Військово-технічний збірник

Алгоритм підтримки прийняття рішення щодо розміщення підрозділів резерву і логістичного забезпечення військового формування на місцевості за мінімаксним критерієм

Микола Чорний — 2022-11-30

Розглянуто підхід щодо позиціонування підрозділів резерву і логістичного забезпечення військового формування у визначеному районі ведення бойових дій за мінімально максимальною відстанню до елементів бойового порядку, що забезпечує оптимальне їх розташування на місцевості для реалізації мінімізації максимального часу реагування на зміну обстановки та часу евакуації (підвозу) в умовах збільшення динамічних і просторових показників ведення бойових дій.

Конструктивні особливості підводних дихальних апаратів

Генадій Гапоненко — 2022-11-30

Проблема пошуку і знешкодження вибухонебезпечних предметів у водних акваторіях морів та річок, що залишаються в результаті ведення бойових дій на території нашої країни, нагальна і потребує відповідного технічного оснащення. Технічне забезпечення (обладнання) для виконання підводних робіт, що є на озброєнні Збройних Сил України, є застарілим та може становити загрози для життя та здоров’я водолазів-саперів під час виконання складних бойових завдань за штатним призначенням. Одним із актуальних питань сьогодення є перехід ЗС України на стандарти НАТО. Враховуючи це, гостро постає питання не лише переходу на міжнародні стандарти, що регламентують процеси розробки, планування, випробування, експлуатації, ремонту чи модернізації озброєння та техніки, а й збереження життя особового складу під час виконання бойових завдань. Відповідно пошук шляхів підвищення безпеки військовослужбовців при виконанні водолазних спусків з проведенням вибухонебезпечних робіт є актуальним. Мета дослідження – проаналізувати можливість внесення конструктивних змін у підводні дихальні апарати (ПДА) з відкритим контуром дихання типу АВА та оцінити ефективність внесених змін за допомогою зведеного індексу ефективності. Проаналізовано типи ПДА з відкритим контуром дихання типу АВА, вказано основні переваги та недоліки ПДА з відкритим, напівзамкненим та замкненим контурами подачі газу для дихання. Розглянуто принципову схему ПДА типу АВА та запропоновано конструктивні рішення для підвищення безпеки водолазних спусків і робіт. Внесення до конструктивної схеми принципово іншого за виконанням редуктора та вентиля резервної подачі повітря надасть можливість контролювати запас повітря в ПДА, підвищить безпеку водолазних спусків і робіт. Запропоновані зміни в конструкції дозволять підвищити безпеку виконання водолазних спусків і підводних робіт. Отримані результати можуть бути використані при подальших наукових дослідженнях у напрямах модернізації та розробленні перспективних засобів водолазного спорядження.

Дослідження напружено-деформованого стану стінки та днища циліндричних ємностей для зберігання вибухонебезпечних речовин

Тарас Глова — 2022-11-30

Досліджено напружено-деформований стан вертикального сталевого резервуара (РВС) для зберігання вибухонебезпечних і токсичних речовин. Проведений аналіз поля температурних напружень внаслідок перепаду температур, що є причиною втрати цілісності резервуара. Показано, що найбільші за величиною осьові та кільцеві температурні напруження виникають на поверхні спряження днища з боковою оболонкою. Радіальні та кільцеві температурні напруження в днищі резервуара рівні між собою та є постійними. Досліджено зміну температурних напружень внаслідок зміни різниці температур стінки та днища резервуара. Результати аналітичних досліджень представлені графічно.

Вплив відхилення маси снаряда на його динаміку

Павло Ткачук — 2022-11-30

У результаті полігонних досліджень отримана дискретна залежність між кутами прицілювання і горизонтальними дальностями лету снаряда для певного типу зброї. Поєднуючи використання цієї залежності та метод оберненої задачі механіки, визначається функціональна залежність сили лобового опору повітря від швидкості снаряда, детермінованих і недетермінованих чинників. На основі другого закону динаміки отримується система диференціальних рівнянь, яка описує рух снаряда під дією сили лобового опору, ваги снаряда та Коріолісової сили. В якості прикладу розглядається динаміка руху снаряда ОФ-462Ж, випущеного з 122-мм гаубиці Д-30, заряд зменшений. Його початкова швидкість надзвукова і дорівнює Vo=565 м/с. У цьому випадку, в залежності від кута прицілювання, під час лету снаряда його швидкість може змінюватися від надзвукової до підзвукової або навіть до дозвукової.

Оскільки маса снаряда, переважно, відрізняється від номінальної, то в роботі досліджується вплив зміни маси снаряда на дальність лету снаряда і кінематичні параметри руху. Встановлено, що при малих кутах прицілювання зменшення маси снаряда сприяє дальності лету снаряда. Проте зі збільшенням величини кута прицілювання сприяння зменшується і дальність лету снаряда стає меншою від дальності лету снаряда з номінальною масою. Якщо маса снаряда більша від номінальної, то при малих кутах прицілювання дальність лету снаряда є меншою від дальності лету снаряда з номінальною масою. Однак зі збільшенням кута прицілювання спостерігається поступове збільшення дальності лету снаряда, величина якої буде більша від дальності лету снаряда з номінальною масою.

Розроблення бойового наземного роботизованого комплексу важкого класу на базі бронетранспортера БТР-4Е

Василь Глєбов — 2022-11-30

Розглянуто питання розроблення бойового наземного роботизованого комплексу важкого класу на базі бронетранспортера БТР-4Е. Проведено аналіз зразків бойових наземних роботизованих комплексів важкого класу та обґрунтовано вибір бронетранспортера БТР-4Е як базового екіпажного виробу, для побудови бойового наземного роботизованого комплексу важкого класу. Проведено аналіз конструкції бронетранспортера БТР-4Е з точки зору можливості реалізації дистанційного керування рухом та вогнем. Запропоновано структуру побудови бойового наземного роботизованого комплексу на базі бронетранспортера БТР-4Е з різними варіантами виконання пультів дистанційного керування, засобів утворення каналів зв’язку та побудови пункту дистанційного керування.

Концептуальні основи формування гібридного привода автомобіля високої прохідності

Любомир Крайник — 2022-11-30

Гібридний привод знаходить зростаюче розповсюдження та вже присутній практично у більшості класів нової модельної генерації військової автомобільної техніки (ВАТ) країн НАТО, рф, КНР. Головною перевагою гібридного привода ВАТ є насамперед суттєве зниження можливості локації руху у звуковому та інфрачервоному спектрах частот під час руху на електротязі з вимкненим двигуном внутрішнього згоряння, а також збільшення запасу ходу за рахунок зменшення лінійної витрати моторного палива. Метою дослідження є формування загальної структури – схеми гібридного привода автомобіля високої прохідності для бездоріжжя та оцінка базових необхідних параметрів агрегатів силового привода з урахуванням особливостей руху бездоріжжям. З аналізу тенденцій розвитку військових баггі та сфер використання в сучасних умовах війни та нагальної потреби машин цього класу на фронті визначено доцільність фактично двоетапної реалізації модифікацій з гібридним приводом для ЗСУ надлегкого вітчизняного баггі ТУР КВ 02 “Мамай“, що відповідає нормативним вимогам базових країн НАТО щодо колісної техніки переднього краю та забезпечує відповідну мобільність руху бездоріжжям.

В основу гібридного привода ВАТ, на відміну від серійних легкових автомобілів та кросоверів, покладено послідовну (seriell) схему з можливістю зовнішньої зарядки plug-in, а також використання гібридного привода як автономного джерела електроживлення інших споживачів у польових умовах. На 2-му етапі розвитку гібридного привода баггі ТУР КВ02 “Мамай” передбачено одновальну схему розміщення агрегатів привода з можливістю короткочасового одночасного підключення ведучих коліс як тягового електродвигуна, так і двигуна внутрішнього згоряння з синхронізацією їхніх швидкісних режимів для проїзду важкого бездоріжжя чи збільшення динаміки розгону. Ємність батарей формується необхідним запасом автономного ходу на електротязі типовим бездоріжжям в районі бойового застосування. Блок тягових батарей – легко замінний в умовах місць постійної дислокації та має підвищену захищеність щодо попадання води при нетривалих форсуваннях незначних водних перепон та передбачає і варіант балістичного захисту рівня Level 1 STANAG 4589.

Аналіз проблемних питань малокутового наближення в математичних моделях польоту снаряда

Володимир Майданюк — 2022-11-30

В статті розглянуте актуальне питання розробки математичних моделей польоту снаряда, які з достатньою точністю описують рух снаряда в повітрі. Показано, що характер надання математичних моделей різниться в залежності від необхідногоступеня достовірності відображення математичною моделлю реального фізичного процесу польоту снаряда, адекватному врахуванню тих чи інших сил (моментів), які діють на снаряд, а також від рівня інформації про зовнішні умови польоту, до яких відносяться параметри повітря, в якому відбувається рух снаряда. Водночас застосування коефіцієнта форми – коефіцієнта погодження в системі диференціальних рівнянь призводить до “грубих” математичних моделей, що не дозволяє адекватно описати траєкторію польоту снаряда та окремі її елементи. Особливо рішення цієї проблеми актуально при розробленні та запровадженні процедур, технічних рішень в інтересах досягнення необхідного рівня взаємосумісності з силами НАТО, поступовій відмові від еталонних функцій опору повітря, переході на індивідуальні функції та математичні моделі руху снаряда, які сьогодні прийняті в країнах−членах Альянсу. Проведений аналіз сучасних математичних моделей, показано, що в основу їх побудови покладений наближений підхід, який отримав назву малокутового наближення, в якому для осесиметричного снаряда, що обертається, вважається, що кути нутації достатньо малі, аеродинамічні сили (моменти) залежать тільки від швидкості його польоту і кута нутації та при розрахунках використовують тільки лінійні члени їх розкладання в ряд Тейлора. Розглянута нутаційно-прецесійна поведінка снаряда та розкриті нелінійні залежності коефіцієнтів аеродинамічних сил (моментів) снаряда за кутами нутації.

Роботизовані вогнеметні комплекси як перспектива розвитку вогнеметних підрозділів

Іван Мартинюк — 2022-11-30

Війна в Україні і, як наслідок, зростання міжнародної напруженості стало головним питанням національної безпеки та необхідності визначення ефективних перспективних засобів озброєння. В умовах, коли противник значно переважає за всіма компонентам (технічно та кількісно), безпілотні (роботизовані, дистанційно керовані) потужні вогневі засоби спроможні вплинути на хід бойових дій. Війна в Нагорному Карабасі (2020 р.) та Україні (2014-2022 рр.) показала високу ефективність засобів ураження, що розміщуються на безпілотних (роботизованих) платформах. Розробка та прийняття нових систем озброєння та військової техніки, високоточних засобів розвідки та ураження, автоматизованих систем управління зумовить перегляд та реформування організаційно-штатної структури військ, своєчасність та ефективність виконання бойових завдань, максимальне збереження особового складу тощо. Одним з таких засобів вогневого ураження може бути роботизований вогнеметний комплекс. Перспективність використання роботизованих систем є достатньо актуальними та затребуваними в умовах сьогодення. Мета дослідження – вивчення перспективності використання роботизованого вогнеметного комплексу, визначення його основних характеристик, ролі та місця в організаційно-штатній структурі вогнеметного взводу роти радіаційного, хімічного, біологічного захисту. У роботі проаналізовано типову організаційно-штатну структуру вогнеметного взводу та його бойові можливості. Запропоновано тактико-технічні характеристики для розроблення нового роботизованого вогнеметного комплексу та розроблено нову типову організаційно-штатну структуру вогнеметного взводу, на озброєнні якого він буде прийнятий. Розраховано ефективність (ймовірність) ураження цілі пропонованим зразком озброєння. На основі аналізу отриманих результатів сформульовано основні переваги вогнеметного взводу, що буде озброєний роботизованим вогнеметним комплексом. Зокрема, автономність виконання завдання, висока точність ураження, мобільність і живучість, збільшена дальність ураження та потужність вогнеметних пострілів, спроможність виконувати завдання за будь-якої погоди та в будь-який час доби та відсутність психологічного фактора. Упровадження роботизованого вогнеметного комплексу в штат роти радіаційного, хімічного, біологічного захисту допоможе скоротити чисельність особового складу, що перебуватиме на полі бою.

Проєктування мікропроцесорних пристроїв для визначення напрямку до джерела звуку

Ігор Трач — 2022-11-30

Розглянуто проблему розроблення мікропроцесорних пристроїв для визначення напрямку на джерело звуку з підвищеною точністю. Проаналізовані основні розробки провідних закордонних та вітчизняних дослідників щодо аналогічних рішень. Спроєктовано мікропроцесорний пристрій для визначення напрямку на джерело звуку з використанням сучасної елементної бази. Детально охарактеризовано структурну та функціональну схеми запропонованого пристрою. Ядром обрано 32–розрядний мікроконтролер STM32, який здійснює всі дії щодо реалізації алгоритмів опрацювання звуку проєктованим пристроєм. Як вхідні сигнали використано електричні коливання в аналоговій формі на виходах трьох мікрофонів. Одержані сигнали підсилюються мікрофонними підсилювачами із програмно керованим коефіцієнтом передачі до номінального рівня роботи АЦП. Використання такого мікрофонного підсилювача звуку із програмно керованим рівнем підсилення дозволило гнучко реагувати на рівень звукового сигналу середовища і підтримувати на вході АЦП номінальний рівень вхідного сигналу. Такий підхід дозволив зменшити як рівень шумів (при малому рівні вхідного сигналу), так і рівень спотворень сигналу (при потужному сигналі).

Аналіз балістичної звукової хвилі кулі або снаряду для визначення точки влучення в мішень

Адрій Шульгін — 2022-11-30

Створення вітчизняного озброєння та навчального військового обладнання з метою покращення забезпеченості підрозділів та прискорення і підвищення якості підготовки військовослужбовців – завдання, які і раніше були важливими та набули особливої пріоритетності в умовах війни. Дослідження існуючих технологій та методів покращення процесів навчання та ведення бойових дій вказує, що перспективним напрямком у цьому відношенні є аналіз звукового поля для отримання розширеної інформації щодо подій які відбуваються на полі бою чи на місці проведення заняття з вогневої та тактичної підготовки.

Аналіз звукового поля під час польоту кулі є важливим для використання як в навчально-тренувальному процесі, так і під час виконання бойових завдань. Великою перевагою таких методів є відносна простота, невелика вартість обладнання та відсутність демаскуючих факторів у вигляді електромагнітного випромінювання з різних спектральних діапазонів. Перевагою також є можливість модернізації існуючого обладнання та озброєння без необхідності внесення кардинальних змін у конструкцію та схему функціонування використовуваного озброєння та обладнання.

У статті запропоновано метод визначення траєкторії кулі чи снаряда для встановлення точки влучання або, що особливо важливо, визначення напрямку відхилення від цілі чи мішені у разі невлучання. Наведено математичні алгоритми, отримані на основі запропонованої фізичної моделі детектування прольоту кулі в околі системи мікрофонів, яка знаходиться поблизу мішені, компактно розміщених на певних відстанях один від одного на жорсткому штативі для проведення відповідних розрахунків. Проведено аналіз технічної можливості реалізації відповідного пристрою та його функціонування в умовах реального експерименту .

Приведено результати експериментальної перевірки можливості методу з метою підтвердження правильності математичних розрахунків а також визначення можливих напрямків розвитку даного підходу і шляхи підвищення точності визначення параметрів, що розраховуються. Експериментально отримані дані добре узгоджуються із результатами теоретичних розрахунків.

Використання разом із мішеневим обладнанням запропонованої акустичної системи визначення координати влучання дозволяє прискорити процес навчання з вогневої та тактичної підготовки та покращує засвоєння навчального матеріалу. Прискорює аналіз результатів виконання вправ та дозволяє зменшити витрати боєприпасів в процесі навчання. Аналіз балістичної звукової хвилі кулі, з метою визначення координати траєкторії польоту кулі, можливий для використання як в навчальному процесі військовослужбовців так і під час виконання бойових завдань.

Методика розробки діагностичного забезпечення багатовихідних об’єктів під час їх проєктування та експлуатації

Лев Сакович — 2022-11-30

Попри на стрімке зростання надійності елементної бази сучасних засобів спеціального зв’язку актуальним є питання забезпечення їх ремонтопридатності, значення показників якої регламентується керівними документами. Значний час поточного ремонту засобів спеціального зв’язку займає пошук несправних елементів, тому досить важливе удосконалення діагностичного забезпечення. Це досягається використанням ефективних алгоритмів пошукової діяльності майстрів, які скорочують необхідну кількість перевірок пошкодженої апаратури. Встановлено, що до 30% відмов засобів спеціального зв’язку обумовлено несправностями їх джерела вторинного електроживлення, які відносяться до класу багатовихідних об’єктів. В статті із використанням сучасних досягнень технічної діагностики і метрології, які не враховувались раніше, дослідженні можливі варіанти побудови умовних алгоритмів діагностування. Також дослідженні їх показники якості залежно від конструктивних особливостей об’єкта діагностування і приведено результати порівняння. Встановлено умови переважного вибору алгоритмів пошуку дефектів за критерієм мінімуму середнього часу відновлення, формалізовано порядок рішення цього завдання.

Також розглядаються підходи до забезпечення необхідного рівня надійності радіоелектронних засобів під час проєктування конструкції виробів з врахуванням метрологічного і діагностичного забезпечення їх експлуатації. Відомо, що до 80% часу поточного ремонту займає пошук дефектів, тому особлива увага приділяється впливу конструкції виробу на мінімізацію середнього часу діагностування. Розглянуто можливі варіанти відновлення працездатності багатовихідних обʼєктів, до яких відносяться підсистеми електроживлення. Показано, що обґрунтований вибір конструкції, метрологічного і діагностичного забезпечення знижує до 30% час поточного ремонту.