книги из ГПНТБ / Радиотехнические системы в ракетной технике

свыше 50 км). В результате получим формулу для определения условной суммарной экспозиционной дозы

кеты;

Значения удельных мощностей ядерных боезарядов мегатонного класса ракет типа «Поларис», космических перехватчиков на основе МБР «Титан» лежат в диапазоне mQ =0,004—0,006 Мт/кгс

Расчетная величина радиуса зоны поражения радиоэлектронной аппаратуры ГЧ (или станций радиопомех) с учетом допустимых значений потоков радиации* D3= 2-105 рад при коэффициенте ве­ сового совершенства антиракеты р.=0,15 и без учета ослабляющего действия атмосферы составляет:

* 10й нейтрон/см2 по нейтронному потоку, что соответствует 1,8-10* рад по экспозиционной дозе гамма-излучения.

140

При заданной ширине полосы перехвата 21 величина дально­ сти рубежа перехвата

4.5. Показатель стоимости

Поскольку в открытой зарубежной литературе приводятся весь­ ма неполные данные о стоимости ядерных ГЧ, систем управления МБР, средств радиопротиводействия ПРО, то при оценке стоимо­ сти комплекса ракетного оружия используются условные функции

стоимости.

В общем случае известно, что стоимость системы управления МБР возрастает вместе с попыткой увеличения ее точности. По­ этому хорошим приближением для функции стоимости систем упра­

141

вления служит экспоненциальная зависимость между стоимостью системы в условных единицах и вероятным радиальным отклоне­ нием точки падения ГЧ, которое данная система управления обес­ печивает, т. е.

управления ракеты (для инерциальных систем N = 1,2). Зависимость стоимости инерциальной системы управления (в условных единицах) от вероятного радиального отклонения приве­

дена на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Стоимость системы управления МБР в функции вероятного кругового отклонения точ­ ки падения ГЧ

Условная функция стоимости ядерных головных частей в зави­ симости от их тротилового эквивалента имеет вид

Q — тротиловый эквивалент заряда.

Для ГЧ с Q= (10—10000) кт показатель п примерно равен еди­ нице. Это значит, что увеличение тротилового эквивалента от 10 до 10000 кт влечет за собой относительно медленное увеличение стоимости ГЧ. Для головных частей с тротиловым эквивалентом свыше 104 кт увеличение Q ведет к более быстрому росту стоимо­ сти. Так, для Q = (10—100) Мт п = 1,2—1,3. Зависимость стоимости

142

(в условных единицах) ГЧ от ее тротилового эквивалента при­ ведена на рис. 4.8.

Определив в соответствии с выражением [4.12] ряд значений Е и Q, по формулам [4.33 и 4.34] можно определить величину услов­ ной стоимости комплексов ракетного оружия. Очевидно, что наибо­ лее приемлемым будет являться тот ракетный комплекс, для кото­ рого допустимое значение Е при некотором значении Q обеспечи­ вает наименьшую стоимость.

Таким образом, условием оптимальности будет абсолютный ми­ нимум условной функции стоимости ракетного комплекса в целом, т. е.

Условная функция стоимости ракетного комплекса для различ­

выполняется условие минимума [4.35]. Величина радиуса Rij прини­ мается в качестве варьируемого параметра. В табл. 4.3 приведены численные значения Е и Q, удовлетворяющие условию оптималь­ ности при поражении целей различных размеров (я = 0,8).

143

Т а б л и ц а 4.3

Изменение условной функции стоимости ракетного комплекса в зависимости от Ru, Su, Q, Е без учета эффекта средств преодоления ПРО

Оценка влияния площади поражаемого объекта Sq на мини­ мальную стоимость ракетного комплекса показана на рис. 4.10 (кривая 1). Если исходить из точностных характеристик лучших

согласно совместному решению уравнений [4.12, 4.35] система упра­ вления должна обеспечивать вероятное радиальное отклонение точ­ ки падения ГЧ не более 1 км, а тротиловый эквивалент заряда головной части ракеты должен быть равен 22 Мт.

Однако следует иметь в виду, что увеличение мощности ядерного заряда, неизбежное при стрельбе по целям большого разме­ ра, не всегда может быть оправдано с точки зрения стоимости. Последнее объясняется предполагаемым эффективным примене­ нием разделяющихся головных частей МРВ и МИРВ, оснащенных боеголовками с мощностью боезаряда около 0,2—0,5 Мт. Кривая 2 (рис. 4.10) характеризует изменение общей стоимости, в пределах

144

которой можно осуществить запуск РГЧ МРВ и МИРВ. Точка пе­ ресечения кривых 1 и 2 соответствует равному экономическому эф­ фекту, получаемому при пуске одной ГЧ — с единым зарядом мощ­ ностью 33 Мт и применением РГЧ с мощностью зарядов боеголо­ вок 0,2—0,5 Мт для поражения объектов с Su=12,7 км2. При по­ ражении объектов, площадь которых STl> 12,7 км2, больший эконо­ мический эффект достигается путем применения разделяющихся ГЧ. Поэтому во всех случаях применение ядерных ГЧ с тротило­ вым эквивалентом боезаряда свыше 33 Мт по мнению иностран­ ных специалистов не целесообразно.

Проведенная выше оптимизация условной функции стоимости ракетного комплекса позволяет определять наилучшие соотношения между кучностью стрельбы и мощностью боезаряда ГЧ без учета противодействия. В том случае, если ракетный комплекс вынуж­ ден преодолевать зону ПРО, результаты, приведенные на рис. 4.9,

4.10и в табл. 4.1, требуют уточнения.

Вусловиях активного противодействия со стороны ПРО напа­

дающая сторона обязательно несет потери, выражающиеся в умень­ шении суммарной мощности ядерного боезаряда. Последнее объ­ ясняется тем, что некоторое количество ГЧ (или боеголовок РГЧ) будет уничтожено в процессе отражения налета. В этой связи при планировании ракетно-ядерного нападения на объекты, защищае­ мые системой ПРО, потребуется увеличение суммарной эквива­ лентной мощности ядерного боеприпаса на величину, компенси­ рующую средние потери наряда головных частей. На основании изложенного стоимости системы управления МБР и головных частей в условных единицах увеличиваются и могут быть выра­ жены с помощью коэффициентов пропорциональности кь к2, зави­ сящих от предполагаемых потерь:

В выражениях [4.36] и [4.37] kI = k1^ - j , k2= k2|-|- j зависят

от отношения общего числа ГЧ, участвующих в налете, к сред­ нему числу прорвавшихся (непораженных) головных частей. Сред­ нее число непораженных ГЧ, в свою очередь, определяется каче­ ством создания активных и пассивных помех, количеством стан­ ций радиопомех и ложных целей, участвующих в налете, а также количеством антиракет, выделенных для его отражения.

При использовании наряда МБР с головными частями некассет­ ного типа выражения [4.36] и [4.37] существенно упрощаются:

Число МБР, требуемых для поражения заданных объектов, в этом случае определяется выражением [4.2]:

In (1 — W)

[4.38]

in (1 — Р) ’

где W — заданный критерий технической эффективности (вероят­ ность поражения объекта хотя бы при одном пуске МБР);

Р — величина полной вероятности поражения объекта при одном пуске МБР.

Зная конкретные тактико-технические характеристики налета и условную стоимость ложных целей (дипольных отражателей), стан­ ций активных радиопомех, можно оптимизировать стоимость всей системы стратегического ракетного оружия, оснащенного комплек­ сом РПД.

В задачу экономических исследований комплексов радиопроти­ водействия входит:

—определение критериев экономической оценки элементов РПД и комплекса в целом, процессов проектирования, опытно-кон­ структорской отработки и эксплуатации;

—математическая формулировка экономических критериев;

■— установление стоимостной связи между затратами и варьи­ руемыми параметрами комплекса РПД с целью оптимизации за­ трат на выполнение боевой задачи преодоления ПРО.

Как упоминалось выше, при проектировании в качестве эконо­ мических критериев могут быть использованы:

—суммарная стоимость ракетного комплекса с исследуемым комплексом РПД Крк;

—затраты на выполнение задачи преодоления ПРО одной или несколькими ГЧ Ks;

—затраты на поражение типовых целей ПРО (например, фи­ зическое уничтожение РЛС и стартовых позиций АР) КПро’

—затраты на создание одного комплекта средств РПД для од­ ной ракеты Крпд»

—годовые эксплуатационные расходы Кэг;

—стоимость элементов РПД, в том числе и головных частей, как средств преодоления, и т. д.

Сроком реализации программы оснащения МБР новым ком­ плексом РПД считают период между моментом утверждения так­ тико-технического задания на комплекс РПД и решением о снятии соответствующего ракетного комплекса с вооружения.

Затраты на программу создания ракетного комплекса со сред­

ствами РПД (с учетом распределения капиталовложений по го­ дам) можно определить выражением

146

сметной калькуляции состоит в том, что для элементов комплекса РИД расходы определяют по следующим статьям:

—затраты на основные материалы;

—затраты на готовые изделия;

—заработная плата;

—накладные расходы;

—потери от брака;

—затраты на освоение нового изделия.

Сумма затрат по статьям и элементам комплекса РИД и опре­ деляет стоимость всего комплекса радиопротиводействия.

Укрупненный расчет на основе затрат по базисной статье каль­ куляции предполагает, что при переходе от старого комплекса РПД (прототипа) к новому соотношение расходов по статьям не изменяется.

Затраты на этапе разработки обычно носят наиболее неопреде­ ленный характер. Так, в США расходы на научные исследования и опытно-конструкторскую разработку часто превышали заплани­ рованные в два-три раза. Ошибки же в прогнозировании расходов на оснащение Л4БР средствами РПД и создание технологиче­ ского оборудования не превышали 60—80%, на эксплуата­ цию — 100%.

Уровень расходов на этапе разработки комплекса РПД опре­ деляется:

—характером работы (новая проблема, модернизация сущест­ вующего комплекса);

—категорией и составом научно-исследовательских и проект­ ных учреждений и фирм, выполняющих данную программу;

—сроками проведения работ и обеспечения требуемого коли­ чества экспериментов.

В настоящее время ряду зарубежных фирм, занятых в про­

граммах «Абрее» и «Дефендер», свойственна тенденция всемер­ ного сокращения сроков разработки элементов системы ПРО и комплексов средств преодоления ПРО, а также совмещения этапа разработки с этапом производства. Последнее в достаточной мере заметно на примере непрерывного совершенствования системы ПРО — от ПРО «Найк-Зевс» до ПРО «Сейфгард» в течение 5— 7 лет. Для разных вариантов комплексов РПД системы «Минитмен» на этап разработки приходится два-три года, на этап произ­ водства— около двух лет (нормативное же время эксплуатации планируется в 10 лет).

Каждому состоянию процесса разработки и производства ком­ плекса РПД соответствует определенный уровень надежности его элементов. Определение закона изменения надежности комплекса РПД на разных этапах его создания в целях минимизации расхода средств на выполнение боевой задачи ракетным комплексом яв­ ляется одним из основных вопросов проектирования.

148

п,. In (1 — W)

N — 1п ^ _ р)-----число МЬР, оснащенных комплексами РПД и

запланированных, например для поражения некоторого числа однотипных целей.

Пользуясь формулами теории надежности в приложении к эко­ номике, можно оценить составляющие выражения [4.43].

Стоимость проектной разработки комплекса РПД может быть

пытаний; Тпп > 0 — коэффициент.

Затраты на серийное производство одного комплекта средств

149