Средства поражения и боеприпасы

К 70-летию кафедры СМ-4 МГТУ им. Н.Э. Баумана

                Средства поражения и боеприпасы




Под общей редакцией доктора технических наук, профессора В.В. Селиванова

Рекомендовано
учебно-методическим объединением вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебника для студентов, обучающихся по специальности
«Средства поражения и боеприпасы» направления подготовки специальности «Оружие и системы вооружения»






издатели!


            [мгту!


им. Н.Э. Баумана/] |


Москва 2008

УДК 623.45(075.8)
ББК 68.8

     C752


Рецензенты: д-р техн. наук, проф. И.О. Артамонов;
д-р техн. наук, проф. В.Е. Смирнов;
д-р техн. наук, проф. А.Н. Чуков

Авторы: А.В. Бабкин, В.А. Велданов, Е.Ф. Грязнов, Н.А. Имховик,
И.Ф. Кобылкин, С.В. Ладов, Л.П. Орленко, В.Н. Охитин, А.Г. Ришняк, В.В. Селиванов, В.С. Соловьев

          Средства поражения и боеприпасы: Учебник / А.В. Бабкин,

C752 В.А. Велданов, Е.Ф. Грязнов и др.; Под общ. ред. В.В. Селиванова. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. - 984 с.: ил.

           ISBN 978-5-7038-3171-7

          В систематизированном виде изложена классификация средств поражения и боеприпасов, приведены характеристики эффективности их действия. Описаны осколочные, фугасные и кумулятивные боеприпасы, боеприпасы объемного взрыва, средства поражения с использованием ударного ядра и устройства динамической защиты, бетонобойные и бронебойные боеприпасы, а также боеприпасы вспомогательного назначения. Подробно рассмотрены конструктивносхемные решения, процессы функционирования и параметры действия указанных средств поражения и боеприпасов.
          Приведены классификации устройств и принципы действия взрывателей (взрывательных устройств) боеприпасов различного назначения, а также общие сведения о средствах инициирования. Изложены основные понятия, принципы построения, применения и действия нетрадиционных средств временной нейтрализации живой силы и техники, получивших наименование «оружие нелетального действия».
          Материалы учебника соответствуют курсу лекций, читаемых авторами студентам МГТУ им. Н.Э. Баумана.
          Для студентов и аспирантов технических университетов и машиностроительных вузов, курсантов военных училищ, слушателей и адъюнктов военных академий.


УДК 623.45(075.8)
                                                                              ББК 68.8







ISBN 978-5-7038-3171-7

                                    © Селиванов В.В., 2008
© Оформление. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008

ПРЕДИСЛОВИЕ


    В книге рассмотрены основные этапы развития средств поражения и боеприпасов и их современное состояние, приведены характеристики наиболее распространенных образцов (комплексов). Описание каждого вида средств поражения и боеприпасов содержит общие краткие сведения и конкретные параметры конструкций, наиболее полно характеризующие данное средство поражения или боеприпасы. Все образцы проиллюстрированы схемами, рисунками и (или) фотографиями. Числовые и другие данные, приведенные в книге, уточнены по новейшим (до 2008 г.) российским и зарубежным изданиям. Основные понятия, термины и определения соответствуют принятым в военно-технической литературе справочного характера. В приложении дан список сокращений, используемых не только в настоящем издании, но и общепринятых в области вооружения и военной техники.
    Учебник соответствует программам учебных дисциплин специальности «Средства поражения и боеприпасы» по направлению подготовки «Оружие и системы вооружения» и является первым опытом создания учебника по данному направлению подготовки специалистов.
    Издание предназначено студентам высших технических учебных заведений, обучающихся по специальностям, которые связаны с вооружением и военной техникой, курсантам военных училищ и слушателям военных академий, офицерам Вооруженных сил и читателям с соответствующей технической подготовкой, интересующихся историей создания, состоянием и развитием вооружения и военной техники, а также их основной составляющей - средствами поражения и боеприпасами. Главная цель - в сжатой форме систематизировать и единообразно изложить конструктивное воплощение основных типов средств поражения и боеприпасов, описать их функционирование и параметры действия.
    Учебник подготовлен коллективом преподавателей кафедры СМ-4 МГТУ им. Н.Э. Баумана, имеющих многолетний опыт исследований и разработок в данной области вооружения и военной техники: введение и глава 12 -В.В. Селивановым, подразделы 1.1 и 1.2 - В.В. Селивановым и В.С. Соловьевым, подраздел 1.3 - В.В. Селивановым, глава 2 - А.Г. Ришняком, глава 3 - Е.Ф. Грязновым, главы 4 и 5 - В.Н. Охитиным, глава 6 - С.В. Ладовым и Л.П. Орленко, глава 7 - А.В. Бабкиным, главы 8 и 9 - В.А. Велдано-вым, глава 10 - И.Ф. Кобылкиным, главы 11 и 13 - Н.А. Имховиком, глава 14 - В.С. Соловьевым. Научно-методическое редактирование учебника осуществлено В.В. Селивановым.

ВВЕДЕНИЕ


    Ушел в историю XX в. - век стремительного научно-технического прогресса и двух мировых войн. Пожалуй, невозможно сейчас найти какую-либо область науки и техники, в которой не были совершены крупнейшие открытия и технологические прорывы. Естественно, что многие из них интенсивно используются в целях обеспечения безопасности государств, а именно, в военно-технической области, в результате чего были созданы самые разнообразные средства поражения (СП) и боеприпасы (БП) как для вооруженных сил, так и для других силовых структур. И хотя последнее десятилетие XX в. и начало XXI в. ознаменовались прекращением противостояния военно-политических блоков, возглавляемых сверхдержавами, и изменением международной обстановки, обычные СП и БП и в обозримом будущем останутся основным фактором сдерживания и огневого воздействия в возможных межрегиональных конфликтах и локальных войнах. Данный вывод наглядно подтвердили результаты проведения операции «Буря в пустыне» группировкой многонациональных сил против Ирака в 1991 г. Тогда в тактической полосе обороны от артиллерийского огня иракские войска понесли более 50 % общих потерь. Аналогичная ситуация имела место в Ираке и в 2003 г. при осуществлении операции «Шок и трепет».
    Обеспечение военной безопасности остается по-прежнему важной задачей любого государства. Ее решение в современных условиях, когда боеспособность вооруженных сил все больше зависит от научно-технического уровня и качества вооружений, требует непрерывного совершенствования военной техники, ведущего к необходимости кардинального повышения уровня подготовки специалистов, занятых исследованиями, разработкой и эксплуатацией вооружений. Последнее в значительной степени сдерживается отсутствием современной учебной научно-технической литературы, посвященной методически структурированному описанию взаимосвязанных видов и типов вооружения и военной техники. Предлагаемая читателям книга призвана отчасти восполнить этот пробел и является первой попыткой дать целостную и систематизированную картину создания СП и БП, перспектив и тенденций их развития во всем многообразии связанных с этим научно-технических, конструкторско-технологических и эксплуатационных проблем.
    В книге не только изложены концепции и подходы к созданию СП и БП, но и освещены история их появления и наиболее значимые этапы проведенных исследований и разработок, даны описания основных конструктивно-схемных решений СП и БП, рассмотрены вопросы эффективности их действия и оценены перспективы развития. Все это позволяет читателю

Введение

7

составить целостную картину истории создания и развития СП и БП в различных странах.
    В целом история создания, текущее состояние и перспективы развития СП и БП, их роль и место в обеспечении национальной безопасности стран, ими обладающих, всегда привлекали и привлекают внимание исследователей, служащих вооруженных сил, конструкторов и всех тех, кто интересуется развитием вооружения и военной техники, свидетельством чему служат многочисленные труды отечественных и зарубежных авторов на эту тему. Вместе с тем во всем многообразии вызывающих интерес ценных работ, посвященных разработке СП и БП, преобладает тенденция рассмотрения либо избранных событий, связанных с данным вопросом, либо конкретных примеров создания отдельных образцов СП и БП.
    В отличие от указанной тенденции в учебнике рассмотрен широкий круг вопросов, включающих концепции развития многообразных СП и БП в основных странах - производителях вооружения и военной техники (США, России, Великобритании, Германии, Франции), - конструктивные решения, которые положены в основу функционирования средств поражения и боеприпасов, их главных систем и узлов. Приведены основные тактико-технические характеристики и ключевые показатели эффективности действия созданных средств поражения и боеприпасов, проанализированы возможные тенденции их дальнейшего развития. Конечно, в системе требований, которые контролируют достигаемые в процессе проведения опытно-конструкторских работ тактико-технические характеристики, как правило, отражается опыт эксплуатации и боевого применения подобных систем вооружения, состояние экономики страны, ее науки и техники, а также возможный характер современных боевых действий.
    Средства поражения и боеприпасы, предназначенные для выполнения тех или иных боевых задач, обладают определенными свойствами, всесторонне характеризующими их состояние и возможности. Совокупность этих свойств, обусловливающих пригодность каждого конкретного изделия удовлетворять необходимые потребности в соответствии с назначением, представляет собой качество данного СП и БП. В общем случае средство поражения как единица расходной части оружия включает в себя метательную и метаемую (предназначенную для непосредственного выполнения боевой задачи в соответствии с назначением средства поражения) части. Фундаментальная основа для первой части (гильза или картуз с пороховым зарядом, жидкое метательное вещество, реактивный двигатель) - это теория горения, для второй - теория детонационных, ударно-волновых и других быст-ропротекающих процессов, сопровождающих явления взрыва и удара. Исходя из этого кардинального различия, а также учитывая, что в последние годы издан ряд книг по твердотопливным реактивным двигателям, авторы ограничились описанием конструкций и принципов действия метаемых частей БП. Ввиду ограниченного объема книги не были рассмотрены некоторые БП основного действия (зажигательные, химические) и небоевые взрывные устройства вспомогательного назначения (взрывные разделители, заряды-ликвидаторы и пр.).

Введение

    Высокоточное оружие, рассматриваемое большинством развитых стран как основной вид перспективного вооружения, которое необходимо для ведения «бесконтактных» войн будущего, и теория управления должны служить предметом отдельной монографии, поэтому в ряде подразделов учебника данный вид обычных вооружений лишь проиллюстрирован характерными примерами типичных образцов.
    Учитывая что теория взрывчатых веществ и теория физических процессов, протекающих при действии боеприпасов, в том числе детонационных и ударных волн, достаточно подробно изложены в двухтомной монографии «Физика взрыва» (М., 2002), в настоящем учебнике приведены только основные расчетные формулы, необходимые для практического проектирования СП и БП.
    Следует отметить, что вопросы боевой эффективности систем оружия, средств поражения и боеприпасов уже давно оформились в отдельную научную дисциплину и актуально издание соответствующей монографии, в данной книге подробно изложены только основные теоретические положения, необходимые для целостного восприятия всего материала.
    Появление в последнее десятилетие потока открытой информации для специалистов в области разработки, испытаний и эксплуатации вооружения и военной техники во многом способствовало подготовке и изданию настоящего учебника.
    Активное участие российских производителей в продаже вооружений и военной техники десяткам стран мира активизировало показ отечественных образцов на многочисленных международных и российских выставках и выпуск высококачественных каталогов и рекламных буклетов, в которых описаны как конструкции предлагаемых на экспорт изделий военно-технического назначения, так и их основные тактико-технические характеристики.
    В открытой печати появляются новые иллюстрированные справочники и энциклопедии по вооружению и военной технике. Так, конструкции различных СП и БП анализируются в периодических журналах «Техника и вооружение» и «Зарубежное военное обозрение». В 1990-х годах начал выходить журнал «Военный парад», иллюстрирующий и рекламирующий российскую продукцию военного назначения. Издательский дом «Военный парад» выпустил каталог «Оружие России» в 7 томах и дополненный сводный каталог «Оружие России 2004», в которых на русском и английском языках приводится обширная информация о созданных ранее и новых, модернизированных образцах вооружения и военной техники. Издательский дом «Оружие и технологии» начал выпуск энциклопедии «Оружие и технологии России. XXI век» в 18 томах. В 2006 г. вышел один из томов этой энциклопедии под названием «Боеприпасы и средства поражения», в котором приведены основные образцы боеприпасов сухопутных войск, авиации и флота, специальные БП, пороха, взрывчатые вещества (ВВ), твердые топлива, а также рассмотрены ключевые аспекты разработки, испытаний, хранения, утилизации и уничтожения БП и ВВ. В том же томе дана информация о предприятиях, организациях и научно-исследовательских центрах оборонно-промышленного комплекса России, связанных с разработкой и

Введение

9

производством боеприпасов, порохов и взрывчатых веществ. Издательство «Машиностроение» совместно с Российской академией ракетных и артиллерийских наук начали выпуск многотомной справочной библиотеки разработчика и исследователя «Вооружение и военная техника», рассчитанной на широкую аудиторию читателей - научных работников, конструкторов, технологов и испытателей вооружения и военной техники, а также студентов, аспирантов и преподавателей высших технических учебных заведений. Планируется издать отдельные книги по основам проектирования высокоточных ракетных комплексов, физическим основам теории взрыва, порохам и взрывчатым веществам, проектированию БП, испытанию и эксплуатации вооружения и военной техники, технологии производства БП и СП.
    В течение последних лет были сняты ограничения на открытую публикацию большого числа специальных учебных пособий, различных наставлений и руководств по эксплуатации СП и БП.
    Подробная информация о средствах поражения и боеприпасах стала размещаться на интернет-сайтах специализированных издательств, военнотехнических музеев, ведущих фирм по продаже оружия и организаций -производителей различного вида вооружений и военной техники.
    Все перечисленные информационные источники были использованы авторами при подготовке учебника «Средства поражения и боеприпасы». Кроме того, у авторов была возможность анализировать и применять при отборе иллюстративного и текстового материала большое число доступных музейных образцов и макетов изделий, используемых в ходе учебного процесса по направлению подготовки специалистов «Оружие и системы вооружения».
    Таким образом, книга написана с привлечением многочисленных открытых публикаций в отечественной и зарубежной печати, литературных источников, на основе анализа музейных образцов изделий, открытых документов проектного и нормативно-технического характера, данных интернет-сайтов, а также на основе собственных знаний и опыта авторов, которыми в соответствии с установленным порядком они сочли возможным поделиться с читателем.
    Как одну из серьезных и актуальных задач авторы рассматривали установление единого методологического подхода при техническом анализе различных классов БП, включая использование единой терминологии, обозначений, международной системы единиц, безразмерных характеристик, межвидовой унификации, единых параметрических рядов.
    Авторы учебника - профессиональные ученые и преподаватели высшей школы, многие из которых принимали непосредственное участие как в создании средств поражения и боеприпасов, так и в их внедрении в производство. В связи с этим материалы и сведения, изложенные в книге, являются в высшей степени достоверными.
    Книга включает предисловие, введение, 14 глав и список рекомендуемой литературы к каждой главе.
    Глава 1 «Классификация средств поражения и боеприпасов» - это вводная глава, в которой даны основные понятия, термины и определения

Введение

оружия, комплекса вооружения, системы вооружения, боеприпасов и средств поражения, приведена классификация СП и БП по ведомственной принадлежности, способу доставки, назначению и технико-конструктивным признакам. Заключительный подраздел главы 1 систематизирует СП и БП по их принадлежности к комплексам вооружения, начиная с БП (снарядов) к малокалиберным автоматическим пушкам и заканчивая боевыми частями к тактическим и оперативно-тактическим комплексам.
    В главе 2 «Основные характеристики эффективности действия средств поражения и боеприпасов» изложена система показателей эффективности действия СП и БП. На основе классификации целей и моделей их уязвимости выполнен анализ методов оценки эффективности действия и приведены основные показатели эффективности поражения одиночных, групповых и площадных целей боеприпасами прямого попадания, зонного и фугасного действия.
    Введены элементы теории стрельбы, включающие основные факторы и характеристики рассеивания в совокупности с методами их определения, ошибки выстрела и законы распределения ошибок стрельбы, вероятность попадания в заданную область, точность и кучность стрельбы, а также пути их повышения.
    Для БП прямого попадания описаны зависимость вероятности поражения от числа попаданий (условный закон поражения), особенности показательного закона поражения, среднее число попаданий, необходимое для поражения цели, вероятность поражения элементарной цели одиночным выстрелом и залпом, эффективность действия БП прямого попадания по групповой цели и пути ее повышения.
    Для БП зонного действия даны понятия поражающего действия осколков, пуассоновского поля поражения, координатного и условного законов поражения, вероятности поражения одиночной цели, эффективности действия по одиночным наземным, групповым и площадным, а также воздушным целям. Уделено внимание вопросу согласования поля разлета поражающих элементов (ПЭ) с диаграммой направленности взрывателя и анализу путей повышения эффективности действия осколочных БП.
    Для БП фугасного действия введены понятия показателей эффективности при стрельбе снарядами фугасного действия и бомбометании по площадным целям, описаны аналитические методы оценки средней доли пораженной площади и расхода средств на поражение площадной цели, в том числе при стрельбе с искусственным рассеиванием.
    В заключительном подразделе главы 2 рассмотрены проблемы оптимизации систем оружия и задачи оптимизации многоцелевых БП по критерию эффективности действия с учетом моделей боевых операций, а также современные компьютерные методы оптимизации БП по комплексному критерию эффективности.
    В главе 3 «Боеприпасы осколочного действия» изложены материалы учебно-методического, научно-технического и справочного характера, содержащие подробную классификацию и представление конкретных типов СП и БП. Собственно глава 3 посвящена одному из наиболее широко распространенных типов БП - осколочным боеприпасам (ОБП), которые различа