Электронные (Лекция 9_2011)

Посмотреть архив целиком

14




Лекция 8

ПОКАЗАТЕЛИ И МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЗАЩИЩЕННОСТИ

ТАНКОВ ОТ ОСП


В качестве показателей оценки защищенности танка могут быть использованы различные величины. Наиболее часто в качестве такой величины используется вероятность поражения танка одним выстрелом выбранного средства поражения. Однако она неполно­стью характеризует уровень его защищенности. На танк в ходе боя воздействуют многочисленные противотанковые средства различных типов, а поэтому знание вероятности поражения танка лишь одним из них недостаточно для того, чтобы ответить на вопрос, как защищен танк от совокупности противотанковых средств противника. Следовательно, она может служить лишь частным критерием. В то же время вероятность поражения танка одним выстрелом выбранного средства, в свою очередь, зависит от условий обстрела, то есть от дальности, направления обстрела, поло­жения обстреливаемого танка в плоскости стрельбы и т. д.

В качестве общего показателя защищенности танка от обычных средств поражения целесообразно выбрать обобщенную вероятность поражения танка, представляющую собой осредненную по типам противотанковых средств и по условиям обстрела вероятность поражения танка одним «обобщенным» выстрелом. Для того чтобы определить эту вероятность, необходимо уметь вычислять вероятность поражения танка одним выстрелом выбранного (любого) средства и знать характеристики внешних условий, позволяющие производить указанное осреднение.

Иногда в качестве частного показателя защищенности исполь­зуется среднее число выстрелов конкретного средства, необходимых для поражения танка. Однако этот показатель является производ­ным от вероятности поражения танка, хотя и более полно харак­теризует собственно броневую защиту танка.

Определенным недостатком как первого, так и второго показателя является его независимость от времени.

Для решения некоторых задач, связанных с количественной оценкой различных факторов, которые влияют на защищенность танка, таких, например, как его подвижность на поле боя, используется в качестве показателя среднее время выживания танка под огнем либо одного выбранного средства поражения, либо со­вокупности этих средств.

Таким образом, выбор любого показателя для оценки этого свойства связан с необходимостью вычислять вероятность его по­ражения в конкретных условиях обстрела.


Поражение танка в конкретных условиях обстрела.

Вероятность поражения танка одним выстрелом выбранного противотанкового средства в конкретных условиях обстрела опре­деляется выражением

где Рпоп — вероятность попадания снаряда в танк (выражение в квадратных скобках характеризует условную вероят­ность поражения танка);

Рпр—условная вероятность пробития брони;

Ру и Ру' — условные вероятности поражения танка соответ­ственно при пробитии и непробитии брони;

i, j, k, l— индексы, характеризующие внешние условия (для конкретного случая это i -e средство поражения, j -я дальность обстрела, k -e направление (угол) обстре­ла, l-я высота экранирующей неровности местности).

Вычисление вероятности поражения танка обычно произво­дится в следующей последовательности:

1. Поверхность танка разбивается на отдельные броневые уча­стки или детали так, чтобы в пределах одного участка бронирова­ние можно было считать равнопрочным.

2. Для данной расчетной дальности по формулам теории стрельбы вычисляются ошибки стрельбы выбранного средства поражения и в соответствующем масштабе строится сетка рассеи­вания. На рис. 4.12 представлена нормальная сетка рассеивания. Она построена путем отложения четырех срединных отклонений в обе стороны от нулевой точки (центра координат) по горизонтали (Ez) и по вертикали (Ey). При этом принято, что Ez = Ey и величины срединных отклонений дополнительно разбиты на пятъ частей. В каждом прямоугольнике сетки указано число снарядов, попадающих в прямоугольник, при общем числе выпущенных сна­рядов 4 000. Чтобы получить вероятность попадания в данный прямоугольник, нужно проставленное в нем число разделить на 4000.


Рис. 4.12. Нормальная сетка рассеивания


Если сетку рассеивания наложить на выполненный в том же масштабе силуэт цели, расположенной под курсовым углом α, совместив центр сетки с точкой прицеливания, то можно подсчитать вероятность попадания в каждый участок бронирования. Однако этот участок с некоторой вероятностью может быть закрыт неровностями местности и, кроме того, нужно учесть, что экранирова­ние местностью нижней части силуэта танка вызывает смещение точки прицеливания вверх. Это смещение может быть учтено по формуле (3.21).

Поскольку закрытие части силуэта уменьшает вероятность по­падания в танк, необходимо перестроить сетку рассеивания. Каж­дое число, стоящее в клетках сетки по строкам, нужно умножить на соответствующую вероятность незакрытия части силуэта танка на данной высоте. Вид функции распределения этой вероятности показан на рис. 4.13. Вероятность попадания снаряда в каждый элемент броневой защиты, вычисленная с помощью такой сетки, будет учитывать влияние экранирующих свойств местности.


Рис. 4.13. Влияние экранирующих свойств местности на вероятность попадания снаряда в силуэт танка


3. Определяются условия взаимодействия снаряда с броней n-го участка, то есть по характеристикам обстреливающего сред­ства и броневой защиты вычисляются скорость встречи снаряда с броней и угол встречи. При расчете угла встречи нужно учесть конструктивные углы броневой детали, направление обстрела, превышение траектории снаряда над линией визирования, а также угол наклона всего танка в плоскости стрельбы. Скорость встречи определяется по начальной скорости снаряда, его баллистическим характеристикам и дальности стрельбы. С помощью графика снарядостойкости брони или по приведенным выше полуэмпириче­ским зависимостям на основе вычисленных для n-го участка бро­нирования значений αc и Vc определяются результаты взаимо­действия (пробитие или непробитие данного участка).

4. Приближенными методами определяются условные вероят­ности поражения танка через данный участок (то есть значения Ру и P'y формулы (4.6) при пробитии и непробитии брони.

5. По формуле (4.6) вычисляется вероятность поражения тан­ка через n -й участок бронирования. Затем в той же последова­тельности рассчитывается вероятность поражения танка через п + 1 участок. Очевидно, вероятность поражения танка на данной дальности и с выбранного направления обстрела может быть пред­ставлена как сумма вероятностей его поражения через каждый участок

где Рпх,α — вероятность поражения танка на дальности х с на­правления α через n-й участок бронирования; N — количество броневых участков, на которые разбита поверхность танка.

Таким способом можно получить вероятность поражения танка в конкретных условиях, то есть выбранным средством поражения (типом снаряда) при зафиксированных дальности и направле­нии обстрела.

Однако условия обстрела танка являются случайными и поэтому для перехода к обобщенной вероятности поражения танка нужно знать распределения вероятностей этих условий.


Распределение средств поражения и условий обстрела

Большинство факторов, определяющих вероятность поражения танка (бронеобъекта), являются случайными, поэтому необходимую исходную информацию для ее вычисления желательно иметь в виде соответствующих законов распределения. Эти законы распределения могут быть получены только на основе тщательного изучения условий, в которых действует танк на поле боя или внешних (по отношению к танку) условий.


Распределение средств поражения

Это распределение можно получить на основе изучения организационно-штатной структуры войск, номенклатуры боевых средств в системе вооружений cyxопутных войск, взглядов и принципов их боевого использования в различных видах боя, а также боевых и технических характери­стик этих средств. Анализ этих факторов показывает, что в совре­менных условиях в наиболее трудном виде боевых действий — в наступлении на хорошо организованную оборону мпд (ФРГ) или мд (США) — при применении только обычного оружия в сред­нем из всех снарядов, приходящихся на каждый танк наступаю, щего первого эшелона, около 50% составляют снаряды танковых и противотанковых пушек, 30% — ПТУР и около 20% — снаряди остальных противотанковых.средств.

Поскольку только танковые и специальные противотанковый пушки способны вести огонь кинетическими снарядами, для указанных условий можно считать, что из всех снарядов, приходящихся на один танк, кумулятивные снаряды составляют около 70%, а кинетические — около 30%. Очевидно, в ходе боя эти значения могут очень сильно отличаться от приведенных (например, при бое перед передним краем обороны или в ее глубине), однако из приведенных данных следует вывод: для того чтобы танк могли успешно решать свои задачи на поле боя, необходимо обеспечить высокий и примерно одинаковый уровень защищенности как от кинетических, так и от кумулятивных средств поражения


Распределение дальностей обстрела

Этот статистический закон позволяет определить, с какой дальности и с какой вероятностью возможен обстрел танка. Совершенно ясно то, что обстрел прямой наводкой возможен только при наличии прямой и физиче­ской видимости, однако при условии, что противник считает целе­сообразным вести огонь, а оружие позволяет это делать. Все это может быть выражено формулой

Р(х) = Р1(х)Р2(х)Ртакт (4.8)

где Р1(х) — вероятность того, что между обстреливающим сред­ством и танком существует прямая (топографиче­ская) видимость;

Р2(Х) — вероятность наличия между танком и обстреливающим средством физической (метеорологической) ви­димости;

Pтакт—вероятность того, что противник будет вести огонь по танку (из тактических соображений).

Значения Р1(х) и Р2(Х) для различных условий приведены в главе 3, а величину Ртакт для практических расчетов в простей­шем случае принимают равной единице.


Распределение направлений обстрела танков.

Обстрел танка может происходить с любого направления, однако анализ снаряд­ных попаданий, имевших место в ходе Великой Отечественной войны, а также локальных войн последующего периода, показы­вает, что распределение точек попадания по поверхности танка является крайне неравномерным и подчиняется определенному закону. Наибольшая плотность попаданий приходится на лобовые детали башни и корпуса, наименьшая — на кормовые. Другими словами, вероятность того, что танк будет обстрелян спереди, зна­чительно выше, чем вероятность обстрела со стороны кормы. По мере сближения с противником эти вероятности изменяются: происходит относительное уменьшение снарядной нагрузки на лобо­вые детали и увеличение ее на бортовые и кормовые элементы. Это явление наглядно иллюстрируется рис. 4.14.


Рис. 4.14. Изменение углов обстрела танка в .зависимости от удаления от переднего края (α1< α23)


В табл. 4.3 приведены математические ожидания вероятностей обстрела танка с различных направлений в зависимости от дальности.

Из анали­за табл. 4.3 следует, что с увеличением дальности обстрела возрастает снарядная нагрузка на носовые и лобовые детали танка. На дальностях танкового боя 1000 — 2 000 м вероятности того, что танк будет обстрелян с направления, лежащего в сектору + 30°, составляет около 0,5. На малых дальностях вероятности обстрела со стороны борта и со стороны кормы превышают эту величину. Данные, приведенные в табл. 4.3, объясняют необходи­мость надежного кругового бронирования, а также неравномер­ность распределения броневого материала по корпусу и башне в горизонтальной плоскости.

Таблица 4.3

* Приведенные значения Рα относятся также к направлениям обстрела α от 0 до —180°.



Закон распределения точек попадания снарядов по высоте танков

Этот закон выражает влияние характеристик рассеивания снарядов и экранирующих свойств местности. Экранирующее влия­ние местности проявляется в том, что точка прицеливания обстре­ливающего средства (и следовательно, центр группирования сна­рядов) сдвигается вверх. Кроме того, часть снарядов может попасть в выступающие неровности местности. Это вызывает увели­чение снарядной нагрузки на верхние и снижение ее на нижние броневые детали. Физический смысл этого явления показан на рис. 4.13. Количественные характеристики высот экранов микронеровностей местности приведены в табл. 3.4.


Обобщенная вероятность поражения танка

Рассмотренные закономерности обстрела танка в бою опреде­ляют распределение точек попадания снарядов по его поверхно­сти. Это распределение характеризуется тем, что плотность сна­рядных попаданий на лобовой проекции танка значительно выше, чем на других его частях. Неравномерность имеет место и в вер­тикальной плоскости: наиболее «нагруженными» являются верх­ние части корпуса и башни. Очевидно, в зависимости от того, какое противотанковое средство и в каких условиях ведет обстрел танка, будут изменяться как распределение точек попадания, так и конечный результат обстрела.

Вероятность поражения танка в конкретных условиях одним выстрелом выбранного средства поражения определяется по при­веденной ранее формуле (4.6). Для того чтобы вычислить вероят­ность поражения, обобщенную по всем условиям обстрела, то есть по противотанковым средствам противника, направлениям и дальностям, с которых возможен обстрел танка, а также учесть экранирующие свойства местности, необходимо дополнить формулу (4.6). Формула вероятности поражения танка одним «обобщен­ным» выстрелом примет вид

где с — количество типов противотанковых средств про­тивника;

Pi — доля средств i-го типа среди всех ПТС противника;

Рпорi x,α,H вероятность поражения танка одним выстрелом в конкретных условиях;

ψi (х, α, Н) — многомерная плотность распределения дально­стей и направлений обстрела i-м ПТС, а также экранирующих неровностей местности.

Интегрирование выражения (4.9) осуществляется в пределах: для дальностей обстрела — от 0 до се; для направлений об­стрела— от 0 до 360°; для высот экранирующих неровностей мест­ности — от 0 до полной высоты танка. Вычисление величины Wпop на практике выполняется численными методами, обычно с помощью ЭВМ. При этом поступают следующим образом:

1. Выбирают начальные конкретные значения условий обстрела (i-e средство поражения, начальная дальность xj, направление обстрела αк и т. д.) и производят расчет вероятности Поражения танка для этих условий, как это было изложено ранее.

2. Изменяют направление обстрела, выбирают αк+1 и повто­ряют процедуру вычисления вероятности поражения танка, а за­тем с учетом распределения направлений обстрела опреде­ляют полную вероятность поражения танка на данной дальности

Величина Рпор х обычно вычисляется для нескольких значений х и представляется в виде зависимости вероятности поражения тан­ка данным ПТС (и данным типом снаряда) от дальности (рис. 4.15). Эта зависимость широко используется на практике при оценке эффективности оружия : защищенности танков.

Р

Рис. 4.15. Зависимость вероятности поражения движущегося танка М60А1 подкалиберным снарядом танка Т-62 при стрель­бе с места от дальности:

1 — вероятность попадания в танк; 2 — ве­роятность поражения танка


Вероятности Рпор х могут быть осреднены с помощью распре­деления дальностей обстрела. Для этого нужно значение Pпор х на каждой дальности умножить на величину Р(Δх) и полученные значения просуммировать. В этом случае Р(Δх) есть вероятность обстрела танка данным средством в диапазоне дальностей Δх = X j+1 X j. Величина Р(Δх) может быть определена с помощью формулы (4.8).

Таким способом вычисляется обобщенная по условиям обстре­ла вероятность поражения танка одним противотанковым средст­вом. Вычислив эти вероятности для всех средств, имеющихся у про­тивника, можно найти значение обобщенного показателя оценки за­щищенности танка

Умение вычислять как обобщенную вероятность поражения танка, так и ее составляющие дает возможность тщательно ана­лизировать конструкцию танка с точки зрения его защищенности, оптимальным образом проектировать броневую защиту, изыски­вать пути повышения живучести танков.



Случайные файлы

Файл
57058.rtf
46104.rtf
CBRR2735.DOC
133310.rtf
38017.doc