Э. К. Потемкин, Н. Н. Вильховченко

КОНЦЕПЦИИ И ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ

(в порядке дискуссии)

На основе анализа тенденций развития техники, возможностей современной наукоемкой технологии создания машины предложена и обоснована информационная концепция танка и всей системы бронетанковой техники.

Особенностью процесса совершенствования бро­нетанковой техники (БТТ), как и других видов во­оружения и военной техники (самолетов, кораблей и др.), который сопровождается повышением их так­тико-технических характеристик (ТТХ), является возрастающая тенденция к смещению противосто­яния конфликтующих сторон в область последних достижений науки и техники. Так, если первая мировая война в основном сводилась к противодейст­вию большого количества людей, а вторая была «войной моторов», то в настоящее время систем, искусственного интеллекта, автома­тизированных систем управления и т. п.

В рамках этой тенденции происходит резкое увеличение ис­пользования новых принципов создания вооружения и военной техники; появляются технические средства переработки больших объемов информации максимально снимаются проектные ограниче­ния и расширяется область поиска рациональных решений; применяются наиболее эффективные средства и режимы поиска проектных решений, включая их непосредственный синтез с помощью средств вычислительной техники.

В итоге складывается новая технология созда­нии машин, которая получила в литературе назва­ние высокой, или наукоемкой.

Примером практического использования такой технологии за рубежом является разработка ново­го поколения боевых самолетов США.

Во всем мире при проектировании боевых само­летов традиционными являются требования к ско­рости и высоте полета, полезной нагрузке и т. п. Наращивание названных показателей приводило к повышению ТТХ самолета. Но так как при этом сохранялся качественный характер связей в систе­ме самолет - средства борьбы с самолетом (т. е. их ТТХ развивались синхронно), новый самолет ста­новился таким же поражаемым, как и предшеству­ющий. После этого в системе самолет-средства борьбы начинался новый цикл развития.

При проектировании последнего поколения бое­вых самолетов США задача разработки новой конструкции была впервые поставлена по-иному. При этом главным требованием стало сделать самолет «невидимым», т. е. менее заметным для средств по­ражения противника. Иначе говоря, цепочку веро­ятностных событий, приводящих к поражению са­молета, включающих поиск цели-обнаружение-опознавание-уяснение особенностей цели-выбор и приведение средств поражения в рабочее состоя­ние-стрельба (воздействие)-поражение-конт­роль, в соответствии с новой постановкой задачи необходимо прерывать на самом раннем этапе: не должно происходить обнаружение самолета как цели.

Должны были выдерживаться и другие пара­метры (требования по высоте, по скорости полета и т. д.), однако показатель, отражающий такое ин­тегральное свойство самолета, как информатив­ность, приводит к появлению качественно новой конструкции самолета со скачкообразно возрос­шей боеспособностью.

О значении, которое за рубежом придается от­слеживанию информации применительно к сухо­путным войскам (СВ), говорят данные по разработ­ке и испытаниям в США роботизированной разве­дывательной машины, включающей автономную подсистему наблюдения, предназначенную для пе­редачи видеоизображения дороги, а также для об­работки и передачи команд управления; картогра­фическую подсистему, использующую искусствен­ный интеллект и обеспечивающую изображение карты местности на цветном мониторе; топографи­ческую подсистему, определяющую местонахожде­ние машины, которая имеет комплексную систему связи и может использоваться днем и ночью.

В новой технологии создания машин решающим фактором являются средства переработки больших объемов информации, о возможностях которых го­ворит, например, такой факт, что при запуске кос­мических кораблей многоразового использования компьютеры передают на землю по двадцати пяти тысячам параметров свыше трех миллионов знаков информации в секунду. Этой информации хватило бы для написания 30-томной энциклопедии за 40 с.

Очевидно, что наукоемкая технология, ввиду ее явно выраженных успехов в разработке авиацион­ной и космической техники и других машин, не мо­жет не перейти в промышленно развитых странах в сферу разработки БТТ.

В этом случае ее влияние станет многоплано­вым и будет охватывать все основные факторы соз­дания БТТ: элементную базу, концептуальный под­ход к разработке и эксплуатации машин, структуру и связи БТТ в системе СВ.

Элементная база перспективных зарубежных танков содержит ряд принципиально новых компо­нентов, подтверждающих тенденцию их перехода к наукоемкой технологии, направленного на зна­чительное повышение возможностей БТТ. К ним от­носятся следующие компоненты.

По машине в целом

Новые компоновочные схемы; разработка базо­вого шасси; модульная схема построения; умень­шение численности экипажа; интегрированные ин­формационно-управляющие системы; бортовые ЭВМ с общей шиной данных; дублированное уп­равление вождением и стрельбой; автономный энергоагрегат и т. п.

По огневой мощи

Высокоточные системы управления огнем; многодатчиковые системы автоматического поиска целей; снаряды с урановыми сердечниками, снаря­ды с головками самонаведения; лазерные системы воспламенения для боеприпасов танковых пушек; электронные взрыватели, обеспечивающие пораже­ние цели без попадания; система корректировки от­клонения снаряда от цели и т. п.

По защищенности

Активная и динамическая защита; комплексы оптико-электронного противодействия; устройства предупреждения угрозы обстрела со стороны про­тивника; системы подавления взрыва внутри ма­шины; съемные броневые модули; внутренние ло­кальные экраны; многоспектральные маскировоч­ные сети, работающие в различных диапазонах длин волн и т. н.

По подвижности

Малогабаритные моторно-трансмиссиопные от­деления (МТО) с газотурбинными и поршневыми двигателями, микропроцессорные системы управ­ления силовой установкой и трансмиссией; регули­руемые и управляемые подвески; самозатягивающиеся топливные баки и др. [1].

Примером новой зарубежной концепции созда­ния танка может быть подход, основанный на реа­лизации принципа восстанавливаемости, являюще­гося частным случаем более общего - самооргани­зации. Согласно этому принципу при проектирова­нии танка его конструкция формируется с учетом фактора распределения стоимости с точки зрения ее сохранения при боевых повреждениях.

Напри­мер, считается, что в танке с вынесенным вооруже­нием приблизительно 2/3 стоимости приходится на оборудование, размещенное в передней части кор­пуса, а с учетом «стоимости» экипажа это составля­ет 4/5 общей стоимости   системы   экипаж-танк. Именно это привело зарубежных специалистов, к идее создания танка, реализующего принцип восстанавливаемости и имеющего переднее расположение МТО. Исходя из того, что наукоемкая технология сегодня является объективной реальностью, вошла в практику создания сложных боевых машин за рубежом и, следовательно, будет иметь распространение в промышленно развитых странах, возникают вопросы:

• какие коррективы методического и программно го характера следует в связи с этим внести в процесс разработки отечественной БТТ;
• каким образом соответственно новым условиям может быть сформулировано общее концептуальнoe представление о танке как объекте проектирования?

Анализ показывает, что в соответствии с современной технологией создания сложных технически устройств главными этапами, как и прежде, являются стадии выбора типов элементов проектируемого объекта, установления их числа и количественных характеристик, а также отношений (связей между элементами, приведения интегральных свойств и показателей объекта и соответствие с тактико-техническими требованиями (ТТТ), а затраты на его разработку и эксплуатацию - к минимально возможным.

Поэтому можно заключить, что по механизму формализации привлекаемых новой технологией способов построения технических объектов ее методической основой остается системный подход. Однако его содержание приобретает углубленную трактовку.

Во-первых, наряду с традиционными свойствами и показателями (масса, объем, толщина брони и т. п.) рассматриваются интегральные свойств более высокого уровня — сложность, информативность и т. п. формируются более тесные связи между элементами внутри конструкции.

Во-вторых, как правило, увеличивается число внешних связей и изменяется представление об объекте проектирования как о целостной конструкции. С одной стороны, образец рассматривается как законченное самостоятельное изделие, с другой - как элемент совокупности взаимодействующих объектов, объединенных общей функцией и составляющих целенаправленную боевую систему. Такая система должна быть всесторонне сбалансированной в силу чего ее оптимальное проектирование обеспечивается всеми средствами, на всех этапах жизненного цикла, а сама задача, как правило, имеет многокритериальную постановку.

Функциональная общность боевой системы методически формализуется и описывается в виде единого информационного процесса. При его теоретическом описании в число рассматриваешь факторов включаются следующие:

• внешняя среда, в которой разворачивается процесс в целом и его элементы;
• способность образцов БТТ к генерированию (восприятию) всех разновидностей сообщений в направлении от объекта к внешней среде и на­оборот;
• мера информационной емкости конструкции образца, отражающая количество информации, необходимое для такого однозначного описания конструкции, при котором снимаются все неопределенности;
• быстродействующие средства анализа и контроля на основе ЭВМ (в том числе конформная электроника).

При структурном описании информационных особенностей внешней среды должно выявляться и считываться все многообразие существующих в ней возможных информационных каналов, их характеристик, способов применения с точки зрения ра­ционального построения процесса в пространстве и во времени (формирование номенклатуры каналов, их иерархии, связей, степени дублирования, средств реализации и т. д.).

В качестве примеров таких технических средств в зарубежных разработок можно назвать прибор звуковой разведки, позволяющий измерять дальность до целей Д≤20 км с погрешностью ± 150 м ; радиолокационную станцию наземного наблюдения подвижных целей при Д≤18 км; радиолокационную станцию с вычислительным устройством для разведки и определения координат артиллерийских позиций при Д≤15 км путем измерения траектории полета снаряда на восходящей или нисходящей траектории; танковую радиолокационную станцию для обнаружения государственной принадлежности обнаруженной машины (по типу запросчика «свой-чужой») и др. Последующим развитием этих средств являются комплексные, многодатчиковые многоуровневые каналы получения и передачи информации с помощью которых могут технически осуществляться сбор необходимых данных и непрерывный контроль возможных сухопутных театров военных действий (ТВД) на всей их протяженности.

Резкое повышение интенсивности происходящих на ТВД информационных процессов ставит проблему информационной адаптации, координации и управления БТТ в новых условиях. Решение этих про­блем является ключом к снижению потерь БТТ при ведении боевых действий. Это обстоятельство, учи­тывая ограниченную информационную восприимчи­вость человека (за 1 с человек может принять 6-9 единиц информации, т. е. алфавитно-цифровых знаков, и произвести примерно 15 логических операций), приводит к необходимости в сокращении числа БТТ и замене отдельных операторов ВГМ роботизированными информационными комплекса­ми, а отдельных образцов БТТ - роботизированны­ми боевыми комплексами.

Указанная тенденция совпадает с традиционной для танкостроения проблемой сокращения числа операторов с целью уменьшения внутреннего объе­ма, габаритных размеров машин и соответствую­щего уменьшения потерь ВГМ в боевой обстановке. Как было отмечено, при использовании науко­емкой технологии информативность объекта проектирования рассматривается уже на этапе выбора его исходной концепции. Рассмотрение проектов современных танков с точки зрения такой техноло­гии показывает, что их основным недостатком яв­ляется информационная однозначная и безальтер­нативная определенность, дающая возможность за­ранее выработать эффективные методы борьбы с такими танками независимо от их массы, а также информационная разобщенность танков и других ВГМ в физически едином информационном про­цессе.

Можно предположить, что при наличии доста­точной информации применительно к более тяже­лому танку будут найдены такие же эффективные методы его поражения, какие созданы для 30-40 т машин. При отсутствии информации средства борь­бы должны учитывать неопределенность ситуации и быть приспособленными к тому, что масса основ­ного танка может принять значение, лежащее в любой точке допустимого диапазона ее существо­вания. Поскольку методы борьбы с танками разной массы также различны, это требует иметь на во­оружении широкий спектр поражающих средств, что связано с большими экономическими затра­тами.

Из приведенного следует, что в новых условиях неизбежно возникает и новый подход к построению как концепции основного танка, так и всей системы БТТ.

В качестве основополагающего подхода к про­ектированию танка, отвечающего современным ус­ловиям, может быть предложена его концепция с конструктивно обеспеченной, гарантированной ин­формационной неопределенностью или просто ин­формационная концепция. Сущность ее состоит в том, что проектируемый танк (система образцов. БТТ) за счет создания различных конструктивных комплектаций должен иметь возможность одновре­менного существования в разных (максимально возможных) категориях по массе.

Конструктивно такой танк может быть выполнен как блочно-модульный, с навесными защитой и оборудованием, параметры и количество которых может быть раз­личным в разных комплектациях. Технологически все варианты комплектации основного танка долж­ны быть получены на основе единой элементной ба­зы, т.е. состоять из единых исходных конструктив­ных объектов, совокупность которых образует еди­ную систему унифицированных первичных элемен­тов (группы элементов, параметрических рядов и т. д.), служащих для системного построения всех изделий БТТ.

Все варианты конструктивной реали­зации основного танка должны иметь максималь­ное внешнее сходство, при этом должна быть предусмотрена возможность изменения текущей комп­лектации и перехода в иную категорию по массе. В области наибольших значений массы такой танк будет иметь и предельно возможные показатели ка­чества, становясь, возможно, при этом танком уси­ления, тяжелой БМП или истребителем  танков.

В области средних и нижних значений массы, реа­лизуемых конструктивно в виде БМП, легких тан­ков, инженерных машин и т. д., при необходимости может быть получена требуемая численность ВГМ. С этих позиций разработка перспективного танка сводится не к простому наращиванию, а к разра­ботке системы исходных элементов и к построению из них как самого танка, так и всей системы ВГМ. С точки зрения новой концепции танк повышенной массы необходим не только потому, что он решает задачу развития своего технического уровня (по­добная проблема должна решаться в большей сте­пени за счет ускоренного развития составных час­тей), а потому, что должно быть резко расширено поле информационного маневра, для чего должен быть освоен полный диапазон существования основ­ного танка по массе. В данном случае имеется в ви­ду не замена одного танка другим путем перехода из одной категории по массе в другую, а расшире­ние области адаптации основного танка путем его многовариантной реализации, распространяемой на всю систему ВГМ.

В такой системе может быть сформирован ряд новых интегральных свойств, которые становятся источниками повышения ее боевых возможностей, т. е. качества системы в целом:

• пригодность системы для адаптации к внешней среде и решаемым боевым задачам за счет опера­тивного варьирования составом и характеристиками входящих в нее машин;
• высокая боевая или функциональная устойчи­вость системы (группы машин), под которой пони­мается способность сохранять заложенные боевые возможности в условиях противодействия против­ника (дальнейшее развитие понятия живучести от­дельной машины);
• приспособленность к реализации технических характеристик за счет решения вопросов пополне­ния боеприпасами и топливом, эргономичности, об­служивания, ремонта и др. с помощью специализи­рованного оборудования (дальнейшее развитие ме­тодологии построения систем человек-машина);
• приспособленность к использованию современ­ных систем сбора, обработки информации и управ­ления;
• открытость системы в смысле возможности по­полнения новыми типами машин, потребность в ко­торых может выявиться в процессе жизненного цикла.
• Структурно такая система БТТ будет содержать три основных уровня:
• формирование интегральных свойств (систем­ный уровень);
• реализация многообразия машин БТТ (уровень синтеза отдельных машин);
• формирование единой элементной базы.

Требуемая технико-экономическая эффектив­ность системы благодаря введению единой базы может быть обеспечена за счет использования вы­сокопроизводительного заводского оборудования, современных методов проектирования и отработки конструкций.

По своей сущности изложенная информационная концепция построения системы ВГМ являете дальнейшим развитием принятой в СССР и за рубежом линии па создание универсального основного танка. Такой подход показал свою целесообразность в условиях, когда применительно к отдельно машине существовали значительные резервы по массе, объему, габаритам и т. п., а также когда использование имеющихся резервов давало значительный прирост технического уровня машины.

На нынешнем этапе развития танкостроения в связи со значительным исчерпанием конструктивных резервов и насыщением характеристик основной машины, наряду с прежними путями повышения технического уровня танка, должны быть полностью востребованы резервы системного построения ВГМ.

Боевая универсальность отдельной машин трансформируется в понятие универсальной на основе самоорганизации совокупности машин, имеющих конструктивно и технологически единую элементную базу.

Информационная концепция танка вызывает появление задачи информационной оптимизации конструкции, которая не исключает [2] выработки оптимальных решений по массе, вероятностям поражения и т. п., а ее смысл состоит в обеспечения экстремального значения информационной энтропии (степени неопределенности) как меры возможного разнообразия последней. Следствием решения такой задачи станет также появление возможности нанесения максимального экономического ущерба противоборствующей стороне за счет оптимизации структуры и количества боевых обеспечивающих машин в войсковом соединении (например, дивизии). При этом техническая база системы подготовки и эксплуатации в войсках так же должна быть построена на унифицированных решениях.

Информационная концепция танка являет комплексной и относится не только к созданию информационно неопределенной конструкции, но охватывает и весь перечень вопросов процесса применения танка, так как информационная сторона процесса боевой эксплуатации танков постепенно становится доминирующей по отношению к практической реализации имеющейся информации т. е. к проблеме поражения танка противника после его обнаружения. О значении, которое предают за рубежом информационной стороне процесса применения танков, говорит тот факт, что в НАТО подавляющее число танковых экипажей имеет звание «экипаж первого выстрела».

Информационная концепция основного танка является также дальнейшим развитием отечественной концепции адаптирующегося тапка с регулируемым соотношением между основными свойствами. Кроме того, такая концепция впитывает себя опыт зарубежного танкостроения, открывает пути дальнейшего наращивания ТТХ танка, противоречит концепции танка с органическим сочетанием боевых свойств и   другим имеющимся концепциям.

Последние по отношению к информа­ционной концепции являются частными случаями.

Наличие унифицированной элементной базы расширит возможности ВГМ по внедрению гибкого реагирования на изменение среды применения, т.е. возможности оперативной разработки и постановки на вооружение новых типов боевых и вспомогательных машин как специфических комбинаций унифицированных составных частей, а также возможности изменения в нужном направ­лении соотношений между различными типами машин и ТТХ каждой машины. Следствием пере­численных факторов является то, что в сухопут­ных поисках возникает новая форма единства или построения, приводящая их структуру в соответствие с расширившимися возможностями техники [3].

Основными чертами повой организации сухопутных поиск могут стать унифицированные боевые подразделения на нижнем уровне и гибкое построение из них боевых частей и соединений на основе упреждающего получения требуемой ин­формации о функциональных задачах и современных систем управления [4].

В системе информационной концепции новое содержание получают и вопросы конверсии БТТ. В частности, конверсия не должна рассматриваться односторонне, когда все знания, опыт и техни­ческие решения ориентированы только на подъем народного хозяйства. Конверсия должна быть использована для того, чтобы целенаправленно заложить возможность накопления и освоения в народном хозяйстве составных частей унифициро­ванной элементной базы различных образцов, и таким образом возникает новая форма единства БТТ и внешней среды, резко расширяющая меру потенциального разнообразия военной техники и обеспечивающая выход при необходимости на ко­личественные показатели БТТ.

Следует отметить, что новая оборонительная военная доктрина страны, современный уровень науки и техники, внешние условия применения танков требуют выработки и обоснования адек­ватных им концепций основного танка, БТТ и сухопутных войск в целом. Механическое нара­щивание массы танка в рамках традиционных тех­нических решений может обеспечить лишь кратко­временное повышение его технического уровня. Новую концепцию основного танка необходимо искать в координатах «информация -самоорганизация – адаптация - системные связи с внешней средой». Для ее обоснования и реализации необ­ходимо выйти на новый уровень теоретического понимания современного этапа развития БТТ, вы­полнить большой объем фундаментальных и прикладных научно-исследовательских работ, со­здать новую элементную базу.

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Основные   ганки   зарубежных  стран.   Краткий   спра­вочник // ЦНИИ информации. 1989.

2. Исаков П. П., Потемкин Э. К., Рыжков Г.  И., Вильховчеико  Н. Н. Задачи САПР  БТТ // Вопросы  оборонной техники. Сер. 6. 1984. Вып. 1(113).

3. Потемкин Э.  К.,  Вильховченко  Н. Н.  Развитие теории танка в современных условиях // Вестник  бронетанковой техники. 1991. № 4.

4. Рублев А. Д. Создание группировок войск для пер­вой контрнаступательной операции // Военная  мысль.  1991. № 2.

Статья поступила а редколлегию 11.04.91.