Cтарый 4емодан 1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ О ЗЕНИТНОМ УПРАВЛЯЕМОМ РАКЕТНОМ ОРУЖИИ
Схемы построения и стрельбы зенитного ракетного комплекса
Зенитное управляемое ракетное оружие служит для поражения воздушных целей противника. Наименьшей единицей зенитного управляемого ракетного оружия считается зенитный ракетный комплекс (ЗРК).
Зенитным ракетным комплексом называется совокупность зенитной управляемой ракеты (ЗУР) с системами и устройствами, обеспечивающими обнаружение, опознавание и выбор для поражения воздушной цели, а также пуск и наведение ЗУР на эту цель.
Обнаружение, опознавание и выбор для поражения воздушной цели производит система обнаружения и целеуказания.
Определение момента пуска и наведение ЗУР на выбранную цель обеспечивает система управления ЗУР.
Выбранная цель поражается боевой частью зенитной управляемой ракеты.
ЗУР запускается с пусковой установки.
Схема современного ЗРК приведена на рис. 1, где условно показаны системы и устройства, непосредственно участвующие в его работе. Это боевые элементы комплекса.
В состав ЗРК иногда включается вспомогательное и контрольно-измерительное оборудование, обеспечивающее различные поверочные и ремонтные работы, сборку ЗУР, транспортировку ракет, заряжание пусковых установок и т. п.
7
Несмотря на многообразие современных ЗРК, схема их стрельбы принципиально одинакова.
Процесс стрельбы ЗРК по воздушной цели в общем виде можно разделить на следующие взаимосвязанные последовательные этапы, обеспечиваемые боевыми эле-
Зенитный ракетный комплекс (ЗРК)
Рис. 1. Схема построения зенитного ракетного комплекса
ментами ЗРК (рис. 2): обнаружение, опознавание и выбор для поражения цели (данные о цели являются исходными для работы всех остальных боевых элементов ЗРК), определение момента пуска и своевременный пуск ЗУР, наведение ЗУР на выбранную цель и ее поражение.
Система обнаружения и целеуказания начинает работать при входе цели в зону ее действия (точка Ц), после чего опознается цель (свой или чужой самолет),
Рис. 2. Схема стрельбы зенитного ракетного комплекса:
Я — высота; Д — дальность; О —точка расположения ЗРК; Ц — начало работы системы обнаружения и целеуказания; 3 — начало работы системы управления ЗУР; П — пуск ЗУР; В — точка встречи ЗУР с целью
8
определяются параметры ее движения (направление, высота, скорость и дальность полета).
Цель выбирается или оператором, который для этого имеет экран с отображением необходимых параметров полета цели, или автоматически. Критерием является степень угрозы прикрываемому комплексом объекту.
Целеуказание и необходимые данные о выбранной цели передаются системе управления ЗУР.
На осуществление перечисленных операций расходуется некоторое время, в течение которого цель пролетит расстояние ЦЗ (рис. 2).
Определение момента пуска и своевременный пуск ЗУР обеспечивают средства управления стартом ЗУР. Эти средства начинают работу при нахождении цели в точке 3.
За время их работы цель пролетит расстояние ЗП.
Время от момента начала обнаружения цели до пуска ЗУР называется работным временем ЗРК, которое у современных комплексов составляет несколько десятков секунд.
Возможность пуска ЗУР при нахождении цели в точке П определяется из следующего условия: время полета цели на пути ПВ должно быть равно времени полета ЗУР на пути ОВ, при этом условии встреча ЗУР с целью произойдет в точке В, называемой точкой встречи.
Наведение ракеты на выбранную цель осуществляется в ЗРК системой наведения ЗУР. Наведение ЗУР производится так, чтобы ракета непосредственно встретилась с целью или пролетела вблизи нее на определенном расстоянии.
После пуска ракета некоторое время летит без управления. Участок траектории такого полета называется неуправляемым или стартовым участком. В современных ЗРК его длина доходит до нескольких сот метров (иногда нескольких километров). После неуправляемого полета начинается участок управляемого полета ЗУР, в начале которого система наведения постепенно выводит ракету на требуемую траекторию.
Время полета ЗУР на стартовом и управляемом участках траектории (до момента встречи с целью) называется полетным временем ЗУР. Обычно поражение цели боевой частью происходит без непосредственного контакта с ней ракеты, т. е. при некотором промахе.
9
Основные характеристики зенитного ракетного комплекса
Среди многочисленных характеристик ЗРК наиболее важными считаются эффективность, зона поражения и надежность.
Критериями эффективности ЗРК являются условная вероятность поражения цели боевой частью ЗУР, вероятность поражения одиночной цели за стрельбу ЗРК одной ЗУР, средний расход ракет на поражение одной цели и т. п.
Поскольку эффективность ЗРК зависит от параметров обстреливаемой цели, то при ее расчетах задаются диапазоном дальностей, скоростей и высот полета цели, ее уязвимостью, эффективной отражающей поверхностью и видом маневра.
Основным критерием оценки эффективности ЗРК считается условная вероятность поражения цели боевой частью ЗУР, т. е. вероятность поражения цели при условии нормальной работы всех боевых элементов ЗРК в ходе стрельбы.
Иногда при оценке эффективности ЗРК ограничиваются только этим критерием, который в современных ЗРК составляет несколько десятков процентов.
Боевая часть может поражать цель при прямом попадании и при подрыве на некотором расстоянии от цели.
В силу наличия ошибок наведения большинство современных ЗУР не рассчитано на прямое попадание в цель. В этом случае условная вероятность поражения цели боевой частью зависит от величины промаха, уязвимости цели, могущества боевой части и согласования области срабатывания неконтактного взрывательного устройства с областью поражения цели боевой частью.
Величина промаха (минимальное расстояние между боевой частью ракеты в момент подрыва и целью) определяется систематическими и случайными ошибками при наведении ракеты на цель.
В систематических ошибках наведения основную долю составляют ошибки, обусловленные точностью работы системы наведения ЗУР. Систематические ошибки при стрельбе одного ЗРК практически остаются постоянными или изменяются по вполне определенному закону. Поэтому для конкретного ЗРК при стрельбе по опре-
10
деленной цели они могут быть заранее определены,- а их вредное влияние на промах максимально уменьшено.
Случайные ошибки при стрельбе ЗРК могут принимать различные заранее неизвестные значения и тем самым неожиданно влиять на промах. Случайные ошибки в основном связаны со случайными отклонениями условий полета ЗУР и цели от условий, принятых при проектировании (случайное изменение ветра, температуры
Рис. 3. Уязвимые элементы самолета: Л — кабина экипажа; Д — двигатель; Т — топливная система: К — планер; Б — боевой груз; С — система управления
и др.). Случайные ошибки также возникают в связи со случайными (но в пределах допусков) изменениями в аппаратуре системы наведения, происходящими в процессе наведения ЗУР на цель.
Величина максимально допустимого промаха непосредственно зависит и определяется уязвимостью цели и могуществом боевой части ЗУР (законом поражения цели).
Уязвимость цели характеризуется уязвимостью ее элементов. Такими уязвимыми элементами, например, у самолета являются (рис. 3) кабина экипажа, двигатель, топливная система, планер, система управления и боевой груз.
Каждый из уязвимых элементов цели характеризуется устойчивостью против воздействия на него того или иного поражающего фактора боевой части. Устойчивость определяется при создании боевой части на базе многочисленных, как правило, наземных экспериментов.
В связи с тем что устойчивость уязвимых элементов каждой цели проверить экспериментально невозможно, для расчетов закона их поражения исследуемой боевой частью прибегают к сравнению с результатами уже про-
11
веденных экспериментов. Для этого, однако, нужно зйать такие характеристики уязвимых элементов рассматриваемой цели, как их размеры, расположение, прочность.
Могущество боевой части характеризуется ее поражающими факторами.
Подавляющее большинство ЗУР снабжается боевыми частями осколочного или осколочно-фугасного действия. Боевые части имеют осколки примерно одинаковой формы и размеров (веса), что обеспечивается различными конструктивными мерами.
Поражающим фактором осколочной и осколочно-фугасной боевых частей являются в основном осколки. Они могут привести к поражению экипажа или повреждению конструкции (механическое воздействие) , зажжению горючего в баках или в топливной системе (зажигательное воздействие), подрыву боеприпасов на борту самолета (инициирующее воздействие).
Эффективность осколочного действия по цели зависит от количества попавших в уязвимые элементы осколков, их веса и скорости встречи с целью.
Для поражения уязвимого элемента цели зачастую требуется несколько осколков. Обеспечить попадание нескольких осколков в уязвимый элемент цели можно, создав поле осколков. Такое поле, состоящее из осколков, способных нанести повреждение цели, называется областью поражения цели осколочным действием. Для экономии веса боевой части (а значит, и веса самой ЗУР) области поражения цели осколочным действием создают не шарообразными, а в виде полого конуса (рис. 4).
Осколки из-за сопротивления воздуха теряют в полете скорость, в связи с чем область поражения цели осколочным действием меньше области разлета осколков.
Подрыв боевой части стараются осуществить при таком расположении ЗУР и цели в момент встречи, когда цели может быть нанесен максимальный ущерб. Своевременный подрыв боевой части обеспечивает неконтактное взрывательное устройство.
Для более надежного поражения цели в некоторых случаях запускают несколько ЗУР по одной цели.
Зоной поражения ЗРК называется часть пространства, внутри которого обеспечивается поражение типичной воздушной цели с вероятностью не ниже заданной.
12
Типичная воздушная Цель устанавливается до разработки ЗРК после всестороннего анализа средств воздушного нападения противника (обязательно с учетом перспектив их развития и тактики применения), которые будут действовать по объектам, прикрываемым будущим ЗРК.
область срабатывания неконтактного взрывательного устройства
Рис. 4. Области разлета осколков боевой части ЗУР и срабатывания неконтактного взрывательного устройства: а — хорошее согласование; б — неприемлемое согласование
Установление типичной цели (целей) позволяет определить боевые характеристики создаваемого ЗРК, охватывающие его зону поражения. К ним относятся эффективность поражения цели (устанавливается из условия необходимой степени прикрытия обороняемых объектов с учетом тактики применения создаваемого ЗРК), максимальные и минимальные дальности и высоты поражения цели и др.
На рис. 5 показано вертикальное сечение зоны поражения и границы, его определяющие.
Ближняя граница зоны поражения ЗРК выбирается обычно с таким расчетом, чтобы она отстояла на минимально возможном расстоянии от точки стояния ком-
13
плекса (точка О). В этом случае глубина зоны поражения увеличиваемся, что позволяет более длительное время вести обстрел цели (например, несколькими последовательно запускаемыми ЗУР), а также улучшает возможность обстрела пролетающей цели в слмчае позднего ее обнаружения. Однако ближняя граница зоны по-
Рис. 5. Зона поражения цели зенитным ракетным комплексом (вертикальное сечение): 1 — ближняя граница; 2 — верхняя граница; 3 — дальняя граница; 4 — нижняя граница
ражения современных ЗРК ПСО отстоит от точки расположения ЗРК на расстоянии, измеряемом сотнями метров и километрами. Это объясняется тем, что возможность управления полетом ЗУР появляется не сразу после старта, а наступает после окончания разгонного (стартового) неуправляемого участка ее полета и, кроме того, после участка выбора ошибок, накопившихся за время неуправляемого полета.
Дальняя граница зоны поражения определяется в основном максимальными наклонными дальностями полета ЗУР и дальностями действия систем обнаружения и управления. При разработке новых ЗУР эту границу стремятся отнести как можно дальше от точки стояния ЗРК.
Верхняя граница зоны поражения современных ЗРК находится на высоте от нескольких километров до нескольких десятков километров. Она в основном обеспечивается энергетическими и конструктивными возможно-
14
стями ЗУР, а также возможностями средств обнаружения и управления.
Нижняя граница зоны поражения современных ЗРК ПСО находится на высоте от нескольких десятков метров до нескольких километров.
Поэтому за рубежом для обеспечения борьбы с низколетящими целями (десятки метров) в современных ЗРК ПСО применяют высоко поднятые антенны радиолокационных станций (увеличивается дальность прямой видимости) и сокращенное работное время ЗРК (уменьшается время на обработку данных о внезапно появившихся целях).
Что касается нижней границы зоны поражения ЗРК ПРО, то она располагается на высоте нескольких десятков километров и выбирается из условия поражения ядерным зарядом атакующей баллистической ракеты противника до высоты, с которой не будет нанесен ущерб прикрываемым объектам.
К характеристикам комплекса еще относят веса боевых и вспомогательных элементов ЗРК, скорости передвижения и время смены огневых позиций, пределы температур нормального функционирования, связь между комплексами и их элементами, виды и дальность транспортировки и т. д.
Надежностью ЗРК и его элементов называется свойство, обеспечивающее нормальное выполнение ими заданных функций. Это свойство связано с возможностью появления неисправностей при эксплуатации.
Часто вместо термина «надежность» применяют термин «эксплуатационная надежность», подчеркивая тем самым, что надежность проявляется при эксплуатации. Под эксплуатацией здесь понимается хранение, транспортировка, проверка, подготовка к боевому использованию и боевое использование.
В простейшем случае, когда в ЗРК и его элементах отсутствуют дублирующие цепи и выход из строя любого элемента делает ЗРК неработоспособным, надежность комплекса в целом характеризуется вероятностью его нормального функционирования, которая определяется как произведение вероятностей безотказного (нормального) функционирования элементов, входящих в ЗРК.
Аналогично рассчитывается и надежность каждого элемента ЗРК.
15
То обстоятельство, что надежность какого-либо сложного устройства (будь то ЗРК или один из его боевых элементов) определяется произведением надёжностей составляющих его устройств, предъявляет высокие требования к надежности этих устройств.
Повышение надежности ЗРК и его элементов является одним из важнейших путей повышения эффективности ЗРК. Повышение надежности достигается сокращением количества устройств, а также дублированием цепей в элементах.
Классификация зенитных ракетных комплексов
Зенитные ракетные комплексы могут быть классифицированы по различным признакам. Один из возможных вариантов классификации, ориентирующий на известные состоящие на вооружении и разрабатываемые иностранные ЗРК, приведен на рис. 6. По этой класси-
Рис. 6. Классификация зенитных ракетных комплексов
16
фикацки ЗРК подразделяют по виду ПВО, подвижности, месту старта и назначению.
По виду ПВО зенитные ракетные комплексы подразделяются на ЗРК ПВО страны, ПВО кораблей и ПВО войск.
Разработка ЗРК ПВО страны началась за рубежом раньше других комплексов. Первыми появились комплексы ПСО, так как авиация в то время считалась основным средством воздушного нападения. Отличительными особенностями ЗРК этой подгруппы являются относительная их сложность и, как правило, стационарность. Эти ЗРК обычно обслуживаются разветвленной системой обнаружения, не входящей в их состав, предназначенной для значительных районов или территории страны (стран), на которых размещаются, прикрывая отдельные объекты или площади, подразделения ЗРК.
ЗРК ПВО кораблей начали разрабатываться несколько позже, чем ЗРК ПВО страны. Они отличаются стационарностью, боевым элементам отводятся специальные места на корабле. Пусковые установки снабжаются, как правило, устройствами, обеспечивающими механизированную или автоматическую подачу к ним ЗУР.
ЗРК ПВО войск появились значительно позже, чем рассмотренные ЗРК. Это объясняется тем, что основным требованием, предъявляемым к этим комплексам, является их высокая подвижность. На начальном же этапе разработок боевые элементы ЗРК были громоздкими и тяжелыми. Первым этапом в создании ЗРК ПВО войск была модернизация (придание подвижности) уже разработанных ЗРК ПВО страны. Позже начали разрабатывать специальные комплексы ПВО войск. Отличительными особенностями этих ЗРК являются быстрый переход из походного положения в боевое и обратно, измеряемый несколькими минутами (некоторые ЗРК производят пуски ракет в движении), возможность действовать в бою автономно (вплоть до совмещения на одном самоходном шасси всех боевых элементов ЗРК), пониженная до нескольких десятков метров нижняя граница зоны поражения, сравнительная дешевизна, простота устройства, боевого использования и эксплуатации.
По подвижности ЗРК разделяются на стационарные, полустационарные и подвижные.
17
Стационарные ЗРК отличаются тем, что их установка на боевой позиции требует длительных подготовительных работ. Эти ЗРК обычно имеют сложное и громоздкое оборудование, зачастую — подземные помещения для хранения ЗУР, их сборки и проверок. В некоторых образцах в подземных укрытиях размещаются и пусковые установки. Транспортируются боевые элементы этих ЗРК для их установки на наземных боевых позициях обычно в разобранном виде. Перебазировка их в ходе боевых действий не предусматривается.
Полустационарные ЗРК обычно представляют собой комплексы ПВО страны, модернизированные для ПВО войск. Предусматривается перебазировка этих ЗРК в ходе боевых действий. Перевозка боевых элементов комплексов занимает время, измеряемое часами, и зачастую требует частичной их разборки. Вновь занимаемые боевые позиции, как правило, нуждаются в специальной инженерной подготовке.
Подвижные ЗРК предназначены в основном для ПВО войск. Они могут в течение нескольких минут занять боевую позицию и сняться с нее, сопровождать войска при их перемещениях, что обеспечивается размещением боевых элементов комплексов на специальных колесных или гусеничных шасси. Многие из этих ЗРК авиатранспортабельны.
По назначению ЗРК разделяются на противоса-молетные, противоракетные и универсальные.
Противосамолетные ЗРК предназначаются в основном для поражения самолетов (вертолетов). Они могут также успешно применяться против крылатых ракет, имеющих летные и конструктивные характеристики, близкие или равные аналогичным характеристикам самолетов. ч
Противоракетные ЗРК (или комплексы ПРО) предназначаются для поражения на траектории баллистических ракет (головных частей) различных типов, в том числе и крылатых ракет, отличающихся своими характеристиками от самолетов.
За рубежом эти комплексы еще не вышли из стадии разработок и испытаний. Их отличительные особенности— сложность и чрезвычайная дороговизна, большие дальности и высоты полета ЗУР (антиракет), измеряе-
18
мые десятками и сотнями километров, применение ядерных боевых частей, большие дальности действия систем обнаружения и наведения (до нескольких тысяч километров), работа по целеуказанию от специальных систем обнаружения, не входящих в состав комплекса, высокая автоматизация боевой работы.
Универсальные ЗРК также не вышли за рубежом из стадии разработок. Эти ЗРК планируются для поражения самолетов и ракет тактического и оперативно-тактического назначения при одних и тех же боевых элементах комплекса. Универсальные ЗРК отличаются от ЗРК ПСО тем, что имеют более мощные средства обнаружения, обеспечивающие обнаружение целей значительно меньших габаритов, более скоростных и более высоколетящих, чем самолеты. Универсальные ЗРК создаются за рубежом путем модернизации ЗРК ПСО (заменой средств обнаружения более мощными) и разработки новых комплексов. Качества универсализма, как правило, придаются и ЗРК ПВО войск. Универсализм можно рассматривать и с точки зрения обеспечения комплексам ПВО возможности вести стрельбу по наземным и морским целям.
<<<--->>>
