|
|
||||||||||||||||||||||||
|
ВЕРОЯТНОСТНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ БРОНЕВОЙ ЗАШИТЫ ТАНКОВ С. В. Ломов, В. И. Тимохин Вопросы оборонной техники. Сер. XX. Бронетанковая техника. Выпуск 129. 1986.
Комплексная оценка эффективности танка в настоящее время проводится с учетом методики [1], которая для сопоставления конкурирующих образцов применяет сравнение дистанций пробития бронебойными средствами одного танка лобовой брони другого. Такое сравнение привлекательно наглядностью и кажущейся определенностью. Однако этот метод может привести к неточной оценке, так как в условиях дифференцирования броневой защиты, при наличии ослабленных зон бронирования и использовании многослойной брони, стойкость различных мест лобовой проекции танка варьируется в широких пределах, что приводит к значительному случайному разбросу по дистанциям пробития. Поэтому при сравнении броневой защиты танков целесообразно наряду с дистанцией пробития использовать такой показатель, как вероятность пробития брони. Первой попыткой нового подхода явилась разработка для расчетной оценки живучести танка при снарядном обстреле такого математического аппарата [2], который позволяет получить функциональную зависимость вероятности пробития брони от дистанции обстрела с учетом законов распределения курсовых углов обстрела. Точность расчетов определяется прежде всего степенью полноты и достоверности исходных данных по конструктивным элементам защиты сравниваемых танков. Так, если для отечественных танков броневая защита может быть представлена детально с экспериментально проверенными характеристиками, то для зарубежных танков и вновь разрабатываемых отечественных, как правило, известна лишь общая геометрия, уровни противоснарядной стойкости основных бронедеталей и общие указания о структуре броневых преград. Еще меньше сведений имеется по бронебойным средствам. Так, например, информация о зарубежных снарядах ограничивается общими конструктивными параметрами и некоторыми экспериментальными точками по бронепробивному действию. Это обстоятельство вынуждает искать пути повышения объема информации по характеристикам боеприпасов в сочетании с противоснарядной стойкостью брони. С этой целью была разработана расчетная методика формирования зависимости vп.с.п. (b, α), где vп.с.п. — предельная скорость сквозного пробития брони, Ь — толщина брони, а — угол встречи снаряда с конструктивными деталями брони. Используя описанный аппарат получения исходных данных и статистическое моделирование процесса пробития, можно проводить сопоставительный анализ конкурирующих образцов.
Такой анализ проведен на примере сравнения двух танков с различными схемами броневой защиты лобовой проекции (рис. 1).Танк № 1 (рис. 1. а) имеет большую площадь зоны ослабленного бронирования (около 30% против 10% у танка № 2, см. рис. 1, б). Кроме того, около 40% площади лобовой проекции танка №2 не пробивается на любых дистанциях из-за больших толщин броневых листов и ввиду рикошетирования снарядов, достигаемого за счет больших углов наклона брони (до 83°). Допустим, что танки № 1 и 2 имеют одинаковый уровень стойкости основных броневых деталей (приведенная толщина В стальной брони средней твердости составляет 400…450 мм) и одинаковую бронепробиваемость своих бронебойных подкалиберных снарядов (210 мм стальной брони средней твердости при (α = 60° на дистанции Д=2000 м). Если стрельба производится с различных курсовых углов и дистанций, то за обобщенный показатель эффективности броневой зашиты танка можно принять вероятность пробития его брони при попадании снаряда. Так, для танков № 1 и 2 вероятность пробития броневой защиты при попадании составляет соответственно 0,42 и 0,231 Этот показатель, являясь интегральной величиной, не позволяет детально анализировать действие бронебойных снарядов и поведение зашиты сравниваемых танков. Для детального анализа системы вооружение-защита следует использовать функциональную зависимость вероятности пробития броневой защиты при попадании от дистанции стрельбы в определенном секторе курсовых углов обстрела q.
Рис. 2. Зависимость вероятности пробития основных деталей броневой защиты с В=400 мм (а) и В=450 мм (б) при попадании БПС от дальности стрельбы: ——— – для танка № 1; — — — — – для танка № 2; 1, 2 – зоны достоверного и вероятного пробития соответственно: 3 – зона достоверного непробития.
1 Расчеты проведены А. Г. Костромитиновым.
На рис. 2 приведены эти зависимости при q=0 для танков № 1 и 2. Из них видно, что, несмотря на существенное различие схем бронирования данных танков (см. рис. 1), в характере этих зависимостей имеются общие закономерности. На дистанциях зоны достоверно пробиваются детали броневой защиты с заданным уровнем противоснарядной стойкости. Здесь вероятность пробития меньше 1 только за счет рикошета и случаев непробития больших физических толщин, образующихся при сопряжении броневых деталей. Значение вероятности пробития в этой зоне в основном отражает качество выбранной схемы бронирования. Зона 2 отличается вероятностным характером пробития деталей броневой защиты с заданным уровнем противоснарядной стойкости. Значение вероятности на этих дистанциях складывается из случайного пробития деталей с заданным уровнем и достоверного пробития зон ослабленного бронирования. В зоне 3 детали с заданным уровнем бронирования не пробиваются, а значение вероятности пробития броневой защиты определяется только суммарной площадью зон ослабленного бронирования. Следует заметить, что вероятность пробития даже в зонах дистанций 1 и 3 не остается постоянной из-за плавного изменения противоснарядной стойкости при переходе через границы зон ослабленного бронирования с последующим смещением указанных границ. В зоне 2 происходит постепенный переход из состояния гарантированного пробития к состоянию достоверного пробития деталей с заданным уровнем противоснарядной стойкости. Причем ширина зоны определяется прежде всего среднеквадратическим разбросом бронепробивной способности снаряда с учетом изменений, обусловленных смещениями границ зон с различными уровнями противоснарядной стойкости. Зачастую, кроме описанной качественной картины сравнения стойкости, необходимо иметь результаты сопоставительного анализа в количественной (параметрической) форме. С этой целью можно воспользоваться графиком второй производной вероятности пробития Р''(Д ) (рис. 3, б), связанным с функцией Р(Д ) (рис. 3, а). С помощью этих зависимостей получим ряд интересующих нас параметров для сопоставительного анализа: Р1 и Р2, соответствующие min Р''(Д ) и max Р''(Д ), Рср и Дср соответствующие Р(Д)=0. Для выяснения смысла выбранных параметров предположим, что вся лобовая проекция броневой защиты р танка вырождается в однородную броневую преграду. Тогда Р1 и Р2 примут значения 1 и 0 соответственно, Дср примет значение математического ожидания предельной дистанции сквозного пробития преграды М (Дп.с.п) .
Рис. 3. Определение параметров, характеризующих качество броневой зашиты: Р, Р'' – вероятность пробития и ее вторая производная соответственно, Д – дальность стрельбы
Применив указанный способ сравнения для танков со схемой бронирования по рис. 1, получим такие данные (таблица). Следовательно, танк № 1 по приведенной дальности поражения уступает танку № 2 в 1,25 раза при В=400 мм и в 2,35 раза при В=450 мм.
Эффективность различных схем броневой зашиты
Следует отметить, что такой же метод расчета можно применить для учета различия в бронепробиваемости снарядов сравниваемых танков. Таким образом, метод оценки броневой зашиты танков, основанный только на сравнении дистанций пробития их лобовой брони, может привести к неточностям при оценке неоднородного по проекции бронирования. Для качественной оценки броневой зашиты следует использовать функциональную зависимость вероятности пробития броневой зашиты при попадании снаряда от дистанции стрельбы Р=f1(Д). Количественную сопоставительную оценку различных схем бронирования можно проводить введением дополнительных параметров Р1, Р2, Рср и Дср получаемых на графике Р''=f1(Д) с помощью графика второй производной Р=f2(Д). Ввиду различия в полноте и достоверности исходных данных для расчета пробития броневой защиты необходимо разработать единую методику получения зависимости вида vп.с.п= f (b, α), учитывающую бронепробивное действие снарядов по монолитным и комбинированным преградам.
Вывод. Использование предлагаемого вероятностного метода оценки броневой зашиты сравниваемых танков может повысить ее достоверность.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вашец М. Д. и др. Экспресс-оценка технического уровня основных танков// Вестник бронетанковой техники, 1983. — № 5. — С. 7—9. 2. Комяженко А. Г. и др. Методы расчетной оценки живучести танков//Вопросы оборонной техники. Сер. XX. Бронетанковая техника, 1981. — Выл. 100. - С. 27-32.
|
|
|||||||||||||||||||||||
|