Теория и конструкция танка Т.10. Кн.2. Комплексная защита - Исаков П.П.

Author: Исаков П.П.
Tags: военная техника техника наземных и воздушных вооруженных сил техника военно-морского флота инженерия военное дело инженерное дело издательство машиностроение серия теория и конструкция танка
Year: 1990
Similar
Теория и конструкция танка Т.6. Вопросы проектирования ходовой части военных гусеничных машин
Теория и конструкция танка Т.10. Кн.1. Испытания военных гусеничных машин
Теория и конструкция танка Т.7. Эргономическое обеспечение разработки танка
Теория и конструкция танка Т.2. Основы проектирования вооружения танка
Text
                    д-ра техн, наук, проф. П. П. ИСАКОВА
Том 10
Книга 2
КОМПЛЕКСНАЯ ЗАЩИТА
Редакторы книги
доктор техн, наук Э. К- Потемкин,
канд. техн, наук А. Г. Комяженко
со
Москва «МАШИНОСТРОЕНИЕ* 1990
У#//.
УДК 623 438 3 001+623 438 3 093
Теория и конструкция танка Т. 10. Кн. 2. Комп
лексная защита М.: Машиностроение, 1990. 208 с.
В книге рассматривается проблема обеспечения живучести
танка в зависимости от габаритно-массовых ограничений и г учетом
перспектив развитии средств его поражения. Приводятся "также
сведения о перспективах развития традиционных и новых систем
зашиты, об основных принципах их построения и технических сред
ствах осуществления.
Книга предназначена для научных и инженерно-технических ра
ботников отрасли, а также может быть рекомендована в качестве
учебного пособия преподавателям, студентам вузов, слушателям и
курсантам военных академий и училищ соответствующего профиля
Ил. 87, табл. 15, список лит. 32 назв
В книге пронумеровано 208 страниц.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Одним из важнейших свойств танка является живучесть
способность противостоять воздействию поражающих средств, со
храняя при этом боеспособность, а при утрате боеспособности
иметь возможность восстановления средствами войскового ремой
та. В условиях постоянного роста технического уровня массовых
противотанковых средств и тактического ядериого оружия, повы-
шения возможностей ракетных войск, артиллерии и авиации, со-
вершенствования способов и тактики их применения при одновре
менном ограничении габаритно-массовых параметров танков
обеспечение их живучести является чрезвычайно сложной задачей
Традиционной защитой лобовых и бортовых проекций танков
от воздействия противотанковых снарядов являются комбиниро-
ванные броневые преграды.
Совершенствование традиционных видов противотанкового ору-
жия требует повышения противоснарядной и противокумулятпвиой
стойкости лобовых и бортовых проекций тапка. Принципиально но-
вые виды противотанковых средств с использованием авиации,
оперативно-тактических ракет, систем залпового огня и наземной
артиллерии способны поражать танк через его наименее защищен-
ные части (днище и крышу корпуса, башню). Это противогусе-
ничные и противоднищевые мины, суббоеприпасы, поражающие
танк сверху, реагирующие на радиолокационный, тепловой, аку-
стический или сейсмический контраст танка па окружающем фоне.
Развивается и оружие массового поражения. Созданы нейтрон-
ные боеприпасы сверхмалых калибров для поражения танковых
подразделений, отличающиеся от обычных ядерных боеприпасов
повышенным выходом быстрых нейтронов, а также совершенству-
ются огнесмеси типа напалма.
Все вышеприведенное обуславливает актуальность проблемы
обеспечения живучести танка и комплексного подхода к его за-
1*	3
щищенности. Обеспечить полную неуязвимость танка на поле боя
невозможно, но можно достичь такого уровня защищенности, при
котором танки способны выполнять боевые задачи с минимальны
ми потерями. Защищенность танка определяется многими факто-
рами: компоновкой, конструкцией броневой защиты, специальными
системами, снижающими забропевое действие попадающих в танк
снарядов и предотвращающими возникновение пожара. Важную
роль при этом играют эффективность собственного вооружения
танка; умение экипажа использовать защитные свойства местности;
наличие средств маскировки и ослепления противника; возмож-
ность снижения эффективности поражающего действия противо
танковых средств, а также оружия массового поражения.
Суть комплексного подхода к обеспечению живучести танка со-
стоит в рациональном сочетании взаимодополняющих различных
систем защиты с целью получения максимальной эффективности
при минимальном увеличении массы.
В настоящей работе рассматриваются современное состояние и
тенденции развития как традиционных, так и новых систем защиты
и обеспечения живучести танка, а также основные принципы их
построения, организации и оценки эффективности.
В книге использованы фундаментальные печатные труды, ма-
териалы периодической отраслевой и зарубежной печати, а также
результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских
работ КВ и НИИ отрасли за последние 20 лет.
Авторами книги являются Р. Г. Ваксман, А. А. Иванов,
П. П Исаков, А. Г. Комяженко, А. Г. Костромитинов, Ю. М. Крав
ченко, И. Б. Кремнев, О. М. Лазебник, Г. А. Немцева, В. В. Пара-
да, Э. К. Потемкин, В. Д. Ребриков, В. П. Соболев, В. И. Тимохин,
В. С. Шушунов.
4
Глава 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ
И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ
ЗАЩИТЫ ТАНКА
1.1. ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИВУЧЕСТИ ТАНКА
Основным назначением систем защиты является обеспечение
высокой живучести танка на поле боя.
В первую мировую войну основную угрозу представлял ружей-
но-пулеметный огонь, поэтому живучесть танков обеспечивалась
лротивопульным бронированием, равпостойким по всем направле-
ниям обстрела.
Танки первого периода второй мировой войны имели уже про-
тивоснарядную броневую защиту корпуса и башни, так как на
вооружении различных армий появились специальные противотан-
ковые пушки калибра 37—45 мм; такие же пушки устанавливались
и на танках. Несколько позднее на танках стала устанавливаться
76-мм пушка. В боекомплект этих пушек входил калиберный цель-
нокорпусный бронебойный стальной снаряд.
В предвоенный период создателям отечественных танков Т-34
и КВ удалось решить проблему их живучести с помощью стальной
брони, обеспечивающей практически равную прогивоснарядную
стойкость всех вертикальных проекций машин с любой дальности.
Живучесть танков первого послевоенного поколения и у нас, и
за рубежом отождествлялась с уровнем противоснарядной стойко-
сти их броневой защиты — эго танки Т-54, Т-55, Т-62 (СССР);
М-48 и М-60 (США); «Центурион», «Чифтеп» (Великобритания),
«Леонард-1» (ФРГ) и др. Увеличение калибра противотанковых
артиллерийских орудий и повышение бронеиробиваемости снаря-
дов привели к тому, что стало невозможно обеспечить равностой-
кую защиту всех вертикальных проекций танков без существенного
увеличения их массы.
В результате анализа законов обстрела танков в период второй
мировой войны по дальности и курсовым углам конструкторы диф
ференцировали толщину брони по проекциям машины: наиболее
сильно стали защищать лобовые части корпуса и башни, менее —
бортовые и наименее — кормовые части корпуса и башни.
Для 50-х и начала 60-х гг. характерен интенсивный рост могу-
щества бронебойных подкалиберных и кумулятивных снарядов.
Противотанковая оборона стала насыщаться противотанковым уп-
равляемым и неуправляемым оружием; в армии США появилось
ядерное и химическое оружие. Это привело к необходимости раз-
работки новых систем защиты, обеспечивающих прежде всего вы
живаемость экипажа при воздействии поражающих факторов ору-
жия массового поражения. Такие системы защиты включали в себя
противорадиационные подбои, системы индикации и защиты от
ударной волны ядерного взрыва, фильтровентиляционную установ-
ку, противопожарное оборудование и др.
В отечественном танкостроении повышение уровня защищен
ности танков послевоенных поколений достигалось дифференциро-
ванием броневой защиты, выбором рациональных углов наклона
защитных преград, уменьшением заброневых пространств и при-
менением комбинированной брони и экранов.
При разработке танков Т-64 и Т-64А, Т-72 и Т-72А советские
конструкторы применили ряд принципиально новых технических
решений, не имеющих аналогов в мировой практике. Например,
использование комбинированной брони — сочетания металлических
и неметаллических (стеклотекстолит на верхней лобовой детали
корпуса, керамика в башне) материалов с целью обеспечения од-
новременно высокой противоснарядной и противокумулятивной
стойкости, причем стеклотекстолит в этом случае выполнял роль
и противорадиационного материала.
Рост могущества противотанковых средств заставил конструк-
торов обратить внимание на ударостойкость внутреннего оборудо-
вания и прочность конструктивных элементов танка при воздейст
вии бронебойных, осколочно-фугасных и бронебойно-фугасных
снарядов без пробития броневой защиты, т. е. повысить требования
к противоударной стойкости приборов и элементам их крепления
к тыльной поверхности брони внутри танка.
Перечисленный комплекс защитных мероприятий позволил
обеспечить приемлемый уровень живучести отечественных танков
60-х и 70-х гг. при сравнительно небольшом увеличении массы эле-
ментов защиты.
В современных условиях для борьбы с танками может исполь-
зоваться обширный арсенал разнообразных боевых средств, вклю-
чающий в себя средства общего назначения (ядерное оружие,
авиация, танки, ракетные войска, полевая артиллерия) и специ-
альные противотанковые средства. Если раньше уровень защищен-
ности танков задавался по наиболее опасному противотанковому
средству (пушке), то при решении этой проблемы в настоящее
время требуется учитывать возможности всех перспективных про-
тивотанковых средств и принципы их боевого применения. Чем от
большего числа противотанковых средств танк защищен, тем выше
его общая защищенность, которая должна быть такой, чтобы обоб-
щенная по средствам и условиям обстрела вероятность поражения
танка не превышала допустимую. Поскольку поражение чаще
всего является следствием попадания снарядов в танк, обеспече-
ние его живучести возможно по следующим трем основным на
правлениям:
6
снижение вероятности обнаружения танха противником;
снижение вероятности попадания в танк;
повышение стойкости танка к воздействию попавших в него
снарядов.
Для этого необходимо повышать защитные свойства танка:
необнаруживаемость, уклоняемое™, неуязвимость (рис. 1.1).
Рис 1 1 Связь живучести с другими основными и защитными свойствами танков
Танк труднее обнаружить, если снизить его контрастность на
окружающем фоне. Уменьшение вероятности попадания достига-
ется различными способами, например, за счет уменьшения раз-
меров, особенно высоты танка, а также повышением его подвиж-
ности на поле боя и использованием защитных свойств местности.
Танк способен противодействовать поражающим воздействиям,
если обладает достаточной огневой мощью и может упредить удар
противника. Перспективными способами противодействия явля-
ются системы защиты, воздействующие на системы управления
подлетающих боеприпасов.
Неуязвимость танка тем выше, чем выше его стойкость к ос-
новным видам воздействий (см. рис. 1.1). Стойкость к воздействию
обычных средств поражения обеспечивается, в первую очередь, на-
дежным бронированием танков.
Общий уровень защищенности характеризуется рациональным
сочетанием всех защитных свойств, обеспечивающих комплексную
защиту танков.
7
12 СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ПОРАЖЕНИЯ ТАНКА
И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ РАЗВИТИЯ ДО 2000 ГОДА
Обычные противотанковые средства. Для армий основных ка-
питалистических стран характерна высокая степень насыщенно-
сти традиционными противотанковыми средствами, предназначен-
ными для поражения танков в зоне непосредственного огневого
соприкосновения. Они непрерывно совершенствуются в направле-
нии повышения могущества действия, дальности и точности
стрельбы.
Наряду с этим ведутся широкомасштабные исследования,
целью которых является создание новых высокоэффективных си-
стем вооружения и противотанковых средств, позволяющих нано-
сить массированные удары но скоплениям бронетанковой техники
(БТТ) противника на марше, в местах сосредоточения, выжида-
ния и развертывания в боевые порядки.
Средства поражения БТТ на марше и в местах сосредоточения.
Концепция НАТО «Assault Breaker» (Срыв атаки) предусматри-
вает создание к началу 90-х гг. комплекса для разведки танковых
группировок противника и нанесения ударов в глубину до 200 км
от переднего края обороны с целью вывода из строя большого
числа бронированных целей либо ограничения их маневра. Комп-
лекс включает в себя авиационные радиоэлектронные средства
дальней разведки и наведения носителей противотанковых средств
(ПТС), обеспечивающие доставку кассетной боеголовки в район
сосредоточения БТТ с высокой точностью; в боеголовке размеща-
ется большое число противотанковых суббоеприпасов или мин,
поражающих танки с направлений наименьшей защищенности
(крыша корпуса и башни, днище корпуса).
В состав разведывательно-огневого комплекса входят:
самолет, оснащенный радиолокационной станцией (РЛС);
наземный мобильный центр управления;
оперативно-тактические ракеты с радиоуправляемым наведе-
нием (модифицированные ракеты Т-22 «Ланс» для сухопутных
войск и T-1G «Пэтриот» для ВВС);
кассетные боеголовки ракет с суббоенрипасами, в том числе
миниракета TGSM с точным наведением на цель с помощью ин-
фракрасных и радиометрических головок самонаведения, а также
суббоеприпасы «Скит» с датчиком цели инфракрасного диапазона.
Кассетная боевая часть (БЧ) ракеты носителя раскрывается па
высоте 2000.. .3000 м, полет TGSM стабилизируется с помощью
парашюта; затем выпускается хвостовое оперение, включается си-
стема наведения и происходит сброс парашюта. Цель поражается
кумулятивной БЧ калибра 100 мм.
Суббоеприпасы «Скит» размещаются по четыре штуки в спе-
циальных контейнерах, спускаемых на парашютах. На высоте око-
ло 30 м от поверхности земли суббоеприпасы разлетаются в гори-
зонтальной плоскости за счет центробежной силы и начинают вра
щаться, чем обеспечивается сканирование датчика цели. При по-
8
падании цели в «поле зрения» датчика происходит подрыв БЧ
с образованием ударного ядра, бронепробиваемость которого до-
стигает 75 мм (в перспективе 100 мм) гомогенной стальной брони
при угле встречи 30° от нормали
В рамках программы ERAM (Extended Range Antitank Muni-
tion) на базе БЧ суббоеприпасов «Скит» разрабатываются мины
дистанционного действия с сейсмическими и акустическими датчи-
ками цели.
Программами WAAM (Wide Area Antiarmor Munition) и AMC
(Antitank Cluster Munition) предусматривается все большее ис
пользование авиационных кассетных боеприпасов и бомб.
В настоящее время па вооружении армий НАТО находятся бом-
бовые кассеты BL-755 (Великобритания), BLG66 «Белуга»
(Франция), Мк20 «Рокай» (США) и кассетный боеприпас MW-1
(ФРГ) Так, например, самолет «Торнадо» с боеприпасом MW 1,
выполняя атаку на дозвуковой скорости при высоте полета менее
150 м, может разбросать около 4500 кумулятивных суббоеприпа-
сов КВ-44 (калибр 44 мм, бронепробиваемость около 250 мм) на
площади 300X400 м. Предполагается, что при этом можно пора-
зить не менее четырех танков из каждых десяти.
Ведутся работы по совершенствованию авиационных кассетных
боеприпасов. В рамках программы Vebal — Syndrom (ФРГ) раз-
рабатывается боеприпас, оснащенный системой датчиков, позво-
ляющих автономно (без участия пилота) распознавать и поражать
образцы БТТ в полосе шириной 15 м. Система датчиков включает
в себя: радиометрический датчик — для идентификации образцов
БТТ; сканирующий лазер — для определения геометрического
центра цели; ИК-датчик — для определения наличия и положения
теплового центра. При проходе самолета-носителя над целью (вы-
сота полета ~60 м) производится отстрел суббоеприпасов типа
КВ-44 в направлении, обеспечивающем компенсацию скорости са-
молета и тем самым вертикальный угол подхода суббоеприпаса.
Программой LAD (США) исследуется возможность создания
автономного сбрасываемого кассетного боеприпаса. Дальность по-
лета кассеты после сброса на высоте около 30 м достигает 10 км
для планирующего варианта и 25 км для варианта с твердотоп-
ливным двигателем. Кассета запускается в направлении цели и
может совершать запрограммированный маневр для обеспечения
оптимального порядка разброса как суббоеприпасов, так и проти-
вотанковых мин. Бортовой компьютер определяет траекторию бое-
припаса с учетом положения самолета и данных о расположении
цели.
Эффективность применения авиации в борьбе с танками пред-
полагается повысить за счет использования разрабатываемой в
США ракеты (по программе WASP) дальностью действия до
20 км. Ракета оснащается радиолокационной головкой самонаве-
дения, которая может функционировать как в активном, так и
в пассивном режимах. Число ракет может варьироваться от 6 до
2 Зак. 7 «с»
9
24 в зависимости от марки самолета-носителя. Возможен пуск как
одиночных ракет, так и стрельба залпами по групповым целям
Предполагается, что в случае попадания в цель одной из ракет
очередная ракета на нее не наводится, а производит поиск другой
цели.
Средства поражения БТТ в районе выжидания и на рубеже
развертывания в боевые порядки. Реактивные системы
залпового огня (РСЗО), предназначенные для нанесения
массированных ударов по скоплениям танков и дистанционного
минирования на дальности до 30 км, характеризуются большой
плотностью огня и мобильностью.
Ракеты РСЗО MLRS (США), «Ларс» (ФРГ), RAFALE (Фран
ция), F1ROS 25 (Италия) имеют кассетные БЧ и могут нести ку
мулятивные противотанковые мины АТ-2; кумулятивно-осколочные
поражающие элементы М42, М77; суббоеприпасы точного наведе-
ния, разрабатываемые в рамках концепции «Assault Breaker». Так,
например, кассетная БЧ каждой из 12 ракет MLRS может содер-
жать либо 644 элемента М42, либо 28 мин АТ-2.
Полевая артиллерия для борьбы с танками исполь-
зует управляемые снаряды и снаряды с кассетными БЧ.
Активно-реактивный 155-мм снаряд «Копперхед» (М712) имеет
лазерную систему самонаведения на конечном участке траектории
и предназначен для поражения танков на дальности 4—20 км.
Лазерная подсветка цели осуществляется с передового наблюда-
тельного пункта. Снаряд может выстреливаться из полевых гаубиц
FH-70 и SP-70 (Великобритания, ФРГ, Италия), самоходных гау
биц М109А1, MI09A2 и др. (США).
Вероятность попадания в танк одним выстрелом составляет
приблизительно 0,7. Для достижения такой же эффективности
поражения танка необходимо израсходовать около 2500 обычных
осколочно-фугасных снарядов. Планируется также разработка ана-
логичного активно-реактивного снаряда калибром 203,2 мм.
Ведется разработка 203,2-мм кассетного снаряда «Садарм»
(ХМ836) с дальностью стрельбы до 30 км, предназначенного для
доставки трех суббоеприпасов с БЧ «ударное ядро». Сброшенные
в районе групповой цели суббоеприпасы, опускаясь на индивиду-
альных парашютах, сканируют местность по сходящейся спирали;
при попадании бронированных объектов в «поле зрения» датчика
цели происходит подрыв БЧ.
Данные о расположении целей для РСЗО и полевой артилле-
рии поступают по системам авиационной разведки JSTARS,
SOTAS и из других источников.
При выдвижении из районов сосредоточения на рубежи огне-
вого соприкосновения с противником танки могут подвергаться об-
стрелу бронебойными снарядами авиационных пушек (типа
GAU-8/A).
Противотанковые средства рубежа непосредственного огневого
соприкосновения с противником. В эту группу ПТС входят тяже-
10
лыс противотанковые управляемые ракеты (ПТУР) с дальностью
стрельбы до 6 км, бронебойные подкалиберные (БПС) и кумуля-
тивные (КС) снаряды танковых пушек с эффективной дальностью
стрельбы до 3 и 2 к.м соответственно, легкие ПТУРы с дальностью
стрельбы до 2 км, противотанковые гранатометы (ПГ) с дально-
стью стрельбы до 1 км, а также мины.
В настоящее время на вооружении армий стран НАТО нахо-
дятся ПТУРы второго поколения с полуавтоматической
системой управления, обеспечивающие вероятность попадания в
подвижную цель 0,85—0,9. Наиболее представительные из них (ка-
либр/бронепробиваемость. мм): тяжелые ПТУРы «Тоу» (127/750),
«Хот» (136/750), «Хеллфайр» (178/900.. .1000), установленные на
вертолетах огневой поддержки, боевых машинах пехоты (БМП).
бронетранспортерах (БТР); легкие (переносные) ПТУРы «Дрэ-
гон» (102/430), «Милан» (103/650).
В конце 80-х гг. на вооружение поступят усовершенствованные
образцы (с повышенной бронепробиваемостью) ПТУРов «Тоу-2»
и «Хот-2» (900—920 мм), «Милан-2» (до 730 мм); создаются так-
же ПТУРы третьего поколения с автоматической систе-
мой наведения (головками самонаведения в полуактивном и пас
сивном режимах).
Рост бропепробиваемости достигается за счет увеличения ка-
либра, разработки БЧ тандемного тина, увеличения фокусного
расстояния БЧ вынесением вперед головной части взрывателя, при-
менения более бризантных взрывчатых веществ.
Создаются пикирующие ПТУРы и поражающие па пролете
с бронепробиваемостью до 500 мм (программы «Rattler, ADATS,
AXAMS, ПТУР «Билл» и др.). Усилия разработчиков направлены
на создание головок самонаведения с мозаичным приемником
ИК-излучения в фокально”! плоскости и командных систем по лучу
лазера Перспективными являются также ПТУРы с телевизионной
системой наведения и волоконнооптической линией связи (низкая
стоимость, высокая помехозащищенность). Для увеличения веро
ятности попадания в маневрирующие цели разрабатываются ра-
кеты, выдерживающие поперечные нагрузки.
Бронебойные подкалиберные и кумулятивно-
осколочные снаряды (КОС) предназначены для 105-мм
нарезных пушек (танков М-1, М-60А1, «Леопард-1», АМХ-30) и
120-мм гладкоствольных пушек (танков «Леопард-2», М-1А1).
В настоящее время бронепробиваемость снарядов составляет:
для 105-мм БПС 160—180 мм под углом 60° от нормали при
стрельбе на дальность 2 км; для 120-мм БПС 270—280 мм под
углом 60° от нормали на дальность 2 км; для 120-мм КОС 440 мм
по нормали.
Предполагается поэтапное увеличение бронепробиваемости
БПС к концу 80-х гг до 300—330 мм/60°, а при модернизации
в 90-е гг. 120-мм пушки — до 350—390 мм/60°. Повышение броне-
пробиваемостн достигается за счет изготовления активной части
2*	II
снарядов из тяжелых сплавов на основе вольфрама и обедненного
урана, высокой начальной скорости и хорошей баллистики.
Ожидается, что бронепробиваемость 120-мм кумулятивных
снарядов достигнет 500 мм к концу 80-х гг. и 600 мм в 90-е гг.
Прогнозируется возможность создания танковой управляемой
ракеты (ТУР) с дальностью стрельбы 4—5 км и бронепробивае-
мостью до 1000 мм по нормали.
Противотанковые гранатометы являются массо-
вым пехотным противотанковым оружием с кумулятивной боевой
частью. Гранатометы М72Л2 (США). «Лянце» (ФРГ). LRAC-F1
(Франция), «Карл Густав» (Швеция) и другие калибром 60—
80 мм имеют бронепробиваемость 300—400 мм по нормали, доволь-
но простые прицельные устройства и дальность эффективной
стрельбы, как правило, не превышающую 300 мм
В 1985—1990 гг. поступают на вооружение новые, более эффек-
тивные образцы Боевые части гранатометов «Панцерфауст-З»
(ФРГ), «Карл Густав» модернизированный (Швеция), «Дард-120»,
«Юпитер» (ACL-ЗОО), «Анилас» (Франция) калибром 110 135 мм
могут иметь бронепробиваемость 700—800 мм.
Использование оптических и оптико-электронных прицелов, ла-
зерного дальномера позволит повысить дальность эффективной
стрельбы до 500—700 м.
Большое внимание в странах НАТО уделяется разработке и
развитию средств дистанционного минирования с помощью артил-
лерийских, ракетных и авиационных систем. В таких системах при-
меняются проти води ищевые кумулятивные мины
и мины, работающие по принципу ударного
ядра (масса взрывчатого вещества 0,5—1 кг), срабатывающие
от неконтактных взрывателей в любом месте днища, пробивающие
до 100 мм монолитной брони, а также противогусеничные
фугасные мины с массой ВВ до 2 кг.
При взрыве мощных фугасных мин под гусеницей танка проис-
ходит разрушение ходовой части, деформация днища (упругий и
остаточный прогиб), а также возникают ударные перегрузки, воз-
действующие на экипаж и внутреннее оборудование. Значительные
(40—90 мм) упругие прогибы приводят к уменьшению зазоров
между днищем и внутренним оборудованием вплоть до соударе-
ния. Особенно тяжелы последствия минного подрыва под первыми
катками для водителя: при действии ударных волн взрыва разру-
шается крепление крышки аварийного люка, в результате чего
она может сорваться внутрь корпуса и нанести травму водителю.
Подрыв на мощных фугасных и кумулятивных минах может при-
вести к пролому днища танка и потере боеспособности экипажа.
При подрыве на противогусеничных минах дистанционной уста-
новки (например, стержневых) корпус, внутреннее оборудование
и экипаж танка повреждений не получают.
12
Тенденции развития противотанковых боеприпасов. Данные
о динамике изменения бронепробиваемости различных типов бое-
припасов приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Динамика изменения бронепробивной способности противотанковых боеприпасов
Тип боеприпаса	1984 г.	Бронепробиваемость, мм		
		ИЫ» 1986 гг.	!9Ч7 1990 гг |	1990 2000 гг.
БИС танковых пушек (под углом 60° на дальность 2 км)	190 210	270280	300—330	350—390
Кумулятивные ПТУРы второго поколения (по нор малн)	440	500	500	До 600 (1000)
Тяжелые ПТУРы, авиаци- онные ракеты (по нормали)	750	900	920; 500 при поражении сверху	1000; 500 при поражении сверху
Легкие ПТУРы (по нор малн)	650	730	730	1000; 500 при поражении сверху
Противотанковые грана- ты (по нормали)	400	500	700	750 800
Кумулятивные суббоепрн- пасы кассетных боевых ча- стей (по нормали)	200—250	200 250	250-300	200 300
Протнводнищевые мины (по нормали)	До 160	До 160	До 160	До 160
Боевые части на принци- пе сударного ядра» (суб- боеприпасы кассетных БЧ и противотанковые мины, под углом 30°)		50	75	100
Бронебойные	снаряды авиационных пушек (по нор Мали на дальность 1 км)	50—60	80	80	80
Условия применения ПТС на различных рубежах определяют
эффективность воздействия боеприпасов. Суббоеприпасы и мины
авиации, тактических ракет, РСЗО, полевой артиллерии предназ-
начены для поражения наименее защищенных участков танков
(крыши корпуса и башни, днище, борт и корма). Углы подхода
боеприпасов, оснащенных головками самонаведения или датчика-
ми цели, составляют ±30° от вертикали при случайном направле-
нии атаки относительно оси танка (курсовой угол ±180°). Углы
подхода к цели авиационных кассетных элементов и противотан-
ковых авиабомб зависят от высоты бомбометания и находятся
13
в пределах 10—70° от вертикали, а курсовой угол зависит от нап-
правления полета носителя и ориентации танка. Тяжелые ПТУРы,
танковые пушки, противотанковые гранатометы обстреливают
вертикальную проекцию танков в диапазоне курсовых углов ±40°;
БПС, КС и легкие ПТУРы в диапазоне ±60°, противотанковые
гранатометы — в диапазоне ±120°. Вероятность обстрела танков
за пределами указанных диапазонов сравнительно мала. ПТУРы,
пикирующие и поражающие на пролете при наклонном располо-
жении БЧ, предназначены для поражения танка, в первую очередь,
через горизонтальную проекцию под углом до 40° от горизонта.
В случае реализации выполняемых программ НАТО следует
ожидать возрастания снарядной нагрузки на один танк (БМП)
передового эшелона наступающих войск на 10—15% в 1985
1990 гг. и на 30 % — в 1990—2000 гг., а с учетом противотанковых
мин поток воздействий возрастет соответственно па 20 и 35 %
При этом будет происходить увеличение воздействий на сравни-
тельно слабо защищенные верх корпуса и башни, а также на днище
танка. Соотношение различных типов противотанковых боеприпа-
сов в потоке воздействий изменится: доля суббоеприпасов кассет-
ных боевых частей, противотанковых авиационных бомб и мин
увеличится с 12 % в 1985 г. до 30 % в 90-е гг., а тяжелых ПТУРов,
БПС и КС уменьшится с 34—36 % в 1985 г. до 25 % в 90-е гг.
Поражающее действие всех существующих и разрабатываемых
ПТС сопряжено с пробитием броневой защиты танков, а также
с поражением экипажа и внутреннего оборудования. Факторами,
определяющими могущество заброневого поражающего действия,
являются поток осколков снаряда и брони, остатки кумулятивной
струи или поражающего элемента боевой части типа «ударное яд-
ро». Их воздействие проявляется в гибели членов экипажа, выходе
из строя наименее защищенных агрегатов, возгорания топлива,
взрыве боеприпасов.
Действие других поражающих факторов (избыточного давле-
ния ударной волны, импульсных акустических шумов, динамичес-
ких нагрузок на детали бронекопструкции, тепловое воздействие
и др.) может в той или иной степени усиливать тяжесть получен-
ных повреждений.
Кроме того, танк может терять боеспособность вследствие воз-
действия внешнего потока осколков на ствол пушки и входные
окна приборов наблюдения и прицеливания, а также фугасного
действия боеприпасов на ходовую часть и наружное оборудование
танков.
Оружие массового поражения (ОМП). Различают следующие
виды оружия массового поражения: ядерное, химическое, биологи-
ческое и зажигательное.
Ядерным оружием называются боеприпасы (боевые части ра-
кет, авиационные бомбы, артиллерийские снаряды, мины), дейст-
вие которых основано на использовании внутриядерной энергии,
выделяющейся при ядерных экзотермических взрывных реакциях
14
Мощность ядерных боеприпасов оценивается тротиловым эквива-
лентом и количественно выражается в килотоннах или мегатоннах
химического вещества (тротила), при взрыве которого выделяется
энергия, равная энергии ядерного взрыва.
За 40 лет ядерное оружие претерпело значительные изменения.
Расширился диапазон мощности боеприпасов, изменились качест-
венно ядерные реакции в зарядных устройствах, появились нейт-
ронные боеприпасы.
В развитии ядерного оружия США можно выделить три этапа:
первое поколение — в боеприпасах используется цепная реак-
ция деления ядерного горючего; радиоактивное излучение состав-
ляет 5.. .7 % от всей энергии взрыва;
второе поколение — в тактических боеприпасах используется
ядерная реакция по схеме «деление—синтез»; на проникающую ра-
диацию расходуется 20—40 % энергии взрыва;
третье поколение — боеприпасы характеризуются высокоэнер-
гетическим нейтронным излучением и подавляющим (до 80 %)
вкладом проникающей радиации в суммарную энергию взрыва.
На вооружении армии США находятся артиллерийские ядер-
пые снаряды мощностью 0,2- 2 кт, крылатые ракеты с ядерными
боеголовками, неуправляемые ракеты с ядерными боеголовками
(20—59 кт), авиационные ядерные бомбы малой и средней (10—
200 кт) мощности, стратегические ракеты с ядерными боеголов
ками (от I Мт и более) и т. п.
Во всех боеприпасах первого и второго поколения используется
реакция деления атомных ядер легкого изотопа урана под дейст-
вием нейтронов либо тяжелого изотопа урана сверхбыстрыми ней-
тронами.
Энергия деления урана распределяется следующим образом:
83 % преобразуется в кинетическую энергию осколков; 3 % расхо-
дуется на мгновенное и захватное гамма-излучение; 3% уносится
нейтронами; 11 % выделяется в виде энергии бета-частиц, гамма-
квантов и нейтронов в процессе радиоактивного распада ядер изо-
топов (осколков).
Энергия гамма-квантов при распаде урана достигает 3—4 МэВ,
а энергия нейтронов не превышает 1—2 МэВ. Цепная реакция де-
ления урана сопровождается образованием большого числа оскол-
ков; место взрыва и местность, па которую выпадает радиоактив-
ное облако, становятся опасными из-за высокой остаточной радио-
активности.
Мощность ядерного боеприпаса, основанного на делении урана,
ограничена массой активного вещества, переход которой из под-
критического состояния в надкритическое происходит практически
мгновенно. Ограничения по мощности ядерных боеприпасов были
сняты после реализации ядерной реакции по схеме «деление-*син-
тез-»-деление».
15
Реакция деления на первом этапе выполняет роль детонатора —
источника сверхвысоких температур. При реакции синтеза, для
которой требуется температура порядка 107°С, образуются сверх-
быстрые нейтроны с энергией более 10 МэВ. Они способны выз-
вать цепную ядерную реакцию природного урана независимо от
массы ядерного горючего.
Процесс «деление-►синтез-*-деление» лежит в основе термо-
ядерных боеприпасов, получивших название водородных.
Третье поколение ядерного оружия — это тактические ядерные
боеприпасы (нейтронные заряды артиллерийских снарядов
203,2-мм гаубиц и головных частей для УР «Ланс» и планирующих
авиабомб с лазерной подсветкой). Эти боеприпасы предназначены
для использования против точечных целей в отличие от ядерных
боеприпасов первого и второго поколений, применявшихся против
танковых подразделений.
Новое тактическое оружие с повышенным выходом начальной
радиации (нейтронное)—это термоядерные боеприпа-
сы небольшой мощности. В состав заряда нейтронного
боеприпаса кроме инициатора, снаряженного делящимися мате
риалами, входят тяжелые изотоны водорода. При подрыве атом
ного инициатора развиваются высокие давление и температура,
что создает условия, необходимые для протекания термоядерных
реакций синтеза ядер этих изотопов.
Основная доля энергии, высвобождающаяся в ходе реакции, пе-
редается нейтронам, в результате чего значительная часть этих
сверхбыстрых частиц, вырывающихся в окружающее пространство
после взрыва нейтронного боеприпаса, имеет огромную энергию
(до 17 МэВ).
Будучи электрически нейтральными, нейтроны при прохожде-
нии через вещество вызывают его ионизацию косвенным путем,
взаимодействуя с легкими ядрами атомов других веществ. Напри
мер, когда быстрый нейтрон сталкивается с ядром атома водорода
(протоном), он может передать ему большую часть своей энергии.
В результате ядро как бы вышибается из атома происходит «связ-
ка» протона и электрона. Обладая высокой энергией, оно стреми-
тельно движется и создает на своем пути значительное количество
пар ионов. Кроме того, при столкновении быстрых нейтронов
с другими легкими ядрами (например, углерода, кислорода и азо-
та) в результате ядерных реакций образуются протоны и радиоак-
тивные ядра, которые также производят ионизацию.
Ионизация тканей живого организма является главной причи-
ной биологического поражения, вызываемого начальной (прони-
кающей) радиацией при взрыве нейтронного боеприпаса. В резуль-
тате в клетках ткани происходит разрыв хромосом, набухание яд
ра и всей клетки, повышение вязкости протоплазмы и увеличение
проницаемости клеточной оболочки. Вновь образующиеся продук-
ты будут действовать как клеточные яды. Под воздействием этих
16
факторов клетки разрушаются или становятся неспособными де-
литься, нарушаются нормальные процессы восстановления тканей
Особую опасность представляет воздействие нейтронного излу-
чения в больших дозах на нервную систему, в частности на мозг
человека, в результате чего быстро утрачивается способность ори-
ентироваться, выполнять простейшие осмысленные действия, воз
никают судороги, происходит потеря сознания.
Если при реакции деления свыше 80 % энергии взрыва выделя
ется в виде кинетической энергии и лишь 6 % идет на образование
гамма-нейтронного потока, то при реакции синтеза на ионизирую-
щее излучение расходуется 80 % энергии взрыва. При этом воз
растает зона радиационного поражения и уменьшаются световое
(тепловое) и механическое поражения. Это позволяет при малой
мощности боеприпасов обеспечить высокий уровень гамма-ней-
тронного потока.
Следует упомянуть о новых ядерных авиабомбах США
и применении ядерных фугасов Так, ядерная авиабомба
В77 имеет ряд конструктивных особенностей, облегчающих ее при
менение и повышающих безопасность при авариях самолетов-но-
сителей.
Бомбу можно сбрасывать в широких диапазонах скорости и вы
соты полета, включая и предельно малую высоту. Мощность бом
бы может изменяться экипажем самолета в зависимости от харак-
тера поражаемой цели.
В последние годы в зарубежной печати достаточно много вни-
мания уделяется различным аспектам применения ядерных фуга-
сов (мин), в том числе созданию зон разрушения и радиоактивного
заражения местности, нанесению поражения живой силе и технике
противника.
По мнению военных специалистов США, заградительный эф-
фект ядерных зарядов обусловлен созданием воронок больших раз-
меров, завалов и зон разрушении, являющихся серьезным препят-
ствием на пути движения войск. Например, при наземном взрыве
ядерного заряда мощностью 10 кт диаметр воронки достигает 90 м,
а ее глубина 20 м; при подземном взрыве такой же мощности раз-
меры воронки будут существенно больше. Заградительный эффект
при наземном взрыве усиливается выпадением радиоактивных
осадков, а при подземном - большой остаточной радиацией в зоне
воронки.
Основными поражающими факторами ядерного оружия явля
ются ударная волна, радиация, световое излучение и электромаг-
нитный импульс. Для ядерных боеприпасов, использующих цепную
реакцию деления, к перечисленным поражающим факторам добав-
ляются радиоактивные продукты взрыва. Ядерные боеприпасы,
действующие на основе реакции синтеза легких элементов, в яв-
ном виде не выбрасывают радиоактивных продуктов (осколков де-
ления), однако взаимодействие быстрых нейтронов, испускаемых
17
боеприпасами, с воздухом и материалом защиты вызывает появле-
ние радиоактивных изотопов.
Поражающее действие ударной волны определяется избыточ-
ным давлением на се фронте и длительностью фазы сжатия, кото-
рые определяются мощностью взрыва.
Безопасным для человека является избыточное давление удар-
ной волны 9,8 кПа (0,1 кгс/см2) при любой длительности фазы
сжатия. Бронетанковая техника благодаря защите способна вы-
держивать значительно большее избыточное давление.
Радиационное излучение ядерного взрыва проявля-
ется в виде:
первичной радиации, возникающей в момент взрыва;
радиации зараженной местности (РЗМ), создаваемой радиоак-
тивными изотопами, выпадающими на землю через 30—40 мин
после взрыва, а также в виде активации химических элементов
земли (Al, Na, Мп, Si, Mg и др.);
наведенной гамма-радиации в материале бронированной ма-
шины, аналогичной активации земли и зависящей от нейтронного
потока взрыва.
Максимальная доза радиации воздействует на объект в момент
взрыва, уменьшаясь со временем и расстоянием от эпицентра.
Поражающее действие светового излучения ядерного взрыва
(СИЯВ) может вызвать повреждение защитных стекол, электрон-
но-оптических систем, пожары и т. п. При отсутствии специальной
защиты глаз у экипажей (операторов) возможно расстройство
зрительных функций (от кратковременного ослепления до полной
потери зрения).
Электромагнитный импульс (ЭМИ) ядерного взрыва форми-
руется под воздействием ядер пых и тепловых излучений в резуль-
тате асимметрии в распределении электрического заряда в районе
взрыва или смещения хорошо проводящей плазмы (сильно иони-
зированного пара) в магнитном поле земли.
Поражающее действие ЭМИ проявляется в нарушении радио-
связи и возникновении ЭДС в кабельных линиях.
В зарубежной печати имеются сведения о работах по созданию
в странах—участницах НАТО боеприпасов с объем но-детонирую-
щими и термобарическими составами, осколочно-фугасных ПТУР,
гиперзвуковых ракет бронебойного действия, авиационных бомб
со стреловидными поражающими элементами, боеприпасов со
взрывными генераторами светового излучения и др.; конкретные
данные о поражающем действии и состоянии разработок этих ПТС
в настоящее время отсутствуют.
Химическим оружием называют боеприпасы (артиллерийские
снаряды, авиационные бомбы, выливные авиационные аппараты
и др.), действие которых основано на внедрении в окружающую
среду высокотоксичных (отравляющих) химических веществ (ОВ).
Впервые химическое оружие (ОВ типа хлора, фосгена) было при-
менено в начале первой мировой войны (1915 г.).
16
Мощность химического оружия характеризуется массой, ток-
сичностью и стойкостью отравляющего вещества.
По токсическим признакам ОВ делят на стойкие (зоман,
VX-газы, иприт), нестойкие (синильная кислота, фосген) и ядови-
тые дымовые вещества (твердые кристаллические вещества, приме-
няемые в аэрозольном состоянии).
В армиях НАТО имеется достаточно широкий арсенал средств
доставки различных ОВ; РСЗО «Ларс» 110-мм, 36-ствольные са-
моходные установки; РСЗО «Марс» с дальностью стрельбы 15—
60 км; 155- и 203,2-мм гаубицы; 120-мм минометы; управляемые
ракеты (УР) «Ланс» и наземные УР «Оиест Джон» с дальностью
120 и 37 км соответственно.
Биологическим, оружием называют боеприпасы и специальные
устройства, с помощью которых распространяются болезнетворные
микробы и бактериальные яды (токсины).
Наиболее вероятным способом применения бактериальных
средств может быть заражение приземных слоев атмосферы жид
кими или сухими бактериальными препаратами. По мнению не-
которых ученых, биологическое оружие следует считать стратеги-
ческим или оперативным, однако не исключается возможность
применения этого оружия в глубине расположения войск, т. е. оно
является тактическим.
Зажигшельное оружие, обладая возможностью поражения жи-
вой силы и техники, оказывает сильное психологическое воздейст-
вие на противника и имеет широкую сырьевую базу.
В последние годы в странах НАТО значительно расширен ас-
сортимент рецептур зажигательных веществ, упрощена технология
производства огнесмесей и снаряжение ими оболочек боеприпасов.
На вооружение приняты новые образцы и усовершенствованы
имеющиеся средства.
При разработке новых зажигательных веществ основные уси-
лия были направлены на создание рецептур огнесмесей типа «На-
палм» и «Супернапалм», превосходящих по отдельным физико-хи-
мическим и эксплуатационным показателям имеющиеся, напри-
мер, с повышенными термостабильностью, вязкостью, температу-
рой горения (до 1900 °C) и пониженным временем сгорания
(до 20 с).
Одновременно продолжаются работы по изысканию более эф
фективных загустителей для приготовления огневых смесей; новых
зажигательных веществ с использованием некоторых компонентов
жидких реактивных топлив и самовоспламеняющихся химических
веществ, обладающих высокой удельной теплотой сгорания.
Существуют следующие виды зажигательного оружия:
авиационные зажигательные боеприпасы (зажигательные бом
бы бакового типа, зажигательные боеприпасы кассетного типа);
*ажигателвные средства наземных войск, i. е. ранцевые и ме
ханизированныс (танковые) огнеметы; зажигательные боеприпасы
1У
реактивной и ствольной артиллерии; специальные зажигательные
приборы и устройства.
Первые занимают ведущее место в арсенале зажигательного
оружия и весьма эффективны при их массированном примене-
нии.
Зажигательные авиабомбы и кассеты армии США в зависимо-
сти от калибра, вида снаряжаемого вещества, целевого назначения
и принципа поражающего действия подразделяются на две груп-
пы: собственно зажигательные бомбы (масса от 1,8 до
45 кг) и напалмовые (огневые) бомбы (масса от 110 до
450 кг).
Имеющиеся на вооружении армий стран НАТО самолеты А-26,
А-37, F-4 и В-52 могут доставлять соответственно 8, 2, 11 и
66 штук 750-фунтовых кассетных или напалмовых бомб. При этом
один самолет F-4 может создать очаг поражения 30X500 м (1,5га),
а В-52— 30X3000 м (9 га) со средней поверхностной плотностью
зажигательных веществ 0,15.. .0,25 кг/м2; в отдельных местах
плотность разброса огнесмеси может в несколько раз превосхо-
дить среднюю.
Кассетное зажигательное оружие — наиболее эффективное
средство поражения войск на поверхности большой площади (12—
15 га), склонной к воспламенению. В последнее время наряду с со-
вершенствованием ранцевых и механизированных огнеметов для
наземных войск большое внимание уделяется созданию различных
систем залпового огня, оснащенных зажигательными снарядами:
залп установки типа «Ларс» поражает поверхность площадью до
12 га на дальности 15 км. При выработке принципов комплексной
защиты танков зажигательное оружие обычно выделяется из клас-
са ОМП и рассматривается отдельно.
1.3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОМПЛЕКСНОЙ ЗАЩИТЕ ТАНКОВ
В основе технических требований к комплексной защите танков
лежат предельные (зачастую прогнозируемые) возможности
средств поражения.
Разнородность поражающих факторов, существенные различия
в физической природе их воздействия не позволяют обеспечить
полную защиту; возможно лишь достижение разумного компро-
мисса. Когда говорят о сбалансированной системе защиты, то име-
ют в виду максимальный уровень защищенности от наиболее важ-
ных средств поражения при предельных возможностях средств
защиты. При современных ограничениях по массе создать комп-
лексную систему защиты с одинаковым уровнем защищенности от
всех средств поражения во всех возможных условиях не представ-
ляется возможным. Необходимо заранее определить основные си-
стемы защиты в наиболее тяжелых ситуациях для танка и именно
на них затратить большую часть заданной массы; при этом при-
20
дется согласиться с ограничением возможностей других систем за
щиты. Более того, при обеспечении защиты от основных средств
поражения необходимо разумно выделить зоны максимальной за-
щищенности.
В условиях реального боевого применения танк может оказать-
ся в самых разнообразных ситуациях, но наиболее тяжелой такти
ческой ситуацией для него является наступление. Поэтому танк не
обходимо защищать, в первую очередь, от поражения в условиях
наступления, но необходимо также принимать меры и для сохра-
нения его боеспособности в других ситуациях, например, в глубине
обороны до вступления в соприкосновение с противником. Необхо
димо, чтобы комплексная защита включала в себя средства, обес-
печивающие защищенность танка от нескольких поражающих
факторов одновременно.
До настоящего времени основными средствами поражения тан-
ков следует считать артиллерийские снаряды и ПТУР. Поэтому
большая часть массы танка расходуется на обеспечение защиты
от них. При этом в разной степени защищаются проекции менее и
более вероятного попадания в него.
Необходимость рационального расхода массы танка обуслав-
ливает следующий подход к построению комплексной защиты:
снижение вероятности попадания снарядов и ПТУР в танк пу-
тем уменьшения его заметности (с использованием различных ви
дов маскировки);
снижение потока подлетающих к танку снарядов и ПТУР систе-
мами противодействия и ложными целями;
существенное усиление броневой (пассивной) защиты за счет
применения комбинированной брони и композиционных материа-
лов;
применение динамической и активной защиты.
Динамическая защита позволяет снизить могущество боепри-
паса посредством метания ему навстречу направленным взрывным
зарядом металлических пластин; активная защита заключается
в том, что на танке устанавливаются устройства обнаружения и
разрушения подлетающих к нему боеприпасов.
Необходимо учитывать могущество современных средств пора
жения и возможности современной оборонной промышленности и
так организовывать комплексную защиту, чтобы обеспечить мак-
симальный уровень защищенности на основном направлении пора
жения (т. е. защиту лобовых проекций от снарядов); сохранять
технику (например, при воздействии ударной волны ядерного
взрыва) с последующей заменой экипажа, получившего пораже-
ние, исключающее возможность его дальнейшего использования
(например, при поражении проникающей радиацией нейтронного
боеприпаса); уменьшить безвозвратные потери при пробитии бро-
ни противотанковыми снарядами или иротиводнищевыми минами.
Основные требования к составным частям комплексной защиты
можно сформулировать следующим образом:
21
1.	Средства снижения вероятности обнаружения танка посред-
ством уменьшения его контраста, маскировки и противодействия
должны обеспечивать соответственно уменьшение дальности обна-
ружения танка техническими средствами разведки до дальности
эффективного огня собственного оружия и максимально снизить
вероятность попадания в танк управляемых противотанковых бое-
припасов, воздействуя на траекторию их полета
2.	Броневая защита должна предотвращать проникание во
внутренние отделения танка поражающих элементов бронебойных
подкалиберных и кумулятивных снарядов в заданных диапазонах
дальностей и курсовых углов обстрела. Горизонтальные участки
брони корпуса и башни, борта корпуса должны выдерживать без
деформаций фугасное действие осколочно-фугасных и кумулятив-
ных снарядов.
В верхней и нижней лобовых деталях броневой защиты должна
быть максимально сокращена площадь ослабленной (например
отверстиями) брони. Следует стремиться к тому, чтобы по возмож-
ности большая часть поверхности лобовых деталей имела углы
наклона, превышающие углы рикошетирования бронебойных под-
калиберных снарядов и срабатывания взрывателей кумулятивных
снарядов и ПТУР.
3.	Головки прицелов и приборов наблюдения необходимо раз
мещать на крышах башни и корпуса таким образом, чтобы они
не попадали в зону разлета осколков при подрыве на лобовых
частях башни и корпуса осколочно-фугасных и кумулятивных бое-
припасов.
Конфигурация лобовых частей башни и корпуса должна пред-
отвращать распространение осколков па другие части танка. Про
тивоосколоч зя защита экипажа, боеприпасов и наиболее важных
систем при пробитии брони должна предотвратить отказы, которые
могут привести к потере танком боеспособности или безвозвратной
его потере.
Конструкция п роти воос кол очных защитных средств не должна
мешать боевой деятельности экипажа; детали соответствуюпиг
устройств должны быть выполнены из негорючих или не поддер-
живающих горение материалов.
4.	Танк должен быть оборудован высокоэффективной быстро-
действующей противопожарной системой.
5.	Компоновка танка должна обеспечивать размещение топли-
ва и боеприпасов в изолированных от обитаемых отделений броне-
вых отсеках, снабженных устройствами для тушения пожара в слу-
чае его возникновения.
6.	Для защиты от огнесмесей следует обеспечивать огнестой-
кость наружного оборудования, уплотнений и соединений; недо-
пустимо затекание смесей в моторно трансмиссионное и обитаемое
отделения; возможность поражения танков зажигательным ору-
жием должна быть полностью исключена.
22
7.	Танк должен быть устойчив к опрокидыванию ударной вол-
ной ядерного взрыва, при этом повреждения наружного оборудова-
ния должны быть .минимальными.
8.	Противорадиационная защита должна обеспечивать сниже-
ние уровня проникающей радиации ядерного взрыва до допусти
мых норм, чтобы экипажи танков могли эффективно продолжать
выполнять свои функции, а танковая аппаратура оставалась ра-
ботоспособной.
9.	Средства защиты от светового излучения ядерного взрыва
должны предотвращать ожоговые поражения глаз экипажа и мак
сималыю сокращать время его ослепления, не снижая эффектиг.
ности боевой деятельности.
10.	Средства защиты от радиоактивной пыли и отравляющих
веществ должны обеспечивать своевременное обнаружение вред
ных примесей в окружающем воздухе, надежную герметизацию
обитаемых отделений танка и очистку поступающего в них воздуха
от вредных примесей. Должно быть обеспечено длительное пребы-
вание экипажа на зараженной местности с возможностью ведения
боевых действий.
11.	Противоминная защита должна обеспечивать сохранение
боеспособности экипажа и функционирование внутреннего обору
дования при подрыве на фугасных минах. Кроме того, должно
быть возможным восстановление ходовой части после воздействия
противотанковых мин войсковыми ремонтными средствами в по
левых условиях в кратчайшие сроки.
1 4 КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ
Исходя из анализа современных противотанковых средств, об-
щих требований к комплексной защите танка и учитывая возмож-
ности промышленности, а также многолетний опыт проектирования
военных гусеничных машин (ВГМ), предлагается классификация
систем защиты по следующим признакам (уровням): назначению,
способам, типам, техническим средствам (рис. 1.2).
По назначению различают системы снижения заметности тан
ков и потока поражающих воздействий, обеспечивающие необна-
руживаемость и уклоняемость танков, и системы повышения стой
кости к воздействиям, обеспечивающие боеспособность машин,
подвергнутых воздействию противотанковых боеприпасов как
с пробитием, так и без пробития брони.
Основным способом снижения заметности танков на тактиче-
ском фоне является маскировка (оптическая, тепловая, радиоло-
кационная). Классификация технических средств маскировки (по
видам) приведена на рис. 1.3.
Основными способами снижения потока поражающих воздей-
ствий являются противодействие подавлением и использование
ложных целей.
Наиболее эффективное решение задачи уменьшения вероятно-
сти попадания в танк требует реализации комплекса мероприятии
23
14 видов, иритом различного назначения и сложности исполне-
ния — от подручных технических средств до сложных электронно-
оптических систем, в том числе влияющих на внешнюю конфигу-
рацию танка.
Система ihumchuh эамотносяш	Система снижения потока | поражающая воздействии |	Системе повышения стойкости к воздействиям
Маскировка				Противодействие					дащита				
1		h							от одычные I от зажигательною 1 п _ пмп ПГС |	оружия	] ""М"				
													
					1	радио лона 1 иионных 1					Н 1? 1 1		0<п поражающие - факторов ядер кого взрыва Гезнические средства (см рис 1. 7)
1 1 1	, Гопнические средства (см. рис. / J)													
													. Проти боли минее на я
Проти во снарядная	Иротибо минная	От средств воздушною нападения	Про mu bo- ot колонная	От донора ни я и взрыва топлива и доеприпасов	Противо ударная
		L					
I Теяиичесяие средства I I	I				Геенические средства	
(см рис / 'с)		I ргж/мг /Я |		[	(см рис t в)	
О/нестоикие
соединения
Порошковые
огнетуши
тели
ЗСимический
датчик
\Ьиолаючеспия |
1Филыпро- вен- |
тиляссионная Н
установка
Рис. 12 Классификация комплексной защиты
Рис. 1.3 Классификация средств маскировки
Основным способом повышения стойкости к воздействиям, обес-
печивающим неуязвимость тапка, является его защита от сущест-
вующих поражающих средств и факторов. Различают системы за-
щиты от обычных противотанковых средств, оружия массового
поражения и зажигательного оружия.
24
Системы защиты от обычных противотанковых средств и ору-
жия массового поражения включают в себя большую номенкла-
туру типов и технических средств защиты, влияющих на компо-
новку танков и их объемно-массовые параметры; они образуют
подсистемы защиты, представляющие собой совокупности техни-
ческих мероприятий, обеспечивающих стойкость к воздействию
определенных типов боеприпасов (рис. 1.4—1.7). Например, под-
Рис 1 4 Классификация технических средств подсистем зашиты; протнвосиа
рядной (противокумулятивной), от средств воздушного нападения и противо
минной
система, обеспечивающая противоснарядную (противокумулятив
ную) стойкость и защиту от средств воздушного нападения, вклю
чает в себя активную защиту и комбинированную (броневую и
динамическую). Основой остальных подсистем, обеспечивающих
25
стойкость от воздействия обычных противотанковых средств, яв-
ляется броневая защита и специальные технические средства, на-
пример, противоосколочные жилеты и шлемы, противопожарное
оборудование, амортизаторы приборов и др. Всего система защиты
от обычного оружия включает в себя шесть подсистем, состоящих
из 20 видов технических мероприятий достаточно сложной струк-
туры.
взрывов топлива и боеприпасов, а также противоударной
26
Система защиты от оружия .массового поражения сосТойт из
трех подсистем: противохимической, биологической и системы за-
щиты от поражающих факторов ядерного оружия. Последняя под
система, весьма сложная, включает в себя технические средства
защиты различного назначения (от ударной волны, радиационного
и светового излучения, электромагнитного импульса ядерного
взрыва).
Система защиты от оружия массового поражения включает
в себя 16 видов технических средств. В целом комплексная защита
по предлагаемой классификации содержит пять систем по назна-
чению, состоящих из девяти подсистем, 50 типов и видов техниче-
ских средств, обеспечивающих живучесть танка.
1.5.	ПОКАЗАТЕЛИ ЖИВУЧЕСТИ
Живучесть оценивается вероятностными показателями, основ-
ным из которых является вероятность непоражения Рнепор
1 Рпор, где Р||ор - вероятность поражения танка совокупно-
стью различных ПТС.
Известно, что
п
Рпор =	»бн/РпопЦови/Рпор//поп/) •	(1.1)
п
где // — доля 1-го ПТС в общей их совокупности ( 2Л = 1); Р>бн/ — вероят-
ность обнаружения танка средствами разведки /-го ПТС; ^„о/ь/обн/ ~ веро-
ятность попадания (воздействия) /-го ПТС в танк при условии его обнаруже
пня; ^иор! „ой/ —- вероятность поражения танка » м ПТС при условйи попада-
ния (воздействия).
Каждый сомножитель, входящий в формулу (1.1), за исклю-
чением //, характеризует эффективность тех или иных технических
средств комплексной защиты танка. Чем меньше значение каждого
из сомножителей, тем меньше правая часть уравнения, т. е. выше
эффективность комплексной защиты и выше живучесть танка. Зна-
чение показателя Рибн обратно пропорционально нсобнаруживас-
мости танка на окружающем фоне, что характеризует эффектив-
ность маскировки от обнаружения техническими средствами раз-
ведки и системами наведения потенциального противника. Пока
затель Рпопобн зависит от уклоняемое™ танка от снарядных попа-
даний (воздействий) и эффективности средств противодействия
прежде всего, управляемому оружию.
Следует подчеркнуть, что важность показателей Ра6м и РПОП(овм
резко возрастает по мере развития высокоточных самонаводя-
щихся систем обычного противотанкового оружия. Совокупность
этих показателей отражает эффективность технических решений,
направленных на уменьшение потока поражающих факторов, воз-
действующих на танк.
27
Показатель Рпорпоп» характеризующий неуязвимость танка, мо-
жет быть записан в следующем виде:
Рпор поп ~ Рпр mwPпор пр Г (1 Рпр'поп) Рпор мпр »	(1.2)
где /’„р „on — вероятность пробития броневой защиты при попадании боепри
паса и танк, отражающая эффективность защиты противоснарядной, противоку-
мулятнвной и от средств воздушного нападения (определяется стойкостью эле-
ментов комбинированной брони к пробивному действию бронебойных боепри
пасов в заданных условиях и совершенством схемы бронирования ганка, а
также характеристиками комплекса поражения подлетающих к танку боепри-
пасов); /’порпр — вероятность поражения танка при пробитии броневой защи
ты, определяемая эффективностью противоосколочной защиты экипажа и внут-
реннего оборудования, а также защиты топлива и боеприпасов от возгорания
и взрыва; (1	/'1|р П011) — вероятность нспробития броневой защиты танка, про
порциональная эффективности броневой защиты. P,lOp/11Iip — вероятность пора
женин танка при воздействиях без пробития броневой защиты, характеризую
щая эффективность защиты противоосколочной наружного оборудования,
противоударной внутреннего оборудования и противоминной.
Аналогичный методологический подход может быть использо-
ван и при оценке эффективности защиты от оружия массового
поражения.
Вероятностными показателями или условными критериями мо-
жет быть оценен вклад каждой системы защиты в общий уровень
защищенности танка.
В практике разработки технических средств защиты исполь-
зуются показатели, позволяющие оценить эффективность исследу-
емых мероприятий и выбрать наиболее рациональные.
Как известно, об эффективности поражающего действия броне
бойных снарядов судят по их бронепробиваемости Ь — толщине
брони, пробиваемой по нормали и под углом а=60° в определен
ных условиях стрельбы. Толщина брони, необходимая для защшы
от заданных снарядов, характеризует противоснарядную стойкость
ВГМ (бронестойкость); она должна на 10—15% превышать ту
толщину, которую снаряд может пробить. Предельно допустимой
степенью поражения или пределом тыльной прочности (индекс
«п. т. п») считается появление признаков нарушения сплошности
металла с тыльной стороны брони. В практике испытаний брони
обстрелом используется понятие о пределе кондиционных пораже
ний (индекс «п. к. п»), т. е. допустимые (кондиционные) и недопу
стимые (некондиционные) поражения в виде трещин, выпучин,
вмятин, сколов и их параметры оговариваются специальными тех
ническими условиями. Предел сквозного поражения («и. с. и») ха-
рактеризуется толщиной брони, пробиваемой снарядом насквозь
при условии полного расходования его энергии на пробитие.
Пределы кондиционного и сквозного поражения можно харак
теризовать не только толщиной брони, при которой возможны со-
ответствующие поражения, но и экстремальными значениями дру-
гих параметров (например, ударной скорости снаряда или угла
его встречи с броневой преградой).
2Ь
Показателем протявокумулятивной стойкости ВГМ является
частость получения кондиционных поражений брони. Противосна
рядную и противокумулятивную стойкость комбинированных пре
град принято оценивать эквивалентной толщиной равностойкон
монолитной катаной стальной брони (средней твердости), обеспе-
чивающей такую же вероятность поражения: эта толщина пред-
ставляет собой сумму толщин элементов комбинированной много*
преградной брони, приведенных к толщине монолитной броневой
стали с помощью коэффициентов, определяемых опытным путем
Подробные сведения об определении показателей протнвоснаряд
ной и протявокумулятивной стойкости приведены в книгах [18.
24]
Отраслевым стандартом OCT ВЗ-5861—85 предусмотрены для
оценки броневой защиты два коэффициента: габаритный — отно-
шение толщины комбинированной преграды к толщине равностой-
кой эталонной брони и массовый — отношение массы преграды
к массе равностойкой эталонной брони.
Показатели, по которым сравниваются технические средства
маскировки, приведены в гл. 2; методика расчетной оценки живу-
чести — в гл. 7.
Методы оценки живучести и ее составляющих по данным экс-
периментального определения эффективности технических средств
защиты нуждаются в дальнейшей разработке, систематизации и
обобщении. Сведения о некоторых из них имеются в отраслевой
периодической печати (например, в сб. «Вопросы оборонной тех-
ники», сер. 6, вып. 2, 1986) и в настоящей книге не приводятся.
29
Глава 2 СИСТЕМЫ СНИЖЕНИЯ ПОТОКА
ПОРАЖАЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
И ЗАМЕТНОСТИ ВГМ
2.1.	ДЕМАСКИРУЮЩИЕ ПРИЗНАКИ
Поражению танков, как и других объектов противника, пред
шествуют разведка и наведение оружия, в процессе которых раз-
личают три последовательных этапа:
поиск и обнаружение присутствия противника;
распознавание (идентификация типа) цели;
определение координат цели и ее сопровождение (слежение).
Обнаружение цели производится по ее демаскирующим сигна-
лам (признакам), основой которых являются электромагнитные
поля объектов, отличающиеся от полей, создаваемых окружающей
средой (фоном).
Демаскирующие признаки делятся на три группы: видовые,
признаки деятельности и расположения.
Видовыми демаскирующими признаками объекта являются его
физические свойства (способность отражать излучение оптического
и радиолокационного диапазонов волн, излучать энергию в тепло-
вом диапазоне) и геометрические характеристики (форма, размер
объекта, а также форма и размеры отдельных деталей его по-
верхности и их взаимное расположение).
Демаскирующие признаки деятельности проявляются в резуль-
тате действий или эксплуатации объекта. К ним относятся переме-
щение объекта, изменение состояния окружающей его среды (дым-
ление, следы и пыль от передвижения объекта) и др.
Демаскирующими признаками расположения являются харак-
терное положение каждого класса объектов относительно против-
ника, местных предметов и других военных объектов, а также
структура построения объектов в боевые порядки.
При дешифрировании наблюдатель имеет дело не с самими де
маскирующими признаками, а с носителями первичной ннформа
ции о них, которые могут иметь различную физическую основу.
В видимом и ближнем ИК-диапазоне волн видимость объектов
определяется яркостным контрастом, при этом в видимом диапа-
зоне дополнительной информацией является цветовой контраст
между объектом и фоном.
Яркость поверхности зависит, в первую очередь, от освещенно-
сти, с увеличением которой она пропорционально возрастает. Днем
яркость различных поверхностей определяется ориентацией по от
ношению к солнечным лучам. Объект демаскируется и собствен-
ными тенями, что позволяет его обнаружить даже при малом
контрасте.
Яркость поверхности зависит и от ее отражающих свойств. От-
ражение может быть зеркальным, диффузным или смешанным.
Зеркальное отражение характерно только для гладких поверх-
ностей с малыми размерами неровностей по сравнению с длиной
волны. При солнечном освещении такие поверхности дают яркие
блики, которые хорошо наблюдаются па большой дальности. Это
явление присуще всем ВГМ: солнечные лучи отражаются от
стекол приборов наблюдения и прицеливания.
При диффузном отражении от плоской поверхности отражен-
ная энергия равномерно распределяется в пределах полусферы
Такое отражение характерно для матовых шероховатых поверхно-
стей. Показателем отражающих свойств этих поверхностей явля
ется коэффициент яркости, представляющий собой отношение
яркости поверхности в данном направлении к яркости такой же
матовой поверхности при полном отражении падающих на нее
лучей.
При смешанном, т. е. диффузно-зеркальном отражении энер
гия в полусфере распределена неравномерно. Яркость поверхно-
сти в этом случае зависит как от направления облучения, так и
от направления наблюдения. Смешанное отражение характерно
для ВГМ и практически всех фонов. Для оценки распределения
яркости поверхности в различных направлениях при смешанном
отражении также используется коэффициент яркости. Следует
иметь в виду, что коэффициент яркости является функцией длины
волны, т. е. зависит от спектрального состава падающих лучей,
отражающих свойств поверхности в различных участках спектра.
Характеристикой отражения при данной длине волны служит
спектральный коэффициент яркости, который определяется отно-
шением эффективной яркости поверхности к ее яркости при полном
отражении энергии облучения монохроматическим потоком. Чем
меньше различие в спектральных характеристиках поверхностей,
тем меньше контраст между ними.
Видимость объекта зависит также от расстояния. По мере уда-
ления объекта видимость ухудшается. Это обусловлено ослабле-
нием потока при прохождении сквозь атмосферу за счет спектраль-
ного поглощения его слоем воздуха, что приводит к уменьшению
яркости объекта и фона *. Одновременно солнечные лучи, проходя
через атмосферу, переотражаются от мельчайших частиц, образуя
световоздушную дымку. Таким образом, спектральная (эффектив-
ная) яркость поверхности объекта (фона) состоит из двух слагае-
мых: собственно спектральной яркости объекта (фона), наблюдае
мого сквозь атмосферу без учета влияния дымки, и яркости свето-
воздушной дымки.
♦ Подробнее рассмотрено в т. 8 монографии
31
Кроме того, цветовой контраст между объектом и фоном явля
ется дополнительным демаскирующим признаком, позволяющим
улучшить видимость объектов. При цветовом соответствии тонов
объекта и фона контраст продолжает существовать, так как оста-
ется различие в тональной насыщенности отдельных участков по
верхности объекта и элементов фона
Обнаружение цели возможно также за счет различий в тепло-
вой излучательной способности объекта и фона. Каждый предмет
при температуре, отличной от абсолютного нуля, испускает
электромагнитное излучение, называемое тепловым. Твердые тела
имеют непрерывный спектр излучения, интенсивность которого
плавно изменяется с изменением длины волны. Для газообразной
среды характерен спектр излучения с большим числом полос не-
большой ширины. Интенсивность излучения реальных тел
принято характеризовать спектральным коэффициентом излучения,
представляющим собой отношение спектральной интенсивности
излучения реального и черного тел при одной и той же темпера
туре. По интенсивности теплового излучения реальные физические
тела можно считать серыми с коэффициентом излучения меньше
единицы.
Большая часть энергии излучения подвижных объектов лежит
в диапазоне волн 2. .14 мкм; окна прозрачности находятся в
этом же диапазоне, что позволяет обнаруживать цели на сравни-
тельно больших дальностях.
Излучение тел зависит от их температуры и излучательной спо-
собности, что можно характеризовать эффективной температурой
тела. Поток энергии, прошедший через ослабляющий слой атмо-
сферы. можно представить как результат излучения при темпера-
туре, меньше эффективной. ВГМ имеют более высокую темпера-
туру, чем фон, за счет внутренних источников энергии, основными
из которых являются двигатель, коробка передач с бортовыми ре-
дукторами и элементы ходовой части. В поршневых двигателях
в механическую энергию превращается не более 36 % энергии сго-
рания топлива, а остальная часть в виде тепла рассеивается в ат-
мосферу. У объектов с газотурбинным двигателем количество энер-
гии, расходуемой на нагрев МТО, наружных поверхностей и ходо-
вой части, а также выделяемой с выпускными газами, еще больше
Но даже при неработающих источниках теплоты ВГМ могут обна
руживаться по разности температур с фоном. Днем объекты и фон
нагреваются солнцем неодинаково, поглощая при этом разное ко-
личество энергии. Различный нагрев объекта и фона особенно ощу
щается в солнечный день, тепловой контраст хорошо сохраняется и
после захода солнца При сплошной облачности различие в темпе-
ратурах объекта и фона значительно меньше. В дождь или снег
различий в нагреве от внешних источников практически нет.
Большая энергия излучения ВГМ обусловлена также достаточ-
но большим спектральным коэффициентом излучения их поверхно-
сти. Используемые лакокрасочные покрытия обычно имеют коэф
32
фициент излучения порядка 0,9. Старение и разрушение покрытий,
запыленность и загрязнение поверхности еще более увеличивают
коэффициент излучения.
Кроме того, большую долю в суммарном излучении объекта при
работающем двигателе составляет факел выпускных газов. Энер
гия излучения факела зависит как ог температуры газов, так и от
концентрации несгоревших частиц (дымности выпуска): чем она
выше, тем больше энергия излучения.
Таким образом, внешнее тепловое поле ВГМ неравномерно по
интенсивности излучения, сложно по спектральному составу и мо-
жет, кроме того, сильно изменяться в зависимости от условий экс-
плуатации, боевого применения, климатических и метеорологиче-
ских условий.
Радиолокационное обнаружение цели основано на отражении
сю зондирующего сигнала радиолокационной станции (РЛС). При
падении электромагнитной энергии на какое-либо тело на его по-
верхности возникают электрические токи, если тело — проводник,
или электрические заряды, если тело — диэлектрик. В этом случае
тело само становится источником вторичного излучения электро-
магнитных волн. Цель, образуя поле вторичного излучения, изме-
няет амплитуду, частоту, фазу и поляризацию зондирующего сиг-
нала, что является источником информации о ней.
Для количественной оценки отражающих свойств любой радио-
локационной цели используется условная величина — эффектив-
ная поверхность рассеяния (ЭПР), пропорциональная мощности
отраженного сигнала и имеющая размерность площади Физичес-
кий смысл понятия ЭПР тела обычно связывают с ориентирован-
ной перпендикулярно падающему полю площадкой, мощность изо-
тропно рассеянного поля от которой численно равна принимаемой
от облучаемого тела. Иными словами, ЭПР характеризует степень
концентрации рассеиваемой мощности в направлении на радиоло-
кационную станцию. Такое представление понятия ЭПР основано
на анализе отражения от шара с радиусом больше длины волны
зондирующего сигнала: ЭПР в точности совпадает с силуэтной
площадью шара.
Реальные ВГМ являются сложными радиолокационными целя-
ми в том смысле, что поле вторичного излучения от них формиру-
ется за счет интерференции радиоволн, рассеиваемых совокупно-
стью так называемых элементарных отражателей. Отсюда стано-
вится очевидным, что ЭПР объектов зависит от формы, размеров
и взаимного расположения элементарных отражателей, габарит-
ных размеров объекта в целом, материала и чистоты обработки на-
ружной поверхности, а также от длины волны зондирующего сиг-
нала. Поэтому ЭПР объекта не может быть представлена из ком-
бинаций геометрических площадей характерных элементарных
отражателей. Изменение положения объекта относительно РЛС
приводит к изменению его отражающих свойств и, следовательно,
к изменению вторичного излучения. Поэтому исследование влияния
3 Зак. 7 «с»
33
архитектуры наружной поверхности объекта на уровень и харак-
тер отражения удобно вести по диаграмме обратного рассеяния
(ДОР), которая представляет собой зависимость вторичного излу-
чения от угла наблюдения объекта.
ДОР ВГМ носит многолепестковый характер. Ширина лепест-
ков составляет доли градуса, а глубина перепадов между ними
несколько порядков. Кроме того, вследствие относительно больших
допусков на изготовление ДОР разных экземпляров одного и то-
го же типа объекта могут различаться (смещение лепестков, из-
менение соотношения между их максимальными и минимальными
значениями и др.). Из-за неустойчивости ДОР для разных экземп-
ляров объекта, а также из-за различия в трассах распространения
радиоволн потребовалось применение для описания вторичного
поля статистических характеристик, которые являются более устой-
чивыми. Таким образом, статистические характеристики парамет-
ров вторичного излучения являются демаскирующими признака
ми, которые и определяют обнаружение ВГМ радиолокационными
средствами. Объективное знание демаскирующих признаков ВГМ
необходимо как для их обнаружения, так и для обеспечения их
маскировки.
2.2.	ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА РАЗВЕДКИ
Технические средства разведки расширяют возможности полу-
чения информации о наличии объектов войсковой техники, их мес-
тоположении, направлении и скорости передвижения, типе и при
надлежности (свой — чужой).
С точки зрения разведки, в прифронтовой полосе можно выде-
лить три основные зоны:
ближняя зона — непосредственно у переднего края;
средняя зона— на расстоянии от 2 до 20 км от переднего края;
дальняя зона—в глубине территории противника на расстоя-
нии до 40 км и более.
Задачей технических средств разведки целей в дальней зоне
является определение лишь типа и числа целей.
Для борьбы с целями в средней зоне применяются более точные
системы оружия, при этом возрастают требования к техническим
средствам разведки и наведения оружия по точности определения
координат, идентификации целей и скорости доведения информа-
ции до потребителей.
В ближней зоне технические средства разведки должны спо-
собствовать поражению цели с первого выстрела.
По принципу действия технические средства разведки делятся
на оптико-механические, оптико-электронные и
радиолокационные. В зависимости от используемого участ-
ка спектра электромагнитных волн различают средства видимого
(0,38—0,75 мкм), инфракрасного (0,75—14 мкм) и радиолокацион-
ного (0,2—3,2 см) диапазонов.
34
Используемый диапазон длин поли в значительной степени
определяет дальность действия и разрешающую способность аппа-
ратуры. Средства, работающие на более коротких волнах, отлича-
ются от средств, работающих на длинных волнах, меньшей даль-
ностью действия, но лучшей разрешающей способностью. Кроме
того, средства, работающие в более коротковолновом диапазоне,
менее помехоустойчивы и не могут работать в сложных метеоус-
ловиях. Из-за указанных ограничений ни одно средство, какими бы
высокими техническими свойствами оно ни обладало, не способно
дать полностью исчерпывающую информацию о противнике.
По режиму работы различают пассивные и активные
средства разведки. Пассивные средства обеспечивают лучшую
скрытность действия.
Следует учитывать, что пр заложенная выше классификация но-
сит несколько условный характер и в ряде случаев не в полной
мере отражает конструктивные особенности и принципы боевого
применения средств разведки и наведения оружия.
Наземные средства разведки. Оптико-механические средства.
Первыми техническими средствами разведки были оптические при-
боры наблюдения и прицеливания, которые и сейчас, благодаря
высокому качеству получаемого изображения и простоте конструк-
ции, занимают ведущее место. Основным недостатком этих прибо-
ров является невозможность их использования при низком уровне
освещенности и ограниченной видимости.
Наиболее распространенными оптико-механическими средства-
ми разведки являются бинокли, зрительные трубы, дальномеры,
приборы наблюдения и целеуказания боевых машин, прицелы и
визиры. Увеличение большинства из них находится в пределах 6—
20 , при этом поле зрения составляет соответственно 11—3°.
Оптико-электронные средства. Основным достоинством оптико-
электронных соедств является их высокая чувствительность, позво-
ляющая получать изображения при весьма низком уровне освещен-
ности, что особенно зажто для ночной разведки. К этой группе
средств относится телевизионная, лазерная и тепловизионная ап-
паратура, а также приборы ночного видения.
Телевизионные средства позволяют передавать вы-
сококачественные изображения на большие расстояния, а также
использовать широкий диапазон длины волн (от ультрафиолетового
до инфракрасного участков спектра). Существенным недостатком
этих средств является их относительно малая дальность действия,
которая не превос.ходит 1,5 км.
Лазерные средства выполняются, главным образом,
в виде дальномеров, обеспечивающих автоматическое измерение
дальности цели при высокой точности замеров, что позволяет по-
высить вероятность попадания в цель с первого выстрела. Эти при-
боры работают на длине волны 0,69 или 1,06 мкм и обеспечивают
измерение дальности от сотен метров до 5—10 км с погрешностью
±(5—10) м.
35
Приборы ночного видения (ПНВ) и тепловые
средства разведки предназначены для решения близких по
характеру задач. ПНВ работают по принципу усиления изображе-
ния в видимой и ближней ИК областях спектра. Различают ак-
тивные ПНВ, использующие прожекторную или лазерную подсвет-
ку, и пассивные, работающие при естественной ночной освещенно-
сти. Основным недостатком существующих ПНВ является малая
дальность действия (до 2 км).
К тепловым средствам разведки относятся теплопеленгаторы,
обеспечивающие лишь обнаружение целей, и тепловизоры, позво-
ляющие распознавать объекты. Тепловые приборы реагируют на
собственное излучение целей на волнах длиной 2—14 мкм. Даль-
ность обнаружения танка —до 3 км при температурной чувстви
тельности 0,2—0,3 К.
Эти приборы меньше подвержены влиянию помех; их недоста-
ток — неудовлетворительные объемно-массовые параметры.
Радиолокационные средства разведки. Эти средства позволяют
обнаружить боевую технику при любых погодных условиях, в том
числе и тогда, когда возможности средств других типов ограниче-
ны естественными факторами (недостаточная освещенность, осад-
ки, туман и др.) или искусственно создаваемыми помехами (аэро-
зольные завесы, ослепляющие средства и др.). Существуют радио-
локационные станции большой (до 20 км), малой (до 10 км) даль-
ности и ближнего радиуса действия (до 3 км). При рациональном
выборе позиций РЛС позволяют вести наблюдение практически за
любым участком местности в пределах дальности прямой видимо-
сти, обусловленной рельефом и кривизной земной поверхности.
Одним из путей повышения эффективности РЛС является подъем
антенны над поверхностью земли (например, на БМП «Мардер»
антенна поднимается на высоту 15 м с помощью гидравлической
складной мачты). Недостатком радиолокационных средств раз-
ведки являются ограниченные возможности распознавания обна-
руженных целей.
Средства воздушной разведки. Для воздушной разведки ис-
пользуются как специальные разведывательные самолеты и верто
леты. так и боевые самолеты, оборудованные подвесными контей
мерами с разведывательной аппаратурой; кроме того, используются
дистанционно пилотируемые летательные аппараты (ДПЛА).
Летательные аппараты оснащаются техническими средствами
разведки, принципы действия которых аналогичны наземным.
Оптико-механические средства. К этим средствам относятся
различные виды приборов наблюдения и фотографирования. Глав-
ными достоинствами фотографических средств разведки являются
высокая разрешающая способность и информативность, сравни-
тельная легкость и быстрота интерпретации полученных данных.
Аэрофотоаппараты могут с высоты порядка 18 км зафиксировать
объекты размерами 50X50 см. Широко внедряются спектрозональ-
ные методы фотографирования, позволяющие повысить информа
36
тивность изображения и заметить замаскированные объекты. Не-
достатками аэрофоторазведки являются длительность фотохнми
ческой обработки аэрофильмов и большие затраты времени на
доставку полученных материалов, поэтому в настоящее время раз-
рабатываются способы обработки аэрофильмов на борту носителя
и передачи фотографических изображений на пункт сбора инфор-
мации по радиоканалу.
Оптико-электронные средства. Телевизионные сред-
ства разведки позволяют обнаружить танк в дневных условиях
на расстоянии 5—7 км, в ночных — 1 —1,5 км. Основным недостат-
ком этих средств является зависимость качества получаемого изо-
бражения от уровня освещенности и метеорологических условий
Лазерные средства в разведывательных системах при-
меняются для подсветки местности, а также для наведения авиа-
ционных бомб и ракет класса «воздух — земля».
Тепловые средства воздушной разведки подразделя-
ются на два класса: устройства разведки строчного типа, обладаю
щие температурной чувствительностью порядка 0,25 К, и ИК-си-
стемы переднего обзора с энергетической разрешающей способно-
стью 0,1—0,2 К. Недостатком системы строчного типа является
длительность обработки фотопленки И К системы переднего обзо-
ра по принципу действия подобны наземным тепловизорам. Они
используются для распознавания объектов, обнаруженных средст-
вами других типов.
Радиолокационные средства. РЛС бокового обзора позволяют
вести воздушную разведку в сложных метеоусловиях. Преимущест-
вом этих средств являются наличие устройств селекции движу-
щихся целей, благодаря которым их можно зафиксировать на фоне
неподвижных предметов и измерить скорость их движения. Кроме
того, с помощью РЛС бокового обзора можно вести разведку со
своей территории. Для этого совершаются челночные полеты вдоль
линии фронта на расстоянии 10—15 км от переднего края (вне
зоны действия ПВО). Недостатком РЛС бокового обзора является
недостаточная разрешающая способность. Дальность действия
РЛС бокового обзора при разрешении порядка 10—15 м достигает
55 км и более.
Тенденции развития технических средств разведки и наведения
оружия. Возросшие требования к количеству и качеству добывае
мой информации, а также к своевременности ее доставки в настоя
щее время уже не могут быть удовлетворены с помощью традици-
онных методов и средств разведки. Необходимо создать техниче-
ские средства разведки, обладающие качественно новыми
возможностями и обеспечивающие круглосуточное наблюдение за
противником при любых метеорологических условиях. Метод комп
лексироваиия позволяет сочетать виды устройств, работающих в
различных диапазонах длин волн так, чтобы они органически
дополняли друг друга. Решение этой задачи стало возможным
благодаря развитию микроэлектроники, позволившей приступить
37
к серийному выпуску элементов сверхвысокой частоты широкого
диапазона, включая коротковолновую часть спектра (миллиметро-
вого диапазона). Вероятность обнаружения при этом определяется
числом используемых признаков. С другой стороны, вероятность
обнаружения цели разведывательными комплексами за счет кор-
релированных каналов всегда выше, чем комплексами, состоящими
из тех же средств при их параллельной работе.
Особое внимание уделяется возможностям сопряжения техни-
ческих средств разведки с автоматизированными системами управ-
ления оружием. Для уничтожения скоплений ВГМ в глубине обо-
роны противника в США, например, разрабатываются ракетно-
ударные комплексы, оснащенные РЛС бокового обзора. Пораже-
ние объектов осуществляется кассетными суббоеприпасами с са
монаведением на конечном участке траектории, которые доставля-
ются к цели специальными ракетами. В головках самонаведения
кассетных боеприпасов предполагается использование инфракрас-
ной, радиометрической и радиолокационной аппаратуры.
2.3.	МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ДЕМАСКИРУЮЩИХ СИГНАЛОВ
Обнаружение ВГМ—это процесс выделения демаскирующих
сигналов от них на фоне помеховых отражений (излучений) окру-
жающих участков фона, попадающих в поле зрения (разрешаемый
объем) средства разведки. Чтобы уменьшить уровень демаскирую-
щих признаков, необходимо знать статистические характеристики
сигналов ВГМ и фона, а также уметь рассчитывать по ним показа
тели обнаружения. Математические модели демаскирующих сиг-
налов являются инструментом установления взаимосвязи между
демаскирующими признаками и характеристиками обнаружения.
Модель сигнала в видимом диапазоне волн в настоящее время
полностью не разработана в связи со сложностью математического
описания реакции зрительного аппарата оператора. В качестве
нее используется зависимость между видимостью объекта и его
оптическим контрастом на заданном фоне. Видимость объекта V на
заданном фоне прямо пропорциональна его оптическому контрас-
ту Ка на этом же фоне:
(2.1)
Где е — пороговый контраст, за который принимается наименьшее значение
контраста, воспринимаемое глазом оператора.
Оптическим контрастом принято называть отношение разности
яркости объекта Во и фона Вф к яркости фона:
К0-(Ва-Вф).'Вф,	(2.2)
Наличие в атмосфере дымки и наложение на изображение вуа-
лирующей яркости приводят к уменьшению оптического контраста:
К-А*
где в, — вуалирующая яркость дымки; т. — коэффициент пропускания атмо
сферы
38
Различают три вида пороговых контрастов: обнаружения —
еоб« » распознавания—811ас„ , исчезновения — еисч . Фиксированные
наблюдения возможны при следующих значениях пороговых конт-
растов:	е„в„ =0,030.. .0,040; врасп =0,050.. .0,090; 8„Сч =
=0,016.. .0,020. Как показано В. И. Евдокимовым, формулу (2.1)
можно представить в следующем виде:
Г|гв(Х)-гф(Х)|«(К)Л
V' =“------ч--------------.	(2.3)
} гф (Л) S (К) dA
где Го(Х). Гф(Х) - коэффициенты спектрального отражения поверхности объек
та и фона соответственно, е(?.)—коэффициент спектральной чувствительности
глаза; Л длина волны.
Эта формула пригодна и для ночных приборов, работающих в
пассивном режиме; для приборов, работающих в активном режиме,
в выражение (2.3) вводится дополнительный множитель, завися-
щий от спектра излучения источника подсветки.
Для теплового диапазона волн в качестве модели демаскирую-
щего сигнала может быть принято соотношение между сигналами
обнаружения №(1би и облученностью входного окна теплового при-
бора от плоского источника постоянной лучистости ДЕ,. Под плос-
ким источником постоянной лучистости в данном случае подразу-
мевается цель (объект), по своим размерам полностью укладываю-
щаяся в мгновенное поле зрения прибора. Облученность входного
окна прибора как демаскирующий сигнал будет определяться раз-
ностью облученностей:
Д£, = Е,Ф.Ц £,ф,	(2.4)
W £»ф.ц- ф — облученность входного окна прибора от фона прн наличии
н отсутствии цели соответственно.
Модель сигнала в тепловом диапазоне может быть приведена
к виду
£обн =	,	(2.5)
причем
Д£.--^р,|Ва(Х)-Вф(Х)|Л,	(2.6)
где у» — коэффициент пропорциональности; / — расстояние от источника излу-
чения до входного окна прибора; Sc — площадь силуэта источника излучения
(ВГМ); ВЦ(Х) — лучистость цели (объекта); Вф(Л) — лучистость фона, попа
дающего в мгновенное поле зрения прибора.
Если источник излучения (объект) характеризуется неравно-
мерным распределением лучистости по поверхности, то облучен-
ность входного окна средства разведки определяется интегралом
функции распределения лучистости по поверхности:
39
A--FI j B^S^dSd). - ± j Ad,.,	(2.7)
где /д— сила излучения; спектральная плотность лучистости
Тогда выражение (2.6) с учетом пропускания атмосферы мо
жет быть преобразовано к виду
1 ц
ДА» = ~р* j (Аи  Аф) ,	(2.8)
где — коэффициент поглощения атмосферы
Соотношение (2.5) с учетом последнего выражения и коэффи
циента поглощения оптики g0 преобразуется к виду
Аобн ~ J (Ац Аф) •	(2.9)
В подынтегральном выражении этих формул величина
(Ац — Аф) представляет собой алгебраическую сумму спектраль
ных сил излучения цели и разрешаемого участка фона. Назовем
эту величину функцией контраста спектральных сил излучения
/« (А), тогда
(2.10)
Функция контраста /ж(А) представляется наиболее информатив
ным параметром, характеризующим тепловое излучение объекта,
так как:
она характеризует спектральный состав излучения, по которому
возможно обнаружение цели;
интеграл от функции определяет интенсивность демаскирую
щего излучения на любом участке спектра;
функция позволяет принять сигнал от цели с помощью тепло-
вой аппаратуры разведки и получить конкретные характеристики
при определенных условиях пропускания атмосферы;
задавшись значением функции, можно определить допустимый
уровень теплового излучения объектов, соответствующий опреде-
ленной вероятности обнаружения средствами тепловой разведки;
функция однозначно связана с законом распределения локаль-
ных температур источника излучения; этот закон определяет воз
можность распознавания цели тепловизионной аппаратурой.
Как указывалось ранее, в радиолокационном диапазоне основ-
ной демаскирующей характеристикой цели является ее ЭПР:
® = Нт4к/’|^|2,	(2.11)
где / — расстояние между РЛС и целью; £От₽. Балл напряженность электри-
ческого поля отраженной н падающей на цель волн
40
В качестве модели радиолокационного сигнала используется
аналитическая связь между плотностями распределения вероятно
стей ЭПР и амплитуд демаскирующего сигнала №(Е). Как пока
зывают многочисленные исследования, амплитуды сигналов, отра
женных от фона и от объекта, распределены по закону Райса:
*'(£., )—^ехр( -	(2.12)
ехр(-^кД )л(^);	(2.13)
♦) = %-*«р( -	4 (^) •	(2.14)
Ро	1 Ро	?0
где а<.	(i«l; 2) - параметры законов распределения, характеризующие соот-
ветственно регулярную и среднюю случайную составляющие амплитуды сигнала.
— 0| + ?2 • А> функция Бесселя нулевого порядка
от мнимого аргумента
В свою очередь, ЭПР пропорциональна квадрату огибающей
отраженного сигнала:
(2.15)
где Км — коэффициент пропорциональности, зависящий от метода измерения
ЭПР и потенциала РЛС.
Используя зависимость (2.15), методом преобразования слу-
чайных величин можно получить закон распределения ЭПР в виде
= 2ехР ( ~ 2kJ» ),о (2 0» /кй '	<2,16)
Выражение (2.16) показывает, что ЭПР распределена по обоб-
щенному экспоненциальному закону.
На основании модели демаскирующих сигналов объектов пай
дены их численные значения при конкретных условиях обнару-
жения.
2.4. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ МАСКИРОВКИ
При разработке требований к отдельным средствам маскиров-
ки и показателям маскировки в целом необходимо учитывать всю
совокупность взаимосвязей в системе средств разведки ВГМ. Для
этого нужна модель, описывающая взаимодействие одного сред-
ства разведки с одной или несколькими ВГМ с учетом тактической
обстановки, характера окружающей среды (рельеф, метеоусловия
и др.), а также взаимного расположения и движения средства раз-
ведки и ВГМ. Такая модель позволяет оценить влияние каждого
фактора и определить точку в многофакторном пространстве, в ко-
торой поверхность отклика достигает оптимума.
4 Зак. 7 «о
41
Обнаружение ВГМ можно рассматривать как процесс выделе-
ния сигналов цели, случайно попавшей в зону действия средства
разведки, на фоне случайных помех. Решение об обнаружении цели
принимается с вероятностной ошибкой, характеризующей качество
обнаружения, что количественно оценивается вероятностями пра-
вильного обнаружения Pd и ложной тревоги PFi
P„ = l W(E,^dE..t-,
и/(£-ф)</£-ф.
где £0 ~ пороговый уровень сигнала;	1Г(£цф) плотность распределе-
ния вероятностей уровней сигнала фона и цели совместно с фоном
Решение проблемы маскировки ВГМ во многом зависит от кри-
териев оценки ее эффективности. Наиболее общим критерием оцен-
ки является боевая эффективность, однако во многих практически
важных случаях в качестве критерия могут быть использованы ин-
формационные показатели и, в частности, качественные показатели
обнаружения.
Эффективность мероприятии маскировки оценивается сниже-
нием из-за них показателей эффективности технических средств
разведки и наведения противотанкового оружия. Если вероятность
правильного обнаружения ВГМ является информационным (тех-
ническим) критерием эффективности средств разведки и наведе-
ния, то критерием эффективности маскировки можно считать из-
менение вероятности правильного обнаружения объекта в резуль-
тате использования мероприятий по маскировке:
где Рр , Рр —вероятность правильного обнаружения незамаскированной и
замаскированной машины при заданных значениях Р?, дальности и затрат вре-
мени на обнаружение
Для этой же цели можно использовать, например, изменение
дальности обнаружения при заданных значениях Рп, Рр и за-
трат времени на обнаружение.
При рассмотрении очень важного для маскировки отношения
сигнал/помеха становится очевидным, что величина, стоящая в зна-
менателе, зависит от характера растительного (снежного и др.)
покрова, физических характеристик подстилающей поверхности,
характера микрорельефа местности и некоторых других свойств
поверхности, на фоне которой производится обнаружение цели.
Эти характеристики в большинстве случаев обуславливаются вре-
менем суток, года, географическим районом. Многообразие харак-
теристик наземных фонов препятствует возможности оценки эф-
фективности маскировки в конечные сроки. Дать реальную оценку
можно только посредством объединения наземных фонов в груп-
пы по определенному демаскирующему признаку. Целесообразно
42
иметь таких групп не более пяти, а их формирование осуществлять
на основе анализа функций распределения или корреляционных
зависимостей сигналов фонов либо по близости средних значений
излучения (отражения), либо сопоставляя параметры элементов
растительного покрова. Каждую группу фонов характеризуют ти-
повым фоном, параметры которого наиболее полно отображают
характеристики всей совокупности, входящей в данную группу *
Решение задачи индивидуальной маскировки ВГМ во многом
зависит от знания углов наблюдения (облучения) объектов в мо-
мент обнаружения, что позволяет уточнить требования к средст
вам маскировки и осуществить необходимые мероприятия с мини
мальными затратами. Закон распределения вероятности ракурсов
возможного наблюдения цели в горизонтальной плоскости опреде-
ляется направлением движения ВГМ относительно направления
вектора скорости наблюдения. Анализ зависимостей, полученных
Э. В. Ананьиным, показывает, что в момент обнаружения наиболее
вероятно движение цели и наблюдателя навстречу друг другу неза-
висимо от соотношении скоростей. При изменении отношения ско-
рости цели к скорости наблюдателя от 0 до оо ширина сектора воз-
можных ракурсов наблюдения объекта изменяется от 360 до 180°,
а максимум плотности вероятности углов места соответствует 0.
Это позволяет выделить те ракурсы и углы места наблюдения объ-
екта, в которых требования к маскировке должны быть наиболее
Жесткими.
Можно сформулировать следующие основные требования к мас-
кировке ВГМ:
граничные значения контраста должны обеспечивать макси-
мальную эффективность маскировки при минимальных затратах;
нормируемый параметр должен измеряться с требуемой точ-
ностью;
в качестве нормируемого параметра целесообразно выбирать
физическую величину, характеризующую лишь маскируемый объ-
ект и не зависящую от внешних условий,
число типовых фонов и метеоусловий, при которых проверяется
эффективность маскировки, должно быть минимальным;
измерения должны производиться однотипными средствами в
промышленности и заказчиком.
Мероприятия маскировки влияют на демаскирующие признаки
и направлены на снижение уровня отраженного или излучаемого
объектом сигнала, т. е. на уменьшение энергии, поступающей на
вход средства разведки или наведения, что влечет за собой, в пер-
вую очередь, уменьшение вероятности правильного обнаружения.
Кроме того, уменьшение контраста приводит к ухудшению точно-
сти определения координат объекта и позволяет снизить энергети-
ческий потенциал средств активных помех, количество и объемно-
• Подробнее рассмотрено в т. 8 монографии.
4*
43
массовые характеристики средств пассивных помех. Методы и
средства маскировки в различных спектральных диапазонах раз-
личны.
2.5 ВИДЫ СРЕДСТВ МАСКИРОВКИ
Оптический диапазон. Оптические средства разведки занимают
ведущее место по информативной емкости получаемых данных и
масштабам их использования в военном деле. Поэтому разработка
методов и средств маскировки в процессе проектирования объек-,
тов военной техники от обнаружения и распознавания этими сред-
ствами разведки имеет большое значение. Основными средствами
маскировки в этом диапазоне являются окрашивание под цвет фона
(покрытия) и искажение внешнего вида машины с помощью раз-
личных масок.
Защитные и деформирующие покрытия. Защитные покрытия
являются традиционными средствами маскировки, применяемыми
в армиях многих стран, и представляют собой монотонное одно-
цветное окрашивание объектов под цвет окружающей местности.
С их помощью удается снизить наблюдаемый контраст объектов
на господствующих фонах до минимума: в лучшем случае — до
порога контрастной чувствительности человеческого зрения. Наи
большее распространение получили три вида защитных покрытий:
зеленовато-коричневый — для растительных фонов, белый — для
снежных покровов и желто-серый — для пустынь.
Деформирующие (камуфляжные) покрытия —это
пятнистая многоцветная окраска. Оптические характеристики
комплекта красок, а также форма и размер камуфляжных пятен
разрабатываются с учетом спектральных характеристик и мозаики
господствующих фонов. Эти покрытия не только уменьшают на-
блюдаемый контраст объектов, но и искажают их форму, что за-
трудняет процессы обнаружения и распознавания, а также позво-
ляет сместить точку прицеливания. Деформирующие покрытия
ВГМ по рисунку, числу компонентов и цветовой гамме весьма раз
нообразны. Высокими маскирующими свойствами обладают трех-
цветные и многоцветные деформирующие покрытия. В частности,
по результатам обширных исследований вариантов окрашивания
и сопоставительного анализа наиболее удачных в США введен
в качестве стандартного для ВГМ вариант рисунка четырехкомпо-
нентной деформирующей окраски (рис. 2.1). При этом использу-
ются следующие краски (состав покрытия): цвет зеленого леса —
40 %; желто-серый цвет — 15 %; тускло-коричневое поле — 40 %;
черные (контрастные) метки —5%. Контрастные метки представ-
ляют собой удлиненные пятна шириной 0,1—0,2 м и длиной 0,5—
0,8 м. Они наносятся матовой краской и предназначаются для
скрытия характерных очертаний навесного оборудования и спе-
44
циальных агрегатов объектов. Достаточно при изменении харак-
тера фона изменить окраску одного-двух компонентов рисунка,
чтобы достичь нужного маскировочного эффекта.
Рис 2.1 Пример стандартной четырехкомпонентной деформирующей окраски
американской БТР
Основор расчета геометрических размеров пятен деформирую-
щего рисунка служит условие видимости их на дистанции /я
= 1500 м Невооруженным глазом (эффективная дальность стрель-
бы танковой пушки) и 3000 м через систему глаз- прибор пя-
тикратного увеличения (дальность стрельбы ПТУР). Угловое раз-
решение глаза Дфг и линейное разрешение Л/ подсчитываются по
следующим формулам:
if г - if. /(1 -•,)/(*'-М:	,2 |7)
М - 2к/,ДТг/(360-60),
где Лфо=Г. г-г-0,02 — угловая разрешающая способность н порог контраст
ной чувствительности глаза соответственно; К'=0,22 типичный контраст
объекта и фона в реальных условиях
При заданных значениях параметров Дфг составляет 2,2', а со-
ответствующее линейное разрешение AZmt(l =0,97 м.
Угловое разрешение системы глаз — оптический прибор опреде-
ляется по формуле
Дфос = ГГ(Д<Ро/ОЧ Мп ,	(2.18)
где Г, Л<роп кратность и угловая разрешающая способность прибора соот
ветственно.
Подставляя в формулу (2.18) вышеуказанные значения пара-
метров, получим ДфОс «30", что соответствует линейному разре-
шению (на дистанции /д=3000 м) A/m)n =0,44 м. Итак, минималь-
45
ное расстояние между одноименными компонентами покрытия
должно лежать в пределах 0,44—0,97 м или приближенно A/ndn
= 0,5. ..1,0 м. Вопрос о максимальных размерах А/т1 камуфли
рующих пятен решается с учетом габаритных размеров, конфигу-
рации ВГМ и мозаики господствующих фонов. При крупной мо-
заике фона значение A/msx может быть ограничено половиной ли-
нейных размеров габаритной "Ьроекции объекта; при мелкой
мозаике фона рекомендуется руководствоваться соотношением
А/щ„ = (2. . .3) А/|П|п •
Оптические характеристики компонентов деформирующего по-
крытия должны соответствовать характеристикам элементов гос-
подствующего фона. Так, для летнего периода в средних широтах
рекомендуются следующие коэффициенты спектрального отраже-
ния компонентов: зеленого — г, =0,12.. .0,15, коричневого — гк
= 0,5. . .0,7, желто-серого — гж =0,25.. .0,27.
При подборе деформирующих рисунков следует руководство
ваться следующими правилами:
направление осевых линий пятен должно составлять углы 30—
60° с контурными линиями объектов;
пятна, примыкающие к контуру объектов, должны переходить
из одной проекции в другую;	»
теневые места и темные детали объектов должны окрашиваться
компонентом меньшей яркости;
части объекта, определяющие его габаритные размеры, окра-
шиваются различными компонентами.
Основным условием получения максимального маскирующего
эффекта при деформирующем окрашивании является совпадение
спектральных характеристик отражения компонентов этого покры
тия и соответствующих элементов господствующего фона. Доби-
ваются этого оптимальным подбором оптических характеристик
лакокрасочных материалов, входящих в состав покрытий:
коэффициента отражения и яркости покрытия в видимой части
спектра;
интегрального коэффициента отражении покрытия в ультрафио
летовом и ближнем инфракрасном участках спектра;
углов полного отражения, а также фактуры сухой и смоченной
поверхностей покрытия, определяющих возможность и зоны обра
зования бликов.
Спектральная характеристика отражения г, =erf(A) в видимом
диапазоне спектра является исчерпывающей для оценки любого
лакокрасочного материала и позволяет расчетным путем опреде-
лить оптические характеристики покрытий.
Применяемые в настоящее время эмали для покрытия ВГМ
имеют направленно-рассеянную индикатрису отражения, т. е. отра
женное от объекта излучение концентрируется в небольшом телес-
ном угле, что влечет за собой возникновение бликов, являющихся
одним из демаскирующих факторов; эффективным способом устра
нения бликов является создание покрытий с диффузным отраже
46
Рис. 2.2. Пример конструкции
крепления естественной маски
нием, характерным для матовой поверхности, что приводит к уве-
личению телесного угла рассеивания отраженного излучения.
Естественные и искусственные маски. Использование естест-
венных масок (подручных средств) является традиционным и
практикуется в войсках в основ-
ном для маскировки неподвиж-
ной техники Достоинства этого
способа маскировки: легкость и
быстрота замены масок примени
тельно к конкретному фону, а
также весьма малая стоимость.
В качестве подручных средств
используются срезанная древес
пая, кустарниковая и травянистая
растительность и др. Для быст-
рого укрепления подручных
средств на наружной поверхно-
сти машины должны быть пред
усмотрены специальные приспо
собления (рис. 2.2), обеспечиваю
щие удержание их при движении.
Места размещения приспособле-
ний выбираются так, чтобы ес-
тественныё маски не уменьшали
обзорности через приборы наблюдения и прицеливания и не ока
зывали влияния на работу агрегатов машины (рис. 2.3). Число
Рис. 2.3. Схема размещения
подручных средств маски
ровкн на танке
приспособлений долж
но обеспечивать иска
жение внешнего обра
за машины и ее харак
терпых деталей во всех
ракурсах наблюдения
(20-30).
Применение естест
венных масок, соответ
ствующих конкретной
фоновой обстановке, позволяет снизить дальность обнаружения в
1,5—2 раза. Однако этот способ маскировки обладает и рядом оп-
ределенных недостатков. В первую очередь, это ограниченный
срок службы естественных мас;ок на растительной основе. Другим
47
серьезным недостатком является необходимость выхода экипажа
из машины для осуществления маскировки, что в боевых условиях
(например, в зоне радиоактивной опасности) не всегда возможно.
Более перспективным является применение искусственных
масок, которые могут быть реализованы в виде плоскостных ли-
бо объемных конструкций. В качестве искусственных масок могут
применяться табельные маскировочные сети, чехлы и накидки, ко-
торые должны входить в ЗИП машины. Например, на американ-
ском танке М-601 маскировочные сети переводятся в рабочее по;
ложение за несколько секунд.
Другой разновидностью искусственных масок являются имита-
торы растительности, выполненные из синтетических материалов
с использованием пленочных покрытий, обладающих такими же
спектральными характеристиками отражения, как и реальная рас-
тительность. В рабочем положении искусственные маски могут вы
ходить за габариты машины, частично нарушая обзорность через
отдельные приборы наблюдения. Для дистанционного перевода ма-
сок из походного положения в рабочее (без выхода экипажа из
машины) необходимо предусмотреть механический или пневмати
ческий привод раскрытия.
Тепловой диапазон. Современные ВГМ отличаются наличием
чрезвычайно большого числа конструкций, влияющих на их теп-
ловую заметность. Менее 15 % общей энергии, полученной в ре-
зультате сгорания топлива в двигателе, расходуется на преодоле-
ние внешних сопротивлений. Остальная энергия в виде тепловых
потерь расходуется через воду и масло системы охлаждения, рас-
сеивается в воздухе с выпускными газами, затрачивается на ра-
боту трения в трансмиссии и ходовой части, излучается поверхно
стями танка в окружающее пространство.
Подробные данные о тепловом балансе танковой силовой уста-
новки приведены в т. 4 монографии. Тепловое излучение танка
складывается из излучений крыши, правого и левого бортов, кор-
мы и лобового броневого листа.
Экспериментально доказано, что тепловые потери между от-
дельными агрегатами машины распределяются неравномерно. Со-
ответственно неравномерно распределяется и температура между
различными поверхностями машины. Так, например, превышение
температуры элементов ходовой части над температурой окружаю-
щего воздуха, определяемой их конструктивными особенностями и
режимом движения, может достигать для гусениц 10—15 °C, а для
катков 80—120 °C. При движении по снегу или мокрой трассе пе-
репад температур снижается до 1—5°C. Маскировка элементов
ходовой части может обеспечиваться за счет ее экранирования
удлиненными фальшбортами и подкрылками. Применяется также
теплоизоляция наружных поверхностей опорных катков или их
защита с помощью специальных экранов, закрепляемых на дисках.
Наибольшее тепловое излучение машины происходит от кры-
ши, кормы и борта моторно-трансмиссионного отделения (МТО).
4в
Тепловой режим МТО зависит от его расположения, компоновки и
системы охлаждения. Особое значение имеет система выпуска от-
работавших газов. Излучение выпускного окна намного превосхо
дит излучение всех остальных элементов проекции вместе взятых.
Наибольшей лучистостью характеризуются полости выпускного
окна газотурбинного двигателя и поршневого с вентиляционной си-
стемой охлаждения. Эжекционная система охлаждения двигателя,
напротив, обладает наименьшей лучистостью.
Тепловая маскировка МТО обеспечивается прежде всего рацио
нальной компоновкой, исключением контакта выпускных патруб-
ков с корпусом, экранированием высокотемпературных элементов
баками с топливом, маслом, бункерами воздухоочистки. Весьма
эффективно смешение выпускных газов с холодным воздухом. Для
снижения теплового излучения МТО используется теплоизоляция
наиболее нагревающихся сборочных единиц, а также крыши, раз
мещение над ней металлических экранов, обдуваемых потоком
воздуха при движении объекта, дефлектирование отдельных участ-
ков МТО и др.
Массивные металлические элементы ВГМ (корпус и башня)
обладают большой тепловой инерцией. При достаточно большой
амплитуде суточного хода температуры воздуха, характерной для
континентального климата, температура башни и корпуса маши
ны может фтличаться от температуры окружающего воздуха на
10—15 °C. В течение ночи перепад температур снижается, но, как
правило, не становится меньше 1—3°С. В пасмурную и дождливую
погоду естественный тепловой контраст практически исчезает.
Уменьшить тепловой контраст можно экранированием массивных
металлических поверхностей легкими тонколистовыми деталями,
ящиками ЗИП и инструмента, комплектами оборудования для под-
водного вождения танка, а также специально разработанными для
этой цели экранами и чехлами.
Маскировка МТО. Для снижения теплового излучения ВГМ на
начальных стадиях проектирования к МТО предъявляются сле-
дующие требования:
основные и постояннодействующие теплоизлучающие агрегаты
(двигатель, коллекторы, выпускные патрубки, трансмиссия и др.)
должны располагаться возможно дальше от бортов, крыши и
кормы;
на корпус газовой турбины, газоходы, коллекторы и другие
высокотемпературные элементы должна быть нанесена тепловая
изоляция; при этом температура наружной поверхности теплоизо-
ляции нс должна превышать 100 °C;
с целью устранения высокотемпературных воздушных застой-
ных зон должна быть предусмотрена вентиляция МТО;
радиаторы и установленные над ними жалюзи по возможности
должны располагаться над агрегатами, имеющими высокую тем-
пературу (двигатель, выхлопные патрубки, коллекторы, эжекторы
и др ) ;
4У
воздуховоды системы охлаждения и вентиляции МТО должны
располагаться над газоходами системы выпуска;
выброс воздуха из системы охлаждения должен осуществляться
так, чтобы исключить прогрев просматриваемых поверхностей;
при размещении наружного навесного оборудования и ЗИП не-
обходимо учитывать возможность экранирования ими наиболее на
гретых участков.
Теплоизоляционные материалы целесообразно разделить на две
группы: высокотемпературные (работающие в интервале темпера
тур 200—700°C и выше) и низкотемпературные (20—200°C). Ми
нимальная температура, которую может длительное время выдер-
живать теплоизоляционный материал, —40 °C. Обе группы мате-
риалов должны сохранять свои свойства в рабочем диапазоне
температур не менее 1000 ч, при этом они должны выдерживать
не менее 300 циклов изменения температуры от —40 до 400 °C (вы-
сокотемпературная изоляция) и от 10 до Ю0°С (низкотемпера
туриая изоляция) при длительности цикла 1 мин. Теплопровод-
ность высокотемпературного материала (при 700 °C) не должна
превышать 0,1 Вт/(мвС). низкотемпературного (при 200 °C)
0,5 Вт/(м °С).
Кроме того, теплоизоляционные материалы должны иметь до-
статочную механическую прочность и выдерживать при движении
ВГМ вибрации до 6 g. Конструкция теплоизоляции должна допус-
кать монтаж предварительно изолированных деталей как при по
мощи разъемных соединений, так и сваркой. Теплоизоляционные
материалы должны быть устойчивы к воздействию топлива и мае
ла, не должны гореть и поддерживать горение, тлеть после уда
ления открытого пламени, впитывать горюче-смазочные материа
лы (ГСМ). Водопоглощение их должно быть не более 0,5 % мас-
сы (при обеспечении надежного гидроизоляционного покрытия
допускается несколько большее водопоглощение). Усадка тепло-
изоляционных материалов за время службы должна составлять
не более 1 %. В процессе эксплуатации из них не должны выдс
ляться токсичные вещества.
Материал для теплоизоляции наружных поверхностей машины
должен быть стойким к атмосферным воздействиям (солнечной
радиации, осадкам и др.) и допускать дегазацию и дезактивацию
без ухудшения своих характеристик.
Система выпуска. Система выпуска отводит большое количест
во теплоты, что демаскирует машину. Излучение факела выпускг
пых газов зависит от их температуры и состава, наличия сажистых
частиц, а также от формы факела, т. е. направления его оси и раз
меров ядра.
Различие температуры факелов выпускных газов разных ВГМ
Рис. 2.4 Изменение температуры ядра факела выпускных газов различных ВГМ
I — танк с ГТД; 2 — танк с поршневым двигателем и вентиляционной системой охлажде-
ния. 3 — танк с поршневым двигателем и эжекционной системой охлаждения; 4 - ВГМ лег
кой категории по массе: 5 - танк «Центурион»; 6 танк M-60AI (/ расстояние от
выпускного окна)
Кривые спектрального распределения лучистости факела н зоне
выпускного окна (рис. 2.5, внутренняя шкала) показывают, что
излучение факела характеризуется двумя ярко выраженными мак-
симумами в области 2,7 и 4,3 мкм, соответствующими излучению
водяных паров и углекислого газа, являющихся продуктами сго-
рания топлива; излучение в других участках спектра определяется
наличием сажистых частиц. Содержание этих частиц можно опре
делить по кривым спектральной лучистости черного тела, пока
данным на этом же рисунке (наружная шкала)
В связи с тем. что полосы максимального излучения факела
выпускных газов совпадают с полосами максимального поглоще
51
Рис 2.5. Спектральное распределение лучистости В* факе
лов различных ВГМ:
/--танк с вентиляционной системой охлаждения; 2 —танк с ГТД;
3 — танк с эжекцнонной системой охлаждения; 4- ВГМ легкой
категории по массе; 2*, 3’, 4' —черное тело при соответствую-
щих температурах факела
Рис 2.6. Освещенность входного окна ИК-разведыва-
тельного прибора от различных источников излучения в за-
висимости от расстояния до них I:
/ — танк с вентиляционной системой охлаждения; 2 — танк с ГТД;
3 — танк с эжекцнонной системой охлаждения; 4 — ВГМ легкой
категории по массе
ния атмосферы, демаскирующее влияние факела значительно ос-
лабляется. Например, наблюдения с помощью ИК-разведыватель-
ного прибора при /ВО1Д =17°С, влажности 60 %, метеорологической
дальности видимости 10 км в условиях летней дымки показали,
что на дальности 1000 м отмечается ослабление излучения всех
видов машин в среднем в 10 раз (рис. 2.6). Однако при использо
вании тепловых головок самонаведения горячий факел является
достаточно ярким источником, который может иметь больший
контраст с фоном, чем поверхность машины. Поэтому проблема
снижения лучистости факела выпускных газов является актуаль-
ной.
Одним из наиболее эффективных путей снижения температуры
факела является подмешивание холодного воздуха, в результате
чего лучистость факела при максимальной загрузке двигателя
с эжекционной системой охлаждения в семь раз меньше, чем дви
гателя с вентиляторной системой охлаждения.
Радиолокационный диапазон. ВГМ являются сложными радио-
локационными целями, так как сигналы от них формируются за
счет сложения радиоволн, отражаемых совокупностью так назы-
ваемых элементарных отражателей. Радиолокационная маскиров-
ка ВГМ за/ключается в изменении параметров диаграммы отраже-
ния, влияющей на формирование вторичного электромагнитного
поля, что достигается за счет уменьшения ЭПР объектов. ЭПР за-
висит от формы, размеров и направления облучения отражателей.
Бывают отражатели с широкими (сфера, двугранные и трехгран-
ные уголки) и узкими (пластина, диск) диаграммами отражения.
При равенстве площадей отражателей ЭПР могут отличаться
в 1000 и более раз (табл. 2.1). Значительное влияние на ЭПР ока
зывает также угловое расположение элементарного отражателя
относительно направления наблюдения. Так, например, при облу-
чении диска под углом 10° от нормали к его поверхности ЭПР бо-
лее чем в 600 раз меньше, чем у трехгранного уголка с треуголь-
ными гранями, в то время как при нормальном падении радиоволн
на диск его ЭПР в два раза больше, чем у уголка. Таким образом
ЭПР металлического тела заданной площади можно изменять в
широких пределах за счет выбора формы и углов наклона наруж-
ной (отражающей) поверхности.
Важную роль в решении проблемы маскировки играет и шири
на диаграммы отражения лоцируемой поверхности. Это объясни
ется тем, что во время движения происходят колебания корпуса
и других элементов ВГМ, а следовательно, и изменение диаграммы
отражения. При широкой диаграмме отраженный сигнал устойчив
во времени, а при узкой (меньше ширины сектора угловых колеба
ний корпуса) радиолокационный сигнал будет иметь сильные
флуктуации. Зависимость ЭПР сложных целей от габаритных раз-
меров значительно слабее, чем от формы и материала наружной
поверхности. При уменьшении длины волны возрастает как значе
53
£
Влияние формы металлических тел на их ЭПР (о)
Таблица 2.1
Форма и геометрические параметры отражателя	Формула для расчета »	Условия применимости формулы
Шар с радиусом г		
Конус с углом при вершине 2а	X3 tg'a/( 16 к)	2а<30° Облучение направлено по оси конуса
Цилиндр с радиусом г и высотой а	2 кга3/Х гл cos 0 sin* (2 -a sin 0/Х)/(2 - s|na6)	1 i Волна падает по нормали к образующей Волна падает под углом 0 (отсчитыва- ется от нормали)
Прямоугольная пластина со сторонами а, b	4 za’^/X* 4 т.а№ । sin (2 ка sin £/Х) ]2 X* [ 2 ~а sin >/Х 1 tos2p	<4	при падении волны по нормали к пластине Нолна падает под углом 0 к пластине (отсчитывается от нормали), плоскость па дени я параллельна стороне а
Гладкое выпуклое тело двоякой кривиз- ны (Г| и Га)	ГГ1Г2	г»>2Х
Двугранный уголок с размерами верти- кальной грани а, b	8 za*^sln2f/X* 8	cos3<p/X*	Отсчитываемый от вертикали угол паде- ния волны:	<|<45° Ф>45°
Трехгранный уголок с ребрами длиной а	12 ха</Х*	В максимуме диаграммы рассеяния
Правильный тетраэдр с ребром длиной а	4 «а</(3 X*)	То же
ние ЭПР, так и изрезанность диаграммы обратного рассеяния
(ДОР), что наглядно иллюстрируется полярными диаграммами
модели серийного танка (рис. 2.7).
Многочисленные исследования радиолокационных характерис-
тик ВГМ показывают, что ДОР разных ВГМ имеют много общего
(рис. 2.8).
Все диаграммы узколепестковые, что объясняется мпогоэле
ментностью архитектуры танков, т. е. интерференцией отраженных
сигналов.
У всех машин имеется четыре ярко выраженных максимума
отражения в ракурсах 0, 90, 180 и 270°; при этом наибольшее отра-
жение происходит в ракурсах 90 и 270°, т. е. когда облучение про-
исходит по нормали к бортовым проекциям.
Характер изменения переизлучения отражения в промежутках
между ортогональными лепестками зависит от особенностей архи-
тектуры наружных поверхностей каждой машины.
Качественно ДОР танков «Леопард-1» и М-60А1 примерно оди
каковы (симметричны), а ДОР «Чифтен» значительно сложнее,
что объясняется наличием на его башне и корпусе большого числа
различных элементов сложной конфигурации (ящики для прожек
тора, ЗИП,/бачки и др.).
Лепестки диаграммы расширяются в тех ракурсах, где имеются
уголковые образования. Число лепестков изменяется от 1000 до
1200 для фиксированной волны облучения (меньшие значения у
танка «Леопард-1» за счет обтекаемой формы наружной поверх-
ности).
При облучении лобовых направлений уровень отражения танка
«Чифтен» значительно выше, чем у танков «Леопард-1» и M-60AI
в более широком секторе углов.
Вследствие того, что наружная поверхность ВГМ выполнена из
металла, практически вся энергия’ приходящая ът РЛС, отража
ется объектом. Поэтому уменьшения ЭПР бропеобъекта мЪжно
достигнуть посредством придания наружной поверхности таких
форм, которые отражали бы электромагнитную энергию в наиме-
нее опасных направлениях, а также за счет применения материа-
лов, поглощающих электромагнитные волны или искажающих
вторичное поле в направлении РЛС.
Если изменить архитектуру покрытого идеальным радиопогло-
щающим материалом (РПМ) объекта таким образом, что относи
тельно выбранного направления зондирования он будет представ-
лять собой осесимметричное тело, то обратное отражение от пего
будет отсутствовать. То же самое относится и к отдельным эле-
ментам: обратное отражение от квадратной плоскости и от диска,
покрытых идеальным поглотителем, будет отсутствовать (о=0)
только при наблюдении их с направления, совпадающего с нор
малью к поверхности. Во всех остальных направлениях отражение
будет иметь место (сту=0). Из вышеизложенного ясно, что отраже
ние от тела, покрытого даже идеальным РПМ, зависит от его фор
55
Рис. 2 8 Полярные диаграммы отражения моделей зарубежных танков (на длине волны 0,4 см)
а — «Леопард-1»: б—M-60AI; в — «Чифтея»
мы. Тем более это относится к металлическим поверхностям, рас-
сеивающим практически всю падающую на них энергию электро
магнитных волн.
Анализ характеристик так называемых элементарных отражс
ний показывает, что за счет изменения формы поверхности метал-
лического тела можно значительно изменить его отражающие
свойства. Так, например, для снижения ЭПР двугранного уголка
с прямым углом между гранями в 10 раз необходимо нанести на
него РПМ с коэффициентом отражения по мощности не более
10 %. Тот же результат может быть достигнут «развалом» граней
всего на 1,5° от прямого угла без применения РПМ. Таким обра-
зом, можно предусмотреть снижение ЭПР при проектировании
ВГМ за счет рационального выбора форм их наружной поверхно
сти. Необходимость решения прежде всего этого вопроса следует
из экспериментально установленного факта о том, что применение
РПМ становится эффективным только в том случае, если закрыва
ется не менее 90 % наружной поверхности машины.
Узколепестковый характер диаграмм отражения сложных ра-
диолокационных целей обусловлен интерференцией радиоволн,
отражаемых элементами наружной поверхности. Как известно,
сигнал, получаемый в результате интерференции, зависит от амн-
литуды и фазы сигналов, отраженных отдельными элементами.
Если в образовании суммарного сигнала участвуют элементы с
широкими диаграммами отражения, то результирующая диаграм
ма будет иметь большое число лепестков, более широких, чем ь
случае узких диаграмм псреотражепия. При изменении взаимного
расположения элементов относительно РЛС (из-за колебания
корпуса при движении ВГМ или перемещения РЛС в процессе на-
блюдения) изменяется не только фаза интерферирующих сигна-
лов, по и амплитуда. Кроме того, при узких диаграммах переотра
жения угловой сектор, в котором может формироваться суммарная
интерференционная картина поля, значительно уже, чем в случае
широких диаграмм псреотражепия. Таким образом, исключение
широконаправленных отражателей из архитектуры ВГМ приведет
к увеличению скорости флуктуаций отраженного сигнала (увели
чению дисперсии ЭПР), что понизит вероятность ее обнаружения
К тому же шнроконаправленные отражатели, обеспечивая стабиль
ный отраженный сигнал, способствуют уменьшению спектра угло
вого шума, что повышает точность сопровождения радиолокаци
онных целей.
С другой стороны, если число элементов с узкими диаграмма
мн настолько увеличится, что диаграммы будут совмещаться по
следовательно или перекрываться, при любом угловом положении
всегда может найтись пара элементов, сигналы которых будут
интерферировать. За счет интерференции суммарная ЭПР двух
равноценных отражателей будет колебаться от 0 до 4о, а среднее
значение ЭПР этой совокупности равно 2о. Поэтому элементы
с перекрывающимися диаграммами ухудшают маскировку.
57
Основные требования к радиолокационной маскировке ВГМ
можно сформулировать следующим образом:
архитектура объекта должна синтезироваться из элементов
с минимальной шириной диаграммы отражения;
меньшее число элементов с большой ЭПР каждого целесооб-
разнее большого числа отражателей с небольшими значениями
ЭПР;
взаимное расположение элементов должно обеспечивать мини
мизацию (как по азимуту, так и по углу места) направлений, по
которым возможно совмещение диаграмм их отражения; суммар-
ная ЭПР в каждом из этих направлений должна быть меньше.
Элементы, из которых формируется архитектурный облик ВГМ,
должны представлять собой плоские отражатели с нанесенными на
них РПМ. При этом наружная поверхность может изготавливаться
не только из гладких металлических элементов, но и из металли
ческих сеток, ячейки которых значительно меньше длины волны.
Коэффициент отражения применяемого РПМ по мощности должен
быть как можно меньше (до 10 3).
Для иллюстрации возможностей радиолокационной маскиров
ки Э. В. Ананьиным была спроектирована модель (рис 2.9), ос
Рис. 2 9. Опытная модель танка
новой которой являлся один из серийных танков (в масштабе
1 : 10). Сравнение полярных диаграмм отражения, полученных на
стенде электромагнитного моделирования, свидетельствует о зна-
чительном влиянии архитектурных решений на уровень отражения
(рис. 2.10). На графиках средних значений ЭПР в ракурсах от 0
(лобовое направление) до 180° (кормовое направление) и угле
места Г опытная модель имеет ярко выраженные узкие выбросы
в ортогональных направлениях и более низкий по сравнению с мо
делью серийного танка уровень ЭПР в промежутках между ними
(рис. 2.11). Экспериментально установлено, что при облучении в
лобовом секторе за счет формирования архитектуры удается скоп
центрировать отражение при угле места 0 = 30°, что соответствует
угловому положению наиболее протяженных плоских поверхно-
стей, наблюдаемых со стороны лба (рис. 2.12).
58’

Рис. 2.11. Средние значения ЭПР мо-
делей серийного танка (/) и опыт
ной (2)

Использование радиопоглощающих материалов на плоских по-
верхностях лобовых листов и фальшбортов позволяет устранить
выбросы диаграмм отражения, возможные при облучении с орто-
гональных направлений (лоб и борт). Крепить жесткие РПМ на
плоские элементы легче, чем на элементы, имеющие один или два
радиуса кривизны, поскольку в последнем случае требуются сне
циальные методы (например, вакуумная прессовка по криволиней-
ной форме), чтобы подогнать радиус кривизны элемента РПМ к
радиусу поверхности, на которую он наносится (листовой РПМ
можно прессовать механическим путем без вакуума).
Термопластичные материалы можно крепить к плоским поверх
ностям вместо жестких РПМ клеевым способом с применением
эпоксидных компаундов, но это менее желательно, поскольку в
процессе эксплуатации за счет различной тепловой инерции РПМ
и поверхности, на которую он нанесен, возможно его отслоение.
Жесткие материалы механически кренятся к плоским поверх-
ностям, они менее подвержены повреждению и обладают значи-
тельно лучшими прочностными характеристиками.
Для получения лучшего эффекта маскировки на ВГМ необхо-
димо иметь материалы с различными коэффициентами отражешы
(от 0,01 до 0,10). При этом должен быть сохранен принцип фор-
мирования наружной поверхности из минимального числа эле-
ментов: чем меньше элементов и чем больше их размеры, тем
целесообразнее применение РПМ с меньшим коэффициентом отра
жения и тем больше эффективность радиолокационной маски-
ровки.
26. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ МАСКИРОВКИ
Оптическая маскировка ВГМ за счет покрытий с малыми ко-
эффициентами отражения не мешает обнаружению объекта лазер
ными средствами по контрастному темному контуру. Поэтому це
лесообразна разработка камуфляжных красок с селективным по-
глощением на длине волны наиболее распространенных лазерных
систем. При этом спектральные характеристики покрытий в целом
должны изменяться мало. Существующие лазерные системы рабо
тают на различных волнах, т. е. необходимо предусматривать не-
сколько полос поглощения (особенно на волнах 0,69 и 1,06 мкм)
при незначительном искажении первоначального цвета покрытия.
Снижение оптического контраста независимо от характера ок-
ружающего фона может быть достигнуто переотражением изобра-
жения этого фона в сторону наблюдателя (использование специ-
альных искусственных масок с зеркальной поверхностью). Маски
могут быть реализованы в виде секторов, установленных на общей
оси вращения, связанной с реверсивным приводным механизмом
Секторы должны свободно поворачиваться относительно оси. Ог
раничители поворота секторов позволяют веерообразно развора-
чивать маскировочную секцию в рабочее положение и складывать
61
ее в контейнер. Плоскость секторов наклоняется в сторону гори
зонтальной поверхности и обеспечивает отражение изображения
окружающего фона в сторону наблюдателя. Обратная сторона та
ких секторов камуфлируется и обеспечивает маскировку от воз
душных средств разведки.
Традиционные средства тепловой маскировки (теплоизоляция,
теплорассеивающие экраны и др.) могут быть дополнены более
сложными устройствами с ограниченным временем функциониро-
вания, например, устройством принудительной продувки воздуш
ного канала, образованного крышей МТО и установленным на ней
экраном. Подсчитано, что в этом случае затраты мощности па про
дувку не превысят 1 кВт даже при обеспечении температурного
контраста порядка I К.
Уменьшить радиолокационный контраст ВГМ можно также
применением управляемых покрытий и структур. Такие устройства
эффективны при больших ЭПР защищаемого объекта (на фалып
бортах, верхнем и нижнем лобовых листах, крыше МТО) и позво
ляют управлять во времени параметрами поля, рассеянного объ
ектом.
Полуактивные управляемые решетки (ПУР)
имеют кольцевые щели, в которые устанавливаются полупровод-
никовые диоды. Каждая щель либо нагружена на свой резонатор,
либо за ее решеткой на расстоянии /<р /4 располагается сплошной
металлический экран. Изменение напряжения смещения на диодах
влияет на комплексное сопротивление щели, что изменяет силу
магнитного тока в щели, и, следовательно, рассеянное поле. Реак-
тивное сопротивление диодов под воздействием управляющего на
пряжения изменяется в больших пределах (от положительного до
отрицательного). Кроме того, частота переключения диодов, со
ставляющая десятки МГц, обеспечивает быстродействие. Харак
теристики решеток кольцевых щелей мало зависят от поляриза-
ции падающего поля. При этом уменьшение ЭПР в средней части
диапазона составляет 25—30 дБ. Управляющее напряжение, по
даваемое па диоды решетки, изменяет не только амплитуду, но и
фазу рассеянного ноля, поэтому возможна его амплитудно-фазо-
вая модуляция. ПУР используются для адаптивного уменьшения
ЭПР защищаемого объекта в следующих условиях:
при постоянном напряжении смещения, значение и знак кото
рого вырабатываются аппаратурой управления в зависимости от
ракурса, частоты и поляризации падающего поля;
в режиме с трансформацией спектра остаточного поля за полосе
пропускания приемника РЛС противника. Для обеспечения этого
режима на постоянное напряжение смещения накладывается не-
большой по амплитуде модулирующий сигнал синусоидальной или
прямоугольной формы, частота которого заведомо больше полосы
пропускания приемника РЛС. В этом случае боковые спектраль-
ные составляющие рассеянного поля выносятся за полосу пропус-
кания, что приводит к уменьшению сигнала. Происходит также
62
разрушение спектра сигналов широкополосных РЛС с когерент
ным или некогерентным накоплением, так как спектр отраженного
поля может существенно отличаться от спектра зондирующего
сигнала;
в режиме с модуляцией остаточного ноля под фон окружающей
местности, для чего на напряжение смещения накладывается до
полнительный модулирующий сигнал, обеспечивающий схожие ста
тистические характеристики полос рассеянного объектом и отра
женного от местности поля.
Кроме того, ПУР используются для создания помех по направ
лению РЛС обнаружения. При облучении защищаемого объекта
главным лепестком антенны РЛС ПУР работает в режиме мини
мизации отраженного сигнала, а при облучении объекта задан
ными (одним или несколькими) боковыми лепестками диаграммы
направленности ПУР переключается в режим максимизации отра
женного поля. Цель появляется на экране РЛС при облучении ее
боковым лепестком и пропадает при облучении ее главным ле-
пестком диаграммы направленности, что приводит к ошибке в on
ределении истинного азимута цели.
В отличие от других типов покрытий управляемые фер
ритовые структуры (УФС) обладают качественно новыми
свойствами: независимостью и памятью Независимость УФС при
водит в общем случае к искажению поляризационных свойств за-
щищаемых объектов, что может быть использовано для радио
электронной защиты объектов от перспективных РЛС противника
с поляризационными методами обработки информации. Внутрен-
няя магнитная память УФС позволяет применять импульсные
(менее энергоемкие) методы управления рассеянием.
УФС представляют собой намагниченные ферритовые элемен
ты, расположенные в виде двухмерной решетки на маскируемых
поверхностях и прошитые токонесущими проводниками. Управле
ние вторичным радиолокационным полем осуществляется за счет
изменения амплитуды тока в проводниках посредством перестрой-
ки доменной структуры ферритовых элементов. Под действием
магнитного поля изменяются компоненты тензора магнитной про
ницаемости элементов, что приводит к изменению амплитуды, фа
зы и ориентации эквивалентных поверхностных токов, а следова-
тельно, к изменению радиолокационных характеристик маскируе-
мой поверхности.
При использовании УФС возможен следующий эффект:
снижение ЭПР при частичном поляризационном приеме за счет
настройки одной из нулевых поляризаций объекта на поляризацию
антенны РЛС противника;
искажение поляризационных признаков объекта с целью про
тиводействия системам опознавания, в гом числе уничтожение
собственных поляризаций объекта вследствие придания ему не
взаимных свойств управления кажущимися для РЛС противника
63
«блестящими точками» объекта (их формой, ориентацией и чис
лом);
маскировка поляризации вторичного поля объекта под поля
ризационный фон подстилающей поверхности.
2.7 СОЧЕТАНИЕ СРЕДСТВ МАСКИРОВКИ И ПОДАВЛЕНИЯ
В отличие от средств маскировки, предназначенных для сни
жения контраста, средства подавления направлены на нарушение
нормальной работы технических средств разведки и наведения
оружия. Они ухудшают их реальные характеристики вплоть до
полной нейтрализации. Средства маскировки, как правило, дейст
вуют постоянно и не требуют участия экипажа в их постановке
в то время как средства подавления являются временно функцио
пирующими и могут приводиться в действие автоматически или
вручную. Вне зависимости от того, осуществляется ли оптико-элек
тронное или радиоэлектронное подавление, логика работы и струк
тура комплексов принципиально одинаковы. Основными элемента
ми комплекса подавления являются: средство разведки, система
управления или исполнительный механизм и передатчик помех.
Средство разведки представляет собой специальную приемо-
пеленгациопную аппаратуру, позволяющую определять местопо-
ложение противотанковых средств, а также их технические харак-
теристики. Система управления по сигналам, передаваемым с вы
хода средства разведки, приводит в действие передатчик помех
в танкоопасном направлении. Передатчик помех подавляет техни-
ческие средства разведки и противодействует наведению оружия
постановкой активных или пассивных помех.
Зачастую одни и те же средства могут использоваться в целях
и маскировки, и подавления. В частности, это относится к полуак-
тивным управляемым решеткам п средствам дистанционной по-
становки аэрозольных завес.
ПУР создают помехи головкам самонаведения за счет модуля
ции рассеянного поля с определенной частотой или спектром воз
можных частот сканирования. Помехи по скорости допплеровским
каналам РЛС, создаваемые посредством модуляции диодов ПУР
сигналом, обеспечивающим несимметричный сдвиг спектра рассе-
янного поля, имитируют движущиеся цели и искажают истинную
скорость движения защищаемого объекта, что приводит к ошиб-
кам в работе аппаратуры наведения оружия
Аэрозольные завесы по назначению подразделяются на ослеп
ляющие и маскирующие. Ослепляющие завесы устанав
ливаются в непосредственной близости от огневых средств про
тивпика с целью воздействия на наблюдателей и наводчиков
ПТУР, артиллерийских орудий и других средств поражения для
снижения их эффективности. Маскирующие завесы ста
вятся в непосредственной близости от своих подразделений и ис-
пользуются для прикрытия перегруппировки, развертывания и
64
атаки, а также маневра отдельных машин и подразделений и ходе
боя; снижения эффективности ПТУР посредством перекрытия поля
зрения операторов; обеспечения эвакуации объектов или экипа
жей, проведения мелкого ремонта под огнем противника; введения
противника в заблуждение относительно своих намерений; обеспе
чения работ по проделыванию проходов в минных полях и других
заграждениях.
Ослепляющие завесы с ВГМ могут устанавливаться на даль
ности стрельбы танковой пушки с помощью дымовых снарядов
разрывного действия или дымокурящихся донного выбрасывания
Например, в боекомплект зарубежных танков входит от одного
до трех дымовых снарядов.
Системы дистанционной постановки с ВГМ маскирующих аэро
зольных завес состоят из пусковых установок снаружи машины,
электропульта управления и дымовых гранат, которые мо1ут быть
дымокурящимися или дымовыми. В дымокурящихся гранатах сра
батывают специальные детонаторы, которые поджигают аэрозоле
образующий состав; начинается обильное дымообразование за
счет горения всего сечения шашки. В дымовых гранатах при сра
батывании детонатора происходит одновременное воспламенение
аэрозолеобразующего состава и разрыв корпуса гранаты. Аэрозо
леобразующее вещество разбрасывается в радиусе нескольких
метров с интенсивным дымообразованием. создающим нспросмат-
риваемую завесу.
Основными причинами ослабления видимости сквозь аэрозоль
ную завесу являются рассеяние и поглощение света дымом, кото
рыс зависят от природы дымообразователя. размеров и концентра
ции дымовых частиц. Показателем поглощения и рассеяния света
является коэффициент ослабления, который пропорционален на-
туральному логарифму отношения интенсивности светового нота
ка, входящего в слой дыма, к интенсивности светового потока,
прошедшего этот слой. Показателем эффективности аэрозолеобра-
зующего вещества является маскирующая способность (МС), из-
меряемая отношением площади объекта, маскируемого аэрозоль
ной завесой, к массе аэрозолеобразующего вещества (м2/г). Рас-
чет МС производится по известной формуле, в основу которой по-
ложен закон Ламберта -Бэра:
мс -L!g .
тас 1g е
где /о, lt интенсивность светового потока, входящего и прошедшего слой
дыма соответственно; Ос — толщина слоя дыма, через который проходит све-
товой поток; V -- объем дымового облака; т — масса аэрозолеобразующего
вещества
Лучшими из известных аэрозолеобразующих веществ по мас-
кирующей и суммарной кроющей способности являются фосфор и
пиротехнические смеси.
Фосфор имеет несколько аллотропических модификаций, из
которых наиболее изучены белая и красная. В качестве дымообра-

65
зователя в основном применяется белый фосфор, который при
диспергировании в воздухе взрывом воспламеняется и сгорает с
образованием фосфорного ангидрида. Фосфорный ангидрид, ин
тенсивно поглощая влагу, превращается в туман оргофосфорной
кислоты. Из одной весовой части фосфора получается более пяти
весовых частей дисперсной фазы (фосфорного тумана), что делает
его одним из лучших дымообразователей. Белый фосфор примени
ется в снарядах, минах, дымовых гранатах и в других дымовых
боеприпасах. Завеса, поставленная этими средствами, как прапн
ло, сохраняется непродолжительное время. С целью более равно-
мерного и длительного ды.мообразования белый фосфор испол!
зуют иногда в смеси с красным или обрабатывают его спенналь
пыми присадками. Красный фосфор лишен указанных недостатков,
он стабилен, нетоксичен и дешев. На воздухе красный фосфор го
рит очень вяло. Интенсификация процесса горения возможна за
счет окислителей или катализирующих добавок, а также сжит
пнем паров фосфора (после возгонки) в потоке газов пиротехни-
ческой смеси при раздельном снаряжении.
Существующие пиротехнические аэрозолеобразующие составы
подразделяются на нгшатырно-антраценовые, содержащие дымо-
образующие вещества в готовом виде, образующие дым в про-
цессе горения, и металлохлоридные, требующие для образования
дыма наличия кислорода. По эффективности металлохлоридные
дымы превосходят нашатырно-антраценовые в 1,6—2,5 раза.
Результаты экспериментальных исследований показывают, что
существующие дымы могут с успехом применяться не только для
маскировки в дневных условиях, по и для защиты от инфракрас-
ных приборов ночного видения (без изменения принятых норм
расхода дымовых средств). Дальнейшее совершенствование аэро
золеобразующих смесей направлено на увеличение МС в спею
ральном диапазоне работы технических средств разведки и навс
дения оружия, уменьшение времени постановки завес, изыскание
новых рецептур (в частности, применение жидких хемокопдене г
ционных веществ). Особенностью этих веществ является взрывное
диспергирование, которое обеспечивает создание аэрозольного об-
лака достаточно больших размеров практически мгновенно (за
2—3 с). Кроме того, взрывное диспергирование увеличивает МС.
Одновременно изыскиваются новые красящие агенты для получе
ния аэрозолей, подходящих к фону местности. В США, в частности,
уже разработаны цветные аэрозоли для пустынных и растительных
фонов.
2.8 ЛОЖНЫЕ ЦЕЛИ И ЛОВУШКИ
В настоящее время ложные цели являются одним из распрост-
раненных средств оптико- и радиоэлектронного подавления систем
наведения и прицеливания оружия противника. Они представляют
собой искусственные образования (объекты, устройства), имити-
66
рующие защищаемый объект по различным физическим характе
ристикам (амплитудным, энергетическим, спектральным, геомет
рическим, временным). Ложные цели подразделяются по типу и
режиму воздействия на подавляемый информационно управляю-
щий канал противотанкового средства (отвлекающие и уводящие);
по спектру имитируемого излучения; по живучести (кратковремен
кого и долговременного действия); по конструктивному исполне
пию (точечные, протяженные, объемные).
Отвлекающие ложные цели создают помехи прицелам комплек-
сов и головок самонаведения боеприпасов на этапе поиска цели
до пуска ракеты и на траектории ее полета, что обеспечивает срыв
предпусковых операций и отвлекает атаку противника на защи
щаемый объект. Уводящие ложные цели создают помехи головкам
самонаведения и обеспечивают увод боеприпасов от защищаемого
объекта на этапе сопровождения цели.
Ввиду жестких габаритно-массовых ограничений, предъявляе-
мых к бортовым системам ВГМ, в качестве ложных целен могут
быть использованы помехообразующие патроны. Они выстрел ива
ются из пусковых установок, размещенных па борту, и при сра
батывании на удалении от машины создают протяженные аэро
зольные образования с инфракрасным излучением (тепловые лож
ные цели) или облака дипольных радиоотражателей (ложные
радиолокационные цели). Основным достоинством такого способа
подавления является возможность постановки отвлекающих и уво
дящих ложных целей.
От аэрозольных маскирующих завес ложные цели отличаются
меньшими размерами облаков, менее жесткими требованиями к ос
давлению собственного излучения защищаемого тапка и меньшей
критичностью к соответствию направления отстрела патронов ра
курсам атаки машины. Наличие двух типов патронов, создающих
широкополосные помехи, позволяет подавлять различные типы
систем наведения противотанкового оружия.
Рассмотрим механизм подавления с помощью ложных целей
различных средств противотанковой обороны.
Отвлекающие помехи воздействуют на приборы наблюдения
противника при отстреле патронов в направлении возможной ата-
ки. Ложные образования, создаваемые при срабатывании боепри-
паса, в первый момент перекрывают изображение цели на экране
оператора, осложняя производство прицельного выстрела. Когда
машина выходит из-под облака (танк совершает маневр, облако
сносится ветром), оператор видит на экране видеоконтрольного
устройства тепловизора или радиолокатора вместо истинной цели
перемещающуюся ложную либо несколько отметок, которые могут
привести к прицельному выстрелу по ложному образованию.
Уводящие помехи используются против систем самонаведения
ракеты. Излучение танка и ложной цели воспринимаются головкой
самонаведения как сигнал единого объекта, и ракета наводится
в энергетический центр зоны расположения обоих источников из-
5*
67
лучения либо на конечном участке полета действие помехи сво-
дится к варианту, рассмотренному выше.
Возможен автоматический отстрел патронов по сигналам бор
товых средств разведки противотанковых средств и «превентив
ная> ручная или полуавтоматическая постановка помех. В первом
случае один-два патрона автоматически выстреливаются в папраа
лении атакующего ПТС. Информацией об атаке могут быть ре
зультаты измерения дальности цели танковой системой управле
ния огнем или обнаружение подлетающих к машине ПТУР
Во втором случае при угрозе поражения танка гамонаводящимся
оружием патроны (1—4) выстреливаются с борта машины и со
здают вокруг нее несколько ложных целей.
Помимо ложных тепловых и радиолокационных целей, основ
пым недостатком которых является кратковременность действия,
для защиты ВГМ от самонаводящегося оружия могут применяться
менее разработанные к настоящему времени устройства смещения
центра отражения (излучения) ловушки. Одним из вариантов
конструкции ловушки, предложенной В. В. Кашиным, является из
лучатель в виде уголкового отражателя, внутри которого помещен
электронагреватель. Ловушка размещается над башней танка на
высоте 1 —1,2 м. Эффективность использования такого устройства
в боевых условиях может оказаться незначительной, если излуча
тель будет поврежден осколками снарядов и пулями.
Более эффективной тепловой ловушкой является плазменное
облако, образующееся рядом с танком при сжигании в струе вы
пускных газов легковоспламеняющихся веществ, струнно распы
ляемых с помощью специальных форсунок. Излучение такого об
лака будет превышать излучение от всего танка. Другими выне
сенными источниками длительного теплового излучения могут
быть имитаторы на основе электрических, электрохимических или
химических источников теплоты.
В радиолокационных ловушках используется явление отраже
ния электромагнитного поля от многоточечной цели. Дело в том.
что при работе радиолокационных прицелов и ГСН танки не могут
рассматриваться в качестве точечных целей, так как в этом случае
должна учитываться пространственная протяженность, поскольку
размеры цели намного превышают длину рабочей волны и соизме-
римы с требуемой точностью определения ее координат. У точен
ной цели фазовый фронт переизлученной электромагнитной волны
представляет собой сферу. Поскольку антенна радиолокационной
системы определяет направление нормали к фазовому фронту,
ошибки пеленга за счет цели не наблюдается. В случае двухто
чечпой цели в результате интерференции фронт суммарной волны
уже не будет сферическим, и нормаль к нему укажет направление
не на действительный, а на так называемый эффективный или ка
жущийся центр цели, положение которого зависит от соотношения
амплитуд и фаз волн, излучаемых точками цели. Это явление поз
воляет создать радиолокационную ловушку, основанную на свой
68
стве эффективного центра отражения располагаться не только
в пределах габаритов групповой цели, но и выходить за них.
«блуждая» в зависимости от направления излучения. Для системы
двух отражателей с ЭПР О| и о2 эффективный центр «блуждает»
вдоль прямой, соединяющей отражатели. Смещение эффективного
центра относительно середины отрезка этой прямой
а / (з, — з,)/(2 а),
где а ЭПР группового излучателя, I — расстояние между излучателями.
Для максимума диаграммы вторичного излучения абсолютное
значение минимального смещения
|и|.= Ят”-Hl-
и наоборот, минимуму диаграммы соответствует максимальное
смещение
I а Itnax 2
V За -t- F °i
V «а - V ’I
Если взять для примера один уголковый отражатель с Oj~4 м2:
а другой с о2~20м2 (о, соизмерима с ЭПР танка в лобовом ра-
курсе на длине волны л = 3,2 см, а о2 значительно превосходит ее)
и расстояние между отражателями /=2 м, то значения аП1|П и атлк
будут находиться в пределах 0,38—2,6 м. При ширине объекта
3 м вынос эффективного центра отражения за его пределы дости
гает 1,5 м. Такое устройство может быть легко размещено на ВГМ,
а также имеет низкую стоимость и не увеличивает размеров ма
шины. Возможность его многократного использования весьма по-
лезна в боевых условиях.
69
Глава 3. ЗАЩИТА ОТ ОБЫЧНЫХ
ПРОТИВОТАНКОВЫХ СРЕДСТВ
3.1. ПРОТИВОСНАРЯДНАЯ (ПРОТИВОКУМУЛЯТИВНАЯ) ЗАЩИТА
Основным способом защиты от обычных противотанковых
средств является бронирование корпуса и башни. Принято считать,
что составными частями корпуса и башни танка являются: верхний
и нижний лобовые листы; правый и левый борта корпуса; борто
вые экраны (взводные и силовые); надгусеничные полки; крыши
отделений управления, боевого и моторно трансмиссионного; жа
люзи; люки и лючки; кронштейны балансиров, поддерживающих
роликов, направляющих и ведущих колес; днище корпуса; при
варки к корпусу (бопки, косынки, элементы жесткости, постамен
ты двигателя и КПП, коробки торсионов и др.); основа и крыша
башни; подбашенное кольцо В группу башни принято включать
и погонное устройство.
Броневая защита танка БТ 7, созданного в начале 30-х гг.,
была только противонульной. И хотя на некоторых машинах име-
лась броня толщиной 20—30 мм (Т-28, Т-35 и др.), она могла за-
щитить танк только от крупнокалиберного ручного оружия и
не обеспечивала защиту от 37- и 45-мм снарядов танковых и про-
тивотанковых пушек тех лет. Повышение уровня защиты в то вре-
мя достигалось применением экранированной брони (30-мм экраны
на танках Т-26 и БТ-7) или усилением защиты бортовых проекций.
Дальнейшее развитие броневой защиты зарубежных танков в
годы второй мировой войны шло по пути увеличения ее массы
(табл. 3.1), рационального ее использования, а также за счет кон-
структивных мероприятий.
Из табл. 3.1 видно, что не менее 50 % массы танка приходилось
на корпус и башню. Естественно, что рост массы брони отрица
телыю влиял на другие свойства танка, в первую очередь, на по-
движность. Советским конструкторам удалось создать танк Т-34,
который отличался весьма удачной конструкцией корпуса, что поз-
волило достичь минимальной по тому времени массовой доли брони
('"-49%), обеспечившей достаточный уровень защищенности при
высокой подвижности.
70
Т а бл и u a 3 1
Изменение массовой доли брони танков периода второй мировой войны
Год начала серийного произволе 1 bi	Тиа танка	1 Страна-изгото- витель	(масса, т <бро- ( ня танк)	Массовая Дол» брони. %
1941	МК III «Валентайн»	Всликобрнта	9,2/16,5	55,7
1942	МК 11 «Матильда»	ПИЯ	16,4/25,0	1	66,0
1942	MK-III «Черчилль»		25,9/40,0	64,7
1941	М3 Л	США	7.1/12.7	58,3
1941	МЗ-С		13,5/25,0	54,0
1942	М4-А2 «Шерман III»		15,2/30.9	49,5
1931	Т-1	Германия	3,2/ 5,4	59,2
1937	Т 11		4.7/ 9,5	49,5
1939	Till		12,0/19,5	61,0
1942	Г IV		15,0/23.6	63,5
1942	Т-VI «Тигр»		34,5/56,9	61,6
1943	T-V «Пантера»		25,0/45,5	55,5
1944	«Фердинанд» (САУ)		42,0/70,0	60,0
	Т-34-85	СССР	15,8/32,0	49,5
Следует отметить, что многие броневые элементы (кронштей-
ны ходовой части, приварки, лючки и др.) не дают вклада в обес-
печение противоснарядной зашиты. С повышением могущества
танкового оружия все большая часть деталей корпуса выполняет
роль несущих элементов в лишь отчасти — броневой защиты. Кро-
ме того, размеры детален корпуса и башни (следовательно и их
масса) зачастую увеличиваются из-за роста объемов для разме-
щения внутреннего оборудования, т. с. увеличение массы брони
не всегда сопровождается повышением уррвня защищенности
танка.
Рис. 3.1. Схема броневой защиты танка «Матильда» МК-П:
I. 1. 3 - датали с толщиной брони *«*65; 70 и 85 мм соответственно
Противоснарядная броня танков периода второй мировой вой
ны представляла собой катаные стальные листы, дифференциро
ванные по толщине (рис. 3.1—3.3) и углу наклона (рис. 3.4). Для
зарубежных танков характерен более высокий уровень защищен-
ности лобовых проекций, на танке же Т-34 уровень защищенности
лобовых проекций корпуса и верхней части борта повышен за счет
большего угла наклона лобовых листов.
Рис. 3.2. Схема броневой защиты танка «Валентайн»
1—7 — детали с толщиной брони *—65. 62; 16; 60; 30; 64 и 25 мм соответственно
Рнс. 3.3. Схема броневой защиты танка «Черчилль»:
/—7 детали с толщиной брони « — 78; 50; 65+13; 36; 3»; 88 и 76 мм соответственно
Рис 3 4 Схема броневой защиты танка Т-34:
1 днище корпуса; 2, 3 нижний и верхний лобовые листы корпуса. 4 лоб башни
5. Й —передняя н задняя крыша башня; 7 — крыша корпуса; в- корма корпуса (верх)
5 — корма корпуса (ниа); 10 - борт корпуса (верх); II — борт корпуса (ниэ) 13 бор г
башни
72
В первое десятилетие после второй мировой войны в нашей
стране (а за рубежом до середины 70-х гг.) защита лобовых про-
екций корпуса и башни также осуществлялась катаной или литой
монолитной броней различной толщины (табл. 3.2, 3.3). В танке
Т а б л и ц а 3.2
Объемно-массовые характеристики отечественных и зарубежных танков первого
и второго послевоенных поколений
танке	Страиа- изготовнтель	Масса, т (броня танк)	Массовая доля брони. Н	Внутренний объем, м1	Опюшсние массы брони к внутренне му объему, т м1
Т-55	СССР	18 /36	50,0	И.4	1.57
Т-62	СССР	18,3/37	50,0	11.6	1,58
Т-64А	СССР	19,2/37,5	52,0	10,6	1,84
М-60А1	США	24,4/48,0	52,1	15,6	1,57
«Леопард-1»	ФРГ	17,6/40	44,1	14,2	1,24
«Чифтен» МкЗ	Велико- британия	26,7/54,0	49,5	17.1	1Д7
АМХ 30	Франция	13,5/36,0	37,6	12,9	1,05
Таблица 3.3
Толщина брони корпусов и башен танков периода 1958—1975 гг.
Тип танка «страна- изготовитель)	Верхняя лобовая деталь корпуса		Лоб башни	
	Толщина угол на клона, мм/	Приведенная горизонталь пая* толщи на, мм	Толщина/угол накло на. мм / •	Приведенная горизонталь нэя толщи
Т 55 (СССР)	100/60	200	200/0 .. .105/60	200
Т-62 (СССР)	100/60	200	200/16.	50/75	208
Т-64А (СССР)	(80+105+ 20)/68	330	(110+ 140+ 140)/30	450
М-60А1 (США)	110/64		178/30	205
«Леопард-1» (ФРГ)	70/60	140	52/65	200 (маска) 125
«Чифтен» МкЗ (Велико- британия)	76/75	307	150/68	300
* Имеется в виду горизонтальная толщина, которую должен пробить броне
бойко подкалиберный снаряд калибра 100 мм на дальности 2 км.
6 Зак. 7 «с*
73
Рис. 3.5. Схема броневой защиты танка Т-62:
днище корпуса; 2 — нижний лобовой лист корпуса; 3— верхний лобовой лист корпуса; 4 — крыша корпуса; 5— корма башни;
6 — крыша МТО; 7 — корма корпуса; 8—редан; 9 — крыша башни; 10 — борт корпуса
SLZL
Рис 3.6 Схема броневой
корпуса и башни танка
(США)
защиты
M-60AI
Т-62 заданный уровень защищенности был достигнут при мини-
мально возможных затратах массы за счет комплекса конструк-
тивных мероприятий, включающих в себя прямой борт и редан
(рис. 3.5). В зарубежных танках этого периода затраты массы па
бронирование были значительно выше при одинаковом с отечест-
венными танками уровне защищенности. Па американском танке
М-60А1 (рис. 3.6) применялись литые корпус и башня. На англий-
ском танке «Чифтен» повышение уровня защищенности было до-
стигнуто увеличением угла наклона лобовой детали корпуса за
счет полулежачего положения водителя (рис. 3.7).
Рис 3.7 Схема броневой защиты танка
«Чифтен» (Великобритания)
Появление в 60-е гг. БПС и КС (с бронепробиваемостыо 115-
120 и 450 мм броневой стали средней твердости соответственно) ис-
ключило возможность использования монолитной брони, так как
для защиты таким способом корпуса и башни танка Т-62 от этих
снарядов нужно было бы увеличить его массу на 5 т.
Повышение уровня защищенности отечественных танков вто-
рого и третьего поколений при рациональном использовании мас-
сы достигалось за счет дальнейшего дифференцирования брони-
рования (переменная по длине танка толщина и уменьшенная вы-
сота борта при соответственном увеличении редана), увеличения
углов встречи лобовых деталей корпуса и применения комбиниро-
ванной брони, что хорошо видно на примере танка Т-72 (рис. 3.8).
Влияние конструкции броневой защиты на ее противоснарядную
стойкость показано в табл. 3.4, 3.5.
Рис. 3.8 Схема броневой защиты танка Т-72
6*
75
Таблица 3.4
Влияние конструкции защиты лобовой проекции танка на противоснарядную стойкость
Защищаемая составная часть	Танк	Схема преграды	Приведенная горизон- тальная толщина Вэкв- эквивалентная гомоген- ной монолитной броне, мм			Габаритный коэффи- циент т (уровень защищенности) •.		Масса ] 1 м1 брони, кг	^сеч г см1
			по массе	по стойкости к		от БПС	от КС'		
				БПС	КС				
Верхняя лобовая де-	Т-62	100 мм/60° (литье)	200	200	200	1	л	785	—
таль (ВЛД)	Т-64А	(80 мм+105 мм+20 мм)/68° (ст. ср. тв. + СТП + ст. ср. тв.)	335	305	450	0,9	1,35	980	—
Башня	Т-62	200 мм/0° (литье)	200	200	200	1.0	1.0		155
	Т-64А	(112 мм+138 мм+138 мм)/30° (ст. ср. тв. + керам. + ст. ср. тв.)	410	400	450	0.9*	1.1	-	320
Примечание. СТП — стеклопластик; ст. ср. тв. — сталь средней твердости; керам.— керамический наполнитель.
Таблица 3.5
Влияние конструкции бортовой защиты танка на противоснарядную стойкость
Танк	Схема преграды	Масса, кг		Противоснарядная стойкость на />^0,5 км, мм			Углы безопасно- го маневриро- вания, ...
		борто- вой лист	экран	от КС	от БПС с броне пробиваемостью Л = 110 .120 мм 60 на дальности 2 км	от БПС с - 170 мм/60° на дальности 2 км	
Т-62, Т-64А	8 мм + 700 мм + + 85 мм (экран + + возд. пром + + борт)	2100	100	450	240	—	±2о
Т-72	12 мм + 700 мм + + 70 мм (экран + + возд. пром.+ + борт)	1800	400	450		330	±20
Примечание. Возд. пром — воздушный промежуток.
Появление комбинированной и разнесенной брони скачкообраз-
но повысило эффективность затрат массы танка на защиту. Так,
например, применение на танке Т-64А комбинированной брони для
верхней лобовой детали (80 мм стали-}-105 мм стеклопластика-}-
-j-20 мм стали) и башни с керамическим наполнителем (горизон-
тальная толщина 450 мм) позволило обеспечить защиту от БПС
(с бронепробиваемостью 110—120 мм/60° с дальности 2 км) па
дальности 0,5 км и от КС (пробивающих 450 мм) при увеличении
массы брони на 2 т по сравнению с танком Т-62.
За рубежом много позже отказались от совершенствования мо-
нолитной стальной брони. До второй половины 70-х гг. шла интен-
сивная модернизация броневой защиты танков М-60, «Леопард-1»
и «Чифтен» за счет увеличения толщины стальных преград и толь-
ко в конце 70-х гг. получили распространение схемы комбиниро-
ванного бронирования (рис. 3.9).
По данным специалистов ФРГ, эффективность действия КС по
такой броне снижается приблизительно в два раза по сравнению
со стальной гомогенной броней. Продолжаются работы по улуч-
шению материалов, входящих в состав комбинированной брони.
Так, например, японские специалисты предлагают для использова-
ния в перспективной броне в качестве наполнителя материал, со-
стоящий из нитевидных кристаллов нитрида кремния.
Имеются сведения о вспучивающихся под действием кумуля-
тивной струи листах, обеспечивающих повышение на 30 % стойко-
сти комбинированной брони по сравнению с гомогенной той же
массы. В зарубежных тапках применение многослойной брони и
больших углов наклона сопровождается увеличением габаритных
размеров корпуса и башни, что повлекло увеличение массы танков
на 8—10 т.
77
Дальнейшее развитие противотанковых средств (например, по-
вышение броненробиваемости БПС или КС более, чем на 30 %)
требует скачкообразного повышения уровня защищенности танков
Рис 3 9. Схема комбинированной брони, разработанной западногерманскими фнр
мами «Краусс Маффей» и BASF (а), а также «Краусс Маффей» и «Рейн
металл» (б):
I бром.т.н сгаль; 2 керамика; 3 алюминиевый сплав; 4 — углеродное волокно 5
тефлон; 6 тефлон с углеродным волокном
Так, установка 120-мм пушки на зарубежных танках третьего пос-
левоенного поколения увеличивает бронепробиваемость снарядов
по сравнению с теми, против которых создавалась броневая защита
танка Т-64А, в два раза и более. Для обеспечения защиты от этих
снарядов лобовых и бортовых проекций танка типа Т-64А с по-
А	мощью комбинированной и
разнесенной брони необходимо
увеличить массу корпуса и
башни более чем на 5 т, что
повлечет за собой рост массы
танка на 8 т.
Задача может быть решена
с приемлемыми затратами мае
сы только посредством приме-
нения ди н а м и чес к ой за
щиты и многоаспектного ис-
пользования наполнителей
(рис. 3 10).
Рис. 3.10. Зависимость увеличения
затрат массы Ат от прироста протн
вокумулятивной стойкости Ай:
I динамическая зашита; 2- комбиниро
амная броня; 3 — монолитная броня
78
•J.iepnbtit олыгб(ЮВ1)ги применения танков с навесной динамичес-
кой Защитой в 1962 г. (в* период израильской агрессии в Ливане)
показал, что эффективность действия кумулятивных боеприпасов
снизилась более чем в два раза.
Еще одним направлением таких работ является создание ком-
бинированной брони, включающей в себя слой со взрывчатыми
Веществами. Специалисты ФРГ работают над созданием брони
двух типов: со слоем затвердевшей пенообразной пластмассы с
ячейками, содержащими ВВ, и со слоем ВВ, размещенным между
двумя стальными плитами (в многослойной броне). В ходе со-
здания брони для танка «Леопард-3» была оценена стойкость раз-
личных типов броневых преград посредством обстрела образцов
125-мм БПС и 130-мм КС (табл. 3.6).
Таблица 3.6
Результаты анализа обстрела брони
1 (реграда	Уменьшение относительной глубины* внедрения при обстреле	
	125-мм ВПС	130 мм КС
Многослойная с разнесенными стальными и вспу- чивающимися листами («Леопард-2»)	1,16	2,04
Многослойная комбинированная (стальные плиты в сочетании со стекловидными или керамическими веществами)	1,43	2.5
Многослойная броня со слоем затвердевшей пено- образной пластмассы с ячейками ВВ	1,63	2,85
Многослойная динамическая броня, включающая и себя стальные плиты со слоем ВВ между ними	2,27	4.0
* Отношение глубины внедрении снаряда в стальную гомогенную плиту к
глубине внедрения в многослойную мишень при равном отношении массы брони
к площади поверхности бронирования
Специалисты ФРГ считают, что динамическая защита особенно
эффективна, если броню со слоем пластмассы, содержащим взрыв-
чатые вещества, применять в сочетании с многослойной комбини-
рованной броней, включающей в себя стальные плиты и слои ке-
рамики или стекловидных веществ.
Для динамической защиты рекомендуют применять двухкомпо-
нентные ВВ, детонирующие только в момент соединения этих ком-
понентов под действием относительно высоких динамических на-
грузок, возникающих при попадании в броню БПС и КС.
Следует подчеркнуть стремление зарубежных специалистов к
созданию таких видов брони, которые обеспечивали бы танку наи-
79
высший уровень защиты от всего комплекса современных поража
ющих факторов в заданных объемно-массовых пределах (рис 3.11)
Рис 3 11 Вариант схемы комбинированной
брони (ФРГ):
/ синтетический материал; 2 броневая сталь.
3 многослойная динамическая броня со слоеь
НВ; 4 — керамика; 5 — пластмасса; 6 реэииочн*-
элементы; 7 борсодержашая пластмасса; а. б
в. г — слон
В такого рода броне целевое назначение слоев обеспечение
различных защитных свойств. Так, слой а обеспечивает многоас-
пектную маскировку в видимом, ПК- и РЛС-диапазонах; б — за-
щиту от КС и БИС; п противоударную защиту (при непробитии);
г противоосколочную и противорадиационную защиту
По мере роста поражающего действия противотанковых средств
и совершенствования систем управления огнем в развитии броне-
вой зашиты танков происходят, с одной стороны, увеличение тол
щипы брони, постановка экранов, применение многослойных и раз
несенных преград, а также динамической защиты, увеличивающих
уровень защищенности; с другой стороны, ослабление защиты тан
ка (особенно лобового бронирования) вследствие увеличения числа
и размеров отверстий, окон, вырезов в броневых деталях для уста
повки всевозможных приборов.
В ослабленных зонах противоснарядная стойкость существенно
ниже расчетной. К таким зонам относятся командирские башенки,
стыки башен с корпусами, зоны цапфенных опор пушек, стыки
маски с башней, места размещения приборов прицеливания и на-
блюдения в башнях, люков и приборов наблюдения водителя
(рис. 3.12).
Ослабленные зоны в лобовых проекциях зарубежных танков
могут быть выявлены методом математического имитационного
моделирования обстрела БПС с бронепробиваемостью Ь =
= 300. . 600 мм брони средней твердости при изменении бронестой
кости защитных преград в пределах В = 400.. .600 мм.
Броневая защита американского танка М-1 отличается отсут
станем ослабленных зон в нижней лобовой детали и меныней их
площадью в зоне амбразуры пушки, что достигнуто за счет еле
дующих мероприятий: амбразура и маска пушки уменьшены; пуш-
ка стыкуется с башней при помощи ротора, перекрывающего амб-
разуру башни; в роторе имеются кольцевые выточки для спарен-
ного пулемета и вспомогательного прицела, которые непосредст
венного контакта с ротором не имеют, но оба связаны с люлькой
пушки; окна для приборов наблюдения и прицеливания размета
ются на броневых листах, расположенных пол большими углами
наклона При одинаковой противоснарядной стойкости основных
броневых деталей уровень защищенности танка М-1 по крайней
мере в 1,5 раза выше, чем у М-Ь0А1 в диапазоне углов обстрела
в
г
Рис 3.12. Ослабленные зоны (заштрихованы) фронтальной проекции корпуса
н башни основных танков
а М-60А1. 6 «Леопард-1»; л	«Леопард-1 АЗ»; «Леопард-1 А4» . е — «Чифтен» Мм5;
d АМХ 30; е — танк «74»; ж «Леопард-2»; з — Ml; I командирская башенка;
7 — люк заряжающего; 3 — оптический прицел-дальномер; 4 спаренный пулемет. 5 - люк
водителя; 6 телескопический прицел; 7 — панорамный прицел; Я лаюрный прицел даль
омер; 9 — пришрелояный пулемет: 10 — перископический прицел
81
q — ±,35е, и почти в 3 раза выше со стороны лобовой проекции
Моделирование обстрела лобовых’ проекции танков типа
M-60AI и М-1 позволило выделить при курсовых углах обстрела
<7 = ^20° на машинных распечатках три характерные зоны
(рис. 3.13):
Рис 3.13. Противоснарядная стойкость различных участков лобовых проекций
танков типа М-60А1 (а) и М-1 (б):
I юны с заданным уровнем противоснарядной стой кости 2 юны вронсиой защиты,
непробиваемые на реальных дальностях; 3 - зоны ослабленного бронирования
ослабленного бронирования с уровнем протнвоснарядной стой
кости, существенно меньшей бропепробивной способности снаряда
(Ь<Я);
достоверного непробития в силу рикошетирования снаряда или
высокой противоснарядной стойкости
противоснарядной стойкости брони, сопоставимой с уровнем
бронепробиваемости снаряда (ЬжВ)
Результаты моделирования выдаются ЭВМ в виде силуэтов
проекций танков, площадь которых через равные промежутки по
крыта значениями противоснарядной стойкости в исследуемых ус-
ловиях. С ростом бронепробиваемости снарядов зоны ослабления
как бы «расползаются»: их границы смещаются в сторону боль
ших толщин брони по периферии технологических вырезов, а так
же в местах перехода башни к крыше и бортам
Полученные данные показывают, что защищенность танка бу
дет обеспечена в должной мере только в случае максимального
уменьшения зон ослабления бронирования боевых проекций. Все
усилия по созданию высокого уровня защищенности с помощью
больших углов наклона броневых листов, современных материя
лов. комбинированных систем и других мер сводятся па нет при
наличии больших зон ослабления, для ликвидации которых тре
буются принципиально новые схемы броневой защиты.
Особое внимание следует уделить повышению уровня защищен
пости днища (от мин) и крыши корпуса и башни .(от средств воз
душного нападения); соответствующие технические мероприятия
должны быть более эффективными, чем реализованные на зару
бежных танках, в частности, на M l (США) и «Леопард 2» (ФРГ)
82
32. ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ СНАРЯДОВ ПРИ ПРОБИТИИ
И НЕПРОБИТИИ БРОНИ
Основными поражающими факторами бронебойных и осколоч
но-фугасных снарядов являются осколочный поток и ударные на
грузки (ускорения), которые через элементы броневой конструк
ции передаются приборам и агрегатам внутреннего оборудования
Ударные нагрузки зависят от массы н ударной скорости снарядов,
условий их встречи с броней, координат попадания снаряда, а так
же от условий их взрыва на броне. Основными характеристиками
ударных нагрузок при непробитии брони являются импульс силы /
и пиковая сила F. Экспериментальные значения / для некоторых
снарядов при скорости встречи v, приведенной к дальности 1000 м.
и расчетные значения силы F при длительности нарастания перед
него фронта ударной волны Тф//|=0,2 (где — длительность
действия силы) приведены в табл 3.7
Таблица 3.7
Характеристика ударного воздействия снарядов на броню при непробитии
Калибр и тип снаряда	Зона попадания	Г, м с	/, кН е	мн
105мм БФС	Лобовая часть башни	520	7.5	43
120-мм БФС		620	12.5	57
125 мм ОФС		850	11	50
120-мм БПС		1500	10	57
105-мм БФС	Верхний лобовой лист	5’20	7.0	40
120 мм БФС		620	12	67
125 мм ОФС		850	14	80
125-мм БПС		1650	6	34
Ударные нагрузки могут вывести из строя приборы и другое
внутреннее оборудование танков вследствие разрушения системы
их крепления, расцентровки и деформации подвижных частей мс
ханизмов и др. Поэтому приборы и агрегаты внутреннего обору
дования устанавливаются на броневых элементах с помощью амор
тизаторов, конструкция которых и расчет на противоударную стой
кость с учетом динамики элементов корпуса и башни описываются
в т 9 (гл. 10, 13) монографии
Осколки, образующиеся при разрыве снарядов на броне, как
установлено Ю. А. Михеевым, можно подразделить на первичный
поток, распространяющийся непосредственно от взрыва, и вторич-
ный, образующийся после рикошетирования от броневой поверх
ности танка при углах встречи менее 70° и ударной скорости бо
лее 500 м/с. Плотность осколков во вторичном потоке значительно
выше, чем в первичном; эти осколки часто повреждают входные
окна приборов наблюдения и прицеливания.
Подробная характеристика осколочных потоков и ударного
воздействия боеприпасов при непробитии брони приведена в т. 9
монографии. В качестве обобщенного параметра поражающею
действия осколков используется их пробивная способность /, ха
рактеризуемая максимальной толщиной пробиваемой алюминие-
вой пластины (так называемый алюминиевый эквивалент). Харак
теристикой осколочного потока, способного пробить броню, явля
ется число поражающих (убойных) осколков и их распределение
по пробивной способности в конусе разлета за броней от выход
кого отверстия в преграде. Общее число осколков, попадающих в
заброневое пространство, в зависимости от условий взаимодейст
вия снаряда и преграды колеблется от нескольких до 250
400 штук; они разлетаются в конусе с углами раствора 70—100°.
На рис. 3.14 показаны полученные В. С. Шушуновым характе
ристики разлета осколков с пробивной способностью />3 мм По-
скольку доля и область разлета мощных осколков в потоке срав
нительно малы, то лишь отдельные из них способны пробивать
Рис 3.14. Зависимость угла раствора конуса разлета убойных осколков у (а>
и их числа .V (б) от запаса бронепробиваемости и ПРИ разных углах встречи <»:
--------------------------- 125 мм БПС;	- 100 мм БПС
алюминиевые преграды толщиной /=20. . 25 мм. По мере увели
чения относительной пробивной способности осколков в потоке их
количество быстро уменьшается, а область разлета сужается
(рис. 3.15). Ось конуса разлета осколков отклоняется от траекто
рии снаряда в сторону нормали к тыльной поверхности на угол
Аа, возрастающий с увеличением угла встречи а (рис. 3.16).
Плотность распределения основной массы осколков близка к
нормальному усеченному закону; распределение наиболее мощных
осколков в области разлета более равномерное. Осколки БПС,
64
попавшие за броню, могут поразить не только внутреннее обору
дование, но и экипаж, а также вызвать взрыв боеприпасов и воз-
горание топлива.
Рис 3 15 Зависимость относительного числа осколков в потоке v (а) и угла
конуса их разлета х (б) от относительной пробивной способности Л' при ра <
личном запасе бронепробннаемости и (v*~Nt/N; х«у//у*
Рис 3 16 Влияние угла встречи БПС
с броней а на угол отклонения оси
конуса разлета осколков Ла
Осколочный поток кумулятивных боеприпасов в целом обла
дает меньшим могуществом заброневого действия; основным пора
/кающим фактором являются остатки кумулятивной струи. Пробив-
ная способность многочисленных осколков не превышает 5 мм,
тогда как направление распространения потока в целом, число ос-
колков и углы их разлета определяются калибром снаряда и ус-
ловиями его встречи с броней. Остатки кумулятивной струи обла
лают высокой пробивной способностью
Я)К(А)Л'м,
где Ьпс п. В бронепробиваемость снаряда и эквивалент противокумулятив
ной стойкости броневой защити ио ходу струн; K(L) коэффициент у меньше
ния бронепробивасмости кумулятивной струи в зависимости от расстояния L,
пройденного в воздухе; — коэффициент перехода от материала брони к ма
териалу, толщиной которого задается стойкость элемента внутреннего обору
.ювания танка.
Поражение осколками или остатками кумулятивной струи топ
лива и боеприпасов вызывает их возгорание или взрыв.
85
Экспериментами установлено, что взрыв танковых кумулятнв
ных снарядов инициируют осколки с пробивной способностью I
не менее 45—50 мм, в то время как осколки с 1—25. 45 мм чаше
всего вызывают возгорание взрывчатого вещества Интенсивность
горения ВВ достаточна для быстрого распространения пожара на
расположенные в боеукладкс пороховые заряды.
При пробитии корпуса осколочно-фугасного снаряда, снаря
женного тротилом, осколками с />60 мм происходит неполная де
тонация; осколками с />35 мм инициируется взрыв, а с />5 мм
вызывается возгорание пороховых зарядов По мере увеличения /
растет вероятность возгорания и взрыва пороховых зарядов и ку-
мулятивных снарядов, а, начиная с некоторого уровня /, они ста-
новятся практически неотвратимыми (рис. 3.17). В связи с тем. что
Рис 3.17 Зависимость вероятности Р возгорания н взрыва пороховых зарядов
(/. 2) и кумулятивных снарядов (3. 4) от пробивной способности осколков I
пробивная способность осколков кумулятивных боеприпасов, об
разующихся в заброневом пространстве, весьма мала, вероятность
юго, что каждый отдельный из них сможет вызвать возгорание
порохового заряда, незначительна. Однако при попадании несколь
кнх осколков вероятность возрастает в соответствии со следующей
зависимостью:
Р- 1 - (1 - Pt)",
где Р| - вероятность возгорания при попадании одного осколка, п — число ос
колкое, попавших в боеприпас.
Правомочность применения этой формулы была подтверждена
натурными испытаниями, когда пороховые заряды, оказавшиеся
в зоне разлета осколков, загорались с вероятностью Р>0,8 При
попадании одиночных осколков массой 30 г в топливные баки
происходило возгорание бензина А-72, керосина ТС-1 и дизельно
го топлива ДЛ от воздействия осколков с пробивной способностью
40. 50 и 65 мм соответственно (рис. 3.18). Попадание осколков
с пробивной способностью /=15. .20 мм сопровождается разру
шепнем сварных швов металлических баков из-за возникающих
гидродинамических ударов.
86
Остатки .кумулятивной струи снарядов даже с малыми запа-
сами бронепробиваемости практически полностью разрушают бак.
что приводит к взрывному характеру горения топлива в обитаемом
отделении
Рис 3.18 Заьиснмость вероятно.ти Р
возгорания различного топлива <п
пробивной способности осколков:
/ бензин А 72: 2 - керосин ТС-1: 1
дизельное топливо ДЛ
Мелкие осколки кумулятивных боеприпасов, как правило,
не пробивают стенки стальных баков даже толщиной 2 мм, а в
редких случаях пробития воспламенения топлива не происходит
3 3 ПРОТИВООСКОЛОЧНАЯ ЗАШИТА ЭКИПАЖА
И ОБОРУДОВАНИЯ
При надежной броневой защите лобовой проекции танк может
потерять боеспособность в результате поражения осколками на
ружного и встроенного оборудования Так. входные окна призмел
пых приборов обладают невысокой стойкостью к поражающему
воздействию вторичных осколков.
Анализ распространения осколочных потоков по лобовым по
верхностям брони танков с различной формой внешних обводов по
называет, что для каждого из них можно отметить приведенную
тону поражения, в которой особенно высока вероятность поражс
нпя окон оптических приборов.
Расчетами Ю. А. Михеева установлено и обстрелом танков ос-
колочно-фугасными снарядами (ОФС) и КС подтверждено, что
только за счет рациональной геометрии корпуса и расположения
оптических приборов можно в 10 -15 раз уменьшить приведенную
ону поражения и соответственно вероятность их повреждения
Данное направление включает в себя уменьшение площади вер
шкальной проекции прибора, использование наклона элементов
брони для отклонения вторичного потока осколков от входных
окон приборов; размещение самих окоп вне зоны поражения ос
колками, рикошетирующими or лобовых элементов брони (в так
называемых «теневых зонах»).
В тех случаях, когда компоновка ганка и тип броневой защиты
не позволяют разместить входные окна оптических приборов в те
новых зонах, они могут быть созданы искусственно с помощью
броневых щитков и защитных планок (рис. 3.19).
С появлением новых ком позиционных материалов все шире
стала применяться противоосколочная локальная защита жизнен
но важных элементов внутреннего оборудования и экипажа.
87
Уменьшить поражающее действие осколочного потока в эабро
невом пространстве можно двумя способами: применением оскол
коулавливающего тыльного слоя в системе броневрй защиты и
противоосколочных экранов
Рис. 3.19 Противоосколочная защита входных окон приборов наблюдения во-
дителя (а* и прицела (б):
/ — отбойник. 2 смотровой прибор водителя: J тащитаая плаика. 4 — прицел
Применение первого способа защиты снижает могущество за-
броневого действия боеприпаса: уменьшает число поражающих
осколков в потоке и уменьшает угол раствора конуса разлета
(рис. 3.20). При этом, как установлено С. В. Ломовым, осколко
Рис 3.20 Зависимость числа убойных осколков Л (а) и угла их разлета у (6)
в заброневом пространстве от противоосколочной стойкости осколкоулавливаю
щего тыльного слоя /:
эффективная стойкость (в относительных единицах)
86
мер. Ст 3 или All в составе комбинированной многослойной бро
новой преграды эффективен, если его толщина не меньше диаметра
активной части бронебойного снаряда или кумулятивной струи
Вторым способом защищаются отдельные элементы внутрен
него оборудования К осколочным экранам предъявляются еле
дующие требования: высокая стойкость к пробивному действию,
отсутствие склонности к генерированию вторичных осколков при
его пробитии; обеспечение доступа к защищаемым элементам
внутреннего оборудования. Таким требованиям отвечают комби
пированные тканеметаллнческне экраны (ТМЭ) многослойная
ткань из высокопрочного полиамидного волокна типа СВМ (сверх
высокомодульная) с закрепленными на них малоразмерными бро
невыми элементами (рис. 3.21).
Л
V
Рис 3 21 Конструкция тканеметаллическою экрана локальной зашиты:
I - быс-трораэъемная застежка; 2 — броневые элементы. 3 тканевый материал
Для тканевых материалов, как правило, используются полна
мидные нити толщиной 0,2 мм, выдерживающие разрывное усилие
в 200 И. Бронеэлементы ТМЭ могут изготавливаться из броневых
марок титана и алюминия.
Схема локальной защиты выбирается гак, чтобы обеспечива
лась безопасность экипажа и предохранялись взрыво и пожаро
опасные элементы топливо, боекомплект. Конструктивно проти
вооскол очные экраны оформляются в виде съемных и гибких чех
лов для приборов, топливных баков, боеукладки и жилетов для
экипажа
89
3.4. ЗАЩИТА ОТ ВОЗГОРАНИЯ И ВЗРЫВА ТОПЛИВА
И БОЕПРИПАСОВ
Из анализа результатов прошедших войн следует, что возгора
ние и взрыв топлива и боеприпасов являются причиной безвоз-
вратной потери 70 % пораженных танков.
Боекомплект танка можно считать защищенным броней только
в узком диапазоне курсовых углов обстрела. Вероятность его пора
жения не может быть достаточно снижена за счет повышении про
тивосиарядной стойкости лобовых проекций танка даже при раз
мещепии боекомплекта в наименее поражаемом заброневом прост-
ранстве.
Локальная противоосколочная ащита. размещенная в забро
новом пространстве, дает значительный эффект только в том слу-
чае. когда площадь защищаемого объекта значительно меньше
площади проекции всего защищаемого пространства. Современные
нротивоосколочпые комбинированные экраны способны задержать
осколочный поток за исключением лидирующих осколков, которые
представляют собой остатки снарядной или кумулятивной струи,
обладающие достаточно высокой пробивной способностью. При
размещении боекомплекта в разных местах корпуса локальная за-
щита становится малоэффективной, так как вероятность пораже
ния лидирующим осколком хотя бы одного снаряда очень велика
Зарубежными специалистами предпринимаются попытки спи
лить воспламеняемость зарядов с помощью водяных рубашек
полых оболочек вокруг зарядов, заполняемых водой (танки «Чиф
тен>, «Челленджер», «Леопард 2»). По их мнению, интенсивный
отвод тепла приведет к срыву горения. Принудительный впрыск
охлаждающей жидкости происходит через пробитое отверстие за
счет кинетической энергии осколка. Недостатком этого способ,
является большой объем водяных рубашек. Кроме того, эксперп
ментальные исследования пока . :.н:. что они эффективны только
при действии низкоскоростных осколков (о<,600 м/с), а мощные
высокоскоростные осколки вызывают реакцию пороха, при кою
рой отвод тепла не достигает цели.
Описанные выше мероприятия снижают вероятность поражения
боекомплекта, но они пе могут защитить экипаж и внутреннее обо
рудованис танка от вторичных поражающих факторов, если воз
горание или взрыв боеприпасов все же произойдет. Для решения
этой проблемы можно воспользоваться традиционным способом
защиты от взрыва технологических линий производства взрывчз
тых материалов (ВМ) и их хранилищ, который заключается в раз
мещепии ВМ за взрывозащитными перегородками, способными
выдержать первоначальный импульс давления взрыва, и в обес
печении отвода продуктов взрыва в безопасном для людей и обо
рулования направлении.
90
В танке это достигается размещением боекомплекта в броне-
вом отсеке, изолированном от боевого отделения взрывозащитной
перегородкой и снабженном люками сброса давления (рис. 3.22).
Рис 3.22. Схема размещения бое
комплекта в изолированном от бое
кого отделения броневом отсеке тан
ка М-1:
J крышка отсека: 2 броневые псргк>
родии J —топливо. 4 боекомплект
В. М. Бакшпновым были про
ведены испытания макетов
стальных отсеков с пороховы-
ми зарядами для пушки Д-81
Возгорание и взрыв зарядов
в макетах отсеков вызыва
лись обстрелом бронебон
пымн 30-мм снарядами,
массой до 30
ком па к гн ы м и ос кол ка м и
из баллистической установки и остаточной кумулятивной струей
после пробития броневой защиты Эксперименты показали, чго
отсеки для боеприпасов способны обеспечить защиту экипажа и
предотвратит!, безвозвратную потерю танка при горении или не
полном взрыве пороховых зарядов.
Защитный эффект отсека может быть повышен за счет меро
приятии по отводу тепла и локальных изолирующих перегородок
между выстрелами.
Аналогичные проблемы возникают при поражении топливных
емкостен в заброневом пространстве. Например, поражение тон
дивного бака остатками снаряда или кумулятивной струи приво
дит к его разрушению от гидроударного воздействия топлива на
стенки бака. Этот процесс сопровождается выбросом в заброне-
вое пространство парогазовой смеси, отличающейся взрывным ха
рактером возгорания. В зарубежном танкостроении пошли по пути
размещения топлива в специальных броневых отсеках, отделенных
прочной перегородкой от боевого отделения. Повышение стойкости
тонкостенных топливных баков к разрушающему действию удар
ных нагрузок достигается увеличением вязкости материала и по-
датливости стенок (наличие зигов), повышением их прочности
(увеличение толщины) и установкой демпфирующих материалов
(таких как латексная губка) между топливом и стенкой. Такой же
эффект достигается при размещении в изолированном отсеке лег
ких топливных баков с зазорами между ними и прочной перего-
родкой.
Противопожарное оборудование. Увеличение мощности двига-
теля и запаса хода современных ВГМ достигается за счет разме
щен и я на них большого количества топлива как снаружи, так и
внутри отделений, что приводит к возрастанию вероятности воз-
91
никновення пожара. Эта вероятность возрастает также в связи с
тенденцией применения многотопливных двигателей, которые кро
ме дизельного топлива могут использовать бензин и керосин.
Еще одним источником возникновения пожара является гид
равлическая система привода пушки, при боевом повреждении
которой может произойти возгорание выбрасываемого масла.
Учитывая, что плотность компоновки оборудования в совре
менных ВГМ настолько высока, что обнаружить пожар визуально
и воспользоваться ручными средствами пожаротушения члены
экипажа в боевой обстановке не могут, отечественные танки оспа
шаются автоматическим противопожарным оборудованием (ППО).
К системе ППО предъявляются следующие требования:
обеспечение тушения внутренних пожаров, независимо от при
чины их возникновения;
кратность действия без перезарядки баллонов не менее трех
для двух отделений ВГМ и нс менее двух для одного;
возможность приведения автоматической системы в действие
вручную с рабочих мест экипажа;
время срабатывания системы в автоматическом режиме с мо
мента возникновения пожара не более 5 с для боевого отделения
ВГМ, в котором размещаются боеприпасы. 15 с — для моторно
трансмиссионного отделения с двигателем, работающим на бен
зине, не более 30 с — для остальных отделений;
обеспечение автоматического выключения вентиляции при по-
жаре в обитаемом отделении и остановка двигателя при пожаре
в МТО. а по окончании тушения автоматическое включение вен
тиляции и снятие сигнала с механизма остановки двигателя
(МОД), если есть разрешение со стороны системы коллективной
защиты от средств массового поражения.
Отечественная система ППО, отвечающая указанным требова
нням, возникла не сразу.
После второй мировой войны была разработана и установлена
в большинстве ВГМ система ППО на базе аппаратуры «Роса», со
стоящей из коммутационной электроаппаратуры, термодатчиков,
баллонов с огнегасящим составом и трубопроводов с распылите
лями.
В 60-е гг. была разработана система ЗЭЦП, представляющая
собой унифицированную аппаратуру коллективной защиты эки
пажа и оборудования ВГМ (в основном, танков) от оружия мае
сового поражения и пожара, а также для осуществления отдель
ных операций при подготовке ВГМ к подводному вождению. Ав
томатическое срабатывание системы обеспечивалось коммутацион
ной аппаратурой от термодатчиков ТД-1, устанавливаемых в
отделениях ВГМ. Для других ВГМ была разработана аналогичная
коммутационная аппаратура КРЮ.
Схема размещения ППО на серийных отечественных ганках
показана на рис. 3.23.
92
г
Рис 3 23. Схема размещения топлива, боекомплекта и противопожарною обо
рудовання на танках T-G4A (а) и Т-72 (б):
I боевое отделение, J	автоматизированная боеу кладки; J („> |. . .№ |4) датчики
сигнализации пожара; 4 ЧТО, 5 топливные баки; 6 трубки раздачи огнегасишею
состава. 7 — баллоны ППО; 8 дополнительный боекомплект; - система ЗЭЦ11
93
В качестве огнегасителя применялся состав 3,5» (смесь нт
70 % бромистого этила и 30 % углекислоты), который из-за вы
сокой токсичности способен вывести из строя экипаж даже при
ложном срабатывании системы В 70-е гг. в системах ППО уже
применялась жидкость хладон 1I4B2, являющаяся более эффек
тивпон и менее токсичной, чем состав «3,5», в дальнейшем предпо-
лагается перейти па хладон 13Вi, являющийся газом в нормальных
условиях и обладающий меньшей токсичностью, чем хладон 114В2
|табл 3.8)
Таблица 38
Физико-химические характеристики огнегасящих веществ
Наименование	1 i.KiT ность. г см'	Относи тельная чолеку- лярния масса	Темпера тур., кипе- ния. <•	Пиковая" кон- центрация для гсксьна Ч	Огнегасящая** кон центрация при объ сыном тушении. Н	
					Гексан	этило- вый
Тетрафторди- броматан (хладон 114В2)	'.1	2W)	1 46.4	3,22	3,07—3,50	1,9
Трифторбром мета» (хладон 13В1)	1.54	144	-59.0	4.9	5.04-5,50	4,45
* При которой смесь паров горючего с воздухом не способна воспламе
пяться.
•• Минимальная концентрация вещества в воздухе, при которой гашение
пламени происходит за время менее 1 с.
Полных данных но основным показателям системы ППО зару-
бежных танков нет. Известно, что для автоматического тушения
пожара в моторно трансмиссионном отделении тайка «Леопард-1»
устанавливаются термозамыкатели, принцип работы которых ана-
логичен отечественным датчикам ТД-1. Предусматривается трех-
кратное срабатывание системы, причем первый и второй баллоны
системы ППО срабатывают автоматически поочередно, а третий
и четвертый одновременно и могут быть включены только вручную
Па тапке М-60А1 установлены три пятилитровых углекислотных
баллона, имеющих только ручной привод и обеспечивающих ту-
шение пожара как внутри, так и снаружи танка. В разработанную
для танка М-1 систему ППО входят электронные датчики обнару-
жения пожара, реагирующие на тепловое и световое излучения, уси
ли гели, соленоиды и хладоновые огнетушители. Датчики имеют два
спектральных диапазона чувствительности, что обеспечивает их
срабатывание в течение 100 мс после возникновения пожара, чем
предотвращается взрыв паров топлива Датчик не реагирует на
солнечный свет, пламя спички и др.
94
Повышение эффективности существующих систем НПО дости-
гается за счет применения более эффективных огнегасящих ве-
ществ, повышения быстродействия системы, оптимального разме-
щения термодатчиков в наиболее пожароопасных местах ВГМ.
повышения надежности системы НПО в условиях ВГМ
3.5 ПРОТИВОМИННАЯ ЗАЩИТА
Общие требования. Основное нтзгпчепне nn гпвомннш г защи-
ты — в максимальной степени сохранить боеспособность танка и
экипажа при подрыве па минах. Анализ технических возможностей
и расчет показывают, что принципиально возможно обеспечение
чАщиты тапка от взрыва самых мощных мин, однако д ля этого тре-
буется существенное увеличение массы корпуса. При существую-
щих ограничениях по массе сохранение подвижности после взрыва
таких мин не представляется возможным, поэтому целесообразна
разработка системы защиты экипажа, обеспечивающая его безопас-
ность при взрывах фугасных мин под гусеницами.
Бронепробиваемость современных дистанционно устанавливае-
мых кумулятивных мин в 5—6 раз превышает толщину днища со-
временных танков. Снижение ущерба от таких мин возможно за
счет изменения конструкции днища (двойное дно), применения ке-
рамических элементов, энергопоглощающих слоев и др. При про-
ектировании защиты от дистанционных мин следует учитывать их
локальное действие, т с. целесообразно применять локальную за-
щиту экипажа, боеприпасов и др.
Для современных серийных танков введение каких-либо меро-
приятий по повышению противоминной стойкости затруднено. Од-
нако экспериментально доказано, что защита водителя (как наибо-
лее уязвимою звена при подрывах мощных фугасных мин под
гусеницами) возможна и не требует значительного увеличения
массы и существенного изменения компоновки отделения управ-
ления
Для перспективных танков за счет изменения конструкции дни-
ща и увеличения его массы возможно обеспечение защиты экипажа
от подрыва мии с тротиловым эквивалентом 7—10 кт. Одновре
менно применение наполнителей и конструкции днища обеспечи-
вает повышение стойкости при подрыве дистанционных противо-
дпищевых мин
Днище, обладающее высокими жесткостными параметрами,
позволяет установить приспособления для амортизации внутрен-
него оборудования от ударных сотрясений при подрывах и повы-
сить живучесть и боеспособность танка в целом.
95
Методы исследования противоминной стойкости. Наиболее до
стоверные результаты оценки противоминной стойкости могут
быть получены в процессе натурных испытаний укомплектованного
танка. Однако такие испытания трудоемки, дорогостоящи и уни-
кальны по исполнению, а главное не дают возможности оценить
противоминную стойкость проектируемых танков. Кроме того, не-
достаточна достоверность измерения параметров воздействия из-за
невозможности установить датчики во всех необходимых местах
внутри танка. В настоящее время предлагается испытаниям под-
вергать только корпуса; датчики в них устанавливать на жестких
балках-базах в количестве, обеспечивающем полноту и достовер
ность результатов измерений. О противоминной стойкости днищ
корпусов судят по экспериментальной зависимости динамического
прогиба днища U" от массы заряда M,tp.
Для регистрации динамического прогиба при испытаниях ис-
пользуются датчики перемещений на полупроводниковых тензоре-
знсторах со штоками длиной 120 мм и частотой свободных колеба
ний 1000 Гц. Измерительный тракт собирается по безусилительной
схеме с регистрацией процесса на осциллографы Н-115. Свободная
частота гальванометров и чувствительность датчиков подбираются
так, чтобы на осциллограмме процесс фиксировался в масштабе
I : 1 при подрыве зарядов массой до 6 кг и 1:2, 1:3 при подрыве
<арядов массой более 6 кг
Датчики устанавливаются в 5—7 точках по ширине днища.
Подрыв зарядов производится в середине гусеницы, на ее внут-
реннем крае и в середине днища В опытах используются плоские
цилиндрические заряды с отношением диаметра к высоте D/h~A,
что соответствует геометрическим параметрам заряда мощных фу
гасных мин Для получения достоверных результатов испытаний
следует применять методику ступенчатого нагружения, пропорцио-
нально увеличивая массу заряда (например, 2, 4, 6, 8. 10 кг и т. д.)
После подрыва каждого заряда и измерений в соответствующих
точках производится построение кривой распределения прогиба по
ширине днища, а по полученным для каждой массы заряда макси-
мальным значениям прогиба определяется зависимость
/(AfMp), показанная на рис. 3.24.
Метод подрыва корпусов позволяет решать следующие задачи:
измерять динамический прогиб в различных сечениях по шири
не и длине днища танка при подрывах зарядов ВВ и штатных мин
как под ходовой частью, так и под днищем.
определять низшие частоты (формы) свободных колебаний
днища;
исследовать влияние на прогиб днища конструкции ходовой ча-
сти и вида грунта, формы зарядов и др.;
%
измерять перегрузки в различных точках корпуса и на сиденье:
определять предельные массы зарядов, при которых днище по-
лучает остаточные деформации, и изучать характер деформирова-
ния дниша
Рис 3.24 Экспериментальная харак-
теристика противоминной стойкости
ВГМ
а — распределение прогиба в поперечном
сечении днища; б - зависимость прогиба
от массы заряда; ---------- подрыв под
внутренним краем гусеницы.	- под
рыв под серединой гусеницы; I. J — при
ЯЭ1р“2 и 6 кг соответственно. 3 при
подрыве мин
Однако проведение таких
испытаний весьма трудоемко
Перспективным, с точки зрения
снижения трудоемкости и сро-
ков проверки, является метод
физического моделирования
конструкции (например, из орг-
стекла) и взрыва.
Теория моделирования кон-
струкции достаточно полно
разработана, что позволяет пе-
ресчитывать результаты мо-
дельного эксперимента на на-
туру Моделирование взрыва
сводится к определению нагру
массы модельного заряда.
Рассмотрим более подробно моделирование заряда мины, при-
няв в качестве коэффициентов преобразования (подобия) отноше-
ния следующих параметров: прогибов	- Си-; удельных им-
пульсов /и//м—С4; характерных линейных размеров /,,7М С,;
плотностей Рм Рм —по времени (частоте свободных колебании)
1ц//»,—С<; модулей нормальной упругости (Юнга) ЕН'Е t Сг\
масс зарядов = Си, где индекс «н> относится к натурным
параметрам, «м» — к модельным
Применив известные соотношения коэффициентов подобия,
можно записать:
Свг = С^ДСрС/);	(3.1)
Ct = С\2С,1С^;	(3.2)
Ct — См/С2.	(3.3)
Из формулы (3.1) при С/ = Су получим
С4 = CFC?/C,.	(3.4)
7 Зак. 7 «с»
97
Подставляя (3.4) и (3.2) в формулу (3.3), получим
см = с,с? = cfc*t/ct = cteyc'f.
(3.5)
Согласно изложенному, масса модельного заряда должна
быть равна
Мм = Л*н/(/СеСрС?).
(3.6)
Масса модельного заряда должна удовлетворять также некото
рым специальным требованиям, связанным с физическими про-
цессами возбуждения и протекания взрыва. Стационарное распро-
странение волны детонации возможно лишь для зарядов, диаметр
которых больше или равен dMp . По полученному значению массы
модельного заряда необходимо определить его приведенный диа
метр и сравнить с критическим значением.
Правомочность такого подхода была подтверждена сравнением
результатов испытаний модели натурного корпуса танка. Для этой
цели измерялся прогиб днища современного танка при подрыве
объемных зарядов в воздухе и модельного днища при подрыве
модельных зарядов. Увеличив значения модельного прогиба
в четыре раза и сравнив функции =/(Л4М) и UZM -/(Л4Н).
получим достаточно хорошее совпадение результатов (рис. 3.25)
Рис 3.25. Результаты натурного (/)
н модельного (2) минных подрывов
танкового днища
Ввиду того, что исследова-
ния противоминной стойкости
на моделях из оргстекла про
водятся при подрыве в воздухе,
учет реальных условий натур-
ных испытаний проводится введением соответствующих поправоч
ных коэффициентов, описывающих влияние ходовой части, заглуб-
ления заряда и его формы.
Расчет противоминной стойкости. Методами динамического рас
чета конструкции установлено, что если т/Т>10 ( т —время дей-
ствия нагрузки, Т — период свободных колебаний), применимы
квазистатические методы расчета. В случае, когда т/Г<0,!, при-
меняются методы расчета на действие импульсных нагрузок, а при
0,1<т/Т<10 необходимо решать динамическую задачу с учетом
закона изменения нагрузки во времени. Длительной динами
ческой нагрузкой является ударная волна ядерного взрыва,
а минный подрыв следует считать нагрузкой импульсной.
При многочисленных натурных испытаниях корпусов танков уста-
новлено, что частота свободных колебании днищ современных оте-
чественных танков составляет 50 Гц, т. е. период их колебаний
Т=0,02 с. Время действия положительной фазы избыточного дав-
98
ления при взрыве в воздухе сферического заряда, эквивалентного
по массе заряду мошной мины, т= 10’3 с, таким образом т/Т=0,05,
что подтверждает сделанный выше вывод.
При расчете днища корпусов современных танков могут быть
представлены как длинные плоские пластины (L/B»3), опреде-
ленным образом опирающиеся на бортовые, носовые и кормовые
детали корпуса.
Учет упругости заделок производится введением в функции про-
гибов коэффициентов, зависящих от податливости заделок (коэф-
фициенты опорных пар).
Для получения расчетных зависимостей используется метод
приведения: задается форма упругой поверхности пластины, для
нее составляются выражения потенциальной и кинетической энер-
гии, определяется частота свободных колебаний.
Форма упругой поверхности пластины задается функцией
U7- ГвГ(В)Ф(Ч)/}Г(П/£0.	(3.7)
где IFO — аф‘/(24 ч) ; р «« ///0 ; & = х//; т] = yjL ; < -= JIJ0 ; I. J — длина и момент
инерции балки-полоски, вырезанной из пластины; х, у — текущие координаты
балки полоски, L — длина пластины; а — неопределенный коэффициент,
07(6), Ф(п)—безразмерные прогибы пластины в поперечном и продольном на
правлениях с учетом упругости заделок кромок пластины (индексом <0* отме
чены некоторые базовые —эталонные величины); Т(/) — безразмерная функция
времени.
Потенциальная и кинетическая энергия изгиба жестких пластин
вычисляется по следующим формулам;
Пкзг = «’Р’/о/7 (*)/[ 1152 (I - |*2) SEJ0);	(3.8)
/CHlr = pha2y°l'0°iF (А)/( 1152 gv’f’Ju),	(3.9)
а частота свободных колебаний
«> = 2ПНХ/КИ„,	(3.10)
где — функция, учитывающая упругость заделки, k — коэффициент опор
ной пары, р - плотность материала пластины; Л — толщина пластины; у — со
отношение сторон опорного контура пластины.
Поскольку формулой (3.7) пластина приводится к одномассо-
вой системе, то при мгновенном импульсе UZ=//m, где /— полный
импульс. Кинетическая энергия, сообщаемая пластине,
К= 1,|' т„ [У(х. y)lm„fdxdy/2.	(3.1I)
Приравнивая (3.11) к выражению (3.9), получим уравнение
для определения множителя а.
Прогиб днища
IP = «Р<	(8) ф (tj) si п ш//(24 v£/0).	(3.12)
Расчет по описанному методу предполагает, что известна ста-
тическая форма прогиба. Для гладкого днища-пластинки или ор-
7*
99
тотропного днища-пластинки, подкрепленною регулярным набо-
ром, такая форма может быть определена аналитически. Для днищ,
подкрепленных нерегулярным набором (отдельные балки или стой
ки) и имеющих вырезы, форму прогиба задать аналитически труд-
но. Однако для решения таких задач можно воспользоваться чис-
ленными методами.
Одним из таких методов, получивших в последнее время широ
кое распространение, является метод конечных элементов (МКЭ),
ориентированный на широкое использование ЭВМ. Этот метод ха
рактереп своей общностью с классическими методами строитель
ной механики (метод сил, метод перемещений или смешанный),
вариационно-сеточными методами математической физики (методы
Ритца, Бубнова—Галеркипа, Канторовича, Власова), т. е. в МКЭ
эффективно сочетаются греимущества вариационных методов
с удобством и описательными возможностями сеточных.
МКЭ заключается в идеализации конструкции совокуп
постью конечных элементов одинаковой или различной гео-
метрической формы. Конечные элементы (КЭ) связываются
между собой в конечном числе узловых точек. Выбор числа узло
вых точек и степеней свободы зависит от характера задачи и тре
буемой точности расчета. В качестве обобщенных неизвестных при
нимаются узловые смещения, соответствующие определенным си-
ловым факторам КЭ, найденным по краям элемента в виде матриц
жесткости, позволяющих производить по заданному алгоритму
синтез структуры, описываемой неоднородной системой линейных
уравнений Нагрузки представляются системой векторов, входя-
щих в правую часть уравнений МКЭ:
'AI.	(3.13)
где |К„| — матрица жесткости; qn узловые перемещения. Рп узловые уси-
лия; п общее число конечных элементов
Уравнение решается методом Гаусса:
1-7я1 - Р<ЖЯ1-	(3-14)
Если имеются выражения для интерполирующих полиномов
каждого КЭ, то можно найти прогиб днища
№(*, У)	y)J,	(3.15)
где <рт(х. у) — функция формы, коэффициенты которой ат определяются с уче
том краевых и единичных условии
Имея интерполирующие полиномы и используя зависимость
(3.13), можно определить матрицы жесткости конечных элементов
и векторов нагрузок.
В результате расчета получим перемещения всех узловых точек
и внутренние усилия для каждого КЭ.
Дальнейшее решение задачи не отличается oi рассмотренною
выше вариационного решения: подставив функцию прогибов в вы-
100
ражение потенциальной и кинетической энергии, находим частоту
свободных колебаний <о.
Следует подчеркнуть, что расчет противоминной стойкости пред-
полагает использование достоверных данных о внешних силах, т. е.
импульсах, избыточных давлениях от взрыва мни и зарядов. Одна-
ко в настоящее время получение таких данных часто затруднено,
что существенно снижает достоверность расчетов Поэтому приве-
денные расчетные зависимости можно рекомендовать только для
случая подрыва сферического заряда в воздухе.
Технические средства противоминной защиты. В связи с копе
руктивнымн особенностями современных танков и ограничениями
их по массе противоминная защита днища и водителя заключа-
ется в применении различных подкреплений, либо в увеличении за-
зора между днищем и сиденьем водителя, либо в сочетании за-
зоров между днищем и сиденьем с подкреплениями. Так, например,
на танке Т-64А днище подкреплено в передней части (отделение
управления) продольными и поперечными ребрами и приваренным
к ним броневым листом толщиной 20 мм, а также двумя съемными
стойками (рис. 3.26). Испытания подрывом мощной мины при пол
Рис 3.26. Противомнипая jaiHJiTa корпуса танка Т-64А:
стойка; J поперечное ребро жесткости; J накладной броневой лист
ном ее перекрытии внутренним краем гусеницы второго катка ле-
вого борта показало, что прогиб подкрепленной части днища со-
ставил 6 мм при наличии стоек и 12 мм без них. а пеподкреплен-
ной части днища- 12 мм при наличии стоек и 25 мм — без них,
т. е. прогиб днища при наличии стоек в два раза меньше, чем без
них. Если применить подкрепление в виде двойного днища и двух
стоек, то прогиб днища в отделении управления можно снизить
в 10 —12 раз.
На танке Т-72 увеличен зазор между днищем и сиденьем за
счет углубления выштамповки под сиденье; кроме того, сделано
подкрепление выреза под аварийный люк, а крышка люка выпол-
ни
йена открывающейся наружу (рис. 3.27). Предварительные испы-
тания корпуса танка показали, что наибольший прогиб днища при
подрыве мощной мины под вторым катком с полным перекрытием
заряда гусеницей составляет 64 мм под сиденьем водителя, а наи
больший прогиб подбашенного листа — 6 мм. С учетом возможно-
сти колебаний подбашенного листа и днища в противофазе зазор
между сиденьем и днищем должен быть не менее 70 мм, чтобы
предотвратить удар днища о платформу сиденья.
Рис. 3.27. Противоминная защита корпуса танка Т-72
1 ребро жесткости; 2 — углубленная выштамповка
Для повышения противоминной стойкости корпуса одного из
танков 80-х гг. усилены кромки выреза под аварийный люк, от-
крывающийся наружу, и установлены две наклонные съемные
стойки, снижающие прогиб днища в месте установки сиденья во
дителя (рис. 3.28).
С целью повышения противоминной стойкости корпуса днище
БМП выполняется двойным, разделенным на три секции, с уста-
новкой дополнительных элементов. При испытаниях на сопротив-
ляемость ударной нагрузке, создаваемой последовательным под-
рывом плоских зарядов ВВ, выявлена более высокая противомин-
ная стойкость днища с подкреплениями и биметаллом (рис. 3.29).
Известно, что наиболее тяжелые повреждения при подрывах
мин получает водитель, сиденье которого в современных танках ус-
102
тановлено непосредственно на днище. Снижение ускорений, пере-
даваемых на сиденье водителя, возможно либо за счет обеспечения
достаточного зазора между днищем и сиденьем, либо посредством
амортизации сиденья, либо применением смешанного способа. Под-
робнее это изложено в т 7 монографии, где также указано, что
наиболее доступный и оперативный путь решения этой задачи
обеспечение зазора между днищем и сиденьем и подвеска самого
сиденья к броневым деталям корпуса.
Рис 3.28. Противоминная защита корпуса танка 80-х гг :
/ — стойки; 2 — балка подвески сиденья
Рис. 3.29 Противоминная защита днища корпуса БМП
1 накладной лист; 2 - ребра жесткости; 3 основное днище. 4 - стальной лист (биметалл)
103
На одном из современных танков сиденье установлено на плат-
форме, подвешенной па штангах к подбашенному листу (рис. 3.30),
па другом на балке, опирающейся на бортовые детали (см
рис. 3.26), причем в обоих случаях с зазором между днищем и
сиденьем.
Рис. 3.30. Подвеска сиденья водителя в корпусе танка Т 72
Существенно повысить защиту водителя можно введением до
волнительного комплекса мероприятий, например, подкреплением
типа «двойное дно» (рис. 3.31). Передняя часть днища в этом слу-
чае подкрепляется накладным броневым листом толщиной 20 мм.
жестко соединенным с основным днищем продольными и попереч-
ными ребрами жесткости и мощной стойкой. Сиденье устанавли
вается па платформе, отделенной зазором от днища. Испытания
таких конструкций показали, что они достаточно стойки к подрыву
под днищем заряда массой до 6 кг.
Рис. 3.31 Противоминная защита водителей танков Т-55, Т-62:
стойка: 1 основное днище; 3 — ребра жесткости; 4 — накладной броневой лист, 5 -
платформа установки сиденья
104
Дальнейшее повышение противоминной стойкости корпусов
танков возможно в следующих направлениях:
увеличение толщины днища при одновременном увеличении
массы танка (например, для уменьшения прогиба днища в два ра-
за необходимо увеличить его толщину, а следовательно, и массу,
в 1,4 раза);
изготовление днища из легких металлов, например сплавов
алюминия и титана (в этом случае снижение прогиба в два раза
достигается за счет увеличения толщины днища в 2,3 раза, а масса
при этом уменьшается на 20 %);
регулярное подкрепление днища ребрами жесткости либо из-
готовление его из специального профильного материала (в этом
случае возможное увеличение массы днища компенсируется су-
щественным увеличением его жесткости)
105
Глава 4 ЗАЩИТА ОТ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ
ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА
4.1.	ПРИНЦИПЫ ЗАЩИТЫ ОТ ОРУЖИЯ МАССОВОГО ПОРАЖЕНИЯ
Рационально построенная система защиты от ОМП должна
обеспечивать достаточный уровень защищенности от всех пора-
жающих факторов ядерного взрыва, отравляющих веществ бак-
териологического и зажигательного оружия.
Необходимо исключить вероятность поражения танков зажи-
гательным оружием, защитит!, экипажи от отравляющих веществ и
обеспечить возможность длительного ведения боевых действий на
радиоактивно зараженной местности.
В настоящее время создание такой системы, сочетающей
ся с защитой от обычных ПТС, является трудно выполнимой за-
дачей, поэтому при проектировании приходится ориентироваться на
определенные ограничения. Так, например, в зоне воздействия
ударной волны ядерного взрыва, где необходимо исключить
мгновенную потерю боеспособности экипажа, сохранить по-
движность танка и возможность ведения огня, можно допустить
частичное или полное разрушение наружного оборудования (топ-
ливных баков, надгусеничных полок, освети гелей, ящиков ЗИП
и др.), но сохранить работоспособность приборов и внутреннего
оборудования, максимально сократить время ослепления экипажа,
исключив ожоговое поражение органов зрения.
Схемы защиты можно разделить условно па локальные, груп-
повые, комбинированные и единые.
Локальная схема обеспечивает защиту отдельной составной ча-
сти машины (или танкиста либо даже отдельных его органов,
например, головы или брюшной полости). Примером такой схемы
является схема защиты от ударной волны прицела ТШС в танке
Т-55Л: перед входным окном прицела размещено механическое за-
щитное устройство, которое автоматически перекрывает его после
получения сигнала о ядерном взрыве. Локальной можно считать и
коллективную систему защиты экипажа от отравляющих веществ
и радиоактивной пыли.
При групповой схеме обеспечивается защита группы сборочных
единиц или целого отделения машины. Примером такой схемы яв-
ляется защита моторно-трансмиссионного отделения танка: пере-
крывая воздухоирнюки МТО (в конструкции с минимально воз-
106
можной суммарной площадью неплотностей), исключают или су-
щественно ограничивают затекание в него ударной волны.
При комбинированной схеме реализуется разумный компромисс
локальной и групповой схем.
Примером единой схемы является комплекс мероприятий по за-
щите современных танков от ударной волны и коллективной защи-
ты от ОВ, которая применяется на отечественных ВГМ (тапки
Т-64Л, Т-72, БМП и др.) и западногерманских («Леопард-1»,
«Леопард-2»).
На американских танках второго поколения (например, М-60 и
его модификации) применяется коллекторная схема фильтро-вен-
тиляционной установки (ФВУ). Применение высокоресурсных ФВУ
позволяет длительное время находиться на зараженной местности.
Если отсутствует возможность создания фильтров, обеспечивающих
длительную работу, то ФВУ включается только в опасной зоне по
сигналу прибора радиационной и химической разведки (ПРХР)
То есть алгоритм работы той или иной системы защиты определя-
ется не только ее назначением, но и техническими возможностями
ее составных частей.
В настоящее время одни и те же технические средства исполь-
зуются для защиты экипажа от отравляющих веществ, бактерио-
логических средств, радиоактивной пыли, ударной волны, прони-
кающей радиации, электромагнитного импульса и светового из-
лучения ядерного взрыва—это мощный корпус, система гермети-
зации и др.
Несмотря на очевидную эффективность этих средств, они
не могут обеспечить достаточной защиты экипажа от всех пора-
жающих факторов ОМП. Например, для защиты от светового из-
лучения ядерного взрыва требуется разработка индивидуальных
средств защиты типа очков либо встроенных в оптические приборы
быстродействующих затворов. Для защиты от проникающей радиа-
ции нужно разместить в заданных толщинах специальные проти
вонейтронные материалы по всему обитаемому отделению. Из-за
многочисленных вырезов в защитных материалах, образующихся
при установке приборов наблюдения и управления огнем, другого
внутреннего оборудования, в значительной степени снижается эф-
фективность коллективной защиты экипажа, и приходится наряду
с ней применять индивидуальные средства (стационарные или
съемные экраны, противонейтронные жилеты, сочетание общеоб-
менной системы с коллекторной и др.)
В целом защита от ОМП отечественных танков выполняется по
комбинированной схеме. В системе защиты следует выделить под-
системы защиты от поражающих факторов ядерного взрыва, хи-
мико-бактериологического и зажигательного оружия. В подсистему
защиты от поражающих факторов ядерного взрыва входят техни-
ческие средства защиты от ударной волны, светового излучения,
электромагнитного импульса и проникающей радиации, которым
и посвящена настоящая глава.
8*
107
4.2.	ЗАЩИТА ОТ ПРОНИКАЮЩЕЙ РАДИАЦИИ
ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА
Радиационное поражение людей, зависящее от поглощенной
дозы радиации и ее распределения в организме, проявляется в виде
лучевой болезни различной степени тяжести. В условиях массо
вого поражения войск ядерным оружием определяющими являют
ся случаи острой лучевой болезни. Поражение ВГМ проникающей
радиацией заключается в выходе из строя аппаратуры и обору-
дования (обратимые или необратимые изменения параметров
вплоть до отказов) и активации брони. Обратимые изменения па
раметров аппаратуры и приборов связаны с воздействием мощно-
сти мгновенного гамма-излучения; необратимые изменения и на-
рушения обусловлены действием потока нейтронов и суммарной
дозы гамма-излучения. Допустимые значения перечисленных па-
раметров этих излучений характеризуют уровень радиационной
стойкости аппаратуры.
Создание защитных средств от проникающей радиации требует
знания физических процессов взаимодействия нейтронов и гамма
квантов с различными материалами. Это взаимодействие зависит
от природы, энергетического состава и количественных характе-
ристик излучения, с одной стороны, и от структуры, состава и плот-
ности материала — с другой.
Защита от радиации должна представлять собой замкнутую
преграду, выполненную из чередующихся тяжелых и легких мате-
риалов, подавляющих все составляющие излучения (включая вто-
ричное гамма-излучение) в широком энергетическом диапазоне
(0,025 эВ—14 МэВ). Однако реально осуществить такую защиту
трудно.
Конструкционные материалы, применяемые в танкостроении,
не могут защитить экипаж от нейтронного потока. Броневая сталь
(в реальных толщинах для танка), являясь хорошей защитной пре-
градой для первичного гамма-излучения ядерного взрыва, под дей-
ствием нейтронов сама становится источником вторичного гамма-
излучения. Поэтому для защиты от нейтронов (и вторичного гам-
ма-излучения) разработаны специальные противорадиационные
материалы (ПРМ), представляющие собой смесь полимерных во-
дородсодержащих материалов (полиэтилена, полиизобутилена)
и различных добавок, улучшающих технологические свойства ма-
териалов. Конструкционные детали заданной формы и размеров
изготавливают прессованием полимерных смесей или механической
обработкой их листовых заготовок и закрепляют на поверхности
брони танка в виде подбоя и надбоя.
Для защиты экипажа в последние годы широко применяется ло-
кальное экранирование рабочих мест и индивидуальные средства
(жилеты, дополнения к шлемофонам и др.) из противорадиационных
материалов. Кроме того, используется защитный эффект металле
емких или содержащих жидкости составных частей оборудования
10«
ВГМ (аккумуляторы, топливные баки, масляные и водяные бач-
ки. детали вооружения и др.).
Перечисленными выше техническими решениями исчерпыва-
ются возможности противорадиационной защиты (ПРЗ) серийных
ВГМ. Повышение уровня ПРЗ в значительной степени затрудня-
ют вырезы и утонения в броне, связанные с установкой оптических
и других приборов. Эти ослабления нс позволяют реализовать вы-
сокий уровень защиты даже при достаточно большой массе проти-
ворадиационных материалов.
Появление на вооружении армий НАТО нейтронного оружия и
ядерных боеприпасов избирательного действия с изменяемым тро-
тиловым эквивалентом существенно увеличило разрыв между не-
обходимым уровнем и существующими традиционными средствами
противорадиационной защиты ВГМ. При разработке новых образ-
цов ВГМ нетрадиционные технические решения должны быть
скомплексированы с задачами защиты от всех средств поражения,
включая обычные ПТС. Уровень противорадиационной защиты
прямо зависит от схем и конструкций приборных комплексов на-
блюдения и прицеливания, оптические каналы которых в настоя-
щее время являются наиболее уязвимыми зонами. Индивидуальные
средства ПРЗ экипажа должны быть одновременно и противо
осколочными. Прогнозируемые для ПРЗ новые материалы должны
быть многоцелевого назначения.
В комплексной защите важнейшее место отводится ком-
бинированной многослойной броне с наполнителями из про-
тиворадиационных материалов и ее оптимальной структуре
Делаются попытки реализовать все элементы бронирования
по типу конструкции лобовых листов с перемещением ПРМ
с внутренней поверхности брони в ее глубину. Этим решаются
сразу две задачи: во-первых, улучшается противокумулятивная за-
щита, во-вторых, достигается более эффективное подавление вто-
ричного гамма-излучения и уменьшение его дозы в обитаемых от-
делениях. Доза вторичного гамма-излучения в серийных двухслой-
ных композициях достигает 30—40 % общей внутренней дозы, а
при увеличении толщины ПРМ может достигать 60—70 %. В слу-
чае реализации многослойное™ всех элементов бронирования про-
блема защиты от вторичного гамма-излучения упрощается.
Однако многослойная броня не решает проблемы защиты от
нейтронов обитаемых отделений и требует поиска новых более эф-
фективных противонейтронных материалов, удовлетворяющих од-
новременно и требованиям защиты от обычных ПТС. Необхо-
димо расширение методов моделирования ПРЗ. Как по-
казывает опыт, выбор принципиальных технических решений по
ПРЗ вновь разрабатываемого изделия существенно влияет на фор
му будущей конструкции. Поэтому в настоящее время для прогноза
ПРЗ необходимы оценочные алгоритмы, включающие в себя все
общие сопоставительные связи, характеризующие конструкцию
109
в целом, частью которых должны быть и все методики расчетной
оценки существующих изделий. * *
Для достоверной оценки ПРЗ проводятся испытания с натур
ными источниками радиации и без участия экипажей. Испытания
связаны с выполнением сложных дорогостоящих экспериментов,
требующих специальных мероприятий и соблюдения правил тех-
ники безопасности при использовании натурных источников радиа-
ционного излучения Поэтому для поисков на начальных эта-
пах проектирования разрабатываются методы ненатурного модели-
рования радиации. Например, исследование изменений во времени
профессиональных действий экипажа, пораженного радиацией
ядерпого взрыва, по управлению ВГМ проводилось на математи-
ческом моделирующем комплексе ИМКД-2М, к которому подклю-
чалась быстродействующая ЭВМ типа «Лабтам-ЗООО» с согласую-
щими преобразователями и блоками коммутации. Суть опыта за-
ключалась во внесении в соответствующие системы комплекса,
имитирующие боевые действия танка на местности***, компьюте-
ризованных искажений, адекватных реальному помеховому воздей-
ствию развивающихся радиационных поражений экипажа.
Перспективным является метод светового моделирования взаи
модействия проникающей радиации с преградами бронеобъектов.
Суть этого метода заключается в том, что прохождение радиаци-
онных излучений сквозь преграды заменяется прохождением види-
мого излучения (света) сквозь различные фильтрующие материа-
лы, которыми можно представить любую комбинацию, адекватную
защитной конструкции.
При этом смешанное гамма-нейтронное излучение моделиру-
ется экспозицией двух потоков видимого света различного спект-
рального состава, например синего и красного, порознь соответст
вующих одному из компонентов радиации. Световая энергия види-
мого излучения приводится в модельное соотношение с дозой ра-
диации но критериям подобия разнородных физических процессов.
Правильно разработав соответствующие критерии подобия поля
видимого излучения полю радиации, характеристик светопропуска-
ния фильтров защитным характеристикам противорадиационных
преград, а также относительной чувствительности средств измере-
ния моделирующих и моделируемых излучений, получим метод
исследования, по точности вполне соизмеримый с натурным моде-
лированием радиационных излучений. По простоте, безопасности
и воспроизводимости результатов метод светового моделирования
превосходит моделирование натурное.
* ГОСТ В 26457—85. Защита экипажей и аппаратуры БТТ от проникающих
излучений ядерпого взрыва и радиоактивно-зараженной местности. Метод расчета
“ ГОСТ В 27219—87. Защита объектов БТТ от проникающей радиации
ядерных взрывов. Метод испытания. ГОСТ В 23731—79 Защита экипажей по-
движной наземной военной техники от гамма-излучения радиоактивно заражен
ной местности. Метод испытания
••• Гл 6, т. 7 монографии.
110
Модель исследуемого объекта выполняется по законам геомет-
рического подобия (естественно, с упрощениями) из различных
светофильтров (с учетом законов цветоделения) таким образом,
чтобы каждый из фильтров заданным образом поглощал свет в оп-
ределенной спектральной области и был бы достаточно прозрач-
ным для других областен подобно тому, как различные конструк-
тивные масериалы танка различным образом ослабляют и пропус-
кают потоки гамма-лучей и нейтронов.
Сопутствующее нейтронам вторичное гамма-излучение из кон-
струкционных материалов тапка моделируется люминесцентным
светом одного из светофильтров, обработанного люминесцирующим
составом. Все излучение, прошедшее внутрь модели, включая лю-
минесценцию, фиксируется с?., юприемником. Причем в отличие от
избирательных средств детектирования радиационных излучений
в фотометрии можно реализовать приемник с одинаковой спект-
ральной чувствительноен>ю в достаточно широком световом диа-
пазоне, вмещающем моделирующие источники, что существенно
упрощает обработку результатов измерений.
Метод светомоделиронания применительно к исследованию
конструктивно сложных замкнутых систем защиты весьма перспек-
тивен и обещает широкие возможности в будущем.
4.3.	ЗАЩИТА ОТ УДАРНОЙ ВОЛНЫ
Устойчивость В ГМ к опрокидыванию ударной волной. Опроки-
дывание ВГМ под действием ударной волны считается тяжелым
повреждением, приводящим к полной потере боеспособности. Со-
хранение устойчивого полож' лия — одна из основных задач про-
тивоатомной защиты.
Устойчивость ВГМ к опрокидыванию оценивается при заданной
.мощности ядерпого взрыва (</) зпа" лием избыточного давления
во фронте ударной волны (Лрф ) или предельным расстоянием от
эпицентра взрыва (/), при котором еще не наступает опрокиды-
вание.
Нормирующим условием в расчетах является неравенство
<р<к/2 —а,	(4.1)
где <р - угол крена машины; л/2—а — предельно допустимое значение ф; а —
угол устойчивости.
Условие (4,1) проверяется в процессе решения системы диффе-
ренциальных уравнений движения ВГМ иод действием ударной
волны.
Система сил, определяющая движение ВГМ (рис. 4.1), склады-
вается из изменяющихся во времени активных сил ударной волны
на поверхности машины А и UZ, составляющих сил сопротивления
Ry и Rx, возникающих в опорах при взаимодействии с грунтом, и
веса машины G
111
Расчетная схема учитывает лишь наиболее важные факторы,
определяющие смещение ВГМ; расчет выполняется для бортовой
(наименее устойчивой) ориентации; движение считается плоско-
параллельным.
Рис 4.1 Схема для расчета устойчивости ВГМ к опрокидыванию (ЦМ центр
масс; ЦД— центр давления)
Процесс взаимодействия ударной волны с ВГМ делится на фа
зы дифракционного и квазнстационарного обтекания. Фаза ди-
фракционного обтекания начинается в момент соприкосновения
фронта ударной волны с объектом и заканчивается, когда она прой-
дет расстояние, равное 2—8 поперечным размерам ВГМ. С этого
момента начинается фаза квазнстационарного обтекания, которая
завершается с окончанием действия ударной волны.
В фазе дифракционного обтекания активные силы считаются
зависящими от параметров ударной волны и самой машины, но
не зависят от ее смещения.
В фазе квазнстационарного обтекания система сил зависит от
горизонтального смещения ВГМ и от изменения угла ее крена.
Сопротивление сдвигу учитывается экспериментальным коэффици
ентом трения ц, зависящим от горизонтального смещения (х) и
угла крена машины.
При воздействии ударной волны ВГМ может оставаться непо-
движной или перемещаться. При этом возможны следующие фор-
мы движения: сложное движение (вращение от волны или на вол-
ну с одновременным горизонтальным смещением, осуществляемым
при контакте с грунтом или с потерей контакта); вращение без
смещения; смещение без вращения.
Каждая форма движения может быть описана определенной
системой уравнений с условиями, ограничивающими их реализацию
(ОСТ ВЗ-2414—86).
Расчет устойчивости на ранних стадиях проектирования ВГМ
может быть проведен приближенно. Для этого ВГМ считают твер-
дым телом, опрокидывающимся вокруг заторможенной опоры тыль-
ного борта; нагрузки от ударной волны задаются в виде полного
импульса, а восстанавливающий момент от силы тяжести машины
112
считается не зависящим от угла крена. С учетом этих допущений
для ВГМ, у которых аэродинамический коэффициент (для лобо-
вой силы 1Г и бортовой площади F6 при угле крена <р = 0) нахо-
дится в пределах 0,8^Сг^1,2; удельный импульс, нс вызывающий
опрокидывания,
/(Дрф, q) = И’(к/2 - a) J^rngB ,	(4.2)
где — момент инерции, приведенный к оси вращения; т — масса машины.
В — ширина машины; g — ускорение свободного падения; — расстояние от
грунта до центра давления (точка приложения аэродинамических сил).
Зная значение /, по графику (рис. 4.2. а) определим предель-
ное избыточное давление на фронте ударной волны Лрф для за-
данной мощности взрыва q.
Рис. 4.2. Изменение удельного импульса давления (а) и скоростного напора (б)
ударной волны в зависимости от давления на фронте Лрф и различной мощно* гм
(тротилового эквивалента) боеприпаса q
1—5 при мощности боеприпаса Q~IO. 30. 50. 100. 1000 КТ соответственно
Для ВГМ, у которых коэффициент лобовой силы Ст меньше
0,8 или больше 1,2, расчет проводится с учетом поправки на парус-
ность машины:
Л (Д/Ч. <7) = I (д^ф .	/ск(Сг-1),	(4.3)
где /ся — удельный импульс скоростного напора, определяемый из графика
(рис. 4.2, б) по значению ЛрФ, полученному по формуле (4.2) и рис. 4.2, а.
Наиболее сложной задачей для конструктора является опреде-
ление аэродинамических характеристик, требующее разработки и
изготовления модели ВГМ с соблюдением полного геометрического
подобия, проведения испытаний в аэродинамической трубе при на-
личии экрана, имитирующего грунтовую поверхность, и изменении
113
угЛ’бй rtpeUa <р. Это целесообразно, если форма машины определи-
лась. На ранних стадиях разработки танков и БМГ1 аэродинами-
ческие характеристики могут быть определены приближенно по
эмпирическим зависимостям, связывающим их с размерами кор-
пуса и башни. Кроме того, аэродинамические характеристики мо-
гут быть определены посредством подбора по фронтальному и бор-
товому силуэтам машин с известной аэродинамикой.
Методики приближенного определения аэродинамических ко-
эффициентов подробно изложены в отраслевом стандарте; там же
приведены таблицы аэродинамических коэффициентов, а также
фронтальные и бортовые силуэты некоторых типичных ВГМ.
Оценка уровня устойчивости различных ВГМ к опрокидыванию.
По предельному давлению ударной волны ядерного взрыва средней
мощности ВГМ разделяются на три группы, в основном совпадаю-
щие с их разделением на категории по массе. Первая группа, к ко-
торой относятся машины легкой категории, устойчивы при
Дрф^150 кПа (Г>650 м). Вторая группа объединяет отечествен-
ные основные танки и зарубежные типа М-1 и «Леопард», для
которых ДДф ^400 кПа (Г>500 м). Наибольшей устойчивостью
обладает танк Т-10М, для которого Арф^500 кПа (Г>400 м).
Проведенные расчеты показали, что основными параметрами
машины, влияющими на ее устойчивость, являются масса, момент
инерции, положение центра тяжести (определяющее угол опроки-
дывания и эксцентриситет центра давления от центра тяжести) и
аэродинамические характеристики
Влияние массы хорошо видно из приведенных данных, однако
увеличение массы без учета аэродинамических характеристик мо-
жет и не сказаться положительно на устойчивости: так, танк М-1
тяжелее T-G4A примерно на 30%, а предельные давления для них
практически одинаковы.
Влияние внешнего оформления, приводящее к существенному
изменению аэродинамических .характеристик (например, Т-64А в
штатном исполнении и при наличии силовых экранов на надгусе-
ничных полках, рис. 4.3) может привести к увеличению предель-
ного давления опрокидывания более чем в два раза.
Линейные и угловые параметры перемещения ВГМ во времени
(скорости и ускорения), определяемые в процессе смещения, мож-
но использовать как исходную информацию при оценке стойкости
встроенного оборудования, ударостойкости внутреннего оборудо-
вания, состояния экипажа.
Защита входных окон приборов наблюдения и прицеливания.
На Основании натурных, а также модельных экспериментов, про-
веденных в ударных трубах и при подрыве сосредоточенных заря-
дов ВВ, установлено, что частицы грунта, камни и другие предме
ты, увлекаемые ударной волной ядерного взрыва, матируют или
разрушают входные окна и защитные стекла приборов наблюде-
ния и прицеливания.
114
Защитные стекла теряют прозрачность и становятся непригод-
ными к дальнейшему использованию по прямому назначению на
расстоянии от эпицентра взрыва средней мощности в 2—3 раза
больше того, на котором ВГМ получают повреждения корпуса,
силовой установки и вооружения.
Рис. 4.3. Диаграмма аэродинамических характеристик танка Т-64А при угле
крена <р = 0 в зависимости от конструкции:
/ — штатное исполнение; // — без надгусеничных полок; III—с снлопыми экранами; IV
с экранами на башне; /, 3, 3 - С^., и соответственно (Сд — коэффициент подъем
ной силы; С — коэффициент момента крена)
Матирование входных окон приборов наблюдения и прицели-
вания приводит к снижению дальности обнаружения цели или пол
ной потере видимости, затрудняет ориентирование на местности и
в боевых порядках, а также вождение машины.
С целью повышения живучести прицелов и приборов наблюде-
ния командира и наводчика зарубежные танки оснащаются броне-
выми заслонками, перекрывающими входные окна прицелов и
командирских приборов, когда ими не пользуются. Эти заслонки
могут состоять из одной или двух створок, открываться вверх,
опускаться вниз, отходить в сторону. Управление заслонками осу-
ществляется вручную изнутри машины. На танках Великобрита-
нии и США они устанавливаются перед входными окнами прице-
лов командира и наводчика.
Двухстворчатые броневые заслонки используются только на
танках <Леопард-2» и М-1 перед комбинированными дневно-ноч
ными прицелами-дальномерами. Призменные приборы и стекло-
блоки защиты не имеют, и в случае поражения заменяются из
ЗЙПа.
На рис. 4.4 показана защита прицела-дальномера на танке
<Леопард-1АЗ».
Защита входных окон прицелов отечественных танков осущест-
вляется с помощью козырьков и обеспечивает их защиту в том
случае, когда окна не ориентированы лицевой поверхностью
к взрыву (к направлению движения фронта ударной волны). Приз-
менные приборы резервируются и при их поражении могут заме-
няться на новые из ЗИНа .
115
116
Перспективным направлением работ по обеспечению сохранно-
сти входных окон оптических приборов прицеливания и наблюде-
ния является использование таких оптических стекол, которые
после воздействия частиц грунта, увлекаемых ударной волной, бу-
дут сохранять достаточно хорошие качество поверхности и опти
ческие свойства. Еще одним путем защиты входных окон приборов
может быть использование механических защитных устройств
(МЗУ).
Рис 4.5. Обобщенная кинематическая
схема МЗУ:
1 пружина: 2—муфта; 3 — исполнитель
ный элемент; 1 прибор Наблюдения; 5
трос: 6 командное устройсгки. 7 — им i
аратный механизм
МЗУ (рис. 4.5) включает в
себя исполнительный элемент,
который при повороте вокруг
оси, параллельной одной из
сторон входного окна, таранти
рует его перекрытие и тем са-
мым защиту от частиц грунта,
увлекаемых ударной волной.
Регистрация ядерпого взрыва
обеспечивается прибором ра
диационной и химической раз
ведки (типа ГО-27), сигнал от
которого через блоки коммутации
системы типа ЗЭЦ11 поступает
на командное устройство МЗУ (электромагнит, электропневмокла
пан, пиропатрон и др ), гарантирующее срабатывание управляю
щих элементов и перекрытие исполнительным элементом (заслон
кой) входного окна оптического прибора до прихода ударной
волны. Для отечественных танков разработаны МЗУ (рис. 4.6),
Рис 4 6 Внешний зиз МЗУ
117
позволяющие обеспечить защиту входных окоп оптических прибо-
ров при взрыве ядерных боеприпасов средней мощности.
Расчет прочности корпуса танка при воздействии ударной вол-
ны ядерного взрыва. Механизм образования ударной волны
и ее воздействие на корпус танка рассмотрены в т. 9 монографии.
Напомним, что ударная волна сопровождается мгновенным воз-
растанием давления Лрф на фронте, распространяющимся в прост-
ранстве со сверхзвуковой скоростью Уф. Период, в течение кото-
рого давление на фронте превышает атмосферное, называется вре-
менем действия ударной волны или фазой сжатия т+. Сжатый
поток воздуха обладает кинетической энергией, которая измеря-
ется работой скоростного напора с давлением Дрск . Избыточное
давление на фронте и скоростной напор определяют разрушитель
ную мощь ударной волны. Скорость движения фронта волны
г/ф = 340 К Г+ 8,3	,	(4.4)
где ДДф — в МПа; — в м/с.
Изменение давления за фронтом волны может быть выражено
зависимостью
ДА ДА|,(1 - //-+)": 0	(4.5)
где л = 1,9 / 1рф
Длительность фазы сжатия при воздушном взрыве находится
из выражения
т+ = 0,0015 Ь/С У R.	(4.6)
где С—масса тротилового заряда, принимаемая равной тротиловому эквнва
ленту по ударной волне (который в свою очередь принимается равным поло-
вине полного тротилового эквивалента q ядерного взрыва), кг; R — расстояние
от центра взрыва, м.
Для первой фазы взаимодействия ударной волны с тапком ха-
рактерно возникновение возмущений в виде множества волн, отра-
женных от поверхности; для второй — установившийся процесс об-
текания машины скоростным потоком повышенной плотности, со-
здающим на поверхности давление, зависящее от ее ориентации
относительно направления движения волны (рис. 4.7). При взаи-
модействии волны с фронтальной поверхностью давление возраста
ет мгновенно до некоторого значения, называемого давлением
отражения
ДРотр - 2 Д/>ф + 6	+ 0,72),	(4.7)
и затем убывает за время действия ударной волны
3/^ф,	,	(4.8)
где /д—размер танка в направлении движения волны, /д“0.5В при В<2//,
1Л*=Н при В>2/У; В. // - ширина и высота профиля фронтальной поверхности
танка.
118
Изменение давления отражения за время обтекания танка вол-
ной	подсчитывается по формуле
±Р	*/(2/о6т)1-
(49)
Рис 4.7. Изменение давления на поверхностях корпуса ВГМ в зависимости от
ориентации относительно ударной волны:
/ — фронтальной; 2 — продольной; 3 тыльной
Изменение давления за время /^/обт на фронтальной и про
дольной поверхностях (при	а также па тыльной поверхно-
сти при т4>/п(/ц — время набегания ударной волны; /„—время
достижения максимального давления) определяется выражением
Др — Др + CpiAplK,	(4.10)
где Др — текущее значение избыточного давления в проходящей волне; Д//ск
текущее значение давления скоростного напора,
ДрСи - 5 Др£/|2 (0,72 + Дрф)) :	(4.11)
Cfi — коэффициент динамического давления
Коэффициенты CPi для разных поверхностей! ВГМ имеют сле-
дующие значения: 0,8—1,0 —для фронтальной; 0,15—для тыль-
ной; 0,2 — для продольной. Напряженно-деформированное состоя-
ние корпуса необходимо описывать с учетом его инерционных
свойств. Его сложное колебательное движение можно моделировать
с помощью дискретной системы с заданными независимыми обоб-
щенными координатами (см. гл. 6). При этом перемещения произ-
вольной точки конструкции представляют собой сумму простых
колебаний,, каждое из которых имеет свою форму и период. Если
формы главных колебаний известны, то можно определить макси
мальное перемещение системы. Интерес представляют наибольшие
119
прогибы и напряжения конструкции, поэтому можно ограничиться
определением форм колебаний, соответствующих наибольшей ра-
боте внешних сил.
При ориентации машины носом или кормой к направлению дви-
жения ударной волны все элементы корпуса одновременно нагру-
жаются избыточным давлением. При бортовой ориентации проис-
ходит последовательное приложение нагрузки: в момент времени
/0 мгновенно нарастающее давление ЛрО7р действует на фронталь-
ную поверхность, затем происходит набегание на крышу и днище
Далее нагружается тыльная сторона. При этом форма прогибов
корпуса меняется во времени. Корпус и башню можно рассматри-
вать как складчатые оболочки с жесткими в поперечных сечениях
ребрами. При бортовой ориентации время «погружения» объекта
в область избыточного давления меньше полупериода низшей фор-
мы свободных колебаний. Другими словами, несущая конструкция
в целом оказывается под действием ударной волны раньше, чем
какая-либо поверхность достигнет максимального перемещения
Период низшей формы свободных колебаний при бортовой и лобо
вой ориентациях практически одинаков. За низшую можно принять
форму прогиба от равномерно распределенной нагрузки одинако-
вой интенсивности на всех поверхностях корпуса. В результате
оказывается возможным считать корпус одномассовой системой,
напряженное деформированное состояние которой можно оценить
с помощью следующей методики.
По результатам статического расчета вычисляют максималь-
ные значения потенциальной и кинетической энергии. Круговая ча-
стота определяется как отношение этих энергий, выраженных по
методу конечных элементов через векторы обобщенных координат,
сосредоточенные узловые силы и массы
Далее для каждой поверхности корпуса определяют коэффи-
циенты динамичности и эквивалентные нагрузки.
Оценка прочности и жесткости корпуса проводится по резуль-
татам расчета на действие эквивалентной нагрузки, распределение
которой соответствует боковой и лобовой ориентации; в этих слу-
чаях возможно возникновение максимальных прогибов и напря
жений.
При расчете допускаемых напряжений следует руководство-
ваться следующими соображениями При динамических воздейст-
виях колебания «слабых» элементов корпуса танка происходят
в частотном диапазоне 40—100 Гц, и скорости деформирования
конструкции весьма существенны. В этих случаях предел текуче-
сти материалов повышается. Для сталей предел текучести при
динамическом нагружении
=	(4.12)
где К „ - коэффициент динамического упрочнения [32J; от— предел текучести
материала при статическом нагружении образца материала.
120
Средняя скорость нарастания напряжений
(4.13)
где tmtK время, за которое исследуемый (рассчитываемый) элемент конст
рукции достигает наибольших напряжений
Для расчета днища на действие ударной волны ядерпого взрыва
с давлением во фронте Дрф=0,1 МПа при /ф =0,7 с представим
его в виде конечных элементов.
Продольные и поперечные кромки (места стыка с бортом) счи
таем шарнирно опертыми, а в местах установки стоек введем шар
нирно-нсподвижные опоры
Расчетная схема должна включать в себя комплекс графической
и числовой информации:
сетчатую модель (сетку), совмещенную со срединной поверх-
ностью пластинчатых элементов корпуса, в соответствии с эскиз-
ными чертежами; на модели указываются размеры (шаг) сетки и
параметры конструкции (толщина н другие размеры, площадь, мо-
менты инерции сечений стержней и др );
схемы стержневых конечных элементов, их взаимное располо-
жение, все геометрические размеры;
информацию топологического характера — номера узловых то-
чек, внутриконтурные и граничные условия, которые нумеруются
на сетке и перерабатываются в таблицу связности;
модель внешней нагрузки в виде системы сосредоточенных
внешних сил (имитация внешних механических возмущений или
режимов движения).
Геометрическая схема может быть образована ортогональными
и неортогональными ячейками, в которых могут размещаться про-
извольные одномерные конечные элементы стержневого набора
(подкрепляющие балки — торсиопы или стойки боевого отделения)
В результате расчета получим круговую частоту низшего тона
u)i, равную 254 с ’, что соответствует периоду колебаний Г,,
=0,025 с.
Относительное время набегания ударной волны
Л.-/ж/^ф7'п).	(414)
Наиболее опасной ситуацией является положение машины при
бортовой ориентации к направлению движения волны. Введем ко-
эффициент динамичности Кд=2, который выбирается исходя из
значения т/Тп и соответствует предпосылке о полной герметиза
ции обитаемого отделения. При этом давление обтекания равно
половине давления отражения, но время его спада принимается
бесконечно большим.
В результате расчета определяются узловые перемещения мо-
дели и внутренние усилия по всем конечным элементам, которые
в табличном или графическом виде выводятся на АЦПУ. Собствен-
ная частота колебаний основного тона равна 40 Гц.
121
Наибольшие нормальные напряжения в стержневых конечных
элементах не превышают 100 МПа, а в пластинчатых — 300 МПа
Перемещение, скорость, ускорение, внутренние усилия и часто-
ты несущей конструкции ВГМ могут быть определены в любой
точке. При этом используются уточненные динамические, тополо-
гические, геометрические и нагрузочные схемы. В результате опре-
деляются характеристики несущей конструкции танка, стойкой к
внешним нагрузкам и рациональной по массе.
4.4.	ЗАЩИТА ОТ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА
Корпус и башня боевой машины надежно экранируют экипаж
от светового излучения ядерного взрыва (СИЯВ). Однако посту-
пающий через оптические системы световой поток может привести
к поражению органов зрения экипажа. В зависимости от значения
лучистой экспозиции и внешних условий, при которых был произ-
веден ядерный взрыв, возможно необратимое поражение (ожоги)
или функциональное (ослепление различной длительности). Следу-
ет отметить, что в связи с постоянным улучшением оптических ха
рактеристик приборов наблюдения и управления огнем, дистанция
поражения экипажа ВГМ постепенно увеличивается.
Принципы построения системы защиты от СИЯВ. Под системой
защиты от СИЯВ понимается комплекс связанных между собой
технических решений, обеспечивающих во время ядерного взрыва
значительное снижение светового импульса, воздействующего на
экипаж.
По принципу работы защитных устройств (ЗУ) различают ди
намические и пассивные системы защиты. Пассивные ЗУ изменяют
свои характеристики при непосредственном воздействии на них
светового импульса; примером являются различные фотохромные
материалы, разрабатываемые отечественной промышленностью,
в США и Великобритании.
В отечественном приборостроении наиболее широкое распрост
ранение получили динамические системы защиты (различного рода
Рис. 4.8. Структурная схема си-
стемы защиты экипажа от свето
вого излучения ядерного взрыва:
I — датчик светового излучения; 2
датчик естественной освещенности; 3
блок управления; 4 исполнительные
устройства (световой затвор); 5. 9
ручные приводы; 6 — бортовая электро
сеть; 7 — гамма датчик; 8 — механиче
ское защитное устройство от ударной
волны
затворы), уменьшающие воздействие светового импульса на глаза
наблюдателя (рис. 4.8). С системой защиты от СИЯВ функцио
налыю связаны механические защитные устройства от ударной
122
волны (на рис 4.8 обведены штриховой рамкой), которые одно-
временно со своим прямым назначением должны предотвращать
и термическое поражение.
Датчик светового излучения 1 обеспечивает регистрацию поро-
гового уровня СИЯВ и выдачу управляющего сигнала в блок пи
тання и управления. Схема датчика выполнена так, что пороговый
уровень регистрируемого сигнала зависит от естественной освещен-
ности, которая регистрируется другим датчиком 2. Обеспечить вы-
сокую чувствительность датчика с использованием только свето-
чувствительных элементов невозможно, так как дульное пламя
выстрела танковой пушки приводит в сумеречное и ночное время
к ложным срабатываниям системы защиты от СИЯВ. Одним из пу-
тец повышения помехозащищенности датчика может быть двух-
канальная система индикации — дублирование светового излуче-
ния гамма-излучением или электромагнитным импульсом ядерного
взрыва.
Рис. 4.9. Схема прибора наблюдения с ферродинамичс
скнм затвором.
/ — корпус прибора; г—затвор; 3 — рабочий зазор; 4 - катуш-
ка индуктивности; 5 — светоперекрывающий элемент
Динамические защитные устройства. Физи
ческие принципы, используемые в конструкции
динамических защитных устройств, различны.
Так, например, действие электродинамических
и ферродинамических затворов (ЭДЗ и ФДЗ)
основано на индукционном ускорении провод
ника с током в импульсном магнитном поле,
которое генерируется при разряде электроли
тического конденсатора.
Широкая номенклатура и принципиальные
отличия конструкций танковых оптических си-
стем требуют разработки для каждого типа
прибора практически новой конструкции ЗУ.
ЭДЗ использованы в экспериментальных
образцах прибора целеуказания ТКН-3, а так-
же прицелов типа ТПД-К1 и ВПК-1-42.
Экспериментально установлено, что при
перекрытии в приборах наблюдения оптичес-
ких каналов диаметром более 35 мм ЭДЗ ма-
лоэффективны. Для увеличения их быстро-
действия необходимо уменьшить массу испол-
нительного элемента и увеличить энергоем-
кость привода. Наибольшим быстродействием
обладают ферродинамические затворы (рис. 4.9). Такой затвор со-
стоит из магнитопровода с плоским рабочим зазором, образован-
ным полюсными наконечниками, и светоперекрывающего исполни
123
тельНоГО элемента — пластины, по периметру которой нанесена
плоская катушка индуктивности. Пластина расположена в теле
магнитопровода таким образом, что часть витков катушки индук-
тивности находится в рабочем зазоре. При разряде конденсатора
блока управления происходит взаимодействие тока, протекающего
в катушке индуктивности, с магнитным полем в рабочем зазоре
магнитопровода, шторка перемещается в своей плоскости и пере
крывает световой канал.
Основным параметром существующих защитных устройств яв
ляется время срабатывания, так как оно ограничивает световой
импульс, прошедший через прибор. Время срабатывания ЗУ элек-
тродинамического и ферродинамического типов, определенное по
осциллограмме, приведено в табл. 4.1.
Таблица 4 1
Характеристики ЗУ электродинамического и ферродинамическо! о типов
Прибор (чатвор)	Размеры пе- рекрываемого канала, мм	Время срабаты- вания. мс
ТКН-3, I образец:		
левый затвор	020	0,92 ±0,06
правый затвор	020	0,91 ±0,08
ТКН-3, II образец		
левый затвор	020	0,82 ±0,05
правый затвор	020	0.92 ±0,07
БПК 1-42 с ЭДЗ	40x45	0,97 ±0,06
ТПД-К1 с центральным затвором	025	0,91 ±0,05
ФДЗ-1	30X35	0,45 ±0,02
ФДЗ-2	50X130	1,00 ±0,09
ФДЗ-З	65 X 240	1,6±0,12
Экспериментальные образцы приборов с защитными устройст
вами испытаны на танках пробегом в объеме 500 км со стрельбой
из основного вооружения; испытания показали высокую надеж-
ность ЗУ. В процессе проведения испытаний определялось время
взвода затвора спаренного пулемета и включения радиостанции
Установлено, что приборы с ЗУ не ухудшают условий эксплуата-
ции оборудования боевого отделения.
Пассивная защита. Основными преимуществами пассивного
способа защиты с помощью фотохромных устройств являются ста
бильность работы, простота конструктивной реализации и техно-
логичность, однако фотохромное стекло ослабляет только видимую
составляющую СИЯВ, а для ослабления инфракрасной составляю
шей необходимы постоянные фильтры, которые значительно сни-
124
ж а ют исходное светопропускание оптических приборов. Для про
верки эффективности такого способа защиты были изготовлены
опытные образцы прибора ГН ПО-170В с использованием фото-
хромного материала марки ФХСЧ и постоянных светофильтров
СЗС-21 и СЗС-24. Наиболее эффективны фотохромные материалы
при размещении их на гипотенузпых гранях головных призм или
зеркал оптических приборов, потому что в этом случае световой
поток дважды проходит через материал.
Характеристики экспериментальных образцов приборов (за
исключением светопропусканпя) не более чем на 30 % отличаются
от характеристик штатных приборов (табл 4.2).
Таблица 4.2
Характеристики экспериментальных образцов приборов ТНПО-170В с ФХСЧ
Параметр	Штатный	Экспериментальный образец при толщине ФХСЧ. мм					
	прибор	Со светофильтрами			Без светофильтров		
		2	1 •	6	2	4	б
Светопропускание, % Перископичность, мм Угол обзора в вертикальной плоскости. . . ." Угол обзора в горизонталь- ной плоскости, " Угол поля зрения в верти калькой плоскости, ..." Бинокулярный угол поля зрения в горизонтальной плос- кости, . °	65 162 >23 >94 6.5 44	22	13 8Я	10 II От 17.1 От 5 1 От 42	54 52 8 до 23 до 6 до 44	35	27
При использовании фотохромного ЗУ на экспериментальных
образцах приборов целеуказания типа ТП КУ-26 удалось получить
хорошие эксплуатационные характеристики за счет оптического
контакта материала ФХСЧ со стеклом на наклонных гранях призм.
Защитные свойства фотохромных материалов оцениваются в
основном степенью их потемнения и периодом восстановления
прозрачности, характеризуемыми оптической плотностью в момент
срабатывания ЗУ и временем ее восстановления до 0,1 исходного
значения.
Эффективность ослабления светового потока фотохромными
материалами марки ФХСЧ в сочетании с постоянными фильтрами
и без них оценивалась также при стендовых испытаниях опытных
образцов приборов ТНПО-170В на имитаторе СИЯВ «Сахара 2М».
125
Анализ результатов испытаний (табл. 4.3) показал, что при
максимальной энергии имитатора приборы с фотохромными ЗУ
ослабляют световой импульс не менее чем в 9 раз. При дополни-
тельной установке постоянных светофильтров (для ослабления
инфракрасной составляющей) световой импульс снижается не ме-
нее чем в 200 раз.
Таблица 4.3
Результаты стендовых испытаний приборов ТНПО-170В
Воздействуют! я лучистая экспо зицня. кДж м’ (кал/си*)	Толщина структуры ФХСЧ. мм	Без фильтра		С фильтром	
		Оптическая плотность	Кратность ослабления	Суммарная оптическая плотность	Суммарная кратность ослабления
516	О	0,95	8,91	2,33	213,8
(12,35)	4	1.30	19,95	2,68	478,6
	6	1.40	25.12	2,78	602,6
230	2	0,93	8,51	2,31	204,2
(5,50)	4	1.24	17,38	2,62	416,9
	6	1,33	21,38	2,71	512,9
31.8	2	0.48	3,02	1,86	72,4
(0.76)		0.72	5.24	2,10	125,9
		0,83	6,76	2,21	162,2
Способность восстанавливать исходное светопропускание обес-
печивает возможность многократного использования защитных
устройств фотохромного типа Количественно процесс обесцвечива-
ния характеризуется временем релаксации: для стекла марки
ФХСЧ наиболее интенсивное просветление (до 70 % исходного)
происходит в течение первых 8—10 с. а время восстановления 90 %
светопропускания составляет 40—50 с.
Эффективность фотохромного ЗУ оценивалась нутом сравнения
дальности обнаружения макета танка (в масштабе 1 : 5) на фоне
хвойного леса и песчаного поля через серийные и эксперименталь
ные приборы ТНПО-170В Испытания проводились при изменении
естественной освещенности в диапазоне от 0,4 до Ю4 лк. В качест-
ве критерия сравнительной оценки характеристик приборов было
выбрано отношение дальности обнаружения этими приборами ма-
кета танка к дальности обнаружения цели с помощью серийного
прибора, принятой за единицу. Из полученных данных (рис. 4.10)
видно, что, во-первых, установка постоянных светофильтров су-
щественно снижает оптические характеристики приборов наблю-
дения; во-вторых, влияние светофильтров увеличивается с умень-
шением освещенности и практически исключает использование при-
126
боров в сумеречное время суток; в-третьих, с увеличением толщи-
ны фотохромных структур влияние светофильтров уменьшается
Ro/R„
Рис. 4.10. Отношение дальностей об-
наружения мишени через опытный
(/?„) и штатный (Лш) приборы
ТНПО-170В в зависимости от осве
щенностн Е и толщины ФХСЧ (в
скобках):
I ФХСЧ (2 мм); 2-ФХСЧ (4 мм); 3
ФХСЧ (2 + мм) постоянный светофильтр
(ПС); 4 ФХСЧ (4 мм)+ПС; 5 - ФХСЧ
(6 мм); 6 ФХСЧ (6 мм) + ПС
Влияние установки фотохромных структур ФХСЧ на условия
наблюдения через приборы прицеливания исследовалось на при-
боре целеуказания ТПКУ-2Б, установленном на танке Т-62, в про-
беговых (при Е=2500.. .4000 лк) и стационарных (при Е=
= 300.. 1000 лк) условиях. Эксперименты показали, что использо-
вание ФХСЧ значительно уменьшает разрешающую способност)
приборов, поэтому фотохромный способ их защиты для ВГМ в на-
стоящее время нецелесообразен.
Оценка эффективности средств защиты. Для оценки конструк
тивных решений, направленных на повышение стойкости техники
к СИЯВ, используется метод статистического моделирования про
цесса поражения комплекса экипаж—машина при заданных зако-
нах распределения условий воздействия (мощность взрыва, уда
ление от эпицентра и ориентация по отношению к нему, метеоусло-
вия и др.). В качестве основного критерия стойкости принимается
вероятность сохранения боеспособности образца техники в течение
времени, необходимого для выполнения боевой задачи.
В общем случае вероятность сохранения боеспособности комп
лекса экипаж—машина по отношению к СИЯВ
Q - 1 - X Ая1 X к,„ X K„r х	.	(4.15)
(-1	*	ц_1	, I
где Р	-вероятность поражения танка в i-й тактической ситуации, при
воздействии / го боеприпаса, при ориентации машины относительно эпицентра
взрыва внутри углового интервала и естественной освещенности внутри ин-
тервала Еч ; , Kqij .	К£,, частота повторения тактических ентуа
цин, весовые коэффициенты распределения мощностей ядерных боеприпасов,
ориентации машины на эпицентр взрыва и изменения естественной освещен
ности соответственно
На дистанцию термического поражения в значительной степени
влияет плотность облачности. Так, например, отраженный от об-
лачного слоя световой поток может увеличить световые нагрузки
127
более чем-в два раза. В ночное время СИЯВ поражает приборы
ночного видения, а в светлое время суток —экипаж ВГМ. С уче-
том изложенных обстоятельств результирующий показатель стой-
кости
Qi . +	• (1+	(4.16)
где xD вероятность наличия облако» с водностью нс менее 0,25 г/м*, е.
вероятность ведения бис-пых действий ночью. Quo- Мн.б Уд.о- Мд.6 — част
ные показатели стойкости, рассчитанные для ночных и дневных условий с уче-
том облачной и безоблачной атмосферы
В настоящее время отсутствуют нормированные параметры
поражения экипажей образцов БТТ световым излучением ядерного
взрыва В выполненных расчетах в качестве параметра поражения
водителей на марте принято 10-секундное ослепление, а команди-
ра и наводчика в боевых ситуациях 30-секундное ослепление. За
критерий поражения командира и наводчика в ситуациях, не свя
данных с ведением огня, принято безвозвратное поражение — ожог
органа зрения.
В расчетах, выполненных применительно к танковой дивизии,
действующей в районе сосредоточения, на марше и в предбоевом
порядке, использованы вероятности нахождения боевых машин на
местности, рассчитанные ВАБТВ им. Р Я. Малиновского.
Из полученных данных следует, что вероятность сохранения
боеспособности отечественных танков Т-62, Т-64А, Т-72 одинакова,
несмотря на более чем трехкратную разницу в противорадиацион-
ной защите. Это объясняется тем. что экипажи современных танков
за счет совершенствования оптических приборов могут поражать-
ся световым излучением на значительно больших расстояниях
Вероятность сохранения боеспособности отечественного танка
Т-80, западногерманского «Леопард-2» и американского М-1 за-
висит от режима эксплуатации гриборов управления огнем. Наи-
меньшая стойкость соответствует минимальной кратности увеличе-
ния прибора (максимальный угол поля зрения). Причем установка
системы дублированного управления огнем приводит к тому, что
термическое поражение может наступить одновременно у коман-
дира и наводчика.
Для определения эффективности средств защиты экипажа от
СИЯВ оценивается влияние быстродействия ЗУ на вероятность
поражения танков Расчеты показывают, что дальнейшее умень-
шение времени срабатывания ЗУ (меньше 1 мс) нецелесообразно
из-за незначительного сокращения вероятности поражения танка
(рис. 4.11).
12»
Следует отметить, что в отдельных тактических ситуациях по-
ражение боевой машины в целом определяется поражением разных
членов экипажа. Так, например, наибольшая вероятность пораже-
ния танка от СНЯВ (верхняя кривая) соответствует эксплуатации
наводчиком прицела в режиме
минимальной кратности уве-
личения, а минимальная веро-
ятность (нижняя кривая) соот-
ветствует поражению команд»
ра через прибор ТКН-4С.
Рис. 4.11 Относительное сокращенно
вероятности поражения отечественных
танков (в расчете на один условный
ядерный боеприпас) в зависимости
от продолжительности воздействии
(ЗИЯВ на экипажи различных танков
I - Т-80; 2-Т-72; Л-Т МА; 4 Тб?
В целом, как показали выполненные расчеты, реализация на
танках ЗУ с временем срабатывания не более 1 мс позволяет сни-
зить на 30 % вероятность поражения танков даже со слабой про-
тиворадиационной защитой, а на тапках с мощной противорадиа-
ционной защитой — на 40 %
9 Зак. 7 <с>
129
Глава 5 ЗАЩИТА ОТ РАДИОАКТИВНОЙ ПЫЛИ,
ХИМИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО И
ЗАЖИГАТЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ
5.1	ОСНОВНЫЕ СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОТ РАДИОАКТИВНОЙ ПЫЛИ
И ХИМИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО ОРУЖИЯ
При применении вероятным противником отравляющих веществ
(ОВ), биологических средств (БС). а также при преодолении ВГМ
радиоактивно зараженной местности возможны следующие спо-
собы защиты экипажа:
индивидуальная зашита каждого члена экипажа за счет подачи
очищенного воздуха от центрального распределительного устрой-
ства фильтровечтиляционной установки непосредственно к органам
дыхания (в подмасочное пространство фильтрующих противога
зов);
коллективная защита за счет герметизации боевого отделения,
подачи в него очищенного с помощью ФВУ наружного воздуха и
создания в герметизированном объеме избыточного по отношению
к окружающей среде давления.
Первый способ реализован на отечественных (Т-55, Т-62) и за-
рубежных (М 48. «Центурион», M-60AI) танках, изготовленных
в 50-е годы, что было вызвано необходимостью приспособить дан-
ные объекты к условиям применения оружия массового пораже-
ния при минимуме переделок и сохранении объемно-массовых по-
казателей. Системами индивидуальной защиты оснащено и после-
дующее поколение американских ВГМ (танк М-1, БМП М-2 и др.).
Второй способ реализован практически на всех современных
ВГМ (СССР: танки Т-64А. Т-72; БМП-1, БМП-2, БМД-1;
ФРГ: танк «Леопард-1» и его модификации, БМП «Мардер»;
Франция: т:.ш и АМХ-30 и БМП АМХ-10А; Великобритания: танк
«Чифтен» и БТР «Троуджсн»; Швейцария: танк Pz-68 и др.), раз-
работанных в 60-е годы. Системы коллективной защиты предусмат-
риваются и в проектах перспективных танков, БМП, БТР и других
ВГМ.
Главные преимущества системы коллективной защиты:
система не мешает экипажу пользоваться приборами наблюде-
ния и прицеливания..вооружением, не снижает работоспособность
экипажа;
внутреннее пространство боевого отделения и его оборудование
не нужно подвергать специальной обработке после окончания бое-
вых действий на зараженной местности.
130
Обычно в систему коллективной защиты входят следующие
элементы: приборы разведки; устройства герметизации обитаемого
отделения; фильтровентиляционпая установка; коммутационная
аппаратура; приборы контроля за состоянием системы
В зависимости от наличия тех или иных элементов и их техни-
ческого совершенства различают автоматические системы коллек-
тивной защиты и с ручным управлением
Защита экипажей отечественных ВГМ обеспечивается автома-
тической системой, типичная структурная схема которой (рис. 5.1)
включает в себя все перечисленные выше элементы.
Рис 5.1 Схема автоматической защиты (АЗС) танка Т-72 (Т-64А) от отравляю
щих веществ, бактериологических средств и радиоактивной ни. а
ТПУ — танковое переговорное устройство; ВЗУ воздухозаборное устройство; НС — нагие
татсль сепаратор; КУ — клапанное устройство; ФП — фильтр-поглотитель
Прибор радиационной и химической развед-
ки ПГО-27 (рис. 5.2) сигнализирует о появлении в воздухе отрав-
ляющих веществ и вхождении в зону радиоактивного заражения
(с измерением мощности экспозиционной дозы гамма-излучения
РЗМ)
Техническая характеристика приборного комплекса
Сигнализация о гамма-излучении проникающей радиации ядерного взрыва
порог срабатывания, мА/кг ................................ 1.034
время выполнения команды «А>, с............................. 0,1
Сигнализация о гамма-излучении РЗМ:
порог срабатывания, нА/кг.................................... 3,85
время исполнения команды «Р», с............................. <10
9*
131
Сигнализация о концентрации в воздухе паров ОВ (типа «Зарин»
порог срабатывания, мг/м’.................................... 5—20
время исполнения команды «О>, с .............................. <40
Пределы измерения мощности экспозиционной дозы
гамма-излучения РЗМ, нА/кг .....................................14,34—358,5
358,5—10755
Напряжение, В............................................... 23- -29
Сила тока,	А.................................................... 9
Ресурс, ч	.	|000
Масса, кг	28
Объем, дм’.......................................................   4
Рис 5.2 Схема приборного комплекса радиационной и химической разведки
П ГО-27:
I — циклон эжектор; 2 — датчик; 3 блок питания; 4 — измерительный пульт: 5 — коробка
управления обогревом
Одновременно с выдачей сигналов «Л>, «Р», <О» на коммута
циоппую аппаратуру прибор выдает световую сигнализацию
(«Я»— лампочка красная, «Р» — зеленая, «О» — желтая) и зву-
ковую сигнализацию в ТПУ прерывистыми посылками длительно-
стью 0,3—2,0 с (с интервалом 4—20 с).
Коммутационная аппаратура ЗЭЦ-11 (рис. 5.3)
передает управляющие сигналы от приборного комплекса Г1 ГО-27
на устройства герметизации и ФВУ, а также обеспечивает согла-
сование и очередность отработки команд при работе противопо-
132
жаркого оборудования (сигнал <П1Ю») и движении танка с обо-
рудованием для подводного вождения (ОПВТ).
Рис. 5.3. Схема коммутационной аппаратуры ЗЭЦ II
i термодатчик ТД 1; 3 — пульт управления н сигнализации ПН-5; 3 — 6л< . автоматики
В! 15; 4 коробка торможения вентилятора; 5 коробки управления нагнетателем и вен-
тилятором КУВ-П: МОД — механи >м остановки двигателя
При приеме сигнала «/1» от прибора ПГО-27 коммутационная
аппаратура обеспечивает следующие операции:
срабатывание исполнительных механизмов герметизации оби-
таемого и моторно-трансмиссионного отделений, а также заслонок
приборов наблюдения и прицеливания;
остановку нагнетателя и вентилятора или закрытие клапана
вентиляции;
срабатывание механизма остановки двигателя (МОД);
автоматическое переключение ФВУ на режим защиты;
автоматический пуск нагнетателя, а также снятие команды
с МОД через 30—40 с после получения сигнала «Д».
При поступлении сигналов «О» от прибора ПГО-27 или нажа
тии на кнопки «О», «Р», «5» («Б> — сигнал о применении биоло-
гического оружия) срабатывают исполнительные механизмы герме-
тизации обитаемого отделения; закрывается канал вентиляции,
останавливается вентилятор, ФВУ переключается на режим защи
ты; запускается нагнетатель; выдастся световая сигнализация о со-
стоянии клапанного устройства ФВУ
13г
Кроме того, ручной пуск и остановка нагнетателя, закрытие и
открытие клапана вентиляции или пуск и остановка вентилятора
могут осуществляться от дистанционных кнопок.
При совместном действии команд *ППО*, «Л» и «О>, «Р», «6>
выключаются средства вентиляции и выдается команда на МОД;
после пожаротушения включается ФВУ. если не сняты сигналы
«Л» и «О», «Р», «5», а пуск вентилятора (открытие клапана венти
ляцни) невозможен.
Фильтровентиляционная установка (входные кла-
паны, нагнетатель-сепаратор, фильтр-поглотитель, клапанное уст-
ройство подключения фильтра-поглотителя и воздушные коммунн
нации) обеспечивает два режима работы: обычный (очистка воз
духа от дорожной пыли) и защитный (очистка воздуха в фильтре
поглотителе от ОВ, радиоактивной пыли, бактериологических
средств).
В качестве примера рассмотрим ФВУ отечественных танков
Т 64А и Т-72 (рис. 5.4).
Рис. 5.4 ФВУ танка Т-64А:
/ воздухозаборное устройство с защитными клапанами; 2 — нагнетатель сепаратор; J
клапанное устройство режима работы; 4 — фильтр-поглотитель
Техническая характеристика ФВУ
Подача, м*/ч:
н защитном режиме .	. .	. 100
при свободной вентиляции .	...	............200
Потребляемая мощность, кВт ........................................1.2
Ресурс, ч:
в режиме защиты при высокой запыленности воздуха ....	.10
при свободной вентиляции	............ ...................500
134
Нагнетатель-сепаратор ФВУ, представляющий собой совмещен
ный агрегат из центробежного вентилятора и роторно-центробеж-
ного воздухоочистителя с приводом от электродвигателя ЧВ-67
постоянного тока (У=27 В, п=7000 об/мин) предназначен для
обеспечения требуемой подачи воздуха, очищенного от дорожной н
радиоактивной пыли. Коэффициент очистки воздуха (по пыли,
ГОСТ В 18185 —72) при подаче 100 200 м
Напорная характеристика нагнетателя приведена на рис. 5 5, а.
Рис. 5.5 Аэродинамические ха
рактеристикн нагнетателя (а)
и фильтра поглотителя (б) в
чистом (/) и запыленном (2)
состоянии
Клапанное устройство
ФВУ обеспечивает два
режима работы: свобод-
ную вентиляцию с пода-
чей 200 м3/ч воздуха или
подачу воздуха че
рез фильтр-поглотитель
(ФПТ-100М) примерно
100 м3/ч. Обычно клапан
перекрывает вход в
фильтр-поглотитель; при
поступлении сигналов
«О>, «Р» или <Б» сраба-
тывает пиропатрон сто-
пора пружинного приво-
да, и клапан закрывает
отверстие свободной вен
гиляции и открывает вход
в фильтр-поглотитель.
Обратный взвод клапана
осуществляется вручную после очистки внутренних трактов ФВУ
от вредных веществ.
Фильтр-поглотитель очищает воздух от аэрозолей и паров ОВ,
аэрозолей ВС и мелкодисперсной (после очистки в нагнетателе-
сепараторе) радиоактивной и дорожной ныли. Вместимость фильт-
ра-поглотителя достаточна для обеспечения работоспособности эки
пажа в условиях интенсивного применения противником ОВ и БС;
аэродинамические характеристики фильтра-поглотителя приведе-
ны на рис. 5.5, б. Воздухозаборное устройство, состоящее из бро-
нированного колпака с защитной сеткой и двух клапанов с элек-
тромеханическим приводом, служит для забора воздуха в ФВУ и
выброса отсепарированной пыли наружу; оно защищает входное и
135
выходное отверстия от осколков снарядов и пуль, от ударной вол
ны ядерного взрыва с избыточным давлением во фронте
Лрф^400 кПа. а также от попадания воды, грязи и горюче-сма-
зочных материалов в воздушные тракты ФВУ. При неработающем
нагнетателе или поступлении сигнала «Д» обесточивается электро-
магнит ЭМ-10, включенный последовательно с электродвигателем,
и под действием пружин клапаны закрываются. Время срабатыва
пня клапанов не превышает 0,1 с. При подаче питания на электро-
двигатель нагнетателя и электромагнит клапаны открываются.
Система герметизации обитаемого отде-
ления обеспечивает требуемое избыточное давление (не менее
350 Па) при работающей ФВУ и ограничивает избыточное давле-
ние затекающей ударной волны ядерного взрыва значением
1000 Па при любом времени воздействия ядерного взрыва. При
этом герметизация объекта осуществляется как с помощью по-
стоянно действующих элементов (уплотнения пушки и пулемета,
люков башни, корпуса, моторной перегородки и днища, погона
башни, приборов наблюдения и прицеливания и др.), так и вре-
менно действующих (клапаны воздухопритоков корпуса и башни,
створки вытяжного вентилятора, клапаны вентиляции стартер-ге-
нератора на моторной перегородке). Последние приводятся в дей-
ствие при поступлении сигналов «Л» и «О>, «Р», «/>>. Привод
клапанов срабатывает за время не более 0,1 с.
Естественно, что наличие управляющих элементов существенно
усложняет систему герметизации и снижает ее надежность. В на
стоящее время наметилась тенденция к уменьшению числа по-
движных элементов герметизации: упразднены воздухопритоки
башни и корпуса, отменен клапан вентиляции стартер-генератора
В идеальном случае система герметизации обитаемого отделения
должна состоять только из неподвижных элементов. Защита от
бактериологического оружия осуществляется при заблаговремен-
ном предупреждении о его применении или вхождении объекта в
отравленную зону с помощью ручного приведения в действие си-
стемы герметизации и включением ФВУ на работу в режиме за-
щиты.
Следует отметить, что к техническим характеристикам АСЗ (в
первую очередь, приборного комплекса) предъявляются весьма
жесткие требования:
время от вхождения ВГМ на зараженную местность до под-
ключения фильтра-поглотителя и отключения других средств вен-
тиляции должно быть минимальным, чтобы ограничить поступле-
ние зараженного воздуха в обитаемое отделение;
должны анализироваться все вещества, имеющиеся на воору-
жении у вероятного противника;
чувствительность должна обеспечивать безопасность экипажа
в течение заданного времени;
136
реакция на анализируемые вещества должна быть такой, что-
бы ложные срабатывания не привели к преждевременной отра-
ботке элементов ФВУ.
В состав системы защиты с ручным управлением (рис. 5.G)
прибор-анализатор не входит.
Рис 56. Схема системы защиты с ручным управлением танка «Леопард-1»
(НУ — пульт управления)
В случае применения противником оружия массового пораже-
ния экипаж должен выполнить следующие операции:
включить ФВУ, переключив клапанное устройство на работу
через аэрозольный и газовый фильтры;
герметизировать обитаемое отделение (для чего закрываются
отверстия воздухозабора и двигатель из обитаемого отделения) и
перекрыть отверстие отсоса пороховых газов от пушки и пулемета;
установить с помощью заслонки вентилятора отсоса пороховых
газов требуемое избыточное давление в боевом отделении;
после завершения боевых действии на зараженной местности,
проведения спецобработки и проверки безопасности работы без
ФВУ отключить аэрозольный и газовый фильтры.
Система защиты с ручным управлением намного проще и на-
дежнее АСЗ. Однако следует иметь в виду ее недостатки:
для обеспечения деятельности экипажа в течение требуемого
времени необходим большой ресурс ее элементов;
при внезапном химическом налете защита экипажа не обеспе-
чивается;
отсутствие датчика «О» лишает экипаж информации о хими-
ческой обстановке на местности, а следовательно, в случае необ-
ходимости, возможности выхода из объекта.
Ю Зак. 7 «с»
137
5.2	. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРОТИВОХИМИЧЕСКОЙ И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
ЭКИПАЖА
В качестве оценочного показателя эффективности противохи.ми
ческой и биологической защиты экипажа принята доза факторов,
воздействующих на экипаж в боевой операции. Защита (боеспо
собность) экипажа считается обеспеченной, если эта доза не пре-
вышает допустимые значения, рассчитанные на психофизические
возможности практически здорового человека, имеющего обще
войсковую подготовку. Появление вредных примесей в воздушной
среде обитаемого отделения ВГМ зависит от вида выполняемой
боевой деятельности (табл. 5.1).
Таблица 5.1
Зависимость появления вредных веществ в обитаемом отделении
от боевой деятельности экипажа ВГМ
Вид боевых деАствиА	Тип вредного вещества	Причина проникания вредных ве ществ в обитаемое отделение
Вхождение на заражен-	ОВ. бактериоло-	Инерционность срабатывания
ную местность	гическне средства, радиоа к т и в н а я пыль	системы зашиты
Преодоление зараженных участков местности на мар- ше	То же	Недостаточная герметизация обитаемого отделения, умень шение в нем избыточного дав лення
Преодоление зараженных участков местности в бое- вых порядках	ОВ	Недостаточная герметизация обитаемого отделения; откры тый канал ствола пушки
Стрельба на зараженной местности из пушки танка или БАШ	ОВ	Падение давления в обнтае мом отделении и его разгерме тизэцня при выбросе стреляных гильз
То же	Пороховые газы	Из канала ствола и гильзы
Стрельба на зараженной местности из артиллерий ского орудия	ОВ	Падение давления в обитае- мых отделениях и их разгер метизация при ныбросе гильз н подаче выстрелов с грунта
То же	Пороховые газы	Из канала ствола и гильзы
Стрельба на зараженной местности из стрелкового оружия (ПКТ, ПК, АК)	» »	» » » > »
138
Продолжение табл 5.1
Вид боевых действий	Тип вредного вещества	Причина проникания вредных ве- ществ в обитаемое отделение
Пуск ПТУР	ОВ	Разгерметизация боевого от- деления при выходе ПТУР
Движение танка с уста- новленным ОПВТ	ОВ, бактериоло- гические средства, радноа к т и в н а я пыль	Просасывание наружного за раженного воздуха в двигатель через обитаемое отделение или затекание его вследствие па- дения давления в обитаемом отделении
Тушение пожара внутри ВГМ	ОВ, огнегасящие вещества	Падение давления в обнтае мом отделении; разрядка бал- лонов ППО
Суммарная доза вредных веществ D, складывается из элемен
тарных доз D9l , соответствующих видам воздействий:
(5.1)
<-|
где р — число боевых действий, [£>ю] — нормативное значение воздействую
щего на экипаж фактора; — значение, определяющееся параметрами внеш
ней среды и системы защиты, условиями движения и причинами появлении
вредных веществ внутри ВГМ (табл 5.2).
Таблица 5.2
Факторы, определяющие воздействующую на экипаж дозу вредных веществ		
Параметры внешних условий	Причина появления вредных веществ	Параметры системы защи ты, ограничивающие дозу вредных веществ
Концентрация ОВ и бактери о логически х средств; уровень гамма- излучения РЗМ; скорость движения ВГМ	Подача воздуха средст- вами вентиляции до сраба- тывания системы защиты	Чувствительность	и быстродействие датчиков «О», «Р» и «Ь»; подача ФВУ в режиме защиты
То же н время движе- ния по зараженной мест- ности; скорость и на- правление ветра; время от начала ядерного взры- ва	Размеры неплотностей и давление в воздушных ком- муникациях. связанных с наружной средой, и в обн таемом отделении; давление (разрежение) в МТО	Подача ФВУ; избы точное давление в оби таемом отделении; объем поглощения; гидравлнчс ское сопротивление и коэффициент	очистки элементов ФВУ
Концентрация ОВ; ско- рость и время движения ВГМ; скорость и направ- ление ветра	Размеры и расположение неплотностей обитаемого отделения; давление (раз- режение) в МТО; геометри- ческие размеры канала ствола пушки	То же
10’
139
Продолжение табл. 5.2
Параметры внешних условий	Причина появления вредных веществ	i Параметры системы тащи [ты, ограничивающие дозу ।	вредных веществ
Концентрация	ОВ.	Геометрические размеры	Подача ФВУ; избы
скорость и время дни-	канала ствола, гильзы и	точное давление в оби
женин Bl М: скорость и	эжектора; циклограмма ра	таемом отделении; объ-
направление нстра и	боты ЛЗ; температура и	ем поглощения; гидра?
число выстрелов	давление газон в ресивере эжектора. состав и плот- ность пороховых газов; ско рость экстракции и выбро- са гильзы; объем обитаемо го отделения; размеры и расположение неплотностей обитаемого отделения; дав- ление (разрежение) в МТО; площадь люка выброса гильз и его координаты	лическое сопротивление и коэффициент очистки элементов ФВУ; коорди ваты и параметры средств индивидуальной защиты членов экипажа
То же и номера заря дов	То же, а также геометри- ческие размеры и координа- ты люка подачи выстрелов с грунта, скорость подачи выстрелов	То же
Число выстрелов и	Состав, давление и тем-	Подача ФВУ, началь
темп стрельбы	пература пороховых газов в стволе в момент экстракции гильз; геометрические раз меры гильзы и канала ство- ла; объем обитаемого отде- ления; давление и темпера- тура пороховых газов в ка- мере эжектора	нос избыточное давление в обитаемом отделении; мощность средств отво да пороховых газов от вооружения; параметры и координаты средств ин- дивидуальной защиты членов экипажа
Концентрация	ОВ;	Координаты и геометрм	Подача ФВУ; избыточ
число и периодичность пусков ПТУР; скорость и направление ветра	ческне размеры люка пуска;	ное давление в обнтае
	скорость выхода и габарит- ные размеры пусковой ус та новки (ПУ) и ПТУР; циклограмма работы ’ 1У	мом отделении
Концентрация	ОВ; время движения с ОПВТ на суше и под водой	Схема забора воз.,» <а в двигатель; координат а и размеры неплотностей оби гаемого отделения, давле- ние (разрежение) в МТО с установленным ОПВТ	То же
Концентрация	ОВ; число пожаров	Чувствительность и время срабатывания	системы НПО; номенклатура и свой ства огнегасящего состава; скорость подачи огнегася щего состава; время туше- ния пожара; координаты и размеры неплотностей оби- таемого отделения	>
140
Зависимость (5.1) при известных параметрах системы защиты
позволяет оценить защищенность экипажа (прямая задача) или
определить требуемые параметры системы защиты при заданном
уровне [DB0] (обратная задача). В последнем случае использу-
ются связи между параметрами самой системы защиты.
5.3	PAC4FT ПАРАМЕТРОВ ПРОТИВОХИМИЧЕСКОЙ
И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
Расчет выполняется отдельно для каждого вида боевых дей-
С1вий, перечисленных в табл. 5.1.
При вхождении на зараженную местность срабатывает автома-
тическая система защиты (ЛСЗ), основными характеристиками
которой являются чувствительность (порог срабатывания) и быст-
родействие.
Изменение концентрации ОВ или бактериологических средств
в обитаемом отделении ВГМ при срабатывании АСЗ показано на
рис. 5.7; аналогично изменяется и уровень дополнительного облу
чения экипажа радиоактивной пылью, задержанной в иылсочист-
ных устройствах или поступившей в обитаемое отделение.
Рис. 5.7 Изменение концентрации вредных веществ v в обитаемом отделении
при срабатывании АСЗ.
время движения объекта до порога срабатывания; I» —время срабатывания АСЗ; G-
время вентиляции до допустимой концентрации ».
Чувствительность датчиков «О>, «Р», «6» (по концентрации
вещества vB) должна быть такой, чтобы воздействующая на эки-
паж доза за время его пребывания в объекте Го без срабатывания
ЛСЗ не превосходила пороговую:
’.<(О.	(5.2)
где Гое — коэффициент, учитывающий ослабление воздействующего фактора
конструкцией ВГМ (снаружи Г<>с=1).
Расчет показал, что чувствительность датчика «О» должна со-
ставлять миллионные доли г/м3, датчика «5> — стомиллионные,
а датчика «Р» — не более 3,6 нЛ/кг.
Быстродействие АСЗ должно быть таким, чтобы воздействую-
щие на экипаж дозы Dvl за время срабатывания системы и провет-
141
ривания обитаемого отделения ФВУ были меньше допустимых
[D.J. Считая характер нарастания концентрации вещества в оби-
таемом отделении до срабатывания АСЗ линейным и стремящимся
к нулю при проветривании обитаемого отделения, можно оценить
эффективность системы защиты:
/Л< =	4-	4-	4- *ЛЛ/А, < [D, J ,
(5.3)
где Vo, V»— концентрация вредного вещества снаружи и внутри объекта,
кратность воздухообмена в обитаемом отделении до срабаты
вання АСЗ; Kv=qvo/Wo — кратность воздухообмена в обитаемом отделении
после срабатывания АСЗ; । . Чуп - подача средств вентиляции обитаемого
отделения до срабатывания АСЗ и в режиме защиты; /(, Zt — составляющие
времени нарастания концентрации вредного вещества (см. рис. 5.7); U70 объ
см обитаемого отделения.
Из неравенства (5.3) можно определить требование к быстро-
действию АСЗ:
G + !/*«)’ + 2((D,J -	^Л./?/2)/*<Л,}*'2
~(*ЛЛо - 1/А'«).
Если vo>v, и /2< 15 с, то зависимость (5 3) может быть упро-
щена:
lhi *oVviG/<7ro’
тогда t.£	J-
Расчеты по этим формулам показывают, что быстродействие
АСЗ от химического оружия должно находиться на уровне
t2< (0,5.. 1,5) с в зависимости от соотношения ^ro/^vi, а на мест-
ности, зараженной бактериологическими средствами на уровне
/2<(0,3.. .0,9) с. Последнее требование в ВГМ не может быть осу-
ществлено в настоящее время из-за отсутствия датчиков бактерио-
логических средств с соответствующими характеристиками быстро-
действия.
Поскольку инкубационный период развития заболевания пора
женного человека достаточно велик (1—3 сут), то организация
биологической АСЗ на ВГМ нецелесообразна.
Наличие средств очистки воздуха с автоматическим удалением
наружу крупно-дисперсных частиц пыли (</^10 мкм) позволяет на
отечественных ВГМ отказаться также от организации автомати
ческою управления ФВУ па радиоактивно зараженной местности.
Преодоление зараженных участков местности на марше свя
запо с длительной эксплуатацией АСЗ (в течение 48. .72 ч). Зате-
кание наружного воздуха в обитаемое отделение невозможно, если
избыточное давление, создаваемое ФВУ, намного превышает ско-
ростной напор внешней среды. На марше подача ФВУ, а следова-
тельно, и избыточное давление в обитаемых отделениях могут сни-
зиться, чему способствует и рост сопротивления пылезадерживаю
142
тих элементов ФВУ (фильтра, предфильтра) при осаждении в них
пыли.
Минимальные значения избыточного давлении в обитаемом от-
делении Арпип и подача ФВУ Р1|П|П, предотвращающие затекание
воздуха через неплотности (при условии стационарности среды
вокруг ВГМ. ламинарного течения воздуха через неплотности, ус-
реднения коэффициентов статического избыточного давления и
разрежения в зонах их расположения), могут быть определены по
следующим зависимостям:
«г ... >5, (Г 2 (Л - S)Bpjf + 8?/4 - 8,/2) |
I- 53(/2(АДре-АЛ)/Р + »’/4 - 8,/2);	.
>|S1/(S, + $,)*] |(Л - В) Ьр, •
CfS, (К 2(А --Я)Да/р ;Х’/4 - 5,/2)/(2S.)),
где S|, S» — эквивалентные площади неплотностей ограждений обитаемого
отделения, расположенных, соответственно, в зонах избыточного давления,
разрежения и перегородки МТО; А. В средние безразмерные коэффици-
енты давления в зонах неплотностей 5( и Sa; Арс = р(ув4ог)2/2 скоростной
напор воздушного потока, Па; у, — средняя скорость ветра, м/с; ит скорость
движения танка, м/с; Арм — давление в МТО, Па; р плотность воздуха, кг/м3;
б, = 15,2 м/с — постоянная, характеризующая соотношение местных потерь па
трение при истечении через неплотности
Анализ расположения неплотностей на наружных ограждениях,
а также результаты продувки моделей и макетов ВГМ в аэродина-
мических трубах позволяют рекомендовать для практических рас
четов следующие соотношения: Si/S2=0,08. . .0,12; (Л В)
= 0,5. . .0,7 и 4 = 0,8. . .1.
Однако для обеспечения стрельбы из штатного вооружения в
условиях герметизации боевого отделения ВГМ фактически допус-
кается снижение подачи ФВУ до 0,7 первоначального значения не
зависимо от результата расчета по формулам (5.5).
Время работы ФВУ при известных технических и габаритных
параметрах ее элементов с учетом постепенного изменения их гид
равлического сопротивления определяется по формуле
1-Г\(В + £>ЛР) + 1(В + /Мр)’ +
+ 4 Др,. (А + СЛР)Г«| ,„Ьр. „),	(5.6)
где Лр- |Ла<0	I Bq\/к)|/(Сд^ к 4 Dq, •,) пылеемкость элемента
очистки (масса задержанной пыли), кг; рм0 - избыточное давление, развиваемое
нагнетателем при нулевой подаче, Па; qVK - допустимая конечная подача ФВУ.
м*/с; vn — запыленность воздуха на входе в пылезадержннающий элемент, кг/м3.
А, В, С, В - - обобщенные коэффициенты пропорциональности, определяемые по
экспериментальным зависимостям АР=/(Ар) и Др--/(<7кв) элементов ФВУ при
аппроксимации их полиномами второй степени, Н с’/м8, Н-с/м5, м ’, с*1 м ’ со
ответственно
143
Радиоактивная пыль, взвешенная в воздухе обитаемого отделе-
ния, поданном средствами вентиляции, является источником до-
полнительного гамма-облучения экипажа. Если не принять специ-
альных защитных мер, опа можсг попасть внутрь организма.
Доза дополнительного облучения экипажа радиоактивной пы-
лью, взвешенной в обитаемом отделении,
D.=	(5.7)
активность пыли, попавшей внутрь организма через органы дыха-
ния,
(I(5.8)
доза облучения от пылезадерживающих элементов ФВУ‘как то-
чечного источника излучения
/><P = V7voeil' (I-е V)/»p|/(ttpr2),	(5.9)
где v0 —2,6ti AtUfXp - концентрация радиоактивной пыли, поступающей в обн
таемое отделение пли в пы.и. задерживающие элементы, кБк/л; Uf.QV — средний
уровень радиации по маршруту движения объекта; /1., доли ukiявности частиц,
размеры которых ограничены диаметрами dt и <12 (для пыли, поступающей в поз
духозаборные устройства, можно принять dr О, J2«=IOO мкм; для пыли после
средств предварительной очистки с коэффициентом очистки т| — 0,95 dt 0.
аа= 10 мкм);
А. - 4 |ф С** . '**•) - *	) | ;
»!>(•••) — интеграл вероятности; 2d. ~ 35 (?•//)0,6 - 90-35 — медианный размер частиц,
мкм; I — расстояние до эпицентра взрыва, км; у, — средняя скорость ветра, км/ч;
q - тротиловый эквивалент, т; о-=0,27 — среднеквадратичное отклонение числа
частиц для связных грунтов; </ил=1,2 м3/ч — показатель легочной вентиляции при
выполнении работы средней тяжести; г, эквивалентный радиус пространства,
окружающею расчетную точку, м; dp—.0,077 ч_| постоянная распада; -
5J2—1»6 1g/ — постоянная (для упрощения расчетов 8т=0,43 фКл-см '/кг).
г — расстояние от расчетной точки до источника излучения, м; / —время дейст
вия ВГМ на радиоактивно зараженной местности.
Расчет показал, что при наличии средств предварительной очи-
стки воздуха от пыли с автоматическим удалением основной ее
массы наружу доза дополнительного облучения экипажа взвешен-
ной или задержанной в фильтре-поглотителе (предфильтре) радио
активной пылью ничтожно мала но сравнению с дозой облучения
радиоактивно зараженной местностью (танки Т-55, Т-62, Т-64А,
Т-72, «Леонард-1», АМХ-30, БМП-1, БМП «Мардер»).
При использовании в качестве первичной очистки кылезадер
живающнх материалов (танк «Чифтен») или подаче наружного
воздуха в боевое отделение без очистки (танк М-60А1) доза допол-
нительного облучения экипажа от радиоактивной пыли может
стать соизмеримой с дозой облучения радиоактивно зараженной
местностью.
Следует заметить, что при эксплуатации ВГМ на зараженных
участках местности возможно поступление наружного воздуха
144
через неплотности воздушных коммуникаций, клапанов, соедини-
тельных муфт, а также пневмосистемы, автономного отопителя,
ФВУ, кондиционера, находящихся под давлением, превосходящим
давление в обитаемом отделении.
Герметизация этих систем характеризуется допустимой утечкой
воздуха из трасс
I?, ,1—(5.Ю)
где (D„2j допустимая доза.
Для исключения утечки зараженного воздуха из различных си-
стем и последующего попадания его в обитаемое отделение воз-
душные трассы и составные части обитаемого отделения, пропуска-
ющие наружный воздух (без очистки), должны находиться под
меньшим давлением, чем само обитаемое отделение, а если это
невозможно, то они должны быть вынесены из обитаемого отделе
ния; для пневмосистемы ВГМ забор воздуха в компрессор может
быть осуществлен из обитаемого отделения, так как подача комп-
рессора ничтожно мала (менее 3 м3/ч) по сравнению с подачей
ФВУ.
Преодоление зараженных участков местности в боевых поряд-
ках. В этой ситуации ВГМ должна быть готова к открытию огня
по противнику. I. е. должна двигаться с открытым каналом ствола
и включенными системами вооружения.
Через открытый канал ствола возможно затекание наружного
зараженного воздуха в обитаемое отделение. Как только давление
превысит наружное, начнется истечение воздуха из обитаемого от
деления через ствол наружу. Если в этот момент скорость внеш-
него потока упадет до vn П11п , то скорость воздуха в канале ствола
возрастет, и в обитаемом отделении давление может стать ниже
давления окружающей среды, что приведет к прониканию внутрь
внешнего зараженного воздуха.
Расчет интенсивности затекания наружного зараженного воз-
духа при открытом канале ствола производится с помощью эмпи-
рической зависимости
7е в =	। к	У ~ Г = л	- Чу । •	(5.11)
где <У1 Л о и и т-м)—расход через канал ствола. д..*,	рас
ход через неплотности ограждений и перегородку МТО; А — (1,75±0,4) 104
эмпирический коэффициент пропорциональности. — площадь сечения канала
ствола.
Доза вещества, воздействующая на экипаж за время движения
объекта с открытым каналом ствола (£з), сравнивается с допусти-
мой по формуле
(£>.3	(5.12)
Расчетные и экспериментальные исследования показали, что
при движении отечественных ВГМ с открытым каналом ствола (ка-
145
либр ^125 мм) по местности, зараженной ОВ, воздействующая на
экипаж лоза в шесть и более раз меньше допустимой; несмотря на
это, преодоление зараженных участков (особенно бактериологи-
ческими средствами) должно осуществляться с закрытым каналом
ствола.
Стрельба на зараженной местности из пушки сопровождается
не только затеканием наружного воздуха в обитаемое отделение,
но и поступлением из канала ствола пороховых газов после откры
тия клина затвора (рис. 5.8, 5.9).
Рис 5.8. Схема расчета избыточного давления и расхода газон при стрельбе
I эжектор; 2 неплотности, 3 обитаемое отделение; t люк выброса гильз; 5— забор
aoiayxa в ФВУ; б - ФВУ; 7 МТО; 3 — казенный срез канала ствола. 9 - ствол (стрел
ками показано движение воздуха и газов)
Рис. 5.9 Изменение давления в обитаемом отделении при выстреле
I иыброс (подача) гильзы при открытом канале ствола (при наличии эжектора), 2 - вы
б рос (подача) гильзы при закрытом канале ствола (без эжектора); остальные обоэначеиин
см в тексте
До производства выстрела в обитаемом отделении при подаче
ФВУ qvo устанавливается избыточное давление Др0, при этом ис-
течение воздуха происходит через неплотности ограждении обитас
мого отделения и перегородки МТО (период I на рис. 5.9). В про-
межутке времени от f|*=0 до t3 происходит выстрел, откат и накат
ствола, экстракция гильзы (период II). Изменение давления за
Мб
этот отрезок времени весьма незначительно и связано с изменением
объема обитаемого отделения; избыточное давление к моменту
выхода гильзы из канала ствола можно принять равным Др0.
Пороховые газы из экстрактированной гильзы и канала ствола
поступают в обитаемое отделение, но после вылета снаряда за счет
перепада давлений между обитаемым отделением и каналом ство-
ла происходит интенсивное истечение газовой среды из обитаемого
отделения, что в конечном счете приводит к падению давления
в нем до значения, менынего, чем в окружающей среде (пери
од III). Особенно это характерно для орудия, оборудованного
эжекционным устройством продувки канала ствола (кривая / на
рис. 5.9).
Для пушки без эжектора колебания давления объясняются
инерцией движения газовой среды черз канал ствола, они зависят
от его геометрических размеров, объема и герметичности обитае
мого отделения, подачи ФВУ. В этом случае давление в обитаемом
отделении и скорость движения газов могут быть определены из
системы дифференциальных уравнений:
^7-	Р.)/р - (1 vc | цс |'2|/ZC,
(5.13)
где р, р» — текущее давление в обитаемом отделении и окружающей среде;
текущее значение скорости движения газа в канале ствола; k—показатель
адиабаты (для воздуха Л—1,4), /с — длина канала ствола; ^ж = Ь*+^р/^»
коэффициент потерь давления в канале ствола; - коэффициент потерь дав
ления на входе в канал ствола; £т|> коэффициент трения; а. диаметр канала
ствола.
В системе (5.13) первое уравнение является следствием закона
сохранения массы в предположении, что температура окружающей
среды, воздуха и ограждающих поверхностей обитаемого отделе-
ния, а также воздуха, подаваемого ФВУ, одинакова, а процесс из
менения параметров среды носит адиабатический характер; второе
уравнение (интеграл Бернулли) является следствием закона сохра-
нения количества движения с допущением об одномерности не-
установившегося движения несжимаемой жидкости в трубе при
отсутствии теплообмена между стенками и газом Некоторые ве-
личины в этих уравнениях сами являются функциональными зави
симостями:
qv 0	|/р/(2С)|Ч 2(p^-p)l(pC) Bi{2 С):
qv„ =5„1)Л2|/> p.|/p + B?/4-8r/2]sgnU>-p.);
2 \Р~ Z’-l/p 1 S?'4 - »r/2|sgn(p рм),
(5-14)
где В, С коэффициенты характеристики ФВУ	. записанной в виде
полинома второй степени
Решение системы дифференциальных уравнений (5.13) с уче-
том (5.14) на ЭВМ позволяет получить зависимость давления в
обитаемом отделении от времени.
Подставляя p=f(t) во второе и третье уравнения (5.14) и ин-
тегрируя их по времени в пределах Д/н и /VM, когда, соответствен
но, (р — р.)<0 и (р — рм)<0, получим объем зараженного
воздуха, затекающею в обитаемое отделение после одного выст-
рела:
д'«	Л'ы
1- J <7, .d‘	(5-15)
О	о
Тогда доза, воздействующая на экипаж за время стрельбы.
(5.16)
где 0 — число выстрелов.
Для определения разрежения в обитаемом отделении (первой
полуволны) может быть использована эмпирическая зависимость
Ар — —	81п(2кГ Г,,) ; Ар.,,,	(5.17)
где ЬрА	od^ly'lelWu максимальное (амплитудное) .значение
давления в обитаемом отделении, кПа; \р,. - Па; — мэ/ч; /с, dK — м; — м*.
Т„ 2 т. У	- период колебаний, с; Лро.»—установившееся из
быточное давление в обитаемом отделении с открытым каналом ствола; R
универсальная газовая постоянная; Т»—температура окружающей среды
Для пушки с эжектором разрежение в обитаемом отделении и
время его действия определяются параметрами эжектора (давле
пнем и температурой газов в ресивере в момент времени 12, объе-
мом ресивера и площадью сопел), подачей ФВУ, распределением
и размерами неплотностей в ограждениях обитаемого отделения,
обьемом обитаемого отделения, давлением в МТО. Если заменить
в системе (5.13) второе уравнение на уравнения, описывающие ра-
боту эжекционного устройства продувки канала ствола при пере
менных давлении (Рш) и температуре Тщ газов в его ресивере и
давлении в обитаемом отделении р.,2, то совместное решение урав-
нений (5.13) и (5.14) позволит определить разрежение. Примени-
тельно к схеме орудийного эжектора (рис. 5.10), считая течение
Рис 5.10 Схема орудийного эжектора
14в
газа в соплах эжектора и канале ствола квазиустановившимся,
можно использовать формулу приближенного расчета скорости
движения газа на входе в канал ствола:

1?Л °'*	1|(*. |) р . ! ш п
1) ’ 2 1
(5.18)
при /о = flji/Р. >1(* -г 1)/2|*'к °;
- % Л з«	1J X
X 1/2 + 2 COS ?/а - (Х<* * ’>'*	1)'|e2 (Zo* ‘ 1)'* — Tj] - 2|
при Хо<((*+ W'**”0,
где 6pi, ftpj коэффициенты расхода через сопла эжектора и канал ствола,
а = SC/SK Xi ~ Ра Р' 13; /О Ры!.Р<п ~ Ры>Ра • Л — показатель адиабаты (для по
роховых газов k 1,33), Se - площадь сопел; <| - угол наклона сопел эжектора
Расчеты, проведенные по этим формулам и подтвержденные
экспериментальными исследованиями, показали, что разрежение
в обитаемом отделении и время его действия для пушек с эжекто-
ром в 2—4 раза выше, чем у пушек без эжектора Поэтому и объ
см зараженного воздуха, затекающего в обитаемое отделение, су-
щественно больше при стрельбе из пушек с эжектором. Если
стрельба из пушек с эжектором производится во время химиче-
ского палета противника, воздействующая на экипаж доза ОВ яв-
ляется составной частью общей дозы D,0, по которой выбирается
мощность ФВУ и требуемая степень герметичности обитаемого от-
деления.
Разрежение в обитаемом отделении от стрельбы может быть
снижено или ликвидировано полностью посредством конструктив-
ного перекрытия канала ствола. Для этого экстракция гильзы мо-
жет выполняться в два этапа. На первом этапе (рис. 5.11) гильза
экстрактируется неполностью и небольшая часть ее находится
в канале ствола Истечение воздуха происходит через кольцевой
зазор между каморой ствола и дульцем гильзы, образованный за
счет конусности каморы ствола и гильзы. Окончательное удаление
гильзы осуществляется перед очередным выстрелом. Для получе-
ния максимального эффекта по продувке ствола время нахождения
149
гильзы на линии заряжания должно составлять не менее 0,5 с, что
не увеличит времени производства выстрела, если оно будет совме-
щено с временем приведения пушки на линию заряжания, поиском
Рис 5 11 Схема стрельбы с задержкой гильзы и каморе ствола:
/ эжектор пушки. ? канал ствола. Л—камора канала стнола; 4 гнльэа. 5 ФВ> .
* - обитаемое отделение; 1 поток воздуха; Л поток пороховых газов из зжектора; 9
поток смеси газов и воздуха
цели, выбором типа выстрела и поворотом конвейера на необхо-
димый угол. Характер изменения давления в обитаемом отделении
при различных вариантах экстракции гильзы приведен на рис. 5.12.
В IV периоде (см. рис. 5.9)
в обитаемом отделении при
открытом канале ствола уста-
навливается небольшое избы
точное давление, которое для
системы вооружения без вы
броса наружу стреляных гильз
сохраняется до очередного за
ряжания Если гильзы удали
Рис 512 Изменение давления в оба
таемом отделении при стрельбе с за-
держкой гильзы (/. 2) и без нес
(3. О
I. 3 — пушка бет эжектора; 2. 4 с эжек
тором; (-----гильза удаляется черс <
0.5 с)
ются наружу, давление в обитаемом отделении при открывании
люка и ее выбросе может упасть в течение времени /5 — t4, и в
обитаемое отделение может поступать зараженный наружный воз-
дух. Интенсивность поступления существенно зависит от схемы
механизма заряжания. Возможны три варианта удаления стреля
нон гильзы: без задержки в ловушке наружу по специальному
гильзоводу; перед досылкой очередного выстрела (канал ствола
открыт); после досылки очередного выстрела
150
В первом варианте наружный воздух поступает в обитаемое от-
деление через открытый люк выброса в объеме, определяемом ха-
рактеристикой эжекционного устройства и подачей ФВУ, а также
расходом через перегородку МТО при полностью разгерметизиро-
ванном обитаемом отделении:
- j (v2Sc ~qvo t qvJdt.
(5.19)
где AG - время открытого положения люка выброса гилы наружу
Подача ФВУ и расход через перегородку МТО определяются
по первому и третьему уравнениям системы (5 14), а средняя ско-
рость воздуха на входе в канал ствола по уравнению (5.18) при
/, = I Расчеты показывают, что при открытом люке выброса гильз
наружного воздуха поступает в 5—6 раз больше, чем в герметизи
рованное обитаемое отделение. Следовательно, выброс гильзы не-
посредственно после экстракции можно осуществлять только при
условии герметизации одного из отверстий: люка выброса гильз
или канала ствола.
Во втором варианте попадание наружного воздуха в обитаемое
отделение происходит через канал ствола вследствие скоростного
напора внешней среды. Количество воздуха, поступающее в оби
таемое отделение, определяется геометрическими размерами кана-
ла ствола, скоростью движения танка и встречного ветра (наиме-
нее благоприятный случай), площадью люка выброса и временем
его открытого положения
Если площадь люка существенно больше площади попереч
ного сечения канала ствола S, и гильзы Sr, получим
IVж vSK (Д/д — /г/т»г),	(5.20)
где v - (v, vT)/K 1 +	+ ЦЛ/</к
Следует отметить, что при закрытом люкс выброса гильзы ис-
течение воздуха из обитаемого отделения наружу происходит че-
рез ствол, в котором концентрация вредных веществ существенно
ниже, чем снаружи. Естественно, что в первый момент времени
(Д£ = /с/иг) воздух, поступающий из ствола, содержит незначитель-
ную концентрацию вредных веществ. Расчеты для среднего танка
показывают, что одновременное открытие капала ствола и люка
выброса после выстрела из пушки с эжектором на время Д/д=2 с
при скорости v, 1 т»т=15 м/с увеличивает количество поступаю
щего снаружи в обитаемое отделение воздуха в 6—II раз по срав-
нению с выстрелом без выброса гильзы. Для снижения объема по-
ступающего воздуха можно рекомендовать уменьшение сечения от-
верстия выброса до S_, -’S, 4-0,55И. а открытие люка производить
выбрасываемой гильзой. Площадь зазора между гильзой и отвер
стием выброса (~0,5 5н) обеспечивает при воздействии встречного
ветра избыточное давление в обитаемом отделении Др0>Дрг, что
151
исключает перемещение газов от дульного к казенному срезу
ствола.
В третьем варианте (механизм заряжания танка Т-72) затека-
ние наружного воздуха происходит вследствие выхода гильзы из
обитаемого отделения и определяется геометрическими размерами
гильзы, скоростью ее выброса v,, подачей ФВУ и расходом воздуха
через перегородку МТО:
И7Мз— U/r (qv.~qvjQvT,	(5.21)
где В7,, /г— объем и длина гильзы.
Расчеты показали, что осуществление выброса гильз при закры
том канале ствола (после досылки снаряда) нс приводит к сущест-
венному (более 10%) увеличению поступления наружного зара
женного воздуха (по сравнению с танком Т-64Л без выброса гильз
наружу).
Стрельба на зараженной местности из артиллерийского орудия
ведется с места в течение длительного времени. Количество наруж-
ного зараженного воздуха, поступающего в обитаемое отделение,
а также воздействующая на экипаж доза вредных веществ рассчи-
тываются по формулам (5.13)	(5.21).
Стрельба из самоходного орудия не связана с началом химиче-
ского налета противника, поэтому при расчете берут средние зна-
чения концентрации вещества на местности и скорости встречного
ветра.
Расчеты, выполненные применительно к 152 мм самоходному
орудию, показали, что при подаче ФВУ <7vo = 3OO м3/ч, подпоре
в боевом отделении Лро = 500 Па и правильной организации вы-
броса стреляных гильз (площадь люка выброса намного больше
площади поперечного сечения гильзы и крышка люка открывается
вылетающей гильзой) воздействующая на экипаж доза при произ-
водстве 30 выстрелов любых типов будет ниже пороговой.
Стрельба на зараженной местности из стрелкового оружия, как
правило, не сопровождается изменением герметичности обитаемо
го отделения, а следовательно, и не приводит к снижению началь
ного избыточного давления в нем. Основной проблемой, возникаю-
щей при стрельбе из стрелкового вооружения ВГМ. особенно БМП.
где используется не только шгатное вооружение, но и оружие де-
санта. является обеспечение в обитаемом отделении допустимого
содержания пороховых газов (по окиси углерода).
Специальные меры но снижению загазованности (отсос поро-
ховых газов из мест их выделения: ствольной коробки, гильзосбор-
ников, отверстий газовой автоматики), а также стрельба десанта
БМП через амбразуры могут привести к частичной разгерметиза-
ции обитаемого отделения и. следовательно, к падению в нем из-
быточного давления.
Допустимое давление, исключающее затекание наружного воз-
духа через неплотности, определяется по формуле (5.5) и обеспе-
162
чивается подбором сечений трасс отсоса пороховых газов (с рас-
четом расхода воздуха через них) и зазоров между оружием де-
санта и амбразурой.
Пуск ПТУР, как правило, связан с необходимостью разгермети
зации обитаемого отделения. При этом в процесс подготовки к пус-
ку входят следующие операции:
открывание крышки люка пуска;
выход направляющей с ПТУР или подача ПТУР на направляю
щие,
закрывание крышки люка пуска
Время разгерметизации обитаемого отделения в зависимости от
типа ВГМ может колебаться в пределах 8—30 с.
Количество проникающего в обитаемое отделение наружного
воздуха определяется скоростью и направлением его движения от-
носительно объекта, подачей ФВУ, площадью и расположением
горловины люка пуска, скоростью и объемом выходящих наружу
элементов пусковой установки.
Если объем наружного воздуха, занявшего место вышедшей из
обитаемого отделения пусковой установки, может быть определен
по формуле (5.21), то объем воздуха, проникшего через открытый
люк в результате действия скоростного напора, рассчитать трудно
ввиду неопределенности параметров ветра.
Используя результаты экспериментального исследования ими-
тации пуска ПТУР, можно рассчитать объем воздуха, затекающего
через люк пуска;
= BS^nt,	(5.22)
где lB = 88 10-4 — экспериментальный коэффициент; Зя— площадь люка; v, аб
солютная скорость движения наружного воздуха; п число пусков; / -время
разгерметизации.
Установлено, что небольшое число пусков ПТУР (л = 2. . .3) при
средней концентрации отравляющих веществ на местности не пред-
ставляет опасности для экипажа ВГМ. Уменьшение площади раз-
герметизации (например, за счет установки эластичных экранов
пли шторок на люк подачи), выбор соответствующей подачи ФВУ,
а также уменьшение времени открытого положения люка обеспе-
чивают безопасность экипажа и во время химического налета про-
тивника
Движение танка с установленным ОПВТ кратковременное; его
продолжительность составляет не более 10 % всей боевой опера-
ции. Защита ВГМ от химического и биологического оружия как
при подходе к водному рубежу, так и под водой, в основном, опре-
деляется способом подачи воздуха силовой установке.
В настоящее время на всех зарубежных танках (например,
«Леопард-1», «Леопард-2», «Чифтен». М-60А1, М-1) производится
забор воздуха через трубу, установленную на башне, с последую-
щей подачей его через боевое отделение и люк на моторной пере
15а
горбдке к двигателю (рис. 5.13, а) В этом случае концентрация
вредных примесей внутри обитаемого отделения такая же, как и
снаружи машины, и зашита экипажа должна осуществляться с по-
мощью индивидуальных средств (противогазов, перчаток, бахил
и спецкостюма).
Создание коллективной защиты экипажа с установленным
ОПВТ возможно при подаче воздуха в силовую установку, минуя
боевое отделение, с забором воздуха в ФВУ из МТО (рис 5.13, б)
При этом в боевом отделении (при движении с ОПВТ на суше) из-
быточное давление должно быть не менее значения, рассчитанного
по формуле (5.5), а подача ФВУ должна компенсировать не только
утечку воздуха через неплотности наружных ограждений обитае
мого отделения, но и интенсивный расход через неплотности пере-
городки МТО вследствие большого разрежения в силовом от-
делении.
Если требуемая по формуле (5.5) подача ФВУ превышает воз
можности штатной, необходимо уменьшить утечку воздуха через
неплотности моторной перегородки за счет повышения ее герметич-
ности или снижения разрежения в силовом отделении.
154
Тушение пожаров в отделениях ВГМ с помощью ППО (см.
гл. 3) может привести к затеканию зараженного воздуха в обн
таемое отделение из-за изменения в нем давления Лр(/) и темпе-
ратуры Т(0 (рис. 5.14).
Рис. 5.14 Изменение давления (1) и температуры (2) в обитаемом отделении
при работе системы ППО
В момент времени Го. предшествующий началу возгорания, в
обитаемом отделении устанавливается избыточное давление Др0.
определяемое подачей ФВУ и герметичностью ограждений обитае
мого отделения. При возгорании давление и температура среды
в обитаемом отделении возрастают до значений и /	, оп
редел яемых дополнительным тепло- и газопоступлением от горя-
щих материалов и расходом воздуха через неплотности огражде-
ний и ФВУ. При достижении пороговой температуры (температура
чувствительности датчиков сигнализации о пожаре) в момент
происходит остановка двигателя и средств вентиляции, и в обитае-
мое отделение посредством сжатого газа (азота) из баллона пода-
ется огнегасящий состав. За время	—t\ вследствие погло-
щения тепла в процессе нагрева, испарения огнегасящего состава
и расширения сжатого газа в обитаемом отделении происходит рез
кое снижение температуры и давления, а затем в период (G—12)
выравнивание их с параметрами окружающей среды. В промежуток
времени Ы'2=-1г	, когда внутреннее давление меньше, чем дав-
ление снаружи, в обитаемое отделение может поступать заражен-
ий
иый наружный воздух Его объем может быть определен путем ин
тегрирования уравнения расхода через неплотности:
= J, s.(У2 [/>, />«))/₽, +«?/4 - V'2) Л,	(5.23)
где разность р,—р(/)-Др находится по кривой 1
Используя уравнение (5.16), можно определить дозу вещества,
воздействующую на экипаж
Обеспечение работоспособности экипажа при стрельбе из штат-
ного вооружения. Работоспособность экипажа при стрельбе обеспе
чивается, если концентрация окиси углерода, входящей в состав
пороховых газов, не превышает допустимых по медико-техническим
требованиям (МТТ СВ—81) значений, а именно 1,0; 0,6; 0,5 мг/л
соответственно для 1-, 3- и 5-минутных экспозиций.
Если считать, что в процессе стрельбы пороховые газы посту-
пают в обитаемое отделение равномерно, а окись углерода при
этом равномерно распределена по объему, то можно определить ее
среднюю концентрацию за время стрельбы
•.-Sil'	«•
где qml — интенсивность поступления окиси углерода; /| — время стрельбы.
qvo — подача ФВУ. Vo — объем обитаемого отделения
Если за промежуток времени t2—газовыделений нет (стрель-
ба не производится), но продолжается вентилирование помещения,
то для средней концентрации за время /2 можно записать:
,	« WL Г1 _ е (е*г - 1)] -	(5.25)
Как показывает практика, формулами (5.24) и (5.25) можно
воспользоваться, если есть данные о газопоступлениях, т. е. из-
вестна величина qmi. Подача ФВУ слабо влияет на среднюю кон-
центрацию окиси углерода (рис. 5.15); добиться ее снижения
можно в основном за счет уменьшения газопоступлений.
Рис 5.15. Зависимость отношения концентрации вредных веществ к интенсивно
сти газопоступления от расхода воздуха
/ — за оараую минуту; 1 — за 3 мни
15Ь *
В начальный период выстрела из за недостаточной обтюрации
гильзой пороховых газов происходит их прорыв в зазор между
гильзой и каморой. Это явление характерно для самоходных гау
биц. Обтюрация гильзой пороховых газов только в том случае на
дежна, если на гильзе есть сечение, в котором плотное прилегание
ее к стенкам каморы по всему периметру происходит раньше, чем
этого места достигнет фронт пороховых газов, истекающих из ка
моры через имевшийся ранее зазор.
Можно рассчитать время, за которое выбирается первоначаль
ный зазор, путем определения деформации гильзы, принимаемой
за цилиндрический сосуд, нагруженный внутренним давлением ста
тического характера. Ввиду сложности этой задачи предпочтите.!ь
но экспериментальное исследование влияния на обтюрацию раз
личных параметров орудия и заряда. Улучшение обтюрации до
стигается при увеличении давления пороховых газов, так как в
этом случае увеличивается деформация стенок гильзы к момент)
начала их истечения. Уровень давления зависит от прочности об
тюрирующей крышки заряда или сгорающей части гильзы. При
раздельном гильзовом заряжании (из-за отсутствия жесткой фик
сации гильзы и снаряда в начале выстрела) давление меньше, чем
при использовании унитарного патрона.
Обтюрирующие свойства гильзы также улучшаются при умень
шепни начального зазора между ее стенками и каморой и при
уменьшении толщины стенок гильзы. Так, при уменьшении тол
щнны стенок в верхней части стальной гильзы от 1,6 до 1,2 мм и
при уменьшении начального зазора в верхней части гильзы от
0,2—1,33 мм до 0,04—0,7 мм (снаряд 152-мм самоходного орудия)
масса окиси углерода, проникающая за один выстрел в боевое от
деление, уменьшается с 7,6 до 4,1 г. Уменьшение предела текучести
материала этой гильзы (т. е. увеличение деформации) привел )
к дальнейшему уменьшению массы прорывающихся газов (до 2,6 г
окиси углерода за один выстрел).
Одним из способов улучшения обтюрирующих свойств гильзы
является нанесение на ее поверхность поперечных канавок, созда
ющих дополнительное сопротивление течению газа. Так, при нали
чии в верхней части гильзы трех поперечных канавок прорыв по-
роховых газов в боевое отделение практически устраняется (масса
окнси углерода уменьшается с 2,6 до 0,12 г).
Истечение пороховых газов в обитаемое отделение через зазор
между экстрактируемой гильзой и каморой в период последействия
выстрела характерно для автоматических пушек и стелкового во
оружения, в которых открытие затвора и начало экстракции гиль
зы происходят при высоких давлениях пороховых газов в канале
ствола. Пороховые газы могут истекать и через отверстия в камо
ре, служащие для выпуска отработанных газов. Такое явление
имеет место, например, у пулемета ПК, газовая камора которого
находится внутри обитаемого отделения БМП. Поэтому установка
автоматов АКМ на БМП с целью уменьшения загазованности
157
должна быть такой, чтобы газовая камора располагалась при
стрельбе вне объекта. Масса пороховых газон, истекающих через
зазор между гильзой и каморой в период последействия, при из-
вестных функциональных зависимостях от времени давления у дна
канала ствола ро, плотности пороховых газов в канале р0 и шири-
ны а кольцевого зазора между гильзой и каморой, может быть
подсчитана по формуле
m. t — 2 кг V k |2/(* 4- 1 )](* г ПЛ’(* 1)1 / Vp^ aq (Xf,) dt. (5.26)
где 2r - средний диаметр каморы; к — показатель адиабаты пороховых газов.
?(kci) — газодинамическая функция Xci — коэффициент скорости на входе и
кольцевой канал; /|. G — время начала и окончания экстракции
Для определения величины , можно воспользоваться извест
ным соотношением между коэффициентами скорости на входе и
выходе из канала при наличии сопротивления трения и условием
постоянства массового расхода газа по длине зазора:
1/^,4-21пас1- i/^2-2lnXCJ-2^TpZB/|(4"h	(5.27)
q (Хс j) - p«q (Хе ,)/р.,	(5.28)
где А«3 — коэффициент скорости на выходе из канала, /« — текущая длина
кольцевого зазора; |тр — коэффициент трения; d, -2п гидравлический диаметр
канала; <?(X<t) - газодинамическая функция
Уравнение (5.28) справедливо при Хс2<1; Х<2К1 является
максимальным значением, при котором величина ( определяется
из уравнения (5.27). после чего можно вычислить интеграл в фор-
муле (5.26).
Если к моменту покидания гильзой канала ствола период пос-
ледействия не закончен, то будет продолжаться истечение газа из
канала в обитаемое отделение через казенный срез ствола. В пер
ном приближении можно считать, что масса вытекшего после
вылета гильзы порохового газа
Г.(р, -Р»)/2.	(5.29)
где W, — объем канала ствола. р«. ро—плотность порохового газа в канале
ствола н моменты вылета гильзы и окончания периода последействия
Расчет по вышеприведенным зависимостям показывает, что со
стороны казенного среза автоматической пушки в БМП проникает
2,5 г пороховых газов за выстрел (1,4 г окиси углерода), что близ
ко к экспериментальным результатам. Таким образом, при темпе
стрельбы 200.. .600 выстр./мин загазованность обитаемого отделе
ния БМП будет превышать допустимый уровень. Существенного
снижения поступления пороховых газов можно достичь лишь за-
держкой момента начала экстракции гильзы, т. е. созданием ус-
ловий, при которых пороховые газы истекали бы в зазор между
гильзой и каморой при меньшем давлении в канале ствола. Однако
осуществить такую задержку без уменьшения темпа стрельбы
15ь
весьма трудно. В связи с этим рекомендуется размещать пушку
в отсеке БМП, изолированном от обитаемого отделения; для
отсоса пороховых газов там же устанавливается вытяжной венти
лятор.
Эксперименты по замеру газовыделений при стрельбе из стрел-
кового оружия показали, что в обитаемое отделение БМП посту-
пает при одном выстреле: из автомата АК — 0.013 г окиси углеро
да; из танкового пулемета ПКТ — 0,023 г; пулемета ПК - 0,083 г
(при этом 0,075 г проникает из газовой каморы). С целью умень
шения загазованности для пулемета разработаны кожуха, обеспе-
чивающие отвод в атмосферу части пороховых газов из отверстий
газовой каморы.
Оценка газопоступлений после экстракции гильзы, связанных
с волновым движением газа в стволе, основана на использовании
линеаризованных уравнений газовой динамики для неустановив
шегося движения, аналогичных применяемым в акустике. Пред
ставление о распределении давления газа вдоль ствола при экс
тракции можно получить, если смоделировать процесс с помощью
трубы длиной /с, закрытой с обоих концов и наполненной газом с
избыточным давлением Лр0 по отношению к атмосферному р,.
Если при / = 0 один конец трубы открыть, то зависимость давления
на закрытом конце от времени будет иметь вид, показанный на
рис. 5.16. Примерно такой же характер имеют колебания давления
Рис 5 16 Изменение давления пороховых газов во времени в трубе с одним
закрытым концом
в стволе 125-мм танковой пушки в период, непосредственно прел
шествующий экстракции гильзы. Для расчета количества газов оп-
ределяется скорость их истечения при открывании второго конца
трубы (казенного среза ствола). Скорость изменяется периодиче-
ски (без учета затухания колебаний), период 7-2 где -
скорость распространения звука в пороховых газах. Зная давление
Аро на закрытом конце трубы в период, непосредственно предшесг
вующий экстракции, можно вычислить скорость истечения порохе
вых газов
(5.30)
159
Таким образом, объем истекающих газов зависит от фазы ко-
лебания давления в момент открытия канала. Для 125-мм танко-
вой пушки объем вытекающих газов может изменяться от 0 до
максимального значения приблизительно за 0,015 с. Поэтому про
блема стабилизации момента открытия канала ствола приобре
тает важное значение. Анализ процесса истечения газов из ствола
при экстракции гильзы показал, что их количество существенно
зависит от Продолжительности движения гильзы. При /i<2Zc/v„
сразу после вылета гильзы происходит затекание воздуха в ствол
из боевого отделения со скоростью Apo/(v,Bp). Истечение из ствола
в обитаемое отделение начинается через время /|=2 /с/т>в после
начала движения гильзы, т. е. после прихода к казенному срезу
первого импульса, вызванного движением гильзы и отраженного
от дульного среза ствола. При каждом повторном импульсе ско
рость затекания увеличивается на 2Др0/(и1вр). и происходит за
тухание колебательного процесса, вызванного в газах движением
гильзы.
Объемная доля вытекших газов
.V.
Wr/(l'SK) |25; 1 (МА - А;,(Др0 4- ApJ/fApJD/S, (5.31)
я—1
где \ . S, —площади сечений каморы и канала ствола, /г — длина гильзы.
Л'о — число циклов, в течение которых происходит истечение, определяющееся
как наименьшее целое число, удовлетворяющее соотношению ЧтЧс —
(2 No + 1)(Лр» I Лрэ)/(*Р») < ° б„ экспериментальный коэффициент зату
хания импульса разрежения; Др, — разрежение, создаваемое эжектором пушки
на днище гильзы в момент ее экстракции
Значение Ар, определяется с учетом законов сохранения мае
сы, количества движения и энергии газа:
.	. / 2 1*'(* О Sc
^cos?pp-
-"(JA)5. ] (5.32)
где Sc — суммарная площадь сопел эжектора, рР давление в ресивере эжекто
ра при экстракции. <р — угол наклона сопел эжектора к горизонту
Как видно из формулы (5.31), при /|<2/с/фэв объем затекаю
щих газов не зависит от скорости экстракции, а определяется дли
ной гильзы, избыточным давлением в обитаемом отделении и па
раметрами эжектора пушки. Экстракция гильзы не будет вызы
вать истечения пороховых газов в обитаемое отделение только
в том случае, если выполняется соотношение
(ДА> + ДР») > МАА-.	(5.33)
где 6| — коэффициент 6П при л=1.
Если время движения гильзы в стволе при экстракции
2/г/‘О„</1 <'4/c/v,B, то объем вытекающих газов зависит как от
160
средней скорости экстракции, так и от ее изменения во времени
При постоянных /| и 1Т объем уменьшается при увеличении пути
При уменьшении скорости движения гильзы в процессе экстракции
(v, ) объем проникающих газов тоже уменьшается, вплоть до
нуля при
= т>эв/г/(4 /с) •	(5.34)
Это наивыгоднейшее соотношение между длиной гильзы и ско
ростью ее экстракции.
При t\>4 lJvM, т. е. при относительно небольших скоростях
экстракции гильзы, можно следующим образом определить отно
сительный объем вытекших газов:
^г/(/Д) = In {1 + рт|2/(2 (Др0 + ^.)11 •	(5.35)
Исследование интенсивности истечения газов из внутреннего
объема гильзы, происходящего из-за разности плотностей порохо
вых газов и окружающего воздуха, показывает, что 90 % газов
вытекает из поддона патрона системы Д-81 приблизительно за 2 с.
системы Д-89 — за 4 с, а из гильзы системы Д-10Т2С за 24 с.
Для уменьшения газопоступлений в этом случае необходимо со
здавать полностью или частично сгорающие гильзы, а также уда
лять экстрагированные гильзы из боевого отделения. Представля
ет также интерес способ экстракции, при котором гильза после
выстрела на некоторое время задерживается в промежуточном
положении, обеспечивающем небольшой зазор между дульцем
гильзы и срезом казенника. При работающем ФВУ воздух из оби
тасмого отделения будет вытекать через зазор и ствол, благодаря
чему внутренний объем гильзы и прилегающей к ней полости ство
ла будет до некоторой степени очищаться от пороховых газов.
Задержка гильзы на время ^0,5 с позволяет также существен
по снизить поступление пороховых газов из канала ствола в оби
таемое отделение, определяемое колебаниями газа в стволе вслед
ствие его опорожнения в период последействия экстракции гильзы
5.4. ЗАЩИТА ОТ ЗАЖИГАТЕЛЬНОГО ОРУЖИЯ
Хотя ВГМ весьма стойки к воздействию напалмов и других за-
жигательных веществ, однако при прямом попадании огнесмеси
могут повредить отдельные составные части машин. Вероятность
поражения всей машины Р зависит от числа п вышедших из строя
сборочных единиц и деталей и определяется следующими вероят-
ностями: применения зажигательных средств противником Рпр; по-
падания ВГМ в зону применения зажигательных средств с поверх
постной плотностью gn—[Р„ (#„)]; попадания огнесмеси па н ю
составную часть РЯ|; отказа составной части [Р,(£л) ], т е.
р ЛАи.)!	(5.36)
где	при	Pt(g„)-0 при £««<1#^]; |£„|] — поверхностная плот
ность огнесмеси, при которой сборочная единица выходит из строя
Ц Зак. 7 «с*
161
В формуле (5.36) не учитывается возможность одновременного
применения вероятным противником других видов оружия массо-
вого поражения (ядерного, химического, биологического), что уве
личивает наносимый ущерб. Кроме того, степень поражения су-
щественно зависит от конструктивных особенностей составных ча
стен ВГМ (топливных баков, наружного оборудования, моторно-
трансмиссионного отделения, применяемых материалов и др.)
В то же время поражение одних составных частей может привести
к отказу других (рис. 5.17).
Рис. 5 17 Обобщенная схема воздействий зажигательных средств
Экспериментально установлено, что при поверхностной плотно
сти зажигательных веществ в очаге поражения 0.15—0,25 кг/м2,
как правило, поражаются наиболее уязвимые части ВГМ: наруж
ное оборудование и моторно трансмиссионное отделение.
При этом снаружи в первую очередь поражаются: дюритовые
соединения наружных топливных баков, прогорание которых при
водит к воспламенению и разбрызгиванию топлива, а в отдельных
случаях к взрыву баков; приборы прицеливания и наблюдения
(из-за растрескивания и копоти на защитных стеклах, расслоения
призм приборов), что приводит к частичной потере видимости; ан
тенный ввод (из-за выгорания резинового амортизатора и наруж
ного изолятора), что приводит к выпадению антенны и потере ра-
диосвязи; герметизирующие и резиновые уплотнения, возгорание
которых приводит к частичной разгерметизации обитаемых отде
162
пений ВГМ; наружные осветительные приборы и электрооборудо-
вание (из-за прогорания проводов); системы фильтро вентиляции
и гидропиевмоочистки.
При попадании горящего напалма в моторно трансмиссионное
отделение и засасывании пламени через воздухозаборные устрой
ства поражаются дюритовые соединения систем силовой уставов
ки, радиаторы, воздухоочистители и электропроводка, что приво
лит к утечке и возгоранию горюче-смазочных материалов, потере
охлаждающей жидкости и др., и как следствие - отказу двигателя
Ходовая часть движущейся ВГМ повреждений практически не
получает; у неподвижной ВГМ возможно выгорание и обугливание
отдельных резиновых элементов.
Защита ВГМ от зажигательных веществ в отечественном тан
построении решается посредством разработки средств защиты и
пожаротушения.
Средства защиты должны быть простыми по конструкции, тех
нелогичными в производстве и изготавливаться из дешевых мате
риалов, а установка их не должна ухудшать ТТХ ВГМ
Основными способами защиты являются: теплоизоляция и эк
ранировка коллекторов масляных и водяных радиаторов систем
охлаждения и смазывания МТО; теплоизоляция дюритовых и дру
гих шланговых соединений; установка на воздухозаборники сеток
с мелкой ячейкой; применение термостойкой проводки и экрапи
ровка ее на наружном электрооборудовании; установка чехлов и
уплотнений из ткани и резины, нс поддерживающих горение; уста-
новка защитного чехла на антенный ввод
Перечисленные конструктивные мероприятия обеспечивают за
щиту ВГМ от напалма (с плотностью поражения до 0,25 кг/м2 при
трехкратном воздействии) без применения специальных средств
тушения.
Для снижения объема последующего ремонта целесообразно
тушение горящего напалма на марше ВГМ или на стоянках в ме-
стах сосредоточения с помощью порошковых огнетушителей ОП-2Л
и ОП-ЮЛ, заполненных составом типа ПСБ (на основе бикарбо-
ната натрия). Создавая мелкодисперсное облако, этот порошок
не только блокирует зону пожара от доступа кислорода, но и
вступает в химическую реакцию, прерывая цепочку горения. По
дача порошка производится сжатым воздухом из баллона, уста-
новленного внутри огнетушителя. При выдергивании чеки огнету-
шители практически мгновенно приводятся в действие и даже при
пониженной температуре окружающей среды (до 40 °C) превос
ходят все другие средства пожаротушения
16.4
II
Глава 6 СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕСУЩИХ
КОНСТРУКЦИИ ВГМ
6.1 ОБЩИЕ. ПОЛОЖЕНИЯ
Несущие конструкции ВГМ (корпус, башня и другие составные
части, воспринимающие нагрузки) должны быть стойкими к раз
нообразным внешним механическим воздействиям. Для рациональ
ного проектирования корпусов требуется знание их напряженно
деформированного состояния, устойчивых форм равновесия и
колебательных процессов. Необходима также исчерпывающая ин
формация о том, как влияет изменение конструктивных парамег
ров и нагрузок на динамические свойства ВГМ с учетом ограннче
ний габаритных размеров и массы машины, а также эргономиче
ских требований. Таким образом, проектирование несущих конст
рукций требует комплексных исследований, включающих несколь
ко этапов:
моделирование механических воздействий (нагрузок);
выбор расчетных схем;
расчет прочности конструкции;
проектирование конструкций;
экспериментальная оценка стойкости опытных конструкций к
механическим воздействиям (ударным нагрузкам);
доводка конструкций в условиях серийного производства.
Внешние воздействия моделируются эмпирическими зависимо
стями. отображаемыми с помощью ЭВМ, или имитируются на
стендах. Источниками ударного нагружения несущих конструкций
ВГМ являются: ударная волна ядерного взрыва; сила отдачи и
дульная волна собственного выстрела; ударная волна от подрыва
на минах; пробой подвесок на неровностях трасс и местности; сна
рядный обстрел; действующее навесное оборудование
Схематизируются статическая, физическая, топологическая,
геометрическая и силовая стороны прочностных задач. При этом
учитываются: стойкость конструкции к механическим воздействиям
(для предотвращения разрушений предусматриваются повышен
ные коэффициенты безопасности); продолжительность эксплуата-
ции; требования к общей прочности и жесткости корпуса и его ча-
стей; механические свойства материала, точность моделирования
нагрузок и адекватность расчетных схем реальным условиям; уро-
вень новизны конструкции; результаты экспериментов и теоретиче-
ские разработки.
164
Расчет прочности конструкций базируется на достижениях тео
рий, разработанных методах моделирования и имитации, надежных
вычислительных алгоритмах и соответствующих им программах.
Как правило, весь процесс расчета должен быть оформлен и доку
ментировап в унифицированной форме, поэтому важна задача раз
работки универсальных вычислительных процедур, базирующихся
на вариационно-сеточных обобщенных подходах к моделированию
конструкций, чтобы их тип или вид нагрузки не влиял на способ
расчета.
В автоматизированной системе под проектированием понима
ется изменение конструктивных параметров (размеров, формы).
В начальной стадии проектирования форма и толщина отдель
пых частей корпуса связываются с заданным уровнем бронестой
кости танка Особенности образца в целом, его материалоемкость,
надежность и функционирование составных частей зависят от ра
циональиости несущих конструкций, пол которыми понимают со-
вокупность конструктивных элементов, обеспечивающих геометри
вескую неизменяемость ВГМ под действием внешних нагрузок. Су-
ществующие несущие конструкции танков достаточно рациональ
ны в результате длительного и, в известной мере, консервативного
проектирования их по прототипам. При плотной компоновке ма
шины и противоречивых требованиях к защите изменить конструк
пню в случае необходимости без принципиально новых решений
практически невозможно, поэтому необходимо располагать мо
бильным «инструментом* многовариантного автоматизированного
проектирования, каковым может быть программный проблемно
ориентировочный вычислительный комплекс с максимально воз
можной автоматизацией сложных и рутинных расчетных процедур
При наличии хорошо отлаженных расчетных методик натурные
испытания перестают играть роль единственного арбитра в оценке
прочности; большое значение приобретают численные эксперимен
гы с помощью ЭВМ При разработке и создании достаточно пред
ставительной численной модели они могут быть и единственным
способом получения информации о прочности корпуса, например,
при поражающем воздействии ударной волны ядерного взрыва и
при минном подрыве.
На этапе доводки конструкции возможны дополнительные меро
приятия по обеспечению стойкости к механическим воздействиям,
связанные с вычислениями на ЭВМ по поверочным расчетным схе
мам, которые могут выполняться в заводских конструкторских
бюро по стандартным инженерным методикам.
6.2 МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И УДАРНЫХ НАГРУЗОК
^Моделирование конструкций и воздействий может быть физи-
ческое и численное (с помощью ЭВМ).
Физическое моделирование определяется условия
ми подобия, получаемыми из исходных уравнений состояния (рав
165
новесия, движения, совместимости деформаций и др ). Эти урав
нения записываются в замкнутой форме для отдельных частей
конструкции и распространяются при определенных условиях на
всю конструкцию.
Наибольшее распространение получили исследования на тензо-
метрических моделях из органического стекла. Модели с задан-
ными физическими и технологическими свойствами, подобие в ко-
торых соблюдается в сходственных точках, подвергаются на спе-
циальных стендах имитирующим воздействиям внешних сил или
перемещений (ударная волна, дорожный микропрофиль, собствен-
ный выстрел). Результаты измерений (прогибы, деформации, на
пряжения, частоты) пересчитываются на натуру с учетом заранее
определенных условий подобия, следующих из общей теории по-
добия и размерностей единиц физических величин. Такие модели
предназначаются для исследования конструкций, материал кото-
рых работает в упругой области. По ходу исследований на таких
моделях определяются инвариантные величины, связывающие оп-
ределенные коэффициенты подобия.
При физическом моделировании необходимо строгое математи-
ческое описание исследуемого явления и наличие дополнительных,
например граничных или начальных условий. Комплекс коэффи
циентов подобия находится из критериальных уравнений. В общем
случае моделирования динамической задачи для разномодульпых
конструкций типа гибкая пластина —балка возможно лишь полное
геометрическое подобие модели и реального объекта. Для частных
случаев возможны упрощения, например, вводится геометрическое
подобие размеров в плане и афинное — других размеров или пол-
ностью а фи иное подобие для стержней — оболочек и др. Современ-
ные достижения теории моделирования позволяют проводить ста-
тические и квазистатические исследования в линейной постановке
с имитацией дорожных воздействий, собственного выстрела и
ударной волны ядерного взрыва. Разработана теория и основные
принципы моделирования составных элементов конструкций (од-
номерных, двумерных, трехмерных) в динамической постановке
(т. 9 монографии).
Приближенное физическое моделирование целесообразно для
испытаний на определенные вид нагрузки и тип деформаций, пре
валирующие над всеми другими.
Изучение механических колебаний систем, например, сводимых
к системам с сосредоточенными параметрами, движение которых
описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями, с
помощью физических моделей оказывается более трудоемким и
менее экономичным, чем исследования аналитическими методами
Поэтому следует ограничить физическое моделирование классом
задач в статической и квазистатической постановках.
Методы моделирования схем с помощью а на л и
тических зависимостей включают в себя элементы чис
16Ь
ленного анализа и физического моделирования (имеется в вид)
использование аналитических зависимостей в замкнутом виде)
Используются также методы, отработанные в строительной меха
пике (метод начальных параметров, смешанный метод и др.). От-
метим, что эти методы в некотором смысле являются частными слу-
чаями вариационно-сеточных методов и позволяют с помощью
интуиции или экспериментальных данных выделять основные де-
формационные факторы, а при выборе расчетной схемы тин
конструкции и нагрузки. Решение в этом случае получают в замк-
нутой форме в виде конечного числа уравнений (алгебраических,
дифференциальных, интегральных), реже — формульных систем
или простейших частных алгоритмов, которые и программируются.
Как правило, погрешности появляются уже при создании расчетной
схемы и математических упрощениях, поэтому эти методы модели-
рования используются для решения частных задач в хорошо изу-
ченных экспериментальным путем ситуациях
Численное моделирование (вычислительный экспе-
римент) отрасль знаний новая и быстро развивающаяся. Этот
способ моделирования предполагает обязательное применение об
нематематических методов, ориентированных на использование
ЭВМ на всех этапах исследования. Следует отметить следующие
особенности численного моделирования:
расчетные схемы максимально приближены к реальному объ-
екту (имитируется форма конструкции, физико-механические свой
ства материалов, связи, пространственное расположение элементов
конструкции и нагрузка),
конструкция исследуется в целом и имитирует разные стороны
объекта: физическую, геометрическую, топологическую, силовую;
утрачивают свой смысл традиционные понятия строительной
механики (статическая определимость и неопределимость схемы
конструкции, различие в граничных и внутриконтурных условиях
разделение внутренних и внешних силовых факторов): любая со-
ставная часть танка (конструкция) рассматривается как система
простых конструктивных элементов;
для дискретизации конструкций и описания дискретных элемен
гов используются вариационно-сеточные методы, такие как метол
конечных элементов (МКЭ) или его разновидность — метод ко-
нечных разностей (МКР);
создаются специальные программные комплексы для ЭВМ, ко-
торые включают в себя базы данных и построенные на их основе
системы управления базами данных (СУБД); в результате полу
чается развитое базовое программно-информационное обеспечение
(БПИО);
конструкция может моделироваться в целом или по частям, что
не отражается на алгоритме и методе исследования, так как и
часть конструкции рассматривается как система простых эле
ментов;
167
широко используются аппарат линейной алгебры в матричной
форме и стандартные процедуры вычислительной математики
Метод конечных разностей позволяет получить решение при
произвольных краевых условиях, геометрических параметрах и
жесткости конструкции, а также при произвольных законах изме
нения нагрузки. Производные, входящие в исходные дифферент!
альные уравнения, заменяются конечными разностями. Вариаци
онный подход построения сеточных уравнений используется при
сложных граничных условиях. Но и в этом случае возникают за-
труднения, если исследуются неоднородные конструкции (необхо-
дим переменный шаг разбиения сетки) и сложные геометрические
формы, заменяются производные высоких порядков, схема унифи-
цируется и разрабатывается алгоритм проектирования
Классические вариационные методы математической физики
(методы Ритца, Бубнова—Галеркина, коллокаций и др.) широко
применяются в строительной механике, в авиа- и судостроении, эти
методы позволяют получить приближенное решение, удовлетворяю-
щее минимуму потенциальной энергии деформируемой конструк
ции. Ставится задача об определении пробных функций, удов
летворяющих граничным условиям и минимизирующих потенци-
альную энергию Решение обычно представляется в форме
полиномов, содержащих неопределенные коэффициенты, нахожде-
ние которых основано на вариационных принципах, что приводит
к математической модели в виде системы алгебраических уравне-
ний высокого порядка. Точность этих методов зависит от того,
насколько удачно выбрана аппроксимирующая функция конструк
ции в целом.
Метод конечных элементов примыкает к классическим вариа
ционным методам в части поиска решения, минимизирующего энер-
гию деформации, и существенно отличается от них локализацией
аппроксимирующих функций на узлах идеализированной системы.
МКЭ сочетает в себе идеи дискретных представлений сеточных ме-
тодов с вариационными принципами. Для расчета ударной проч-
ности несущих конструкций ВГМ с использованием МКЭ созда-
ется информационная система, базирующаяся на типизированных
математических моделях (вводятся одни и те же схемы вычисле-
ния, дискретизации и идеализации для различных конструкций,
разных классов механики и топологически одинаковых связей от
дельных частей конструкции, одни и те же приемы автоматизации
расчетов). При этом носителями информации являются отдельные
программные модули для ЭВМ, которые включаются в общую схе-
му счета, независимо от класса задачи и внешних воздействий. Та-
ким образом, численная модель включает в себя взаимно связан-
ные информационную модель и конкретные формульные (матема
тические и программные, графические, системные и аналитические)
модели (проблемные модели), позволяющие получить дискретную
информацию, необходимую для отражения физико-механических
свойств и объемно-массовых характеристик конструкции танка и
1ьь
внешних возмущений. Проектирование проводится на информаци
онной модели с помощью ЭВМ; далее информация отображается
на моделях наборов данных, управляемых СУБД.
Следует различать две проектировочные задачи (два вида ис-
следований):
создание моделей для численного синтеза несущих конструкций
и анализа воздействий в целом, которые рассматриваются как еди-
ная система дискретных элементов, наделенных силовыми (внеш-
ними и внутренними) и кинематическими связями;
создание проектирующей (программной) системы и баз дан-
ных, куда входят комплекс алгоритмов (системных, информацион
пых, сервисных, математических) и соответствующих им программ
для ЭВМ, написанных на алгоритмических языках высокого уров-
ня и функционирующих с развитой системой аппаратных средств
вычислительного комплекса (дисплеев, графопостроителей, авто-
матизированных рабочих мест)
Наиболее распространенные в расчетной практике методы
оценки прочности, жесткости, устойчивости и колебаний элементов
корпусов связаны с интегрированием дифференциальных уравне-
ний, которыми обычно описываются перемещения элементов конст-
рукции. Если не удается аналитически в замкнутом виде описать
элемент конструкции, то применяются гипотетические аппроксими
рующие зависимости. Описать конструкцию танка в целом замкну-
тыми зависимостями гораздо труднее, а чаще всего невозможно,
так как очень трудно учесть нерегулярность геометрических и уп-
ругих свойств (отверстия в конструкции, изменение геометричес-
ких характеристик сечений подкрепляющих балок и др ). Варьи
рование граничных условий, внешних воздействий па конструкцию
и ее части приводит к возникновению новых вводимых предпосы-
лок, гипотез, применяемого математического аппарата. Преодолеть
эти трудности позволяют вариационно разностные способы мате
матического моделирования: методы конечных элементов и конеч-
ных разностей, являющиеся фундаментальными математическими
процедурами дискретизации. В случае использования МКР опре-
деляется система функций (по существу проводится разложение
в ряд Тейлора вокруг точки), которые в совокупности иредставля
ют собой функцию перемещений всей конструкции.
В случае применения МКЭ для каждого конечного элемента
(КЭ) строится система простых функций перемещений, которые
при соединении могли бы дать обобщенные функции перемещений,
используемые в процедуре Рэлея—Ритца, но определяется функция
перемещений только на узле конечного элемента.
Оба метода приводят к формированию системы алгебраических
уравнений высокого порядка чаще всего с положительно опреде-
ленной, хорошо обусловленной и имеющей, как правило, ленточ-
ную структуру, матрицей коэффициентов. Существует целый ряд
способов образования конечных разностей, но во многих случаях
наблюдается медленная сходимость. Основная же трудность свя-
12 Зак. 7 «С»
169
зана с аппроксимацией первых производных функций перемеще
ний через отношения центральных разностей.
МКЭ обладает более общими и универсальными возможности
ми для получения расчетом проектировочной информации. Пред
ставляя конструкцию в виде комплекса отдельных частей (супер-
элементов), которые в свою очередь состоят из базисных конеч
ных элементов, расчетные схемы (схемы дискретизации и идеали
зации) можно максимально приблизить к изучаемому объекту,
причем достигается это за счет модификации (улучшения) отдель
ных частей схем либо алгоритма счета.
Метод целесообразно использовать лишь при наличии мощной
цифровой вычислительной техники.
Математический аппарат МКЭ позволяет определенным набо
ром КЭ обходиться для решения класса статических и динамиче-
ских задач, используя набор разрешающих матриц жесткости
(податливости), устойчивости, напряжений, эквивалентных масс и
матриц преобразования координат. При разработке математиче
ского описания на уровне КЭ могут быть использованы различные
известные гипотезы механики твердого тела и результаты экспери
ментов. Заметим, что такие матрицы, представленные в виде ал
гебраических операторов, которые инвариантны относительно пре
образования координат, позволяют достаточно эффективно ариф
метизировать задачи проектирования.
Для сходимости результатов расчетов по мере уменьшения раз
меров элементов важно, чтобы КЭ мог имитировать состояние од
нородной деформации. В случае изгиба пластинчатых систем та
ким состоянием однородной деформации является равномерное
распределение кривизны или скручивания. Кроме того, желательно,
чтобы КЭ обладал свойствами совместности перемещений, т. е. и
углы поворота нормалей к срединной поверхности, и поперечные
перемещения должны быть непрерывны.
Потенциальная энергия деформации и кинетическая энергия
КЭ динамической системы определяются следующими уравне
ниями:
'	.	(6.1)
где (е() — векторы напряжений и деформации; р<. Vt — плотность и объем
КЭ; bt — поле перемещений в КЭ (является непрерывной функцией пространст-
венных координат); {•-}г — операция транспонирования.
Функцию перемещений можно выразить через дискретные ко
ординаты i-ro КЭ в виде
(6.2)
где {<?(}-- вектор дискретных обобщенных координат (перемещений), включаю-
щий в себя перемещения и их частные производные; |%]— прямоугольная ма<-
рица, представляющая собой набор функций формы.
170
Связь деформаций и перемещении определим следующим об-
разом:
(6.3)
где [В,| дифференциальный оператор.
Напряжения в упругом материале
= ](•/}.	(6.4)
где [DJ — матрица, характеризующая упругие свойства материала в пределах КЭ
Подставив выражения (6.3), (6.4) в (6.1), получим следующие
формулы потенциальной и кинетической энергии i-ro КЭ в матрич
ном виде
^=1/2(47/1^1^1;
 т	(<*.&»
U., = 1/2 |?,|г|т,)(?,).
где *<»J|*'l)r|Bllr|Dl|Bl||V<|rfV. л»/~ ( Р1 (Ч/W) dV - соответственно
матрицы жесткости и эквивалентных масс КЭ
Обобщенные координаты КЭ и системы из КЭ связаны соотно
шениями
1»,] =	(6.6)
где {<?,} — вектор обобщенных координат системы КЭ, [Л] — матрица связи ко
ординат КЭ с системой КЭ.
Выражения для полных энергий системы КЭ получим сумми
рованием энергий отдельных КЭ:
-	(О./)
V.=
где обобщенные матрицы жесткости и масс представляют собой выражения
IXJ-S М<ГМ 1Л1.
/«I
1ЛЛ - Д И/и,] И/Ь №1.
здесь |МС|—матрица сосредоточенных масс, которая суммируется с диагональ
ными компонентами матрицы [А4]
Можно представить связь вектора обобщенных перемещений
КЭ с коэффициентами заданной функции перемещений:
откуда	|f,) = [Т'Г1 (f,|,	(6.8)
где [^[ — коэффициенты полинома; [Л~’“1ЛГ матрица преобразования коор
динат; [•••]-’ —процедура обращения матрицы
12*
171
Использовав выражения для энергий деформации, представ
ленные в виде квадратичной формы относительно (#,}. получим
обобщенные матрицы жесткости и масс в глобальной системе ко-
ординат:
«в-»)
bMJ-V 1ПГИЛ7'1-
Определение суммы (6.9) проводится на узле конечно элемент-
ной системы с помощью нумерации КЗ и его степеней свободы по
простому алгоритму. Этот прием предпочтите1ьнее реализаций
матриц жесткости и масс, так как позволяет более эффективно
использовать память ЭВМ.
Преобразования вида (6.9) называются движениями, или кон-
груэнтными преобразованиями. Именно их можно рассматривать
как соотношения, связывающие обобщенные координаты различ
пых точек конструкции относительно различных прямоугольных
систем координат. Такие преобразования, очевидно, являются
частным случаем афипных преобразований. Матрица [Г] является
ортогональной подстановкой.
Заметим, что матрицы жесткости и эквивалентных масс полу-
чаются симметричными, чаще всего положительно определенными
и редко заполненными. Эти свойства их используются Для пост-
роения эффективного алгоритма. Применив известную схему Лаг-
ранжа для консервативных сил и подставив выражения энергий
(6.7) в уравнение
dt \ ()q I dq dq ' ' ’	\	'
придем к известному уравнению движения, которое запишем в еле
дующей матричной форме:
[лпйнтм Р(Л|.	(б.п)
Каждое из этих уравнений может быть проинтегрировано неза-
висимо от других, если частное решение представить в нормальных
координатах. Иначе говоря, при использовании главных или нор
мальных координат система представляет собой совокупность неза-
висимых систем с одной степенью свободы.
Решение однородных уравнений системы сводится к алгебраи-
ческой задаче о собственных значениях
[А] |^}=--ХЬИ|	(6.12)
где А.=<»2, ф - собственные частоты и собственные формы колебаний системы
КЭ, соответствующие узловым перемещениям; [Д'], pMj симметричные и поло
жнтсльно определенные .матрицы.
172
Можно показать, что для каждого значения получается соб-
ственный вектор {ф,}, удовлетворяющий уравнениям
iWrWIW»l;l. ; =
1ф1|1КПЪ1 = Ч '
(6:13)
а векторы {*£<} и {ф,} ортогональны но отношению к положительно
определенным матрицам |Л] и [Л4], т. е.
|'ЬГКНЪ1 -°;|
{'ЫГ|.И|(^1 о )
при
(6.14)
Решение уравнений (6.14) есть линейная комбинация собствен
иых векторов
т = 2 i?,hw. «-«>2......s.	(6.15)
где У —число степеней свободы системы; =	— обобщенные коор-
динаты.
Для определения приближенных уравнений свободно колеблю-
щихся дискретных систем можно воспользоваться отношением Рэ
лея в форме
к ДЦКЦК.	(6|6)
'	|41|.И|(ф|
где [4J есть аппроксимация для {Ч’У-
Выражение (6.10) дает экстремальное значение Исходную
задачу о собственных значениях можно привести к виду
)Л1] [К) ’ (Л») |4| -(!/«.’) 1*4 (♦)	(6.17)
ил и ж с
|А]-[А1][Лг]-(ф| =(!/«>«) (Щф),	(6.18)
где [Л] — нижняя треугольная матрица разложения [Л]; (I] — единичная матрица.
Выражения (6.17), (6.18) оказываются более удобными для
вычисления компонентов матриц с помощью, например, эффектив-
ной процедуры Даицоша -Крэпдолла, так как в этом случае соб-
ственные значения получаются в возрастающем порядке, а наи-
больший интерес представляют низшие формы.
Для решения системы (6.18) можно воспользоваться следую-
щим алгоритмом. Так как |AfJ—симметричная и положительно
определенная матрица, к пей можно применить метод Якоби для
получения значений собственных векторов (матриц [ф]) и собст-
венных чисел (диагональных матриц |>.|). Известно, что
1м=шгьипа;
[ЛП-1ИРПИт.
где скобками |	| обозначена матрица с компонентами, расположенными на
главной диагонали
173
С учетом этих формул уравнение (6.18) представим в виде
((Чг1г1Л-ЦЧг1)|ф|гЖ-Х|ХП|ЧГ|г|ф|).
где ft) ~ промежуточный собственный вектор переменных значений
Матрица |Ма[М[М> а диагональные элементы |Х| представ
ляют собой величины
(6.20)
т. е. |ХГЧ|ЧЧЧКП«ЧИЧ-,1М1’ПГ1Ф1 =Х|Х|((Ф]Г(Ф|).	(6.21)
К уравнению (6.21) можно применить стандартные процедуры
решения линейных уравнений.
Основным уравнением МКЭ является матричное уравнение ран
новесия
[KJW-I/M.	(6.22)
представляющее собой систему неоднородных алгебраических
уравнений (здесь {Р} — вектор, определяющий пространственное
распределение внешней нагрузки). Решение может быть получено
в виде
М - |КГ‘	(6.23)
только после исключения известных компонентов {q*}, так как
не все обобщенные силы {р} являются независимыми. Существует
по меньшей мере шесть зависимых уравнений, соответствующих
шести степеням свободы твердого тела, которые определяют связь
внешних сил (нагрузки) и реакций опор. Известно, что коэффици
енты алгебраических уравнений могут быть достаточно просто
сформированы с помощью таблицы индексов, в которую вводится
граничный оператор, и из [К] исключаются столбцы и строки, со
ответствующие известным перемещениям. В таком случае уравне-
ния (6.22) можно интерпретировать как заданные относительно
компонент {q}. Сингулярность матрицы [К] устраняется топологи
ческим способом, для чего на графической схеме строится усечен
пая система кинематических факторов.
Так как КЭ совмещаются на основании условий непрерывности
W -ГП1<7г1.	(6.24)
то по найденной разрешающей функции координат в расчетных
узлах определяются компоненты внутренних силовых факторов
для каждого КЭ по формуле
(6.25)
Таким образом, при объединении КЭ в систему и расчленении
системы на отдельные части нет необходимости в использовании
общих и дополнительных энергетических принципов теории упру
гости. Их функции могут осуществлять законы преобразования
тензоров, которые определяются с помощью топологических схем
174
связности, отображаемых в виде кодированных числовых таблиц,
что значительно проще и нагляднее.
Основное разрешающее уравнение свободных колебаний ко
печно-элементной системы, которое дает возможность оценить ди
намические свойства несущей конструкции танка или его состав
пой части, имеет вил (6.12)
|Л]|<7|	(6.26)
где компоненты вектора {<?) представляют собой обобщенные перемещения в уз
лах КЭ-снстемы; ю - какая-либо из собственных ее частот.
Расчленим уравнение, чтобы выделить компоненты {</i} и (<?2)
вектора {<?} для уменьшения размерности системы коэффициентов:
где (<7i) - вектор сохраняемых перемещений; {q2} вектор исключаемых пере
мсщсний, соответствующих чаще всего степеням свободы узла, по которым

не приложены внешние силы.
Введем соотношение
1<71 -|Г*| |?,|,	(6.27)
; 11 ] — единичная матрица связности размером, равным числу
компонентов {/?)}.
Уравнение (6.26) перепишем в виде
(K’ll-hl «г[ЛСЦ<7,|	(6.28)
при и>2 О,
где (К*| = |7-|г1К/|[7*|;
=	[7*|.	(6.29)
Уравнения вида (6.28), определяемые матрицами [К*], [М*],
| Т* ], являются редуцированными (уменьшенными). Для числен
ной оценки представим их в форме, аналогичной (6.18):
|ЛГ'1Л1’ЦЛ')-(|Л|Г|9,|) = А|ЛГ(?1|.	(6.30)
Матрица [/?] для (6.27) определяется по уравнению
|Л|--(|Г„)’|Л»„Ц-|Л1п))-(1Г1г||М„) + |Л1,г|г).	(6.31)
Матрицу [ Г|2] определим из уравнения
1^1 (-	|К12]Г) |<7т).	(6.32)
Если матрица масс диагональиа, то [М|2] =0, а
|/?1=-|Л1,2]-‘|7'12)г1/И„1.	(6.33)
Рассмотренный алгоритм задачи на собственные значения с оп
ределением собственных векторов и частот колебаний реализован
в программном комплексе для ЭВМ ЕС, ориентированном на ре
шение задач прочности, устойчивости и колебаний, возникающих
при проектировании ВГМ.
176
«сцссс „статика"
MOOT
супервизор
САНТ 79
Г Начало
Формирование МТ- <С
Нормирование MGci
CS6(G)
Начало
Л4Л7		Паспорт |
ввод и рас печатка
паспорта
CSCit
[Формирование вектора
внешним сил
,Р2______...L ~ Z_ .
I вычисление перемещений
_________t_________
Трансляция
директив ла с порта
CS8	i
Г Печать тадлиц перемещений I .
Нет
-"—Графин
перемещении выводить1-
__________ 14“_______________ Ш
' вывод ерасринав перемещений
С5/0
| вычисление и печать усилие
С5/Т
Таблицы
усилий
вычисление напряжений
cbii — j
Печать напряжений
Гавлицы I
напряжении ' ।
^<РЗ ^отладка" ]
Р1ПТТ
Графин пере I
мещений |
G10M
Г вычисление ееаметрь чес к их
характеристик сечения

_______±-.: 'JL
.‘гдэд, контроль и печать
исходных данных
[I .
патрицы уравнении с
слить j
I Автоматическое построение
тадлццы индексов
ЬПИО
( Коней
Выполнение процесса	[	|
I Протокол	I	!
процесса	[	j
( Конец )
Рис 6.1. Структура программного комплекса
176
ПРОЦЕСС „ ДИНАМИКА
моог
Начало
Нет
(36(G)
Формирование mg fit
1---
I(LJ ’  обращение нижнего тре
угольника разложения
ВИЗ	Т ’
лес.  > . /// ';,"*?// УГ
ММ
Kt
'ничении
ПО
(Формирование вектора I
внешних сил
~DN6t	j
л/ системы MMS
--'г-	^ет
^^Продолжение----------
U NV-	"	___
Редукция?
Нет
ПК/
(Получениематрицы податливости \
/Г] и ее сжатие [FC J
(Формирование сжатых матриц ’
системы [Ktm],	[
пог
ПН/
| fLj-t
ение по Холецкоми
MG5
I Нлргйеление собственных Бента -
ров и tpipM колебаний
Нет
| Вычисление и печать усилии
------	Ч	(31/
(310
вычисление напряжений
би/лиотека КЭ
Временный архив
данных
цля расчета динамики несущих конструкций ВГМ
177
в.З. ПРОГРАММЫ РАСЧЕТОВ
Для решения задач динамики и прочности сформирован проб
лемно-ориснтированный пакет прикладных программ (ППП).
написанных на языках ПЛ-1 и Ассемблер.
Пакет программ является открытой системой, и библиотеки
процедур по вычислению разрешающих матриц (жесткостей, инер
ции, усилий и напряжений) допускают включение в них вновь раз
работанных типов конечных элементов. Возможно также присое
динение вновь разрабатываемых блоков и процедур. Исходной
информацией являются структурные данные системы, жесткостные
и инерционные условия, координаты приложения и значения внеш
них сил. Координаты узлов и ориентация нагрузок задаются в де-
картовой (правой) системе координат.
Результаты расчетов перемещения, напряжения, частоты распе
чатываются в удобном для чтения виде и снабжены привычной для
инженеров-механиков индексацией.
Структура программного комплекса изображена на рис. 6.1. Его
основными составными частями являются: базовое программно
информационное обеспечение (БПИО); супервизор системы; комп
лексы процессов «Статика» (М001) и «Динамика» (М002).
Супервизор системы предназначен для ввода и редак
тнрования исходных данных, обработки операторов паспорта и
инициирования требуемого вычислительного процесса. Супервизор
инвариантен к выполняемому процессу и имеет блочную структуру:
SAPO — блок ввода, комплексирования, редактирования и рас
печатки текста паспорта;
Р11 —блок трансляции директив паспорта;
CARTI — блок ввода исходных данных, трансляции, контроля,
редактирования распечатки;
P1OTL блок трансляции формализованного задания (ФЗ)
CART2 блок формирования модели сечения стержней;
GEOM —блок вычисления линейных и секторпальных геомет
рических характеристик сечений стержневых КЭ;
CART4 — блок автоматического построения расчетной сетки по
верхности;
SAPK блок обработки списка мониторов и выполнения про
цесса.
Программный процесс «Динамика» позволяет осущест
влять решение уравнений движения, описывающих колебательные
задачи, возникающие при проектировании корпуса танка.
Одним из определяющих в системе расчетов является и р о
цесс «Статика». Он предназначен для формирования и реше
ния статических, геометрических, топологических и силовых задач,
отображаемых на моделях несущих конструкций. Комплекс «Ста
тика» имеет блочную структуру, он инвариантен по отношению к
ряду задач механики и внешним нагрузкам, а результаты его ра
178
боты могут быть использованы в разнообразных задачах проекти
рования корпусов ВГМ.
Комплекс процесса «Статика» имеет блочную структуру:
CS6 — блок формирования матриц жесткостей, напряжений,
усилий, масс КЭ;
CS6I — блок формирования матрицы жесткости и матрицы
масс системы КЭ;
CS62 — блок формирования вектора внешних сил;
CS7 блок вычисления перемещении;
CS8 - блок печати таблиц перемещений;
CS9 — блок вывода графиков;
CS10	блок вычисления и печати усилий;
CS11	блок вычисления напряжений;
CS12 блок печати напряжений.
База данных предназначена для хранения параметров
конструкций и моделей базовых элементов, таблиц, постоянных ча-
стей заданий и другой постоянной информации
Архив состоит из двух частей: временного архива данных
(VAD) и архива спроектированных изделий (/\СИ)
Временный архив - это библиотечный набор исходных и про
межуточных данных пакета программы, рабочие массивы которых
создаются и изменяются программами пакета. Режим хранения
информации в этом архиве определяется временем работы пакета
Архив спроектированных изделий (архив пользователей) пред
назначен для долговременного хранения всей информации о проек
тируемых и спроектированных изделиях.
Автоматизация формирования расчетной сетки конструкции.
Взаимная связь элементов конструкции задается специальной таб
лицей индексов размером M\R, где М число конечных элемен
тов (число строк в таблице индексов); R максимальное число
обобщенных перемещений для элемента (число столбцов в таблице
индексов).
Составление таблицы заключается в выписывании номеров уз-
ловых перемещений КЭ. Для конструкций с большим числом КЭ
это трудоемкая операция и источник многочисленных ошибок.
Поэтому желательно автоматическое составление таблиц, что пре
дусмотрено в программном комплексе (директивы паспорт i
АВТ=НЕТ и АВТ = ДА).
Структурная схема алгоритма автоматического формирования
таблицы индексов приведена на рис. 6.2. Исходной информацией
является таблица связности TSV, в которой имеются сведения о
том, какие номера узлов относятся к каждому КЭ конструкции,
а также порядок обхода узлов. Затем каждому узловому номеру
автоматически присваивается группа чисел. Количество чисел в
каждой группе зависит от числа степеней свободы узла (обобщен
пых перемещений). Процесс oiнесения к каждому узлу соответст
вующей группы чисел сопровождается анализом условий закреп
ления узлов. Если в узле отсутствуют какие либо обобщенные пе-
17У
ремещения, он называется особым. Номера особых узлов задаются
в специальном входном массиве. Каждому узлу соответствует стро
ка во входном массиве, в которой расставляются единицы, если
перемещения есть, и нули, если перемещения отсутствуют. В со
ответствии с этой информацией к особым узлам относится своя
группа чисел. Таким образом, перемещения во всех узлах конст
рукции автоматически нумеруются. По таблице связности и номе-
рам перемещений узлов автоматически формируется таблица ин-
дексов. Если в конструкции соединяются элементы разных типов,
то узлы на пересечениях этих элементов называются нерегуляр-
ными. Для таких узлов задается дополнительный входной массив,
который позволяет выбрать для них те номера перемещений, ко
торые свойственны данному типу КЭ. Автоматически минимизиру-
ется ширина ленты математической модели и формируется массив
'.......1
формирование ТИ
с учетом нерегу -
лярных уллов
. . ~i ' Z
Формирование
правык частей
уравнения К^-Р
........Г -------
Опоевеление ширины
ленты (Н) системы
коэффициентов (К)
* ........
Запись
в вивяиотену
VAD-ТИ
Формирование
массива ARC-
Оля печати сразила
I Запись массива AR&
| 6 вивлиотену VAP
( Конец )
Рис. 6.2. Структурная схема алгоритма автоматического формирования таблицы
индексов
180
номеров линейных перемещений по сечениям конструкции. Эта
информация используется в дальнейшем для вывода на печать
графика линейных перемещений.
Формирование матриц жесткости конструкции производится в
два этапа. На первом с помощью блока CS6 формируют и подго-
тавливают:
имя модуля для вычисления матриц жесткости (МЖ) и масс
(ММ) КЭ; J
имя массива VAD для помещения результатов вычислений;
параметры КЭ рассматриваемого типа;
модуль вычисления соответствующей матрицы из библиотеки
загрузочных модулей ДПС SAP; если модуль вычисления отсут
ствует в библиотеке, поступает сообщение об этом, и обработка
списка шифров матриц продолжается.
В результате получают матрицы жесткости (масс) для всех ти
нов КЭ и помещают их во временный архив данных VAD. Для
обеспечения гибкости, универсальности и быстродействия блок
CS6 написан на языке Ассемблер.
На втором этапе с помощью блока CS61 формируют МЖ (ММ)
конструкции по типам КЭ. Просматривается массив типов КЭ и
обрабатываются строки, соответствующие определенным конечным
элементам заданного типа; отыскиваются необходимые коэффици
енты из матрицы жесткости элемента, пересылаются па онреде
ленные места поля для матрицы конструкции и суммируются с ра-
нее найденными коэффициентами.
После того, как сформирована математическая модель конст
рукции и внешних воздействий на нее, определяется вектор пере
мещений конструкции и внутренние усилия пли напряжения на
каждом КЭ. Определению усилий предшествует сортировка полу
ченпых перемещений. Для каждого конечного элемента строится
в соответствии с таблицей индексов вектор перемещений. По типу
конечного элемента из VAD вызывается соответствующая матрица
Жесткости, и, умножая се на вектор перемещений, получают уси-
лия в узловых точках.
Блоки печати перемещений, усилий, напряжений и частот обес-
печивают вывод результатов в табличной форме. Печать этой ин-
формации в виде графиков возможна при различном уровне дета-
лизации с линейной интерполяцией таблично заданной функции.
6.4 СТРУКТУРА САПР
Система автоматизированного проектирования (САПР) несу
щих конструкций ВГМ включает в себя совокупность аппаратных,
программных, математических, регламентирующих, информацион-
ных, лингвистических и организационных средств.
Регламентирующие средства — это стандарты, инструкции и
другие документы, которые определяют правила взаимодействия
САПР с внешней средой. Аппаратные средства — это высокопроиз-
181
водительный вычислительный комплекс с хорошо развитой опера
тивной и внешней памятью. В состав комплекса должны входить
устройства ввода с перфокарт и перфолент, быстрые графические
построители и алфавитно цифровые дисплеи, обеспечивающие one
ративное взаимодействие пользователя с системой.
Основными признаками и особенностями регламентирующих
программных и информационных средств являются:
универсальное математическое обеспечение и библиотеки базо
вых элементов, позволяющие представлять конструкцию в виде ин
формационной и математической моделей и осуществлять процесс
автоматизированного проектирования;
архивы машинной информации для хранения, поиска и редак
пирования входных, выходных и промежуточных данных проектн
руемой конструкции;
возможность единого входного задания и автоматизации ин
формационного обмена между отдельными программами проекти
рования.
Различают информационные средства трех типов: управляющие
(предназначены для управления процессом проектирования), про
ектные (сведения о проектируемом объекте) и служебные (пред
назначенные для поиска сведений о проекте). Информационные
средства, хранящиеся на машинных носителях, называются базой
данных. В процессе эксплуатации САПР ее базы постоянно попол
няются информацией.
САПР несущих конструкций ВГМ базируется на следующих
принципах:
совместимость неавтоматизированного, автоматизированного и
автоматического режимов проектирования (автоматизированный
режим «человек машина»; автоматический без участия чело-
века);
автоматизация процесса формализации семантических структур,
универсальных для широкого класса задач проектирования и спо
собных выполнять функции структурного интерфейса;
модульность и иерархичность построения пакета прикладных
программ, расширяющие функциональные возможности системы и
позволяющие проводить модернизацию с минимально возможными
затратами труда;
возможность включения произвольных структур в процессе
эксплуатации без изменения системы управления базой данных;
минимальность взаимодействия системы с окружающей средой
Использование последнего принципа предусматривает миними
зацию объема входной информации и числа взаимодействий
с внешней средой за счет одноразового ввода данных с помощью
накопления массивов информации во внешней памяти ЭВМ (в ар
хивах системы), реализации синтаксического и семантического
контроля входной информации, непрерывности автоматической ра-
боты системы (если некоторый программный модуль работает
182
удовлетворительно и не требуется вмешательство человека, то сле-
дующий по порядку модуль включается автоматически).
САПР (рис. 6.3) включает в себя технические средства ЭВМ
ЕС, пакет прикладных программ (ППП CART-2), систему инфор
мационпого обеспечения (БПИО), операционную систему (ОС ЕС)
и пакет научных программ линейной алгебры (рис. 6.4). типовой
пункт подготовки данных.
Ноль зоСатсль
Рис. 6 3 Структура САПР несущих конструкций ВГМ
Рис 6 4 Структура математического обеспечения САПР
Работа ППП осуществляется под управлением ОС ЕС в муль
^программном режиме.
Последовательность выполняемых операций конкретного про
цесса определяется мониторной системой пакета. Запуск монитор
ных систем осуществляется при помощи библиотеки системных
каталогизированных процедур, дополненной процедурами пакета
CART-2.
183
Библиотека общих программ системы предназначена для орга-
низации вычислительных процессов и информационных обменов
в системе;
библиотека прикладных программ включает в себя комплекс
программ управления базой данных, комплекс программ «Архив»,
комплекс программ «Прочность ВГМ» и мониторные системы.
Пакет научных программ используется для решения известных
задач линейной алгебры, удовлетворяющих практическим требо
ваниям.
Организация и управление вычислительными процессами в си
стеме осуществляются на трех уровнях (процесс; подпроцесс; ре
жимы). Директивы о процессах, подпроцессах и режимах зада
ются на входном языке системы. Словарь директив по составу,
содержанию и языковому представлению может быть дополнен и
изменен через изменение соответствующей таблицы в базе данных
системы без изменения программного обеспечения.
Пример определения процесса «Статика» (паспорт):
ПРОЦЕСС= СТАТИКА;
АВТ=ДА (автоматическое формирование таблицы индексов);
ГРАФИК П=ДА (вывод графиков перемещений);
ГРАФИК Н=НЕТ (без вывода графиков напряжений);
ПЕЧАТЬ = ДАННЫЕ (на печать выводят данные о стандарт
пых массивах).
Такой принцип организации и управления вычислительными
процессами инвариантен к структуре и содержанию процессов.
Последовательность выполняемых операций конкретного вычисли
тельного процесса определяется мониторной системой пакета.
Одним из главных системных признаков САПР является ин-
формационный обмен, организованный на базе формальных язы-
ков, архивов и программного обеспечения поиска, сортировки и пе-
редачи данных. Наличие этих элементов обеспечивает объедине-
ние программных модулей в единую систему с автоматическим об-
меном данными между всеми вычислительными средствами и по-
требителями, т. е. формирует из разрозненных элементов опреде-
ленную организационную структуру (рис. 6.5).
Рис. 6.5. Схема информационного обмена
1Ь4
Архив спроектированных изделий предоставляет пользователю
возможность непрерывного проектирования нескольких изделий на
одной ЭВМ без использования дополнительных наборов данных на
внешних носителях прямого доступа и повторного перепроектиро
вания конструкции, а также для хранения информации о спроек
тированном изделии. Структурная схема управления архивами по
казана на рис. 6.6.
Задание системы управления АСИ
Г блок пополнения АСИ ~ t		Г” блок вое становления VAD —1			бл< реорган АСс	ок UJOUUU И 1	1 блок удаления копии из АСИ . Г Z	блок I печати каталога 	J
Арюв спроек - тированны/с исделии (АСИ)		временный иреив ванны к VAD		Каталог АСИ		Листинг АСИ
о		Ф				
Рис 6.6 Структурная схема системы управления архивами
Архив спроектированных изделий (АСИ) расположен на маг
нитных лентах; каталог его размещается на устройстве прямого
доступа н представляет собой набор данных последовательной ор
ганизации, состоящий из записей фиксированной длины. Внесение
изменений в данные осуществляется только во временном архиве
данных, который является информационной моделью конкретною
проектируемого объекта и представляет собой совокупность ра
бочих массивов с исходными, промежуточными и результативными
данными об объекте. Рабочий массив представляет собой последо-
вательно организованные записи-страницы. Ввод и вывод информа
ции осуществляются специальным программным комплексом, из-
бавляющим от необходимости в обрабатывающих модулях ППП
строить блоки управления данными, открывать, закрывать и реор
ганизовывать наборы
База данных САПР формируется на томах прямого доступа и
имеет библиотечную организацию (рис. 6.7)
Задача защиты секретности в СУБД связана не с применением
секретной информации, хотя это и не исключается, а с необходи-
мостью защиты информации от порчи и неправильного использо
вания, что обеспечивается на уровне вспомогательного определения
данных посредством простого введения замка защиты на ин-
формацию.
185
Программы «Тест» осуществляют диагностику СУБД, а вместе
с этим и предупреждение отказов оборудования. Для ускорения
обработки запросов в состав СУБД введен блок динамического
распределения памяти. Программы «Справка» предназначены для
выдачи формируемой отчетной информации по содержимому банка
Рис 6 7 Программное обеспечение базы данных
данных (БД); программы «Поиск» — для извлечения данных по
запросу. Программы функции «Стереть» служат для вычеркивания
ненужной информации из БД; программы функции «Структура»
предназначены для изменения структуры данных; блок спецпро-
грамм — для формализации извлекаемых данных.
186
Глава 7. РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЖИВУЧЕСТИ ТАНКА
7.1 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Основным методом, позволяющим достаточно полно и коррекг
но оценить эффективность комплексной защиты танка, является
статистическое моделирование на ЭВМ воздействий на танк раз
личных поражающих средств и факторов. Появление новых и со-
вершенствование существующих систем защиты, многообразие во
лросов. возникающих в процессе разработки комплексной защиты,
не позволяют создать единую математическую модель. Необходимо
наличие системы моделей оценки различных видов, типов и систем
защиты с последующим выходом на оценку живучести танка.
Возможность оцепить napaMeipu chcicmli или ее свойства экс
периментированнем па моделях широко используется в инженер-
ной практике. Первые модели оценки живучести, разработанные
А. С. Шумиловым и Л. В. Кречетовым, при рассмотрении процесса
поражения танка использовали гипотезы «пробил поразил», так
что no-существу оценивалась лишь стойкость броневой защиты
Предложенный в работе Г М. Козлова расчегно эксперпмеиталь
ный подход к оценке живучести (обстрел укомплектованных тан
ков) требует большого объема дорогостоящих натурных испыта
ний, что значительно сужает область применения этого метода
В работах Е. В. Соколова. А. Г. Комяженко была показана воз
можность учета степени поражения внутреннего оборудования при
оценке живучести, однако модели поражения боеприпасов в забро
левом пространстве и уязвимости агрегатов оборудования танка
носили упрощенный характер. Кроме того, представление броне
вой защиты в виде монолитной броневой преграды, приведенной
к ней по стойкости, не позволяло учесть различия в воздействии
противотанковых боеприпасов и тем самым корректно оценить жи-
вучесть современных и перспективных танков, для которых харак
терно широкое применение экранированной, разнесенной и комби
нированной брони. Поэтому следующим шагом к разработке более
совершенной модели поражасмостн тапка явились исследования
К- Д. Гребнева. А. Г. Костромитинова. В. И. Тимохина и В. С. Шу-
шунова. Укрупнение и усложнение имитационных моделей позво
лило максимально приблизить модели к описываемой ситуации.
Большое количество показателей не позволяет создать единую мо-
дель для оценки всех аспектов живучести, гак как это приведет
1*7
либо к недопустимому ее усложнению и нереализуемое™, либо
сделает нечувствительной к параметрам технических средств комп
лексной зашиты и непригодной для выбора рациональных значе
ний этих параметров. Поэтому необходима целая система моделей,
причем ядром такой системы является модель оценки уязвимости
танка при обстреле различными противотанковыми средствами.
I Модель Выжидаемы ти на полигоне
разнородных Воздействии
Модели уязвимости при воздей
гтВии различных ПТС
t
Модели функционирования
системы защиты
С* | Я77 | ДЗ | £3 | ВФ
Рис. 7 I Иерархическая структура
системы моделей для оценки живу
чести танка:
СМ средства маскировки; КП — кома
леке оптнко-ллектронного противодействия
ДЗ — динамическая защита: БЗ — броневая
защита; ВФ модель противодействия
поражающим факторам ОМП
Структура принятой в на
стоящее время в отрасли си
стемы моделей для оценки жн
вучестн танка приведена на
рис. 7.1. На нижнем уровне расположены модели функционирова
ния различных систем, которые позволяют детально проанализи
ровать влияние параметров технических средств на эффективность
защиты. На более высоком уровне расположены модели уязвимо
сти танка при воздействии различных противотанковых средств и
оружия массового поражения. И, наконец, на верхнем уровне рас
положена модель выживаемости танка на полигоне разнородных
воздействий ПТС.
Современные системы защиты, обладающие ограниченным ре-
сурсом и избирательным действием по отношению к различным
ПТС, имеют разную эффективность в процессе ведения боевых дей
ствий. Вследствие этого показатель «обобщенная вероятность пора
жения танка», рассчитываемый с помощью модели уязвимости
танка при обстреле отдельными ПТС, является недостаточно пред-
ставительным для выбора рационального ресурса систем зашиты
Этот недостаток устраняется с помощью модели выживаемости
танка па полигоне разнородных воздействий
Предложенная система моделей позволяет достаточно полно и
всесторонне оценивать эффективность комплексной защиты с целью
выбора ее рационального состава и обоснования требований к от-
дельным составляющим. Однако моделирование на ранних этапах
разработки (например, на этапе обоснования требований к комп
лексной защите) не всегда представляется возможным вследствие
отсутствия необходимого объема информации Предварительную
сравнительную оценку альтернативных вариантов комплексной за
щиты можно производить по упрощенной методике оценки технн
веского уровня [2], которая позволяет учесть влияние маскировки
от технических средств разведки и наведения оружия, характерис-
тик комплексов оптико электронного противодействия, схемы раз
мещения и характеристик элементов динамической защиты, гео
184
метрической схемы и уровня броневой зашиты (в том числе ослаб
лений в бронировании), мероприятий по повышению живучести
при пробитии и непробитии брони, противоминной стойкости,
уровня зашишенности от комбинированного воздействия поражаю
щих факторов оружия массового поражения.
Выбор конкретной модели определяется задачами нсследова
ния и объемом имеющейся информации по системам зашиты, а
круг вопросов, решаемых с ее помощью, в первую очередь, чувст
вительностью данного критерия.
7.2. МОДЕЛЬ УЯЗВИМОСТИ ТАНКА ПРИ ОБСТРЕЛЕ
ПРОТИВОТАНКОВЫМ СРЕДСТВОМ
В этой модели танк представляется схемой функционирования,
включающей в себя экипаж и составные части (приборы, агрега
гы, системы и др ), обеспечивающие его боевые свойства (огневую
мощь и подвижность) Потеря любого свойства является следст
вием поражения одной или нескольких составных частей танка
таким образом, что нарушается цепь схемы функционирования.
Вероятность поражения танка определяется вероятностями пора
ження элементов, составляющих его функциональную схему.
В свою очередь, поражение элементов зависит от многих фак
торов, часть из которых носит детерминированный характер и оп-
ределяется предельными физики механическими параметрами эле
ментов, общим компоновочным решением танка (конфигурацией и
составом броневой защиты, расположением элементов наружного и
внутреннего оборудования, функциональными связями элементов)
Другие факторы имеют вероятностный характер и определяются
законами распределения параметров, характеризующих действие
средств поражения (дальность, курсовой и вертикальный углы
обстрела, экранирование танка рельефом местности и местными
предметами, рассеивание снарядов относительно точки прицелива
ния. бронепробиваемость и др.) При разработке модели основной
упор сделан на использование имитационных моделей с макси
мально возможным привлечением экспериментальных данных по
бронепробивному и заброневому действию поражающих средств,
обобщенных до эмпирических функциональных зависимостей.
В общем виде показатель живучести танка можно записать
следующим образом:
P = J....fP(E,...., Е,; о.....з„)Ф(Е,..... E,)dE....dt„
где ^1.  Ь» — случайные факторы, О|.. , ат детерминированные факторы;
Ф(£1,. . . 5") совместная плотность распределения случайных факторов.
r(ti, • •>	O|, . ,0т) — значение искомой характеристики при фиксированных
значениях случайных н детерминированных факторов; Q область изменения
случайных факторов.
Подынтегральную функцию в приведенном выражении не уда
ется записать в явном виде. Иногда по некоторым переменным
189
удается се проинтегрировать аналитическим путем, по лишь при
условии внесения достаточно серьезных упрощений в модель про-
цесса поражения. Поэтому для вычисления обобщенных показа
телей уязвимости тапка используется метод Монте-Карло. Однако
в процессе исследования уязвимости гайка возникают задачи, в ко
торых требуется изучить поведение различных вероятностных ха-
рактеристик в широком диапазоне изменения факторов. В этом
случае весь диапазон разбивается на достаточное число подлнапа
эонов, в пределах которых можно считать искомую характеристику
постоянной. Модель позволяет проводить оценку уязвимости танка
как методом статистических испытаний в широком диапазоне ус
ловий обстрела, так и в ограниченном объеме фиксированных ус
ловий посредством обстрела танка пучком параллельных траск
торий с целью получения распределения вероятностей пробития
брони по проекции тапка.
Модель построена по блочно-модульному принципу и пред-
ставляет собой набор следующих взаимосвязанных программных
модулей:
формирования условий обстрела, определяющих взаимное по
ложение танка и поражающего его оружия (дальность, курсовой и
вертикальный углы обстрела и др.);
формирования траектории движения боеприпаса вблизи танка
в соответствии с характеристиками рассеивания;
определения параметров встречи боеприпаса с броней (точка
попадания, структура преграды по ходу боеприпаса и др.);
взаимодействия боеприпаса с системой динамической защиты,
взаимодействия боеприпаса с броней (определяется факт про-
бития— пепробнтия брони и запас по пробитию);
формирования характеристик поражающего действия боепри-
паса за броней (заброневого осколочного потока и остаточного
действия кумулятивной струи);
уязвимости элементов оборудования танка;
анализа боеспособности танка, в который входит расчет пока
зателей поражаемое™ как всего танка, так и отдельных его под
систем;
обработки результатов моделирования.
Программам реализация модели для вычислительных машин
серии ЕС находится в промышленной эксплуатации и передана
в подотраслевой фонд алгоритмов и программ С.АПР
Модель формирования параметров обстрела. Исходная инфор
мация в этом случае определяется тактическими условиями приме
нения танков и параметрами внешней среды В соответствии с ин-
формацией о законах распределения дальностей, курсовых и вер
тикальных углов обстрела танка, экранирования танка рельефом
местности, колебаний, танка на подвеске, углов крена и диффе
рента при движении танка на местности формируется случайная
выборка условий, определяющих взаимное положение танка и об-
стреливающего средства.
190
Модель формирования траектории движения боеприпаса вблизи
танка. В данном случае формируется уравнение прямой линии, ап-
проксимирующей траекторию пролета снаряда вблизи танка. При
зтом центр рассеивания траекторий находится посредине видимой
части проекции танка на картинную плоскость С учетом средне
квадратичных отклонений формируется случайная реализация тра
ектории, и ее уравнение переводится в систему координат танка.
Модель определения точки попадания боеприпаса и структуры
преграды по ходу его движения. Описание бро и вой защиты танка
касается формы внешних и внутренних обводов корпуса и башни,
элементов, составляющих комбинированную, экранированную и
разнесенную броню, элементов наружного оборудования, а также
броневых материалов, использованных в композициях броневой
защиты (их основных физики механических свойств).
Структура (описание) броневой защиты представлена на
рис. 7.2. Основой этого описания является элементарная поверх
кость, представляющая собой набор плоских, цилиндрических и
произвольной формы участков Для описания последних использу-
ются бикубические сплайны в локальной сферической или цилинд-
рической системе координат.
Основная преграда
Уаружния
поверхность
внутренняя
поверхность
Образец
вырезы,
вставки
Элементарная
поверхность jl
Элементарная 1
поверхность I
Элементарная 
поверхность '
Элементарная
поверхность
Элементарный}-}
участок |!|
Элементарный
участок
Элементарный
I участок
Элементарный
участок
Рис. 7 2. Иерархическая структура математической модели (описание) формы
броневой защиты
Элементарная поверхность как совокупность элементарных уча
стков должна удовлетворять следующим условиям:
находиться по одну сторону относительно любого из своих плос-
ких элементарных участков, а центр локальной системы координат
каждого из криволинейных участков должен быть внутри нее;
радиус-вектор точки криволинейного элементарного участка в
локальной системе координат не должен пересекать других элемен-
тарных участков, т. е. контур поверхности должен проходить по
самому «внутреннему» из элементарных участков.
191
Введение этих понятий позволяет сочетать плоские я криволи-
нейные поверхности при описании элементов броневой защиты,
так как нет необходимости задавать линии пересечения сложных
поверхностей. Поверхности броневой защиты из-за своей сложно
сти не являются элементарными, поэтому каждая из них (наруж
пая, внутренняя) представлена в виде набора элементарных по
верхностей, связанных между собой таким образом, что собствен
но поверхность броневой зашиты проходит по самой наружной из
элементарных поверхностей.
Вставки внутренней броневой преграды и наборы слоев различ
пых материалов, отличных от материала броневой защиты, зада
ются поверхностями раздела сред, которые также представляются
элементарными поверхностями.
Составные части наружного оборудования также могут быть
представлены элементарными поверхностями.
Предложенная модель броневой защиты позволяет корректно
описать ее конструкцию, характеризующуюся для современных и
перспективных танков широким применением комбинированных
преград и броневых элементов сложной криволинейной формы.
При моделировании встречи снаряда с броней определяется
факт попадания снаряда в танк, а также характеристики прегра
ды по ходу движения снаряда до точки выхода его в заброневое
пространство. Входной информацией для данной модели является
уравнение траектории пролета снаряда вблизи танка и описание
броневой защиты танка.
С выхода модели снимается следующая информация:
число границ раздела и толщина слоев материалов броневой
•ащиты, пересекаемых снарядом до момента попадания его в за
броневое пространство;
углы встречи снаряда с границами раздела материалов.
Модель взаимодействия боеприпасов с системой динамической
защиты. Расчетная модель динамической защиты включает в себя
информацию о геометрическом местоположении каждого элемента
(плоского прямоугольника) и его вращении при повороте башни
Все элементы разбиваются на группы в соответствии с их струега-
сящей способностью. В модели определяется число сработавших
элементов динамической защиты и суммарное снижение бронепро
бивней способности боеприпаса после его взаимодействия с дина
мической защитой
Модель взаимодействия боеприпаса с броней. Как известно,
бронепробпвная способность подкалиберных снарядов зависит от
их ударной скорости, угла встречи снаряда с броней, конструкции
брони (монолитная, разнесенная, комбинированная) и фи.зико-ме
ханическнх характеристик материала преграды.
Действие подкалиберного снаряда характеризуется:
192
математическим ожиданием толщины бронеиреграды (по нор-
мали) по пределу сквозного пробития Ьа с а в зависимости от удар
ной скорости снаряда иуд и угла встречи а. т. е.
МЬЛ С и=/(т\д, а);
среднеквадратичным отклонением з (Ьа с<в) — /(1-01 ®уж, з)
вероятностью рикошета как функции угла встречи Pp==f(a);
для экранированной и разнесенной стальной брони эквивалент
ной по стойкости монолитной преградой толщиной =К(е, а)Х
X(^iH-bj). где и Ьг—толщина первого и второго листа пре
грады, е = б2/(Ь|4*Ь2), К(е, а) — эмпирический коэффициент при
ведения разнесенной брони к монолитной преграде;
для материалов комбинированной брони коэффициентами при
ведения к эквивалентной по стойкости стальной преграде.
Алгоритм решения задачи бронепробиваемости многослойной
брони подкалиберным снарядом можно записать следующим обра
юм:
1	Производится замена всех слоев либо эквивалентными тол
щинамн эталонной стальной брони, либо воздушными промежут
ками. В результате получают разнесенную многопреградную си
стему из эталонной стальной брони.
2.	Осуществляется последовательная замена двухпреградных
разнесенных систем эквивалентной по бронестойкости монолитной
броней. В результате получаем монолитную стальную преград,
толщиной Ь9п.
3.	Вычисляется случайная реализация толщины (6п.с.п) эталон
ной брони, которую снаряд может пробить в заданных условиях.
Если ^п.с.п» то снаряд не пробил броню, в противном случае
снаряд пробил броню с запасом *1 = (frn с „ —/>М1)/^П с п.
Основными количественными характеристиками для оценки бро
непробивной способности кумулятивных боеприпасов являются:
математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение
толщины пробиваемой монолитной стальной брони;
коэффициент К (L) остаточной бронепробиваемости после пре-
одоления кумулятивной струей воздушного зазора длиной L по
ходу струи;
«объемные» коэффициенты материалов, применяемых в комби
нированных броневых преградах («объемный» коэффициент — со-
отношение глубин проникания в полубесконечпую преграду, изго
говленную из данного материала и эталонной стальной брони).
параметры распределения случайных величин (угла встречи и
толщины экрана), приводящих к несрабатыванию взрывателя
Алгоритм решения задачи пробития брони кумулятивным бое-
припасом записывается следующим образом-
I По условиям встречи снаряда с броней формируется толщина
эталонной брони Ь, которую способна пробить кумулятивная струя
в данных условиях.
13 Зак. 7 «о
193
2.	Последовательно подсчитывается прохождение слоев броне
вой преграды (в том числе и воздушных) кумулятивной струей.
Могущество остаточного действия кумулятивной струи после прео-
доления очередного слоя оценивается остаточной толщиной ЬЖУ :
а)	для материалов, отличных от воздуха,
^ССТ — ^ИСХ —	’
где Ь. — толщина i-ro слоя по ходу струи; Ki - коэффициент проникания струя
в материал этого слоя,
б)	для воздушного промежутка
Если ЬЖ1 >0, то кумулятивная струя пробила броню и оста
точное действие струи характеризуется параметром = ЬЖ1/ЬМ^ .
Модель формирования характеристик поражающего действия
за броней. Для оценки заброневого поражающего действия оскол
ков бронебойных подкалиберных снарядов используются следую
щие основные положения:
исходными данными являются запас по пробитию q и угол
встречи снаряда с броней а;
область потока осколков описывается конусом с вершиной в
точке выхода остатков снаряда в заброневое пространство;
ось конуса потока осколков отклоняется от продолжения траек
тории снаряда в сторону нормали к тыльной поверхности брони;
распределение осколков в конусе удовлетворительно описыва
ется усеченным нормальным законом.
Алгоритм оценки действия осколочного потока за броней можно
записать следующим образом:
I.	Общее количество осколков разбивается на заданное число
групп по их поражающей способности / (/ — алюминиевый экви
валент).
2.	Предполагается, что оси конусов разлета всех групп оскол
ков совпадают и довернуты в сторону нормали к тыльной поверх-
ности брони на угол
3.	Определяется число осколков в каждой группе в соответст
вии с общим количеством поражающих осколков Л^Общ=/(л. а)
и зависимостью доли осколков в потоке с пробивной способностью
соответствующей группы v = Л^/Л^щ = /(ц . ///Ю1Х). При этом счи-
тают, что в пределах группы осколки по поражающей способности
распределены равномерно.
4.	Определяются максимальные углы разлета осколков данной
группы в соответствии с максимальными углами разлета всех ос-
колков у гпях (q, а) и коэффициентом изменения углов разлета
ОСКОЛКОВ В зависимости ОТ ИХ пробивной способности Х = /(^т.х)
5.	Определяются параметры усеченного нормального закона
распределения осколков каждой группы.
194
При рассмотрении поражающего действия кумулятивных бое-
припасов описываются отдельно кумулятивная струя и поле по
тока осколков брони в заброневом пространстве
Алгоритм формирования потока осколков и остатков кумулч-
гиеной струи выглядит следующим образом. Формируется две
группы осколков: первая — остатки кумулятивной струи, равно-
мерно распределенные в круговом конусе с углом устр и поражаю
щей способностью Ь(С1 ; вторая — осколки с поражающей способ
ностью 2—3 мм алюминия, распределенные в конусе с углами ра
створа 7ти и — /("П, а) по усеченному нормальному закону
Модель уязвимости элементов оборудования танка. Уязвимость
элементов внутреннего оборудования определяется главным обра
зом компоновкой танка, которая может быть описана координа
тами геометрического центра каждого элемента Геометрическая
форма элемента представляется выпуклым многогранником, ко
торый задается числом граней и уравнениями плоскостей каждого
из них, причем коэффициенты выбираются таким образом, чтобы
для точек, лежащих внутри многогранника, выполнялось неравен
ство ,4x4-Ву+Сг-|-О>0.
Противоосколочная и протнвокумулятивная стойкость элемен
тов внутреннего оборудования характеризуются двумя параметра
ми: толщиной преграды выбранного эквивалента, определяющей
экранирующую способность данного элемента, и толщиной пре
грады, пробитие которой приравнивается к поражению данного
элемента (пороговый критерий поражения). Для некоторых эле
ментов функциональной схемы (например, для топливной системы
и боекомплекта) возможно задание критерия, отличного от поро-
гового. Для таких элементов задаются математическое ожидание
и среднеквадратичное отклонение распределенной по нормальному
закону пробивной способности убойного для данного элемента ос-
колка.
Алгоритм оценки поражаемости элементов внутреннего обор\
дования заброневым осколочным потоком представляет собой ста-
тистическую модель полета каждого осколка с определением эле-
ментов, которые он выводит из строя. С этой целью выделяются
элементы, попадающие в конус разлета осколков; они упорядочи-
ваются по мере удаления от вершины конуса. Процесс моделиро-
вания полета осколка продолжается до израсходования осколком
кинетической энергии на пробитие встретившихся па его пути эле-
ментов. При определении элементов, поражаемых остатками куму-
лятивной струи, учитывается, что их поражающая способность па-
дает по мере удаления от точки выхода струи в заброневое прост-
ранство.
Оценка поражаемости элементов оборудования танка за счет
динамического воздействия боеприпасов проводится в соответствии
с заданными координатными законами поражения.
Модель анализа боеспособности ганка. Так как танк - система
избыточная (система неизбыточна, если выход из строя любого
13*
1'6
элемента выводит из строя всю систему), то необходимо учитывать
«эффект структуры» танка. Обозначим оь а2...... оп элементы,
обеспечивающие функционирование тапка. Для каждой системы,
обеспечивающей одно из свойств танка, перечислим минимальные
совокупности элементов, при которых эти системы работоспособны:
е» = Ьн. «12 1..., «|Х1);
’ вО’ • • • > aLKt) •
Тогда можно выразить условия функционирования систем через
функцию	хя) алгебры логики, которую назовем эквива
лентной логической функцией (ЭЛФ).
Образуем элементарные конъюнкции:
Pt “ ^11*^12 ... -К] Kt t
Рд =» XL	XLkl.
Объединив знаком дизъюнкции все элементарные конъюнкции,
получим дизъюнктивную нормальную форму (ДНФ) f(xb . . ., хя) =
= PiVPaV • •  Х/Pt. которая задает ЭЛФ.
Если исправному элементу будет соответствовать значение
Х|=1, а пораженному х,=0, то функция обращается в единицу
тогда и только тогда, когда среди множества элементов найдется
хотя бы одно подмножество 2, из работоспособных элементов, т. с
вероятность выживания системы 2 равна вероятности P(f=l) об
ращения в единицу ЭЛФ.
Для вычисления P(f=l) используется представление булевой
функции в виде ортогональной дизъюнктивной формы (ОДНФ).
процесс построения которой состоит из двух этапов:
нумеруются все члены ДНФ от 1 до L, причем членам низшею
ранга присваиваются низшие номера,
строится ОДНФ:
/(X,,	х.) ~Р, VPjPj V • •. V Л . • • Pi - \Pi. •
Имея представление ЭЛФ в виде ОДНФ, задачу о вычислении
Р(/=1) решают следующим образом:
функцию f(xb .. .,хп) представляют в ОДНФ,
вычисляют P(f=l), для чего (учитывая попарную ортогональ
ность членов ОДНФ) необходимо и достаточно вычислить вероят
ность равенства единице каждого дизъюнктивного члена в отдель
ности и просуммировать их. Очевидно, что
Р(хр = 1,..., х“* — 1)	, <«>“* (х° = х, х’ - х),
I Р(х1 = 1) при СЦ 1
причем	в>’={
г	1	{ 1 — Р(х( = 1) при а, = О,
196
Статистические показатели поражаемое™ танка рассчитыва
ются по формулам, которые в общем виде можно записать следую
щим образом:
Л
где Р статистическая оценка показателя; Pi - .значение показателя в 1А реа
лизании; N — моделируемое число реализаций
Рассчитывается большое число показателей, среди которых ве
роятности попадания в танк, пробития броневой защиты, пораже-
ния танка, условные вероятности поражения танка при попадании
в него боеприпаса, поражения танка при условии пробития брони,
безвозвратных потерь, поражения экипажа, потери огневой мощи
подвижности при попадании боеприпаса в танк и др.
Для более детального анализа предусмотрен вариант обстрела
проекции танка пучком параллельных траекторий. Для каждой
траектории решается задача встречи снаряда с броней и рассчи
тывается вероятность ее пробития. Результаты расчета распечатке
ваются на ЭВМ в виде силуэта машины (рис. 7.3), на котором раз
09999999990Й02	009339900000
09999999990123333333219999799900
000000000000222222222222200000000000000
0000000000000099994789974990000000000000000
0 00 0С0000000 0 09999999999999900 00000Й03 00000
***«ж***009999999999999000000000999999999999900
*•««•* *0 0 0099000000990 99999999990000000000990000*******
**»**«««000993000009999999999999009000000099000****»**«
«»<««»к»*0099000000900007000000000000000009900•«♦»***»«
«•***«»*»0090000009900009000000000099900000900»<«****«»*
гжгжж»жжг«009000009990000 9000000000099900000900***г«ж»ж,
ж*гжж«жжжж0099999999999999999999999999999999900*»г«г ******
99999999999999999999999999999999999 *«*<«»♦•«
«жжжжжжжжж 999999999999999999999999999999999 «««*«<«««
жжжжжжжжжжжж 9999999999999999999999999999999 *«ж*жж*ж*ж<«
Рис 7.3. Пример силуэта, выдаваемого печатным устройством ЭВМ
личными значками указано значение вероятности пробития брони;
символ <♦> печатается в случае, когда боеприпас не попадает в за-
броневое пространство
197
7 3 МОДЕЛЬ ВЫЖИВАЕМОСТИ ТАНКА НА ПОЛИГОНЕ
РАЗНОРОДНЫХ ВОЗДЕЙСТВИИ
С помощью этой модели исследуется взаимодействие трех си
стем: танка (система А), противотанковых средств противника (си
стома С) и средств противодействия противнику (система А)
Танк и средства противодействия подвергаются воздействию про
гивника. В свою очередь, противник испытывает противодействие
со стороны системы защиты, которая наряду с некоторыми эле
ментами танка (вооружением, индивидуальными средствами про
1иводействия и др.) может включать и формально не входящие
в него маскировочные средства, средства огневой поддержки, ук
рытия и другие системы. Для системы А, как и для А, можно за
дать структурную схему условий правильного функционирования
В боевых условиях эти системы подвергаются различным внешним
воздействиям: обстрелу ПТУР, противотанковой артиллерии, воз
действию минных полей, ядерпого и химического оружия и других
средств противника. Каждый тип воздействия характеризуется
комплексом параметров, принимающих некоторые дискретные зна-
чения с известным распределением вероятностей.
Структура внешней среды характеризуется множеством реаль
пых сочетаний внешних воздействий (полигонов), соответствую
щих тактическим представлениям о типовой организации противо-
танковой обороны. Вероятностные характеристики возникновения
полигонов считаются известными.
В процессе выполнения боевой задачи требования к боеспособ
пости танка могут меняться, что учитывается последовательностью
режимов функционирования.
Результат любого воздействия на системы А, А характеризу
ется для каждого их элемента вероятностью выживания. Эти ве
личины вычисляются с помощью моделей оценки уязвимости при
различных типах воздействия.
Под противодействием некоторому типу воздействий противни
ка понимается действие системы А, в результате которого исклю
чается воздействие поражающих факторов на элементы систем А и
А. Противодействием может быть нс только уничтожение противо
танковых средств, но и уклонение от их воздействия. Результат
противодействия характеризуется вероятностью исключения каж
лого типа воздействий, зависящий от режима работы системы А
В качестве меры живучести применяется вероятность сохране-
ния боеспособности танка после преодоления некоторого возмож
кого полигона.
Системы, принятые в математической модели, и отдельные эле-
менты могут находиться в двух состояниях: работоспособном и не
работоспособном. Считается, что отказы элементов могут происхо
дить только в результате действия противника и независимы в со
вокупности.
Структура танка и режимы его функционирования описываются
через функции алгебры логики.
19В
Пусть системы Л и Л заданы множествами элементов Д --	•
; Л = (XJ . i = 1, лх; Сд , Сх, где Сл, СА - структурные
схемы систем А и Л. Каждая из них задана множеством всех воз-
можных режимов функционирования:
С4 - |/?r|, с ; Сд = (5J , с = Т?т4.
Внешняя среда задается множеством С={Вс}, с=1, т типов
внешних воздействий Вс. каждый из которых представлен множе
ством несовместимых элементарных внешних воздействий ЬС1 и
распределением их вероятностей P(bCj). Элементарные воздействия
bCj соответствуют всевозможным сочетаниям параметров для
типа Вс.
Повеление внешней среды задается множеством 11 = {nJ поли
гонов и распределением вероятностей их появления. Полигон яв
ляется упорядоченной последовательностью типов внешних воздев
ствий:
вп,... B,kt- в1сес, С = 1, kt.
Результат приложения воздействий внешней среды к системам
А, Л характеризуется для каждой пары (а,, bcje), «<£2, bcic^Bt(,
/=1, -И) условной вероятностью Р(а,, bcjjbc^t ... bi jt) выжи
вания элемента а, при элементарном воздействии bCJe.
В результате использования системы защиты Л в режиме St,
/«=!, тд для каждого типа внешнего воздействия Вс, с=1, т воз
можны два исхода:
система Л защитила все элементы о/еЕ от воздействия ти-
па Вс;
система Л не выполнила свою задачу — тип Вс воздействовал
на системы А, Л.
Предполагаем, что заданы или могут быть вычислены вероят
ности защиты от воздействия типа Вс для системы Л в режиме S,.
Живучесть танка оцениваем поэтапно: представляем для си
стем А, Л структурные схемы с помощью структурных логических
функций, т. е. функций, взаимооднозначно описывающих условия
правильного функционирования исследуемой системы; строим пол
ную систему элементарных событий, отражающих поведение си
стем Л, С (множества векторов); выводим расчетные логические
функции для каждого вектора; строим алгоритмы расчета.
Первый этап. Устанавливаем взаимооднозначное соответствие
между элементами а,, »=1, гг и логическими переменными х,. Ре
жимы функционирования Rc, Sc структурных схем Сд, СЛ заданы
множествами /?С = {ДГ/), /=1, Гс- Sc={\ci}, /=Н, sf. Подмножеству
Ac/tzA ставим в соответствие конъюнкцию /(< из переменных, со
ответствующих элементам б^Ас/. Строим /C-V Kcj — структур
199
но-логическую функцию для структурной схемы Са н режиме /?
3
и = V ^с! —для структурной схемы С а в режиме Sf.
/—1
Второй этап. Так как живучесть Р' системы Л зависит от мно-
жеств С и П, где П = {лг} — полная система событий, то
П)-= 5	6,, «,).
1-1
В результате использования системы защиты Л на полигоне
л=51......Вц возможно исключение из него некоторых типов воз
действий. Количество возможных исходов «• = В?,. .. В'* ;
ег€(0, 1), с — 1, к равно 2*. Для каждого исхода л* получаем мно-
жество V'* = Si X ... X векторов v - bt Л......элементар-
ных воздействий. Вероятность P(v) вектора вычисляем по формуле
*
P(v)- П Р. (»,,).
е—1	с
где Рд (Ьс +,) = Р(ВС . S), Рд (bci) = Р{ВС . S) P(bcl) , J - 0 . пе
2*-1
Множество V — U V* является полной системой несовмести
.-о
мых событий при поведении 0 системы Л на полигоне л. Следова
тельно, оценка живучести Р' (т, 0, л) сводится к вычислению веро-
ятности Р' (V) выживания системы Д на векторе уеУ. Для решс
ния этой задачи необходимо получить расчетные логические функ
ции, описывающие варианты поведения т, в системы Д, Л на за-
данном полигоне л.
Третий этап. Если заданы полигон л = В|..... В* и варианты
поведения т, 6. то перебор всех вариантов л‘ порождает 2* логи
ческих функций, позволяющих вычислять значение Р'(х, 6, л) на
полигоне. Доказано, что для достижения этого же результата до
статочно трех расчетных логических функций:
*1 /(....
*»—/(•••» л4/,...)А£(. ... Лм....),
ф3 = /(..-.	4,, ..).
Выбор одной из них зависит от варианта л*. Установлено простое
соответствие между функциями Фи((), если и(е) принимает зна-
чения I, 2, 3.
Четвертый этап. По полученным расчетным логическим функ-
циям вычисляем вероятность Р' (v) = Р(у)Р' (ф« <.> ==l|v) на про
извольном векторе ueV. Тогда живучесть системы Д на полигоне л
при поведении 0 определяем по формуле
/>(., е, «>= 2 2Р(®)Р'(ф.<.,-1|*)
.-о
200
Для вычисления живучести Р' системы Д восстанавливаем ин-
декс t и суммируем по всем возможным полигонам ль В случае
большой трудоемкости перебора используем метод статистического
моделирования.
Все описанные алгоритмы реализованы в программах на язы-
ках «Фортран» и «Ассемблер» для ЭВМ ЕС.
7.4 оценка эффективности КОНСТРУКТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИИ
ПО ПОВЫШЕНИЮ ЗАЩИЩЕННОСТИ ТАНКОВ
Обеспечить полную неуязвимость танка на поле боя невозмож
но. Однако существует такой уровень защищенности, при котором
танки еще способны выполнять боевые задачи, а их потери при
ведении боевых действий не превышают некоторой допустимой ве
личины. ВАБТВ нм. Р. Я Малиновского была предпринята по-
пытка обосновать требования к живучести основного тапка при
воздействии обычных противотанковых средств в процессе ведения
танковыми подразделениями боевых действий по критерию допу
стимого уровня потерь. В качестве типичной тактической ситуации
выбрано наступление как основной вид боевых действий.
Правда, в условиях реального боевого применения танк будет
оказываться в самых разнообразных ситуациях, не ограничиваю-
щихся наступлением на позиционную оборону, хотя эта ситуация и
является для него наиболее тяжелой. При решении задачи обеспе-
чения живучести необходимо учитывать все боевые ситуации. Про
веденные расчеты показали, что обобщенная вероятность пораже
ния танка при преодолении подготовленной обороны противника
не должна превышать определенного уровня. При этом средства
противотанковой обороны включают в себя танки, переносные и
возимые ПТУРы и средства ближнего боя, а также новые системы
вооружения, предназначенные для поражения танков в глубине
обороны до вступления их в непосредственное соприкосновение
с противником.
Проведенный расчетный анализ показал, что обобщенная вере
ятность поражения серийных отечественных танков при наступле
нни на позиции воображаемого противника может составить
— 0,41. Традиционное совершенствование броневой защиты танка
за счет обеспечения стойкости отдельных деталей лобовой проек
ции (верхняя лобовая деталь, лоб башни) при наличии больших
площадей ослабленных зон может снизить эту вероятность только
до 0,36. причем 40 % пробитий будет происходить через ослабле
ния в бронировании. Следует учитывать, что пробития через ослаб
ленные зоны характеризуются большим остаточным действием и
приводят к наиболее тяжелым поражениям танков. В силу этого
решение задачи обеспечения живучести невозможно без разработ
ки схемы бронирования с максимальным сокращением площади
ослаблений. Такая схема бронирования без ослаблений в верхней
и нижней лобовых деталях, с большими углами наклона верхней
и нижней лобовых деталей корпуса (что приводит к рикошетиро
нанию снарядов) зашита бортовой проекции корпуса комбиниро
ванным силовым экраном с динамической зашитой, а амбразуры
пушки (в классической компоновке) мощной бронемаской, выне
сен не приборов наблюдения и прицеливания на горизонтальные
плоскости крыши башни, защита стыка корпуса и башни позволя
ют снизить обобщенную вероятность поражения до уровня ~0,27
Решить задачу обеспечения высокой живучести совершенствуе
мых и перспективных танков только за счет усиления пассивной
броневой защиты не представляется возможным, что связано как
с наличием мощных ПТУР, так и невозможностью обеспечить в
рамках жестких габаритно-массовых ограничений защиту в широ-
ком диапазоне курсовых углов обстрела. Результаты расчетных
исследований показывают, что можно добиться значительного эф
фекта за счет реализации мероприятий по повышению боеспособ
пости танка при пробитии брони. Комплекс технических решений,
включающий в себя применение комбинированной брони с тыль-
ным слоем из материала с низкой осколкообразующей способно
стью, локальную противоосколочную защиту экипажа и наиболее
уязвимых составных частей танка, изолированное от экипажа раз
мещение топлива и боекомплекта в отсеках во взрывопожаробезо
паевом исполнении, быстродействующее противопожарное оборудо-
вание, введение дублирования управления огнем и движением с
раздельным размещением дублирующих систем от основных позво
лит в два раза снизить вероятность поражения при пробитии бро-
ни, что обеспечит снижение обобщенной вероятности поражения
танка приблизительно до 0,23. Однако для защиты от мощных
ПТУР с уровнем бронепробиваемости более 750 мм требуется при
менение на танке комплексов динамической защиты, за счет кото
рых можно снизить обобщенную вероятность поражения танкз
до 0,18.
Таким образом, обеспечение живучести танка в условиях по-
стоянно усложняющейся боевой обстановки возможно только при
условии реализации комплексного подхода к решению проблемы
Основными тенденциями развития защиты танка являются
комплексирование ее систем на основе новейших достижений нау-
ки и техники, внедрение передовой технологии, максимальное ис-
пользование возможностей отечественной промышленности
2Q2
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1	Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. М. Наука, 1976. 888 <
2	. Боевые свойства ядерного оружия I 2. Воздушные, наземные и под
темные ядерные взрывы М. МО СССР, 1980 628 с.
3	. Ваксман Р. Г,, Александрин В И. Зарубежные технические средства
разведки объектов БТТ. Аналитический обзор № 1991 М.: ЦНИИ информации,
1979 63 с.
4	Волжин А. Н., Сизов К) Г. Борьба с самонаводящимися ракетами
М Воениздат, 1983. 144 с.
5	. Ганичев А. Н , Никитин В А. Современные вопросы теории функциони
рования артиллерийских гильз при выстреле. М.: ЦНИИ информации, 1976. 256 с
6	Джемисон Дж. Э. и др Физика и техника инфракрасного излучения
Нер. с англ. М.: Сов. радио, 1965 642 с
7	Егоров П. Т и др Гражданская оборона М Высшая школа. 1977. 303 с.
8	. Ефимов В А. и др Маскировка Ч 1. Основы и техника маскировки
М Изд. Военно-инженерной академии им В В. Куйбышева, 1971 348 с.
9	. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир. 1975 541 с
10	Зубкович С. Г Статистические характеристики радиосигналов, отражен
ных от земной поверхности М.: Сов радио, 1968. 223 с.
II	Иванов А. А. и др. Автоматизация расчетов в исследованиях несущих
систем ВГМ. Аналитический обзор № 2967. М. ЦНИИ информации, 1982. 162 с
12	Испытания подвижной наземной военной техники и вооружения на стой
кость и защитные свойства от ядерного оружия, химического и биологического
оружия Методический материал. М. Изд. МО СССР, 1975. 448 с
13	. Кобак В О. Радиолокационные отражатели / Под ред О М Леонтьев
ского. М.. Сов радио, 1975 248 с.
14	Козелкин В. В., Усольцев И Ф Основы инфракрасной техники М.
.Машиностроение, 1985. 264 с
15	. Коннор Дж., Бреббиа К. Метод конечных элементов в механике жидко-
сти: Пер. с англ. Л Судостроение, 1979. 263 с.
16	Ландсберг Г Г. Оптика. М.: Наука, 1976 926 с
17	Ллойд Дж. Системы тепловидения: Пер. с англ. М Мир. 1978. 414 с
18	Маресев М И. и др. Противоснарядная и противокумулятивная стой
кость брони средних танков М : ЦНИИ информации, 1982 108 с
19	Методические рекомендации по оценке бое- и трудоспособности поражен
ных проникающей радиацией М. Изд. МО СССР. 1988 44 с.
20	Мищенко К). А. Радиолокационные цели. М.: Воениздат, 1966 140 с
21	Основные изменения в развитии средств вооруженной борьбы главных
стран НАТО. Кн. 4. Химическое оружие и средства защиты от оружия мас-
сового поражения Вып, 280. М.: ЦИВТИ МО СССР, 1972. 60 с.
22	Палий А. И. Радиоэлектронная борьба М Воениздат, 1981. 320 с
13*	203
23	Переезда В. П. Радиолокационная видимость морских объектов Л :
Судпромгиз, 1961. 160 с.
24	Полетаев А А и др. Броневая защита корпусов и башен самоходных
боевых машин. М.: ЦНИИ информации, 1976. 411 с.
25	. Проскуряков В Б. Динамика и прочность рам н корпусов транспортных
машин. Л.: Машиностроение, 1972. 232 с.
26	Степанов Ю Г. Противорадиолокаиионная маскировка. М : Сов. радио.
1968 144 с.
27	Стренг Г., Фикс Дж Теория метода конечных элементов Пер. с англ
М. Мир, 1977. 349 с
28	. Студниц М А и др. Физические исследования и основы расчета и про
актирования защиты экипажей танков от проникающей радиации ядерного
взрыва.М.: ЦНИИ информации, 1979. 244 с.
29	. Теоретические основы радиолокации / Под ред. Дулевича В Е. М.
Сов радио, 1978. 607 с.
30	Уилкинсон Дж Алгебраическая проблема собственных значений: Пер.
с англ. М.: Наука, 1970 564 с.
31	Фейнберг Е. Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности
М.: АН СССР, 1961 546 с.
32	Штагер Е. А. Рассеяние волн на телах сложной формы М : Радио и
связь, 1986. 182 с.
204
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие .......................................................   ’*
Глава 1. Современное состояние и перспективы развития систем
защиты танка ...	5
I I Основы обеспечения живучести танка	.5
1.2.	Современные средства поражения танка и перспективы их раз
ВИТИЯ ДО 2000 года ...	.........
1.3.	Общие требования к комплексной защите танков	20
14 Классификация систем защиты	. . .	23
1.5. Показатели живучести........................................ 27
Глава 2 Системы снижения потока поражающих воздействий и за-
метности ВГМ......................................................... 30
2.1	. Демаскирующие признаки	............
2.2	. Технические средства разведки
2.3	Математические модели демаскирующих сигналов	38
2	4 Общие требования к средствам маскировки
2.5	. Виды средств маскировки ............................. ...	14
2.6	Тенденции развития средств маскировки ....................... 61
2.7	Сочетание средств маскировки и подавления.................... 64
2.8	. Ложные цели и ловушки...................................... 66
Глава 3. Защита от обычных противотанковых средств	70
3.1.	Противоснарядная (противокумулятивная) зашита	.	70
3.2.	Поражающее действие снарядов при пробитии н непробитии
брони .	.......... ..................................... 83
3.3	Противоосколочная защита экипажа и оборудования	.	87
3.4.	Зашита от возгорания и взрыва топлива и боеприпасов	90
3.5	Противоминная защита ........................................ 95
Глава 4. Защита от поражающих факторов ядерного взрыва	106
4 I. Принципы защиты от оружия массового поражения	.	106
4 2. Защита от проникающей радиации ядерного взрыва .	108
4.3 Защита от ударной волны....................................  Ill
4.4 Защита от светового излучения ядерного взрыва •	  122
Глава 5. Защита от радиоактивной пыли, химико-биологического и
зажигательного оружия............................................... 130
5.1.	Основные способы защиты от радиоактивной пыли и химико-
биологического оружия...........................................  130
5.2.	Методические основы оценки эффективности противохимической
и биологической защиты экипажа .................................. 138
5.3.	Расчет параметров противохимической и биологической защиты 111
205
5	4 Защита от зажигательною оружия . . .	16
I лавз 6. Система автоматизированною проектирования несущих кон-
струкций вгм . .	ни
6.1	Общие положении..................................... ....	164
6.2	Моделирование конструкций и ударных нагрузок	165
6.3	Программы расчетов .....	........................ 178
6.4	Структура САПР ........................................ .	.	181
I л а и а 7 Расчетные методы определения показателей живучести танка 167
7.1. Основные 1НКЮАСП11Я......................................  167
7 2 Модель уязвимости танка при обстреле противотанковым сред
спои .	. ...	189
7.3 Модель выживаемости танка ни полигоне разнородных воз
действий....................................................   198
7 4 Опенка эффективности конструктивных мероприятий ио повыше
нию защищенности танков......................................  201
Список литературы	...	.	203
206
Редактор В. Н Махова
Технический редактор Н. Н. Скотникова	Корректор Л. Е. Сонюшкина
('.дано в набор 26.01 Ъ9	Подписано в печать 23.03.90.
Формат 60x9071» Бумага типографская № I Гарнитура литературная.
Печать высокая	Усл. печ. л. 13.	Уч изд. л 14,95
Заказ 7 «с»
Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Машиностроение»
107076. Москва, Стромынский пер., 4.
Типография ведомственная
207