Лекция1. Цели и задачи испытаний боеприпасов и их составных частей

Характерные особенности боеприпасов, как объекта испытаний

Современный боеприпас представляет собой сложную систему, в состав которой входит достаточно большое количество разнородных составных частей и элементов, функционально связанных между собой сложными взаимно переплетающимися связями. Входящие в состав боеприпаса составные части, как правило, различны по своему назначению, конструктивному оформлению и степени сложности.

При организации и проведении испытаний относительно простых систем можно ориентироваться на получение всех исходных характеристик и показателей эффективности в ходе натурного эксперимента.

Для сложных систем, к которым относятся и боеприпасы, подобный подход при организации испытаний чаще всего оказывается неприемлемым.

Задача стрельбы тем или иным боеприпасом состоит в общем случае в нанесении противнику ущерба, снижающего его боевые возможности. Эффективность стрельбы боеприпасом есть мера соответствия поставленной задаче результата, достигаемого стрельбой. Оценивают ее определенными количественными показателями, численное значение которых должно характеризовать величину ущерба, наносимого поражаемой цели.

Опытный метод состоит в оценке эффективности стрельбы по результатам стрельб. Возможный результат стрельбы является случайным, так как поражение цели зависит от многих случайных факторов. Так как результат одной стрельбы является случайным, то надежная оценка эффективности возможна только на основании осреднения результатов большого числа стрельб. Средними результатами, по которым можно оценивать эффективность стрельбы, являются среднее число попаданий в цель, среднее число пораженных одиночных целей из состава групповой и др. Выбор той или иной характеристики для оценки эффективности определяется боевой задачей. Один и тот же боеприпас может предназначаться для выполнения нескольких боевых задач. Например, артиллерийский выстрел, как правило, предназначается для поражения одиночных, групповых и площадных целей.

Из изложенного выше следует, что для опытной оценки эффективности боеприпаса необходимо создать соответствующую мишенную обстановку и провести достаточно большое количество стрельб. Зафиксировать результаты каждый стрельбы, а затем осреднить эти результаты.

Таким образом, опытный метод оценки эффективности стрельбы сопряжен с существенными сложностями в организационном отношении и требует материальных и временных затрат. Возможность его широкого применения нецелесообразна. В связи с этим возникла необходимость в разработке опытно-теоретического метода оценки эффективности. Опытно-теоретический метод (ОТМ) есть совокупность экспериментальных и теоретических процедур, общей целью которых является нахождение значений показателей эффективности в рамках установленных математических моделей. Экспериментальная часть метода состоит в проведении испытаний составных частей и боеприпаса в целом и статистическом оценивании показателей и характеристик.

Теоретическая часть – в установлении зависимостей для вычисления показателей эффективности в заданном диапазоне эксплуатации изделий, т.е. в разработке математических моделей. Выбор структуры математических моделей, их отработка (калибровка по результатам натурных испытаний) и оценка точности являются существенными для ОТМ.

Цели и задачи испытаний

Цели испытаний в различные периоды создания новых образцов ставятся разные. Так в период научно-исследовательских работ может быть поставлена цель проверить принципиальную возможность использования при создании образца новых физических принципов, новых материалов, новой элементной базы и т.п.

Достижение поставленной цели осуществляется путем решения ряда задач. Задачами научно-исследовательских испытаний могут быть: определение (измерение) некоторых характеристик элементов или составных частей, построенных на новых физических принципах, с использованием новых материалов или новой элементной базы; исследование устойчивости характеристик элементов и составных частей к воздействию специфических факторов (перегрузок, вибраций и т. д.). Более конкретно задачи научно-исследовательских испытаний могут быть сформулированы при условии большей конкретности цели этих испытаний.

На стадии разработки нового образца боеприпаса целями испытаний являются:

– совершенствование разрабатываемого образца путем выявления и устранения дефектов, являющихся причиной неудовлетворительного качества, то есть посредством доработки;

– подтверждение достигнутого уровня эффективности (качества) результатами испытаний, то есть результаты испытаний должны позволить дать ответ на вопрос: насколько эффективно образец решает задачу, ради которой он создан.

Эти цели также достигаются путем решения ряда задач. Так на этапе эскизного и технического проектирования могут изготавливаться отдельные элементы конструкции, собираться электрические схемы отдельных блоков составных частей боеприпаса с целью проверки их работоспособности и уточнения отдельных параметров путем проведения испытаний на стендах, в лабораторных условиях и т.д., т.е. проводятся так называемые доводочные испытания. После этого проводятся лабораторные, стендовые, полигонные и другие испытания составных частей (например, взрывателя, метательного заряда, снаряда гильзы, капсюльной втулки и т.д.) боеприпаса. По результатам этих испытаний уточняются параметры, а если необходимо, то и структура, математической модели функционирования изделия. В заключение проводятся натурные испытания образца в целом с задачей предварительной оценки его эффективности и принятия решения о представлении образца на приемочные (государственные) испытания. Результаты проведения государственных испытаний позволяют достигнуть вторую цель из указанных выше и принять решение о принятии образца на вооружение и начале серийного производства. Государственные испытания являются наиболее полными, всесторонними и проводятся в условиях, максимально приближенных к действительным условиям эксплуатации образца боеприпаса.

На стадии серийного производства испытания проводятся с целью поддержания и контроля стабильности технического процесса и, следовательно, показателей эффективности боеприпасов. Достижение указанной цели осуществляется путем приведения многочисленных видов испытаний.

Первая серийная партия подвергается так называемым квалификационным испытаниям. Эти испытания решают задачу оценки качества продукции, изготовленной по серийной технической документации с соблюдением принятых методов обработки, технологических процессов, операций контроля и т.д.

Производится окончательная корректировка технической документации и принимается решение о возможности постановки образца на серийное производство.

В дальнейшем на стадии серийного производства каждая партия подвергается предъявительским и приемо-сдаточным испытаниям различных видов (на кучность стрельбы, на пробиваемость, на стойкость снаряжения и т.д.). Могут проводиться также периодические, типовые и другие виды испытаний серийной продукции.

Классификация испытаний

Все многообразие видов испытаний можно систематизировать по ряду основных признаков. Такая систематизация видов испытаний по основным признакам наглядно представлена на рисунке 1.1.

Испытания могут иметь два и более признаков из числа указанных на рисунке 1.1. При необходимости наименование испытаний включает перечисление этих признаков видов испытаний. Например, контрольные приемочные натурные испытания на надежность и т.п. Наиболее важными и широко используемыми в практике обеспечения необходимого качества боеприпасов являются контрольные испытания.

Признак Виды испытаний

Назначение испытаний

Уровень проведения испытаний

Этапы разработки образца

Испытания серийных партий

Условия и методы проведения испытаний

Продолжитель-ность испытаний

Исследовательские. Контрольные. Сравнительные. Определенные.

Государственные. Межведомственные. Ведомственные.

Доводочные. Предварительные. Приемочные (государственные).

Квалификационные. Предъявительские. Приемо-сдаточные. Периодические. Инспекционные. Типовые. Аттестационные. Сертификационные.

Вид воздействия

Определяемые характеристики образца

Результат воздействия

Лабораторные. Стендовые. Полигонные. Натурные. С использованием моделей. Эксплуатационные.

Нормальные. Ускоренные. Сокращенные.

Механические. Климатические. Термические. Радиационные. Электрические. Электромагнитные. Магнитные. Биологические.

Неразрушающие. Разрушающие. Испытания на прочность. Испытания на устойчивость.

Испытания на надежность, на безопасность, на кучность стрельбы, на транспортабельность. Граничные испытания. Технологические испытания.

И     С     П     Ы     Т     А     Н     И     Я

Рисунок 1.1