Vývoj domácího zbraňového systému je nemožný bez teoretické základny, jejíž vytvoření je zase nemožné bez vysoce kvalifikovaných odborníků a jimi generovaných znalostí. Dnes je balistika odsouvána do pozadí. Ale bez efektivní aplikace této vědy lze jen těžko očekávat úspěch v oblasti konstrukčních a vývojových aktivit souvisejících s tvorbou zbraní a vojenské techniky.
Dělostřelecké (později raketově-dělostřelecké) zbraně byly nejdůležitější složkou vojenské síly Ruska ve všech fázích jeho existence. Balistika, jedna z hlavních vojensko-technických disciplín, byla zaměřena na řešení teoretických problémů, které vznikají v procesu vývoje raketových a dělostřeleckých zbraní (RAW). Jeho vývoj byl vždy v zóně zvláštní pozornosti vojenských vědců.
sovětská škola
Zdá se, že výsledky Velké vlastenecké války nezvratně potvrdily, že sovětské dělostřelectvo je nejlepší na světě, daleko před vývojem vědců a konstruktérů téměř ve všech ostatních zemích. Ale již v červenci 1946 byla na osobní pokyn Stalina dekretem Rady ministrů SSSR vytvořena Akademie dělostřeleckých věd (AAN) jako centrum dalšího rozvoje dělostřelectva a zejména nové dělostřelecké techniky. schopný poskytnout přísně vědecký přístup k řešení všech již naléhavých i nově vznikajících problémů.
Nicméně v druhé polovině 50. let vnitřní kruh přesvědčil Nikitu Chruščova, který v té době stál v čele země, že dělostřelectvo je jeskynní technika, kterou je načase opustit ve prospěch rakety. zbraně. Uzavřeli řadu konstrukčních kanceláří dělostřelectva (například OKB-172, OKB-43 atd.) a jiné přeměnili (Arsenal, Barikády, TsKB-34 atd.).
Největší škody utrpěl Ústřední výzkumný ústav dělostřeleckých zbraní (TsNII-58), který se nachází vedle OKB-1 Korolev v Podlipkách u Moskvy. V čele Ústředního výzkumného ústavu-58 hlavní konstruktér dělostřelectva Vasilij Grabin. Ze 140 tisíc polních děl, která se účastnila bitev druhé světové války, bylo více než 120 tisíc vyrobeno na základě jeho vývoje. Slavné divizní dělo Grabin ZIS-3 bylo nejvyššími světovými autoritami hodnoceno jako mistrovské dílo konstrukčního myšlení.
V té době bylo v zemi několik vědeckých balistických škol: Moskva (na základě TsNII-58, NII-3, VA pojmenovaná po F.E. Dzeržinském, Moskevská vyšší technická škola pojmenovaná po N.E. Baumanovi), Leningrad (na základě Michajlovská umělecká akademie, Design Bureau "Arsenal", Námořní akademie stavby lodí a vyzbrojování pojmenovaná po A. N. Krylovovi, částečně "Voenmekh"), Tula, Tomsk, Iževsk, Penza. Chruščovova linie „raketizace“ zbraní všem způsobila nenapravitelné škody, což vedlo k jejich úplnému zhroucení a likvidaci.
Kolaps vědeckých škol balistiky přijímačových systémů nastal na pozadí nedostatku a zájmu o rychlou přípravu balistiky raketového a kosmického profilu. Výsledkem bylo, že mnoho z nejslavnějších a nejtalentovanějších balistických střelců se rychle přeškolilo a nově vznikající průmysl je žádal.
Dnes je situace zásadně jiná. Nedostatek poptávky po profesionálech na vysoké úrovni je pozorován v kontextu výrazného nedostatku těchto odborníků s extrémně omezeným seznamem balistických vědeckých škol existujících v Rusku. K spočítání organizací, které takové školy ještě mají, nebo alespoň jejich ubohé útržky, stačí prsty jedné ruky. Počet doktorských disertačních prací obhájených v balistice za posledních deset let se počítá v jednotkách.
Co je balistika
Přes značné rozdíly mezi moderními sekcemi balistiky, pokud jde o jejich obsah, s výjimkou vnitřní, která byla svého času rozšířena, včetně procesů studia fungování a výpočtu motorů na tuhá paliva balistických střel (BR), většina z nich spojuje skutečnost, že předmětem studia je pohyb těla v různých prostředích, neomezený mechanickými vazbami.
Ponecháme-li stranou sekce vnitřní a experimentální balistiky, které mají nezávislý význam, pak výčet problémů, které tvoří moderní obsah této vědy, nám umožňuje rozlišit dvě hlavní oblasti, z nichž první se obvykle nazývá konstrukční balistika , druhá - balistická podpora střelby (nebo jinak - výkonnostní balistika).Konstrukční balistika (balistický design - PB) je teoretickým základem pro počáteční fázi projektování střel, střel, letadel a kosmických lodí pro různé účely. Balistická podpora (BO) střelby slouží jako základní oddíl teorie střelby a je v podstatě jedním z nejdůležitějších prvků této související vojenské vědy.
Moderní balistika je tedy aplikovaná věda, která je směrově interspecifická a svým obsahem interdisciplinární, bez jejíž znalosti a efektivní aplikace lze jen stěží očekávat úspěch v oblasti konstrukční a vývojové činnosti související s tvorbou zbraní a vojenské techniky. .
Tvorba perspektivních komplexů
V posledních letech se stále více pozornosti věnuje vývoji jak řízených, tak korigovaných střel (UAS a CAS) se semiaktivním laserovým hledačem a střel využívajících autonomní naváděcí systémy. Mezi určující problémy vytváření tohoto typu munice samozřejmě v první řadě patří problémy instrumentace, nicméně mnoho otázek BO, zejména volba trajektorií, které zaručují snížení chyb při vypouštění střely do střely. Zóna "volitelného" minutí při střelbě na maximální vzdálenost zůstane otevřená.
Všimněte si však, že UAS a CAS se samozaměřovacími bojovými prvky (SPBE), bez ohledu na to, jak dokonalé jsou, nejsou schopny vyřešit všechny úkoly přidělené dělostřelectvu k poražení nepřítele. Různé palebné mise mohou a měly by být řešeny jiným poměrem vysoce přesné a neřízené munice. Výsledkem je, že pro vysoce přesné a spolehlivé zásahy celého možného rozsahu cílů by jednotný náklad munice měl zahrnovat konvenční, kazetové, speciální (doplňkový průzkum cílů, osvětlení, elektronický boj atd.) balistické střely s multifunkčními a dálkovými pojistky, stejně jako naváděné a korigované střely různých typů .
To vše samozřejmě není možné bez řešení odpovídajících úkolů bojových misí, především vývoje algoritmů pro automatizované zadávání počátečních nastavení střelby a navádění děl, současného řízení všech projektilů v salvě dělostřelecké baterie, vytvoření univerzálního algoritmický a software pro řešení problémů zasahování cílů, balistický i softwarový software musí splňovat podmínky informační kompatibility s prostředky řízení bojových operací a průzkumnými prostředky jakékoli úrovně. Další důležitou podmínkou je požadavek na implementaci odpovídajících algoritmů (včetně vyhodnocení primárních naměřených informací) v reálném čase.
Za poměrně slibný směr ve vytváření dělostřeleckých systémů nové generace je s přihlédnutím k omezeným finančním možnostem třeba považovat zvýšení přesnosti střelby úpravou nastavení střelby a doby odezvy zápalného zařízení pro neřízenou munici nebo korekcí trajektorie střelby. pomocí výkonných orgánů palubního systému korekce letu projektilů pro řízenou munici.
Prioritní problémy
Jak je známo, rozvoj teorie a praxe střelby, zdokonalování prostředků ozbrojeného boje vedly k požadavku na periodickou revizi a zveřejňování nových pravidel střelby (PS) a řízení palby (FI) dělostřelectva. Jak ukazuje praxe vývoje moderních PS, úroveň stávajícího palebného BO není odrazující od zlepšování PS, a to i s ohledem na potřebu zavést do nich sekce týkající se vlastností střelby a řízení palby při přesném plnění palebných misí. - řízená munice odrážející zkušenosti z protiteroristických operací na severním Kavkaze a při provádění vojenských operací v horkých místech.
To lze potvrdit vývojem BO různých typů systémů aktivní ochrany (ACS) v rozsahu od nejjednodušších AAC obrněných vozidel až po AAC minových odpalovačů BRDD.
Vývoj moderních typů vysoce přesných zbraní, jako jsou taktické rakety, malých rozměrů letectví, námořní a jiné raketové systémy, nelze implementovat bez dalšího rozvoje a zlepšování algoritmické podpory pro inerciální navigační systémy (SINS) integrované se satelitním navigačním systémem.
Prvotní předpoklady pro možnost praktické implementace odpovídajících algoritmů byly brilantně potvrzeny při vytváření Iskander-M OTR, stejně jako při experimentálních startech Tornado-S RS.
Široké používání družicové navigace nevylučuje potřebu používat optoelektronické korelační extrémní navigační systémy (CENS), a to nejen na OTR, ale také na strategických řízených střelách a hlavicích konvenčních (nejaderných) zařízení BRDD.
Významné nedostatky CENS, spojené s výraznou komplikací přípravy letových úkolů (PT) pro ně ve srovnání s družicovými navigačními systémy, jsou více než kompenzovány jejich přednostmi, jako je autonomie a odolnost proti hluku.
Mezi problematické otázky, byť s metodami BO, souvisejícími s využitím CENS, souvisí pouze nepřímo, je potřeba vytvořit speciální informační podporu ve formě snímků (ortofotomap) terénu (a odpovídajících databank), které vyhovují klimatickou sezónu v okamžiku startu rakety a také překonání zásadních potíží spojených s nutností určit absolutní souřadnice chráněných a maskovaných cílů s mezní chybou nepřesahující 10 metrů.
Dalším problémem, který již přímo souvisí s balistickými úkoly, je vývoj algoritmické podpory pro sestavování (výpočet) PZ a vydávání údajů o souřadnicovém určení cíle pro celý rozsah střel (včetně aerobalistického uspořádání) s uvedením výpočtu výsledky do objektů rozhraní. Klíčovým dokumentem pro přípravu PP a norem je přitom sezónní matice plánovaných snímků terénu daného poloměru vzhledem k cíli, jehož obtížnost již byla zmíněna výše. Přípravu PP pro neplánované cíle zjištěné v procesu bojového použití RK lze provádět podle dat leteckého průzkumu pouze v případě, že databáze obsahuje georeferencované prostorové snímky cílové oblasti, které odpovídají ročnímu období.
Zajištění odpalů mezikontinentálních balistických střel (ICBM) do značné míry závisí na povaze jejich základny – pozemní nebo na palubě nosiče, jako je letadlo nebo moře (ponorka).
Pokud lze pozemní ICBM BO obecně považovat za přijatelný, alespoň z pohledu dosažení požadované přesnosti doručení k cíli užitečného zatížení, pak problémy vysoce přesných startů ponorkových BR zůstávají značné.
Mezi balistické problémy vyžadující prioritní řešení uvádíme následující:
nesprávné použití WGS modelu zemského gravitačního pole (EGF) při balistické podpoře BR startů ponorek při podvodním startu;
potřeba určit počáteční podmínky pro odpálení rakety s přihlédnutím ke skutečné rychlosti ponorky v době startu;
požadavek na výpočet PZ až po obdržení příkazu k odpálení rakety;
zohlednění počátečních poruch startu na dynamice počátečního úseku letu BR;
problém vysoce přesného seřízení inerciálních naváděcích systémů (ISN) na pohyblivé základně a použití optimálních metod filtrace;
vytvoření efektivních algoritmů pro korekci ISN na aktivní části trajektorie podle vnějších orientačních bodů.
Můžeme předpokládat, že ve skutečnosti pouze poslední z těchto problémů získal potřebné a dostatečné řešení.
Závěr diskutované problematiky se týká problémů rozvoje racionálního obrazu slibné skupiny vesmírných prostředků a syntézy její struktury pro informační podporu pro použití vysoce přesných zbraní.
Vzhled a složení budoucího seskupení kosmických zbraní by měly být určeny potřebami informační podpory pro typy a odvětví ozbrojených sil RF.
S ohledem na hodnocení úrovně BR úkolů etapy BP se omezíme na analýzu problémů zlepšování BP kosmických nosných raket (SC), strategického plánování a balistického návrhu dvojího použití bezpilotních blízkých - vesmírná vozidla.
Teoretické základy BP RN KA, položené již v polovině 50. let, tedy před téměř 60 lety, paradoxně neztratily svůj význam ani dnes a zůstávají nadále aktuální z hlediska koncepčních ustanovení v nich stanovených.
Vysvětlení tohoto, obecně řečeno, překvapivého jevu, lze vidět v následujícím:
základní povaha teoretického vývoje metod BP v počáteční fázi vývoje domácí kosmonautiky;
stabilní seznam cílových úkolů k řešení RN KA, které za posledních více než 50 let neprošly (z hlediska problematiky BP) zásadními změnami;
přítomnost značného nahromadění v oblasti softwarové a algoritmické podpory řešení okrajových problémů, které tvoří základ metod BP LV SC, a jejich univerzalizace.
S nástupem úkolů operačního vynášení malých hmotnostních a rozměrových družic komunikačního typu nebo družic vesmírných monitorovacích systémů Země na nízké nebo geosynchronní dráhy se flotila stávajících nosných raket ukázala jako nedostatečná.
Jako nepřijatelné se ukázalo i názvosloví známých typů klasických nosných raket lehkých a těžkých tříd z ekonomického hlediska. Z tohoto důvodu se v posledních desetiletích (prakticky od začátku 90. let) začaly objevovat četné projekty nosných raket střední třídy, které naznačovaly možnost jejich vzdušného startu k vynesení užitečného nákladu na danou oběžnou dráhu (např. MAKS Svityaz , CS Burlak atd.) .
S ohledem na tento typ nosné rakety nejsou problémy BP, přestože počet studií věnovaných jejich vývoji již v desítkách, zdaleka vyčerpány.
Jsou zapotřebí nové přístupy a kompromisní řešení
Samostatná diskuse si zaslouží, aby použití ICBM těžké třídy a UR-100N UTTKh byly odstraněny jako LV jako LV.
Jak je známo, nosná raketa Dněpr byla vytvořena na základě rakety typu R-36M. Je vybaven horním stupněm při startu ze sila z kosmodromu Bajkonur nebo přímo z pozičního prostoru strategických raketových sil a je schopen vynést náklad o hmotnosti asi čtyř tun na nízké oběžné dráhy. Nosná raketa Rokot, která je založena na ICBM UR-100N UTTKh a horním stupni Breeze, zajišťuje start kosmických lodí o hmotnosti až dvou tun na nízké oběžné dráhy.
Hmotnost užitečného zatížení nosných raket Start a Start-1 (na základě ICBM Topol) při vypouštění satelitů z kosmodromu Plesetsk je pouhých 300 kilogramů. Konečně nosná raketa založená na námořních nosných raketách typů RSM-25, RSM-50 a RSM-54 je schopna vynést na blízkou oběžnou dráhu zařízení vážící maximálně sto kilogramů.
Je zřejmé, že LV tohoto typu není schopen řešit žádné významné úkoly vesmírného průzkumu. Nicméně, jako pomocné prostředky pro vypouštění komerčních satelitů, mikro- a mini-satelitů, zaplňují jejich mezeru. Z hlediska posouzení přínosu k řešení problémů BP nebyl jejich vznik nijak zvlášť zajímavý a vycházel ze zřejmého a známého vývoje úrovně 60.–70. let minulého století.
V průběhu let průzkumu vesmíru prošly pravidelně modernizované metody BP významnými evolučními změnami spojenými se vznikem různých typů nástrojů a systémů vypouštěných na oběžnou dráhu blízko Země. Zvláště relevantní je vývoj BP různých typů satelitních systémů (SS).
Téměř dnes hrají SS rozhodující roli při vytváření jednotného informačního prostoru Ruské federace. Mezi tyto SZ patří především telekomunikační a komunikační systémy, navigační systémy, dálkový průzkum Země (ERS), specializované SZ pro provozní řízení, řízení, koordinaci atd.
Pokud mluvíme o družicích dálkového průzkumu, primárně kosmických lodích pro optoelektronické a radarové sledování, pak je třeba poznamenat, že výrazně zaostávají za zahraničním vývojem v konstrukci a provozu. Jejich tvorba byla založena na zdaleka ne nejúčinnějších metodách BP.
Jak je známo, klasický přístup ke konstrukci SS pro vytvoření jednotného informačního prostoru je spojen s potřebou rozvoje významné flotily vysoce specializovaných SC a SS.
Zároveň v souvislosti s rychlým rozvojem mikroelektroniky a mikrotechnologií je možné a navíc nutný přechod k vytváření víceúčelových dvouúčelových kosmických lodí. Provoz odpovídající kosmické lodi by měl být zajištěn na blízkozemních drahách, ve výškách od 450 do 800 kilometrů se sklonem 48 až 99 stupňů. Kosmická vozidla tohoto typu musí být přizpůsobena široké škále nosných raket: Dněpr, Kosmos-3M, Rokot, Sojuz-1, stejně jako Sojuz-FG a Sojuz-2 implementace schématu vypouštění párů kosmických lodí.
Kromě toho bude v blízké budoucnosti potřeba výrazně zpřísnit požadavky na přesnost řešení problémů souřadnicové časové podpory řízení pohybu stávajících i budoucích kosmických lodí diskutovaných typů.
Za přítomnosti takových protichůdných a částečně vzájemně se vylučujících požadavků je nutné revidovat stávající metody BP ve prospěch vytváření zásadně nových přístupů, které umožňují nalézt kompromisní řešení.
Dalším směrem nedostatečně podporovaným stávajícími metodami BP je vytváření multisatelitních konstelací založených na high-tech malých (nebo dokonce mikro) satelitech. V závislosti na složení orbitální konstelace jsou takové SS schopny poskytovat regionální i globální služby teritoriím, zkracovat intervaly mezi pozorováními pevné povrchové oblasti v daných zeměpisných šířkách a řešit mnoho dalších problémů, které jsou v současnosti považovány přinejlepším za čistě teoretické. .
Kde a co se balistikové učí
Zdá se, že prezentované výsledky, byť jen velmi stručná analýza, zcela postačují k závěru, že balistika ještě zdaleka nevyčerpala své možnosti, které jsou i nadále velmi žádané a mimořádně důležité z hlediska vyhlídek na vytvoření moderní vysoce účinné prostředky boje.
Pokud jde o nositele této vědy – balistické specialisty všech nomenklatur a hodností, jejich „populace“ v Rusku dnes vymírá. Průměrný věk tuzemských balistických specialistů více či méně patrné kvalifikace (na úrovni kandidátů, nemluvě o doktorech věd) dlouhodobě překračuje věk odchodu do důchodu. V Rusku nezůstala jediná civilní univerzita, která by ještě měla balistické oddělení. Až do konce se udržela pouze katedra balistiky Moskevské státní technické univerzity pojmenovaná po N. E. Baumanovi, kterou v roce 1941 vytvořil generál a řádný člen AAS V. E. Slukhotsky. I ta ale v roce 2008 zanikla v důsledku reprofilace na produkci specialistů v oblasti kosmických aktivit.
Jedinou organizací vyššího odborného vzdělávání v Moskvě, která pokračuje ve výcviku vojenské balistiky, je Akademie strategických raketových sil pojmenovaná po Petru Velikém. To je ale taková kapka v moři, která nepokrývá potřeby ani ministerstva obrany a o „obranném průmyslu“ není třeba hovořit. Nedělejte počasí a absolventi univerzit v Petrohradě, Penze a Saratově.
Není možné neříct alespoň pár slov o hlavním státním dokumentu upravujícím výcvik balistiky v zemi - Federální státní vzdělávací normě (FSES) pro vyšší odborné vzdělávání ve směru 161700 (pro kvalifikaci „bakalář“ schválená Ministerstvo školství a vědy Ruské federace dne 22.12.2009. prosince 779 č. 14.01.2010, pro kvalifikaci „Mistr“ - 32 č. XNUMX).
Obsahuje nejrůznější kompetence - od účasti na komercializaci výsledků výzkumné činnosti (to je tedy pro balistiku!) až po schopnost zpracovávat dokumentaci o řízení kvality zavádění technických procesů na výrobních místech.
Ale v diskutovaném federálním státním vzdělávacím standardu není možné najít takové kompetence, jako je schopnost sestavovat palebné tabulky a vyvíjet balistické algoritmy pro výpočet zařízení pro odpalování dělostřelectva a odpalů raket, vypočítat korekce, hlavní prvky trajektorie a experimentální závislost balistický koeficient na úhlu vrhu a mnoho dalších, od kterých balistika před pěti staletími začala.
Nakonec autoři normy obecně zapomněli na přítomnost vnitřní balistické sekce. Toto vědní odvětví existuje již několik století. Tvůrci Federálního státního vzdělávacího standardu v balistice jej zlikvidovali jedním tahem pera. Vyvstává přirozená otázka: pokud podle jejich názoru od nynějška už takoví „jeskynní specialisté“ nebudou potřeba, a to potvrzuje dokument na státní úrovni, který spočítá vnitřní balistiku sudových systémů, kdo vytvoří pevné- palivové motory pro operačně-taktické a mezikontinentální balistické střely?
Nejsmutnější je, že výsledky činnosti takových „řemeslníků ze školství“ se samozřejmě hned tak nedostaví. Zatím se stále projídáme sovětskými rezervami a rezervami jak vědeckotechnického charakteru, tak v oblasti lidských zdrojů. Je možné, že tyto rezervy ještě nějakou dobu vydrží. Co ale budeme dělat za deset let, až příslušní obránci zaručeně zmizí „jako třída“? Kdo za to bude odpovědný a jak?
Se vší nepopiratelnou a nepopiratelnou důležitostí personálu míst a dílen výrobních podniků, technologického a konstrukčního personálu výzkumných ústavů a konstrukčních kanceláří obranného průmyslu by obroda obranného průmyslu měla začít vzděláváním a podporou profesionálních teoretiků, kteří jsou schopni generovat nápady a předvídat vývoj pokročilých zbraní v dlouhodobém horizontu. Jinak se pro nás bude dlouho připravovat role dohánění.