книги из ГПНТБ / Радиотехнические системы в ракетной технике

При этом количество М обслуживаемых целей рассчитывается с учетом следующей совокупности неравенств

где Pcpi — средняя мощность сигнала РЛС, зондирующего i-тую

Приняв для упрощения время экстраполяции одинаковым для рассматриваемого потока целей, в первом приближении можно представить следующий алгоритм распределения энергии РЛС по

Оценим пропускную способность РЛС при неравномерном рас­ пределении энергии между целями в соответствии с правилом [3.15]. Предварительно всю совокупность целей разделим на г групп (внутри каждой из групп цели идентичны по своим характеристи­ кам). Решая задачу расчета общего числа обслуживаемых це­ лей М при заданном соотношении числа целей в группах, в соот­ ветствии с условиями [3.14] и [3.15] получаем следующее выраже­ ние для пропускной способности РЛС

Г

родных целей, содержащего цели только 1-ой группы. Уменьшение объема априорных данных о потоке целей сни­ жает эффективность распределения энергии по целям и уменьшает

пропускную способность РЛС.

Итак, пропускная способность РЛС зависит как от характери­ стик РЛС, так и параметров потока целей. Основными факторами,

120

Г Л А В А 4

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОМЕХОВЫХ УСТРОЙСТВ В РАКЕТНОЙ ТЕХНИКЕ

Обеспечение высокой эффективности современных технических средств преодоления ПРО, входящих в состав комплексов стра­ тегического ракетного оружия, по мнению иностранных специали­ стов, является одной из основных задач боевого использования МБР. Успешное решение этой задачи во многом зависит от умения количественно оценивать эффективность средств нападения и ра­ диопротиводействия в заданной практической ситуации. В связи с этим целесообразно рассмотреть взгляды зарубежных специали­ стов на некоторые комплексные вопросы военно-технической оценки средств ракетно-ядерного нападения в условиях радиопротиводей­ ствия системе ПРО с учетом возможных перспектив ее совершен­ ствования.

4.1. Общие показатели качества радиопротиводействия

Эффективность любого современного ракетного комплекса оп­ ределяется в основном двумя независимыми группами факторов. Первая группа включает в себя так называемые факторы каче­ ства комплекса, основными из которых являются: дальность и точность стрельбы, мощность боевого заряда ГЧ, количество и со­ став средств РПД на борту ракеты, их технические характери­ стики. Вторая группа учитывает условия боевого применения ра­ кетного комплекса: стратегию и тактику применения МБР (дуэль­ ная ситуация или массированный налет), априорные сведения или

радиолокационных и огневых средств ПРО в заданной ситуации, тактику использования средств РПД.

Числовой характеристикой эффективности, отражающей сте­ пень соответствия ракетного комплекса своему назначению при заданных условиях боевого применения, является так называемый обобщенный критерий эффективности. Основу этого критерия

122

составляют параметры ракет, головных частей, средств радиопро­ тиводействия, характеристики их боевого использования, а также затраты на их создание и эксплуатацию. Недостатком указанного критерия являются значительные трудности, вызываемые слож­ ностью определения его составных частей и представления техни­ ческих характеристик в условных единицах стоимости.

Анализ характера практических задач по количественной оцен­ ке эффективности различных средств вооружения показывает, что многие задачи могут быть решены на основе раздельной оценки технической и экономической эффективности. При этом критерии технической эффективности исследуемых видов и систем воору­ жения являются результатом сравнения качества оружия и прин­ ципов его боевого использования. Критерии экономической эффек­ тивности являются итогом сравнения результатов боевого приме­ нения оружия и затрат на его создание и эксплуатацию. Пра­ вильный выбор и определение указанных критериев во многом предопределяют успех исследований и проектирования систем во­ оружения и позволяют выполнять их с наименьшей затратой сил и средств.

Обычно в качестве критерия при оценке технической эффек­ тивности сложных систем рекомендуется использовать вероят­ ность выполнения стоящих перед ними задач.

Так, например, если результат действия ракетного комплекса по цели выразить через эффект поражения, то за критерий эффек­ тивности можно принять вероятность поражения цели. Этот кри­ терий справедлив только для малоразмерных («точечных») объ­ ектов типа стартовых позиций МБР. Вероятность поражения «то­ чечных» целей равна вероятности накрытия цели зоной сплошно­ го поражения, размеры которой определяются мощностью бое­ заряда ГЧ и прочностью цели.

При стрельбе МБР по нескольким целям в качестве критерия технической эффективности принимают математическое ожидание числа пораженных целей.

При стрельбе по крупным объектам за критерий эффективно­ сти могут быть приняты вероятность поражения заданной части объекта или математическое ожидание величины пораженной пло­ щади (нанесенного ущерба).

При прорыве системы ПРО критерием технической эффектив­ ности комплекса РПД может служить, например, число головных частей, преодолевших систему ПРО.

Однако в условиях ядерной войны сам запуск ракеты по цели может быть произведен лишь с некоторой вероятностью, которая, в свою очередь, определяется эффективностью системы ПРО, тех­ нической надежностью всего ракетного комплекса, требуемой ча­ стотой пусков и т. п. Поэтому вероятность успешного запуска МБР определяют произведением вероятностей выполнения ряда условий (вероятности того, что стартовая позиция не будет унич­ тожена ударом ракет противника, что ракета не запущена из-за низкой надежности и т. д.). В этом случае величина полной ве?

123

роятности поражения объекта (или заданной части объекта) при одном пуске МБР составит

части и средств РПД, надежности функционирования средств РПД и подрыва ядерного боезаряда в районе

и тех же условиях, то критерий технической эффективности мо­

При стрельбе ракетами по различным однотипным целям при одинаковых условиях математическое ожидание числа целей, по­ ражаемых МБР, составит

где N — число МБР или число целей, по которым запущена одна ракета с соответствующим количеством боеголовок в РГЧ.

Обобщенный критерий эффективности ракетного комплекса

“Ку + Кр

124

Из выражения [4.4] легко может быть получен достаточно на­ глядный критерий экономической эффективности ракетного ком­ плекса в шахтном варианте (n = 1):

позволяет произвести сравнительную стоимостную оценку различ­ ных типов стратегических ракет при постоянной вероятности пора­ жения цели.

Стратегические малоразмерные цели* с заданной вероятно­ стью могут поражаться системами ракетного оружия с боезаря­ дами различной мощности. Если МБР запущена и оснащена вы­ сокоэффективным комплексом средств РПД системе ПРО, то ве­ роятность поражения малоразмерной цели, как указывалось выше, равна вероятности накрытия цели зоной сплошного пора­ жения, размеры которой определяются мощностью ядерного заря­ да головной части ракеты и прочностью цели.

Если предположить, что система управления МБР обеспечи­ вает нормальное круговое рассеивание точек падения ГЧ с нуле­ вым математическим ожиданием, то вероятность того, что случай­ ный промах г при одном пуске ракеты не превысит некоторое на­ перед заданное число р, определяется из соотношения:

где а — среднеквадратичное отклонение ошибки системы управ­ ления.

В целях упрощения расчетов можно принять, что объект пора­ жается только ударной волной (т. е. без учета других поражающих факторов ядерного взрыва). Обозначив радиус сплошного пора­ жения через Rn, на основании уравнения [4.6] определим вероят­ ность поражения точечной цели (Ро) ударной волной ядерного взрыва:

ное ошибками системы управления.

Уравнение [4.7] можно использовать лишь для вычисления ве­ роятности поражения целей, наибольший размер которых не пре­ вышает радиуса зоны сплошного поражения боезаряда головной части ракеты. Пусть цель вписывается в круг радиуса Rn

* Под малоразмерной «точечной» целью в теории стрельбы понимают также цель, размеры которой не превышают 0,2 радиуса зоны поражения боезаряда ГЧ.

125

(рис. 4.1). Это значит, что уравнение [4.7] будет справедливо лишь в том случае, когда промах г Rn—Иц- Тогда вероятность пора­

Когда вероятность поражения Ро малоразмерной точечной цели задана и равна гарантийной вероятности поражения цели а,

применяемой системы управления (или ошибками подготовки данных для пуска МБР). Поэтому обеспечить заданную гаран­ тийную вероятность поражения цели можно двумя способами: либо применяя дорогие мощные ядерные заряды в комплексе с грубыми дешевыми системами управления, либо используя вы­ сокоточные, но более дорогие, системы управления в сочетании с более дешевыми боевыми частями меньшей мощности.

Если радиус зоны сплошного поражения, радиус объекта и гарантийная вероятность заданы, то допустимая величина круго­ вого отклонения Е системы управления МБР определяется урав­

Зависимость величины вероятного кругового отклонения точки падения ГЧ в функции радиуса зоны сплошного поражения при различных R4 приведена на рис. 4.2. j

Из рисунка следует, что для обеспечения заданной гарантий­ ной вероятности поражения малоразмерного объекта принципи­ ально можно использовать любой ракетный комплекс, значения вероятного отклонения и радиуса сплошного поражения которого

126

лежат ниже прямой, построенной для объекта заданных разме­ ров. Более того, когда радиус цели мал по сравнению с величи­ ной Е или по сравнению с радиусом зоны сплошного поражения, критерий эффективности поражения целей конечных размеров мо­ жет рассчитываться по формулам [4.1] и [4.2], где

Радиус зоны сплошного поражения Rn определяется как макси­ мальное горизонтальное удаление центра объекта от эпицентра

ядерного взрыва, на котором цель может быть безусловно пора­ жена действием ударной волны. Считается, что

По данным комиссии США по атомной энергии, избыточное статическое давление, которое приводит к полному разрушению цели, составляет:

127

■— для самолетов вне укрытий — 0,35 кгс/см2;

— для наземных или подземных сталебетонных полуцилиндрических перекрытий с толщиной стенки 5— 8 см и земляным валом

1,2 м — от 3,1 до 4,1 кгс/см2;

— для малоразмерных стратегических целей с наземными бе­

Коэффициент «живучести» цели в этом случае при заданном избыточном давлении может быть определен как радиус зоны сплошного поражения при наземном взрыве ГЧ с тротиловым эквивалентом в 1 кт.

На рис. 4.3 показаны зависимости изменения статического Дризб и динамического qMaKc избыточных давлений во фронте удар­

ных ГЧ различной мощности, рассчитанные по формуле [4.11] при

Rn> м

Используя уравнения [4.10] и [4.11], можно получить искомую зависимость между допустимым вероятным круговым отклоне­ нием Е точки падения ГЧ, заданной гарантийной вероятностью поражения цели а и тротиловым эквивалентом Q боезаряда ГЧ в виде

Величины допустимого вероятного отклонения точки падения ГЧ и требуемый тротиловый эквивалент ее боезаряда, обеспечи­

128

Е,км

Мощность заряда Q, кт

Рис. 4.4. Допустимое вероятное от­ клонение точки падения ГЧ в функ­ ции мощности заряда

4.2. Защита ГЧ ложными целями

Указанная в формуле [4.1] величина вероятности прорыва ГЧ через систему ПРО в первом приближении может быть оценена по формуле полной вероятности

помех; Рлц АП — вероятность одновременного оснащения ракет лож­

ными целями и станциями радиопомех; Рпр0 Лц ап — вероятность защиты ГЧ совокупным применением

ЛЦ и активных помех.

Благодаря применению ложных целей вероятность прорыва го­ ловных частей (истинных целей) к объекту нападения повышает­

129