МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТРЕЛЬБЫ

ИЗ ТАНКА ОСКОЛОЧНО-ФУГАСНЫМИ СНАРЯДАМИ

Канд. техн. наук В. А. ПРОСКУРОВ, Г. Ф. ЗАВЬЯЛОВА,

Г. Н. МОСКВИН, В. Я. СОКОЛОВ

Вестник бронетанковой техники. №4. 1971

Основным средством борьбы со средствами ПТО на дальности свыше 500- 600 м , особенно в случае расположения их в укрытиях полевого типа (око­пах, траншеях без перекрытий и т. п.), являются осколочно-фугасные снаряды. От совершенствова­ния их баллистических и боевых характеристик во многом зависит способность танка эффективно преодолевать ПТО противника.

При рассмотрении вопроса об оптимизации баллистических характеристик осколочно-фугасных снарядов (ОФС) можно исходить из следующих двух основных типов боевых задач, решаемых с помощью этих боеприпасов на поле боя:

подавление и уничтожение различных слабобро­нированных и небронированных подвижных и неподвижных танкоопасных объектов, а также про­чих огневых точек противника, имеющих наблю­даемую вертикальную проекцию;

подавление и уничтожение танкоопасной живой силы противника, расположенной в окопах или траншеях, т. е. целей, не имеющих наблюдаемых вертикальных проекций (площадных целей).

Многолетний опыт теории и практики использования осколочно-фугасных снарядов показывает, что оптимальное решение указанных боевых задач может быть обеспечено путем применения для стрельбы ОФС с переменными, т. е. различными по величине, пороховыми зарядами, обеспечивающи­ми различные баллистические качества. Это особенно характерно для полевой и частично самоход­ной артиллерии, где для оптимального решения конкретных боевых задач используют для стрельбы ОФС соответствующий пороховой заряд.

Так, для решения боевых задач первой группы наиболее целесообразно применение пороховых зарядов, обеспечивающих максимально возможную начальную скорость ОФС и, следовательно, на­стильную траекторию. Для решения задач второй группы, например, при стрельбе по окопам, выгод­нее иметь заряд, обеспечивающий наименьшее рас­сеивание по дальности [1]. Очевидно, что это должен быть минимально возможный заряд, обеспечи­вающий необходимую дальность при максимально возможном угле падения.

Несмотря на изложенные соображения, в силу определенных ограничений и специфики построе­ния комплекса танкового вооружения, развитие и совершенствование танковых ОФС шло своим пу­тем. Введение в боекомплект танка переменного или дополнительного пороховых зарядов, которые обеспечивали бы более эффективную стрельбу по целям второй группы, было нежелательно по сле­дующим соображениям. В случае применения уни­тарных выстрелов размещение в танке выстрелов с малыми пороховыми зарядами могло привести (из-за примерно равной вероятности появления на поле боя различных целей) практически к сниже­нию боекомплекта для целей первой группы или к резкому снижению эффективности стрельбы по этим целям снарядами с навесной траекторией.

В случае применения выстрелов раздельного заряжания и переменных зарядов потребовались бы дополнительные операции при подготовке к стрельбе, что приводило бы к существенному сни­жению скорострельности. К изложенному следует добавить, что операции с боекомплектом совре­менных танков должны быть полностью (или большей своей частью) механизированы или авто­матизированы, т. е. должно быть обеспечено меха­низированное (автоматизированное) заряжание и стрельба необходимым видом снаряда.

Вместе с этим, процесс специализации снаря­дов продолжает углубляться. Так, в связи с со­вершенствованием бронезащиты и маневренности танков появились и достигли (весьма высоких тех­нических характеристик совершенно новые виды специальных бронебойных боеприпасов — кумулятивный и подкалиберный, что в целом резко по высило эффективность стрельбы из танка по верти­кальным сильнобронированным целям.

Очевидно, что в условиях этой специализации боеприпасов требование существенного повыше­ния эффективности стрельбы ОФС по горизонталь­но расположенным целям (ГРЦ) (особенно в свя­зи с интенсивным развитием средств противотанко­вой обороны) является чрезвычайно важным и принципиально обоснованным.

На наш взгляд, при разработке ОФС для новых танков можно пойти двумя принципиально отличными путями.

В первом случае, исходя из требований макси­мальной простоты эксплуатации боеприпасов в танке, а также экономических соображений (про­изводство и снабжение), целесообразно иметь осколочно-фугасный снаряд с одним пороховым за­рядом, обесточивающим снаряду баллистические качества, оптимизированные исходя из анализа частоты появления различных целей и их возможной совокупности на поле боя. Научно обоснованная попытка решения этой задачи показала, что оптимальные значения дальности прямого выстрела X_пр для осколочно-фугасного снаряда при стрельбе по различным целям составляет 700- 900 м , в зави­симости от принятого закона распределения целей на поле боя [2].

Характерно, что ОФС нового американского танка МВТ-70 имеет X_пр ≈ 800 м , что соответствует значению X_пр, полученному в результате осредне­ния этого параметра по всем исследованным в ра­боте [2] критериям. Разумеется, что ОФС, спроек­тированный с учетом того или иного из рассмот­ренных критериев распределения и сочетания це­лей, будет менее эффективен для решения боевых задач первой (или второй) группы, нежели снаряд с оптимизированными баллистическими качествами для каждой из групп. Так, например, для ОФС МВТ-70 вероятность поражения целей второй груп­пы меньше, чем у снаряда, оптимизированного по этим целям, примерно на 30%, для штатного 130-мм ОФС пушки М-46 — примерно на 40%.

Рассмотрим второе направление — возможность создания ОФС с оптимальными баллистическими качествами для (решения различных боевых задач, т. е. ОФС с дальностью прямого выстрела X_{пр опт} оптимальной для решения боевых задач по целям второй группы, и с максимально возможной (для данной баллистической системы) дальностью пря­мого выстрела для решения боевых задач по целям первой группы.

В результате проведенных специальных иссле­дований было установлено, что для наиболее эф­фективного решения разнообразных боевых задач необходимо иметь танковый ОФС с переменным пороховым зарядом. При этом оптимальное реше­ние боевых задач при стрельбе из танка [2] мо­жет быть осуществлено снарядами с X_пр1 ≈ 400 ÷450 м (по ГРЦ) и X_пр2 ≈ 1000÷1200 м (по ВРЦ).

Указанное требование вступает в противоречие с существующими в настоящее время тенденциями сокращения номенклатуры танковых боеприпасов и возможностью их эксплуатации при использова­нии механизма заряжания.

Действительно, в настоящее время для танков не существует конструкций ОФ-выстрелов и ме­ханизмов заряжания, которые позволяли бы вести стрельбу ОФС переменными зарядами в зависи­мости от характера боевой задачи, не вызывая при этом увеличения номенклатуры боеприпасов.

Достигнутые в последнее время определенные успехи в области разработки и совершенствования танкового вооружения, в частности, работы по ар­тиллерийским системам с безгильзовой обтюрацией (танк «Чифтен»), а также работ по работало повышению эффективности современных ОФС в на­правлении, прежде всего, увеличения коэффициен­та наполнения и увеличения мощности BB, дают основание рассматривать возможность создания для новых танков ОФС с переменной баллистикой.

Рис. 1. Общий вид ОФ-выстрела двойной баллистики

Такой ОФ-выстрел (рис. 1) раздельного заря­жания для артиллерийской системы с безгильзо­вой обтюрацией состоит из унитарного ОФ-выстрела низкой баллистики с пороховым зарядом ω₁ и большого порохового за­ряда ω₂. В зависимости от типа цели и боевой за­дачи стрельба произво­дится с помощью заряда ω₁, (Обеспечивающего дальность X_пр1, либо заря­дами ω₁ + ω₂, обеспечи­вающими величину X_пр2.

Выстрел низкой бал­листики (ВНБ) представляет собой ОФС со скреп­ленным с ним малым по­роховым зарядом (МПЗ).

Выстрел высокой балли­стики (ВВБ) в свою оче­редь состоит из ВНБ и большого порохового заря­да (БПЗ).

Комплектацию предлагаемых выстрелов в боеукладке танка можно производить по нескольким вариантам:

а.      в одну из парных ячеек механизма заряжа­ния закладывают унитарный ВНБ, в другую — БПЗ. При этом стрельба ведется ВНБ или ВВБ в зависимости от характера целей. После боя остав­шиеся в ячейках (неиспользованные) БПЗ доуком­плектовываются выстрелами низкой баллистики (рис. 2, а);

б.     при условии равенства длин ячеек в каждом парном элементе механизма заряжания размеща­ют два ВНБ (рис. 2,6). Этот вариант целесообра­зен в случае определения характера боевой задачи до загрузки боеприпасов в танк, например, при преодолении танками ПТО противника.

Рис. 2. Схема размещения ВВБ (а) и ВНБ (б)

в ячейках механизма заряжания

Таким образом, предложенная конструктивная схема ОФ-выстрела принципиально позволяет по­лучить в условиях механизированной (автоматизи­рованной) боеукладки танка выстрелы с новыми качествами и обеспечивает возможность повышения эффективности стрельбы из танка по ГРЦ путем использования ОФ-снарядов с малым пороховым зарядом. При этом номенклатура боеприпасов для производства и снабжения остается практически неизменной. Что касается вопросов использования боеприпасов, включая процессы заряжания и стрельбы, то здесь необходимо отметить следующее.

После обнаружения командиром цели и соответствующей команды наводчику выбор требуемо­го для стрельбы заряда осуществляется механизмом заряжания автоматически, одновременно с установкой соответствующей шкалы прицела.

Воспламенение пороховых зарядов (ВНБ или ВВБ) может производиться обычными средствами, например с помощью электрокапсюльной трубки. В этом случае навеска воспламенителя, кроме ос­новного заряда, должна быть и в малом заряде. В случае воспламенения индукционным методом, с расположением первичной обмотки на образую­щей поверхности каморы, вторичную обмотку и навеску воспламенителя целесообразно располо­жить в малом пороховом заряде.

Особое внимание следует уделить обеспечению безопасности стрельбы в случае использования только ВНБ, в связи с возможным сползанием сна­ряда вследствие недосыла или «раззакусывания» снаряда. Принципиально эти вопросы, вероятно, могут быть решены путем введения в камору ору­дия специального механического удержника, типа применяющегося в морских системах, либо контро­ля положения снаряда каким-либо бесконтакт­ным, методом, например, с помощью ультразвуко­вого датчика.

Выполненные расчеты показывают, что, напри­мер, для ОФС с поражающим действием на уров­не штатного снаряда к пушке М46, в случае при­емлемых для танка габаритных размеров верхней и нижней частей выстрела (l_в = 680 мм и l_н  = 480 ММ ), могут быть получены величины X_пр1,  ≈   450 м и X_пр2 ≈   1150 м (при высоте цели 2 м ).

С целью исследования влияния на эффектив­ность стрельбы из танка оптимального сочетания ОФС (ВНБ и ВВБ), позволяющих учитывать ха­рактер распределения целей на поле боя, в срав­нении с ОФС, имеющим одну начальную скорость на уровне штатного осколочно-фугасного снаряда к полевой пушке М46 с первым зарядом, проведе­ны расчеты по оценке показателей действительно­сти стрельбы.

Известно, что эффективность действия осколоч­но-фугасных снарядов при стрельбе по горизон­тальным целям при прочих равных условиях тем выше, чем круче его траектория, т. е. чем меньше его начальная скорость [1]. Учитывая это обстоя­тельство, выбор начальной скорости для ВНБ ,про­изводили исходя из величины предельного угла воз­вышения, вероятного угла ската местности, с кото­рой танк ведет стрельбу, и предельной дальности ведения огня средствами ПТО, принятой равной 4 км . Исходя из /конструктивного решения схемы совмещения ВНБ и ВВБ, при закрепленном зна­чении величины баллистического коэффициента, начальная скорость для ВНБ составляет v_внб = = 310 м/сек, для ВВБ v_ввб = 900 м/сек, начальная скорость для штатного выстрела принята v_шнб = 810 м/сек.

Для определения характеристик действитель­ности стрельбы рассчитаны суммарные срединные ошибки стрельбы, по высоте, направлению и даль­ности применительно к комплексу вооружения перспективного танка, в состав которого входит со­вершенный стабилизатор, обеспечивающий, высо­кую точность стабилизации (0,25 т. д. по BH и 0,6 т. д. по TH), лазерный дальномер с ошибкой из­мерения дальности Е_д=10 м независимо от дис­танции, танковый баллистический вычислитель для учета отклонений условий стрельбы от нормаль­ных и решения задачи встречи снаряда с целью. Дополнительно рассмотрен вариант комплекса во­оружения с использованием оптического прицела, обеспечивающего срединную ошибку измерения дальности Е_д = 10% D.

Для сравнения эффективности действия ВВБ и штатного выстрела выбрана цель типа БТР и ПТУРС (цель № 1), причем при обстреле указан­ной цели условно принят закон обстрела танка, приведенный в работе [3]. Для оценки показателей действительности стрельбы по горизонтальной цели выбрана открыто расположенная цель № 2 (живая сила, занимающая участок размером 100×100 м²). В расчете принято допущение, что цели неподвижны, при этом по цели № 1 стрельба ведется с ходу, по цели № 2 — с места.

Параметры боевого действия указанных снарядов, характеризующиеся распределением осколков по весовым группам, количеством и типом BB, при­няты одинаковыми, а их обобщающие показатели (площади приведенных зон поражения) выбраны с учетом углов падения и окончательных скоростей снарядов. В пределах дальностей стрельбы 0,5- 4 км изменением величин площадей приведенных зон поражения можно пренебречь.

Критерием оценки сравниваемых ОФС служит математическое ожидание расхода снарядов для поражения цели № 1 и математическое ожидание процента пораженных целей на один выстрел по цели № 2. Расчеты по определению эффективности боевого действия ОФ-снарядов выполнены по ме­тодике [4].

Сравнение результатов расчетов свидетельст­вует о том, что при стрельбе, по вертикальной цели (цель № 1) для обоих способов измерения даль­ности имеется преимущество выстрела ВВБ перед штатным выстрелом (табл. 1).

При стрельбе по цели № 2, выстрел ВНБ в случае точного способа измерения дальности превос­ходит в 2,1-2,5 раза (в зависимости от дистанции) штатный выстрел, что определяется значительно меньшим рассеиванием по дальности; при глазо­мерном способе изменения дальности указанные выстрелы практически (равноценны (табл. 2).

Величины математического ожидания расхода снарядов для поражения цели № 1

Таблица 2

Математическое ожидание процента пораженных целей на один

выстрел при стрельбе по цели № 2

Оценку эффективности применения в боекомплекте танков ОФС с двумя начальными скоростями (ВНБ, ВВБ) в сравнении со штатным выстре­лом можно провести, задавшись определенным уровнем процента пораженных целей при стрельбе по ГРЦ, например, 25%, что соответствует подав­лению цели, а также используя величины матема­тического ожидания расхода снарядов на пораже­ние вертикальной цели. Это позволит в качестве критерия оценки принять математическое ожидание количества целей М(Ц), поражаемых ОФС, вхо­дящими в боекомплект танка. Для удобства срав­нения на рис. 3 показано изменение математиче­ского ожидания расхода снарядов M (N) для до­стижения требуемого уровня процента пораженных целей при стрельбе по цели № 2 в случае точного измерения дальности.

Исходя из анализа боевых задач, решаемых танком, и распределения целей на поле боя в бое­комплекте (по данным исследований АБТВ), долж­но быть не менее 40—50 выстрелов, причем ОФС должны составлять до 50% от общего числа.

При расчете величины M (Ц) для ОФС учтем, что конструкция механизма заряжания и выстре­лов ,позволяет вместо одного ВВБ или штатного выстрела разместить два ВНБ. Это позволяет при общем боекомплекте 50 шт. использовать 25 гнезд для размещения ОФ-выстрелов, причем имеется возможность изменять величину боемкомплекта в случае применения ВВБ и ВНБ.

Для удобства сравнения при вычислении зна­чения М(Ц) ограничимся рассмотрением случая ведения стрельбы на дальность 2 км при условии независимости выстрелов (корректировка не про­водится), считая подавле­ние цели № 2 как выполне­ние одной боевой задачи.

Для удобства сравнения при вычислении зна­чения М(Ц) ограничимся рассмотрением случая ведения стрельбы на дальность 2 км при условии независимости выстрелов (корректировка ее про­водится), считая подавле­ние цели № 2 как выполне­ние одной боевой задачи.

В этом случае результаты, представленные в табл. 1, 2 и на рис. 3, свидетельствуют О том, что величина М(Ц) для ОФС (ВВБ + ВНБ) со­ставляет 14,4, для штат­ных выстрелов 8,15, что сви­детельствует о существен­ном превосходстве танка, имеющего в боекомплекте ОФС с двумя начальными скоростями.

Рис. 3. Зависимость ма­тематического ожидания расхода снарядов от про­цента пораженных целей (открыто расположенная на участке 100×100 м² живая сила):

1 — штатный выстрел; 2 — ВНБ

Для случая выхода из строя лазерного дально­мера и применения для стрельбы оптического при­цела (при сохранении всех остальных параметров, влияющих на точность стрельбы, неизменными), в случае использования ОФ-выстрелов двойной баллистики, сохраняется хотя и в меньшей степени, преимущество перед штатным ОФС. При этом следует отметить, что ра­циональный выбор боевых, конструктивных харак­теристик боеприпасов и определение требований к приборам системы управления огнем является предметом специального исследования и в данной статье подробно не рассматриваются.

Эффективная стрельба из танка в условиях преодоления ПТО требует разработки для, перспек­тивных танков новых ОФ-выстрелов и оптимизации их !баллистических и конструктивных параметров.

Наличие в боекомплекте танка ОФ-выстрелов с двумя начальными скоростями позволит при со­хранении показателей действительности стрельбы по вертикальным целям существенно повысить эффективность стрельбы по горизонтальным целям.

Оптимальное конструктивное и баллистическое выполнение боеприпасов с учетом их размещения в механизме заряжания позволяет в достаточно широком диапазоне варьировать величиной боекомплекта, исходя из особенностей, предстоящего боя.

По теме ОФС - ОБ ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТРЕЛЬБЫ ИЗ ТАНКОВ

ЛИТЕРАТУРА

1. Теория стрельбы наземной артиллерии. Л., BAA им. Калинина, 1966.
2. Исследование задачи оптимального проектирования танковых неуправляемых боеприпасов по совокупности пара­метров боевых частей и дальности прямого выстрела. Технический отчет № 671291, ВНИИТрансмаш, 1967.
3. Отчет по НИР HB12-201—62. Методика оценки боевой эффективности танкового вооружения и сравнительная оценка объектов бронетанковой техники. М., АБТВ, 1963.
4. Mатвеев А. И. Методика оценки поражающего действия осколочно-фугасных, осколочных боеприпасов, Л., BAA 1965.