Как оценивать степень защиты и вероятность поражения танков

Рис.1. Структурная схема «Методики анализа живучести бронеобъектов при обстреле различными противотанковыми средствами». Рисунок автора

Успех в решении любой проблемы зависит от понимания того, что она собой представляет, в чем ее сложность и где больше всего следует опасаться ошибок. Сегодня продолжает существовать проблема несоответствия структуры методик оценки защиты и эффективности поражения танков новым формам боевых действий. Ниже представленные методики были созданы еще в Советском Союзе и не совершенствовались в течение четверти века.

Существующая методология оценки защиты и поражения танков находится в глубоком застое, возникшем из-за деградации школы, которая в советские времена достигла определенных успехов по оценке эффективности вооружений на основе изучения характеристик уязвимости целей. Возникает вопрос: как решить эту проблему? Ответ можно получить с помощью требований по совершенствованию устаревших и созданию современных методик.

Например, новая «Методика оценки защиты и вооружения танка на унифицированной платформе» должна:

– иметь математический аппарат для обоснования целесообразности разработки перспективного танка с оптимальными тактико-техническими характеристиками применительно к условиям бесконтактных войн;

– обеспечивать получение рекомендаций по локализации воздействия противника по нашей бронетехнике за счет достижения высоких значений характеристик живучести, помехозащищенности, скрытности;

– осуществлять сопоставление оценок конкурирующих вариантов без проведения натурных сравнительных испытаний;

– прогнозировать эффективность вооружения перспективного танка с учетом контрмер противника;

– учитывать вклад групповой защиты (ЗРК малой дальности и ближнего действия) в повышение живучести перспективного танка.

Если принять во внимание стоимость бронеобъекта и длительные сроки его создания, то важность решения этой проблемы очевидна.

Пятнадцать лет тому назад генеральный директор НИИ Стали, доктор технических наук, академик РАРАН Валерий Григорян отмечал: «Только комплексный учет всех факторов, влияющих на защиту и живучесть танка, включая общемашинные, позволяет удовлетворить современные требования. Необходим математический аппарат на новой методологической базе, которой бы позволял сравнивать рассматриваемые виды защиты и компоновок с учетом большого количества как разноразмерных, так и безразмерных критериев».

ОТВЕТ США НА РОССИЙСКИЙ РЫВОК В ТАНКОСТРОЕНИИ

Дополнительная необходимость совершенствования методологии оценки защиты и поражения танков обусловлена очередным этапом модернизации американских «Абрамсов» по программе ЕСР1 (Engineering Change Proposal 1 – Предложения по изменению конструкции 1). Серийное производство «Абрамсов» началось в 1980 году. С тех пор машина неоднократно модернизировалась, что временно повышало ее боевые характеристики. Но к 2009 году потенциал модернизации в ограниченном внутреннем объеме танка был практически исчерпан. Требовалось в корне изменить техническую политику модернизации путем конструктивной перекомпоновки внутреннего оборудования с заменой старого, которое привело к уменьшению заброневого пространства, увеличению массы танка и ухудшению маневренности. В связи с высокой бронепробиваемостью и эффективным заброневым действием российских ПТУР (Корнетов, Хризантем, Гермесов) у американцев обнаружились трудности повышения защищенности уязвимых агрегатов в заброневом объеме.

Благодаря американским технологиям по резкому уменьшению габаритов электронных и других приборов появилась возможность перекомпоновки внутреннего оборудования с целью обеспечения защищенности агрегатов, повышающих живучесть «Абрамсов». Американцы избрали путь модернизации по программе ЕСР1 на основе имеющихся на базах хранения танков М1 и М1А1. Но стоящие на вооружении М1А2 модернизировать не собираются. Масса «Абрамса» ЕСР1 снизится с 62 до 55 т. Новый образец будет иметь: автомат заряжания, дизельный двигатель, гладкоствольную пушку с возможностью пуска ракет. Командование СВ США рассчитывало начать мелкосерийное производство «Абрамсов», прошедших модернизацию по программе ЕСР1 в 2017 году. Планируется, что модернизированные танки останутся в эксплуатации до 2050 года и, соответствуя новым формам боевых действий, скоро начнут ползать у наших границ. Можно полагать, что модернизация «Абрамсов» по программе ЕСР1 является попыткой ответа на создание российской «Арматы».

СОВЕТСКИЕ МЕТОДИКИ – ЭТО ПРОШЛЫЙ ВЕК

В Советском Союзе были созданы методики для оценки защиты и эффективности вооружения танков: «Методика определения комплексного показателя военно-технического уровня бронеобъектов» (разработчик – ВНИИТрансмаш в конце 70-х годов); «Методика анализа живучести бронеобъектов при обстреле различными противотанковыми средствами» (разработчик – ВНИИТрансмаш в середине 80-х годов); «Методика комплексной оценки эффективности БЧ ПТУР с учетом преодоления ДЗ» (разработчики – ЦНИИточмаш, ЦНИИХМ и в/ч 42261 в 1984 году); «Методика экспериментальной оценки эффективности преодоления динамической защиты, бронепробиваемости и параметров заброневого действия БЧ ПТУР на этапах предварительных и государственных испытаний» (разработчики – ЦНИИточмаш, ЦНИИХМ, в/ч 42261 в 1986 году).

Для организации единого подхода при оценке поражения зарубежных танков была разработана «Система исходных данных по характеристикам уязвимости типовых элементарных наземных бронированных целей и поражающего действия противотанковых боеприпасов (СИД-83-ПТБ, 1983 год)». Поскольку при создании противотанковых боеприпасов участвовало немало организаций ОПК и Минобороны, то СИД дисциплинировала всех участников, не допуская произвольных изменений и толкований характеристик уязвимости «Абрамсов». СИД, являясь межотраслевым документом, утверждалась руководством Минобороны и предприятий ОПК. Наличие СИД в сочетании с «Методикой комплексной оценки эффективности БЧ ПТУР с учетом преодоления ДЗ» позволяло оценивать эффективность управляемого вооружения наших танков. Принимая во внимание, что мелкосерийное производство «Абрамсов» ЕСР1 запланировано начать в 2017 году, следует ускорить доработку СИД с включением характеристик уязвимости ДЗ, КАЗ и других устройств этого танка. В целом требуется более тщательное исследование характеристик уязвимости зарубежной бронетехники.

Для экспериментальной отработки ПТУР и других боеприпасов с тандемными БЧ, а также БПС был создан «Руководящий документ. Состав сложных преград для оценки бронепробивного действия противотанковых боеприпасов (РД 401.1. 6-454-85)» (разработчик – НИИ Стали в 1985 году). Сегодня РД безнадежно устарел, и все его недостатки по ДЗ и по многослойным имитаторам лобовой защиты зарубежных танков хорошо известны. Требуется создание нового РД по имитаторам лобовой защиты, а также защиты крыши и днища «Абрамса» ЕСР1. Следует организовать скорейшее изготовление имитаторов для оценки стрельбой эффективности снарядов боезапаса новейшего российского танка.

СТРУКТУРА СОВЕТСКИХ МЕТОДИК

«Методика определения комплексного показателя военно-технического уровня танка» не является имитационной моделью, в которой разыгрывается процесс поражения бронеобъекта различными противотанковыми средствами. Данная методика применима на стадии НИР с целью формирования облика нового танка с соответствующими основными боевыми и эксплуатационными характеристиками. Комплексный показатель военно-технического уровня (КВТУ) бронеобъекта определяется перемножением показателей огневой мощи (К0), защищенности (КЗ), подвижности (КП) и эксплуатационных возможностей (КЭ), то есть КВТУ = К0хКЗхКПхКЭ. Данная методика на основании вычисления и сравнения КВТУ отечественных и зарубежных бронемашин позволяет установить преимущества той или иной машины. Но настораживает значительная разница оценок КВТУ бывшего начальника ГАБТУ генерал-полковника Владислава Полонского и гендиректора ВНИИТрансмаш Виктора Степанова (табл. 1). Так, у В. Степанова по сравнению с оценками В. Полонского для танка Т-90 КВТУ в полтора раза меньше, а для танка М1А2 меньше почти в два раза (НВО № 37 за 2012 год).

Не так давно один из руководителей известного оборонного предприятия сообщил о дополнении пятого показателя – «командной управляемости». Вместе с тем он отметил, что особый упор сделали «на повышение защищенности и живучести». Следует заметить, что в методике показатель защищенности (КЗ) присутствует, но живучесть как-то остается в стороне. Попробуем с ней разобраться.

Живучесть – это свойство нового танка сохранять боеспособность, то есть способность выполнять свои функции при боевых повреждениях. Другими словами, танк должен иметь высокую степень защиты с целью сохранения «подвижности» и «ведения огня» для обеспечения его высокой живучести. Возникает вопрос: чем может быть охарактеризована живучесть применительно к новому танку? Какой достаточно представительный критерий живучести может быть использован в современных условиях? При этом живучесть оказывает на эффективность образца более сильное влияние, чем все остальные характеристики.

Значения характеристик живучести наших танков будут определяться зоной применения зарубежных противотанковых средств и их параметрами поражающего действия. Зарубежные боеприпасы, действующие в оперативной, тактической и в зоне боевого соприкосновения имеют разную бронепробиваемость и разное заброневое действие. По этой причине значение живучести новейшей бронетехники будет различным и соответствовать применяемым боеприпасам в различных зонах.

Найти ответы на вопросы по состоянию живучести танков можно с помощью «Методики анализа живучести бронеобъектов при обстреле различными противотанковыми средствами», созданной под руководством сотрудника ВНИИТрансмаш, кандидата технических наук Анатолия Комяженко. Он в полной мере постиг потенциальные возможности советских танков, совершенствуя свои знания участием в танковых «бегах» на тысячекилометровые дальности в неблагоприятных климатических зонах Севера и пустынях Юга. Методика позволяет решать проблему защиты танков с применением математического моделирования, являющегося инструментом анализа живучести объекта при обстреле на базе оценки вероятностных показателей неуязвимости, уклоняемости и восстанавливаемости машины.

Рис. 2. Структурная схема «Методики комплексной оценки БЧ ПТУР с учетом преодоления ДЗ». Рисунок автора

При воздействии зарубежного противотанкового боеприпаса на наш танк нового проекта вероятность его живучести (РЖ) определяется разностью между значением вероятности полного сохранения «ведения огня» и «подвижности» равной «1» за вычетом значения вероятности (РУ), полученной при моделировании поражения танка по критерию потеря «огня» и «хода», то есть РЖ = 1 – РУ. Так, например, если при моделировании обстрела бронебойным подкалиберным снарядом (бронепробиваемость – 300 мм/60 град.) лобовых зон нового танка получена вероятность его поражения 0,3 по критерию потеря «огня» и «хода», то РЖ = 0,7. Это вполне приемлемый результат.

Применяемый математический аппарат методики служит для поиска, выбора и обоснования наиболее эффективных вариантов конструктивных и компоновочных решений бронеобъекта, а также состава и характеристик систем его комплексной защиты. Структурная схема методики представлена на рис. 1. В ходе моделирования процессов попадания, пробития, поражения методика позволяет рассматривать функционирование различных защитных устройств, в том числе сложных комбинированных систем с активной и динамической защитой, а также учитывать динамические нагрузки. На каждом этапе воздействия определяется спектр показателей, характеризующих процессы попадания, пробития, поражения, состояние работоспособности систем бронеобъекта и трудоемкость его восстановления.

При моделировании объект представляется сложной системой, обладающей комплексом функциональных свойств, каждое из которых описывается соответствующей схемой функционирования, включающей экипаж и составные элементы (приборы, узлы, агрегаты, системы). Потеря того или иного свойства является следствием поражения одного или нескольких элементов (в том числе и экипажа), обеспечивающих данное свойство. В свою очередь, поражение внутренних элементов оборудования бронецели зависит от многих факторов, сопровождающих воздействие противотанкового средства. Одновременно методика позволяет анализировать сколь угодно сложные функциональные состояния работоспособности бронеобъекта и его отдельных подсистем. В целом методика позволяет определять состав внутренних агрегатов, обеспечивающих живучесть танков. Другими словами, данная методика позволяет определять значения РУ в широком диапазоне боевых условий.

Компьютерное имитационное моделирование обеспечивает экспериментальные условия изучения процесса поражения цели с помощью «Методики комплексной оценки БЧ ПТУР с учетом преодоления ДЗ» (рис. 2), которая позволяет решать вопросы по обоснованию характеристик перспективных противотанковых средств. На основе исходных данных моделируются этапы поражения: стрельба, взаимодействие боеприпаса с бронезащитой, заброневое действие. На этапе взаимодействия с бронезащитой определяются условия попадания в нее боеприпаса, а также учитывается возможность поражения этим боеприпасом наружного оборудования. Заброневое действие включает оценку воздействия остаточной части кумулятивной струи, либо остатков корпуса бронебойного подкалиберного снаряда и осколков брони на экипаж и внутреннее оборудование бронецели.

Как же выглядит танк в имитационной модели? Корпус танка представляется набором элементов – шестигранников, имеющих грани неправильных плоских четырехугольников. Внутренние агрегаты представляются в виде прямоугольных параллелепипедов, задаваемых значениями толщин эквивалентов, характеризующих их уязвимость и экранирующие свойства по отношению к действию проникающей внутрь танка остаточной части кумулятивной струи или фрагментов бронебойного снаряда. Для количественной оценки влияния поражения различных внутренних агрегатов на боевые свойства бронецели используется функциональная схема, отражающая связь между агрегатами, обеспечивающими эти свойства. Огневая мощь, например, представляется функциональной схемой, в которую входят элементы заряжания, наведения, управления стрельбой, а также командир, наводчик и т.д. Имитационная модель позволяет определить внутренние агрегаты бронемашины, за счет которых достигается тот или иной тип поражения.

Но компьютерное имитационное моделирование не спасение от всех бед. В этом случае что заложишь в компьютер, то и получишь. Другими словами, компьютеру для оценки эффективности противотанковых боеприпасов боекомплекта нашего нового танка необходимы достоверные исходные данные по защите «Абрамса», модернизированного по программе ЕСР1.

НЕОБХОДИМЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Линейка новой российской бронетехники создается в период высокого уровня развития зарубежных технологий разведки, наведения и доставки малогабаритных с малой радиолокационной заметностью управляемых противотанковых средств, действующих на дальних подступах. Эти зарубежные технологии отрицательно влияют на важнейшие характеристики скрытности, помехозащищенности и живучести танка.

Скрытность – свойство образца не быть обнаруженным средствами разведки противника, определяемое состоянием танка (колонна на марше, бронетехника в укрытии, габаритами танка и отражающими свойствами его поверхности). Собственная система защиты, противодействующая обнаружению, не позволяет сделать новый танк совершенно радионевидимым. Возможно лишь уменьшить вероятность его обнаружения зарубежными средствами разведки, если покрыть танк материалами, поглощающими (ослабляющими) интенсивность рассеивания электромагнитной энергии, или применить малоотражающие формы корпуса и башни. В условиях шестого поколения войн зарубежные разведывательно-ударные боевые системы (РУБС) используют координаты местоположения движущихся танков, определяемые с помощью спутников оптической и радиолокационной разведки, а также самолетов ДРЛО. К сожалению, процесс обнаружения колонны «Армат» зарубежными спутниками разведки остается без внимания. Но с помощью отечественных спутников разведки и самолетов ДРЛО пора бы проверить защиту по радионевидимости колонны новейшей бронетехники.

В этом случае непонятна позиция ГАБТУ по продолжению отрицательного отношения к решению важнейшей задачи по обнаружению танков самолетами ДРЛО и спутниками разведки США и НАТО, которые имеют повышенные характеристики обнаружения. Так, американские радиолокационные спутники разведки способны определять изображение местности с разрешающей способностью в несколько десятков сантиметров в темноте и при плотной облачности. Одновременно повышение возможностей аппаратуры американских спутников оптической разведки позволяют обеспечить разрешающую способность порядка 10–15 см по детальному обзору поверхности земли в дневное время.

Имеющаяся информация по комплексу «Красуха-4», который эффективен для противодействия спутникам радиоэлектронной разведки «Лакросс» (США), вселяет надежду на скрытность нашей новой бронетехники, но остаются без подавления американские спутники оптической разведки.

Помехозащищенность – свойство выполнять боевые функции в условиях создания помех противником. Это свойство имеет значение для радиолокационных, радиотехнических систем и другой электроники, функционирующей в танке. Оценка помехозащищенности характеризуется вероятностью нормального функционирования радиоэлектронных средств танка в условиях преднамеренных помех противника. Противник в условиях РЭБ будет осуществлять радиоэлектронные подавления (РЭП) электроники, установленной на наших танках. В этой ситуации должна действовать отечественная радиоэлектронная защита (РЭЗ), представляющая собой совокупность способов и средств, обеспечивающая устойчивую работу электроники наших танков в условиях воздействия средств РЭП противника.

В НАТО для подавления электроники наших танков и другой техники Сухопутных войск в боевых действиях имеются специальные части и подразделения, на вооружении которых есть средства радиоразведки, активных и пассивных радиоэлектронных помех, противорадиолокационные ракеты, устройства применения ложных целей, средства радиолокационной, тепловой и оптической маскировки. Одновременно за рубежом ведется активная разработка СВЧ-оружия. Установки СВЧ-оружия создаются в мобильных вариантах, базирующихся на автомобилях и бронетранспортерах, а также устанавливаются на самолетах и вертолетах. Особого внимания заслуживают образцы СВЧ-оружия, разработанные американцами такие как электромагнитные бомбы (ЭМБ), которые были использованы при проведении боевых операций. При этом было достаточно трудно разработать устройство длиной менее 3,5 м. Американцы добились, что новая ЭМБ имеет длину 1,5 м и диаметр 0,15 м. СВЧ-оружие способно оказывать губительное воздействие на электронику самых последних отечественных разработок бронетехники, повреждая и разрушая электронные схемы даже тогда, когда они выключены. Об этом не следует забывать.

ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ

При создании новой бронетанковой техники применительно к бесконтактным войнам (см. «НВО» № 32 за 2012 год) следует учитывать, что развитие зарубежных дальнобойных высокоэффективных противотанковых средств обуславливает необходимость усиления групповой (ГЗ) и коллективной (КЗ) защиты наших танковых подразделений. В качестве ГЗ и КЗ используются зенитные ракетные комплексы (ЗРК) малой и средней дальности. Следует напомнить, что перспективные зарубежные авиационные ПТУР позволяют самолетам и вертолетам противника не заходить в зону нашей групповой защиты ПВО. В этом случае даже новейшие ЗРК малой дальности готовы ли обеспечить оборону танковой бригады не только от носителей противотанковых средств (самолетов и вертолетов), но и от дальнобойных малогабаритных управляемых противотанковых боеприпасов противника? При этом нужны новые методики, способные оценить влияние групповой и коллективной защиты перспективных танков на их живучесть (см. «НВО» № 47 за 2015 год).

Существует необходимость наличия следующих методик:

– «Методика проверки скрытности в типовых боевых ситуациях обнаружения колонны бронетехники спутниками оптической и радиолокационной разведки США и НАТО»;

– «Методика проверки помехозащищенности электроники новейшего танка от воздействия радиоэлектронных средств подавления противника»;

– «Методика оценки живучести танка при воздействии противотанковых средств НАТО»;

– «Методика оценки эффективности ракетно-артиллерийского вооружения танка»;

– «Методика оценки вклада групповой защиты в повышение живучести танка».

Сегодня на танках Т-90С установлена тандемная ДЗ «Реликт», а в образцах новейшей разработки ставится тандемная ДЗ, значительно превосходящая по эффективности «Реликт». Существующие зарубежные ПТУР с тандемными БЧ «ХОТ-2Т», «Милан-2Т», «Хеллфайер», «Джавелин», «Спайк-ER», «Бримстоун» и другие не способны преодолевать тандемную ДЗ наших танков. Но нельзя забывать, что зарубежные боеприпасники 25 лет тому назад создали вариант тандемной ДЗ. Странно, что наши Минобороны и конструкторские бюро никак не реагировали на это событие. Поэтому наши боеприпасники должны преуспеть в создании ПТУР, преодолевающих тандемную ДЗ зарубежных танков. В этом случае вариант ПТУР с двумя лидирующими зарядами (ЛЗ) нецелесообразен из-за увеличения длины ракеты и снижения надежности функционирования БЧ. Существует вариант преодоления тандемной ДЗ при наличии у тандемной БЧ одного отстреливаемого ЛЗ, способного осуществить подрыв двух разнесенных слоев ВВ. При этом, как экспериментально установлено, ЛЗ должен иметь бронепробиваемость порядка 400 мм (см. «НВО» № 45 за 2011 год).

Настораживает отсутствие аналога современным зарубежным БПС для проведения Государственных испытаний по оценке бронезащиты «Арматы». Наш НИМИ не способен воспроизвести аналог немецкого БПС DM63 (материал сердечника – из вольфрамового сплава, бронепробиваемость – 350 мм/60 град.). Другими словами, для проверки бронезащиты нового танка аналог зарубежного БПС отсутствует. Вместе с тем, надо полагать, что для него и всех российских противотанковых средств к типовой цели М1А2 SEP в СИД следует добавить характеристики уязвимости танка М1А1, прошедшего модернизацию по программе ЕСР1 и обладающего повышенной живучестью.

Очевидно, что представленный анализ недостатков методик и сопровождающих документов не охватывает все стороны затронутой проблемы. Но не вызывает сомнений, что специалисты на более высоком уровне разберутся с устранением недостатков и созданием новых методик.