книги из ГПНТБ / Пересада С.А. Зенитные ракетные комплексы

Каждое подразделение имеет систему обнаружения и

включает средства обнаружения, опознавания и целеука­ зания, не входящие в состав комплексов; каждый ком­ плекс такого подразделения имеет полный состав боевых средств и может использоваться как самостоятельно (автономно), так и в составе подразделения;

— подразделение, в котором функции системы управ­ ления выполняет система обнаружения и целеуказания комплекса; этой системе придается по нескольку средств управления ЗУР, пусковых установок и ракет; средства управления ЗУР самостоятельно (без системы обнару­

трольно-измерительное оборудование), обеспечивающие различные поверочные и ремонтные работы, сборку ЗУР,

или иной конструкцией боевых средств комплекса: об­ наружение целей, опознавание, выбор одной или не­ скольких из них для обстрела (данные о цели являются исходными для работы остальных боевых средств ком­ плекса), придание ЗУР необходимого положения в про­ странстве, определение момента пуска и пуск ЗУР, на­ ведение ЗУР на цель и ее поражение.

20

с постоянной скоростью одиночной цели в координатах Я (высота) — Д (дальность).

Каждый этап стрельбы комплекса рассмотрен во вре­ мени.

Система обнаружения и целеуказания начинает ре­ шать задачи при входе цели (целей) в зону ее действия

H

точка встречи первой ЗУР с целью; Пп— точка пуска я-й ЗУР; Вп— точка

(точка К ) . Тем или иным способом обнаруженные цели опознаются по принципу «свой — чужой» или «ложная — истинная цель». Устанавливаются степень угрозы при­ крываемому объекту от опознанных целей и возможность обстрела их комплексом, для чего определяются направ­ ление, высота, дальность и скорость полета целей.

В зависимости от конструкции комплекса цели вы­ бираются визуально оператором на глаз, с использова­ нием оптики, экрана с отображением необходимых дан­ ных о целях или автоматически. Количество целей, на­ значенных для обстрела, определяется в соответствии с канальностью комплекса (его подразделения) по целям. Если количество опознанных целей превосходит канальность по целям, для обстрела выбираются наиболее угро­ жающие из них.

21

Целеуказание и необходимые данные о выбранной

ции это время составляет от нескольких секунд до не­ скольких десятков секунд.

Придание ЗУР требуемого положения в пространстве, определение момента пуска и пуск ЗУР обеспечивают средства управления пуском ЗУР, которые начинают ра­ ботать при нахождении цели в точке 3. За время их ра­

у современных комплексов от единиц до десятков се­ кунд.

В течение работного времени комплекса цель проле­ тает расстояние КПХ. Когда она находится в точке П\, средства З Р К готовы к пуску ЗУР, однако осуществлять пуск в этот момент не всегда целесообразно. Дело в том, что при стрельбе на максимальную боевую дальность

в точку В\. Только в этом случае встреча ЗУР с целью произойдет на максимальной боевой дальности полета ЗУР.

тех же условиях цель будет лететь со скоростью, мень­ шей наперед заданной, то встреча ЗУР с целью не про­

Из сказанного видно, что выбор характеристик си­ стемы обнаружения и целеуказания, средств управления ЗУР, а также зенитной управляемой ракеты необходимо

22

менная ЗУР летит некоторое время, как правило, без управления. Участок траектории такого полета называет­ ся неуправляемым или стартовым. После неуправляемого начинается участок управляемого полета, с началом ко­ торого средства наведения постепенно выводят ракету на требуемую траекторию полета и удерживают ее на этой траектории.

Время полета ЗУР на стартовом и управляемом уча­ стках траектории (до момента встречи с целью) назы­ вается п о л е т н ы м в р е м е н е м ЗУР.

Поражение цели боевой частью ЗУР происходит при непосредственном контакте ракеты с целью (ударная стрельба) или при некотором допустимом по величине промахе (неконтактная стрельба).

§ 4. ОСНОВНЫЕ БОЕВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕНИТНОГО РАКЕТНОГО КОМПЛЕКСА

Основными боевыми характеристиками З Р К считают эффективность и зависящую от нее зону поражения ком­ плекса.

1. Эффективность ЗРК

Эффективность З Р К характеризуют различными по­ казателями: условной и полной вероятностями пораже­ ния определенной одиночной цели одной или несколь- * кими ракетами; расчетным расходом ЗУР для поражения цели; стоимостью средств, затрачиваемых на поражение одной цели; предполагаемым ущербом, наносимым про­ тивнику; предотвращенным собственным ущербом и др.

Выбор критерия (или нескольких критериев одновре­ менно) оценки эффективности З Р К зависит от задач проводимого исследования и задач стрельбы, при этом во всех случаях определяются условная и полная ве­ роятности поражения одиночной цели одной ЗУР.

23

расчетах задаются конкретными характеристиками од­ ной или нескольких (обычно) типовых для исследуемого комплекса целей, а именно: диапазоном скоростей их полета, требуемыми дальностями и высотами поражения, уязвимостью, видами и параметрами маневров, эффек­ тивной площадью рассеяния, помеховой ситуацией, эф­

зывают вероятность ее поражения при условии, что цель своевременно обнаружена, а боевые средства З Р К в хо­ де стрельбы работают надежно и обеспечивают своевре­ менный обстрел цели на заданной наклонной дальности при отсутствии противодействия противника (помех, ма­ невра, ответного огня).

В зависимости от конструкции современные З Р К рас­ считаны на поражение цели либо при прямом попада­ нии ЗУР в нее (контактная или ударная стрельба), либо при некотором промахе (неконтактная стрельба).

Условная вероятность (Ri) поражения одиночной воздушной цели при стрельбе по ней одной ЗУР в об­ щем виде может быть записана как функция произве­

жения цели одной ЗУР при условии либо пря­ мого попадания в цель (ударная стрельба), либо попадания в определенную область около

ошибками наведения ЗУР на цель. По своему характеру эти ошибки могут быть систематическими и случайными.

24

Систематическими ошибками называют такие, кото­ рые при стрельбе одного З Р К по определенной цели остаются постоянными или изменяются по определен­ ному закону. Поэтому они могут быть заранее выявлены и устранены путем ввода соответствующих поправок.

Случайными ошибками называют такие, которые при каждом пуске ракеты одного и того же З Р К по опреде­ ленной цели имеют различные, заранее неизвестные зна­ чения и поэтому влияют на попадание случайным обра­ зом.

В зависимости от причин возникновения ошибки на­ ведения делят на динамические, инструментальные и флюктуационные.

Динамические появляются в результате погрешностей в отработке команд замкнутым контуром наведения ЗУР

Инструментальные ошибки являются следствием не­ совершенства используемых в З Р К методов измерения координат ЗУР и цели, выработки команд наведения, а также схемных, конструктивных и технологических ре­ шений, принятых в средствах наведения. Эти ошибки также имеют систематические и случайные составляю­ щие.

Флюктуационные ошибки наведения, наиболее харак­ терные для работы измерительных элементов средств наведения ЗУР, вызываются случайными возмущения­ ми, действующими на звенья этих средств: флюктуациями отраженного от цели радиосигнала, внутренними шумами радиоаппаратуры, естественными и искусствен­ ными помехами и др.

Для определения вероятности попадания на различ­ ных стадиях создания З Р К применяют расчетные и экс­ периментальные методы измерения ошибок наведения. На ранней стадии проводят ориентировочные и более точные (с применением быстродействующих вычисли­ тельных машин) расчеты. Позже зачастую переходят к смешанному моделированию, при котором в модель кон­ тура наведения ЗУР на цель включают уже разработан­ ные реальные блоки, а недостающие звенья имитируют уравнениями, решаемыми с помощью аналоговых или

25

цифровых электронных вычислительных машин. На по­ следнем этапе правильность теоретических расчетов и моделирования процесса наведения ЗУР оценивается

ных пунктов, а также телеметрической аппаратуры, уста­ новленной на борту ЗУР и цели, непосредственно изме­ ряют ошибки наведения, по которым и рассчитывают ве­ роятность попадания.

В связи с тем, что определение ошибок наведения на базе статистической обработки только результатов бое­ вых стрельб практически невозможно (требуется боль­ шой расход дорогостоящих ЗУР для стрельбы по раз­ личным типовым целям, имеющим широкий диапазон характеристик полета), прибегают к чередующейся со­ вокупности теоретических расчетов, моделирования и стрельб. При этом, если необходимо, вводят соответст­

ной стрельбе он характеризуется также условной вероят­ ностью поражения цели, но при этом подрыв (срабаты­ вание) боевой части ЗУР производится около цели в оп­ ределенной точке с координатами х, у, z. Поэтому закон поражения цели при неконтактной стрельбе иначе назы­ вают координатным законом поражения.

Закон поражения цели определяется ее уязвимостью и могуществом боевой части ЗУР, характеризуемой

ков), ее уязвимость определяется уязвимостью этих эле­

26

система управления полетом, боевой груз (бомбы, бое­ припасы бортового оружия) и др. Степень чувствитель­ ности элементов современных воздушно-космических це­ лей к одному и тому же поражающему фактору боевой части ЗУР, как правило, различна.

Уязвимые элементы целей принято делить на две группы. К первой относят те, вывод из строя одного из которых приводит к поражению цели (например, дви­ гатель одномоторного самолета, летчик одноместного самолета, любой отсек ряда ракет). Это так называемые цели без накопления ущерба. Ко второй группе относятся те элементы, которые для поражения цели необходимо вывести из строя одновременно или последовательно (например, несколько двигателей многомоторного само­ лета). Это цели с накоплением ущерба.

Поражение цели обеспечивается за счет подрыва бое­ вой части ЗУР. Поражающими факторами боевых ча­ стей, характеризующими их могущество, являются: ударная волна, осколки (и другие поражающие элемен­ ты), тепло и лучевая энергия. Боевые части различных принципов действия (фугасные, осколочно-фугасные, осколочные, кумулятивные, ядерные) могут обладать од­ новременно несколькими поражающими факторами, од­ нако, как правило, один из них является определяющим (основным).

Для создания максимально эффективной боевой ча­ сти разрабатываемой ЗУР проводят большую расчетную и экспериментальную работу. Она включает, в частно­ сти, опытное определение в наземных условиях уязви­ мости отдельных отсеков типовых целей (или их анало­ гов) путем воздействия на них с различных расстояний и направлений поражающими факторами боевой части будущей ЗУР.

Таким образом, например, может быть установлен координатный закон поражения уязвимых отсеков цели.

простейшие координатные законы поражения цели в за­

27

На рисунках точка h —0 соответствует прямому попада­ нию в цель.

Законы поражения целей при ударной и неконтакт­ ной стрельбе могут также рассчитываться по сложным аналитическим зависимостям.

Аналитическое выражение для условной вероятности

Рис. 10. Простейшие координатные законы поражения цели

в нее. В дополнение к рассеиванию точек подрыва бое­ вой части в одной плоскости (как и при ударной стрель­ бе) имеется рассеивание этих точек и в перпендикуляр­ ной плоскости. Следовательно, при неконтактной стрель­ бе происходит трехмерное рассеивание разрывов (точек срабатывания) боевых частей ЗУР, которое при прибли­ женных расчетах сводят иногда к двухмерному.

Аналитическое выражение для условной вероятности (Ri) поражения одиночной цели одной ЗУР при некон­ тактной стрельбе имеет вид

В некоторых случаях по одной и той же цели для га­ рантированного ее поражения производят пуск несколь­ ких ЗУР с одной или разных пусковых установок. В пре­ делах обеспеченной комплексом зоны поражения услов­ ная вероятность поражения этой цели одной ЗУР будет

28

не ниже определенного уровня (Ri). Исходя из этого минимальная условная вероятность (Pjvm i n ) поражения цели несколькими (N) ракетами в пределах зоны пора­ жения комплекса может быть рассчитана по формуле

ли одной ЗУР в отличие от условной вероятности учи­ тывает еще ряд дополнительных случайных факторов, сопровождающих каждую стрельбу ЗРК.

Если условная вероятность предполагает, что цель обнаружена своевременно и боевые средства комплекса в ходе стрельбы работали надежно (что является идеаль­ ным случаем), то полная вероятность учитывает случай­ ности этих и ряда других событий, сопровождающих стрельбу, оценивая их определенными уровнями вероят­ ностей.

Полная вероятность поражения одиночной цели при одном выстреле может быть рассчитана по формуле, представляющей собой произведение вероятностей ряда случайных событий, сопровождающих всякую зенитную стрельбу:

радиолокационной станции, например, связана с конст­ руктивными ее особенностями и условиями поиска цели. Она определяется расчетным путем и проверяется экспе­ риментально;

Кг — вероятность случайного события, состоящего в том, что к началу стрельбы боевые средства З Р К готовы к работе (поэтому величину Кг называют еще коэффи­ циентом готовности). Иными словами, коэффициент го­ товности представляет собой вероятность застать комп­ лекс исправным при условии, что он эксплуатировался достаточно длительный период. Величина Кг определяет­ ся по формуле

29