«Торнадо-Г»: альтернативный дизайн пакета направляющих
Это не реальный прототип, а компьютерный монтаж исследователей из Военной академии материально-технического обеспечения имени генерала А. В. Хрулева. Пояснения в тексте. Источник: журнал «Военное обозрение»
«Град» всему голова
Пензенский филиал Военной академии материально-технического обеспечения имени генерала А. В. Хрулева (ранее – Пензенский артиллерийский инженерный институт) издает профильный журнал «Военное обозрение», в котором публикуются преимущественно сотрудники учебного учреждения. Помимо достаточно рутинных тем, к примеру, «Адаптация курсантов к специфике военно-инженерного образования» или «Игровые технологии в образовательном процессе военного», в материалах можно найти небезынтересные темы. Ради спокойствия отметим, что «Военное обозрение» – в открытом доступе, отметки «секретно» и даже «для служебного пользования» не имеет.
Особое внимание привлекают итоги работы сразу трех кафедр – автоматизированных систем управления и программного обеспечения; общепрофессиональных дисциплин и кафедры порохов и взрывчатых веществ, посвященных оптимизации конструкции пакета направляющих РСЗО «Торнадо-Г». Что с ней, собственно, не так? Для начала разберемся с самой боевой машиной воинов-артиллеристов.
«Торнадо-Г» является модернизацией системы БМ-21 «Град», которая встала на вооружение 62 года назад. Для своего времени это была высокоэффективная боевая единица, особенно в составе триумвирата с «Ураганом» и «Смерчем». 40-ствольная пусковая установка с калибром 122 мм позволяла работать по площадям на дальность от 5 до 21 км. Точность оставляет желать лучшего: по дальности – до 160 метров, боковое отклонение – до 100 метров.
Вверху классический «Град», ниже – его модернизированная версия «Торнадо-Г». Обратите внимание на защитный экран на пакете пусковых направляющих «Торнадо-Г». Его функции – защита органов управления от газовой струи и повышение жесткости конструкции. Фото: Vitaly Kuzmin
Для того, чтобы ракета укладывалась хотя бы в эти нормативы, инженеры предусмотрели несколько решений.
Первое – это стабилизация на траектории за счет вращения со скоростью несколько десятков оборотов в секунду. Перьевой стабилизатор в хвосте ракеты комплекса БМ-21 «Град» установлен под углом в 1 градус к оси снаряда.
Вторым решением, улучшающим кучность стрельбы, являются тормозные кольца на головке ракеты, устанавливаемые перед запуском. Малое баллистическое кольцо – для стрельбы на расстояние более 12 км, большое – на меньшие дистанции. Справедливости ради стоит отметить, что ждать от «Града» («Торнадо») точной стрельбы неуправляемыми ракетами на такие дистанции было бы очень наивно. В конце концов, несколько порывов ветра на траектории полета, и ракета может окончательно сбиться с курса.
Прецизионная точность может быть достигнута только активной коррекцией ракеты в полете. Но это не значит, что системы залпового огня, стреляющие неуправляемыми снарядами, не должны совершенствоваться.
Машина 2Б17М «Торнадо-Г», помимо усовершенствованной системы наведения, обладает визуально легко отличимой особенностью – защитным экраном на пакете направляющих. Этот узел необходим для защиты элементов органов управления от газовой струи стартующей ракеты. Но защитный экран может быть вреден за счет способности передавать ударные нагрузки от газовой струи ракеты на боевую машину. При этом ни у «Торнадо-Г», ни у «Града» нет выдвижных опор, что серьезно дестабилизирует машину при залповой стрельбе. У «Уралов» можно лишь отключить подрессоривание, что не в полной мере обеспечивает жесткость конструкции.
Как утверждают авторы исследований из Академии имени генерала А. В. Хрулева, уже после пуска одной ракеты колеса машины-носителя «Урал» оседают на 15–17 мм. Естественно, грузовик начинает раскачиваться даже на заблокированной подвеске. А что будет, когда из направляющей выйдет крайний сороковой снаряд? Именно поэтому мы так редко видим залповый огонь из всех стволов РСЗО – к концу стрельбы машина очень условно отправляет боеприпас к месту назначения. По-научному это называется газодинамическим воздействием на пакет пусковых направляющих. По-хорошему, его бы нивелировать выдвижными опорами, но это и лишний вес, и снижение тактической подвижности РСЗО.
Вариантом решения выглядит запуск ракет с большим интервалом между ними, дабы позволить платформе успокоиться. Но это серьезно снижает эффективность артиллерийского налета на цель, когда снаряды ложатся на цель практически синхронно, значительно усиливая воздействие ударной волны. Это, к слову, хорошо помнят фашисты – легендарные «Катюши» за несколько секунд выпускали весь свой боекомплект и, если попадали, то устраивали на позициях врага настоящий ад. Как раз за счет многократного наложения ударных волн друг на друга.
Новый дизайн «Торнадо-Г»
Новый защитный экран, расположенный на переднем срезе пакета направляющих «Торнадо-Г», естественным образом принимает на себя всю силу газодинамической струи отходящих ракет. Математические расчеты силы и продолжительность воздействия струи показали, что максимальное силовое воздействие наблюдается через 0,14 секунды после запуска снаряда. За это время факел ракетного двигателя успевает отойти примерно на один метр от казенного среза пусковой установки.
Важна и последовательность стрельбы – ракеты, выходящие из центральных направляющих, больше всех раскачивают машину. Ракеты с «периферии» пакета часть своих газов направляют мимо защитного экрана. Интересно, что у классического «Града», лишенного экрана, была другая проблема, снижающая точность стрельбы – низкая жесткость всей конструкции. Направляющие во время работы РСЗО совершают хлыстообразные движения, передают колебательный импульс установке и тем самым еще больше снижают точность. Защитный экран «Торнадо-Г» должен был еще и увеличить жесткость пакета, но стал лишь отбойником для газовой струи ракеты. Одну проблему решили – пришла вторая.
«Торнадо-Г» после фотошопа. Источник: журнал «Военное обозрение»
Решение этой ситуации авторы из пензенского филиала Академии материально-технического обеспечения видят в реконфигурации самого пакета направляющих. Необходимо просто придать переднему срезу наклонную форму, на манер ветрового стекла автомобиля. В статье даже приводится смонтированное на компьютере изображение возможного внешнего вида нового «Торнадо-Г» – наклон составляет примерно 15 градусов. Газовая струя стартующей ракеты будет перенаправляться вверх, снижая нагрузку на пакет направляющих. В статье это явление описывается следующим образом:
«Можно предположить, что принудительное разложение силы воздействия струи снаряда на экран пакета пусковых направляющих на две составляющие приведет к изменению колебательного процесса как артиллерийской части, так и всей боевой машины в целом при стрельбе залпом. Учитывая, что величина технического рассеивания ракетных снарядов определяется уровнем формируемых при старте начальных возмущений, сообщаемых снаряду колебаниями пусковой установки, вопрос синтеза новых конструктивных решений пакета пусковых направляющих, безусловно, является актуальным и требует дополнительных исследований».
По расчетам авторов идеи, сила воздействия струи на пакет направляющих снизится примерно на 20 %.
О перспективах такого решения на данный момент ничего не известно. Есть надежда, что нетривиальная и бюджетная идея реализована в металле и проходит соответствующие испытания. Все-таки повышение, пусть и не столь значительное, точности отечественных РСЗО – важный бонус для армии. При массовом применении, как в спецоперации на Украине, это может превратиться в значимое преимущество.
По материалам:
Г. Б. Белоногов, М. Ю. Комаров «Вариант конструкции пакета пусковых направляющих реактивной системы залпового огня в целях снижения инерционных характеристик боевой машины». Журнал «Военное обозрение», 2021, № 2
М. Н. Краснов, Ю. А. Дьячков, Г. Б. Белоногов «Оценка газодинамического воздействия струи реактивного снаряда на пакет пусковых направляющих реактивной системы залпового огня». Журнал «Военное обозрение», 2021, № 2
С. Ф. Подшивалов, О. А. Вдовикина, И. И. Привалов, Д. П. Дуганов. «Повышение конструктивной эффективности пакета направляющих реактивной системы залпового огня». Журнал «Военное обозрение», 2021, № 2
Информация