Центр по изучению проблем разоружения, энергетики и экологии при МФТИ
|
Приложение 2. Оценки физического воздействия ВТО
В настоящем разделе приведены оценки максимальной толщины пробивания преград из различных материалов при кинетическом воздействии ВТО.
Для оценок пробиваемости броневой плиты использовалось полуэмпирическое соотношение, которое обычно применяется при расчетах пробиваемости броневой защиты танков.121
где
d - калибр боеголовки (дм)
k - коэффициент снарядостойкости брони
Vc - скорость боеголовки в момент удара (м/c)
a - угол по отношению к нормали
с - относительная масса боеголовки
m - масса боеголовки (кг)
Отметим, что соотношение, практически аналогичное приведенному, можно также получить из хорошо известной специалистам формулы Жакоба де-Марра.122
Коэффициент снарядостойкости брони k характеризует качества брони. Для нецементированных плит он составляет величину k @ 1800, а для цементированных k @ 2000-2200.123 В дальнейших оценках коэффициент снарядостойкости брони полагался равным 2200.
Для расчета глубины преодоления препятствий (бетон, грунт) за счет кинетического воздействия боеголовки использовалось эмпирическое соотношение124
где
kn - коэффициент, зависящий от качества материала
l - коэффициент, характеризующий относительное влияние формы снаряда
m - масса боеголовки (кг)
d - калибр (м)
Vc - скорость боеголовки в момент удара (м/>c)
a - угол по отношению к нормали
Глубина воронки в бетоне при фугасном воздействии заряда, находящегося на поверхности бетонной плиты, оценивалась по формуле Толлена.125 При этом предполагалось, что расстояние от центра тяжести заряда до поверхности удара мало
где
kвз - коэффициент, характеризующий сопротивление бетона взрыву
w - масса взрывчатого вещества (ВВ) в кг
kВВ - коэффициент, учитывающий тротиловый эквивалент ВВ
Добавим также, что все дальнейшие оценки проводятся в предположении, что скорость боеголовки направлена по нормали к плите.
УАБ GBU-28
Габаритные и массовые характеристики для УАБ GBU-28 приведены в таблице П2-1 и на Рис. 8. В расчетах пробиваемости стальной плиты предполагалось, что скорость бомбы при соударении составляет 300 м/c, что приблизительно соответствует скорости при свободном падении с высоты 10 км.
Рис.8. Габариты УАБ GBU-28 Таблица П2-1. Характеристики УАБ GBU-28
Диаметр корпуса, м
0.36
Масса боеголовки (включая ВВ), кг
2004
Масса ВВ (тритонал)126, кг
293
Масса системы наведения, кг
117
Полная масса УАБ, кг
2121
Оценки по приведенной в начале приложения формуле показывают, что максимальная пробиваемость УАБ GBU-28 при кинетическом воздействии на стальную плиту не превышает 30 см:
где
Интерес предствляет также разрушительное действие по бетону, поскольку в официальных заявлениях МО США, сообщалось, что УАБ GBU-28 способна пробивать 6-метровый слой бетона.
Поскольку взрыватель GBU-28 срабатывает после замедления, совокупный эффект кинетического и фугасного воздействия можно приблизительно оценить как сумму эффектов при кинетическом воздействии и взрыве.127
D = L + h
где:
D - cуммарная пробиваемость
L - глубина проникновения за счет кинетического воздействия
h - глубина проникновения за счет фугасного воздействия
D = L + h = 4.4 + 0.95 » 5.4 (м)
Величина kn соответствует бетону с высокими качествами,128 а kвз - армированному бетону.129
БГ AUP-3(M)
Диаметр БГ AUP-3(М) предполагался, равным 0.36 м,130 а скорость в момент соударения - 1.5 км/c.
где
Как показывают оценки, такая БГ способна пробивать броню толщиной до 1 м. При уменьшение диаметра БГ или увеличении скорости разгона перед соударением можно существенно повысить бронепробиваемость. В частности, оценки для начальной скорости в 2 км/c дают величину бронепробиваемости в 1.5 м.
Приложение 3. Оценки защищенности ПГРК "Тополь-М"
По опубликованным в открытой литературе данным о ПГРК "Тополь-М" можно сделать приблизительные количественные оценки о защищенности ракет от физического воздействия ВТО. По-видимому, функцию защиты МБР выполняет транспортно-пусковой контейнер (ТПК). Опубликованные данные о габаритах ТПК (диаметр 2 м) и МБР (диаметр 1.85-1.95 м),131 позволяют сделать вывод, что максимальная толщина стенок контейнера составляет 25-75 мм.
Отчасти свидетельством справедливости этих оценок является и полемика, возникшая между специалистами-ракетчиками в 1998 г. в "Независимом военном обозрении". Так, согласно утверждению Петра Белова, "…"Крест" на живучести мобильных "Тополей-М" будет поставлен…выстрелом винтовки М-82 (имеет прицельную дальность 2 км, срединное отклонение 51 см и пробивает броню в 3 см)…"132 Правда, следует отметить, что согласно утверждению другого эксперта, Алексея Прокудина, "… дополнительная защита контейнера с ракетой "Тополь-М" не пробивается пулями штатного калибра с любого расстояния…"133
Как показывают наши оценки, выполненные по методике, изложенной в Приложении 2, пробиваемость брони пулей винтовки М-82, действительно, составляет около 3 см.
где
По-видимому, основным ограничением для повышения защищенности ТПК является его масса. Так, к примеру, если предположить, что защита ТПК представляет собой стальную оболочку толщиной x = 3 см, то ее масса составит (см. Рис. 9).
Рис.9. Cхема к оценке массы защиты ТПК МБР "Тополь-М" где
r - плотность материала защиты ТПК (сталь)
V - объем защиты ТПК
R - радиус ТПК
L - длина ТПК
x - толщина защитного слоя
Для сравнения, стартовый вес МБР "Тополь-М" составляет 47.2 т, а вес пусковой установки 50-52 т.134
Вполне возможно, что ТПК "Тополь-М" не является однородным и отдельные участки, которые защищают наиболее уязвимые компоненты МБР, более устойчивы к внешнему физическому воздействию. Тем не менее, можно достаточно уверенно предположить, что практически все типы ВТО США рассчитанные для поражения бронированных мобильных целей (см. Приложение 1), способны пробивать защиту ПГРК и поражать МБР.
Приложение 4. Требуемые КВО и боезапас для поражения ШПУ с помощью ВТО
В дальнейших оценках будем полагать, что энергия боеголовки достаточна для поражения цели при прямом попадании в защитную крышу ШПУ. Поскольку БГ, упавшая в непосредственной близости от крыши, также способна вывести ШПУ из строя, предполагалось, что радиус эквивалентного круга R, в который необходимо попасть для гарантированного поражения шахты, немногим превышает характерный радиус защитной крыши ШПУ (см. Рис. 1-3).
Как известно, в предположении кругового нормального распределения плотности вероятности попадания, вероятность поражения ШПУ можно вычислить из соотношения
Рис.10. Вероятность поражения ШПУ в зависимости от КВО (R= 4.5 м) где
R - радиус круговой зоны прямого попадания
КВО - круговое вероятное отклонение ВТО.
На Рис. 10 изображена рассчитанная зависимость вероятности поражения ШПУ в зависимости от КВО для R = 4.5 м
Требуемое круговое вероятное отклонение (КВО) для попадания в круг радиусом R с вероятностью не менее заданной, можно вычислить по формуле:
а требуемое количество боеприпасов для заданной вероятности попадания:
Величины a (p) и b (p) для некоторых значений вероятности попадания приведены в таблице П4-1.
Таблица П4-1. Величины a (p) и b (p) для заданной вероятности попадания
P
a
b
0.9
0.55
3.33
0.99
0.39
6.65
0.999
0.31
10
В таблице П4-2 приведены расчеты минимального количества боезарядов с заданным КВО для поражения круговой цели с R = 4.5 м с вероятностью не ниже заданной.
Таблица П4-2. Минимальное количество БГ для поражения круговой цели с заданной вероятностью.
КВО, м
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
P=0.9
1
1
2
3
5
6
9
11
14
17
20
24
P=0.99
1
2
3
6
9
12
17
22
27
33
40
48
P=0.999
1
2
5
8
13
18
25
32
40
50
60
72
Предыдущая страница
Ваши вопросы и комментарии: в редакцию СНВ-сайта | в СНВ-форум Поиск на СНВ-сайте
121) В.А. Чобиток, Е.В. Данков, Ю.Н. Брижинев и др. Конструкция и расчет танков и БМП; Учебник. - М.: Военное издательство, 1984. 375 стр., ил.
122) М.Г. Ефимов, Теория проектирования артиллерийских снарядов, Часть II, Действие снарядов, изд. Артиллерийской академии РККА им. Дзержинского, Ленинград, 1935, с. 77.
123) М.Г. Ефимов, 1935, с. 78.
124) М.Г. Ефимов, 1935, с. 36.
125) М.Г. Ефимов, 1935, с. 52.
126) Guided Bomb Unit-28 (GBU-28) BLU-113 Penetrator
127) М.Г. Ефимов, 1935, с. 67.
128) М.Г. Ефимов, 1935 г., с. 37.
129) М.Г. Ефимов, 1935 г., с. 52.
130) Clifford Beal and Bill Sweetman, Striking Deep Hardened-Target Attack Options Grow, International Defense Review, N 7, 1994, p.41-44.
131) А.В. Карпенко, А.Ф. Уткин, А.Д. Попов, Отечественные стратегические ракетные комплексы, Санкт-Петербург, 1999, с. 252.
132) Петр Белов, Ракетно-ядерный авантюризм, Независимая Газета, 20 февраля 1998 г., с. 4
133) Алексей Прокудин, Некомпетентность или сознательная ложь, Независимое Военное Обозрение, 3-9 апреля 1998 г., с. 4.
134) А.В. Карпенко и др., 1999 г., с. 252.
© Центр по изучению проблем разоружения, энергетики и экологии при МФТИ, 2000-2001 гг.