому снегу составляет от 8 до 12 км/ч [7].
На подвижность наземной техники также оказывает влияние рельеф местности. От характера рельефа в значительной степени зависит возможность ее использования [8]. Показатели возможности использования техники по преодолению подъемов (спусков) и косогоров представлены в таблице.
Показатели возможности использования техники по преодолению _подъемов (спусков) и косогоров_
Вид подъема (спуска) Крутизна, ° Проходимость для ВАТ
Очень пологий до 5° Преодолеваются всеми типами ВАТ
Пологий 5.10° Затруднено движение автомобилей; является предельным для автопоездов
Средней крутизны 10.20° Колесные машины с трудом
Крутой 30.35° Является предельным для автомобилей, но преодолевается военно-гусеничными машинами (ВГМ)
Большой крутизны 35.40° Преодолеваются не всей гусеничной техникой
Примечания: 1) на грунтах с низкой несущей способностью предельная величина подъемов и спусков для ВГМ составляет 15... 20°, 2) с прицепной нагрузкой для ВГМ предельная крутизна подъемов (спусков) на за-дерненных грунтовых дорогах составляет 25.30°, 3) предельная крутизна боковых уклонов (косогоров) для ВГМ составляет 20.25°
В летнее время наличие валунов и каменных россыпей в сочетании с заболоченными местами существенно затрудняет, а порой и блокирует движение техники вне дорог.
В зимний период в районах Арктической зоны сложность перемещения ВАТ усугубляется наличием гололедицы и глубокого снежного покрова, который держится до десяти месяцев. Из этого следует, что основ-
ными техническими требованиями к колесной и гусеничной технике, используемой в арктических условиях, с точки зрения проходимости являются высокие показатели удельной мощности двигателя и тягово-сцепные свойства.
Естественной частью континентальных СН являются водные преграды, представляющие собой серьезные тактические препятствия, снижающие подвижность и живучесть войск в условиях массированного применения оружия [8].
Исходя из условий эксплуатации вооружения и военной техники в арктической зоне, наиболее рациональным вариантом транспортного средства является двухзвенная гусеничная машина (ДГМ), обладающая наилучшими показателями опорно-тяговой и профильной проходимости в условиях Арктики и Крайнего Севера. Кроме того ДГМ имеет низкое значение давления на грунт (0,024...0,027 МПа), что позволяет обеспечить высокую подвижность в сложных дорожных и климатических условиях, характерных для данного региона (болота, глубокий снежный покров, расщелины, ледяные торосы и каменистая местность).
Таким образом, на основе вышеизложенного можно констатировать, что наиболее рациональным вариантом транспортного средства, используемого в качестве платформы под зенитно-ракетное и артиллерийское вооружение в Арктических условиях, является ДГМ, обеспечивающая среднюю скорость движения по глубокому снегу от 15 до 20 км/ч [9].
Для повышения показателей проходимости и манёвренности своих войск в этой местности армии скандинавских стран, США и Канады в последние десятилетия делают акцент на оснащение сухопутных частей и подразделений малогабаритными двухзвенными гусеничными транспортерами типа БУ-206, БУ-2068, КЛ-140, БУ-810, снегоходами и другой специальной наземной техникой [10].
С целью повышения эффективности применения подразделений и частей Вооруженных сил России на труднодоступной местности Заполярья, повышения их подвижности и маневренности, очевидна необходимость качественного совершенствования структуры и состава парка ВАТ, создания сбалансированной системы автотехнического обеспечения, осуществляющей эффективное развитие, применение, эксплуатацию и восстановление образцов ВАТ.
В качестве транспортной базы для реализации указанных целей планируется использовать доработанные с учетом специфических требований для них (обеспечение скрытности от технических средств разведки, дополнительное бронирование, улучшение обитаемости экипажа и др.) двухзвенные гусеничные транспортеры ДТ-30ПМ семейства «Вездесущий».
В настоящее время предприятиями промышленности ведется разработка различных вариантов по размещению на двухзвенных гусеничных транспортерах ДТ-30ПМ перспективных комплексов вооружений, в том числе и зенитных ракетно-пушечных комплексов (ЗРПК) [11].
Однако в процессе реализации конструкционных мероприятий по формированию внешнего облика платформы под вооружение на базе ДГМ выявлен ряд проблем, обусловленных необходимостью обеспечения:
- требуемой эпюры нагрузок на опорную поверхность с низкой несущей способностью;
- оптимальных параметров плавности хода для ведения прицельного огня в движении;
- достаточной мощности и потенциальной энергии систем подрес-соривания, способных обеспечить компенсацию энергии отдачи при стрельбе;
- требований эргономики по обитаемости боевого расчёта.
Одним из основных направлений комплексного решения вышеуказанных проблем является исследование системы подрессоривания и поворотно-сцепного устройства ДГМ в плане воздействий на водителя, вооружение и на точность ведения огня, в том числе в движении.
Характер данных видов воздействий описывается уравнениями плавности хода (1), учитывающими вертикальные Ъ и продольные угловые Ф колебания [12]:
шХ + каХ + = ¥ (^) 2 Зу-У Ф+ ка ф+ Сфф = М0)ф,
где - момент инерции линейных колебаний вдоль оси Ъ, кг-м2/с2;
2 2
¿У-У Ф ~ момент инерции угловых колебаний вокруг оси У, кг-м /с ; ка -коэффициент сопротивления амортизаторов, Нх/м; С2 и - линейная и
угловая жёсткости подвески, Н/м; г и ф - амплитуды вертикальных и угловых колебаний, м, рад; ф - угловые продольные ускорения корпуса,
рад/с ; ф - угловые продольные скорости корпуса, рад/с; ¥ (г) г и М (¿ф -
внешние возмущения соответственно для линейных и угловых продольных
22
колебаний, Н-с, кг-м /с .
При этом система базовых дифференциальных уравнений (1) не учитывает влияния колебаний при ведении огня под углом к продольной оси.
Вместе с тем опыт, применения артиллерийских (ракетно-пушечных) комплексов на базе подвижных платформ свидетельствует о том, что более 60 % ведения боевой работы (стрельбы на месте и в движении) осуществляется под углом относительно направления движения машины (на стационарной позиции - под углом относительно продольной оси) [12].
Вопрос поперечных угловых колебаний (покачиваний) корпуса при ведении огня под углом относительно продольной оси исследован в недостаточной степени. При этом перемещения боевого модуля при наведении блока оружия, а также сама стрельба при различных углах относительно продольной оси Х-Х ГМ (рисунок) приводят к раскачиванию корпуса и снижению точности стрельбы [13].
При стрельбе короткими очередями под углом к продольной оси БМ возникают вынужденные поперечные угловые колебания звена, на котором установлен боевой модуль. При этом, если время задержки между очередями будет меньше времени затухания собственных колебаний платформы, очередь снарядов будет выходить из ствола зенитного автомата при меняющимся во времени угле отклонения ствола от цели, так как платформа будет колебаться под воздействием силы отдачи относительно центра масс. Таким образом, увеличивается технический разброс снарядов и тем самым ухудшается точность стрельбы вооружения.
Схема формирования поперечных колебаний корпуса второго звена ДГМ в процессе стрельбы под углом к продольной оси
Следует учитывать, что поперечные колебания корпуса звена машины относительно оси Х-Х вдоль У, а также изменение промежуточного положения боевого модуля с вооружением оказывают существенное влияние на положение платформы, при этом колебания базы вдоль оси У описываются следующим уравнением (2) [12]:
303
ту + ка у + СуУ = ^0) (2)
3X -X Ф+ ка Ф+ Сфф = М (I)
2 2
где ту - момент инерции линейных колебаний вдоль оси У, кг■ м/с ;
3 X - х - момент инерции угловых колебаний вокруг оси Х,
22 кг-м /с .
Помимо традиционных для военных гусеничных машин требований по показателям плавности хода и управляемости, к системе подрессорива-ния ДГМ предъявляются специальные требования по обеспечению стабилизации платформы при ведении боевой работы.
Применяемые в настоящее время подходы к проектированию комплексов вооружения предполагают, в основном, исследование влияния характеристик оружия (пушки, пулемета, ракетных установок) на выполнение комплексом основной задачи - обеспечение эффективного поражения цели.
Данные подходы представляются обоснованными при создании автономных комплексов вооружения (стрелково-пушечного и ракетного), осуществляющих боевую работу со стационарных позиций без учета влияния отдачи при выстреле на платформу подвижной базы. Вместе с тем доказано, что при формировании общего внешнего облика комплекса вооружения на подвижной базе необходимо учитывать характеристики не только самого вооружения, но и платформы, на которой оно устанавливается.
Учитывая крайне тяжёлые природно-климатические и дорожные условия эксплуатации в районах Арктики, а также специфический характер воздействия на опорную поверхность через корпус машины энергии выстрела, одним из основных направлений совершенствования конструкции машины является обеспечение стабилизации платформы ДГМ при стрельбе из установленного вооружения.
С учетом перспектив по комплектованию частей и соединений Арктической группировки войск образцами вооружения и военной техники на базе ДГМ сотрудниками кафедры автомобильной техники Рязанского высшего воздушно-десантного командного училища имени генерала армии В.Ф. Маргелова ведется активное исследование вопросов повышения эффективности стрельбы ЗРПК за счет стабилизации платформы ДГМ. Одним из наиболее эффективных способов решения данной задачи с учетом конструкционных особенностей сочлененной гусеничной машины может быть блокирование межзвенной связи относительно продольной горизонтальной оси, что позволит увеличить практически вдвое базу машины, ее момент инерции, и, тем самым, повысить значения силы противодействия импульсу стрельбы.
<
В результате реализации данного способа появляется реальная возможность уменьшения амплитуды колебаний корпуса за счет образования единой (для обоих звеньев) жесткой платформы, обеспечивающая улучшение показателей эффективности стрельбы.
Список литературы
1. Демихов С.В., Клюшин А. А. Система регулирования положения корпуса военной гусеничной машины при использовании арктических условиях // Вестник Академии военных наук: мат. всерос. научно-практ. конф. 2016. С. 34 - 36.
2. Исследование путей повышения эффективности применения сне-гоболотоходной ВАТ и других наземных транспортных средств в Арктике: отчет о НИР «Обрезка» (заключительный) / 21 НИИИ МО РФ; рук. Чернышев В.М.; исполн.: Савельев Н.Г., Покутний В.В. и др. Бронницы, 2011. 177 с.
3. Российская Федерация. Концепция. Основы государственной политики РФ в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу: утв. Президентом РФ 18 сентября 2008 г. Пр. № 1969 // Российская газета. 2009. 30 марта.
4. Васильченков В.Ф. Концепция развития теории военной автомобильной техники: монография. Рязань, 2007. 184 с.
5. Бабаев А.В., Бирюков Ю.А. Влияние теплонагруженности пнев-могидравлических рессор на эксплуатационные, боевые и эргономические свойства гусеничной машины // Вестник МАДИ. 2016. № 2(45). С. 25
6. Демихов С.В., Клюшин А.А. Направление повышения эффективности стрельбы комплекса вооружения на базе двухзвенной гусеничной машины в условиях Арктики // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. Вып. 7, Ч. 2. С. 131 - 138.
7. Клюшин А. А., Демихов С.В., Васильченков В.Ф. Обоснование необходимости стабилизации корпуса военной гусеничной машины при стрельбе из ракетно-пушечного вооружения // Вестник Академии военных наук: мат. всерос. научно-практ. конф. 2016. С 31 - 33.
8. Формирование концептуальных основ развития ВАТ и системы АТО, предназначенных для применения в природно-климатических условиях Арктического региона на период до 2030 года: отчет о НИР «Аркти-ка-БТ» (промежуточный) / НИИЦ АТ 3 ЦНИИ МО РФ; рук. Покутний В.В.; исполн.: Савельев Н.Г., Нифонтов О.В. и др. Бронницы, 2015. 187 с.
9. Осколков, К.В. Первые отечественные сочлененные гусеничные машины - двухзвенные транспортеры «Витязь». Уфа: Слово, 2005. 280 с.
10. Кудрявцев А.М. Военные конфликты третьего тысячелетия. 2016 [Электронный ресурс] URL: http://nvo.ng.ru/realty/2016-04-01 /6_conflicts.html (дата обращения 21.10.2016).
11. Рамм А.В. «Панцирь»-путь к успеху. 2016 [Электронный ресурс] URL: http://vpk.name/news/96899 pancir put k uspehu.html (дата обращения 13.05.2016).
12. Васильченков В.Ф. Автомобили и гусеничные машины. Теория эксплуатационных свойств. Рыбинск: Издание АООТ «РДП» - АРП, 2004. 432 с.
13 Зеленов В.В. Устойчивость зенитного ракетно-пушечного комплекса ближнего действия на колесном шасси при стрельбе на деформируемых грунтах: дис. ... канд. техн. наук. Тула, 2011. 159 с.
Демихов Сергей Владимирович, канд. техн. наук, доц., зам. начальника кафедры, kafedra.at@,mail.ru, Россия, Рязань, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище им. генерала армии В. Ф. Маргелова,
Стариков Николай Евгеньевич, д-р техн. наук, проф., starikov_taii@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Клюшин Андрей Александрович, адъюнкт, [email protected], Россия, Рязань, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище им. генерала армии В.Ф. Маргелова
IMPROVING THE EFFICIENCY OF ARTILLERY WEAPONS IN ARCTIC CONDITIONS
S.V. Demikhov, N.E. Starikov, A.A. Klyushin
The necessity to use two tracked vehicles as mobile platforms for artillery weapons in Arctic conditions. The proposed direction of increase of indicators of efficiency of shooting at an angle to the longitudinal axis due to the stabilization of the platform by blocking mison-nei relationships relative to the longitudinal horizontal axis of the two-tracked machines.
Key words: two-tier tracked vehicle, Arctic conditions, complex weapons, the effectiveness of shooting, blocking misonnei connection.
Demikhov Sergey Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, deputy head of department, kafedra. at@,mail. ru, Russia, Ryazan, Ryazan Higher Airborne Command School general of the army V.F. Margelov,
Starikov Nikolai Evgenievich, doctor of technical sciences, professor, stari-kov_taii@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Klyushin Andrei Aleksandrovich., adjunct, andrei-klyushin@,mail. ru, Russia, Ryazan, Ryazan Higher Airborne Command School general of the army V.F. Margelov
