Dezvoltarea sistemului de arme interne este imposibilă fără o bază teoretică, a cărei formare, la rândul său, este imposibilă fără specialiști cu înaltă calificare și cunoștințele pe care le generează. Astăzi balistica este retrogradată pe plan secund. Dar fără aplicarea eficientă a acestei științe, este dificil să ne așteptăm la succes în domeniul activităților de proiectare și dezvoltare legate de crearea de arme și echipamente militare.
Armele de artilerie (pe atunci rachetă și artilerie) erau cea mai importantă componentă a puterii militare a Rusiei în toate etapele existenței sale. Balistica, una dintre principalele discipline tehnico-militare, avea ca scop rezolvarea problemelor teoretice apărute în dezvoltarea armelor de rachetă și artilerie (RAV). Dezvoltarea sa a fost întotdeauna în zona de atenție specială a oamenilor de știință militari.
Scoala sovietica
Se pare că rezultatele Marelui Război Patriotic au confirmat irefutabil că artileria sovietică este cea mai bună din lume, cu mult înaintea dezvoltării oamenilor de știință și a proiectanților din aproape toate celelalte țări. Dar deja în iulie 1946, la instrucțiunile personale ale lui Stalin, printr-un decret al Consiliului de Miniștri al URSS, Academia de Științe a Artileriei (AAS) a fost creată ca un centru pentru dezvoltarea în continuare a artileriei și mai ales a noii tehnologii de artilerie, capabilă să oferind o abordare strict științifică pentru rezolvarea tuturor problemelor deja presante și emergente.
Cu toate acestea, în a doua jumătate a anilor 50, cercul interior l-a convins pe Nikita Hrușciov, care până atunci era șeful țării, că artileria era o tehnică peșteră, pe care era timpul să o abandoneze în favoarea armelor rachete. Au închis o serie de birouri de proiectare a artileriei (de exemplu, OKB-172, OKB-43 etc.) și au refăcut altele (Arsenal, Barricade, TsKB-34 etc.).
Cele mai mari pagube au fost provocate Institutului Central de Cercetare a Armelor de Artilerie (TsNII-58), situat lângă OKB-1 Korolev din Podlipki lângă Moscova. TsNII-58 era condus de proiectantul șef de artilerie Vasily Grabin. Dintre cele 140 de mii de tunuri care au participat la bătăliile celui de-al doilea război mondial, peste 120 de mii au fost realizate pe baza evoluțiilor sale. Celebrul pistol divizionar Grabin ZIS-3 a fost evaluat de cele mai înalte autorități mondiale ca o capodoperă a gândirii de proiectare.
În acea perioadă, existau mai multe școli științifice de balistică în țară: Moscova (bazată pe TsNII-58, NII-3, VA numită după F. E. Zerzhinsky, MVTU numită după N. E. Bauman), Leningrad (bazată pe Academia de Artă Mihailovskaya, KB Arsenal , Academia Navală de Construcții Navale și Arme AN Krylov, parțial „Voenmekh”), Tula, Tomsk, Izhevsk, Penza. Linia de arme „rachete” a lui Hrușciov le-a provocat daune ireparabile tuturor, ducând, de fapt, la prăbușirea și eliminarea lor completă.
Prăbușirea școlilor științifice de balistică a sistemelor de butoaie a avut loc pe fondul unui deficit și interes în pregătirea timpurie a specialiștilor în balistică în profilul rachetei și al spațiului. Drept urmare, mulți dintre cei mai cunoscuți și talentați tunari balistici s-au recalificat rapid și au fost solicitați de noua industrie emergentă.
Astăzi situația este fundamental diferită. Lipsa cererii de profesioniști de nivel înalt se observă în condițiile unei deficiențe semnificative a acestor profesioniști, cu o listă extrem de limitată de școli științifice balistice existente în Rusia. Degetele unei mâini sunt suficiente pentru a număra organizațiile care încă mai au astfel de școli sau cel puțin fragmentele lor jalnice. Numărul tezelor de doctorat susținute în balistică în ultimii zece ani este numărat în unități.
Ce este balistica
În ciuda diferențelor semnificative în secțiunile moderne de balistică în ceea ce privește conținutul lor, pe lângă cea internă, care a fost larg răspândită la un moment dat, inclusiv procesele de studiu a funcționării și calculului motoarelor cu rachete balistice cu combustibil solid (BR), majoritatea acestea sunt unite de faptul că obiectul de studiu este mișcarea corpului în diverse medii, nelimitat de legături mecanice.
Lăsând deoparte secțiunile de balistică internă și experimentală care au o semnificație independentă, lista problemelor care alcătuiesc conținutul modern al acestei științe ne permite să distingem două domenii majore din aceasta, prima dintre care de obicei se numește balistică de proiectare, a doua - sprijin balistic de tragere (sau altfel - balistic executiv).
Balistica de proiectare (proiectarea balistică - PB) formează baza teoretică pentru etapa inițială de proiectare a proiectilelor, rachetelor, aeronavelor și navelor spațiale în diferite scopuri. Suportul balistic (BO) al tragerii este secțiunea de bază a teoriei tragerii și este, de fapt, unul dintre cele mai importante elemente ale acestei științe militare conexe.
Astfel, balistica modernă este știință aplicată, interspecifică în orientare și interdisciplinară în conținut, fără cunoștințe și aplicarea efectivă a cărei dificultate este de așteptat succesul în domeniul activităților de proiectare și dezvoltare legate de crearea de arme și echipamente militare.
Crearea complexelor promițătoare
În ultimii ani, s-a acordat din ce în ce mai multă atenție dezvoltării atât a proiectilelor ghidate, cât și a celor corectate (UAS și KAS) cu căutător laser semi-activ, precum și a proiectilelor care utilizează sisteme autonome de reglare. Printre problemele definitorii ale creării acestui tip de muniție, în mod firesc, în primul rând, se numără problemele instrumentelor, cu toate acestea, multe probleme ale BO, în special alegerea traiectoriilor care garantează o scădere a erorilor în inserarea proiectilelor în „selectabil” ratați zona când trageți la distanțe maxime, rămâneți deschisă.
Rețineți, totuși, că UAS și KAS cu elemente de luptă auto-direcționate (SPBE), oricât de perfecți ar fi, nu sunt capabili să rezolve toate sarcinile atribuite artileriei pentru a învinge inamicul. Diferite misiuni de foc pot și trebuie rezolvate cu un raport diferit de precizie și muniție neîndrumată. În consecință, pentru o distrugere de înaltă precizie și fiabilitate a întregii game posibile de ținte, o singură sarcină de muniție ar trebui să includă proiectile balistice convenționale, în grup, speciale (recunoaștere țintă suplimentară, iluminare, război electronic etc.) cu exploziv multifuncțional și la distanță dispozitive, precum și proiectile ghidate și corectate de diferite tipuri …
Toate acestea, desigur, sunt imposibile fără rezolvarea sarcinilor BO corespunzătoare, în primul rând, dezvoltarea algoritmilor pentru introducerea automată a setărilor inițiale pentru a trage și a viza pistolul, controlul simultan al tuturor obuzelor într-o salvă a artileriei. baterie, crearea de algoritmi universali și software pentru rezolvarea problemelor de lovire a țintelor, în plus, balistic și software Suportul trebuie să îndeplinească condițiile de compatibilitate a informațiilor cu controlul de luptă și activele de recunoaștere de orice nivel. O altă condiție importantă este cerința de a implementa algoritmii corespunzători (inclusiv evaluarea informațiilor primare de măsurare) în timp real.
O direcție destul de promițătoare pentru crearea unei noi generații de sisteme de artilerie, ținând seama de capacitățile financiare limitate, ar trebui considerată o creștere a preciziei de tragere prin ajustarea setărilor de tragere și a timpului de răspuns al dispozitivului exploziv pentru muniție neguidată sau corectarea traiectoriei folosind organele executive ale sistemului de corecție a zborului cu proiectile la bord pentru muniție ghidată.
Probleme prioritare
După cum știți, dezvoltarea teoriei și practicii de tragere, îmbunătățirea mijloacelor de război duc la cerința revizuirii periodice și publicării noilor reguli de tragere (PS) și de control al focului (FO) a artileriei. După cum se dovedește practica dezvoltării SS moderne, nivelul de tragere BW existent nu este un factor descurajator pentru îmbunătățirea SS, chiar ținând seama de necesitatea introducerii unor secțiuni în ele referitoare la caracteristicile tragerii și controlului focului atunci când efectuează misiuni de tragere cu muniție de înaltă precizie, care reflectă experiența operațiunilor antiteroriste din Caucazul de Nord și în timpul desfășurării ostilităților în punctele fierbinți.
Acest lucru poate fi confirmat de dezvoltarea BO-urilor de diferite tipuri de sisteme de protecție activă (SAZ) în gama de la cel mai simplu SAZ de vehicule blindate la SAZ de lansatoare de silozuri ale MRBM.
Dezvoltarea tipurilor moderne de arme de înaltă precizie, cum ar fi rachetele tactice, avioanele de dimensiuni mici, maritimă și alte sisteme de rachete, nu pot fi realizate fără dezvoltarea și îmbunătățirea ulterioară a suportului algoritmic pentru sistemele de navigație inerțială (SINS) integrate cu un sistem de navigație prin satelit.
Cerințele inițiale pentru posibilitatea implementării practice a algoritmilor corespunzători au fost confirmate în mod strălucit în timpul creării Iskander-M OTR, precum și în procesul de lansări experimentale ale Tornado-S RS.
Utilizarea pe scară largă a mijloacelor de navigație prin satelit nu exclude necesitatea utilizării sistemelor de navigație extremă de corelație optoelectronică (KENS) și nu numai pe OTR, ci și pe rachetele de croazieră strategice și focoasele MRBM ale echipamentelor convenționale (non-nucleare).
Dezavantajele semnificative ale KENS, asociate cu o complicație semnificativă a pregătirii sarcinilor de zbor (FZ) pentru acestea în comparație cu sistemele de navigație prin satelit, sunt mai mult decât compensate de avantajele lor, cum ar fi autonomia și imunitatea la zgomot.
Printre problemele problematice, deși sunt legate doar indirect de metodele BO asociate cu utilizarea KENS, este necesitatea de a crea suport informațional special sub formă de imagini (ortomosaice) ale terenului (și ale băncilor de date corespunzătoare) care îndeplinesc sezonul climatic. atunci când este folosită racheta, precum și depășirea dificultăților fundamentale asociate cu necesitatea de a determina coordonatele absolute ale țintelor protejate și camuflate cu o eroare marginală care nu depășește 10 metri.
O altă problemă, legată deja direct de problemele balistice, este dezvoltarea suportului algoritmic pentru formarea (calculul) apărării antirachetă și emiterea datelor de desemnare a țintei coordonate pentru întreaga gamă de rachete (inclusiv configurația aerobalistică) cu raportarea rezultatele calculului la obiectele interfeței. În acest caz, documentul cheie pentru pregătirea PZ și a standardelor este matricea sezonieră a imaginilor planificate ale terenului unei raze date în raport cu ținta, dificultățile de obținere care au fost deja menționate mai sus. Pregătirea PP pentru ținte neplanificate identificate în timpul utilizării în luptă a RK poate fi efectuată conform datelor de recunoaștere aeriană numai dacă baza de date conține imagini spațiale georeferențiate ale zonei țintă corespunzătoare sezonului.
Furnizarea de lansări de rachete balistice intercontinentale (ICBM) depinde în mare măsură de natura bazării lor - pe sol sau la bordul unui transportator, cum ar fi o aeronavă sau o mare (submarin).
În timp ce BO-ul ICBM-urilor la sol poate fi considerat în general acceptabil, cel puțin din punctul de vedere al realizării preciziei necesare pentru a livra sarcina utilă către țintă, problemele lansărilor de înaltă precizie ale rachetelor balistice submarine (SL) rămân semnificative.
Printre problemele balistice care necesită rezolvare prioritară, subliniem următoarele:
utilizarea incorectă a modelului WGS al câmpului gravitațional al Pământului (GPZ) pentru susținerea balistică a lansărilor de rachete balistice submarine în timpul unei lansări subacvatice;
necesitatea de a determina condițiile inițiale pentru lansarea unei rachete, luând în considerare viteza reală a submarinului în momentul lansării;
cerința de a calcula PZ numai după primirea comenzii de lansare a rachetei;
luând în considerare perturbările inițiale de lansare pe dinamica segmentului inițial al zborului BR;
problema alinierii de înaltă precizie a sistemelor de ghidare inerțială (ISS) pe o bază mobilă și utilizarea metodelor optime de filtrare;
crearea unor algoritmi eficienți pentru corectarea ISN pe secțiunea activă a traiectoriei prin puncte de referință externe.
Se poate considera că, de fapt, doar ultima dintre aceste probleme a primit soluția necesară și suficientă.
Finalul problemelor discutate se referă la problemele dezvoltării unei înfățișări raționale a unui grup promițător de active spațiale și a sintetizării structurii sale pentru sprijinul informațional pentru utilizarea armelor de înaltă precizie.
Aspectul și compoziția unui grup promițător de arme spațiale ar trebui să fie determinate de necesitățile de sprijin informațional pentru ramurile și armele Forțelor Armate RF.
În ceea ce privește evaluarea nivelului BO al sarcinilor etapei BP, ne restrângem la analiza problemelor de îmbunătățire a TA a vehiculelor de lansare pentru nave spațiale (SC), planificarea strategică și proiectarea balistică a vehiculelor cu dublu scop fără pilot în apropierea spațiului.
Bazele teoretice ale BP LV ale navei spațiale, așezate înapoi la mijlocul anilor 50, adică în urmă cu aproape 60 de ani, paradoxal, nu și-au pierdut semnificația astăzi și continuă să rămână relevante în ceea ce privește dispozițiile conceptuale stabilite în acestea.
Explicația acestui fenomen, în general, uimitor, poate fi văzută în următoarele:
caracterul fundamental al dezvoltării teoretice a metodelor BP în stadiul inițial al dezvoltării cosmonauticii interne;
o listă stabilă a sarcinilor țintă rezolvate de vehiculul de lansare a navei spațiale care nu au suferit modificări cardinale (din punctul de vedere al problemelor BP) în ultimii peste 50 de ani;
prezența unei restanțe semnificative în domeniul software-ului și a suportului algoritmic pentru soluționarea problemelor cu valori limită care stau la baza metodelor navelor spațiale BP LV și universalizarea acestora.
Odată cu apariția sarcinilor de lansare operațională a sateliților de tip comunicație sau a sateliților sistemelor de monitorizare spațială a Pământului în orbite de joasă altitudine sau geosincrone, flota vehiculelor de lansare existente s-a dovedit a fi insuficientă.
Nomenclatura tipurilor cunoscute de vehicule de lansare clasice din clasele ușoare și grele a fost, de asemenea, inacceptabilă din punct de vedere economic. Din acest motiv, în ultimele decenii (practic de la începutul anilor 90), au început să apară numeroase proiecte de LV de clasă intermediară, sugerând posibilitatea lansării lor aeriene pentru lansarea unei sarcini utile pe o orbită dată (cum ar fi MAKS Svityaz, CS Burlak etc.) …
În ceea ce privește acest tip de VS, problemele BP, deși numărul studiilor dedicate dezvoltării lor, este deja în zeci, continuă să rămână departe de a fi epuizate.
Sunt necesare noi abordări și compromisuri
Utilizarea ICBM-urilor de clasă grea și UR-100N UTTKh merită o discuție separată în ordinea conversiei.
După cum știți, Dnepr LV a fost creat pe baza rachetei R-36M. Echipat cu o treaptă superioară atunci când este lansat din silozuri de la cosmodromul Baikonur sau direct din zona strategică de lansare a rachetelor, este capabil să plaseze o sarcină utilă cu o masă de aproximativ patru tone pe orbite joase. Vehiculul de lansare Rokot, care se bazează pe UR-100N UTTH ICBM și pe treapta superioară Breeze, asigură lansarea navei spațiale cu o greutate de până la două tone pe orbite joase.
Masa sarcinii utile a Start și Start-1 LV (bazată pe Topol ICBM) în timpul lansărilor prin satelit din cosmodromul Plesetsk este de numai 300 de kilograme. În cele din urmă, un vehicul de lansare pe mare de tipurile RSM-25, RSM-50 și RSM-54 este capabil să lanseze un aparat care cântărește cel mult o sută de kilograme pe orbita pământului.
Evident, acest tip de vehicul de lansare nu este capabil să rezolve probleme semnificative de explorare a spațiului. Cu toate acestea, ca mijloace auxiliare de lansare a sateliților comerciali, micro- și minisateliți, aceștia își umple nișa. Din punctul de vedere al evaluării contribuției la soluționarea problemelor BP, crearea lor nu a avut un interes deosebit și s-a bazat pe evoluții evidente și bine cunoscute la nivelul anilor 60-70 ai secolului trecut.
De-a lungul anilor de explorare a spațiului, tehnicile BP modernizate periodic au suferit schimbări evolutive semnificative asociate apariției diferitelor tipuri de mijloace și sisteme lansate pe orbite apropiate ale Pământului. Dezvoltarea BP pentru diferite tipuri de sisteme de satelit (SS) este deosebit de relevantă.
Aproape deja astăzi, SS-urile joacă un rol decisiv în formarea unui spațiu unic de informare al Federației Ruse. Aceste SS-uri includ în primul rând sisteme de telecomunicații și comunicații, sisteme de navigație, teledetecție Pământ (ERS), SS specializate pentru control operațional, control, coordonare etc.
Dacă vorbim despre sateliții ERS, în principal sateliți optici-electronici și de supraveghere radar, atunci trebuie remarcat faptul că aceștia au un design semnificativ și un decalaj operațional în urma dezvoltărilor străine. Crearea lor s-a bazat pe departe de cele mai eficiente tehnici de TA.
După cum știți, abordarea clasică a construcției SS pentru formarea unui spațiu informațional unic este asociată cu necesitatea dezvoltării unei flote semnificative de nave spațiale și SS foarte specializate.
În același timp, în condițiile dezvoltării rapide a tehnologiilor microelectronice și microtehnologice, este posibilă și mai mult - este necesară o tranziție la crearea navei spațiale cu mai multe servicii, cu mai multe scopuri. Funcționarea navei spațiale corespunzătoare ar trebui asigurată pe orbite apropiate de pământ, în intervalul de altitudine de 450 până la 800 de kilometri, cu o înclinație de 48 până la 99 de grade. Vehiculele spațiale de acest tip trebuie adaptate la o gamă largă de vehicule de lansare: Dnepr, Cosmos-3M, Rokot, Soyuz-1, precum și vehiculelor de lansare Soyuz-FG și Soyuz-2 la implementarea schemei de dublă lansare SC.
Pentru toate acestea, în viitorul apropiat va fi nevoie de o înăsprire semnificativă a cerințelor pentru acuratețea rezolvării problemelor de sprijin în timp coordonat al controlului mișcării navelor spațiale existente și prospective ale tipurilor în discuție.
În prezența unor astfel de cerințe contradictorii și parțial excludente reciproc, devine necesară revizuirea metodelor existente de TA în favoarea creării unor abordări fundamental noi care să permită găsirea soluțiilor de compromis.
O altă direcție care nu este suficient furnizată de metodele BP existente este crearea de constelații multi-satelit bazate pe sateliți mici (sau chiar micro) de înaltă tehnologie. În funcție de compoziția constelației orbitale, astfel de SS-uri sunt capabile să ofere servicii teritoriale atât regionale, cât și globale, să reducă intervalele dintre observațiile unei suprafețe fixe la latitudini date și să rezolve multe alte probleme care în prezent sunt considerate pur teoretice..
Unde și ce sunt învățați balisticienii
Se pare că rezultatele enunțate, chiar dacă o analiză foarte scurtă, sunt destul de suficiente pentru a trage o concluzie: balistica nu și-a epuizat în niciun caz capacitățile, care continuă să rămână la mare căutare și extrem de importante din punctul de vedere al perspectivelor pentru crearea unor arme moderne de război extrem de eficiente.
În ceea ce privește purtătorii acestei științe - specialiști în balistică din toate nomenclaturile și rangurile, „populația” lor din Rusia se stinge astăzi. Vârsta medie a balisticienilor ruși cu calificări mai mult sau mai puțin vizibile (la nivel de candidați, ca să nu mai vorbim de doctorii în științe) a depășit de mult vârsta de pensionare. În Rusia, nu există o singură universitate civilă în care să se păstreze departamentul de balistică. Până la sfârșit, numai Departamentul de balistică de la Universitatea Tehnică de Stat din Bauman Moscova, creat în 1941 de către generalul și membru cu drepturi depline al Academiei de Științe V. E. Slukhotsky, a rezistat. Dar a încetat să mai existe în 2008 ca urmare a reprofilării pentru a produce specialiști în domeniul activităților spațiale.
Singura organizație de învățământ profesional superior din Moscova care continuă să instruiască balistica militară este Academia Petru Marele Forțelor Strategice de Rachete. Dar aceasta este o astfel de picătură în ocean care nici măcar nu acoperă nevoile Ministerului Apărării și nu este nevoie să vorbim despre „industria de apărare”. Nici absolvenții instituțiilor de învățământ superior din Sankt Petersburg, Penza și Saratov nu fac același lucru.
Este imposibil să nu spunem cel puțin câteva cuvinte despre principalul document de stat care reglementează pregătirea balisticii din țară - Standardul Federal de Educație de Stat (FSES) al învățământului profesional superior în direcția 161700 (pentru calificarea „Bachelor” aprobată de Ministerul Educației al Federației Ruse la 22 decembrie 2009 nr. 779, pentru calificarea „Master” - 14.01.2010 nr. 32).
A precizat orice fel de competență - de la participarea la comercializarea rezultatelor activităților de cercetare (aceasta este pentru balistică!) Până la capacitatea de a pregăti documentația pentru gestionarea calității proceselor tehnice la șantierele de producție.
Dar în FSES în discuție este imposibil să se găsească competențe precum capacitatea de a întocmi mese de tragere și de a dezvolta algoritmi balistici pentru calculul instalațiilor de lansare a artileriei și lansărilor de rachete, să calculeze corecțiile, elementele principale ale traiectoriei și dependența experimentală a coeficient balistic pe unghiul de aruncare și mulți alții de la care balistica a început acum cinci secole.
În cele din urmă, autorii standardului au uitat complet de secțiunea balistică internă. Această ramură a științei există de câteva secole. Creatorii FGOS pe balistică l-au eliminat cu o singură lovitură a stiloului. Apare o întrebare firească: dacă, în opinia lor, de acum înainte, astfel de „specialiști în peșteri” nu mai sunt necesari, iar acest lucru este confirmat de un document la nivel de stat, care va lua în considerare balistica internă a sistemelor de butoaie, care va crea solide -motoare propelente pentru rachete balistice operaționale-tactice și intercontinentale?
Cel mai trist este că rezultatele activităților unor astfel de „meșteri din educație” nu vor apărea în mod natural instantaneu. Până acum consumăm în continuare rezerve și rezerve sovietice, atât de natură științifică și tehnică, cât și în domeniul resurselor umane. Poate că va fi posibil să rezervați aceste rezerve pentru o perioadă de timp. Dar ce vom face peste o duzină de ani, când se garantează că personalul de apărare corespunzător va dispărea „ca o clasă”? Cine va fi responsabil pentru acest lucru și cum?
Cu toată importanța necondiționată și incontestabilă a personalului secțiilor și atelierelor din întreprinderile de producție, a personalului tehnologic și de proiectare al institutelor de cercetare și al birourilor de proiectare din industria de apărare, renașterea industriei de apărare ar trebui să înceapă cu educarea și sprijinul teoreticieni profesioniști care sunt capabili să genereze idei și să prezică dezvoltarea armelor promițătoare pe termen lung. În caz contrar, vom fi destinați mult timp pentru rolul de recuperări.
