Tornado-G: alternatywny projekt pakietu przewodników
To nie jest prawdziwy prototyp, ale komputerowy montaż naukowców z Wojskowej Akademii Logistycznej im. generała A.V. Khruleva. Wyjaśnienia w tekście. Źródło: magazyn Military Review
„Grad” jest głową wszystkiego
Oddział Penza Wojskowej Akademii Logistyki im. generała A.V. Khruleva (dawniej Instytut Inżynierii Artylerii Penza) publikuje specjalistyczne czasopismo „Przegląd Wojskowy”, który jest publikowany głównie przez pracowników instytucji edukacyjnej. Oprócz dość rutynowych tematów, np. „Dostosowanie podchorążych do specyfiki wojskowej edukacji inżynierskiej” czy „Technologie gier w procesie edukacyjnym wojska”, w materiałach można znaleźć ciekawe tematy. W trosce o spokój zauważamy, że „Przegląd Wojskowy” jest w domenie publicznej, nie ma oznaczenia „tajemnica”, a nawet „do użytku służbowego”.
Szczególną uwagę zwraca się na wyniki pracy trzech działów jednocześnie - automatycznych systemów sterowania i oprogramowania; ogólne dyscypliny zawodowe oraz Departament Prochu i Materiałów Wybuchowych, poświęcony optymalizacji projektu pakietu przewodników Tornado-G MLRS. Co jest z nią naprawdę nie tak? Na początek zajmijmy się pojazdem bojowym żołnierzy artylerii.
Tornado-G to modernizacja systemu BM-21 Grad, który wszedł do służby 62 lata temu. Jak na swoje czasy była to wysoce skuteczna jednostka bojowa, zwłaszcza jako część triumwiratu z Hurricane i Tornado. 40-lufowa wyrzutnia o kalibrze 122 mm pozwalała na operowanie terenami w odległości od 5 do 21 km. Dokładność pozostawia wiele do życzenia: zasięg - do 160 metrów, odchylenie boczne - do 100 metrów.
Powyżej klasyczny Grad, poniżej zmodernizowana wersja Tornado-G. Zwróć uwagę na ekran ochronny na pakiecie uruchamiania Tornado-G. Jego zadaniem jest ochrona elementów sterujących przed strumieniem gazu i zwiększenie sztywności konstrukcji. Zdjęcie: Witalij Kuźmin
Aby rakieta pasowała przynajmniej do tych standardów, inżynierowie zaproponowali kilka rozwiązań.
Pierwsza to stabilizacja trajektorii dzięki rotacji z prędkością kilkudziesięciu obrotów na sekundę. Stabilizator piór w ogonie pocisku kompleksu BM-21 Grad jest ustawiony pod kątem 1 stopnia do osi pocisku.
Drugim rozwiązaniem poprawiającym celność ostrzału są pierścienie hamulcowe na głowicy rakiety, które zakłada się przed startem. Mały pierścień balistyczny - do strzelania na odległość ponad 12 km, duży - na krótsze dystanse. Należy uczciwie zauważyć, że bardzo naiwnym byłoby oczekiwanie od Grada (Tornado) celnego wystrzeliwania pocisków niekierowanych na takie odległości. W końcu kilka podmuchów wiatru na torze lotu i rakieta może wreszcie zboczyć z kursu.
Precyzyjną dokładność można osiągnąć tylko poprzez aktywne korygowanie rakiety w locie. Nie oznacza to jednak, że nie należy ulepszać systemów rakietowych, które wystrzeliwują niekierowane pociski.
Maszyna 2B17M "Tornado-G" oprócz ulepszonego systemu naprowadzania, posiada łatwo rozpoznawalną wizualnie cechę - osłonę ochronną na pakiecie prowadnic. Ten węzeł jest niezbędny do ochrony elementów sterowania przed strumieniem gazu startującej rakiety. Ale ekran ochronny może być szkodliwy ze względu na zdolność przenoszenia obciążeń uderzeniowych ze strumienia gazu rakiety na pojazd bojowy. Jednocześnie ani Tornado-G, ani Grad nie mają chowanych podpór, które poważnie destabilizują pojazd podczas ostrzału salwami. Ural może jedynie wyłączyć zawieszenie, co nie zapewnia w pełni sztywności konstrukcji.
Według autorów badań z Akademii im. generała A. W. Chrulewa, po wystrzeleniu jednej rakiety koła wozu nośnego Ural opadają o 15–17 mm. Oczywiście ciężarówka zaczyna się kołysać nawet przy zablokowanym zawieszeniu. A co się stanie, gdy z przewodnika wyjdzie ostatni czterdziesty pocisk? Dlatego tak rzadko spotykamy salwę ze wszystkich luf MLRS – pod koniec strzelania pojazd bardzo warunkowo wysyła amunicję do miejsca przeznaczenia. Naukowo nazywa się to efektem dynamiki gazu na pakiecie przewodników startowych. W dobrym sensie byłby on wyrównany przez chowane podpory, ale jest to zarówno dodatkowa waga, jak i zmniejszenie taktycznej mobilności MLRS.
Rozwiązaniem wydaje się być wystrzeliwanie rakiet z dużym odstępem między nimi, aby platforma mogła się uspokoić. Ale to poważnie zmniejsza skuteczność nalotu artyleryjskiego na cel, gdy pociski spadają na cel prawie jednocześnie, znacznie zwiększając siłę uderzenia fali uderzeniowej. Nawiasem mówiąc, naziści dobrze to pamiętają - legendarni „Katiuszy” w ciągu kilku sekund wypuścili całą swoją amunicję, a jeśli trafili, zrobili prawdziwe piekło na pozycjach wroga. Właśnie z powodu wielokrotnego nakładania się na siebie fal uderzeniowych.
Nowy projekt „Tornado-G”
Nowy ekran ochronny, znajdujący się w przedniej części pakietu prowadnic Tornado-G, naturalnie przejmuje całą siłę strumienia gazu dynamicznego wylatujących pocisków. Obliczenia matematyczne siły i czasu trwania uderzenia strumienia wykazały, że maksymalny efekt siły obserwuje się 0,14 sekundy po wystrzeleniu pocisku. W tym czasie pochodni silnika rakietowego udaje się przesunąć o około metr od oficjalnego cięcia wyrzutni.
Ważna jest również kolejność odpalania – rakiety wylatujące z środkowych szyn najbardziej kołyszą samochód. Rakiety z „peryferii” paczki kierują część swoich gazów przez ekran ochronny. Co ciekawe, klasyczny „Grad”, pozbawiony ekranu, miał jeszcze jeden problem zmniejszający celność ostrzału – niską sztywność całej konstrukcji. Podczas pracy MLRS prowadnice wykonują ruchy przypominające bicz, przekazują impuls oscylacyjny do instalacji, a tym samym jeszcze bardziej zmniejszają dokładność. Osłona ochronna "Tornado-G" miała również zwiększyć sztywność opakowania, ale stała się tylko uderzeniem strumienia gazu rakiety. Jeden problem rozwiązany, pojawił się kolejny.
"Tornado-G" po photoshopie. Źródło: magazyn Military Review
Autorzy z oddziału Penza Akademii Logistyki widzą rozwiązanie tej sytuacji w rekonfiguracji samego pakietu przewodników. Wystarczy nadać przedniemu wycięciu ukośny kształt, na wzór przedniej szyby samochodu. Artykuł zawiera nawet edytowany komputerowo obraz możliwego wyglądu nowego Tornado-G - nachylenie wynosi około 15 stopni. Strumień gazu startującej rakiety zostanie przekierowany w górę, zmniejszając obciążenie pakietu prowadnic. Artykuł opisuje to zjawisko w następujący sposób:
„Można założyć, że wymuszony rozkład siły uderzenia strumienia pocisku na ekran pakietu prowadnic startowych na dwa elementy doprowadzi do zmiany procesu oscylacyjnego zarówno jednostki artylerii, jak i całego wozu bojowego podczas strzelania jedną salwą. Biorąc pod uwagę, że wartość dyspersji technicznej pocisków rakietowych jest zdeterminowana poziomem zaburzeń początkowych powstałych na starcie, komunikowanych pociskowi przez oscylacje wyrzutni, kwestia syntezy nowych rozwiązań konstrukcyjnych dla pakietu prowadnicy startowej jest z pewnością istotna i wymaga dodatkowych Badania.
Według obliczeń autorów pomysłu siła uderzenia strumienia w pakiet prowadnic zmniejszy się o około 20%.
Na razie nic nie wiadomo o perspektywach takiej decyzji. Jest nadzieja, że nietrywialny i budżetowy pomysł zostanie zrealizowany w metalu i jest odpowiednio testowany. Jednak wzrost, choć nie tak znaczący, celności krajowych MLRS jest ważną premią dla armii. Przy masowym użyciu, jak w operacji specjalnej na Ukrainie, może to przerodzić się w znaczną przewagę.
Według materiałów:
G. B. Belonogov, M. Yu. Komarov „Wariant projektu pakietu prowadnic startowych dla systemu rakiet wielokrotnego startu w celu zmniejszenia bezwładności pojazdu bojowego”. Magazyn „Przegląd Wojskowy”, 2021, nr 2
M. N. Krasnov, Yu A. Dyachkov, G. B. Belonogov „Ocena dynamicznego oddziaływania gazu odrzutowego na pakiet prowadnic startowych systemu rakiet wielokrotnego startu”. Magazyn „Przegląd Wojskowy”, 2021, nr 2
S. F. Podshivalov, O. A. Vdovikina, I. I. Privalov, D. P. Duganov. „Poprawa wydajności strukturalnej pakietu przewodnika systemu wielu rakiet startowych”. Magazyn „Przegląd Wojskowy”, 2021, nr 2
informacja