Методы получения информации о функционировании боеприпасов

Методы получения информации о функционировании боеприпасов

ИП 3 ЦНИИ Минобороны России (ст. Донгузская)

Мухамедов Виталий Равилевич, начальник испытательного полигона (ст. Донгузская Оренбургской обл.) 3 ЦНИИ МО РФ, полковник.

Косарев Игорь Леонидович, старший научный сотрудник 10 НИИО, к. т. н., доцент.

Самсонов Вадим Орестович, старший научный сотрудник 4 НИИО, к. т. н.

Самсонова Светлана Александровна, научный сотрудник 10 НИИО.

Иванов Алексей Владимирович, младший научный сотрудник 10 НИИО.

В материалах статьи рассматрива­ется повышение информативности и точности внешнетраекторных из­мерений параметров различных сна­рядов за счёт использования аппарат­но-программных комплексов на базе оптико-электронных средств.

Одним из важнейших направлений деятельности полигона при проведе­нии испытаний образцов вооружения и военной техники является посто­янное совершенствование методов получения информации, позволяю­щей в конечном счете оценить соот­ветствие образца заданным требова­ниям. При испытании боеприпасов особое внимание уделяется оценке их функционирования на различных участках траекторий. Сложность конструкции некоторых из них тре­бует получения необходимых данных не только на начальных участках по­лета, но и в районах приемных пло­щадок и при подлете к специальным мишеням.

Так по результатам реальных стрельб требуется оценить не только начальные скорости артиллерийских боеприпасов, но и скорости реак­тивных снарядов в конце активных участков траекторий, высоты их раз­деления (для некоторых образцов), в том числе каждого снаряда при залповой стрельбе РСЗО. Для бро­небойных подкалиберных снарядов важно знать реальные значения углов подхода к цели. Для оценки функцио­нирования неконтактных взрывате­лей должны определяться высоты срабатывания последних над грунтом.

Сложность перечисленных задач требует оснащения полигонов новым приборным оборудованием, позво­ляющим получать необходимую ин­формацию на значительных дально­стях от огневых (стартовых) позиций. Кроме того, становится необходимым разработка и внедрение в практику проводимых испытаний новых мето­дов применения этой техники.

Появление на полигоне современ­ных мобильных оптико-электронных станций, позволяющих создавать ло­кальные измерительные схемы прак­тически в любом месте стрельбового поля, позволило разработать и прове­рить на практике метод определения высот разделений реактивных снаря­дов при залповой стрельбе. На рис. 1 показаны моменты срабатывания си­стемы разделения реактивных снаря­дов (РС) и ввод парашютной системы стабилизации (ПСС) головной части, полученные с помощью транспорти­руемой мобильной оптико-электрон­ной станции «Вереск-М» (МОЭСТ «Вереск-М»).

Рис. 1. Срабатывание систем разделения и ввода ПСС РС в кадрах МОЭСТ «Вереск-М»

С помощью обычных видеокамер в настоящее время в процессе испы­таний боеприпасов определяются высоты срабатывания взрывательных устройств снарядов ствольной артиллерии и РСЗО. Однако следует отметить, что имеющиеся видеокаме­ры имеют незначительные скорости съемки (50 к/с) и только в редких слу­чаях позволяют определять высоты срабатывания именно взрывательных устройств. На рис. 2 приведены кадры с наиболее часто получаемой инфор­мацией, используемой для опреде­ления рассматриваемого параметра, и той информацией, которая нужна для оценки высоты срабатывания соб­ственно взрывателя боеприпаса.

При поставке закупаемых в настоя­щее время на полигон промышлен­ных видеокамер и очередной МОЭСТ «Вереск-М» возможности оптических измерительных схем значительно воз­растут.

Обычный вид разрыва         Срабатывание взрывательного устройства

Рис. 2. Моменты срабатывания систем снаряда

В последнее время положительные результаты при проведении испыта­ний получены на полигоне и с помо­щью регистрирующей техники, рабо­тающей в инфракрасном диапазоне. Появившийся в процессе ее изучения и использования опыт позволяет го­ворить о том, что использование та­кой аппаратуры позволяет получать информацию о функционировании отдельных устройств боеприпасов вне зоны действия оптических средств ре­гистрации и даже в сложных метео­условиях.

На рис. 3 показан суммарный кадр функционирования трех самопри- целивающихся боевых элементов по оборудованному имитаторами бронетехники мишенному полю.

Рис. 3. Термограмма функционирования СПБЭ

Следует сказать, что кроме оп­тических средств на полигоне для проведения траекторных измерений широко используются радиолокаци­онные станции типа «Кама-Н» и со­временный доплеровский радар, по­зволяющий производить измерения параметров траекторий с частотой в несколько тысяч отметок в секунду.

В качестве примера на рис. 6 при­ведены сравнительные данные из­мерений, проведенных указанными выше средствами в ходе испытаний одного из типов артиллерийских бое­припасов.

Рис. 4. Сравнительные данные траекторных измерений

На рис. 4 приведены сравнитель­ные траекторные данные, получен­ные схемой траекторных измерений, состоящей из оптических станций Вика-А, РЛС Кама-Н и современного доплеровского радара.

Еще одна важная задача заклю­чается в разработке нового метода определения углов вылета боеприпа­сов ствольной артиллерии. Известно, что этот параметр по существующей методике определяется путем прове­дения стрельб по щитовой мишенной обстановке. Это достаточно трудо­емкие работы, требующие выделе­ния только на их проведение опре­деленного количества боеприпасов и подготовки специальных мишеней. Использование для решения этой задачи скоростной оптико-электрон­ной техники может позволить в пер­спективе получать необходимую информацию на стрельбах любого назначения.

На полигоне в настоящее время уже экспериментально прове­рена возможность определения вер­тикальных углов вылета при стрель­бе из танковых орудий. Для решения задачи специальной обработке под­вергаются видеокадры, полученные с помощью скоростной видеокамеры, зафиксировавшие положение ствола орудия до выстрела и в момент вы­лета снаряда. Определяются положе­ния продольной оси ствола и углы ее наклона к горизонтальной оси кадра в эти моменты. Затем вычисляется значение вертикального угла вылета как разность углов наклона линий бросания и выстрела. На рис. 5 и 6 показаны кадры видеозаписи в рас­сматриваемые моменты до и после специальной обработки, а на рис. 7 результаты определения положения оси ствола орудия.

Рис. 5. Изображения ствола и его оси до выстрела

Рис. 6. Изображения ствола и его оси в момент вылета снаряда

Полученные в результате обработки видеокадров результаты сведены в таб­лицу 1. В таблице приведены результаты расчетов рассматриваемого параметра, полученные как по данным реальных стрельб по щиту, удаленному от танка на 100 м, так и по новому методу.

Таблица 1

В настоящее время на полигоне проводятся теоретические и экспери­ментальные исследования, позволяю­щие оценить возможность получения углов вылета боеприпасов и в гори­зонтальной плоскости.

Щитовая мишенная обстанов­ка используется на полигоне и для определения характеристик рассеи­вания боеприпасов ствольной ар­тиллерии в вертикальной плоскости. Многолетний опыт проведения по­добных работ также позволил вы­явить некоторые технические и орга­низационные проблемы, приводящие к увеличению сроков проведения рас­сматриваемых испытаний и повыше­нию их стоимости.

Так, при стрельбах на большие даль­ности (до нескольких километров) размеры щитов по ширине и высоте составляют в некоторых случаях более 10 метров. В этих условиях установка и обслуживание мишенной обста­новки требуют привлечения специальной техники, позволяющей рабо­тать на значительных высотах. Кроме того, большие ветровые нагрузки, часто действующие на конструкцию щита в условиях полигона, приводят к ее повреждениям, для устранения которых требуются дополнительные временные и материальные затраты.

Рис. 7. Определение положения оси ствола

В настоящее время на полигоне проводятся теоретические и экспери­ментальные исследования возможно­сти решения рассматриваемой задачи с помощью использования скорост­ных видеокамер и виртуальной щи­товой мишенной обстановки. В случае их успешного завершения значитель­но сократятся временные и матери­альные затраты, необходимые для проведения этого вида испытаний.

Появление на полигоне скоростной оптико-электронной техники в соче­тании с персональными компьютера­ми и уже имеющийся опыт примене­ния обычных видеокамер в работах позволяет значительно расширить перечень получаемых при проведении реальных стрельб параметров. Так на основе анализа изображения боеприпаса в последовательных кадрах видеозаписи его полета на выбранном участке траектории с помощью спе­циальных программ становится воз­можным определение положения его продольной оси и центра масс.

В качестве примера на рис. 8 по­казаны результаты идентификации контура 152-мм снаряда, определе­ния положения его продольной оси и центра масс.

Рис. 8. Определение положения продольной оси и центра масс снаряда

Использование такого подхода по­зволяет определять углы между век­тором скорости центра масс и про­дольной осью боеприпаса. Последнее особенно важно при проведении испытаний бронебойных подкалиберных снарядов. На рис. 9 приведен обработанный кадр видеопоследова­тельности полета БПС.

На полигоне в настоящее время уже разработан методический подход к решению последней задачи. Для его окончательного внедрения в практи­ку испытаний ожидается в этом году поставка оборудования передачи дан­ных для дистанционного запуска ско­ростных видеокамер в необходимый момент времени.

Рис. 9. Вид БПС на траектории

 В конечном итоге можно гово­рить о том, что совершенствование измерительной схемы, методов по­лучения и обработки информации позволяет не только увеличить коли­чество определяемых по результатам стрельб параметров, характеризую­щих функционирование испытывае­мой техники, но и повысить точность их определения, снизить временные и материальные затраты, необходи­мые на проведение испытаний.

Из сборника - Ракетно-техническое и артиллерийско-техническое обеспечение Вооруженных Сил Российской Федерации - 2018