Потискащата ситуация в областта на балистичната подкрепа застрашава процеса на развитие на почти всички оръжия за война
Развитието на вътрешната оръжейна система е невъзможно без теоретична база, чието формиране от своя страна е невъзможно без висококвалифицирани специалисти и знанията, които те генерират. Днес балистиката е оттеглена на заден план. Но без ефективното прилагане на тази наука е трудно да се очакват успехи в областта на дейностите по проектиране и развитие, свързани със създаването на оръжия и военна техника.
Артилерийските (тогава ракетни и артилерийски) оръжия бяха най -важният компонент на военната мощ на Русия на всички етапи от нейното съществуване. Балистиката, една от основните военно-технически дисциплини, беше насочена към решаване на теоретични проблеми, възникващи при разработването на ракетни и артилерийски оръжия (RAV). Развитието му винаги е било в зоната на специално внимание на военните учени.
Съветско училище
Изглежда, че резултатите от Великата отечествена война неоспоримо потвърдиха, че съветската артилерия е най -добрата в света, далеч изпреварвайки развитието на учените и дизайнерите на почти всички други страни. Но вече през юли 1946 г., по лични указания на Сталин, с постановление на Министерския съвет на СССР, Академията на артилерийските науки (ААС) е създадена като център за по -нататъшно развитие на артилерията и особено на новата артилерийска техника, способна да осигурявайки строго научен подход за решаване на всички вече неотложни и възникващи проблеми.
Въпреки това през втората половина на 50 -те години вътрешният кръг убеди Никита Хрушчов, който по това време беше начело на страната, че артилерията е пещерна техника, от която е време да се откаже в полза на ракетните оръжия. Те затвориха редица артилерийски конструкторски бюра (например ОКБ-172, ОКБ-43 и др.) И пренасочиха други (Арсенал, Барикади, ЦКБ-34 и др.).
Най-големи щети са нанесени на Централния изследователски институт за артилерийско оръжие (ЦНИИ-58), разположен до ОКБ-1 Королев в Подлипки край Москва. ЦНИИ-58 се ръководи от главния конструктор на артилерията Василий Грабин. От 140 хиляди полеви оръдия, участвали в битките през Втората световна война, повече от 120 хиляди са направени въз основа на неговите разработки. Известният дивизионен пистолет Grabin ZIS-3 е оценен от най-високите световни власти като шедьовър на дизайнерската мисъл.
По това време в страната имаше няколко научни балистични школи: Москва (на базата на ЦНИИ-58, НИИ-3, ВА на името на Ф. Е. Дзержински, МВТУ на името на Н. Е. Бауман), Ленинград (на базата на Михайловската художествена академия, КБ Арсенал , Военноморската академия за корабостроене и оръжия „А. Н. Крилов“, отчасти „Военмех“), Тула, Томск, Ижевск, Пенза. Поредицата от „ракетиращи“оръжия на Хрушчов нанесоха непоправими щети на всички тях, което всъщност доведе до пълния им срив и елиминиране.
Сривът на научните школи по балистика на барелни системи се случи на фона на дефицит и интерес към ранното обучение на специалистите по балистика по ракетно -космически профил. В резултат на това много от най -известните и талантливи балистични артилеристи бързо се преквалифицираха и бяха търсени от нововъзникващата индустрия.
Днес ситуацията е коренно различна. Липсата на търсене на специалисти на високо ниво се наблюдава в условията на значителен недостиг на тези специалисти с изключително ограничен списък от балистични научни училища, съществуващи в Русия. Пръстите на едната ръка са достатъчни, за да се преброят организациите, които все още имат такива училища, или поне техните жалки фрагменти. Броят на докторските дисертации, защитени по балистика през последните десет години, се брои в единици.
Какво е балистика
Въпреки значителните разлики в съвременните раздели на балистиката по отношение на тяхното съдържание, в допълнение към вътрешния, който по едно време беше широко разпространен, включващ процесите на изучаване на функционирането и изчисляването на двигатели на балистични ракети с твърдо гориво (BR), повечето от те са обединени от факта, че обектът на изследване е движението на тялото в различни среди, не ограничено от механични връзки.
Като оставим настрана разделите на вътрешната и експерименталната балистика, които имат независимо значение, списъкът с въпроси, които съставляват съвременното съдържание на тази наука, ни позволява да обособим две основни области в нея, първата от които обикновено се нарича дизайнерска балистика, втората - балистична поддръжка на стрелба (или по друг начин - изпълнителна балистика).
Проектирането на балистиката (балистичен дизайн - PB) формира теоретичната основа за началния етап на проектиране на снаряди, ракети, самолети и космически кораби за различни цели. Балистичната подкрепа (BO) на стрелбата е основният раздел на теорията на стрелбата и всъщност е един от най -важните елементи на тази свързана военна наука.
Така съвременната балистика е приложна наука, междувидова по ориентация и интердисциплинарна по съдържание, без знания и ефективно прилагане на които е трудно да се очаква успех в областта на дейностите по проектиране и развитие, свързани със създаването на оръжия и военна техника.
Създаване на обещаващи комплекси
През последните години все повече внимание се обръща на разработването както на управляеми, така и на коригирани снаряди (UAS и KAS) с полуактивен лазерен търсач, и на снаряди, използващи автономни системи за самонасочване. Сред определящите проблеми при създаването на този тип боеприпаси, естествено, на първо място, са проблемите с инструментариума, но много въпроси на BO, по -специално избора на траектории, които гарантират намаляване на грешките при вмъкване на снаряд в "избираемия" зона за пропускане, когато стреляте на максимални дистанции, останете отворени.
Имайте предвид обаче, че UAS и KAS със самонасочващи се бойни елементи (SPBE), колкото и перфектни да са те, не са в състояние да решат всички задачи, възложени на артилерията, за да победят противника. Различните огневи мисии могат и трябва да бъдат решени с различно съотношение на прецизност и неуправляеми боеприпаси. В резултат на това, за високо прецизно и надеждно унищожаване на целия възможен обхват от цели, един товар с боеприпаси трябва да включва конвенционални, касетъчни, специални (допълнително разузнаване на целта, осветление, електронна война и др.) Балистични снаряди с многофункционален и дистанционен взрив устройства, както и управляеми и коригирани снаряди от различни видове. …
Всичко това, разбира се, е невъзможно без решаване на съответните задачи на БО, на първо място, разработването на алгоритми за автоматизирано въвеждане на началните настройки за стрелба и насочване на оръдието, едновременното управление на всички снаряди в залп на артилерия батерия, създаването на универсален алгоритъм и софтуер за решаване на проблемите при поразяване на цели, освен това балистичен и софтуерен Поддръжката трябва да отговаря на условията за съвместимост на информацията с боен контрол и разузнавателни средства от всяко ниво. Друго важно условие е изискването за прилагане на съответните алгоритми (включително оценка на първичната измервателна информация) в реално време.
Доста обещаващо направление за създаване на артилерийски системи от ново поколение, като се вземат предвид ограничените финансови възможности, трябва да се счита за увеличаване на точността на стрелба чрез коригиране на настройките на стрелбата и времето за реакция на взривното устройство за неуправляеми боеприпаси или корекция на траекторията с помощта на изпълнителни органи на бордовата система за корекция на полета на снаряди за управляеми боеприпаси.
Приоритетни въпроси
Както знаете, развитието на теорията и практиката на стрелба, усъвършенстването на средствата за водене на война водят до изискването за периодично преразглеждане и публикуване на нови правила за стрелба (PS) и управление на огъня (FO) на артилерията. Както е видно от практиката за разработване на съвременни СС, нивото на съществуващото изстрелване на BW не е възпиращ фактор за подобряване на SS, дори като се вземе предвид необходимостта да се въведат в тях раздели относно характеристиките на стрелбата и управлението на огъня при изпълнение на мисии за стрелба с боеприпаси с висока точност, отразяващи опита от антитерористичните операции в Северен Кавказ и по време на водене на военни действия в горещи точки.
Това може да бъде потвърдено чрез разработването на BO на различни видове системи за активна защита (SAZ) в диапазона от най -простите SAZ на бронирани превозни средства до SAZ на силозни пускови установки на MRBM.
Разработването на съвременни видове високоточни оръжия, като тактически ракети, малки самолети, морски и други ракетни системи, не може да се осъществи без по-нататъшно развитие и усъвършенстване на алгоритмичната поддръжка на инерциални навигационни системи (SINS), интегрирани с сателитна навигационна система.
Първоначалните предпоставки за възможността за практическо внедряване на съответните алгоритми бяха блестящо потвърдени при създаването на OTR Iskander-M, както и в процеса на експериментални изстрелвания на Tornado-S RS.
Широкото използване на средства за спътникова навигация не изключва необходимостта от използване на оптоелектронни корелационно-екстремни навигационни системи (KENS) и не само на OTR, но и на стратегически крилати ракети и бойни глави MRBM на конвенционално (неядрено) оборудване.
Значителните недостатъци на KENS, свързани със значително усложнение при подготовката на полетни задачи (FZ) за тях в сравнение със системите за сателитна навигация, са повече от компенсирани от техните предимства, като автономност и устойчивост на шум.
Сред проблемните въпроси, макар и само косвено свързани с методите на БО, свързани с използването на KENS, е необходимостта от създаване на специална информационна подкрепа под формата на изображения (ортомозаика) на терена (и съответните банки от данни), които отговарят на климатичния сезон когато се използва ракетата, както и преодоляването на фундаментални трудности, свързани с необходимостта да се определят абсолютните координати на защитените и замаскирани цели с пределна грешка, която не надвишава 10 метра.
Друг проблем, вече пряко свързан с балистичните проблеми, е разработването на алгоритмична поддръжка за формиране (изчисление) на противоракетната отбрана и издаването на координатни данни за обозначаване на целите за целия диапазон от ракети (включително аеробалистична конфигурация) с отчитане на изчисляване на резултатите към интерфейсните обекти. В този случай ключовият документ за изготвяне на PZ и стандарти е сезонната матрица на планираните изображения на терена с даден радиус спрямо целта, трудностите при получаването на които вече са отбелязани по -горе. Подготовката на ПП за непланирани цели, идентифицирани по време на бойното използване на РК, може да се извърши според данните за въздушно разузнаване само ако базата данни съдържа геореферирани космически изображения на целевата зона, съответстващи на сезона.
Осигуряването на изстрелване на междуконтинентални балистични ракети (МБР) до голяма степен зависи от естеството на тяхното базиране - на земята или на борда на превозвач като самолет или море (подводница).
Докато БО на наземните МБР като цяло могат да се считат за приемливи, поне от гледна точка на постигането на необходимата точност на доставяне на полезния товар до целта, проблемите с високоточните изстрелвания на подводни балистични ракети (СЛ) остават значителни.
Сред балистичните проблеми, изискващи приоритетно разрешаване, посочваме следното:
неправилно използване на WGS модела на земното гравитационно поле (GPZ) за балистична поддръжка на изстрелвания на подводни балистични ракети по време на подводно изстрелване;
необходимостта да се определят първоначалните условия за изстрелване на ракета, като се вземе предвид действителната скорост на подводницата към момента на изстрелване;
изискването за изчисляване на PZ само след получаване на команда за изстрелване на ракетата;
като се вземат предвид първоначалните смущения при изстрелване върху динамиката на началния сегмент на полета BR;
проблемът за високото прецизно подравняване на инерционните системи за насочване (МКС) върху движеща се основа и използването на оптимални методи за филтриране;
създаване на ефективни алгоритми за коригиране на ISN върху активната част на траекторията от външни референтни точки.
Може да се счита, че всъщност само последният от тези проблеми е получил необходимото и достатъчно решение.
Финалът на обсъжданите въпроси се отнася до проблемите за разработване на рационален облик на обещаваща група космически активи и синтезиране на неговата структура за информационна подкрепа за използването на високоточни оръжия.
Външният вид и съставът на обещаваща група космически оръжия трябва да се определят от нуждите от информационно осигуряване на клоновете и оръжията на въоръжените сили на РФ.
По отношение на оценката на нивото на BO на задачите на етапа BP, ние се ограничаваме до анализ на проблемите за подобряване на BP на ракети-носители за космически кораби (SC), стратегическо планиране и балистично проектиране на безпилотни кораби с двойно предназначение в близост до космоса.
Теоретичните основи на BP LV на космическия кораб, заложени още в средата на 50-те години, тоест преди почти 60 години, парадоксално, не са загубили значението си днес и продължават да остават актуални по отношение на заложените в тях концептуални разпоредби.
Обяснението за това, най -общо казано, изумително явление може да се види в следното:
фундаменталният характер на теоретичното развитие на методите на ВР в началния етап от развитието на домашната космонавтика;
стабилен списък от целеви задачи, решени от ракетата -носител на космическия кораб, които не са претърпели (от гледна точка на проблемите с BP) кардинални промени през последните повече от 50 години;
наличието на значително изоставане в областта на софтуера и алгоритмичната поддръжка за решаването на проблеми с граничната стойност, които формират основата на методите на космическите кораби BP LV, и тяхното универсализиране.
С възникването на задачите за оперативно изстрелване на спътници от тип комуникация или спътници на космическите системи за наблюдение на Земята на ниски или геосинхронни орбити флотът на съществуващите ракети-носители се оказа недостатъчен.
Номенклатурата на известните типове класически ракети -носители от лек и тежък клас също беше неприемлива от икономическа гледна точка. Поради тази причина през последните десетилетия (практически от началото на 90 -те години) започнаха да се появяват множество проекти на среднокласни НН, което предполага възможността за изстрелването им във въздуха за извеждане на полезен товар в дадена орбита (като МАКС Свитязь, CS Бурлак и др.) …
По отношение на този тип LV проблемите с BP, въпреки че броят на изследванията, посветени на тяхното развитие, вече са десетки, продължават да остават далеч от изчерпване.
Необходими са нови подходи и компромиси
Използването на ICBM от тежък клас и UR-100N UTTKh заслужава отделно обсъждане по реда на преобразуване.
Както знаете, Днепър LV е създаден на базата на ракетата R-36M. Оборудван с горен етап, когато се изстрелва от силози от космодрума Байконур или директно от зоната за изстрелване на стратегически ракети, той е в състояние да постави полезен товар с маса около 4 тона на ниски орбити. Ракетата-носител Rokot, която е базирана на UR-100N UTTH ICBM и горния етап Breeze, осигурява изстрелването на космически кораби с тегло до два тона на ниски орбити.
Масата на полезния товар на старта и старта-1 LV (на базата на ICBM на Топол) по време на сателитни изстрелвания от космодрома Плесецк е само 300 килограма. И накрая, ракета-носител на морски бази от типове RSM-25, RSM-50 и RSM-54 е в състояние да изстреля апарат с тегло не повече от сто килограма в нискоземна орбита.
Очевидно този тип ракета -носител не е в състояние да реши някакви значими проблеми с космическите изследвания. Въпреки това, като помощни средства за изстрелване на търговски спътници, микро- и минисателити, те запълват своята ниша. От гледна точка на оценката на приноса за решаването на проблемите с BP, тяхното създаване не представлява особен интерес и се основава на очевидни и добре познати развития на равнището на 60-те-70-те години на миналия век.
През годините на изследване на космоса периодично модернизираните техники на BP са претърпели значителни еволюционни промени, свързани с появата на различни видове средства и системи, изстреляни на околоземни орбити. Разработването на BP за различни видове сателитни системи (SS) е особено важно.
Почти вече днес СС играят решаваща роля за формирането на единно информационно пространство на Руската федерация. Тези СС включват предимно телекомуникационни и комуникационни системи, навигационни системи, дистанционно наблюдение на Земята (ERS), специализирани СС за оперативен контрол, контрол, координация и др.
Ако говорим за спътници ERS, предимно спътници за оптично-електронно и радарно наблюдение, тогава трябва да се отбележи, че те имат значително конструктивно и оперативно изоставане от чуждестранните разработки. Тяхното създаване се основава на далеч от най -ефективните техники за BP.
Както знаете, класическият подход към изграждането на SS за формиране на единно информационно пространство е свързан с необходимостта от разработване на значителен флот от високоспециализирани космически кораби и SS.
В същото време в условията на бързото развитие на микроелектронните и микротехнологичните технологии е възможно и нещо повече - необходим е преход към създаването на многоцелеви космически кораби с двойно предназначение. Експлоатацията на съответния космически кораб трябва да бъде осигурена на околоземни орбити, в диапазона на височина от 450 до 800 километра с наклон от 48 до 99 градуса. Космическите кораби от този тип трябва да бъдат адаптирани към широк спектър ракети-носители: Днепър, Космос-3М, Рокот, Союз-1, както и към ракети-носители Союз-ФГ и Союз-2 при внедряване на схемата за двойно изстрелване на SC.
Във връзка с това в близко бъдеще ще има нужда от значително затягане на изискванията за точността на решаването на проблемите за поддържане на координирано време за управление на движение на съществуващи и перспективни космически кораби от обсъжданите типове.
При наличието на такива противоречиви и частично взаимно изключващи се изисквания, се налага да се преразгледат съществуващите методи на BP в полза на създаването на принципно нови подходи, които позволяват намирането на компромисни решения.
Друго направление, недостатъчно осигурено от съществуващите методи за BP, е създаването на множество сателитни съзвездия, базирани на високотехнологични малки (или дори микро) спътници. В зависимост от състава на орбиталното съзвездие, такива СС са в състояние да предоставят както регионални, така и глобални услуги на територии, да намалят интервалите между наблюденията на фиксирана повърхност на дадени географски ширини и да решат много други проблеми, които в момента се считат за чисто теоретични в най -добрия случай.
Къде и на какво се учат балистистите
Изглежда, че посочените резултати, дори и много кратък анализ, са напълно достатъчни, за да се направи извод: балистиката в никакъв случай не е изчерпала своите възможности, които продължават да остават в голямо търсене и изключително важни от гледна точка на перспективите за създаване на съвременни високоефективни оръжия за война.
Що се отнася до носителите на тази наука - специалисти по балистика от всички номенклатури и ранове, тяхното „население“в Русия днес изчезва. Средната възраст на руските балистисти с повече или по -малко забележими квалификации (на ниво кандидати, да не говорим за доктори на науките) отдавна надхвърля възрастта за пенсиониране. В Русия няма нито един граждански университет, в който да се запази катедрата по балистика. До края издържа само Катедрата по балистика в Московския държавен технически университет „Бауман“, създадена през 1941 г. от генералния и действителен член на Академията на науките В. Е. Слухоцки. Но също така престана да съществува през 2008 г. в резултат на препрофилиране за производство на специалисти в областта на космическите дейности.
Единствената организация за висше професионално образование в Москва, която продължава да обучава военна балистика, е Академията за стратегически ракетни войски „Петър Велики“. Но това е такава капка в океана, която дори не покрива нуждите на Министерството на отбраната и няма нужда да се говори за „отбранителната индустрия“. Завършилите висши учебни заведения в Санкт Петербург, Пенза и Саратов също не правят същото.
Невъзможно е да не кажем поне няколко думи за основния държавен документ, регламентиращ обучението по балистика в страната - Федералния държавен образователен стандарт (ФСЕС) за висше професионално образование по направление 161700 (за одобрена квалификация „Бакалавър“) от Министерството на образованието на Руската федерация на 22 декември 2009 г. № 779, за квалификация „Магистър“- 14.01.2010 г. № 32).
В него се описва всякакъв вид компетентност - от участие в комерсиализацията на резултатите от изследователската дейност (това е за балистиката!) До възможността за изготвяне на документация за управление на качеството на техническите процеси в производствените обекти.
Но в обсъждания FSES е невъзможно да се намерят такива компетенции като способността да се изготвят таблици за стрелба и да се разработят балистични алгоритми за изчисляване на инсталации за изстрелване на артилерия и ракети, изчисляване на корекциите, основните елементи на траекторията и експерименталната зависимост на балистичен коефициент на ъгъла на хвърляне и много други, от които балистиката започва преди пет века.
И накрая, авторите на стандарта напълно забравиха секцията за вътрешна балистика. Този клон на науката съществува от няколко века. Създателите на FGOS по балистика го премахнаха с един удар на химикалката. Възниква естествен въпрос: ако според тях оттук нататък такива „пещерни специалисти“вече не са необходими и това се потвърждава от документ на държавно ниво, който ще разгледа вътрешната балистика на барелните системи, който ще създаде солидни -двигателни двигатели за оперативно-тактически и междуконтинентални балистични ракети?
Най -тъжното е, че резултатите от дейността на такива „занаятчии от образованието“естествено няма да се появят мигновено. Досега все още изяждаме съветските резерви и резерви, както от научно -техническо естество, така и в областта на човешките ресурси. Може би ще бъде възможно да се задържат тези резерви за известно време. Но какво ще правим след десетина години, когато съответният отбранителен персонал гарантирано ще изчезне „като класа“? Кой ще отговаря за това и как?
При цялото безусловно и неоспоримо значение на персонала от секциите и цеховете на производствените предприятия, технологичния и дизайнерския персонал на изследователските институти и конструкторските бюра на отбранителната промишленост, възраждането на отбранителната индустрия трябва да започне с образованието и подкрепата на професионални теоретици, които са в състояние да генерират идеи и да предскажат развитието на обещаващи оръжия в дългосрочен план. В противен случай ще бъдем предназначени за ролята на догонващи за дълго време.