Razvoj domačega orožnega sistema je nemogoč brez teoretične podlage, katere oblikovanje pa je nemogoče brez visoko usposobljenih strokovnjakov in znanja, ki ga ustvarjajo. Danes je balistika v ozadju. Toda brez učinkovite uporabe te znanosti je težko pričakovati uspeh na področju oblikovalskih in razvojnih dejavnosti, povezanih z ustvarjanjem orožja in vojaške opreme.
Artilerijsko (takrat raketno in topniško) orožje je bilo najpomembnejši sestavni del ruske vojaške moči na vseh stopnjah njenega obstoja. Balistika, ena glavnih vojaško-tehničnih disciplin, je bila namenjena reševanju teoretičnih problemov, ki se pojavljajo pri razvoju raketnega in topniškega orožja (RAV). Njegov razvoj je bil vedno na področju posebne pozornosti vojaških znanstvenikov.
Sovjetska šola
Zdi se, da so rezultati velike domovinske vojne neizpodbitno potrdili, da je sovjetsko topništvo najboljše na svetu, daleč pred razvojem znanstvenikov in oblikovalcev skoraj vseh drugih držav. Toda že julija 1946 je po osebnih navodilih Stalina z odlokom Sveta ministrov ZSSR nastala Akademija topniških znanosti (AAS) kot središče za nadaljnji razvoj topništva in zlasti nove topniške tehnologije, ki je sposobna zagotavljanje strogo znanstvenega pristopa k reševanju vseh že perečih in nastajajočih vprašanj.
Kljub temu je v drugi polovici 50. let notranji krog prepričal Nikito Hruščova, ki je bil do takrat vodja države, da je topništvo jamarska tehnika, ki jo je bilo treba opustiti v korist raketnega orožja. Zaprli so številne oblikovalske biroje topništva (na primer OKB-172, OKB-43 itd.), Druge pa so preuredili (Arsenal, Barikade, TsKB-34 itd.).
Največjo škodo je povzročil Centralni raziskovalni inštitut za topniško orožje (TsNII-58), ki se nahaja poleg OKB-1 Korolev v Podlipkih pri Moskvi. TsNII-58 je vodil glavni oblikovalec topništva Vasilij Grabin. Od 140 tisoč terenskih pušk, ki so sodelovale v bitkah druge svetovne vojne, je bilo na podlagi njegovega razvoja izdelanih več kot 120 tisoč pušk. Slavno divizijsko pištolo Grabin ZIS-3 so najvišje svetovne oblasti ocenile kot mojstrovino oblikovalske misli.
V državi je bilo v tistem času več znanstvenih balističnih šol: Moskovska (na podlagi TsNII-58, NII-3, VA po imenu F. E. Dzeržinski, MVTU po imenu N. E. Bouman), Leningrad (na podlagi Mihajlovske umetniške akademije, KB Arsenal ", Pomorska akademija za ladjedelništvo in orožje AN Krylov, deloma "Voenmekh"), Tula, Tomsk, Izhevsk, Penza. Hruščovska linija "raketnega" orožja je vsem povzročila nepopravljivo škodo, kar je dejansko privedlo do njihovega popolnega propada in odprave.
Zlom znanstvenih šol balistike sodov se je zgodil v ozadju primanjkljaja in zanimanja za zgodnje usposabljanje balističnih strokovnjakov za raketni in vesoljski profil. Posledično so se številni najbolj znani in nadarjeni balistični topniki hitro prekvalificirali in povpraševali so jih po novo nastajajoči industriji.
Danes so razmere bistveno drugačne. Pomanjkanje povpraševanja po strokovnjakih na visoki ravni opažamo v razmerah velikega pomanjkanja teh strokovnjakov z zelo omejenim seznamom balističnih znanstvenih šol, ki obstajajo v Rusiji. Prsti ene roke zadostujejo za preštevanje organizacij, ki še imajo take šole, ali vsaj njihovih žalostnih fragmentov. Število doktorskih disertacij, zaščitenih iz balistike v zadnjih desetih letih, se šteje v enotah.
Kaj je balistika
Kljub pomembnim razlikam v sodobnih oddelkih balistike po njihovi vsebini je poleg notranjega, ki je bil nekoč razširjen, vključujoč procese preučevanja delovanja in izračuna motorjev na trda goriva z balističnimi raketami (BR), večina združuje jih dejstvo, da je predmet študija gibanje telesa v različnih okoljih, ki ni omejeno z mehanskimi vezmi.
Če pustimo ob strani odseke notranje in eksperimentalne balistike, ki imajo neodvisen pomen, nam seznam vprašanj, ki sestavljajo sodobno vsebino te znanosti, omogoča, da v njej izpostavimo dve glavni področji, od katerih se prvo običajno imenuje balistika oblikovanja, drugo - balistična podpora streljanju (ali drugače - izvršilna balistika).
Oblikovalska balistika (balistična zasnova - PB) tvori teoretsko podlago za začetno fazo projektiranja izstrelkov, izstrelkov, letal in vesoljskih plovil za različne namene. Balistična podpora (BO) streljanja je osnovni del teorije streljanja in je pravzaprav eden najpomembnejših elementov te sorodne vojaške znanosti.
Tako je sodobna balistika uporabna znanost, medvrstna usmerjenost in interdisciplinarna vsebina, brez znanja in učinkovite uporabe katere težko pričakujemo uspeh na področju oblikovalskih in razvojnih dejavnosti, povezanih z ustvarjanjem orožja in vojaške opreme.
Ustvarjanje obetavnih kompleksov
V zadnjih letih se vse več pozornosti posveča razvoju tako vodenih kot popravljenih izstrelkov (UAS in KAS) s polaktivnim laserskim iskalnikom ter izstrelkov z uporabo avtonomnih sistemov za usmerjanje. Med opredeljujočimi težavami pri ustvarjanju te vrste streliva so seveda najprej težave z instrumenti, vendar pa številna vprašanja BO, zlasti izbira poti, ki zagotavljajo zmanjšanje napak pri vstavljanju izstrelka v "izbirno" območje zgrešenja, ko streljate na največjih dosegih, ostanite odprti.
Upoštevajte pa, da UAS in KAS s samociljnimi borbenimi elementi (SPBE), ne glede na to, kako popolni sta, ne moreta rešiti vseh nalog, ki so bile dodeljene topništvu za premagovanje sovražnika. Različne požarne naloge je mogoče in bi jih bilo treba rešiti z drugačnim razmerjem natančnosti in nenadzorovanega streliva. Posledično bi za visoko natančnost in zanesljivost uničenja celotnega možnega obsega ciljev morala biti ena obremenitev streliva običajni, kasetni, posebni (dodatno izvidovanje ciljev, razsvetljava, elektronsko bojevanje itd.) Balistični projektili z večnamenskim in daljinskim eksplozivom naprave, pa tudi vodene in popravljene izstrelke različnih vrst. …
Vse to je seveda nemogoče brez reševanja ustreznih nalog BO, najprej razvoj algoritmov za avtomatiziran vnos začetnih nastavitev za streljanje in ciljanje pištole, hkratno krmiljenje vseh granat v zaletu topništva akumulatorja, ustvarjanje univerzalnega algoritma in programske opreme za reševanje problemov pri zadetku ciljev, poleg tega balistična in programska oprema Podpora mora izpolnjevati pogoje za združljivost informacij z bojno kontrolo in izvidniškimi sredstvi katere koli ravni. Drug pomemben pogoj je zahteva po izvajanju ustreznih algoritmov (vključno z vrednotenjem primarnih merilnih informacij) v realnem času.
Dokaj obetavno smer za ustvarjanje nove generacije topniških sistemov ob upoštevanju omejenih finančnih zmožnosti je treba obravnavati kot povečanje natančnosti streljanja s prilagoditvijo nastavitev streljanja in odzivnega časa eksplozivne naprave za nevoženo strelivo ali korekcijo poti z uporabo izvršni organi sistema za popravljanje letenja izstrelkov na krovu za vodeno strelivo.
Prednostna vprašanja
Kot veste, je razvoj teorije in prakse streljanja, izboljšanje bojnih sredstev privedlo do zahteve po redni reviziji in objavi novih pravil za streljanje (PS) in nadzor ognja (FO) topništva. Kot kaže praksa razvoja sodobnih SS, raven obstoječega streljanja BW ni odvračilni dejavnik za izboljšanje SS, tudi če upoštevamo potrebo po njihovem uvajanju odsekov o značilnostih streljanja in nadzora ognja pri izvajanju strelskih nalog z visoko natančno strelivo, ki odraža izkušnje protiterorističnih operacij na Severnem Kavkazu in med vodenjem sovražnosti na vročih točkah.
To je mogoče potrditi z razvojem BO različnih vrst sistemov aktivne zaščite (SAZ) v razponu od najpreprostejših SAZ oklepnih vozil do SAZ izstrelkov silosov MRBM.
Razvoj sodobnih vrst visoko natančnega orožja, kot so taktične rakete, majhna letala, morski in drugi raketni sistemi, ni mogoče izvesti brez nadaljnjega razvoja in izboljšanja algoritmične podpore za inercialne navigacijske sisteme (SINS) satelitski navigacijski sistem.
Začetni predpogoji za možnost praktične implementacije ustreznih algoritmov so bili briljantno potrjeni med ustvarjanjem Iskander-M OTR, pa tudi v procesu poskusnih izstrelitev Tornado-S RS.
Razširjena uporaba satelitskih navigacijskih sredstev ne izključuje potrebe po uporabi optoelektronskih korelacijsko-ekstremnih navigacijskih sistemov (KENS) in ne le na OTR, ampak tudi na strateških križarskih raketah in bojnih glavah MRBM običajne (nejedrske) opreme.
Pomembne pomanjkljivosti KENS, povezane z znatnim zapletom pri pripravi letalskih nalog (FZ) zanje v primerjavi s satelitskimi navigacijskimi sistemi, več kot kompenzirajo njihove prednosti, kot sta avtonomija in odpornost proti hrupu.
Med problematičnimi vprašanji, čeprav le posredno povezanimi z metodami BO, povezanimi z uporabo KENS, je potreba po oblikovanju posebne informacijske podpore v obliki slik (ortomozaikov) terena (in ustreznih bank podatkov), ki ustrezajo podnebni sezoni pri uporabi rakete ter premagovanje temeljnih težav, povezanih s potrebo po določitvi absolutnih koordinat zaščitenih in zamaskiranih ciljev z mejno napako, ki ne presega 10 metrov.
Druga težava, ki je že neposredno povezana z balističnimi težavami, je razvoj algoritmične podpore za oblikovanje (izračun) protiraketne obrambe in izdajanje podatkov o določitvi koordinatnega cilja za celotno paleto raket (vključno z aerobalistično konfiguracijo). izračunavanje rezultatov za objekte vmesnika. V tem primeru je ključni dokument za pripravo PZ in standardov sezonska matrika načrtovanih posnetkov terena z določenim polmerom glede na tarčo, težave pri pridobivanju katerih so bile že omenjene zgoraj. Pripravo PP za nenačrtovane cilje, ki so bili ugotovljeni med bojno uporabo RK, je mogoče izvesti po podatkih zračnega izvidništva le, če zbirka podatkov vsebuje georeferencirane vesoljske posnetke ciljnega območja, ki ustrezajo letnemu času.
Zagotavljanje izstrelitev medcelinskih balističnih raket (ICBM) je v veliki meri odvisno od narave njihove baze - na tleh ali na krovu nosilca, kot je letalo ali morje (podmornica).
Medtem ko se lahko BO zemeljskih ICBM na splošno šteje za sprejemljivo, vsaj z vidika doseganja zahtevane natančnosti dostave tovora do cilja, ostajajo težave visoko natančnih izstrelitev podmorskih balističnih raket (SL).
Med balističnimi težavami, ki zahtevajo prednostno reševanje, izpostavljamo naslednje:
napačna uporaba modela WGS gravitacijskega polja Zemlje (GPZ) za balistično podporo izstrelitev podmorniških balističnih raket med podvodnim izstrelitvijo;
potreba po določitvi začetnih pogojev za izstrelitev rakete ob upoštevanju dejanske hitrosti podmornice v času izstrelitve;
zahteva za izračun PZ šele po prejemu ukaza za izstrelitev rakete;
ob upoštevanju začetnih motenj pri zagonu dinamike začetnega segmenta leta BR;
problem visoko natančne poravnave inercialnih sistemov vodenja (ISS) na premični podlagi in uporaba optimalnih metod filtriranja;
oblikovanje učinkovitih algoritmov za popravljanje ISN na aktivnem odseku poti z zunanjimi referenčnimi točkami.
Lahko se šteje, da je dejansko le zadnja od teh težav prejela potrebno in zadostno rešitev.
Zaključek obravnavanih vprašanj se nanaša na probleme razvoja racionalnega videza obetavne skupine vesoljskih sredstev in sinteze njegove strukture za informacijsko podporo pri uporabi visoko natančnega orožja.
Videz in sestavo obetavne skupine vesoljskega orožja bi morali določiti potrebe po informacijski podpori vej in orožja oboroženih sil RF.
Kar zadeva oceno ravni BO nalog stopnje BP, se omejujemo na analizo problemov izboljšanja BP raketnih nosilcev za vesoljska plovila (SC), strateškega načrtovanja in balističnega oblikovanja brezpilotnih vesoljskih vozil z dvojnim namenom.
Teoretični temelji BP LV vesoljskega plovila, postavljeni sredi 50. let prejšnjega stoletja, to je pred skoraj 60 leti, paradoksalno, danes niso izgubili svojega pomena in še naprej ostajajo pomembni v smislu konceptualnih določb, ki so v njih določene.
Razlago tega, na splošno gledanega, neverjetnega pojava lahko vidimo v naslednjem:
temeljni značaj teoretičnega razvoja BP metod na začetni stopnji razvoja domače kozmonavtike;
stabilen seznam ciljnih nalog, ki jih je rešila vesoljska ladja, ki v zadnjih 50 letih niso doživele (z vidika težav z BP) bistvenih sprememb;
prisotnost znatnega zaostanka na področju programske opreme in algoritmične podpore pri reševanju mejnih težav, ki so osnova metod vesoljskih plovil BP LV, in njihovo univerzalnost.
S pojavom nalog operativnega izstrelitve satelitov komunikacijskega tipa ali satelitov vesoljskih sistemov za opazovanje Zemlje na nizkih ali geosinhronih orbitah se je izkazalo, da flota obstoječih nosilnih nosilcev ni zadostna.
Nomenklatura znanih tipov klasičnih raketnih nosilcev lahkega in težkega razreda je bila tudi nesprejemljiva z ekonomskega vidika. Zaradi tega so se v zadnjih desetletjih (praktično od začetka 90. let) začeli pojavljati številni projekti nizkonapetostnih vozil vmesnega razreda, ki nakazujejo možnost njihovega izstrelitve iz zraka za izstrelitev tovora v dano orbito (na primer MAKS Svityaz, CS Burlak itd.) …
Kar zadeva to vrsto LV, težave z BP, čeprav je število študij, namenjenih njihovemu razvoju, že na desetine, še vedno niso izčrpane.
Potrebni so novi pristopi in kompromisi
Uporaba ICBM težkega razreda in UR-100N UTTKh si zasluži ločeno razpravo o vrstnem redu pretvorbe.
Kot veste, je Dnepr LV nastala na osnovi rakete R-36M. Opremljen z zgornjo stopnjo, ko je izstreljen iz silosov s kozmodroma Baikonur ali neposredno iz območja izstrelitve strateških izstrelkov, lahko na nizke orbite postavi koristni tovor z maso približno štiri tone. Nosilec Rokot, ki temelji na UR-100N UTTH ICBM in zgornji stopnji Breeze, zagotavlja izstrelitev vesoljskih plovil, ki tehtajo do dve toni, v nizke orbite.
Masa nosilnosti LV Start in Start-1 (na podlagi Topol ICBM) med satelitskimi izstrelitvami s kozmodroma Plesetsk je le 300 kilogramov. Nazadnje, lansirna raketa tipa RSM-25, RSM-50 in RSM-54 na morju lahko na nizko zemeljsko orbito izstreli aparat, ki tehta največ sto kilogramov.
Očitno ta vrsta lansirnega vozila ne more rešiti nobenih pomembnih težav pri raziskovanju vesolja. Kljub temu zapolnjujejo svojo nišo kot pomožno sredstvo za izstrelitev komercialnih satelitov, mikro- in mini-satelitov. Z vidika ocenjevanja prispevka k reševanju težav z BP njihov nastanek ni bil posebej zanimiv in je temeljil na očitnem in znanem razvoju na ravni 60.-70. let prejšnjega stoletja.
V letih raziskovanja vesolja so periodično posodobljene tehnike BP doživele pomembne evolucijske spremembe, povezane s pojavom različnih vrst sredstev in sistemov, ki so bili lansirani v okolizemne orbite. Razvoj BP za različne vrste satelitskih sistemov (SS) je še posebej pomemben.
Skoraj danes imajo SS odločilno vlogo pri oblikovanju enotnega informacijskega prostora Ruske federacije. Ti SS vključujejo predvsem telekomunikacijske in komunikacijske sisteme, navigacijske sisteme, daljinsko zaznavanje Zemlje (ERS), specializirane SS za operativni nadzor, nadzor, koordinacijo itd.
Če govorimo o satelitih ERS, predvsem optično-elektronskih in radarskih nadzornih satelitih, je treba opozoriti, da imajo oblikovno in operativno veliko zaostajanje za tujim razvojem. Njihovo ustvarjanje je temeljilo na daleč od najučinkovitejših tehnik BP.
Kot veste, je klasičen pristop k izgradnji SS za oblikovanje enotnega informacijskega prostora povezan s potrebo po razvoju pomembne flote visoko specializiranih vesoljskih plovil in SS.
Hkrati je v razmerah hitrega razvoja mikroelektronskih in mikrotehnoloških tehnologij možen in še več - prehod na ustvarjanje večnamenskih vesoljskih plovil z dvema namenoma je nujen. Delovanje ustreznega vesoljskega plovila je treba zagotoviti v okolizemnih orbitah v območju nadmorske višine od 450 do 800 kilometrov z nagibom od 48 do 99 stopinj. Vesoljska plovila tega tipa morajo biti prilagojena širokemu spektru lansirnih nosilcev: Dnepr, Cosmos-3M, Rokot, Soyuz-1, pa tudi raketam Soyuz-FG in Soyuz-2 ob izvajanju sheme dvojnih izstrelitev SC.
Vse to bo v bližnji prihodnosti zahtevalo bistveno poostritev zahtev glede natančnosti reševanja problemov koordinatno-časovne podpore pri nadzoru gibanja obstoječih in bodočih vesoljskih plovil obravnavanih tipov.
Ob prisotnosti takšnih protislovnih in delno medsebojno izključujočih zahtev je treba revidirati obstoječe metode BP v prid oblikovanju bistveno novih pristopov, ki omogočajo iskanje kompromisnih rešitev.
Druga smer, ki jo obstoječe metode BP ne zagotavljajo v zadostni meri, je ustvarjanje večzveznih ozvezdij, ki temeljijo na visokotehnoloških majhnih (ali celo mikro) satelitih. Odvisno od sestave orbitalnega ozvezdja lahko takšni SS zagotavljajo regionalne in globalne storitve ozemljem, zmanjšujejo intervale med opazovanji fiksne površine na določenih zemljepisnih širinah in rešujejo številne druge probleme, ki trenutno veljajo za najbolj teoretične.
Kje in kaj se učijo balisti
Zdi se, da navedeni rezultati, čeprav zelo kratka analiza, povsem zadostujejo za sklep: balistika nikakor ni izčrpala svojih zmogljivosti, ki še naprej ostajajo v velikem povpraševanju in so z vidika možnosti za ustvarjanje sodobnega visoko učinkovitega vojaškega orožja.
Kar zadeva nosilce te znanosti - balistične strokovnjake vseh nomenklatur in rangov, njihovo "prebivalstvo" v Rusiji danes izumira. Povprečna starost ruskih balistov bolj ali manj opaznih kvalifikacij (na ravni kandidatov, da ne omenjam doktorjev znanosti) je že dolgo presegla upokojitveno starost. V Rusiji ne obstaja niti ena civilna univerza, na kateri bi ohranili oddelek za balistiko. Do konca je obstajal le Oddelek za balistiko na Moskovski državni tehnični univerzi Bauman, ki ga je leta 1941 ustanovil generalni in polnopravni član Akademije znanosti V. E. Slukhotsky. Vendar pa je tudi prenehal obstajati leta 2008 zaradi ponovnega profiliranja za pridobivanje strokovnjakov na področju vesoljskih dejavnosti.
Edina organizacija visokega strokovnega izobraževanja v Moskvi, ki še naprej usposablja vojaško balistiko, je Akademija strateških raketnih sil Petra Velikega. Toda to je takšen padec v morju, ki niti ne pokriva potreb obrambnega ministrstva, o "obrambni industriji" pa ni treba govoriti. Tudi diplomanti visokošolskih zavodov v Sankt Peterburgu, Penzi in Saratovu ne počnejo enako.
Nemogoče je reči vsaj nekaj besed o glavnem državnem dokumentu, ki ureja usposabljanje balistov v državi - Zveznem državnem izobraževalnem standardu (FSES) za visoko strokovno izobraževanje v smeri 161700 (za kvalifikacijo "Bachelor" odobren Ministrstvo za šolstvo Ruske federacije 22. decembra 2009 št. 779 za kvalifikacijo "magister"- 14.1.2010 št. 32).
Določa vse vrste kompetenc - od sodelovanja pri komercializaciji rezultatov raziskovalnih dejavnosti (to je za balistiko!) Do sposobnosti priprave dokumentacije za vodenje kakovosti tehničnih procesov na proizvodnih lokacijah.
Toda v obravnavanem FSES ni mogoče najti takšnih kompetenc, kot je sposobnost sestavljanja strelskih miz in razvoja balističnih algoritmov za izračun naprav za izstrelitev topništva in izstrelkov, izračun popravkov, glavnih elementov poti in eksperimentalne odvisnosti balistični koeficient na kot meta, in mnogi drugi, od katerih se je balistika začela pred petimi stoletji.
Nazadnje so avtorji standarda popolnoma pozabili na oddelek za notranjo balistiko. Ta veja znanosti obstaja že več stoletij. Ustvarjalci FGOS -a za balistiko so ga odpravili z enim udarcem peresa. Pojavlja se naravno vprašanje: če po njihovem mnenju odslej takšni "jamarski specialisti" ne bodo več potrebni, to potrjuje tudi dokument na državni ravni, ki bo upošteval notranjo balistiko sodov, ki bo ustvaril trdne -pogonski motorji za operativno-taktične in medcelinske balistične rakete?
Najbolj žalostno je, da se rezultati dejavnosti takšnih "obrtnikov iz izobraževanja" seveda ne bodo pojavili takoj. Doslej še vedno porabljamo sovjetske rezerve in rezerve, tako znanstvene kot tehnične narave in na področju človeških virov. Morda bo te rezerve mogoče zadržati še nekaj časa. Kaj pa bomo storili čez ducat let, ko bo ustrezno obrambno osebje zagotovo izginilo »kot razred«? Kdo bo za to odgovoren in kako?
Ob vsem brezpogojnem in nespornem pomenu osebja oddelkov in delavnic proizvodnih podjetij, tehnološkega in oblikovalskega osebja raziskovalnih inštitutov in oblikovalskih birojev obrambne industrije se mora oživitev obrambne industrije začeti z izobraževanjem in podporo poklicni teoretiki, ki lahko ustvarijo ideje in dolgoročno napovedujejo razvoj obetavnega orožja. V nasprotnem primeru bomo dolgo usojeni vlogi dohitkov.