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 v_п.с.п. (b, α), где v_п.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 ), Р_ср и Д_ср 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, Д_ср примет значение математического ожи­дания предельной дистанции сквозного пробития пре­грады М (Д_п.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, Р_ср и Д_ср   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 v_п.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.