Китайский музей авиации

ОЦЕНКА ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВВЕДЕНИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО ПЕЛЕНГАТОРА АТАКИ ПТУР В БОРТОВОЙ КОМПЛЕКС ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТА БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ

Канд. техн. наук В.И. Евдокимов, А.В. Евстафьев, д-р техн. наук В.И. Лазоркин,

канд. техн. наук А.М. Сазыкин

Проводится оценка целесообразности введения оптико-электронного пеленгатора излучения дви­гателя ПТУР в состав комплекса защиты объекта бронетанковой техники.

Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2013. № 9-10.

Разнообразие существующих и разрабатыва­емых противотанковых средств диктует необхо­димость оснащения бронетанковой техники со­временными средствами защиты. Узкое место бортовых комплексов защиты танков - своевре­менный сбор информации об угрозе атаки, поэто­му актуальной задачей является поиск эффектив­ной аппаратуры разведки. Сочетание требований высокой точности, помехоустойчивости и живу­чести в крайне сложных эксплуатационных усло­виях делает разработку такой аппаратуры доволь­но сложной задачей. Одним из способов ее решения может считаться поиск прототипов в смежных отраслях военной техники и использование уже накопленного технического задела. Ограничен­ность имеющихся ресурсов требует проведения всесторонней априорной оценки целесообразнос­ти направлений поиска.

МОДЕЛЬ ПЕРСПЕКТИВНОЙ УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТЫ С ПАССИВНОЙ ГСН

ПОЛУНАТУРНАЯ МОДЕЛЬ ПЕРСПЕКТИВНОЙ УПРАВЛЯЕМОЙ РАКЕТЫ С ПАССИВНОЙ ГСН

А.В. Цапцов, А.Б. Корнеев

Цапцов Артем Вячеславович, канд. техн. наук, заместитель начальника отде­ла, АО Конструкторское бюро точного машино­строения им. А.Э. Нудельмана,

Корнеев Алексей Борисович, канд. техн. наук, заместитель технического ди­ректора - начальник КПК, АО Конструкторское бюро точного машиностроения им. А.Э. Нудельмана

Известия ТулГУ. Технические науки. 2017

Рассматриваются вопросы, связанные с полунатурным моделированием пер­спективной управляемой ракеты, оснащенной пассивной головкой самонаведения. В частности, основное внимание уделено проблемам создания полунатурной модели, а именно созданию специальных стендов имитации движения ракеты и цели, примене­ния ЭВМ с операционной системой реального времени и имитации фоно-целевой об­становки. Приведен пример реализации полунатурной модели.

Ключевые слова: управляемая ракета, пассивная головка самонаведения, полу- натурное моделирование, имитация движения, фоно-целевая обстановка.

В настоящее время для сокращения объемов натурных испытаний и количества изготавливаемой материальной части широко применяется по- лунатурное моделирование систем управления ракет и снарядов различно­го назначения.

Полунатурное (или полуфизическое) моделирование представляет собой разновидность физического моделирования с реальной аппаратурой, при котором остальная часть системы/изделия/комплекса имитируется в ЭВМ в виде математических моделей.

Применение полунатурного моделирования особенно обоснованно при проектировании таких сложных управляемых изделий как, например, перспективная управляемая ракета (УР), оснащенная пассивной оптико­электронной головкой самонаведения (ГСН), бортовой инерциальной на­вигационной системой (БИНС), комплексированной с аппаратурой спут­никовой навигации (АСН), и лазерно-лучевым каналом управления (ЛЛКУ) (рис. 1).

Перспективная УР предназначена для поражения наземных объек­тов и низкоскоростных воздушных целей и реализует такие современные принципы управляемого вооружения [1], как:

-              принцип «выстрелил-забыл» (с самонаведением на конечном уча­стке траектории);

-              поражение наземных объектов в слабозащищенную верхнюю по­лусферу;

-              поражение целей за пределами прямой видимости;

-              метод пассивного определения координат цели в нескольких спектральных диапазонах;

-              наличие инерциального участка траектории с корректировкой из­мерений по сигналам спутниковой навигации.

Рис. 1. Перспективная УР с пассивной ГСН:

1 - ГСН; 2 - боевая часть; 3 - двигатель; 4 - узел стыковки;

5 - крыло; 6 - руль; 7 - блок привода; 8 - механизм сброса поддона;

9 - приемник излучения; 10 - индукторная втулка

Анализ возможности увеличения дальности стрельбы перспективных управляемых ракет для отечественных реактивных систем залпового огня

Анализ возможности увеличения дальности стрельбы перспективных управляемых ракет для отечественных реактивных систем залпового огня

Зубов В. Н.

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Джеванширов П. Ф.

ОАО «Головное системное конструкторское бюро Концерна ПВО «Алмаз-Антей» имени академика А.А. Расплетина»

Аэрокосмический научный журнал. 2015. № 3

Предложен способ повышения дальности стрельбы перспективной управляемой ракеты для отечественной реактивной системы залпового огня за счет применения прямоточного воздушно-реактивного двигателя и блока управления. Разработана компоновочная схема ракеты и проведены расчеты прямоточного воздушно-реактивного двигателя с использованием методов математического моделирования и пакетов прикладных программ, подтверждающие возможность реализации предложенного технического решения. Получены конкретные значения повышения дальности стрельбы и показана возможность улучшения характеристик ракеты для отечественной реактивной системы залпового огня до уровня зарубежных аналогов.

Ключевые слова: реактивные системы залпового огня, спутниковые навигационные системы, прямоточный воздушно-реактивный двигатель, воздухозаборные устройства, ракетный двигатель на твёрдом топливе

Введение

Анализ современных отечественных и зарубежных реактивных систем залпового огня (РСЗО) показывает, что сегодня основными направлениями совершенствования РСЗО являются: повышение мобильности комплексов РСЗО, снижение массы боевых машин, повышение точности и увеличение дальности стрельбы боеприпасов, расширение круга выполняемых задач.

Реализация первых двух направлений осуществляется путем снижения массы возимого боекомплекта, как за счет сокращения количества ракет, так и за счет снижения массы самой ракеты, что позволяет размещать возимый боекомплект на более лёгком шасси (рис. 1).

Рис. 1. 300-мм РСЗО «Смерч» на двух вариантах носителей разной массы. Слева - боевая машина 9А52-2 массой 43,7 т, справа - боевая машина 9А52-4 массой 24,7 т

Применение на ранее неуправляемых ракетах систем управления, осуществляющих наведение ракет с помощью спутниковых навигационных систем (GPS, ГЛОНАСС) в сочетании с инерциальными системами наведения, позволяет повысить точность стрельбы, а различное боевое снаряжение ракет (в том числе самоприцеливающимися суббоеприпасами) расширяет круг выполняемых задач. Увеличение дальности полета ракет может осуществляться за счет снижения массы полезной нагрузки (что нежелательно), изготовления корпуса и других агрегатов из более лёгких материалов, улучшения энергетических характеристик двигательных установок ракет, либо за счет применения нетрадиционных типов двигательных установок.

В последнее время ряд стран (США, Китай, Южная Корея и др.) разработали управляемые варианты ракет для РСЗО, наводимые с помощью GPS и инерциальной навигационной системы. Сравнение характеристик отечественных и зарубежных ракет для РСЗО, приведенных в таблице 1, показывает, что наиболее современная отечественная 300-мм корректируемая ракета 9М528 из состава РСЗО 9К58 «Смерч» уступает зарубежным образцам по габаритам, стартовой массе и точности стрельбы, что требует её существенной модернизации.

Таблица 1. Характеристики отечественных и зарубежных ракет для РСЗО

Ракеты	Калибр, мм	Длина, мм	Масса, кг	Dmax , км	Тип БЧ	КВО, м
GMLRS M30 (США) [1]	277	3940	308	70	Кассетная	5-10
GMLRS 31 (США) [1]					ОФ	5-10
GMLRS+ (США) [2]			н/д	120-130	н/д	2-5
WM-120 (Китай)	273	5500	540	120	ОФ	н/д
9М528 (Россия) [3]	300	7600	815	90	ОФ	н/д

Вопрос повышения точности стрельбы может быть решен также как и в зарубежных системах за счет постановки на ракету блока управления. Отечественные предприятия ведут работы по созданию блоков спутникового наведения ракет, например, таких как базовый приемовычислитель «ПроНав» (рис. 2а), габариты которых позволяют разместить их на высокоманевренных летательных аппаратах, в том числе и на системах залпового огня. Также в ФГУП «ГНПП «Сплав»» (г. Тула) ведутся работы по созданию блока системы управления с аэродинамическими рулями для размещения в головной части снарядов РСЗО «Смерч» (рис. 2, б).

Рис. 2. Отечественный навигационный блок «ПроНав» (а) и блок системы управления для снарядов РСЗО «Смерч» (б)

Снабдив ракету отечественной системой управления с навигационным блоком спутникового наведения (рис. 2), по утверждению разработчиков, можно снизить круговое вероятное отклонение ракеты до 10 метров, независимо от дальности полета. Однако, если у отечественных разработчиков уже сейчас есть возможность повысить точность стрельбы управляемыми ракетами до уровня зарубежных РСЗО, то в плане существенного повышения дальности полета, в пределах штатных массогабаритных характеристик ракеты, вопрос остается открытым.

Для увеличения дальности полёта и уменьшения стартовой массы ракеты была исследована возможность замены используемого в ракете однорежимного ракетного двигателя на твёрдом топливе на прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД). Для разгона ракеты до скорости, необходимой для работы ПВРД, предлагается использовать отделяемый твердотопливный стартовый ускоритель. На рис. 3 представлена 3D модель предлагаемого варианта ракеты, выполненного по аэродинамической схеме «утка». Ракета состоит из следующих основных блоков. В носовой части ракеты расположено электронно-временное устройство, далее идет отсек блока системы управления, за ним отсек боевой части, далее ПВРД и стартовый ускоритель. Расположение воздухозаборных устройств (ВЗУ) и самого прямоточного воздушно-реактивного двигателя в хвостовой части ракеты за аэродинамическими рулями обусловлено возможностью применения нового головного блока системы управления, разрабатываемого в ФГУП «ГНПП «Сплав»» для снарядов РСЗО «Смерч» (см. рис.2), и целесообразностью сохранения без изменений отсека штатных сменных боевых частей для ракеты 9М528. В целях снижения влияния возмущенного потока от рулей на работу ВЗУ рули повернуты относительно ВЗУ на 45° (рис. 3).

Рис. 3. 3D модель компоновки ракеты

Рис. 4. 3D модель ПВРД

Одним из наиболее сложных мест при проектировании ПВРД является проектирование воздухозаборного устройства. При проектировании ВЗУ определялись: толщина пограничного слоя в месте установки ВЗУ, максимально допустимый и потребный угол атаки на участке работы ПВРД, максимально допустимый и потребный угол отклонения рулей на участке работы ПВРД и ряд других параметров.

Определение толщины пограничного слоя проводилось аналитически [4] и на основании математического моделирования течения воздушного потока вблизи входа в ВЗУ с помощью программного пакета COSMOS Flow Simulation. Были проведены «продувки» 3D модели летательного аппарата при различных скоростях набегающего потока. Как показали «продувки» модели, пограничный слой имеет значительную толщину, что требует выноса ВЗУ над корпусом ракеты, для чего были применены пилоны (рис. 5). Высота пилонов выбрана исходя из относительной толщины вытеснения в месте установки ВЗУ, согласно рекомендациям Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ).

Рис. 5. Распределение числа Маха вблизи корпуса ракеты и носовой части ВЗУ

При проектировании ВЗУ учитывалось, что отклонение рулей может привести к возмущению потока воздуха перед ВЗУ и нарушению работы ПВРД. Поэтому геометрические характеристики рулей, максимальные углы их отклонения выбирались с учетом этого фактора. Из условия непопадания струи возмущённого потока за рулём в ВЗУ, максимально допустимый угол отклонения рулей не должен превышать 3°. В процессе аэродинамических расчётов площадь рулей была выбрана таким образом, чтобы максимальный потребный угол отклонения рулей составил 2,5°. Таким образом, отклонение рулей при работе системы управления ракетой не приведет к нарушению работы ПВРД.

Кроме того, для нормальной работы ПВРД угол атаки ракеты с неголовными секторными ВЗУ при относительно удаленном их расположении от носка ракеты не должен превышать 13°. В результате аэродинамического расчёта максимальный потребный угол атаки составил 5°, то есть в процессе маневрирования ракеты работа ПВРД также не будет нарушаться.

Далее путем многократного решения задачи внутренней баллистики были подобраны масса и площадь горения топливного заряда, площадь входного сечения ВЗУ с целью достижения требуемой тяги и времени работы двигательной установки. В частности, расчёт характеристик ПВРД заключался в определении: параметров газо­воздушного тракта ПВРД; геометрических размеров проходных сечений тракта; размеров топливного заряда; реального импульса двигательной установки и зависимости импульса двигательной установки от высоты и скорости. Расчеты проводились как в термодинамической постановке, так и с использованием методов численного моделирования. На рис. 6 представлены примеры картин течения потока по тракту ПВРД при угле атаки а=0° и а=5°, числе Маха 4 и высоте 11000 м, полученные при помощи программного пакета COSMOS Flow Simulation.

Рис. 6. Распределение скорости потока по газовоздушному тракту при а=0° и а=5 °

По результатам расчетов были определены параметры потока (полное и статическое давление, температура и скорость) в типичных контрольных сечениях тракта [5, 6] (см. рис. 6). Согласно рекомендациям [6, 7] был сформирован профиль ВЗУ, представленный на рис. 7, и определены массо-габаритные характеристики ПВРД.

Кроме того, были проведены расчеты стартового ускорителя на твердом топливе и также определены его массо-габаритные и энергетические характеристики.

После дальнейшей конструкторской проработки была определена общая длина ракеты и её масса, которые оказались существенно меньше, чем у штатного образца. При этом дальность полета ракеты с ПВРД составила 120 км.

Рис. 7. Профиль и фрагмент конструкции ВЗУ ПВРД

В итоге, совместно применение маршевого ПВРД и стартового ускорителя с ракетным двигателем твердого топлива позволило достичь существенного увеличения дальности полета, снижения стартовой массы и габаритов по сравнению с последним отечественным образцом - ракетой 9М528 и достичь уровня современных зарубежных образцов.

Заключение

Таким образом, проведенные исследования показали возможность создания управляемой ракеты повышенной дальности с прямоточным воздушно-реактивным двигателем для отечественной системы залпового огня. При наличии ограничений, накладываемых блоком управления, тем не менее, применение ПВРД позволяет увеличить дальность полета ракеты более чем на 30% по сравнению с существующими отечественными образцами. Причем полученные массо-габаритные характеристики ракеты не исчерпывают возможность дальнейшего увеличения дальности полета, не выходя за габариты существующего штатного транспортно-пускового контейнера при его незначительном конструктивном изменении.

Список литературы

1. GMLRS. Combat Proven — Always Ready to Fire. Lockheed Martin Corporation: website. Режим доступа: http://www.lockheedmartin.com/content/dam/lockheed/data/mfc/pc/guided-unitary-mlrs-rocket/mfc-gu-mlrs-rocket-pc.pdf (дата обращения 15.06.2015).
2. Lockheed Martin’s GMLRS+ Completes Successful Test Flight of Long-Range Motor, Au­gust 9, 2011. Lockheed Martin Corporation: website. Режим доступа: http://www.lockheedmartin.com/us/news/press-releases/2011/august/LockheedMartinsGMLRSCompl.html (дата обращения 15.06.2015).
3. 300-миллиметровый реактивный снаряд 9М528 с осколочно-фугасной головной частью. ОАО «НПО «Сплав»: сайт. Режим доступа: http://www.splav.org/ru/arms/smerch/m528.asp (дата обращения 15.06.2015).
4. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. Ч. 1. 5-е изд. М.: Наука, 1991. 600 с.
5. Мазинг Г.Ю., Никитина И.Е. Теория прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Ч. 1. М.: Изд-во МГТУ им Н.Э.Баумана, 2006. 68 с.
6. Акимов В.М., Бакулев В.И., Курзинер Р.И., Поляков В.В., Сосунов В.А., Шляхтенко С.М. Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей: учебник для вузов / под ред. С.М. Шляхтенко. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1987. 568 с.
7. Мазинг Г.Ю., Никитина И.Е. Теория прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Ч. 2. М.: Изд-во МГТУ им Н.Э. Баумана, 2011. 83 с.

ХКБМ работает над танком нового поколения с экипажем 2 человека и БМП

"Харьковское конструкторское бюро им. А. Морозова", входящая в состав ГК "Укроборонпром", проводит работы по созданию боевых машин нового поколения, которые должны поступить на вооружение украинской армии в 2020-х годах.  Конструкторы и инженеры "ХКБМ" сейчас сосредоточены на создании БМП-У, новой боевой машины пехоты, которая должна заменить БМП-1 и БМП-2.

"ХКБМ" уже разработана конструкторская документация, а изготовление опытного образца и начальный комплекс испытаний будет проходить в 2019 году.  БМП-У предназначена для транспортировки и огневой поддержки сухопутных подразделений.  Она обеспечивает надежную защиту экипажа в составе 3 членов и 7 десантников.

По расчетам, уровень защиты БМП-У на 10-12% выше БТР-4.  Кроме того, моторно-трансмиссионный отсек расположен в передней части корпуса, гарантирует больший уровень защиты экипажа.

Для вооружения БМП-У избран новый боевой модуль БМ-8 с улучшенными характеристиками.  Он оснащен 30-мм автоматической пушкой, автоматическим гранатометом, пулеметом, а также управляемыми противотанковыми ракетами «Барьер».  БМП-У создается по модульному принципу, с возможностью использования базовой платформы для целого семейства гусеничных машин.  Благодаря этому, на базе БМП-В будут созданы командирская, командно-штабная, разведывательная, медицинская, ремонтно-эвакуационная и другие машины.

Today is 50th anniversary of T-64A tank

T-64A (Object 434) is the Soviet main battle tank.

Adopted for service in the Soviet Army by the Resolution of the Central Committee of the CPSU and the Council of Ministers of the USSR of May 20, 1968.

The ideology of the T-64 remains a model for world tank building, even in our time - Al Khalid, Chinese Type 99, etc. Do not forget that the T-72BU (T-90) as well as the T-80 and its modifications are not that other than the "clones" of the 64th.

Alas, the tank at this venerable age is still fighting.

So fate decreed that on the ruins of the country in which it was created.

Tank T-64A of the Armed forces of Ukraine, Airport Donetsk.

Активная защита для самолета

СПОСОБ БОЕВОГО ПРИМЕНЕНИЯ АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ОТ УПРАВЛЯЕМЫХ РАКЕТ ПРОТИВНИКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

В.В. ЛЕБЕДЕВ, кандидат технических наук, доцент

ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

А.А. БЕЛИЧУК

ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

А.Д. ПАШКО, кандидат технических наук

ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

В статье рассмотрен вопрос боевого применения активных элементов защиты летательного аппарата для расширения возможности поражения управляемых ракет противника. Описан алгоритм активной защиты летательного аппарата, реализующий способ боевого применения и работу поворотного устройства выброса активных элементов

защиты в структуре бортового комплекса обороны.

Stryker с боевым модулем от CMI

Еще тот сарай

EXCALIBUR ARMY Ltd.

Бронированная пушечная система

Скотт Р.  Гурли

В Форт-Льюис, шт. Вашингтон, готовятся к встрече четырех бронированных пушечных систем М-8 (AGS). Здесь эти системы будут использоваться боевой группой бригады первого эшелона в качестве одной из суррогатных промежуточных  бронированных машин, обеспечивающих разработку тактики, техники и процедур, необходимых для поиска вариантов продолжающегося преобразования промежуточных сил сухопутных войск.

Сегодняшняя система AGS М-8 была отдаленной мечтой органов военного планирования в 1980-е годы. Они предвидели необходимость многоцелевой системе оружия для поддержки и защиты наращиваемых к тому времени легких структур частей быстрого реагирования сухопутных войск. В то время 82-ая воздушно-десантная дивизия сухопутных войск была единственной легкой дивизией с входящим в ее состав танковым подразделением. Поддержка предусматривалась со стороны единственного батальона (3-ий батальон, 73-ей танковой) все более устаревающих танков М-551 "Шеридан". Несмотря на их недостатки это были те танки "Шеридан", которые были быстро доставлены в пустыню Саудовской Аравии в первые часы операции "Щит пустыни" для остановки ожидаемого продвижения иракских танков.

Опыт, полученный в операциях "Щит пустыни" и "Буря в пустыне", обеспечил поддержку мнения в потребности системы оружия, которая появилась перед этим конфликтом. Попросту говоря, армия нуждалась в поддерживающей пушечной системе высокой тактической мобильности, транспортабельности самолетом С-130, обладающей способностью десантирования с воздуха, живучестью против широкого спектра средств нападения противника и поражающим действием в отношении многочисленных комплексов целей – все это с целью упрощения возможности поддержки. В июне 1992 г. сухопутные войска заключили с фирмой "Юнайтед дефенс л.п." (тогда фирмой FMC Corp.) контракт на разработку и изготовление шести опытных бронированных пушечных систем М-8. Поставленные в июне 1994 г. эти машины представляют впечатляющее сочетание характеристик поражающего действия, живучести и мобильности.

Рис. 1. Бронированная пушечная система (AGS) М-8

СРЕДСТВА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ АВТОНОМНОЕ ДВИЖЕНИЕ НАЗЕМНЫХ РТК

СРЕДСТВА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ АВТОНОМНОЕ ДВИЖЕНИЕ

НАЗЕМНЫХ РТК

А.В. Калинин, В.П. Носков, И.В. Рубцов

Все существующие наземные РТК оснащаются системами дистанционного управле­ния, которым присущи принципиальные недостатки: непрерывное участие человека; огра­ниченный радиус действия; возможность эффективного применения противником средств противодействия и уничтожения, в следствии постоянной работы радиоканала. Передача функций, выполняемых оператором, бортовой системе управления движением позволяет исключить или минимизировать время работы радиоканала и тем самым устранить от­меченные недостатки. В статье описаны подсистемы автономного управления движени­ем роботизированного танка и результаты их испытания в реальных условия. Наибольшее внимание уделено системам технического зрения.

Система автономно управления движением; система технического зрения; навига­ционная система; картографическая база данных.

Основные принципы построения системы управления, обеспечивающей раз­личные варианты и режимы движения мобильных робототехнических комплексов, ее обобщенный аппаратный и алгоритмический состав приведены в [1]. В настоя­щей статье описываются результаты разработки и испытания в составе роботизи­рованного танка Т-72Б (рис. 1) созданных к настоящему времени программно­аппаратных средств управления автономным движением.

Рис. 1. Роботизированный танк Т-72Б