ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 143
Скачиваний: 0
При заданной ширине полосы перехвата 21 величина дально сти рубежа перехвата
|
|
|
|
|
D„ep = K x2(t) + |
/2. |
|
|
|
[4.31] |
|||
В предположении полета антиракеты в свободном пространстве |
|||||||||||||
значение x(t) может быть определено из выражения |
|
|
|||||||||||
|
|
|
(t) = |
Jg [ ( t |
- 4 - ) 1п |
|
|
|
|
[4.32] |
|||
где |
|
|
J |
удельный импульс; |
|
|
|
|
|
||||
g 9,81 |
м/сек2 |
ускорение силы тяжести; |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
F |
начальная тяговооруженность антиракеты; |
|||||||||
|
V~ |
G0 |
|||||||||||
|
|
|
F |
величина тяги двигателя. |
|
|
|
||||||
Результаты оценки дальности перехвата для антиракет с РДТТ |
|||||||||||||
(р= 0,15, J = 300—500 сек, |
v = 4—6) и с ЖРД (ц= 0,1, |
J-450 сек, |
|||||||||||
v = 4) показаны на рис. 4.6. Эти |
|
|
|
|
|
|
|||||||
результаты |
также |
свидетель |
|
|
|
|
|
|
|||||
ствуют |
о преимуществе |
анти |
|
|
|
|
|
|
|||||
ракеты |
с |
РДТТ |
в |
диапазоне |
|
|
|
|
|
|
|||
малых времен до 200 сек, когда |
|
|
|
|
|
|
|||||||
производится прицельный пере |
|
|
|
|
|
|
|||||||
хват, а мощный ядерный взрыв |
|
|
|
|
|
|
|||||||
исключается |
по |
оперативным |
|
|
|
|
|
|
|||||
соображениям. |
В этом |
случае |
|
|
|
|
|
|
|||||
вероятность |
Рк |
перехвата |
го |
|
|
|
|
|
|
||||
ловной части полностью опре |
|
|
|
|
|
|
|||||||
деляется |
ошибками |
вывода |
|
|
|
|
|
|
|||||
антиракеты |
в заданную |
точку |
|
|
|
|
|
|
|||||
пространства. Причем ошиб |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ки наведения зависят не толь |
Ю |
|
Ю2 |
|
103 |
|
|||||||
ко от качества системы управ |
|
|
|
||||||||||
ления, |
но |
|
и в |
значительной |
|
|
Время перехвата, |
сек |
|||||
мере от точностных характе |
Рис. 4.6. Кривые |
радиусов перехвата |
|||||||||||
ристик радиолокаторов |
сопро |
(типа |
|
для антиракет: |
(типа |
||||||||
вождения |
баллистических |
це |
«Спартан»); |
3 — с |
ЖРД |
||||||||
лей. |
|
|
|
|
|
|
|
/ — с. РДТТ |
(типа «Спринт»); 2 —с РДГТ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«Спринт») |
|
|
4.5. Показатель стоимости
Поскольку в открытой зарубежной литературе приводятся весь ма неполные данные о стоимости ядерных ГЧ, систем управления МБР, средств радиопротиводействия ПРО, то при оценке стоимо сти комплекса ракетного оружия используются условные функции
стоимости.
В общем случае известно, что стоимость системы управления МБР возрастает вместе с попыткой увеличения ее точности. По этому хорошим приближением для функции стоимости систем упра
141
вления служит экспоненциальная зависимость между стоимостью системы в условных единицах и вероятным радиальным отклоне нием точки падения ГЧ, которое данная система управления обес печивает, т. е.
|
|
_N |
|
|
КСу = |
е Е , |
[4.33] |
где КСу — стоимость |
системы управления ракетой |
в условных |
|
единицах; |
|
|
|
N — некоторое постоянное |
число, зависящее от типа системы |
управления ракеты (для инерциальных систем N = 1,2). Зависимость стоимости инерциальной системы управления (в условных единицах) от вероятного радиального отклонения приве
дена на рис. 4.7.
Рис. 4.7. Стоимость системы управления МБР в функции вероятного кругового отклонения точ ки падения ГЧ
Условная функция стоимости ядерных головных частей в зави симости от их тротилового эквивалента имеет вид
~ехр (lg Q) |
|
|
Кгч ~ L |
]gQ |
[4.34] |
где Кгч— стоимость ГЧ МБР |
в условных единицах; |
|
Q — тротиловый эквивалент заряда.
Для ГЧ с Q= (10—10000) кт показатель п примерно равен еди нице. Это значит, что увеличение тротилового эквивалента от 10 до 10000 кт влечет за собой относительно медленное увеличение стоимости ГЧ. Для головных частей с тротиловым эквивалентом свыше 104 кт увеличение Q ведет к более быстрому росту стоимо сти. Так, для Q = (10—100) Мт п = 1,2—1,3. Зависимость стоимости
142
(в условных единицах) ГЧ от ее тротилового эквивалента при ведена на рис. 4.8.
Определив в соответствии с выражением [4.12] ряд значений Е и Q, по формулам [4.33 и 4.34] можно определить величину услов ной стоимости комплексов ракетного оружия. Очевидно, что наибо лее приемлемым будет являться тот ракетный комплекс, для кото рого допустимое значение Е при некотором значении Q обеспечи вает наименьшую стоимость.
Рис. 4.8. Стоимость ГЧ МБР в за- |
Рис. 4.9. Условная функция стоимо- |
|
висимости от тротилового эквивален- |
ста ракетного комплекса в зависимо- |
|
та ее боезаряда |
сти |
от мощности ядерного боезаряда |
|
ГЧ |
и вероятного кругового отклоне |
|
|
ния точки ее падения |
Таким образом, условием оптимальности будет абсолютный ми нимум условной функции стоимости ракетного комплекса в целом, т. е.
(Ксу + Кгч) |
( |
д (К.Су + К.гч) _ |
|
Ж |
+ |
dQ |
[4.35] |
~ и‘ |
Условная функция стоимости ракетного комплекса для различ
ных |
R4 приведена на рис. 4.9. Штрихпунктирной |
линией пока |
зано |
сечение поверхности Ксу + Кгч = f (Q, Е, R4), |
для которого |
выполняется условие минимума [4.35]. Величина радиуса Rij прини мается в качестве варьируемого параметра. В табл. 4.3 приведены численные значения Е и Q, удовлетворяющие условию оптималь ности при поражении целей различных размеров (я = 0,8).
143
Т а б л и ц а 4.3
Изменение условной функции стоимости ракетного комплекса в зависимости от Ru, Su, Q, Е без учета эффекта средств преодоления ПРО
Ru, км |
0 |
0 ,5 |
1,0 |
2 ,0 |
3 ,0 |
4 ,0 |
5 ,0 |
|
Su, |
к м 2 |
0 |
0,20 |
0,79 |
3,14 |
7,07 |
12,57 |
19,64 |
Q, |
кт |
8-102 |
МО3 |
5 • 103 |
Ы 0 ‘ |
1,9-Ю4 |
З .Ы 0 4 |
5-10‘ |
Е, |
км |
1,09 |
0,86 |
1,43 |
1,24 |
1,16 |
1,10 |
1,06 |
КСу + Кгч |
9,30 |
10,75 |
13,25 |
19,26 |
26,80 |
47,3 |
130,12 |
Оценка влияния площади поражаемого объекта Sq на мини мальную стоимость ракетного комплекса показана на рис. 4.10 (кривая 1). Если исходить из точностных характеристик лучших
Рис. 4.10. Влияние площади |
объекта |
на мини |
мальную стоимость ракетного комплекса (а=0,8) |
||
зарубежных образцов инерциальных |
систем |
управления (Е = 1— |
1,5 км), то (как видно из рис. 4.10) |
лучший экономический эффект |
|
достигается при поражении целей площадью S4= 9,5 км2. При этом |
согласно совместному решению уравнений [4.12, 4.35] система упра вления должна обеспечивать вероятное радиальное отклонение точ ки падения ГЧ не более 1 км, а тротиловый эквивалент заряда головной части ракеты должен быть равен 22 Мт.
Однако следует иметь в виду, что увеличение мощности ядерного заряда, неизбежное при стрельбе по целям большого разме ра, не всегда может быть оправдано с точки зрения стоимости. Последнее объясняется предполагаемым эффективным примене нием разделяющихся головных частей МРВ и МИРВ, оснащенных боеголовками с мощностью боезаряда около 0,2—0,5 Мт. Кривая 2 (рис. 4.10) характеризует изменение общей стоимости, в пределах
144
которой можно осуществить запуск РГЧ МРВ и МИРВ. Точка пе ресечения кривых 1 и 2 соответствует равному экономическому эф фекту, получаемому при пуске одной ГЧ — с единым зарядом мощ ностью 33 Мт и применением РГЧ с мощностью зарядов боеголо вок 0,2—0,5 Мт для поражения объектов с Su=12,7 км2. При по ражении объектов, площадь которых STl> 12,7 км2, больший эконо мический эффект достигается путем применения разделяющихся ГЧ. Поэтому во всех случаях применение ядерных ГЧ с тротило вым эквивалентом боезаряда свыше 33 Мт по мнению иностран ных специалистов не целесообразно.
Проведенная выше оптимизация условной функции стоимости ракетного комплекса позволяет определять наилучшие соотношения между кучностью стрельбы и мощностью боезаряда ГЧ без учета противодействия. В том случае, если ракетный комплекс вынуж ден преодолевать зону ПРО, результаты, приведенные на рис. 4.9,
4.10и в табл. 4.1, требуют уточнения.
Вусловиях активного противодействия со стороны ПРО напа
дающая сторона обязательно несет потери, выражающиеся в умень шении суммарной мощности ядерного боезаряда. Последнее объ ясняется тем, что некоторое количество ГЧ (или боеголовок РГЧ) будет уничтожено в процессе отражения налета. В этой связи при планировании ракетно-ядерного нападения на объекты, защищае мые системой ПРО, потребуется увеличение суммарной эквива лентной мощности ядерного боеприпаса на величину, компенси рующую средние потери наряда головных частей. На основании изложенного стоимости системы управления МБР и головных частей в условных единицах увеличиваются и могут быть выра жены с помощью коэффициентов пропорциональности кь к2, зави сящих от предполагаемых потерь:
К*у = |
kj к су; |
[4.36] |
к ; ч = |
к2к гч. |
[4.37] |
В выражениях [4.36] и [4.37] kI = k1^ - j , k2= k2|-|- j зависят
от отношения общего числа ГЧ, участвующих в налете, к сред нему числу прорвавшихся (непораженных) головных частей. Сред нее число непораженных ГЧ, в свою очередь, определяется каче ством создания активных и пассивных помех, количеством стан ций радиопомех и ложных целей, участвующих в налете, а также количеством антиракет, выделенных для его отражения.
При использовании наряда МБР с головными частями некассет ного типа выражения [4.36] и [4.37] существенно упрощаются:
к ;у = |
4 к су; |
[4.36а] |
К ч = |
-=- к гч. |
[4.37а] |
6-754 |
145 |
Число МБР, требуемых для поражения заданных объектов, в этом случае определяется выражением [4.2]:
In (1 — W)
[4.38]
in (1 — Р) ’
где W — заданный критерий технической эффективности (вероят ность поражения объекта хотя бы при одном пуске МБР);
Р — величина полной вероятности поражения объекта при одном пуске МБР.
Зная конкретные тактико-технические характеристики налета и условную стоимость ложных целей (дипольных отражателей), стан ций активных радиопомех, можно оптимизировать стоимость всей системы стратегического ракетного оружия, оснащенного комплек сом РПД.
В задачу экономических исследований комплексов радиопроти водействия входит:
—определение критериев экономической оценки элементов РПД и комплекса в целом, процессов проектирования, опытно-кон структорской отработки и эксплуатации;
—математическая формулировка экономических критериев;
■— установление стоимостной связи между затратами и варьи руемыми параметрами комплекса РПД с целью оптимизации за трат на выполнение боевой задачи преодоления ПРО.
Как упоминалось выше, при проектировании в качестве эконо мических критериев могут быть использованы:
—суммарная стоимость ракетного комплекса с исследуемым комплексом РПД Крк;
—затраты на выполнение задачи преодоления ПРО одной или несколькими ГЧ Ks;
—затраты на поражение типовых целей ПРО (например, фи зическое уничтожение РЛС и стартовых позиций АР) КПро’
—затраты на создание одного комплекта средств РПД для од ной ракеты Крпд»
—годовые эксплуатационные расходы Кэг;
—стоимость элементов РПД, в том числе и головных частей, как средств преодоления, и т. д.
Сроком реализации программы оснащения МБР новым ком плексом РПД считают период между моментом утверждения так тико-технического задания на комплекс РПД и решением о снятии соответствующего ракетного комплекса с вооружения.
Затраты на программу создания ракетного комплекса со сред
ствами РПД (с учетом распределения капиталовложений по го дам) можно определить выражением
К р к — ^ K i (1 + а у ) |
14.39] |
i = i |
|
146