Военное обозрение

«Старшие братья»: 127-мм и 155-мм боеприпасы потенциального противника

22

Снаряд M982 Excalibur


Сухопутные и морские Excalibur


Военные конфликты последних десятилетий показали необходимость в системах высокоточного оружия, способного наносить кинжальные удары по точечным объектам. Особенно это становится актуальным в связи с широким распространением коммуникационных средств. В XX веке можно было ради уничтожения группы боевиков несколькими массированными ударами стереть с лица целое поселение, как это делали, к примеру, во Вьетнаме. Сейчас такой фокус вряд ли пройдет: насыщенность средствами видео- и фотофиксации настолько высока, что уже через пару часов весь мир будет знать о подобных фактах. Поэтому высокоточное оружие становится одним из способов не потерять лицо перед мировой общественностью.

Кроме этого, управляемые снаряды позволяют очень оперативно реагировать на внезапные угрозы: GPS-наведение позволяет отказаться от корректировщика огня, а также быстро перевести огонь даже без изменения углов наведения орудия.

К сожалению, в России, несмотря на наличие снарядов «Сантиметр», «Китолов» и «Краснополь», наблюдается значительное отставание в области разработки дальнобойных высокоточных артиллерийских снарядов большого калибра. Основным сдерживающим фактором является отсутствие отечественной бортовой виброудароустойчивой аппаратуры спутниковой навигации.


Гаубица М777. Одно из орудий, способных вести огонь Excalibur

Одним из самых известных образцов иностранных артиллерийских управляемых снарядов малого рассеивания является американский Excalibur (и его многочисленные модификации). О нем первый заместитель управляющего директора Тульского конструкторского бюро приборостроения им. академика А. Г. Шипунова Н. И. Хохлов, отвечая на вопрос журналистов о вызывающих уважением иностранных аналогах, сказал:

«Самый продвинутый снаряд, наверное, Excalibur».

Впервые наиболее успешно управляемые снаряды американцы применили в 2007 году в Ираке в ходе операции «Остриё стрелы», когда отработали по врагу сразу 70 боеприпасами. Круговое вероятное отклонение в 92% случаев не превысило 4 метра. В 2012 году в Афганистане морские пехотинцы с передовой оперативной базы Zeebrugge в посёлке Каджаки из гаубицы М777 ударили по группе талибов, находящихся на удалении в рекордные 36 км. Собственно, эти успехи и побудили Пентагон увеличить закупки «умных» снарядов – в общей сложности американцы выстрелили такими Excalibur уже более 1400 раз. Первое время каждый снаряд Министерство обороны покупало за неимоверные 100-150 тыс. долларов при себестоимости всего в 40 тыс. Здесь нет коррупционной составляющей, просто разработчики из Ratheon и Bofors потратили порядка миллиарда на создание снаряда и хотели побыстрее отбить деньги. Один из вариантов Excalibur под индексом 1b является базовым вариантом по созданию 127-мм управляемого снаряда Excalibur N5 (Naval 5-inch) для морских 5-дюймовых артиллерийских орудий армий стран НАТО.


Excalibur N5

70% всей начинки «морского Excalibur» унифицировано с вариантом 1b. Excalibur N5 может выстреливаться как из 5-дюймовых пушек компании BAE Systems, так и из 127-мм систем итальянской компании OTO Melara. Впервые 127-мм снаряд Excalibur был продемонстрирован на выставке Euronaval-2014 в Париже. Excalibur N5 имеет три режима подрыва: неконтактный (воздушный), контактный, контактный с задержкой подрыва для проникновения за преграды, в том числе в бункеры.


Испытания Excalibur N5. Обратите внимание, что для усиления поражающего эффекта снаряд падает на цель практически отвесно

Старший менеджер по коммерческому развитию проекта Excalibur Пол Дэниэлс (Paul Daniels) объяснил ситуацию с наведением боеприпаса на движущиеся цели:

«Современные системы управления артиллерийским огнем военно-морских судов имеют возможность учитывать определяемую с помощью радиолокаторов скорость и направление движения судна-цели и рассчитать предполагаемую точку встречи снаряда с ним. Таким образом, снаряд, управляемый с помощью системы GPS, имеет базовую возможность перехватывать движущиеся суда, особенно больших размеров, которые не могут быстро менять курс и маневрировать».

Кроме этого, дрон-вертолет MQ-8B Fire Scout, который сейчас используется в ВМС США может выполнять роль лазерного целеуказателя для 127-мм Excalibur на движущуюся цель.

Однако высокая стоимость каждого выстрела снарядами такого типа заставляет искать новые варианты повышения точности ведения артиллерийского огня – не всегда можно найти достойную цель для снаряда ценой в элитный автомобиль.

Подсчитали – прослезились


Одним из приемов повышения точности стали боеприпасы с системой коррекции траектории полета. Например, можно в нужный момент увеличить аэродинамическое сопротивление снаряда или мины, тем самым «подправив» его полет в нужное направление. Одним из самых бюджетных вариантов стали устройства с тормозными щитками от французской Nexter для 155-мм снарядов SPACIDO. Корректировка полета осуществляется с помощью артиллерийской радиобаллистической станции и позволяет на дальности 15-18 км уменьшить круговое вероятное отклонение в несколько раз. Работа таких устройств коррекции заключается в следующем: снаряд летит по баллистической траектории с прогнозируемым перелетом по отношению к цели, артиллерийская радиобаллистическая станция измеряет начальную скорость снаряда и ее изменение на траектории во время полета снаряда; далее информация обрабатывается баллистическим вычислителем, который транслирует на снаряд требуемое время раскрытия тормозных устройств. Система апробирована и готова к серийному производству.


Система коррекции траектории с тормозными щитками: а – SPACIDO; б – ECF; 1 – тормозное устройство; 2 – радиоприемный блок; 3 – устройство взведения

По подсчетам производителя, стоимость одного выстрела с корректором SPACIDO поднимается до 7,8 тыс. долларов. Аналогичной разработкой (пока в стадии прототипа) является система ECF для 155-мм снарядов от британской BAE Systems и шведской VCSM, отличающаяся от французской идеи принципом наведения по GPS. Стоимость такого выстрела составляет 9 тыс. долларов, а круговое вероятное отклонение составляет порядка 25 метров.

Вторым приемом повышения точности стандартных артиллерийский боеприпасов стали системы коррекции траектории с жестким креплением рулей, получающим команды от GPS. Принцип реализован, в частности, в устройстве XM1156 от фирмы ATK для 155-мм снарядов M107, М549А1 и М795. Круговое вероятное отклонение таких корректируемых осколочно-фугасных снарядов не превышает 50 метров при любой дальности. Перед пуском координаты цели и траектория полета программируются и передаются в бортовые системы с помощью переносного программатора. После выхода снаряда из ствола активизируется батарея электропитания и приемник системы GPS сразу начинает принимать спутниковые сигналы. В течение первой секунды полета происходит раскрутка снаряда по крену, а также определение его координат. Далее, в случае отклонения снаряда от расчетной траектории, на основании постоянно обновляемых навигационных данных электронная аппаратура носового блока наведения рассчитывает поправки коррекции траектории для блока рулей управления.


ХМ1156: 1 – система GPS; 2 – рулевой механизм; 3 – подшипниковый узел развязки; 4 – индукционное кольцо; 5 – устройство взведения

Под воздействием набегающего потока воздуха в полете кольцо с жестко закрепленными рулями управления свободно вращается в направлении, противоположном вращению снаряда. Частота вращения кольца меньше частоты вращения снаряда. Установленные под разными углами рули при вращении кольца за полный оборот создают одинаковые возмущающие воздействия на всех направлениях, перпендикулярных продольной оси снаряда, и не оказывают влияния на баллистическую траекторию полета. В расчетный момент устройство стопорения останавливает вращение кольца при нахождении рулей под определенным углом по крену, что обеспечивает корректировку траектории в нужном направлении. Далее, после разблокировки кольца вновь начинается его свободное вращение, противоположное вращению снаряда, до следующего момента, когда необходимо будет скорректировать траекторию. Естественно, что такой вариант хоть и является менее точным, но позволяет, по сравнению с Excalibur, экономить около 85 тыс. долларов на каждый выстрел. Но и это еще не все. В Израиле и ЮАР считают, что упоминаемые выше системы неудовлетворительно справляются с бешеным вращением снаряда порядка 250-300 об/мин, что негативном сказывается на точности коррекции. И действительно, Excalibur для нормальной работы в полете вообще не вращается, хотя используется в нарезном оружии. В конструкции предусмотрен обтюратор в виде подшипника скольжения, который при движении по нарезам ствола практически не передает момент вращения снаряду. Именно поэтому израильская фирма BAE Systems Rokar International Ltd создала сложный узел коррекции полета на основе четырех аэродинамических рулей. Узел достаточно хитрый: два руля отвечают за вращение узла коррекции в направлении, противоположном вращению снаряда, а два корректируют направление полета. Такая «автономность» во вращении возможна за счет узла развязки с основной часть снаряда. Системе, основанной на GPS, дали имя Silver Bullet, и она позволяет уменьшить круговое вероятное отклонение на дальности 20 км до 5-7 метров, однако и стоимость каждого выстрела составляет немалые 20 тыс. долларов. Вот уж поистине «серебряные снаряды». Южноафриканская фирма Denel создала аналогичную «умную» насадку на 155-мм снаряд, но итоговая стоимость выстрела еще больше – 25 тыс. долларов.

А теперь давайте познакомимся с подсчетами затрат вышеуказанных 155-мм боеприпасов на уничтожение гипотетической установки РСЗО. Материалы по этой теме приведены в одном из выпусков издания «Известия ТулГУ. Технические науки» за 2019 год. Так вот, если РСЗО располагается на удалении в 8 км, то для его гарантированного поражения снарядов с тормозными щитками SPACIDO потребуется около 45 штук, в то время как управляемых Excalibur Block 1b нужно всего 8 экземпляров. Сейчас в разработке находится перспективный Excalibur Block S с лазерной полуактивной головкой самонаведения, который, как ожидается, сможет поразить такую цель в среднем 1,2 снаряда. Примечательно, что ключевыми преимуществами систем XM1156 и Silver Bullet является независимость расхода боеприпасов от дальности цели. Если РСЗО располагается на удалении от 8 до 25 км, то XM1156 потребуется 65-67 снарядов, а Silver Bullet — 8-9. При этом «Серебряные пули» по эффективности фактически сравнялись с Excalibur Block 1b (при том, что в 5 раз дешевле): у израильских снарядов аналогичный расход на указанных дальностях до цели. Плюсом всех Excalibur является увеличенная до 48 км дальность стрельбы за счет донного газогенератора. Кстати, тормозные щитки SPACIDO на 155-мм снарядах не особенно эффективны на дальностях 15-25 км – в этом случае требуется на уничтожение РСЗО от 65 до 173 снарядов. То есть теоретически на ликвидацию системы залпового огня может потребоваться миллион долларов и более. Это, конечно, если не учитывать, что артиллерийские позиции, ведущие такой интенсивный огонь, будут обнаружены контрбатарейными системами и уничтожены.
Автор:
Использованы фотографии:
Издание «Известия ТулГУ. Технические науки», navalnews.com, forums.eagle.ru
22 комментария
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. Владимир_2У
    Владимир_2У 13 января 2020 06:02
    +2
    В расчетный момент устройство стопорения останавливает вращение кольца при нахождении рулей под определенным углом по крену, что обеспечивает корректировку траектории в нужном направлении
    Очень остроумное решение!
    Основным сдерживающим фактором является отсутствие отечественной бортовой виброудароустойчивой аппаратуры спутниковой навигации
    А может быть всё таки малочисленность спутниковой группировки ГЛОНАСС и невозможность точного позиционирования по GPS?
  2. Nikolaevich I
    Nikolaevich I 13 января 2020 07:37
    +3
    Если Автор говорит , что в РФ "ничего такого нет" , то появляется повод обидеться на него ! В России ой как много чего было обещано ! fellow Например модули коррекции "Динамика", способные устойчиво принимать сигналы ГЛОНАСС на вращающемся снаряде ! Причём эти модули можно впендюривать в старые "свободнопадающие" арт.снаряды без всяких "тех.излишеств" ! Вот так и утрём нос Израилю с ЮАР с ихними шарикоподшипниками и "серебряными пулями" !
    1. bars1
      bars1 13 января 2020 10:21
      +4
      Ну так МО РФ на этих модулях и экономит! В смысле не закупает их.
    2. Артур 85
      Артур 85 13 января 2020 19:55
      +2
      Тут вот писали , что в ЮАР страх и ужас, а они управляемые снаряды создают! А вот кстати, против какого противника?
  3. Hermit21
    Hermit21 13 января 2020 09:14
    0
    К сожалению, в России, несмотря на наличие снарядов «Сантиметр», «Китолов» и «Краснополь», наблюдается значительное отставание в области разработки дальнобойных высокоточных артиллерийских снарядов большого калибра.


    "Коала" на 70+ км тоже неуправляемыми стреляет?
    1. Nikolaevich I
      Nikolaevich I 13 января 2020 14:42
      +4
      Цитата: Hermit21
      "Коала" на 70+ км тоже неуправляемыми стреляет?

      Ну, а почему бы и не бабахнуть на 70 км ,если снаряд позволяет ? Для этого и создаются "всякие" арт.снаряды : 1. активно-реактивные; 2. с донным газогенератором; 3. улучшенной аэродинамической формы... типа ERFB-BB/RA , ERFB-BB/HE , ERFB/HE ! Кстати, для "Коалиции" предназначен и корректируемый снаряд,который создаётся на базе "Краснополя",но с ГЛОНАСС...
      1. Hermit21
        Hermit21 14 января 2020 07:52
        +1
        Я имею в виду, что стрелять на такую дальность обычным снарядом нет смысла из-за почти никакой точности. Значит наверняка снаряды управляемые. Впрочем, 90-95% огневых задач, что у нас, что у амеров решаются неуправляемыми снарядами
  4. VicktorVR
    VicktorVR 13 января 2020 10:47
    +1
    Что-то я не понял - разве эти корректируемые/управляемые вундервафли не должны поражать цель с одного выстрела?
    Взрыв 155мм фугаса на растоянии 25 метров гарантированно выведет из строя установку РСЗО...
    1. Pivot
      Pivot 13 января 2020 11:12
      +1
      Ну если РСЗО стоит в чистом поле не окопанная и не меняет позиции то да
  5. Оператор
    Оператор 13 января 2020 11:00
    +5
    Управляемый вращающийся снаряд - нонсенс, т.к. гироскопический эффект управляемому снаряду не только не нужен, но и вреден в части дальности и точности.

    Отклоняемая головная часть (с помощью пьезоэлектрических актуаторов) рулит.
    1. Nikolaevich I
      Nikolaevich I 13 января 2020 15:05
      +4
      Цитата: Оператор
      Управляемый вращающийся снаряд - нонсенс

      Хорошо,что "анжинера-конструкторы" не успели узнать ваше мнение и всё же делают такие снаряды ! Именно для вращающих снарядов была "придумана" технология RCIC !Боеприпасы с импульсной коррекцией («Смельчак» и «Сантиметр») ведут себя иначе. RCIC-технология предусматривает коррекцию на конечном (20–600 метров) участке баллистической траектории. Для этого в центральной части боеприпаса, в районе центра приложения аэродинамических сил (центра давления), перпендикулярно оси снаряда расположены сопла пороховых реактивных двигателей – два у «Смельчака» и четыре у «Сантиметра». Двигатели импульсные – при включении полностью выгорает один пороховой двигатель, которых у «Смельчака» по три на сопло, а у «Сантиметра» – два на сопло. Ввиду того, что снаряды вращаются в полете, несколькими импульсами и достигается коррекция траектории.
      Цитата: Оператор
      Отклоняемая головная часть (с помощью пьезоэлектрических актуаторов) рулит.
      Да нууу ? Вообще-то, эта технология ( BLAM ?,кажись-ка...) предназначалась для малокалиберных снарядов ! Но уже давненько об этой технологии ..."ни слуху,ни духу" ! Да и малокалиберных снарядов (20-30 мм) что-то на "горизонте не наблюдается" !
      1. Оператор
        Оператор 13 января 2020 15:20
        +3
        В мае 1995 года стартовала программа BLAM (Barrel Launched Adaptive Munition - Адаптивные боеприпасы, запускаемые из ствола) по созданию управляемых артиллерийских снарядов для ВВС США (USAF Armament Directorate, Eglin AFB, Florida). Разработчиком выступила Лаборатория адаптивных аэроструктур (Adaptive Aerostructures Laboratory - AAL) американского университета Auburn (Alabama 36849)
        Цель проекта: сделать дешевую универсальную головную насадку для снарядов и пуль крупного калибра от в диапазоне от 12,7 до 40 мм, для оснащения такими снарядами авиационного стрелково-пушечного вооружения с целью уменьшения количества боеприпасов (и удешевления), используемых для уничтожения одного летательного аппарата.
        Разработчики решили отказаться от идеи аэродинамических рулей, так как это увеличивает аэродинамическое сопротивление снаряда, и управлять снарядом путем отклонения на малый угол его головной оконечности.
        На сверхзвуковой скорости даже отклонения в доли градуса будет достаточно для создания силы, способной осуществить воздействие на снаряд. В головной части необходимо разместить датчик инфракрасного/радиолокационного излучения.
        Техническое решение было предложено простое - головной наконечник опирается на шар, играющий роль шаровой опоры, для привода наконечника применяются несколько пьезокерамических стержней, расположенных по кругу под углом к продольной оси снаряда. Меняя свою длину в зависимости от подаваемого напряжения они отклоняют наконечник снаряда на нужный угол и с нужной частотой.
        Расчеты показали прочностные и температурные требования к приводам наконечника:
        - разгонное ускорение до 20 000 g
        - ускорение на траектории до 5,000 g
        - скорость снаряда до 5000 м/с
        - угол отклонения наконечника до 0,12 градусов
        - частота срабатывания привода до 200 Гц
        - мощность привода 0,028 Ватт

        Первые эксперименты были произведены в 1997 году. Последнее публичное упоминание о проекте имеется в статье R. Barrett и G. Lee от 2010 года. В это время R. Barrett возглавлял в Голландии Faculty of Aerospace Engineering, Kluyverweg 1, Technical University Delf, 2629HS, NETHELANDS. В 2012 году проект значится среди текущих работ Лаборатории AAL. Разработчики проекта постоянно участвуют в военно -технических конференциях, а термин BLAM упоминается в программах:
        Range-Extended Adaptive Munition (REAM)
        Spike-Controlled Adaptive Round SCAR '00 (DARPA)
        Light Fighter Lethality Adaptive Round (LFLAR '01-02)
        Hypervelocity Interceptor Test Technology (HITT '98-00)
        Shipborne-Countermeasure Range-Extended Adaptive
        Munition (SCREAM '01-03) Phase II SBIR

        1. Nikolaevich I
          Nikolaevich I 14 января 2020 02:42
          +1
          Ну,что ж...спасибо за инфу ! Конечно, приведённый вами "матерьяльчик" в своей основе я познал весьма давненько ,но не в курсе был о датах после 2010 г. ;т.к. одно время не появлялись новые сообщения о дальнейших разработках в технологии BLAM.Даже приходилось читать такую фразу:"...в последние годы сообщения о дальнейшей разработке "адаптивных боеприпасов" не появляются. Можно предположить,что итоговые результаты оказались :или провальными, или ,наоборот, настолько впечатляющими,что технологию строго засекретили..." Однако, я предполагал,что,если бы были "полезные" результаты, то уже должны появиться конкретные "изделия",хотя бы и в статусе "опытные"( !) ;так как времени прошло немало, а сама технология в самой сути не кажется "архисложной" !
          Но всё это не меняет сути моего предыдущего коммента: 1.Технология BLAM создавалась для малокалиберных(!) снарядов; 2.Как может "рулить" технология , которая ещё не "предъявила" конкретных(практических) результатов ?
          Кстати, в "свободных патентах" появлялся проект,альтернативный BLAM...т.е. ,как-бы, "российский BLAM " ...(принцип схож, исполнение иное) .
      2. prodi
        prodi 13 января 2020 16:03
        +1
        вообще, конечно, для столь быстродвижущейся платформы, как снаряд, мгновенное определение координат GPS (с любой точностью, в реальном времени), кажется довольно сложным делом, а если он и его приёмник GPS ещё и вращаются?..
        1. Nikolaevich I
          Nikolaevich I 14 января 2020 03:09
          +1
          Безусловно,задача сложная ! Поэтому, у штатовцев применяется принцип "гашения" вращения снаряда ! Но в "достоинствах" модуля коррекции "Динамика" подчёркивается (!),что российским разработчикам удалось преодолеть проблему, перед которой оказались "бессильными" штатовцы !
          P.S. Хотя, раздумывая о том,как это удалось "Компасу";я прихожу к "подозрениям",что в данном случае не исключается применение принципа,подобного израильскому...
          1. prodi
            prodi 14 января 2020 09:47
            +1
            а вообще, конечно, действительно, как сказано в комменте ниже, гораздо проще, дешевле, точней и мощней добавить управляемый снаряд в боекомплект РСЗО
  6. ser56
    ser56 13 января 2020 12:55
    0
    Насколько эффективны снаряды с GPS?
    Особенно если их применять против противника, который может исказить работу этой системы? request
    При этом цель надо разведывать - что определить точные координаты с высокой точностью...
    Для этого нужны или разведчики, или дроны...
    А если нормальная армия - то не собьют ли дроны или не уничтожат разведку?
    А если это душманы - то не сильно дорого?
    Думаю апелляция автора к СМИ достаточно надумана - см. последний удар США по иранскому генералу...
    ПОхоже это просто бизнес... request
  7. Винни76
    Винни76 13 января 2020 16:47
    0
    Имхо проще и дешевле gps наведение впендюрить в ракету от Града, чем всячески извращаться с арт снарядами.
  8. Добрый
    Добрый 13 января 2020 21:14
    +1
    GPS-наведение позволяет отказаться от корректировщика огня, а также быстро перевести огонь даже без изменения углов наведения орудия.

    А ну как супостаты из России сместят координаты позиционирования цели! Что делать??? Да и мощность снаряда не столь велика, чтобы поразить хорошо защищенную цель.
    В некоторых случаях залп РСЗО дешевле и эффективнее!
  9. looker-on
    looker-on 28 января 2020 02:25
    0
    Цитата: Артур 85
    Тут вот писали , что в ЮАР страх и ужас, а они управляемые снаряды создают! А вот кстати, против какого противника?

    Против всей остальной Африки,что не мало так то
  10. Сергей79
    Сергей79 13 февраля 2020 18:16
    0
    Жаль, что "вероятные друзья" возвращаются к принципу лазерного наведения...
  11. Maksim_ok
    Maksim_ok 22 августа 2020 23:13
    0
    « Однако высокая стоимость каждого выстрела снарядами такого типа заставляет искать новые варианты повышения точности ведения артиллерийского огня – не всегда можно найти достойную цель для снаряда ценой в элитный автомобиль«

    - Понятие стоимости военных игрушек не подходит к критериям обывателя оперирующего гражданскими представлениями о дороговизне. Очевидно, что Экскалибур за актуальные 112 тыс долл будет использоваться по приоритетным целям, а в массе будут стрелять и стреляют обычными снарядами с комплектом PGK, что в данный момент обеспечивает КВО в 10 метров (Экскалибур в два метра) и стоимостью в 10 раз меньше.
    И цена в этом смысле относительна, так как с использованием таких высокоточных снарядов не нужна пристрелка (и расход снарядов) облегчается логистика, нужно меньше орудий, а соответственно и личного состава, резко сокращается износ орудий, а характеристики боеприпасов делает возможным поражение точечных целей, на что раньше требовалось большое количество снарядов, плюс противник не успеет уйти из под удара. Далее, Огневая поддержка может быть осуществлена в минимальные сроки и тем самым жизнь своих солдат будет спасена, кроме того такая точность позволяет наносить удары по противнику находящемуся очень близко от своих солдат (сокращение рубежа безопасного удаления) Так что такими снарядами в итоге можно выполнить задачу намного дешевле и быстрее.
    Автор также неправильно подсчитываю расход снарядов. Что за «гарантированное поражение» РЗСО? Если координаты верны и цель не движется, то поражение будет осуществлено Одним снарядом. С КВО в два метра (то есть Экскалибур не выйдет за габарит цели) мы имеем прямое попадание и гарантированное выведение из строя любой РЗСО.