1.3 Зона поражения и зона пуска.

Эффективность стрельбы СОУ 9А310 во многом зависит от реализуемой зоны поражения.

Для определения возможностей зенитного ракетного комплекса 9К37 по уничтожению воздушных целей необходимо знать размеры области пространства, в пределах которой возможно наведение ракеты на цель и поражение ее с определенной вероятность. Эта часть пространства называется пространственной зоной обстрела.

В пространственной зоне обстрела выделяют зону поражения, положение которой зависит от направления движения цели относительно самоходной огневой установки.

Зона поражения СОУ 9А310 представляет собой часть пространства, в пределах которого при фиксированных условиях стрельбы обеспечивается поражение одиночной типовой цели одной ракетой с вероятностью не ниже заданной.

При прямолинейном курсе цели зона поражения симметрична относительно плоскости ХОУ в «земной» (стационарной) системе координат при условии, что направление ориентации стационарной системы координат таково, что ось ОХ постоянно направлена параллельно курсу цели. Плоскость ХОУ в этом случае принято называть биссекторной плоскостью.

Зона поражения является важнейшей обобщенной характеристикой огневых возможностей СОУ 9А310. Для СОУ 9А310 она определяет:

- диапазоны дальностей, высот, скоростей и курсовых параметров

полета целей, при которых эффективность стрельбы соответствует

заданной;

- минимальные временные интервалы между целями, при которых

возможен их последовательный обстрел;

- время занятости СОУ 9А310 обстрелом одной воздушной цели;

- требуемую глубину разведки воздушных целей, обеспечивающую их

своевременный обстрел;

- рубежи объявления зенитной ракетной батарее готовности

номер один, постановки огневых задач;

- удаление стартовых позиций зенитных ракетных батарей от переднего

края и их взаимное удаление.

Размеры зоны поражения определяются:

- зоной обнаружения целей станцией обнаружения СОУ 9А310 и зоной

устойчивого сопровождения цели самоходной огневой установкой;

- временем вывода ракеты на кинематическую траекторию;

- досягаемости ракеты по дальности и высоте;

- соотношением располагаемых и потребных перегрузок ракеты;

- точностью наведения ракеты на цель;

- характеристиками боевой части ЗУР 9М38 (общим числом осколков,

образующихся при подрыве боевой части, кинетической энергией

осколков, законами распределения осколков в динамике и их

характеристиками);

- характеристиками радиовзрывателя (законом срабатывания и его

параметрами, средним углом срабатывания радиовзрывателя, средним

квадратическим отклонением угла срабатывания, средним

квадратическим отклонением радиуса срабатывания);

- параметрами движения воздушной цели характеристиками ее

уязвимости;

- величиной заданной вероятности поражения типовой воздушной цели.

При определении формы и размеров зоны поражения СОУ 9А310 необходимо задаться типом воздушной цели и характеристиками ее уязвимости, условиями стрельбы, уровнем требуемой вероятности поражения воздушной цели.

Для каждого типа воздушных целей и разных условий стрельбы будут иметь место свои размеры и форма зоны поражения. Поэтому целесообразно задаваться типовой воздушной целью, наиболее характерной для данного зенитного ракетного комплекса, и определять зону поражения для этой характерной воздушной цели с учетом возможной тактики ее боевого применения.

В качестве типовой воздушной цели для СОУ 9А310 принята цель с характеристиками уязвимости истребителя-бомбардировщика типа F-15, эффективной отражающей поверхностью 1,0-1,5 м² и скоростями полета от 30 до 800 м/с.

Зона поражения СОУ 9А310 имеет сложную объемную конфигурацию. Для удобства изображения зоны поражения ее ограничивают ближней, дальней, верхней, нижней и боковой границами. При анализе характеристик зоны поражения (ЗП) пользуются ее вертикальными или горизонтальными сечениями при фиксированных параметре и высоте полета воздушной цели соответственно.

Вертикальное сечение ЗП для типовой воздушной цели при нулевом параметре ее полета показана на рис.2 а горизонтальные сечения для различных высот полета показаны на рис. 2,3,4,5,6.

Рис 2.

Вертикальное сечение зоны поражения: СОУ 9А310

Рис 3. Горизонтальное сечение зоны поражения СОУ 9А310

(H=0,1км; V_{Ц =} 300м/c)

Рис 4. Горизонтальное сечение зоны поражения СОУ 9А310

(H=7км; V_{Ц =} 400м/c)

Рис 5. Горизонтальное сечение зоны поражения СОУ 9А310

(H=15км; V_{Ц =} 500м/c)

Зону поражения СОУ 9А310 условно можно рассматривать как зону, состоящую из двух частей (рис.6):

р ис 6.Вертикальное сечение зоны поражения СОУ 9А310:

а – для приближающейся цели; б – для удаляющейся цели

Ближняя граница зоны поражения – совокупность точек выхода цели из зоны поражения при стрельбе на встречу и точек входа в ЗП при стрельбе вдогон. Ближняя граница зоны поражения ограничена тремя коническими поверхностями с образующими ab, bc и cd. Коническая поверхность с образующей cd составляет с горизонтом угол ε_max.

Верхняя граница зоны поражения с сечением в вертикальной плоскости de ограничена горизонтальной плоскостью, расположенной на высоте H_max.

Дальняя граница зоны поражения ограничена двумя коническими поверхностями с образующими поверхностями с образующими lm и mn и сферической поверхностью с образующей el и радиусом сферы r_g.

Нижняя граница зоны поражения с сечением в вертикальной плоскости an ограничена горизонтальной плоскостью, расположенной на высоте H_min.

Основные факторы, определяющие границы зоны поражения:

Ближняя граница зоны поражения определяется дальностью вывода ракеты на кинематическую траекторию (конические поверхности с образующими ab и bc), соотношением располагаемых и требуемых перегрузок и согласованием области срабатывания радиовзрывателя с областью разлета осколков (коническая поверхность с образующей cd).

Дальность вывода ракеты на кинематическую траекторию является случайной величиной и определяется:

- начальным отклонением ракеты от кинематической траектории,

которое определяется ошибками, возникающими в конце

неуправляемого полета ракеты;

- минимально (15˚) и максимально (60˚) возможными значениями углов

пуска ракеты;

- временем затухания переходных процессов в начале управляемого

полета ЗУР 9М38.

Длительность неуправляемого полета ракеты составляет 2-4с.

Располагаемыми называются перегрузки, которые может развить ракета во время полета на данной высоте. Они зависят от аэродинамических характеристик ракеты, ее скорости и плотности воздуха.

Располагаемые перегрузки на стартовом участке, обеспечивающие быстрый вывод ракеты в упрежденную точку на кинематической траектории, в основном зависят от скорости ракеты, которая достигает 800-850 м/с.

Коническая поверхность с образующей cd ограничена значениями ε_max.

При значениях ε_ц>ε_max потребные перегрузки становятся больше располагаемых из-за большой кривизны траектории вблизи точки встречи ракеты с целью.

Перегрузки, которые должна развить ракета, чтобы реализовать траекторию определенной кривизны с заданной точностью, называются потребными перегрузками (n_тр). Потребные перегрузки слагаются из нормальных составляющих кинематических перегрузок (n_к); перегрузок, обусловленных влиянием силы тяжести(n_в), и перегрузок для отработки случайных возмущений (флюктуакционных перегрузок n_ф), т.е.

n_тр=n_к+n_в+n_ф

для обеспечения наведения ракеты на цель необходимо, чтобы на протяжении всей траектории полета ракеты выполнялось условие n_р/n_тр>1.

Невыполнение этого условия приводит к резкому увеличению ошибок наведения и снижению вероятности поражения воздушной цели. Поэтому в зону поражения входят только те точки пространства, в которых это условие выполняется.

Кроме того, при больших углах места цели скорость сближения ракеты с воздушной целью достигает таких значений , при которых согласование области срабатывания радиовзрывателя с областью разлета осколков боевой части не обеспечивает требуемую вероятность поражения воздушной цели.

Верхняя граница зоны поражения в основном определяется допустимыми углами встречи ракеты с воздушной целью, а также возможностью станции РЛС 9С35 по обнаружению высотных целей.

РЛС 9С35 обеспечивает надежное обнаружение и опознавание целей в диапазоне высот полета от 15 до 22000 м по данным целеуказания с ПБУ 9С470 или самостоятельно. Воздушная обстановка на ПБУ 9С470 передается с СОЦ 9С18.

Дальняя граница зоны поражения определяется:

- дальностью полета ракеты на активном участке траектории;

- дальностью обнаружения целей РЛС 9С35 и другими факторами.

Дальность обнаружения целей РЛС 9С35 накладывает ограничение на дальнюю границу зоны поражения с существующим работным временем при стрельбе по низколетящим и малоразмерным воздушным целям, летящим с большими скоростями.

Нижняя граница зоны поражения определяется, в основном, влиянием земли на работу радиолокационных станций комплекса, РГС РВ ракеты и дальностью обнаружения целей при существующем работном времени.

На предельно малых высотах происходит искажение диаграммм направленности станций СОЦ 9С18 и СОУ 9А310, что приводит, как правило, к неустойчивому сопровождению воздушной цели и уменьшению дальности обнаружения до величины, не обеспечивающей обстрел даже в районе границы зоны поражения.

Для уменьшения влияния земли на работу контура управления, РГС 9Э50 и радиовзрывателя при стрельбе по низколетящим воздушным целям в СОУ 9А310 используется режим НЛЦ. В этом случае первоначальный вывод ракеты производится на высоту, большую высоту полета воздушной цели с дальнейшим снижением траектории полета ракеты.

Параметры зоны поражения

Параметрами зоны поражения называются величины, характеризующие ее положение относительно стартовой позиции СОУ 9А310, а также размеры зоны поражения для воздушной цели, движение которой в данной момент времени характеризуется высотой H_ц, скоростью V_ц, и курсовым параметром P_ц.

К параметрам зоны поражения относятся:

- горизонтальная d_д и наклонная r_д дальности до точки входа (выхода –

при стрельбе вдогон) воздушной цели в зону поражения – до дальней

границы зоны поражения;

­­- глубина зоны поражения h;

- максимальный курсовой параметр P_max.

Величина максимального курсового параметра для зоны поражения зенитного ракетного комплекса зависит от скорости цели и высоты ее полета.

Для типовой воздушной цели максимальный курсовой параметр составляет: для СОУ 9А310 ─ 22 км.

Глубина зоны поражения определяется длиной маршрута прямолинейно летящей воздушной цели в зоне поражения.

Зоной пуска называется часть пространства, в котором при наличии воздушной цели в момент пуска ракеты обеспечивается встреча ракеты с целю в зоне поражения.

Размеры и форма зоны пуска зависят от:

- размеров и положения границ зоны поражения;

- полетного времени ракеты до соответствующих границ зоны

поражения;

- скорости воздушной цели, вида маневра цели и его характеристик

(величин перегрузок, времени маневра и т.д.).

Для построения зоны пуска можно все точки зоны поражения сместить на величину

V_ц(τ_ст+τ_pi).

где τ_ст – время задержки старта ракеты;

τ_pi - полетное время ракеты до точки с воздушной целью.

Зона пуска имеет сложную объемную конфигурацию, поэтому для облегчения анализа ее представляют, как и зону поражения, в виде вертикального (при Р_ц=0) и горизонтальных сечений.

В СОУ 9А310 расчет зоны пуска и определение момента входа в нее цели осуществляется автоматически в ЦВС. При этом в качестве исходной зоны поражения применяется аппроксимированная зона.

Для построения вертикального сечения зоны пуска строится вертикальное сечение зоны поражения для заданной скорости воздушной цели.

На сечении зоны поражения выбираются характерные точки, например, a, b, c, d, e, f (рис. 7).

Р ис.7 Вертикальные сечения зоны поражения и зоны пуска

(R_Ц = 0;V_{Ц =} 400м/c) А – зона поражения; Б – зона пуска

По измеренным для данных точек значениям наклонной дальности определяется время полета ракеты для каждой точки (τ_pi).

Используя полученные значения полетных времен ракеты, каждую точку зоны поражения смещают в противоположную направлению движения цели сторону на величину

ΔS₁=V_ц(τ_ст+τ_р),

где τ_ст - время задержки старта ракеты.

Параметрами зоны пуска называют показатели, характеризующие зону пуска относительно воздушной цели, летящей определенным курсом и с определенной скоростью.

Параметры зоны пуска:

- наклонная r_д.п. и горизонтальная d_д..п. до дальней границы зоны пуска;

- наклонная r_д..п. и горизонтальная d_д..п. дальности до ближней границы

зоны пуска;

- глубина зоны пуска h_п.