Учредитель · 2019-10-10 · В настоящее время система связи...

Издается с февраля 2018 г. Зарегистрирован в РОСКОМНАДЗОР

Регистрационный номер ПИ № ФС77-74467 от 14.12.2018 г.

Выходит 4 раза в год

СОСТАВ РЕДАКЦИОННОЙ КОЛЛЕГИИ:

В. Н. Абрамов, доктор технических наук, профессор; А. Ф. Агарев, доктор исторических наук, профессор, ака-демик АВН РФ, заслуженный работник высшей школы РФ; Н. В. Агеев, доктор исторических наук, профессор; С. А. Буяновский, доктор военных наук, профессор; Ю. В. Гармаш, доктор технических наук, профессор; В. А. Горшков, доктор технических наук, профессор; А. В. Игнатов, доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Академии РА РАН; Н. Д. Изергин, доктор технических наук, профессор; А. В. Кириллов, доктор военных наук, профессор; Л. П. Костикова, доктор педагогических наук, доцент; И. А. Мурог, доктор технических наук, профессор; В. Г. Новиков, доктор технических наук, профессор; Н. Е. Стариков, доктор технических наук, профессор; Ю. Ф. Шлык, доктор военных наук, профессор, академик АВН РФ.

СОСТАВ РЕДАКЦИОННОГО СОВЕТА:

С. И. Безруков, доцент (председатель); Т. М. Юдин, доцент (заместитель председателя); Ю. А. Заяц, доктор технических наук, профессор (за-меститель председателя); В. В. Елистратов, доктор технических наук, (заместитель председателя); Ю. А. Будорагин, кандидат технических наук, доцент (заместитель председателя – главный редактор); Б. Ю. Мордакин, кандидат военных наук (заместитель главного редактора); И. Ю. Пахомова, (технический редактор); В. Ф. Васильченков, доктор технических наук, профессор; М. А. Савельев, кандидат технических наук; С. С. Кутовой, доктор технических наук, профессор; В. С. Абанин, кандидат технических наук; К. К. Костин, кандидат военных наук, профессор; М. А. Севастьянихин, кандидат военных наук; И. А. Мелешников, кандидат военных наук.

Адрес редакции, издателя, типографии: 390031, г. Рязань, площадь им. генерала армии В. Ф. Маргелова, д.1, т. (4912)-930118, e-mail: [email protected]. Дата выхода в свет 2.07.2019 г. Цена свободная. Ответственность за достоверность информации, точность фактов, цифр и цитат несут авторы. Распространяется на территории Российской Федерации Все права защищены. Перепечатка материалов только с разрешения редакции журнала. Журнал представлен в системе Российского индекса научного цитирования.

СОДЕРЖАНИЕ

КОНСТРУКЦИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ ......................................................................................... 2 И. О. Рассказова, Ю. В. Ковайкин, Д. Н. Горбачев. Анализ построения системы управления радиосвязи (радиосредствами) в тактическом звене управления (ТЗУ) и необходимость ее совершенствования ............................................. 2 М. А. Савельев, В. П. Рыжкович, Ю. А. Заяц. Требования к термоэлектрическому модулю системы автоматического обеспечения технической готовности автобронетанковой техники ............................................................................................... 9 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ ....................................................................................... 19 Т. М. Заяц, К. А. Слуцкий. Системно-информационный анализ факторов, влияющих на уровень боеготовности вооружения боевой машины ........................................................... 19 Н. Е. Стариков, А. В. Лаврушин. Математическая модель биокоррозионных процессов .......................................................... 28 В. Г. Просвирнин, В. С. Абанин, С. С. Кутовой, В. Я. Кругликов. Теоретическое обоснование алгоритмов управления подвижностьюдлядинамического тренажера «КУДЕСНИК» .................................................................................. 38 А. Б. Белов, И. С. Белоногов. Обоснование перспективных направлений развития электроагрегатов для полевого электроснабжения войск ................................................................. 44 ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ, ВОСПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ........................................... 49 А. В. Дружинин, Н. С. Чумакoв. Прoграмма вoсстанoвлeния рабoтoспoсoбнoсти курсантoв вузов в прoцeссe изучeния инoстранных языкoв срeдствами физичeскoй пoдгoтoвки ........... 49 В. Ю. Гумелев, В. В. Елистратов, А. Н. Рагозин, Д. А. Филиппов. Совершенствование образовательного процесса военного училища в контексте геополитического значения арктического региона ...................................................... 59 Е. В. Степанов, С. Н. Островский. История становления, развития батальонных тактических групп и взглядов на их применение в воздушно-десантных войсках ................................. 69 В. Ю. Матвеев. Применение электронно-вычислительных средств для решения задач по оценке радиационной обстановки ........................................................................................ 74 Т. М. Заяц, В. И. Евдокимов. Определение эффективности электронных средств обучения ....................................................... 80 ДЛЯ АВТОРОВ .............................................................................. 86

ЕЖЕКВАРТАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ НАУЧНЫЙ РЕЗЕРВ 2 (6) 2019

Учредитель - Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное

командное училище имени генерала армии В.Ф.Маргелова» Министерства обороны Российской Федерации

КОНСТРУКЦИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

THE CONSTRUCTION OF WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT УДК 681.3.067

И. О. Рассказова, Ю. В. Ковайкин, Д. Н. Горбачев

АНАЛИЗ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАДИОСВЯЗИ (РАДИОСРЕДСТВАМИ) В ТАКТИЧЕСКОМ ЗВЕНЕ УПРАВЛЕНИЯ (ТЗУ)

И НЕОБХОДИМОСТЬ ЕЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

Показан анализ радиально-узловой структуры построения сети радиосвязи, используемой в настоя-щее время, выявлены недостатки. Для решения данной проблемы предложен переход к единой среде пере-дачи – распределенной сети радиосвязи на базе возимых радиостанций, что позволит усовершенствовать существующую систему управления, повысить боевую готовность и устойчивость системы связи.

Ключевые слова: радиально-узловая структура; распределенная сеть; радиосвязь; тактическое звено управления; система связи.

I. O. Rasskazova, IU. V. Kovaikin, D. N. Gorbachev

ANALYSIS OF BUILDING CONTROL SYSTEMS RADIO COMMUNICATION

(RADIO MEANS) AT THE TACTICAL LEVEL OF MANAGEMENT (TCL) AND THE NEED TO IMPROVE IT

The analysis of the radial-nodal structure of the radio communication network used at the present time is

shown and shortcomings are revealed. To solve this problem, the proposed transition to a single media – distributed network of telecommunication on the basis of the vehicle-mounted radios that will improve the existing system, to increase the combat readiness and sustainability of the communication system.

Keywords: radial-nodal structure; distributed network; radio communication; tactical control link; commu-nication system.

Эффективность боевого применения общевойсковых соединений и частей непо-

средственно зависит от боевой готовности и устойчивости систем управления, важнейшая роль в которых отводится системе связи и возможности эффективного управления ею.

Основная задача связи – обеспечение командиру и штабу, начальникам родов войск, специальных войск и служб всех степеней непрерывного управления подчиненными ча-стями (подразделениями) в любых условиях обстановки.

В соответствии с руководящими документами к системе связи предъявляются ос-новные требования по боевой готовности, устойчивости, мобильности, разведзащищенно-сти и пропускной способности, а к связи предъявляются требования по своевременности, достоверности и безопасности.

Одними из основных показателей боевой готовности и устойчивости системы связи являются такие характеристики, как надежность и живучесть сети связи [1].

Надежность функционирования сети – это характеристика, определяющая возмож-ность абонентов обмениваться информацией по сети в условиях возникновения техниче-ских отказов и эксплуатационных ошибок без заметного ухудшения вероятностно-временных показателей качества обслуживания заявок. Отказы и ошибки функциониро-вания сетевых элементов возникают в процессе реальной эксплуатации. С точки зрения сети – это проявление внутренних процессов, протекающих в коммутационном и линей-ном оборудовании сетей связи.

Надежность сети определяется надежностью входящих в нее элементов. Для оценки надежности сети целесообразно «разбить» сеть на направления, каж-

дому из которых задано требование к качеству обслуживания и присущи показатели

2 Научный резерв № 2 (6) 2019

надежности составляющих элементов. Совокупность показателей надежности функцио-нирования всех направлений связи характеризует надежность сети в целом. Формально независимая оценка надежности направлений связи не означает их функциональную неза-висимость, т. к. одни и те же элементы могут входить в состав различных направлений.

Показатель надежности функционирования сети – вероятность W(t) безотказного обслуживания заявок [6–7].

Для ветви m вероятность Wm(t) вычисляется по формуле

𝑊𝑚(𝑡𝑡) = 𝑅𝑚(1 − 𝑝𝑚) , (1) где Rm – вероятность безотказной работы ветви;

pm – вероятность потери заявок на ветви (показатель качества обслуживания); t – период времени безотказной работы каналов ветви (гарантированный период рабо-

ты), ч. Для направления связи с учетом всех ветвей, включаемых (входящих) в его состав,

можно рассчитать вероятность безотказного обслуживания Wij(t) в виде

где Wmr – вероятность безотказного обслуживания заявок на mr-й ветви i, j-го пути; k – количество ветвей i, j-го пути.

Если направление связи состоит из нескольких независимых путей передачи ин-формации, то вероятность безотказного обслуживания в направлении связи определяется следующим образом

где Wmrg (t) – вероятность безотказного обслуживания заявок на ветви; χij – число независимых путей в графе или ij-ом направлении связи.

Живучесть сети – это характеристика способности сети обеспечить установление соединений и передачу сообщений между источниками и потребителями информации при выходе из строя ее элементов или участков без нормирования качества обслуживания [6–7].

Процессы и явления, вызывающие выход из строя элементов сети: - агрессивные воздействия внешней среды; - вредное влияние сооружений, расположенных близко к сетевым элементам (ЛЭП,

радиопомехи, обрыв в СЭП или нарушения заземления и т. п.); - воздействие оружия противника. Различают следующие виды живучести сети [7]: - структурная; - функциональная. Сеть обладает структурной живучестью, если граф сети, описывающий ее структу-

ру, останется связным после воздействия внешних факторов, т. е. в каждом направлении связи сохранится хотя бы один путь доставки сообщений.

Функциональной живучестью сети называют свойство сети обеспечивать установ-ление соединений и передачу сообщений в направлениях связи при внешних воздействиях на ее элементы или участки, при учете функциональных возможностей используемых средств связи в этих направлениях.

Показателем живучести направлений связи является вероятность W(m) сохранения их связности [8].

𝑊𝑖𝑗(𝑡𝑡) = �𝑊𝑚𝑟(𝑡𝑡)

𝑘−1

𝑟=1

,

(2)

𝑊𝑖𝑗 = 1 −��1 −�𝑊𝑚𝑟𝑔(𝑡𝑡)

𝑘−1

𝑟=1

� ,

𝜒𝑖𝑗

𝑔=1

(3)


Если предположить, что на i, j-ом направлении связи существует один путь переда-чи сообщений, то живучесть пути Wij можно определить в виде вероятности сохранения связности в последовательной цепочки ветвей и узлов

где Мij – количество ветвей в i, j-м пути; Wmij – вероятность выживания m-й ветви i, j-го пути; Кij – количество узлов (коммутационных центров) i ,j-го пути; Wkij – вероятность выживания k-го узла i, j-го пути.

При наличии в направлении связи нескольких Х путей доставки сообщений, то

Для предотвращения возникновения отказов сетевых элементов существуют опре-деленные меры предупредительного характера, такие как [6–8]:

- рациональное построение структуры и топологии сети; - использование высоконадежной и живучей аппаратуры и средств управления

сетью; - применение специальных мер защиты объектов связи (ограждение, экранирова-

ние). В настоящее время система связи в тактическом звене управления (ТЗУ) построена

по радиально-узловой структуре (рисунок 1).

Рисунок 1 – Принцип построения системы связи ТЗУ Она характеризуется тем, что одноименные узлы связи соединяются линиями не

только с нижестоящими узлами, но и между собой. По такой системе организуются пря-мые связи в обход главных узлов между взаимотяготеющими крупными промышленно-экономическими районами страны, внутри экономических районов и т. д. При этом со-здаются обходные, резервные пути и обеспечиваются два-три независимых выхода к лю-бому узлу связи.

Однако существуют и недостатки данной системы, основными из которых являют-ся [2–4]:

- низкая структурная надежность и живучесть сети (для связи любых узлов может быть использован только один путь);

- увеличение средней длины каналов связи между узлами сети за счет использова-ния транзитных узлов;

𝑊𝑖𝑗1 = �𝑊𝑚𝑖𝑗

𝑀𝑖𝑗

𝑚=1

�𝑊𝑘𝑖𝑗

𝐾𝑖𝑗

𝑘=1

, (4)

𝑊𝑖𝑗 = 1 −��1 −𝑊𝑖𝑗𝜒� .

𝑋

𝜒=1

(5)

- районный

- главный узел

- зоновый узел - оконечная


- необходимость использования дополнительного оборудования для пропускания транзитной нагрузки, что увеличивает затраты на сеть;

- увеличение среднего времени установления соединения и передачи информации между корреспондирующими узлами сети;

- снижение качества передачи информации при использовании аналоговых соеди-нительных линий и пакетного способа передачи речи за счет транзитных соединений.

Одним из способов устранения указанных недостатков является переход к единой среде передачи – сети распределенной (СР) с гарантированной передачей информации.

Основным методом организации каналов передачи в сети радиосвязи является множественный доступ к единой среде передачи СР с гарантированной передачей инфор-мации [9–10]. Для обеспечения высоких скоростей передачи и предоставления должност-ным лицам подразделений разнородных услуг сети распределенные должны строиться в следующих диапазонах [5]:

- диапазон ДМВ1 (220–520 МГц); - диапазон ДМВ2 (520–2500 МГц). Управление доступом к среде в СР ДМВ1 и ДМВ2 диапазонах выполняется полно-

стью распределенным образом, то есть без выделения отдельных станций в качестве ко-ординаторов доступа всех остальных станций сети.

В виду того, что СР обеспечивает одновременный доступ каждой станции сети к общему частотно-временному ресурсу методом FTDMA, каналы управления между ко-мандиром подразделения и подчиненными формируются на сетевом уровне в соответ-ствии с присвоенными абонентам адресами. В таком случае связность абонентов СР не будет соответствовать схеме управления войсками и будет меняться в каждый момент времени в зависимости от сложившейся обстановки.

Для увеличения дальности связи и расширения зоны покрытия, каждая радиостан-ция, работающая в СР, может являться не только источником или получателем информа-ции, но и ретранслятором. Для этого каждая радиостанция осуществляет процесс установ-ления и прекращения отношений соседства с другими станциями, поддерживает список адресов соседних станций.

Для каждой станции, находящейся в пределах радиодоступности, на центре управ-ления связи собирается статистика получения информации о соседних станциях. По этой статистике оценивается качество соединения с каждой станцией и при необходимости осуществляется ретрансляция информации, если прямая передача от источника к получа-телю невозможна.

При этом основным способом организации радиосвязи в ТЗУ является радиосеть на основе высокоскоростной, самоорганизующейся, распределенной, мультисервисной сети с ячеистой топологией и обеспечивает взаимоувязку радиостанций всех боевых транс-портных единиц к единому канальному ресурсу на базе приемопередатчиков ДМВ1 диа-пазона из состава радиостанции Р-187-В (СР ДМВ1).

Краткие характеристики СР ДМВ1 представлены в таблице 1.

Т а б л и ц а 1 – Характеристики СР ДМВ1 из состава Р-187-В

Наименование характеристики Значение Скорость передачи, Мбит/с до 8 ППРЧ, ск/с 800 Дальность связи одной радиостанции, км до 15 Мощность передатчика, Вт, не менее 40 Максимальное количество ретрансляций для обеспечения всех видов услуг

2 ретрансляции (3 шага)

При этом каждая радиостанция является шлюзом между СР и сетью радиодоступа

(или сетью прямых связей). Радиостанции на главном узле, кроме того, являются шлюза-


ми между СР ДМВ1 и СР ДМВ2 для коммутации каналов и пакетов между сетями рас-пределенными и сетями радиодоступа.

Связь между командиром взвода (отделения) и подвижными абонентами, оснащен-ными радиостанциями Р-187-П1, во взводе осуществляется в МВ диапазоне (30–220 МГц) в цифровых режимах, с возможностью передачи голосовой и короткой текстовой инфор-мации с уведомлением отправителя о доставке сообщения.

Связь с приданными подразделениями может обеспечиваться в унаследованных режимах работы в МВ диапазоне (30–220 МГц) в радиосети командира батальона. При оснащении приданных подразделений радиостанциями 6-го поколения предполагается их интеграция в общую СР ДМВ1 диапазона.

Радиосвязь внутри распределенной сети строится на основе высокоскоростной сети в ДМВ2 диапазоне. СР ДМВ2 так же, как и СР ДМВ1 функционирует как мультисервис-ная, самоорганизующаяся сеть с ячеистой топологией.

Краткие характеристики СР ДМВ2 представлены в таблице 2.

Т а б л и ц а 2 – Характеристики СР ДМВ2 из состава Р-187-В

Наименование характеристики Значение Скорость передачи, Мбит/с до 32 ППРЧ, ск/с 800 Дальность связи одной радиостанции, км до 8 Мощность передатчика (средняя), Вт 10 Максимальное количество ретрансляций для обеспечения всех видов услуг

2 ретрансляции (3 ша-га)

В отличие от наступательных действий или маневренной обороны, во время пози-

ционной обороны, а также до перехода подразделения в наступление, предпочтение отда-ется кабельным (проводным) линиям связи. В этот период в сторону абонентских объек-тов, не имеющих своих собственных сетей и технических средств связи и автоматизации (временные укрытия, палатки, блиндажи, подвижные объекты устаревшего образца), раз-вертываются преимущественно проводные абонентские линии. Для этого, с целью обес-печения единого коммутационного пространства, необходима интеграция проводных ли-ний связи и сети радиосвязи.

С этой целью блок коммутации и управления радиостанции Р-187-В обеспечивает: - сопряжение с оборудованием двухпроводной линии связи (хDSL) по стандарту

Ethernet; - сопряжение с коммутаторами комплекса «Поле» (П-380К), обеспечивающими

объединение коммутационных возможностей проводных телефонных сетей и сетей ра-диодоступа с целью наращивания совокупного потенциала и возможностью взаимного вызова абонентов;

- взаимодействие с дополнительными средствами каналообразования через блок интерфейсов по стандартным стыкам Ethernet, Е1, С1-ФЛ-БИ или С1-ТЧ.

Исходя из указанных возможностей, коммутационное оборудование радиостанции Р-187-В становится ядром транспортной сети в тактическом звене управления, объединя-ющее в общую распределенную сеть не только радиоканалы различных диапазонов, а также проводных и радиорелейных каналов. Использование общей адресации позволит переходить от обороны к наступлению без обрыва связи для абонентов, а отключение проводных каналов не приведет к выходу из строя всей сети. Однако для бесперебойной работы рассмотренной выше самоорганизующейся сети необходимо решить задачу по-строения и надежного функционирования системы управления сетью.

Предлагаемые решения позволяют: 1 Повысить боевую готовность и устойчивость системы связи за счет:


- построения распределенной сети радиосвязи на базе возимых радиостанций, что позволит уйти от радиально-узловой структуры построения сети;

- повышения живучести сети связи, где выход из строя одного или нескольких уз-лов не приводит к выходу всей сети;

- разветвленности первичной сети в результате совместного использования частот-но-временного ресурса, а также интеграции в общую сеть каналов проводной связи, ра-диорелейной станции широкополосного диапазона;

- уменьшения средств связи на узлах связи (УС) полевых пунктах управления (ПУ) различного уровня;

- комплексного применения родов связи на направлениях связи; - организации обходных направлений и резервных каналов связи по территориаль-

но разнесенным трассам, в том числе и за счет создания «решетки» связей между узлами транзитными и УС ПУ;

- «облегчения» планирования связи при создании эффективной автоматизирован-ной системы управления связью.

2 Улучшить мобильность системы связи за счет: - «облегчения» ПУ от громоздких в использовании и развертывании средств связи; - использования сетей с интеграцией услуг и распределением абонентской наг-

рузки; - перехода на единые инфокоммуникационные службы (услуги), что позволит в 3–4

раза сократить типы аппаратуры. 3 Повысить разведзащищенность системы связи за счет: - построения распределенной транспортной сети; - применения помехо- и разведзащищенных режимов работы; - использования широкополосных радиосредств для сетей доступа и построения СР

в ДМВ 1 и ДМВ 2 диапазонах, что затрудняет разведку и подавления этих средств; - возможности работы широкополосных средств на ненаправленные антенны, что

позволит избежать применения большого количества отдельных радиорелейных станций. 4 Повысить своевременность связи за счет функциональной интеграции различных

видов связи и обеспечения современных способов коммутации. 5 Улучшить достоверность связи за счет применения алгоритмов помехозащищен-

ной передачи данных, методов преобразования сообщений и внедрения их в перспектив-ную аппаратуру связи.

6 Обеспечить безопасность связи за счет применения совокупности организацион-ных и технических мер. Подсистема безопасности связи и информации, обеспечивает комплексную защиту передаваемой информации, безопасность связи, устойчивое функ-ционирование системы связи, а также контроль эффективности обеспечения информаци-онной безопасности в системе связи.

Выводы: существующая в настоящее время система связи ТЗУ, построенная на ра-диально-узловой структуре не удовлетворяет современным требованиям по надежности и живучести сети. Одним из путей выхода из данной ситуации является переход к единой среде передачи – сети распределенной с гарантированной передачей информации. Данная структура построения сети связи является надежной, живучей и мобильной, так как обес-печивает многовариантность маршрутов передачи данных.

Список литературы

1 Боговик А. В. Эффективность системы военной связи и методы ее оценки /

А. В. Боговик, В. В. Игнатов. – СПб. : ВАС, 2006. – 156 с. 2 Построение сетей электросвязи. – Электрон. дан. – М., 2011. − URL. : http://

kunegin.com/ref/coax/page2.htm (дата обращения : 14.02.2019).


3 Радиальный и зоновый принцип построения систем связи. – Электрон. дан. – М., 2017. − URL : https://en.ppt-online.org/185049 (дата обращения: 15.02.2019).

4 Принципы построения сетей связи. – Электрон. дан. – М., 2009. − URL : https:// lektsii.org/15-68122.html (дата обращения: 15.02.2019).

5 Построение сетей радиосвязи. Проектирование сетей радиосвязи. – Электрон. дан. – М., 2018. – URL : http://www.smis-expert.com/ radiosvyaz/ postroenie-sistem-radiosvyazi. html (дата обращения: 15.02.2019).

6 Надежность и живучесть систем связи / Б. Я. Дудник [и др.]. – М. : Радио и связь, 2013. – 216 с.

7 Гладкий В. С. Оценка структурной надежности методом статистического модели-рования : методические указания / В. С. Гладкий, С. Т. Малиновский, С. Н. Новиков. – М. : МЭИС, 2007. – 16 с.

8 Попков В. К. Математические модели связности / В. К. Попков. – Новосибирск : «Прайс-Курьер», 2006. – 490 с.

9 Влацкая И. В. Распределенная обработка информации : учеб. пособие / И. В. Влацкая, С. И. Сормов. – Оренбург : ИПК ГОУ ОГУ, 2010. – 146 с.

10 Ладыженский Г. М. Распределенные информационные системы и базы данных. Курс лекций. − Электрон. дан. – М., 2016. – URL : http:/ /articles.org.ru /cfaq/index. php?qid= 1306&catid=54(дата обращения: 19.03.2019).

Рассказова Инесса Олеговна, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное учи-лище, канд. техн. наук, доцент.

Адрес: 390000 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(4912) 93-02-09; Inessa Rasskazova, Guards of the Ryazan higher airborne command school, Cand. Techn. Sciences, asso-

ciate Professor. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390000; Phone: 8(4912) 93-02-09. Ковайкин Юрий Владимирович, Военная академия связи имени маршала Советского Союза

С. М. Буденного, канд. техн. наук, заместитель начальника кафедры. Адрес: 194064 г. Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, д. 3; т. 8(812) 247-94-22; IUri Kovaikin, Deputy head of the Department of military Academy of communication named after Mar-

shal of the Soviet Union S. M. Budyonny. Address: 3 Tikhoretsky prospect, St. Petersburg, the Russian Federation, 194064; Phone: 8(812)247-94-22. Горбачев Дмитрий Николаевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное

училище, начальник лаборатории. Адрес: 390000 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(4912) 93-02-09; e-mail: [email protected]. Dmitry Gorbachev, Guards of the Ryazan higher airborne command school. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390000; Phone: (84912) 93-02-09; е-mail: [email protected].


http://www.smis-expert.com/

УДК 629.3:621.4 М. А. Савельев, В. П. Рыжкович, Ю. А. Заяц

ТРЕБОВАНИЯ К ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ МОДУЛЮ СИСТЕМЫ

АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ АВТОБРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ

Обоснованы подходы к применению термоэлектрических элементов для преобразования остаточной

теплоты отработавших газов предпусковых подогревателей в электрическую энергию, необходимую для обеспе-чения технической готовности автобронетанковой техники, и изложены требования к разработке термоэлектри-ческого модуля, а также предложены некоторые конструктивные решения для их реализации.

Ключевые слова: техническая готовность; термоэлектрический эффект; автобронетанковая техни-ка; энергетическая оптимизация; требования к разработке.

M. A. Savelyev, V. P. Ryjkovich, Y. A. Zayats

REQUIREMENTS FOR THE THERMOELECTRIC MODULE OF THE AUTOMATIC

SUPPORT SYSTEM OF TECHNICAL READINESS OF AUTOPRONETANK TECHNIQUE

The article substantiates the approaches to the use of thermoelectric elements to convert the residual heat of

exhaust gases of heaters into electrical energy necessary to ensure the technical readiness of armored vehicles, as well as set out requirements for the development of a thermoelectric module, as well as some design solutions for their implementation.

Keywords: technical readiness; thermoelectric effect; armored vehicles; energy optimization; development requirements.

Техническая готовность (ТГ) транспортного средства структурно включает в себя

готовность системы электроснабжения, двигателя, тормозной системы и обеспечение об-зорности остекления кабины и микроклимата на рабочем месте водителя. В условиях хо-лодного климата к ней предъявляются особые требования. Для каждого структурного элемента ТГ разработано множество конструктивных решений и способов ее обеспечения, однако комплексного эффективного и простого решения до сих пор найдено не было.

Для решения данной задачи обосновано комплексное техническое решение [1, 2, 3], реализовавшееся в разработке автономной системы автоматического обеспечения техниче-ской готовности транспортного средства.

В качестве источника энергии системы обеспечения технической готовности предла-гается использование котлов автоматических подогревателей жидкостных (АПЖ) линейки ООО «Арс-Проф» (г. Самара) (рисунки 1, 2) и подогревателя ПЖД-30 (рисунки 3, 4), ис-пользуемых на вооружении и военной технике (ВВТ).

АПЖ является автономным нагревательным устройством, питание которого топливом и электроэнергией осуществляется от автотранспортного средства. Технические характери-стики основных представителей данного семейства подогревателей представлены в таблице 1 [4, 5].

Рисунок 1 – Внешний вид АПЖ–30Д–24


Рисунок 2 – Схема подключения основных узлов подогревателя

Самым распространенным представителем средств форсированного предпускового подогрева является подогреватель ПЖД-30. Он устанавливается на вооружении и военной технике (ВВТ) в комплектациях «ХЛ», «УХЛ», «О» и предназначен для нагрева жидкости в системе охлаждения и масла в картере двигателя перед его пуском в холодный период времени. Его техническая характеристика представлена в таблице 2[6].

Т а б л и ц а 1 – Технические характеристики АПЖ–30Д–24 и АПЖ–20Д–24–Т Вид параметра, единица измерения Значение параметра

АПЖ–30Д–24 АПЖ–20Д–24–Т Теплопроизводительность, кВт от 7 до 30 от 4,1 до 20 Расход топлива, л/ч от 0,75 до 3,7 от 0,7 до 2,9 Номинальное напряжение питания, В 24 Рабочее напряжение питания, В от 20 до 30 Потребляемая мощность подогревателя на уста-новившемся режиме совместно с электронасосом, Вт: - при номинальной теплопроизводительности - при минимальной теплопроизводительности

336 116

216 48

Максимальная потребляемая мощность электро-насоса, Вт

не более 165 не более 110

Включение и выключение подогревателя ручное с пульта Запуск, поддержание температуры и останов по-догревателя

в автоматическом режиме

Масса подогревателя с комплектующими эле-ментами, кг

не более 20


1 – теплообменник; 2 – газоход обратный; 3 – газоход прямой; 4 – горелка; 5 – нагреватель газовый топлива;

6 – патрубок подвода жидкости; 7 – электронагреватель топлива; 8 – клапан электромагнитный; 9 – патрубок отвода жидкости из теплообменника; 10 – свеча электроискровая; 11 – штуцер подвода топлива

к нагревателю в теплообменнике; 12 – форсунка; 13 – патрубок отвода отработавших газов; 14 – фильтр топливный

Рисунок 3 – Теплообменник подогревателя ПЖД-30

1 – свеча зажигания; 2 – форсунка; 3 – электромагнитный топливный клапан с электронагревателем;

4 – горелка; 5 – котел; 6 – воронка заливки охлаждающей жидкости; 7, 10 – рубашки блока цилиндров; 8 – топливный насос высокого давления; 9 – фильтр тонкой очистки топлива;

11 – насос системы охлаждения; 12 – топливный бачок подогревателя; 13 – топливный кран бачка подогревателя; 14 – редукционный клапан; 15 – топливный насос; 16 – электродвигатель; 17 – вентилятор;

18 – сливной кран; 19 – жидкостный насос; 20 – картер двигателя

Рисунок 4 – Компоновочная схема пускового подогревателя ПЖД-30


Т а б л и ц а 2 – Техническая характеристика предпускового подогревателя ПЖД-30 Тип ПЖД-30

Теплопроизводительность, МДж/ч (ккал/ч) 108,9 (26000) Топливо Применяемое для двигателя Расход топлива, кг/ч 4,5 Воспламенение топлива Электроискровой свечой от транзисторного коммутатора

с катушкой зажигания Время работы свечи, с, не более 30 Предпусковой нагреватель топлива Штифтовая электрическая свеча мощностью 200 Вт Высоковольтная свеча СН 423, электроискровая Коммутатор высокого напряжения ТК 107 А, транзисторный Электромагнит клапана PC 335 Электронагреватель топлива 11.3741060 Электродвигатель подогревателя МЭ 252 мощностью 180 Вт Контактор цепи электродвигателя КТ 127 Кнопочный выключатель 11.3704 Переключатель режимов работы ВК 354

Анализ данных таблиц 1 и 2 показывает, что коэффициент полезного действия (КПД) подогревателей на различных режимах не превышает 60 %. Кроме того, потребле-ние электрической энергии от штатной аккумуляторной батареи значительно сокращает продолжительность использования подогревателя без пуска двигателя, особенно в усло-виях низких температур, когда допустимая остаточная емкость аккумуляторной батареи не должна быть ниже 75 % [7]. При этом энергетические показатели электрического ис-точника питания должны обеспечить не только работу подогревателей, но и надежные пусковые качества в соответствии с требованиями [8].

Вместе с тем исследования, проведенные НИИЦ АТ 3 ЦНИИ МО РФ [9], показали достаточно высокие значения температуры остаточных газов подогревателей (рисунок 5), которые в данный момент реализуются не достаточно эффективно.

Рисунок 5 – Изменение температуры ОГ на выходе из подогревателя при прогреве двигателя КамАЗ-740.50-360 при температуре воздуха в холодильной камере минус 50о

Для повышения эффективности использования теплоты отработавших газов подо-гревателей и обеспечения ВВТ электрической энергией при работе в дежурном режиме в комплекте с подогревателями предлагается использовать термоэлектрические модули, ра-бота которых основана на принципе Зеебека. Похожие работы проведены в 2017 г. компа-нией ООО «Криотерм» и ООО «ЦиритТермо» [10] и дали положительный эффект, что

-50

50

150

250

350

450

550

0 300 600 900 1200 1500

Тем

пера

тура

ОГ,

℃

Время прогрева двигателя, с

Температура ОГ на выходе из подогревателя, °С; Опыт 1


подтверждает актуальность разработок в данной сфере. Однако по ряду энергетических параметров и перспективам использования в качестве элемента модификации комплект-ным методом разработанные технические решения не удовлетворяют условиям примене-ния на ВВТ. Вследствие этого выполнена задача по разработке требований к источникам энергии с использованием теплоты отработавших газов средств форсированного предпус-кового подогрева и предложены ряд конструктивных решений для их реализации на авто-бронетанковой технике.

Технические требования к термоэлектрическому модулю на встречных потоках га-зов для автономной системы автоматического обеспечения технической готовности авто-бронетанковой техники:

1 Назначение: термоэлектрический модуль (ТЭМ) служит для преобразования теп-лоты отработавших газов автоматических подогревателей жидкостных линейки ООО «Арс-Проф» (г. Самара), в электрическую энергию для обеспечения полной авто-номности подогревателей, а также питания внешних источников.

1.1 ТЭМ может быть адаптирован для использования энергии отработавших газов подогревателя ПЖД-30, для чего иметь конструктивные особенности по креплению, ком-поновке и управлению.

2 Принципиальная компоновочная схема автономной системы автоматического обеспечения технической готовности транспортного средства с ТЭМ показана в несколь-ких вариантах на рисунках6 и 7.

3 Способы интеграции ТЭМ на образцы автобронетанковой военной техники должны, не исключая его установку заводским способом при выпуске новой продукции полностью удовлетворять основным принципам комплектной модификации (модульность, универсальность, высокая унификация, высокие удельные показатели и эффективность).

4 Технические требования: 4.1 По конструкции и материалам: 4.1.1 Должен иметь минимальное сопротивление на впуске и выпуске для недопу-

щения повышения давления в горелке АПЖ и изменения параметров воздушного заряда, что необходимо для обеспечения заданных энергетических характеристик подогревателей. Проходное сечение полостей, с учетом коэффициента сжатия струи на номинальном ре-жиме работы не более чем на 10 %, должно отличаться от площади сечения впускных па-трубков для подвода воздуха и отработавших газов (ОГ) подогревателя.

4.1.2 Иметь максимальную площадь контакта воздушного потока и отработавших газов через внутренние стенки, для установки большего количества термоэлектрических элементов (ТЭЭ) с целью получения оптимальных удельных характеристик ТЭМ.

4.1.3 Выбор материала внутренних стенок и его толщины должен быть оптимизи-рован:

- по теплопроводности (для обеспечения максимального теплового потока от ОГ к воздушному заряду);

- перепаду давления между полостями с ОГ и воздушным зарядом; - устойчивости к воздействию внешних факторов в соответствии со специальными

требованиями к ВВТ и ее комплектующим; - ресурсу; - стоимости. 4.1.4 Материал внешних стенок и его толщина должны быть оптимизированы: - по теплопроводности (для обеспечения минимального теплового потока в окру-

жающую среду); - перепаду давления между внутренними полостями и окружающей средой; - устойчивости к воздействию внешних факторов в соответствии со специальными

требованиями к ВВТ и ее комплектующим; - ресурсу; - стоимости.


Как вариант обеспечения оптимальной теплопроводности по п. 4.1.4 необходимо минимизировать или исключить контакт отработавших газов с внешними стенками ТЭМ.

4.1.5 ТЭЭ и материалы должны быть подобраны для рабочих температур: высоко-температурных полостей с ОГ АПЖ – до плюс 600о, низкотемпературных полостей со свежим воздушным зарядом – от минус 65 до плюс 100о.

4.1.6 Структура высокотемпературных полостей должна исключать накопление твердых частиц продуктов сгорания.

4.2 Компоновке и креплению основных элементов: 4.2.1 ТЭЭ должны надежно крепится на внутренних стенках со стороны воздушно-

го потока и иметь возможность замены с минимальной трудоемкостью. 4.2.2 Допустимо разветвление ОГ в ТЭМ на два самостоятельных потока с индиви-

дуальными выходами из ТЭМ. Долевое распределение расходных характеристик ОГ по потокам оговариваются с заказчиком отдельно.

4.2.3 Электрические провода должны быть размещены и надежно закреплены внутри корпуса, иметь возможность демонтажа и исключать вероятность повреждения входящим воздушным потоком.

4.2.4 Подвод и отвод ОГ и воздушного заряда должны иметь возможность ревер-сирования без изменения характеристик по п. 4.1.1.

4.2.5 Высокотемпературные и низкотемпературные полости должны быть надежно изолированы друг от друга, исключая перетечку газов.

4.3 Техническому обслуживанию и ремонту: 4.3.1 Внутренние полости для ОГ должны иметь возможность удаления сажи и

продуктов сгорания со стенок при техническом обслуживании (ТО). 4.3.2 Корпус ТЭМ должен легко открываться при ТО. 4.3.3 При выходе из строя ТЭЭ и ТЭМ последовательность их соединения в элек-

трической схеме должна обеспечивать напряжение выходного тока 24 В, с отклонениями, допустимыми для работы потребителей.

4.4 По стойкости и устойчивости к воздействию внешних факторов (ВВФ) ТЭМ должен быть не ниже требований к АПЖ [11].

4.5 По массогабаритным показателям: 4.5.1 Массогабаритные размеры ТЭМ должны быть минимальными, при этом га-

бариты – учитывать требования п. 4.1.1, 4.1.2, 4.3.1. 4.5.2 Согласованность массогабаритных показателей и крепления должны обес-

печивать по надежности выполнение всех требований по устойчивости к ВВФ. 4.6 По безопасности ТЭМ должны выполняться требования безопасности для ком-

плектующих ВВТ: - по температуре внешних поверхностей; - пожарной безопасности; - взрывобезопасности; - химической и токсической безопасности; - экологической безопасности. 4.7 Энергетическим показателям: 4.7.1 Один ТЭМ по мощности должен перекрывать мощность, потребляемую АПЖ

при работе на номинальном режиме и режиме минимальной мощности при соответству-ющих температурах ОГ и окружающей среды.

4.7.2 Конструкция корпуса должна предусматривать соединения нескольких ТЭМ в единый модуль в зависимости от потребностей в мощности потребителей. При этом сты-ковка ТЭМ должна быть однообразной, уплотнение выполнено с учетом воздействия ра-бочих температур и агрессивных сред, процесс стыковки и расстыковки – должен быть минимальным по трудоемкости, технологически простым и надежным, исключать непра-вильную сборку.

4.7.3 Для пуска подогревателей при отсутствии штатных аккумуляторов необходи-ма установка пускового накопителя расчетной емкости с низким саморазрядом.


а

б

а – для ТЭМ с низким гидравлическим сопротивлением низкотемпературных полостей (двухступенчатых); б – для ТЭМ с высоким гидравлическим сопротивлением низкотемпературных полостей (многоступенчатых)

Рисунок 6 – Принципиальная компоновочная схема автономной системы автоматического

обеспечения технической готовности с высокотемпературным ТЭМ для АПЖ

Принципиальным отличием компоновочных схем, представленных на рисунках 6 и 7 является размещение ТЭМ. Его установка до теплообменника (рисунок 6) возможна только для АПЖ, где горелка и теплообменник выполнены как сборочная единица. Такое исполнение повышает эффективность работы ТЭМ, увеличивая его удельные показатели по электрическому току. Одновременно с этим несколько снижается теплоотдача в систе-му охлаждения и повышаются требования к верхним рабочим температурам ТЭЭ.

ТОГ.3

ТОЖ.1

ОЖ из системы охлаждения

двигателя

ОЖ в систему охлаждения

двигателя

ТОЖ.2

ТОГ.1

Тв.2

Тв.1

Воздух из атмосферы

Тв.окр.ср

ТОГ.2

Камера сгорания

ПЖД

Теплообменник ПЖД

Нагнетатель воздушный

ПЖД

Ступени энергетического

модуля

К потребителям остаточной

тепловой энергии ОГ

Электрический ток для

обеспечения потребителей

Nэл.1 Nэл.2

Электрический ток для обеспечения

автономной работы системы

ТОЖ.1

ТОЖ.2

ТОГ.3


двигателя


двигателя

ТОГ.1

Тв.2

Тв.1 Тв.окр.ср

ТОГ.2


ПЖД






Nэл.1 Nэл.2

Электрический ток для обеспечения

автономной работы системы


ПЖД Ступени энергетического

модуля



а

б

а – для ТЭМ с низким гидравлическим сопротивлением низкотемпературных полостей (двухступенчатых); б – для ТЭМ с высоким гидравлическим сопротивлением низкотемпературных полостей (многоступенчатых)

Рисунок 7 – Принципиальная компоновочная схема автономной системы автоматического обеспечения технической готовности с низкотемпературным ТЭМ для АПЖ и ПЖД-30

Такие схемы могут быть реализованы для корпусной автобронетанковой техники, где остывание двигателей происходит не так интенсивно, как, например, в многоцелевых автомобилях, а потребность в электрической энергии достаточно высока.

Еще одним отличительным признаком по компоновке является размещение воз-душного нагнетателя. Основным критерием при выборе компоновочной схемы по этому параметру является общее сопротивление воздушных полостей ТЭМ в соответствии с п. 4.1.1 требований, которое определяется количеством ступеней. Оно определяется в зависимости от параметров потребителей электрического тока.

Ограничивающим фактором является различный коэффициент наполнения при со-здании одинакового сопротивления до нагнетателя и после него. Проблему мощно решить


ТОЖ.2

ТОЖ.1

Тв.2

Тв.окр.ср

Тв.1

ТОГ.1

ТОГ.2

ТОГ.3


ПЖД



ПЖД

Ступень энергетического

модуля


модуля




двигателя


двигателя


обеспечения автономной

работы системы



Nэл.1

Nэл.2

ТОЖ.1

ТОЖ.2

Тв.окр.ср

Тв.1

Тв.2

ТОГ.1

ТОГ.2

ТОГ.3


ПЖД



ПЖД


модуля


модуля

К потребителям остаточной тепловой

энергии ОГ


двигателя


двигателя


обеспечения автономной

работы системы



Nэл.1

Nэл.2



установкой ТЭМ после нагнетателя или (и) подбором нагнетателя повышенной мощности, при этом необходимо проводить оптимизацию по экономическому и массогабаритному факторам, а также степени повышения энергетической эффективности системы.

Остаточная тепловая энергия отработавших газов (рисунки 6 и 7) может быть по-следовательно реализована:

- для подогрева масла; - обогрева аккумуляторных батарей; - поддержания комфортного микроклимата в кабине. Мощность первой ступени ТЭМ, предназначенной для обеспечения автономности

системы, складывается из мощности, затрачиваемой на привод нагнетателя, жидкостного и топливных насосов подогревателя, и определяется исходя из данных таблиц 1 и 2. При этом должны выполняться требования п. 4.7.1.

Электрическая энергия, вырабатываемая на внешние потребители, может быть ис-пользована в соответствии с показаниями соответствующих датчиков параллельным или последовательным способом в зависимости от вырабатываемой и потребляемой мощности в порядке приоритета, заложенного в электронный блок управления:

- для подзаряда аккумуляторных батарей и пускового накопителя; - привода дополнительного компрессора пневмосистемы; - подогрева топлива в системе питания; - привода вентилятора отопителя кабины; - электрообогрева остекления кабины. Потребность в электрической энергии потребителей реализуется второй и, при

необходимости, последующими ступенями ТЭМ исходя из согласования критериев вре-мени работы и потребляемой мощности потребителей. Время работы, в свою очередь, определяется допустимым уровнем падения показателей технической готовности, которые задаются изготовителем на основании требований руководящих документов.

Предлагаемая система с ТЭМ, выполненным по заданным требованиям, будет об-ладать рядом преимуществ по сравнению с имеющимися средствами обеспечения техни-ческой готовности автомобиля:

1) поддержание всех составляющих технической готовности в условиях низких температур в автоматическом режиме;

2) высокая автономность работы системы, зависящая только от наличия топлива в баке;

3) высокий КПД подогревателя и системы в целом за счет максимальной реализа-ции тепловой энергии отработавших газов при многоступенчатом ее использования и ча-стичном возврате в цикл с подогретым в ТЭМ воздухом;

4) повышение мощности ТЭМ при увеличении разности температур воздуха и от-работавших газов, соответствующее росту потребностей на поддержание технической го-товности условиях низких температур.

Алгоритм работы позволяет производить настройку предельных значений падения показателей технической готовности в условиях низких температур, контролирует их по показаниям датчиков и оптимально распределяет вырабатываемую при работе АПЖ энер-гию.


1 Савельев М. А. Анализ перспективных средств обеспечения технической готовно-сти автомобиля при эксплуатации в условиях низких температур / М. А. Савельев, А. Е. Рассохин // Научный резерв. – 2018. – № 3 (3). – С. 19–31.


2 Совершенствование двигателей техники воздушно-десантных войск для эксплуатации в условиях Арктики : отчет о НИР «Арктика-2» (итоговый). – Рязань: РВВДКУ, 2018. – 123 с.

3 Исследование инновационных путей повышения военно-технического уровня об-разцов военной автомобильной техники [Текст] : отчет о НИР «Инновация – ВАТ» (заклю-чительный). – Рязань : РВВДКУ, 2018. – 164 с.

4 Подогреватель автоматизированный жидкостный АПЖ-30Д-24 : руководство по эксплуатации. – Самара, 2014. – 23 с.

5 Подогреватель автоматизированный жидкостный АПЖ-20Д-24-Т : руководство по эксплуатации. – Самара, 2016. – 21 с.

6 Устройство двигателей КамАЗ-740.30-260, КамАЗ-740.31-240 и КамАЗ-740.50-360 : учеб. пособие / Н. Л. Пузевич, М. А. Савельев, В. М. Барыкин, С. В. Родин. – Рязань : РВВДКУ, 2010. – 144 с.

7 Свинцовые стартерные аккумуляторные батареи : руководство. – М. : Военное издательство МО СССР, 1983. – 65 с.

8 ГОСТ Р 54120–2010. Двигатели автомобильные. Пусковые качества. Технические требования. – М. : Изд-во стандартов. 2010. – 53 с.

9 Протокол проверки времени готовности к принятию нагрузки двигателя КАМАЗ-740.50-360 автомобиля КАМАЗ-65225 при температуре минус 50 ºС от 30 марта 2010 г. – Бронницы : ФГУ «21 НИИИ МО РФ», 2010. – 17 с.

10 Шостаковский П. Г. Новая разработка: автономный отопитель на углеводородном топливе / П. Г. Шостаковский // Компоненты и технологии. – 2018. – № 7. – С. 34–37.

11 Военная автомобильная техника. Система обеспечения теплом. Подогреватели жидкостные автоматизированные: технические требования. – Бронницы : ФГУ «21 НИИИ МО РФ», 2009. – 19 с.

Савельев Максим Анатольевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное

училище, канд. техн. наук, докторант. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(920)630-58-74; e-mail: [email protected]. Maksim Savelyev, Ph.D. of Engineering Sciences, Doctoral Candidate of the Ryazan Higher Airborne

Command School. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(920)630-58-74; е-mail: [email protected]. Рыжкович Владимир Петрович, командование ВДВ, председатель ВНК ВДВ. Адрес: 107014 г. Москва, ул. Матросская тишина, д. 10; т. 8(915)188-66-69; е-mail: [email protected]. Ryjkovich Vladimir Petrovich, airborne command, chairman of the military scientific committee

of the airborne command. Address: 10 Matrosskaya tishina St., Moscow City, the Russian Federation, 107014; Phone : 8(915)188-66-69; е-mail: [email protected]. Заяц Юрий Александрович, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное

училище, доктор техн. наук, профессор. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(920)967-00-11; e-mail: [email protected]. Yu. A. Zayats, Doctor of technical scinces, The Guards Higher Airborne Command School. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(920)-967-00-11; е-mail: [email protected].


mailto:[email protected]


ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ

OPERATION OF WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT УДК 681.3

Т. М. Заяц, К. А. Слуцкий

СИСТЕМНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА УРОВЕНЬ БОЕГОТОВНОСТИ ВООРУЖЕНИЯ БОЕВОЙ МАШИНЫ

Применен метод когнитивного моделирования для анализа влияния факторов на уровень боевой

готовности вооружения боевой машины. Система управления уровнем боевой готовности рассмотрена как сложная система. Определен состав этой системы и причинно-следственные связи входящих в нее элементов, построенанечеткая когнитивная карта влияния факторов на уровень боеготовности вооружения боевой машины. В результате использования макситриангулярных операций получены интегральные пока-затели взаимовлияния факторов на целевую функцию – уровень боеготовности вооружения боевой машины.

Ключевые слова: уровень боеготовности; когнитивное моделирование; когнитивная карта; анализ факторов влияния.

Т. М. Zayats, K. A. Slutsky

THE SYSTEM INFORMATION ANALYSIS OF THE FACTORS INFLUENCING THE LEVEL OF COMBAT READINESS OF ARMAMENT COMBAT VEHICLE

The method of cognitive modeling is applied to analyze the influence of factors on the level of combat

readiness of a combat vehicle. The control system of the level of combat readiness is considered as a complex sys-tem. The composition of this system and cause-effect relations of its elements are determined, a fuzzy cognitive map of the influence of factors on the level of combat readiness of the combat vehicle is constructed. As a result of the use of maxitriangular operations, integral indicators of the interaction of factors on the target function – the level of combat readiness of the combat vehicle armament were obtained.

Keywords: level of combat readiness; cognitive modeling; cognitive map; analysis of influence factors.

При рассмотрении сложных систем одной из актуальных задач является оценка вклада каждого элемента системы в реализацию целевой функции. Совокупность факто-ров и их взаимосвязей, участвующих в обеспечении и поддержании заданного уровня бое-готовности вооружения, образуют сложную систему. В настоящее время оценка боеготов-ности таких сложных систем проводится субъективными методами на основании руково-дящих документов [1]. Для выявления факторов, влияющих на уровень боеготовности во-оружения боевой машины (ВБМ), и выбора наиболее значимых из них, а также для реше-ния задачи определения влияния единичного показателя на целевую функцию использо-ван системно-информационный анализ с использованием одного из методов математиче-ского моделирования – когнитивного моделирования [2, 3, 4, 5]. Когнитивное моделиро-вание – это разновидность математического моделирования для формализации описания сложного объекта, проблемы или функционирования системы и выявления причинно-следственных связей между их элементами.

Целью системно-информационного анализа является наглядное представление от-ношений причинности между факторами, представляющими содержание системы для до-стижения целевой функции, и получение количественных интегральных показателей вли-яния каждого фактора на систему и системы на фактор. С позиции задачи оценки уровня боеготовности основной является задача определения влияния каждого фактора на систе-му, то есть на целевую функцию – уровень боеготовности вооружения.

Для наглядного представления системы используют когнитивные карты в виде множества концептов, отображающих объекты системы или атрибуты, связанные между


собой отношениями влияния или причинно-следственными связями. В дальнейшем будем понимать тождественными понятия концептов и факторов.

Когнитивная карта отображает лишь факт наличия влияний факторов друг на дру-га. В ней не отражается ни детальный характер этих влияний, ни динамика изменения влияний в зависимости от изменения ситуации, ни временные изменения самих факторов. Учет всех этих обстоятельств требует перехода на следующий уровень структуризации информации, отображенной в когнитивной карте, то есть к когнитивной модели. На этом уровне каждая связь между факторами когнитивной карты раскрывается до соответству-ющего уравнения, которое может содержать как количественные (измеряемые) перемен-ные, так и качественные (не измеряемые) переменные [6]. При этом количественные пе-ременные входят естественным образом в виде их численных значений. Каждой каче-ственной переменной ставится в соответствие совокупность лингвистических перемен-ных, отображающих различные состояния этой качественной переменной, а каждой линг-вистической переменной соответствует определенный числовой эквивалент в диапазоне от 0 до 1.

Реализация этого метода начинается с изучения предметной области и построения нечеткой когнитивной карты модели [7] с указанием причинно-следственной связи влия-ния факторов на уровень боеготовности ВБМ.

Под факторами понимается смысловое содержание элементов системы, влияющих на уровень боеготовности ВБМ. В качестве механизма выбора перечня факторов приме-нен метод экспертного опроса. При этом опрос предполагает получение знаний на трех уровнях:

- формирование перечня концептов, влияющих на уровень боеготовности вооруже-ния;

- формирование причинно-следственных отношений взаимосвязей концептов. По сути дела, на этом этапе формируются дуги ориентированного графа;

- формирование значений отношений причинности.

При отборе экспертов предъявляются следующие требования: - служба в должности заместителя командира батальона по вооружению не менее

трех лет; - срок давности службы в должности заместителя командира батальона по воору-

жению не более пяти лет. При опросе экспертов на первых двух уровнях возникает необходимость согласо-

вания их мнений и формирования с учетом этого ориентированного графа. На третьем уровне целесообразно применить статистические методы обработки и

анализа экспертной информации[8]. Каждой дуге ориентированного графа выставляется вес – число из диапазона

от 0 до 1, показывающее величину влияния i-го концепта на j-й концепт. Суммарное влия-ние концепта не превышает единицы. Помимо этого для каждого концепта определена до-стоверность его получения (объективность). Показатель объективности концепта умножа-ется на соответствующее значение отношений дуг.

Эта операция сравнима с произведением скаляра на вектор. Смысл введения пока-зателя объективности концепта заключается в достижении конечной цели моделирования – определении наиболее значимых достоверных концептов, влияющих на уровень боего-товности ВБМ, с учетом возможности получения объективных данных по их значению.

Обработка экспертной информации основана на получении средних значений, а также среднеквадратического отклонения значений ответов от их средних величин.

Факторы, влияющие на уровень боеготовности ВБМ, разбиты на концепты, кото-рые можно объединить в шесть групп:

1 – концепты, характеризующие эксплуатационные свойства ВБМ, заложенные при конструировании и производстве;


2 – концепты – режимы эксплуатации; 3 – концепты – техническое состояние ВБМ; 4 – концепты, характеризующие экипаж; 5 – концепты, характеризующие приведение ВБМ в готовность к использованию по

назначению; 6 – концепт, характеризующий целевую функцию.

На первом этапе создания модели влияния факторов выбран согласованный список кон-цептов [9, 10], представленный в таблице 1.

Т а б л и ц а 1 – Согласованный список концептов Концепт Составляющие структуры боеготовности ВБМ 𝐾1 Сохраняемость ВБМ 𝐾2 Безотказность ВБМ 𝐾3 Ремонтопригодность (обслуживаемость) ВБМ 𝐾4 Освояемость ВБМ 𝐾5 Подготавливаемость ВБМ 𝐾6 Укомплектованность экипажа 𝐾7 Морально-психологическое состояние экипажа 𝐾8 Дозагрузка боекомплекта (для УБГ), подготовка к стрельбе в районе сосредоточения 𝐾9 Кратковременное хранение ВБМ 𝐾10 Использование по назначению ВБМ 𝐾11 Обученность (слаженность) экипажа 𝐾12 Техническое обслуживание (ремонт) ВБМ 𝐾13 Остаточный ресурс 100 мм ОПУ 2А70 𝐾14 Остаточный ресурс 30 мм 2А72 𝐾15 Ресурс системы управления огнем ВБМ

𝐾16 Укомплектованность ВБМ ЗИП, ремонтным комплектом, эксплуатационной докумен-тацией

𝐾17 Уровень постоянной боеготовности ВБМ 𝐾18 Проведение ТО № 1, 2 ВБМ в районе сосредоточения 𝐾19 Приведение ВБМ в готовность к использованию по назначению 𝐾20 Полная боеготовность ВБМ

На втором этапе определены отношения причинности между каждой парой кон-

цептов когнитивной карты. Эти отношения представляются в виде дуг ориентированного графа. Отношения причинности между каждой парой концептов устанавливаются экс-пертным путем.

На третьем этапе определены значения отношения причинности между отдельны-ми концептами карты.

В результате статистической обработки экспертных данных получены следующие значения отношений причинности межу парами концептов:

𝑊(𝐾1,𝐾9) = 0,9 𝑊(𝐾2,𝐾10) = 0,9 𝑊(𝐾3,𝐾10) = 0,3 𝑊(𝐾3,𝐾11) = 0,2 𝑊(𝐾3,𝐾12) = 0,5 𝑊(𝐾4,𝐾11) = 0,5 𝑊(𝐾5,𝐾11) = 0,9 𝑊(𝐾6,𝐾12) = 0,5 𝑊(𝐾6,𝐾18) = 0,5 𝑊(𝐾7,𝐾12) = 0,5 𝑊(𝐾8,𝐾19) = 1,0 𝑊(𝐾9,𝐾12) = 0,1 𝑊(𝐾9,𝐾13) = 0,3 𝑊(𝐾9,𝐾13) = 0,3 𝑊(𝐾9,𝐾14) = 0,3 𝑊(𝐾9,𝐾15) = 0,3 𝑊(𝐾10,𝐾12) = 0,1 𝑊(𝐾10,𝐾13) = 0,3 𝑊(𝐾10,𝐾14) = 0,3 𝑊(𝐾10,𝐾15) = 0,3 𝑊(𝐾11,𝐾12) = 0,5 𝑊(𝐾11,𝐾18) = 0,5 𝑊(𝐾12,𝐾13) = 0,25 𝑊(𝐾12,𝐾14) = 0,25 𝑊(𝐾12,𝐾15) = 0,25 𝑊(𝐾12,𝐾16) = 0,25 𝑊(𝐾13,𝐾17) = 1,0 𝑊(𝐾14,𝐾17) = 1,0 𝑊(𝐾15,𝐾17) = 1,0 𝑊(𝐾16,𝐾17) = 1,0 𝑊(𝐾17,𝐾19) = 1,0 𝑊(𝐾18,𝐾19) = 1,0 𝑊(𝐾19,𝐾20) = 1,0

На четвертом этапе построена нечеткая когнитивная карта, представленная на рисунке 1.


Сохраняемость ВБМ

Безотказность ВБМ

Ремонтопригодность (обслуживаемость)

ВБМ

Освояемость ВБМ

Подготавливаемость ВБМ

Кратковременное хранение ВБМ

Использование по назначению

ВБМ

Обученность (слаженность)

экипажа

Морально-психологическое

состояние

Укомплектованность экипажа

Концепты-эксплуатационные

свойства

Концепты-режимы

эксплуатации

Концепты, характеризующие

экипаж

Техническое обслуживание (ремонт) ВБМ

Остаточный ресурс 100 мм

ОПУ 2А70

Остаточный ресурс 30 мм

2А72

Ресурс системы управления огнем ВБМ

Укомплектованность ВБМ ЗИП,

рем. комплектом, документацией

Концепты-техническое

состояние

Уровень постоянной

боеготовности ВБМ

Приведение ВБМ в

готовность к использованию по назначению

Полная боеготовность

ВБМ

(К1)

(К2)

(К3)

(К4)

(К5)

(К9)

(К10)

(К11)

(К7)

(К6)

(К16)

(К15)

(К14)

(К13)

(К17) (К19) (К20)

(К12)

0,9

0,9

0,5

0,3

0,2

0,5

0,9

0,50,5

0,5

0,10,3

0,3

0,3

0,30,3

0,3

0,1

0,25

0,25

0,25

0,25

11

1

1

1

Дозагрузка боекомплекта

(для УБГ),

Проведение ТО № 1,2, выверка ВБМ в

районе сосредоточения

1

(К8)

(К18)

0,5

0,5

0,5

Концепты-характеризующие приведение ВБМ

в готовность

1

1

Цель

Рисунок 1 – Нечеткая когнитивная карта причинно-следственной связи влияния факторов

на уровень боеготовности вооружения боевой машины

22


Для моделирования и анализа проблемно-целевых моделей систем на основе нечетких когнитивных карт используется нечеткая матричная регулярная алгебра, в основе которой лежат макситриангулярные операции с нечеткими матрицами [2]. Рассматривались основные этапы анализа разработанной когнитивной карты.

На первом этапе формируется матрица взаимовлияний и согласование отношений между концептами. Для определения взаимовлияния концептов формируется нечеткая мат-рица R размером 2nx2n, элементы которой определяются из исходной когнитивной матрицы Wпутем замены:

если W(кi,кj)>0, то r2i-1,2j-1=w(кi,кj), r2i,2j=w(кi,кj). Остальные элементы принимают нулевые значения. Процедура транзитивного замы-

кания R позволяет согласовать отношения взаимовлияния концептов R∧=R∨R2∨R3∨

Полученный результат, представленный в таблице2, состоит из положительных эле-ментов, образованных по правилу vij=max(r2i-1,2j-1,r2i,2j).

Т а б л и ц а 2 – Транзитивно замкнутая когнитивная матрица взаимовлияний

k9 k10 k11 k12 k13 k14 k15 k16 k17 k18 k19 k20 k1 0,900 0,000 0,000 0,090 0,270 0,270 0,270 0,023 0,270 0,000 0,270 0,270 k2 0,900 0,000 0,090 0,270 0,270 0,270 0,023 0,270 0,000 0,270 0,270 k3 0,300 0,200 0,900 0,225 0,225 0,225 0,225 0,225 0,200 0,225 0,225 k4 0,600 0,300 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,600 0,600 0,600 k5 0,700 0,350 0,088 0,088 0,088 0,088 0,088 0,700 0,700 0,700 k6 0,500 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,500 0,500 0,500 k7 0,500 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,500 0,500 0,500 k8 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,200 0,200 k9 0,100 0,300 0,300 0,300 0,025 0,300 0,000 0,300 0,300 k10 0,100 0,300 0,300 0,300 0,025 0,300 0,000 0,300 0,300 k11 0,500 0,000 0,125 0,125 1,000 1,000 1,000 k12 0,250 0,250 0,250 0,250 0,250 0,000 0,250 0,250 k13 1,000 0,000 1,000 1,000 k14 1,000 0,000 1,000 1,000 k15 1,000 0,000 1,000 1,000 k16 1,000 0,000 1,000 1,000 k17 1,000 1,000 k18 1,000 1,000 k19 1,000 k20 0,045 0,060 0,075 0,172 0,101 0,101 0,101 0,055 0,308 0,175 0,556 0,606

На втором этапе рассчитываются системные показатели, на основании которых мож-

но выполнить расчет интегральных показателей. Расчет системных показателей выполнен по следующим формулам. Консонанс влияния концепта кi на концепт кj

cij=ijij

ijij

vv

vv

+

+, (1)

где vij – элемент транзитивно замкнутой когнитивной матрицы взаимовлияний, находящийся в i-й строке и j-м столбце.

Диссонанс влияния концепта кi на концепт кj 23

Научный резерв № 2 (6) 2019

dij = 1 – cij . (2) Взаимный консонанс влияния концептов кi и кj

jiijjiij

jiijjiijij vvvv

vvvvc

+++

+++=

)()(. (3)

Взаимный диссонанс влияния концептов кi и кj dij = 1 – cij . (4)

Воздействие (влияние) концепта кi на концепт кj

ijijijijijijij vvvvvvsignp −≠+= для ),max()( . (5)

Взаимное положительное влияние концептов кi и кj )( jiijjiij Svvpp ==

, (6)

где S – соответствующая S-норма. Для полного анализа определены следующие интегральные показатели влияния кон-

цептов на систему и системы на концепты. Консонанс влияния i-го концепта на систему

∑=

=n

jiji c

nC

1

1. (7)

Диссонанс влияния i-го концепта на систему

∑=

=n

jiji d

nD

1

1. (8)

Воздействие i-го концепта на систему

∑=

=n

jiji p

nP

1

1. (9)

Консонанс влияния системы на j-й концепт

∑=

=n

iijj c

nC

1

1. (10)

Диссонанс влияния системы j-й концепт

∑=

=n

iijj d

nD

1

1. (11)

Воздействие системы на j-й концепт

∑=

=n

iijj p

nP

1

1. (12)

Результаты расчета интегральных показателей представлены в таблице 3. Целью анализа системных показателей нечеткой когнитивной карты является выделе-

ние концептов, в наибольшей степени оказывающих влияние на боеготовность ВБМ. Анализ целесообразно проводить раздельно для отдельных групп концептов.

Влияние системы целесообразно исследовать по отношению к концептам, характери-зующим боеготовность ВБМ.


Т а б л и ц а 3 – Интегральные показатели взаимовлияния концептов и системы управления уровнем боеготовности вооружения

Номер концепта Консонанс Диссонанс Влияние концеп-

та на систему Номер

концепта

Влияние системы

на концепт

1 2 3 4 5 6 k11 0,300 0,300 0,151 k20 0,398 k5 0,500 0,100 0,137 k19 0,393 k3 0,550 0,050 0,122 k17 0,188 k16 0,150 0,450 0,122 k18 0,149 k4 0,500 0,100 0,117 k12 0,110 k14 0,150 0,450 0,102 k11 0,071 k13 0,150 0,450 0,102 k10 0,057 k6 0,450 0,150 0,097 k15 0,045 k18 0,100 0,500 0,086 k14 0,045 k17 0,100 0,500 0,086 k13 0,045 k15 0,150 0,450 0,081 k9 0,043 k2 0,450 0,150 0,077 k16 0,020 k1 0,450 0,150 0,077 k19 0,050 0,550 0,045 k10 0,400 0,200 0,041 k9 0,400 0,200 0,041 k12 0,350 0,250 0,040 k7 0,450 0,150 0,022 k8 0,100 0,500 0,019 k20 0,000 0,600 0,000

Сформированная когнитивная карта характеризуется следующими особенностями: - отсутствуют отрицательные воздействия концептов друг на друга; - концепты разделены на следующие группы: концепты, характеризующие эксплуата-

ционные свойства ВБМ к1–к5; концепты – режимы эксплуатации к9, к10; концепты, характе-ризующие экипаж к6, к7, к11; концепты, характеризующие техническое состояние к13–к16; концепты, характеризующие приведение ВБМ в готовность к8, к17–к19; концепт, характери-зующий целевую функцию к20.

На основании анализа системных показателей, выполненного без учета объективно-сти, установлено, что наибольшее влияние на систему оказывают концепты, характеризую-щие обученность экипажа к11, эксплуатационные свойства к3–к5, техническое состояние к13–к16. При этом наибольшее влияние оказывают концепты к11, к5. С учетом объективности концепты к17 и к18 меняются местами, но влияние концептов на систему остается одинаковым и не значительно отличается от значения влияния концептов на систему без учета объектив-ности. Этот результат показывает постоянство концептов и их значимость на этапе приведе-ния ВБМ в готовность к использованию по назначению.

В группе концептов – эксплуатационные свойства – лидирующее место занимают концепты к3, к4, к5. Причем к5 значительно превышает к3 и к4 по влиянию на систему.


Учет объективности не вносит кардинальных перемен в рейтинг концептов. Однако влияние на систему концептов – эксплуатационных свойств – снижается. Поэтому целесооб-разно взять за основу при выборе факторов, влияющих на уровень боеготовности ВБМ, именно абсолютный рейтинг концептов с учетом их объективности.

Таким образом, на основании проведенного системно-информационного анализа, по-строенного на основе когнитивного моделирования, можно сделать следующие выводы.

Наиболее значимыми факторами, влияющими на уровень боеготовности ВБМ, явля-ются (таблица 3, столбец 4):

- к11 – обученность (слаженность) экипажа; - к5 – подготавливаемость ВБМ; - к3 – ремонтопригодность (обслуживаемость) ВБМ; - к4 – освояемость ВБМ. Факторы, определяющие техническое состояние ВБМ: - к13 – остаточный ресурс 100-мм ОПУ 2А70; - к14 – остаточный ресурс 30-мм АП 2А72; - к15 – остаточный ресурс СУО; - к16 – укомплектованность ВБМ ЗИП, ремонтным комплектом, эксплуатационной до-

кументацией. Факторы к6– укомплектованность экипажа, к17 – уровень постоянной боеготовности

ВБМ, к18 – проведение ТО № 1, 2, выверка ВБМ в районе сосредоточения – являются значи-мыми и оказывают непосредственное влияние на процесс приведения ВБМ в готовность к использованию по назначению.

Полученные значения интегральных показателей влияния факторов на уровень боевой готовности вооружения могут быть положены в основу расчета уровня боеготовности во-оружения, как отдельных боевых машин, так и подразделений воинской части.


1 Методические рекомендации по подготовке и проведению проверок состояния ВВСТ в соединениях и воинских частях Воздушно-десантных войск : утв. Командующим ВДВ в 2017 г. М., 2017. – 38 с.

2 Боpисов В. В. Компьютерная поддержка сложных организационно-технических систем / В. В. Борисов, И. А. Бычков, А. В. Дементьев [и дp.]. – М., 2002. – 160 с.

3 Силов В. Б. Принятие стратегических решений в нечеткой обстановке. – М. : ИНПРО-РЕС, 1995.

4 Заяц Т. М. Системно-информационный анализ учетно-планирующей деятельности специалиста автомобильной службы // Техника и технологии. – 2005. – № 2 (8). – С. 60–62.

5 Заяц Т. М. Применение когнитивного моделирования для выбора элементов трена-жирования : материалы научно-практической конференции, 22–23 декабря 2004 г. Рязань : РВДКУ, 2004. – С. 156–160.

6 Кузнецов О. П. Анализ влияний при управлении слабоструктурированными ситуа-циями на основе когнитивных карт / Человеческий фактор в управлении / О. П. Кузнецов, А. А. Кулинич, А. В. Марковский. – М., 2006. – С. 313–344.

7 Заяц Т. М. Теоретическое обоснование выбора элементов тренажирования учетно-планирующей деятельности специалиста автомобильной службы // Деп. в ЦВНИ МО РФ 08.04.05. – Инв. В5961, СРДР, сер. Б, вып. 71, 2005 г.

8 Заяц Ю. А. Основы теории надежности: учебник / Ю. А. Заяц. – Рязань : РВВДКУ, 2013. – 283 с.

9 Слуцкий К. А. Исследование и анализ факторов, влияющих на боеготовность комплекса бронетанкового вооружения и техники / К. А. Слуцкий, Е. В. Кищенко // Сборник


материалов III Межвузовской научно-практической конференции Омского автобронетанкового инженерного института. – Омск, 2016. – С. 29–38.

10 Слуцкий К. А. Экспериментальное исследование факторов, влияющих на боеготовность вооружения боевой машины / К. А. Слуцкий, С. Н. Богомолов, Е. В. Кищенко // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 6. Тула : Изд-во ТулГУ, 2017. – С. 281–288.

Заяц Татьяна Михайловна, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры математических и естественно-научных дисциплин.

Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(920)-975-09-75; е-mail: [email protected]. Zayats Tatiana Mikhailovna, Ryazan The Guards Higher Airborne Command School Associate Professor,

associate Professor of mathematical and natural Sciences. Address: 1 Army General V. F. Margelov sg., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(920)-975-09-75; е-mail: [email protected].

Слуцкий Константин Анатольевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное

училище, старший преподаватель кафедры вооружения и стрельбы. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(920)-975-97-68; e-mail: [email protected]. Konstantin Slutsky, Senior teacher, of the Ryazan The Guards Higher Airborne Command School. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(920)- 975-97-68. e-mail: [email protected].




УДК519.87 Н. Е. Стариков, А. В. Лаврушин

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БИОКОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Рассматривается исследование построения общей модели, связывающей механические свойства кон-

струкционных сталей с кинетическими параметрами протекающих в них биокоррозионных процессов. Ключевые слова: математическая модель; коррозионные процессы; стрелково-пушечное вооружение;

конструкционные стали.

N. Е. Starikov, A. V. Lavrushin

MATHEMATICAL MODEL OF BIOCORROSION PROCESSES

The article discusses the study of building a general model that relates the mechanical properties of structural steels with the kinetic parameters and the biocorrosion processes occurring in them.

Keywords: mathematical model; corrosion processes; cannon weapons; structural steels. Коррозионные процессы представляют собой сложные физико-химические

воздействия, происходящие на поверхности и в объеме деталей и узлов изделий стрелково-пушечного вооружения (СПВ). СПВ обычно хранится и эксплуатируется в атмосферных условиях, которые воздействуют на металлические детали и элементы и вызывают развитие так называемой атмосферной коррозии [1]. Скорость атмосферной коррозии может быть очень высокой, иногда превышающей скорость коррозии в морской воде.

Для изготовления деталей и элементов СПВ широко используются конструкционные стали (стали марок 30ХН2МФА, 30ХРА, 30ХГСА, 23ХГС2МФЛУ)[2]. Коррозионные свойства сталей существенно зависят от величины их электродных потенциалов в различных средах и от способности пассивироваться или активироваться. С повышением содержания углерода в стали ее коррозионная стойкость снижается.

Известные методы оценки коррозионно-механической прочности материалов в элементах конструкций основываются в значительной степени на определении допустимых размеров трещиноподобных дефектов и разрушающего напряжения элементов конструкций. В основе методов находится аналитическая модель (1) линейной механики разрушения материалов [3]:

1 1,1 ,aKQ

π σ= ⋅ ⋅ (1)

где 1K –коэффициент интенсивности напряжения; σ– напряжение, действующее в конструкции; a, Q – геометрические параметры поверхностной трещины.

Коэффициент 1K изменяется в диапазоне значений от порогового (в том числе условного) при коррозионном растрескивании до критического при отсутствии коррозионной среды.

Для оценки работоспособности и надежности отдельных узлов и сборочных единиц СПВ с учетом коррозионных процессов целесообразным является их прогнозирование на основе математического моделирования. Прогностическая модель должна быть достаточно полной, адаптивной и эволюционной. Наибольший интерес для прогнозирования коррозионных процессов в металлах представляет детерминированная модель. Детерминированная модель представляет собой систему дифференциальных уравнений с экспериментально определяемыми параметрами.

Детали и узлы СПВ испытывают при функционировании интенсивные силовые нагрузки, приводящие к внутренним напряжениям, распределенным по объему этих деталей. Распределение напряжений является неравномерным. Мерой напряженного состояния в каждой


точке деформируемого материала является симметричный тензор второго ранга ( )Tσ .Известные в механике условия прочности формулируются через инварианты тензора напряжений ( )1 2 3, ,I I I и включают механические параметры материала, описывающие его предельное состояние. Например, широко используемое энергетическое условие прочности имеет следующий вид (2):

( ) ( ) ( )2 221 2 2 3 3 1

1 ,2 прσ σ σ σ σ σ σ⋅ − + − + − ≤ (2)

где σ1, σ2, σ3– главные нормальные напряжения; σпр–характеристика предельного состояния материала (соответствующая его

макроразрушению). Согласно зависимости (2) разрушение наступает тогда, когда удельная энергия

формоизменения достигает некоторого предельного значения (гипотеза Губера – Мизеса – Генки [4]). Предельная поверхность, соответствующая критерию энергии формоизменения (2), имеет вид цилиндра (рисунок 1).

В механике деформируемого твердого тела принимается гипотеза о сплошности материала [5]. Таким образом, тензор напряженийTσ описывает напряженное состояние в сплошном материале (без нарушения его сплошности). Коррозионные процессы, протекающие в структуре материала, приводят к нарушению его сплошности на мезоуровне.

Рисунок 1 – Круговой цилиндр, соответствующий критерию удельной

энергии формоизменения, в пространстве главных напряжений В связи с этим механика повреждаемости вводит в рассмотрение эффективные

напряжения ( efijσ ), действующие в макрообъеме с репрезентативным распределением

мезодефектов (пор, микротрещин, дисклинаций) [6] (3):

( ), , 1, 2,3,

1ijef

ij n i ja

σσ

ω= =

− (3)

где ijσ – напряжения в сплошном материале (в нашем случае, до протекания коррозионных процессов);

ω–эффективный параметр повреждаемости материала (вследствие протекания в нем коррозионных процессов);

,a n – модульный и степенной коэффициенты, определяемые опытным путем. Параметр нормирован следующим образом: 0 1ω≤ ≤ . Значениеω = 0соответствует

исходному состоянию материала до протекания в нем коррозионных процессов, а значение ω = 1 соответствует предельному состоянию материала, при котором детали или узлы СПВ полностью теряют требуемые эксплуатационные свойства. Текущее значение эффективного


параметраωописывает степень деструкции материала в связи с протеканием в нем коррозионных процессов. В связи с этим при моделировании коррозионных процессов возникает задача математической формулировки кинетического уравнения для параметра повреждаемости ω. Для решения этой задачи будем использовать детерминированную модель, задаваемую дифференциальными уравнениями. Будем полагать, что кинетика коррозионных процессов описывается скоростью коррозии υв зависимости от определяющих факторов ( )1,2,...ik i = (4):

( ).if kυ = (4) В литературе скорость коррозии оценивается по потере массы металла с единицы

площади его поверхности за определенное время [г/м2/год] или по глубине проникновения разрушения в металл [мм/год]. Для массивных деталей СПВ целесообразно скорость коррозии оценивать по глубине проникновения разрушения (5):

,dsdt

υ = (5)

где s – текущая глубина коррозии; t – время коррозии.

Для последующего анализа примем допущение о том, что процесс коррозии начинается с поверхности, и вектор s направлен по внутренней нормали n к поверхности детали. Согласно опытным данным с ростом глубины поврежденного слоя скорость коррозии увеличивается и с течением времени асимптотически приближается к некоторому предельному значению. Это обстоятельство позволяет зависимость скорости коррозии от времени описать функцией следующего вида (6):

00 2

2 ,A tarctgk

υυ υ

π π⋅

= + ⋅⋅

(6)

где 0υ – начальная скорость коррозии; A – коэффициент нарастания скорости коррозии; k – масштабный временной коэффициент.

Введем параметр повреждаемости ωследующим дифференциальным уравнением (7):

( ) ( ) ,i

td tdt S

υω ω∂

= =

(7)

где ( )tω – скорость повреждаемости;

прs – предельная глубина поврежденного слоя металла, при котором детали или узлы СПВ полностью теряют требуемые эксплуатационные свойства.

Параметр ωнаходится интегрированием уравнения (8): ( ) ( )

1.

t

пр пр

t S tdt

S Sυ

ω = =∫ (8)

Приведенные результаты моделирования позволяют сделать следующие выводы. Определяющие соотношения (4)–(8) создают основу для математической модели коррозионных процессов в конструкционных сталях. В связи с этим возникает актуальная задача создания массива экспериментальных данных для определения материальных функций конструкционных сталей с учетом протекающих в них коррозионных процессов.

Рассмотрим более подробно конструкционные стали, которые используются для изготовления современных образцов СПВ. К ним относятся хромистые стали (40Х, 30ХРА), высококачественные хромоникельмолибденованадиевые стали (30ХН2МФА), хромокремнемар-ганцевые стали (30ХГСА). Эти стали используются для изготовления наиболее нагруженных и ответственных деталей и узлов.


Известно [7], что кинетика коррозионных процессов описывается скоростью коррозии υ в зависимости от определяющих факторов ( )1,2,...ik i = и времени t (9):

( ), .if k tυ =

(9) Скорость коррозии оценивается по потере массы металла ( m ) с единицы площади его

поверхности ( 1s∆ = ) за определенное время (10): 2/,dm г м

dt годυ

=

(10)

или по глубине проникновения разрушения в металл ( h ) (11):

, .hdh ммdt год

υ = (11)

Если приращение глубины коррозии dh в пределах единичной площади 1s∆ = принять осредненной, то между обоими показателями скорости коррозии существует следующая связь (12):

310 ,m kpυ ρ υ= ⋅ ⋅ (12) где p – коэффициент питтингообразования, учитывающий неравномерность коррозии [8]; ρ – плотность материала [г/см3].

В самом деле, элементарная масса коррозионного слоя dh на единичной поверхности s∆ dm s dhρ= ⋅∆ ⋅ или /dm dm s dhρ= ∆ = ⋅ , откуда, с учетом размерности величин следует

справедливость связи (12). Систематизированные опытные данные показывают, что протекание коррозионных

процессов в конструкционных сталях определяется комплексом внешних воздействующих факторов (ВВФ), которые в зависимости от природы их воздействия подразделяются на шесть групп: механические, климатические, биологические, электрические и электромагнитные, тепловые и радиационные и факторы специальных сред [9]. Из этих групп наибольший научно-практический интерес представляют климатические и биологические факторы как наиболее долговременные и по своему воздействию приводящие к значительным экономическим затратам [10]. В таблице 1 приведены опытные данные по скорости коррозии изучаемых конструкционных сталей.

Т а б л и ц а 1 – Коррозионные потери конструкционных сталей

Конструкционные стали Защитные покрытия

Рабоче-консервационные

смазки

Скорость коррозии, 2/, г мгод

υ

Контрольные образцы

Образцы, зараженные смесью МО

30ХРА

Химическое фосфатирование, ускоренное хроматирование,

пропитка клеем БФ-4 с нигрозином марки «А»

ГОИ-54п 14,5 35,8

30ХН2МФА


пропитка клеемБФ-4 с нигрозином марки «А»

Лита 39,8 119

30ХН2МФА-Ш


пропитка клеемБФ-4 с нигрозином марки «А»

МС-70 14,6 18

Для обеспечения стабильной антикоррозионной стойкости сталей применялись защитные покрытия и рабоче-консервационные смазки. Установлено существенное влияние фактора


зараженности микроорганизмами (МО) на повышение скорости коррозии (таблица 2). Систематизированные опытные данные показывают что зависимость скорости

коррозии от времени, при фиксированных параметрах можно описать аналитической функцией в смысле непрерывности и дифференцируемости [11]. Т а б л и ц а 2 – Данные по скорости коррозии

Конструкционные стали

Скорость коррозии, 2/г м

год

В начальный период ( ) 00 1 ,t год υ= −

В период нарушения защитного покрытия ( )6 7 , mt год υ= −

В заключительный период ( )9 10 , kt год υ= −

Контроль-ные образцы

Зараженные образцы





30ХРА 14,5 35,8 25,4 51,9 22,4 43,6 30ХН2МФА 39,8 119 61,7 154,7 56,1 131,5

30ХН2МФА-Ш 14,6 18 30,7 34,2 26,1 29,8

Свойство аналитичности функции υ (t) (или функции υm (t), υh (t)) означает, что она может быть разложена в степенной ряд n-й степени (13):

0,

nm i i

ia tυ υ

== = ∑ (13)

где ia – экспериментально определяемые параметры (индекс m при символе скорости, для простоты дальнейших обозначений, не будем принимать во внимание).

Полиномиальная зависимость (13) успешно используется для описания многих закономерностей в механике [6]. Для построения зависимости (13) будем использовать известные условия из экспериментальных, в том числе опубликованных данных. Согласно опытным данным с ростом глубины поврежденного слоя скорость коррозии увеличивается и с течением времени приближается к некоторому предельному значению. Однако после достижения более значительной глубины поврежденного слоя ( )mh h= может наблюдаться дальнейшее снижение скорости коррозии. Это явление связано с образованием трудно-растворимых продуктов коррозии, тормозящих дальнейшее ее развитие. Для построения зависимости (13) будем использовать следующие известные условия (из экспериментальных, в том числе опубликованных данных):

- в начальный момент ( )0t t= (14)

( )0 0;tυ ν= (14) - в момент достижения максимальной скорости ( )mt t= (15)

( ) , ;m mdtdtυυ υ= (15)

- в заключительной стадии ( )k mt t t= ⟩ (16)

( ) .k ktυ υ= (16) Эти условия определяют степень полинома (13) 3n = (17):

2 30 1 2 3 .a a t a t a tυ = + + + (17)

Внося известные условия (14) – (16) в зависимость (17), получаем систему четырех линейных уравнений для определения параметров ia (18):


0 02 3 3

0 1 22

1 2 32 3

0 1 2 3

,

,

2 3 0,

.

m m m m

m m

k k k k

a

a t a t a t a

a t a t a

a t a t a t a

υ

υ

υ

=

+ + + =

+ + =

+ + + =

(18)

Внося известное из первого уравнения (18) значение параметра 0 0a υ= в остальные уравнения, получаем систему трех линейных уравнений (19) с тремя искомыми параметрами

1 2 3, , :a a a 2 3

1 2 3 02

1 2 32 3

1 2 3 0

,

2 3 0,

,

m m m m

m m

k k k k

t a t a t a

a t a t a

t a t a t a

υ υ

υ υ

+ + = −

+ + =

+ + = −

(19)

которые находятся детерминантным методом Крамера [11] (20–21): 31 2

1 2 3, , ,DD Da a aD D D

= = = (20)

где 2 3 2 3

02 2

12 3 2 3

0

3 20 02

2 33 2

0 0

1 2 3 , 0 2 3 ,

1 0 3 , 1 2 0 .

m m m m m m

m m m m

k k k k k k

m m m m m m

m

k k k k k k

t t t t t

D t t D t t

t t t t t

t t t tD t D t

t t t t

υ υ

υ υ

υ υ υ υ

υ υ υ υ

−

= =

−

− −= =

− −

(21)

Все математические расчеты выполнялись в программном пакете MathCAD. Результаты расчета параметров 0 1 2, ,a a a и 3a приведены в таблице 3.

Т а б л и ц а 3 – Параметры материалов

Конструкционные стали

Параметры материалов

0a 1a 2a 3a Контр.

образцы Зараж.

образцы Контр.






образцы

30ХРА 14,50 35,80 2,57 1,691 -0,07 0,50 -0,01 -0,06

30ХН2МФА 39,80 119 5,39 1,139 -0,20 1,86 -0,02 -0,19

30ХН2МФА-Ш 14,60 18 3,71 3,853 -0,07 -0,11 -0,02 -0,02

На рисунке 2 представлены зависимости скорости потери массы от времени протекания коррозии, построенные по зависимости (17) для приведенных данных (таблица 3).

Временная зависимость потери массы к текущему моменту времени ( t ) находится интегрированием дифференциального уравнения (5). Представляя в дифференциальном уравнении скорость потери массы полиномом (17), находим (22):

( )

( ) ( ) ( ) ( )0 0

2 30 1 2 3

2 3 431 20 0 0 0 0 .

2 3 4

t t

t tm dt a a t a t a t dt

aa aa t t t t t t t t

υ∆ = = + + + =

= − + − + − + −

∫ ∫ (22)


а – контрольные образцы; б – зараженные образцы

Рисунок 2 – Изменение скорости коррозии во времени

На рисунке 3 показаны временные зависимости потери массы изучаемых сталей при различных условиях их защиты от коррозии.

Введем параметр повреждаемости ω следующим дифференциальным уравнением (23):

( ) ( ) ,пр

td tdt m

υω ω= =∆

(23)

где ( )tω – скорость повреждаемости;

прm∆ – предельная потеря массы металла, при котором детали или узлы СПВ полностью теряют требуемые эксплуатационные свойства.


Рисунок 3 – Зависимость потери массы металла от времени


Параметр ωнаходится интегрированием уравнения (13): ( ) ( )

0.

t

пр пр

t m tdt

mmυ

ω∆

=∆∆∫

(24)

На рисунке 4 приведены графики изменения параметра повреждаемости во времени для контрольных и зараженных образцов из рассматриваемых сталей. Предельное значение параметра ω = 1 соответствует прогнозируемому моменту потери изделием эксплуатационных свойств.

Построенные модели позволяют оценить глубину поврежденного слоя h с учетом неравномерности протекания коррозии в пределах площади s . Очевидно, что для малой площади 0s → коэффициент питтингообразования

0lim 1s

p→

= .

С ростом площади s коэффициент питтингообразования быстро уменьшается.

Согласно опытным данным [8] для 21 ,s м≈ 0,08 0,12p = − . Эти данные позволяют аппроксимировать зависимость коэффициента питтинго-

образования от площади s следующей экспоненциальной функцией (25):


Рисунок 4 – Изменение параметра повреждаемости во времени На рисунке 5 представлены зависимости скорости коррозии по глубине проникания (υh) от

времени протекания коррозии, построенные по зависимости (13) для приведенных данных (таблица 3).


Рисунок 5 – Изменение скорости коррозии υh по глубине проникания во времени

( )exp ln10 .p s= −

(25)


На рисунке 6 представлены зависимости изменения глубины поврежденного слоя металла h во времени, построенные по зависимости (12) для приведенных данных (таблица 3).

Приведенные результаты моделирования позволяют сделать следующие выводы. Определяющие соотношения (10), (11), (17), (22–25) позволяют построить математическую модель потери массы и глубины поврежденного слоя изделий СПВ из конструкционных сталей вследствие протекания коррозионных процессов. Модель основывается на закономерности изменения скорости коррозии во времени и учитывает степень защиты материалов от коррозии.


Рисунок 6 – Изменение глубины поврежденного слоя металла h во времени

Таким образом, результаты моделирования свидетельствуют о необходимости исполь-зования двух мер коррозии: по потере массы ( )m∆ и глубине повреждения конструкционного материала ( h ). Величина m∆ является осредненной мерой коррозии площади s∆ поверх-ностного слоя изделия, а величина h – локальной характеристикой повреждения. В комплек-се [ ];m h∆ эти меры дают объективную оценку коррозийной поврежденности изделия. Суще-ственным моментом моделирования является использование систематизированных опытных данных, определяющих точность определения материальных функций, входящих в модельные соотношения, и, соответственно, достоверность результатов математического моделирования.


1 Виноградов П. А. Консервация изделий машиностроения / П. А. Виноградов. – Л. :

Машиностроение. Ленинградское отделение, 1986. – 270 с. 2 Стариков Н. Е. Анализ конструкции материалов, применяемых в современных

образцах стрелково-пушечного вооружения, используемого в частях и соединениях ВДВ / Н. Е. Стариков, А. В. Лаврушин // Известия Тульского государственного университета. Серия «Технические науки», вып. 6. – Тула : Изд-во ТулГУ, 2018. – С. 229–236.

3 Шехтер Ю. Н. Рабоче-консервационные смазочные материалы / Ю. Н. Шехтер, В. М. Школьников. – М. : Химия, 1979. – 252 с.

4 Цуркан И. Г. Смазочные и защитные материалы / И. Г. Цуркан, С. Н. Казарновская. – М. : Транспорт, 1974. – 152 с.

5 Богданов Т. И. Ингибированные нефтяные составы для защиты от коррозии / Т. И. Богданов, Ю. Н. Шехтер. – М. : Химия, 1984. – 274 с.


6 Розенфельд И. Л. Ингибиторы атмосферной коррозии / И. Л. Розенфельд, В. П. Персианцева. – М. : Наука. 1985. – 276 с.

7 Афонин И. З. Защита вооружения от коррозии / И. З. Афонин. – Пенза : ВАИУ, 1984. – 115 с.

8 Труфанова А.И. ТПИ-4 как ингибитор коррозии железоуглеродистых сплавов в атмосфере и воде / А. И. Труфанова, Т. А. Лазарева, С. Ф. Хлебникова, Н. И. Воеводина // Защита металлов. – Т. 27. – № 5. – 1991. – С. 867–870.

9 Розенфельд И. Л. Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями / Ф. И. Рубинштейн, К. А. Жигалова. – М. : Химия, 1987. – 224 с.

10 Стариков Н. Е. Анализ влияния климатических и биологических факторов на кор-розионную и биологическую стойкость конструкционных материалов СПВ / Н. Е. Стариков, Д. О. Селифонтов, А. В. Лаврушин // Научный резерв, 3 (3). – Рязань : РВВДКУ, 2018. – С. 49–56.

11 Крушедольская В. Е. О защите стали пушечной смазкой, наполненной алюминиевой пудрой / В. Е. Крушедольская, В. Я. Флакс // Защита металлов. – Т. 26. – № 3. – 1990. – С. 499–503.

Стариков Николай Евгеньевич, Тульский государственный университет, доктор техн. наук, проф., начальник военно-научного центра.

Адрес: 300012, г. Тула, проспект Ленина, д. 92; т. 8(4872)-25-47-50; e-mail: [email protected]. Starikov Nikolai Evgenevich, head of the military science center, doctor of technical sciences, professor, Tula

State University. Address: 92, Lenin Avenue, Tula City, the Russian Federation, 300012; Phone: 8(4872)-25-47-50; е-mail: [email protected]. Лаврушин Алексей Валентинович, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное

училище, адъюнкт. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(920)-633-86-81; e-mail: [email protected]. Lavrushin Alexey Valentinovich, adjunct, the Ryazan Guards Higher Airborne Command School. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(920)-633-86-81; е-mail: [email protected].





УДК 62.523 В. Г. Просвирнин, В. С. Абанин, С. С. Кутовой, В. Я. Кругликов

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ

ПОДВИЖНОСТЬЮДЛЯДИНАМИЧЕСКОГО ТРЕНАЖЕРА «КУДЕСНИК»

Рассматриваются алгоритмы движения приводов, обеспечивающих наибольшее соответствие пере-мещениям в свободном пространстве системы «планирующий парашют – человек» на всех этапах прыжка. На основе законов восприятия человеком окружающей среды сформулированы принципы формирования уровней и скоростей внешних воздействий: перемещение, звук, вибрация, потоки воздуха.

Ключевые слова: тренажер; планирующий парашют; алгоритмы движения; алгоритмы воздействия.

V. G. Prosvirnin, V. S. Abanin, S. S. Kutovoy, V. I. Kruglikov

THEORETICAL BASIS OF CONTROL AND HUMAN IMPACT ALGORITHMS IN DYNAMIC SIMULATOR «KUDESNIK»

The algorithms of driver motion providing maximum correspondence to the free space movements within the

system «Gliding Parachute and a Man» at all phases of the jump are presented. On the basis of the laws of human per-ception of the environment the principles of forming of levels and speeds of external actions are formulated such as: movement, sound, vibration, air flows.

Keywords: simulator; gliding parachute; motion algorithms; impact algorithms. Тренажерный комплекс «Кудесник» (аббревиатура – Комплекс учебного десантиро-

вания, нагрузок и координации) создан как техническое средство, позволяющее имитиро-вать в сознании тренирующегося все фазы прыжка с парашютом. Используя зрительные об-разы пространства, создаваемые шлемом виртуальной реальности, соответствующие карти-нам окружающей среды, звуковое сопровождение, воздушные потоки, искусственно созда-ваемые вентиляторами, и пространственное манипулирование телом тренирующегося, ком-плекс «Кудесник» способен создать обстановку близкую по ощущениям к реальному прыж-ку.

Технически непростой и неоднозначной являлась задача пространственного переме-щения тела парашютиста с помощью моделирующего устройства по алгоритмам управления электроприводными механизмами. Из работ ученых известно, что управляемое снижение на парашюте описывается системами дифференциальных уравнений [1–5] и представляет сложную математическую задачу.

Для обоснования алгоритмов движения приводов рассматривалась математическая модель поведения системы «планирующий парашют – человек» («ПП – Ч») в полете плав-ного спуска, когда диссипативные силы среды и действия парашютиста скомпенсировали все возмущения траектории и снижение происходит с равномерной скоростью.

Любой купол парашюта, наполненный воздухом, представляет собой объект, обла-дающий инерционными и упругими свойствами. Он соединен стропами через подвесную систему с парашютистом, который, в соответствии с математической моделью [3] и из оче-видных соображений, представляет собой тоже инерционное тело большей массы, чем ку-пол, и поэтому вся система «ПП – Ч» стремится к Земле. Условно парашютист представляет собой твердое тело с шарнирными связями между соответствующими звеньями (конечно-стями) и также воздействующее на деформацию купола [6]. Для примера рассматривался простой равномерный полет системы «ПП – Ч» вертикально вниз (рисунок 1, а). Предполо-жим, что в какой-то момент времени парашютист изменением положения нижних конечно-стей повлиял на изменение моментов сил системы «ПП – Ч» (рисунок 1, б).

После отклонения от вертикали, парашютист вернул нижние конечности в исходное положение (рисунок 1, в). Тогда под действием этой силы вертикальная ось системы


«ПП – Ч», проходящая через условный центр купола и парашютиста, отклонится от верти-кали, связанной с земной системой координат, на угол φ.

Рисунок 1 – Воздействие парашютиста по ось тангажа изменением положения

нижних конечностей Центр вращения системы находится в куполе. Центр тяжести всей системы «ПП – Ч»

находится ниже от оси вращения на расстоянии l. Под действием силы тяжести возникнет момент, стремящийся вернуть систему в состояние равновесия. Момент можно выразить формулой

где m – масса всей системы, кг; g – ускорение свободного падения, м/с2; l – расстояние между осью вращения системы и центром тяжести, м; φ – угол отклонения оси от вертикали, °. Момент, обусловленный силой тяжести в положении равновесия, полностью скомпен-

сирует первоначальное отклоняющее воздействие, тогда для равновесной системы для тел вращения можно записать уравнение моментов, считая, что трение в виртуальной оси вра-щения отсутствует:

где J – момент инерции всей системы, кг · м2; 𝑡𝑡 – время, за которое происходит изменение угла 𝜑, с. Учитывая затухающий характер колебаний, вызванный кроме силы тяжести и силой

сопротивления среды (воздуха), учтем этот факт и получим

где µ – коэффициент сопротивления среды.

Для нашего случая малых отклонений, возможна замена sin φ ≈ φ и после преобра-зований получим

а б в

а) без воздействий; б) воздействие «сгибание в коленях»;

в) возврат после «сгибания» в исходное положение

М=mg·l·sinφ, (1)

J·𝑑2𝜑𝑑𝑡2

= −𝑚𝑔 · 𝑙 · 𝑠𝑖𝑛𝜑, (2)

J·𝑑2𝜑𝑑𝑡2

= −𝑚𝑔 · 𝑙 · 𝑠𝑖𝑛𝜑 − 𝐽 · µ · 𝑑𝜑𝑑𝑡

, (3)


Обозначив 𝑚𝑔·𝑙

𝐽 через ω2, получим уравнение (5) в следующем виде:

Полученное выражение описывает гармонический характер колебаний угла отклоне-

ния вертикальной оси системы «ПП – Ч» после разового отклонения системы от положения равновесия. Таким образом, рассматривая колебательные свойства системы «ПП– Ч» в про-цессе управляемого снижения, мы можем утверждать, что одной из моделей поведения си-стемы является представление парашюта в качестве маятника, а движение в качестве гармо-нических затухающих колебаний.

Физический маятник – твердое тело, совершающее колебания в поле каких-либо сил относительно точки, не являющейся центром масс этого тела, или неподвижной горизон-тальной оси, не проходящей через центр масс этого тела [7]. Рассматривая колебательные свойства системы «ПП – Ч», можно констатировать, что колебания парашюта будут прохо-дить через виртуальную ось вращения, находящуюся внутри купола. Учитывая то, что сам купол в результате внешних воздействий может смещаться в пространстве, соответственно будет смещаться и ось вращения, тогда мы получим колебания парашютной системы в соот-ветствии с уравнениями параметрического маятника. Купол и стропы являются упругими элементами, поэтому такая система описывается уравнениями эллиптического маятника. При повороте вокруг центральной оси, и совершая колебания, мы получим модель маятника Фуко. Понимая, что человек состоит из «гнущихся» частей и может вдобавок переносить груз на подвесе, мы получаем систему парашютной системы по формулам двойного маятни-ка.

После анализа такого множества моделей, которые описывают поведение системы «ПП – Ч», в разные моменты управляемого снижения становится понятным, что единой мо-дели способной математически описать поведение не существует. Каждый раз будет созда-ваться модель для решения конкретной задачи с соответствующими допущениями. Для дальнейшей работы создания моделирующего устройства очевидно, что все перемещения тела и всей системы осуществляются по гармоническим законам. На рисунке 2 показаны данные телеметрии прыжка с парашютом типа «крыло».

Рисунок 2 – Графики распределения вектора силы тяжести во времени

при совершенной серии разворотов парашютиста на 180 градусов

𝑑2𝜑𝑑𝑡𝑡2

= −𝑚𝑔 · 𝑙𝐽

𝜑 − µ · 𝑑𝜑𝑑𝑡𝑡

(4)

𝑑2𝜑𝑑𝑡𝑡2

= −𝜔2𝜑 − µ𝑑𝜑𝑑𝑡𝑡

(5)


По оси абсцисс отложено время. По рисунку 2 легко установить, что период гармони-ческих колебаний маятника составляет 4,5 с по поперечной оси, определяющей тангаж. Сле-довательно, при управляемом снижении системы «ПП – Ч» все сигналы, определяющие по-ворот осей тренажера «Кудесник», будут подчинятся законам гармонических колебаний. На рисунке 3 показана траектория изменения угла поворота по оси Х манипулятора при его ис-пытаниях.

Рисунок 3 – Траектория изменения угла поворота по оси Х манипулятора (тангаж)

Все программы микроконтроллеров рассчитаны на управление по алгоритмам станков с ЧПУ (числовым программным управлением). Набор скорости вращения приводов осу-ществляется только равномерно по линейному закону υ=k·x. Ускорение разгона – величина постоянная. К тому же как скорость, так и ускорение задаются только один раз перед нача-лом обработки детали. Такие алгоритмы движения не соответствуют действительному поведе-нию системы в процессе управляемого снижения.

Особенностью программного обеспечения для приводов шаговых двигателей, на базе которых конструировался «Кудесник», является то, что для них задается траекторное движе-ние, обеспечивающее гармонические законы перемещения тела в пространстве. Моделиру-ющее устройство имеет 2 физические оси вращения и одну виртуальную.

Крен и тангаж осуществляется физическими осями поворота фермы и спинного захва-та (рисунок 4), а поворот по курсу осуществляется в изображении, даваемом в шлеме вирту-альной реальности.

Рисунок 4 – Отработка действий по развороту на 180 градусов испытателем тренажера


Подгонка размещения обучаемого по росту осуществляется двумя механизмами: пер-вый механизм позволяет регулировать точку контакта с поверхностью за счет изменения вы-соты беговой дорожки; второй – за счет регулировки высоты в спинном захвате. Беговая до-рожка, на которой в исходной позиции находится парашютист, обеспечивает имитацию от-деления от летательного аппарата, а также воссоздает адекватные условия контакта с по-верхностью земли при приземлении. Скорость полотна бегущей дорожки определяется па-раметрами приземления парашютиста в зависимости от правильности и своевременности выбора величины втягивания строп управления и силы ветра на завершающем этапе поса-дочной глиссады.

Для обеспечения условий свободного или стабилизированного (под дрогом) полета тренирующийся переводится в положение на спину, пребывая в спинном захвате в положе-нии неустойчивого равновесия. Сила встречного набегающего потока воздуха при этом по-ложении частично заменяется гравитационной силой земного притяжения. Использовался опыт научного обоснования технического облика перспективного динамического тренажера, описанного в статье [8].

Одновременно с переводом тренирующегося на спину горизонт событий в шлеме виртуальной реальности тоже поворачивается на 90º, и «лежа» на спине тренирующийся пе-ред собой видит землю, приближаясь к ней. Алгоритмы звукового и психологического воз-действия на парашютиста подробно описываются в работах [9, 10]. Во время нахождения на борту летательного аппарата акустическая система тренажера воспроизводит фонограмму работы двигателей этого аппарата с соответствующими уровнями громкости. Если кабина разгерметизируется, то соответствующим образом меняется и звук. Встречный ветер обеспе-чивается двумя вентиляторами, установленными на основной раме тренажера, что позволяет обдувать парашютиста с определенным подобием его скоростей свободного полета и управ-ляемого снижения. После отделения от летательного аппарата, моделируемого в тренажере, шум его двигателей уменьшается, но за счет перепада в громкостях реальных вентиляторов и шума, создаваемого акустическими системами, шум вентиляторов воспринимается просто как шум встречного потока ветра.

Бегущая дорожка оснащена специальными вибраторами, которые создают ощущение вибрации корпуса летательного аппарата. Визуальный контент демонстрируемый парашюти-сту шлемом виртуальной реальности полностью соответствует реальным объектам, вертоле-ту и изображению площадки приземления с борта вертолета Ми-8.

Проводимые предварительные испытания тренажера «Кудесник» специалистами нашего училища показали высокую экспертную оценку моделирующим возможностям устройства на всех этапах прыжка с планирующей парашютной системой специального назначения.


1 Чуркин В. М. К анализу динамики парашютной системы со свободно подвешен-

ным грузом. / Электронный журнал «Труды МАИ». – Выпуск № 49. – URL : http:// trudymai.ru/published.php?ID=27665.

2 Лялин В. В. Парашютные системы. Проблемы и методы их решения. – М. : ФИЗ-МАТЛИТ 2009. – 576 с.

3 Курашин В. Н. Математическая модель движений парашютиста / В. Н. Курашин, Ю. В. Усачев //«Вестник Рязанского государственного университета имени С. А. Есени-на», 2010. № 1(26) Статья 14. – URL : http://vestnik.rsu.edu.ru/2010-№126-статья-14/.

4 Шилов А. А. Автоматическое управление планирующими парашютными систе-мами / Э. М. Бушуева, А. Ф.Васильев, В. А. Каримов, А. И. Сойнов // Труды ЦАГИ. – Вып. 2649. – 2001. – С. 127–134.


5 Бюшгенс А. Г. Анализ плоских слабо демпфированных колебаний парашюта в сводном установившемся снижении / А. Г. Бюшгенс, А. А. Шилов // Ученые записки ЦАГИ – 1973. – т. IV. № 1. – С. 137–143.

6 Шибанов Г. П. Эксплуатация и безопасность парашютных систем / Г. П. Шиба-нов. – М. : Машиностроение, 2005. – 287 с.

7 Архангельский М. М. Курс физики. Механика. – М. : Просвещение, 1975. – 424 с. 8 Абанин В. С. Обоснование технического облика учебного информационного поля

рабочего места парашютиста для динамического тренажера / В. С. Абанин // Научный ре-зерв. – 2019. – № 1. – С. 46–50.

9 Вахитов Ш. Я. Акустика : учебник для вузов / под ред. Ковалгина Ю. А. – М. : Горячая линия-Телеком, 2009. – 660 с.

10 Носуленко В. Н. Психология слухового восприятия. – М. : Наука, 1988. – 216 с.

Просвирнин Владимир Георгиевич, АО «Северный пресс», начальник сектора. Адрес: 195196, Санкт-Петербург, ул. Таллинская, д. 7; т. 8(812) 445-21-99; e-mail: [email protected]. Vladimir G. Prosvirnin, JSC «Severny press», head of the sector. Address: 195196, Saint-Petersburg, ul. Tallinskaya, d. 7; Phone: 8(812) 445-21-99; е-mail: [email protected]. Абанин Владислав Сергеевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище,

канд. техн. наук, докторант. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; тел. 8(920)975-08-16; e-mail: [email protected]. Vladislav Abanin, Ryazan Guard Higher Airborne Command School, Cand. Tech. Sci., Doctoral Candidate. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone:. 8 (920) 975-08-16; е-mail: [email protected]. Кутовой Сергей Степанович, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище,

доктор техн. наук, профессор кафедры автотехнического обеспечения. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; тел. 8(905)694-63-74; e-mail: [email protected]. Sergey Kutovoy, Ryazan Guard Higher Airborne Command School, Cand. Tech. Sci., Doctor Tech. Sci., Pro-fessor of department auto-technician supporting. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 39003; Phone: 8(905)694-63-74; е-mail: [email protected]. Кругликов Виктор Яковлевич, АО «Северный пресс», Генеральный директор. Адрес: 195196, Санкт-Петербург, ул. Таллинская, д. 7; тел. (812)445-21-36; e-mail: [email protected]. Victor Y. Kruglikov, JSC «Severny press», the Director-General. Address: 195196, Saint-Petersburg, ul. Tallinskaya, d. 7; Phone: 8(812) 445-21-36; е-mail: [email protected].









УДК 621.311 А. Б. Белов, И. С. Белоногов

ОБОСНОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ

ЭЛЕКТРОАГРЕГАТОВ ДЛЯ ПОЛЕВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ВОЙСК

Теоретически обоснована эффективность применения синхронных инверторных генераторов на посто-янных магнитах для полевого электроснабжения войск. Представлены результаты сравнительного анализа тех-нических характеристик синхронных генераторов и инверторных генераторов на постоянных магнитах.

Ключевые слова: электроагрегаты военного назначения; технические характеристики; синхронные генераторы; генераторы на постоянных магнитах; инверторы.

A. B. Belov, I. S. Belonogov

JUSTIFICATION OF PROMISING DEVELOPMENT DIRECTION

OF ELECTRICAL UNITS FOR FIELD POWER SUPPLY OF TROOPS

The article theoretically substantiates the effectiveness of the use of permanent magnet synchronous invertive generators for the field power supply of troops. The results of a comparative analysis of the technical characteristics of synchronous generators and invertive generators with permanent magnets are presented.

Keywords: electric machines for military use; technical performance; synchronous generator; generators with permanent magnets; inverters.

Полевое электроснабжение имеет целью обеспечить войска и военные объекты элек-

трической энергией в необходимом количестве, заданного качества в пределах заданного времени (выполнения задачи, либо работы) в условиях любой обстановки.

Тенденция к увеличению зоны ответственности Сухопутных войск существенно по-вышает роль полевого электроснабжения в системе всестороннего обеспечения решаемых задач. Представленная на рисунке 1 диаграмма наглядно отображает процентное соотноше-ние необходимого количества источников электроэнергии в зависимости от вида Вооружен-ных Сил [1].

1 – Военно-морской флот; 2 – Воздушно-космические силы; 3 – Сухопутные войска

Рисунок 1 – Диаграмма соотношения необходимого количества источников

электроэнергии по видам Вооруженных Сил

Особенно остро данная проблема проявляется при решении воинскими частями и подразделениями задач в тактическом звене, в значительном удалении от пунктов постоян-ной дислокации и подразделений обеспечения.

Вместе с тем, в последнее десятилетие резко увеличилась потребность вооружения и военной техники (ВВТ) в автономных источниках электроэнергии, обеспечивающих надеж-


ное функционирование систем управления и комплексов вооружения на позициях и в райо-нах размещения при неработающих тяговых двигателях. Связано это напрямую с тем, что в результате технического перевооружения резко возросло число систем, комплексов и объек-тов боевой техники, требующих бесперебойного снабжения электроэнергией. Существую-щей системой общетехнических требований к видам ВВТ определено обязательное резерви-рование источников электроэнергии на всех объектах ВВТ, в состав которых входят ком-плексы вооружения [2].

Обеспечение автономной жизнедеятельности воинских частей и подразделений, чис-ленное и качественное изменение потребителей требует соответствующего развития энерго-обеспечивающих электроагрегатов, отвечающих жестким требованиям [3]:

- топливная совместимость с шасси и другими транспортными средствами; - рабочий температурный диапазон от минус 50 до плюс 55° С; - максимальная рабочая высота над уровнем моря до 4000 м; - максимальная влажность при 25° С до 100 %; - запыленность воздуха до 5 г/м3; - атмосферные выпадающие осадки до 15 мм/мин; - атмосферные конденсированные осадки – роса, иней; - вибрация в диапазоне частот (1–200) Гц с максимальной амплитудой виброускоре-

ния 2 g; - механические удары с пиковым ударным ускорением до 15 g; - воздушный поток с максимальной скоростью 30 м/с; - солнечная радиация до 68 Вт/м2. В особую категорию требований необходимо отнести энергетическую эффективность

электроагрегатов. Необходимость решения данной проблемы подтверждается результатами исследований, проведенных в армии США. Анализ полученных результатов, представлен-ных в таблице, свидетельствуют о значительном увеличении расхода топлива всеми катего-риями потребителей с началом боевых действий.

Т а б л и ц а – Потребление топлива в мирное и военное время в армии США

Категория потребителей Потребление топлива

(млн литров в год) Мирное время Военное время

Боевые самолеты 530 1162 Бронетанковая техника 113 613 Военная автомобильная техника (тактические машины) 166 655 Военная автомобильная техника (тыловое обеспечение) 193 193

Электроагрегаты 98 1351

В частности, рост потребления топлива для самолетов увеличится в 2 раза, для броне-

танковой техники – 6 раз, а для электроагрегатов, обеспечивающих электроснабжение войск и военных объектов, общее потребление топлива увеличится в 14 раз [4].

При этом, как показала военная компания США в Афганистане, стоимость одного литра дизтоплива, с учетом себестоимости его доставки и хранения, может увеличиться в десятки раз. Так по оценке тех же источников [4], стоимость одного литра дизтоплива в Аф-ганистане составила 40 $ , при его стоимости в США – 0,6 $.

Анализ существующей номенклатуры автономных электроэнергетических установок с двигателями внутреннего сгорания, находящихся в войсках, показал, что электроагрегаты отечественного производства, особенно переносные, мощностью до 2 кВт, характеризуются неудовлетворительными показателями удельной мощности и надежности, а также низкой энергетической эффективностью [2]. При этом коэффициент полезного действия данных


электроагрегатов не превышает значения 0,5. Кроме того, технический уровень электроагре-гатов с генераторами электромагнитного возбуждения не соответствует мировым тенденци-ям развития источников электрической энергии данного типа.

Исходя из сложившегося положения дел, улучшение тактико-технических характери-стик автономных электроэнергетических установок с двигателями внутреннего сгорания яв-ляется одной из наиболее актуальных задач современного полевого электроснабжения войск.

Мировой опыт свидетельствует о том, что одним из перспективных путей решения данной проблемы является применение в электроагрегатах с синхронными генераторами ин-верторов [5, 6, 7, 8, 9, 10].

Генераторы с инверторами позволяют переводить тяговый двигатель на переменную частоту вращения, в соответствии с текущей загрузкой генератора. Суть работы инвертора состоит в том, что он преобразует вырабатываемый генератором переменный ток в широком диапазоне входных частот и напряжений в постоянный, затем преобразует постоянный ток в выходной переменный необходимой частоты и напряжения. Такой принцип работы и приво-дит к получению более качественной электроэнергии, при этом появляется возможность ре-гулирования мощности двигателя изменением частоты вращения в зависимости от нагрузки. В конечном итоге это позволит добиться экономии топлива до 40 % [4].

При этом для синхронного генератора, работающего в составе инверторной электро-станции, взаимосвязанное изменение генерируемой мощности и частоты вращения по опти-мальному, с точки зрения расхода топлива приводного двигателя, закону сокращает диапа-зон изменения выходного напряжения генератора и изменяет его коэффициент загрузки в сторону наиболее оптимальных значений [10].

Последние мировые тенденции указывают на то, что перспективным вариантом син-хронного генератора для инверторной станции является генератор с индуктором на постоян-ных магнитах [11].

Развитие данного направления синхронных генераторов напрямую определяется тем, что применение в индукторах постоянных магнитов вместо электромагнитных схем приво-дит к ряду преимуществ, к числу которых относятся:

- отсутствие щеточных узлов индуктора; - высокий коэффициент полезного действия (КПД) преобразования механической

энергии в электрическую; - высокие удельные показатели по развиваемой мощности на единицу активной массы

и на единицу активного объема; - большая перегрузочная способность по моменту (временно кратность максимально-

го момента равна 5 и более). Исключение из конструкции генератора скользящих электрических контактов значи-

тельно повышает ресурс и надежность по сравнению с синхронными генераторами с обмот-ками возбуждения на роторе.

Повышение КПД связано со снижением электрических потерь. В основном они будут определяться только активным сопротивлением якорной цепи. Вместе с тем, сила магнитного поля мощных постоянных магнитов способна создавать в генераторе дополнительную элек-трическую энергию и повышать КПД. Результаты проведенных исследований [11] показали, что применение постоянных магнитов в индукторе позволяет создать энергию, превышающую энергию, прикладываемую к ротору генератора в несколько раз. Также доказано, что измене-ние тока нагрузки генератора от средних до максимальных слабо влияет на изменение его КПД и не превышает 5 %. Численные показатели КПД находятся в диапазоне от 86 до 90 %.

Неоспоримым достоинством инверторных электроагрегатов с синхронными генерато-рами на постоянных магнитах является их более высокая топливная экономичность, которая обеспечивается за счет лучшего КПД и автоматической регулировки частоты вращения дви-гателя в зависимости от нагрузки: если нагрузка на генератор небольшая, то процессор ин-вертора сам переводит двигатель на экономичный режим работы. На рисунке 2 представлены


графики расхода топлива электроагрегатами с различными генераторами, которые наглядно показывают, что экономия топлива на частичной нагрузке может достигать до 50 % [3].

Рисунок 2 – Графики расхода топлива электроагрегатами мощностью 6 кВт с различными генераторами в зависимости от нагрузки

Уменьшение частоты вращения при частичных нагрузках также увеличивает ресурс

двигателя. Особенно это заметно на электроагрегатах, применяемых для резервирования штатных систем электроснабжения ВВСТ, при их размещении на позициях, в районах сосре-доточения, опорных пунктах и сторожевых заставах. Учитывая возможно жесткие условия работы электроагрегатов (температура воздуха, давление, широкий диапазон изменения тока нагрузки), в конструкцию генераторов и соответственно тяговых двигателей закладывается запас мощности более чем на 30 % для обеспечения гарантированного энергоснабжения. Данный фактор приводит к тому, что электроагрегаты с классическими схемами, в отличие от инверторов, будут недозагруженными. При нагрузке менее 20 % от номинальной при сохра-нении постоянной частоты вращения происходит закоксовывание цилиндров дизельного двигателя [9].

Инверторное электронное преобразование также позволяет сохранять стабильные вы-ходную частоту и форму синусоиды, в том числе и при сбросе-набросе нагрузки, а также уменьшить выбросы и провалы напряжения при переходных процессах. Использование в ин-верторе накопителя энергии в виде конденсаторов позволит существенно уменьшить провал напряжения генератора, возникающий при подключении электрической нагрузки как мини-мум в 2 раза [9].

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о целесообразности применения в войсковых электроэнергетических установках инверторных синхронных генераторов с по-стоянными магнитами. Вместе с тем, сложность расчетов данных электротехнических си-стем заключается в необходимости решения не только традиционных электромагнитных за-дач, но и в расчете комплексной задачи динамики роторной системы генератор – тяговый двигатель. В ходе решения этой задачи необходимо определить динамические характеристи-ки системы с учетом жесткости опор, а также аэродинамических потерь на поверхности ро-тора и дополнительных электрических потерь. Необходимо установить закономерности, свя-зывающие выходные параметры генератора с оптимальными режимами тягового двигателя и на основе полученных данных создать автоматическую систему выбора частоты вращения двигателя по минимуму расхода топлива.


1 Исследования по определению рационального состава источников электрической энергии межвидового назначения для обеспечения воинских формирований : отчет о НИР (промежуточ.) : 6-23 / Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище ; рук. Грушка А. А. ; исполн. : Белов А. Б. [и др.]. – Рязань, 2018. – 41 с.


2 Перспективные дизельные электроагрегаты с различными типами генераторов : отчет о НИОКР : 20-36 / ООО «АМП КОМПЛЕКТ» ; рук. Каримский И. А. ; исполн. : Филатов С. И. [и др.]. – М., 2015. – 124 с.

3 ОТТ 7.1.10-18. Система общих технических требований к видам вооружения и военной техники. – М. : Воениздат, 2018.

4 Исследования по определению рационального состава источников электрической энергии межвидового назначения для обеспечения воинских формирований : отчет о НИР (промежуточ.) : 7-14 / Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище ; рук. Грушка А. А. ; исполн. : Белов А. Б. [и др.]. – Рязань, 2019. – 39 с.

5 Обобщенный анализ выходной энергии инверторов напряжения с широтно-импульсной модуляцией ; – URL : http://www.acq.osd.mil/dsb/reports/ADA477 619.pdf (дата обращения: 24.02.2018).

6 Накопители электрической энергии для систем генерирования электрической энер-гии ; – URL : https://elquanta.ru/generatory/sravnenie-generatorov-luchshe.html (дата обращения: 19.03.2018).

7 Карнаушенко В. Н. Исследование путей создания переносных бензиновых электрогенераторов малой мощности : отчет о научно-исследовательской экспериментальной работе, шифр «Агрессия». – Рязань, 2012. С. 7–8.

8 Преимущества инверторных генераторов : – URL : https://storgom.ua/ novosti/chto-takoe-invertornyi-generator-i-stoit-li-ego-pokupat.html. (дата обращения: 22.02.2018).

9 Герасимов А. Н. Дизель-генераторные электростанции. Работа при переменной частоте вращения дизеля / А. Н. Герасимов, В. В. Толмачев, К. С. Уткин // Новости электротехники. – 2005. – № 4 (34) ; – URL : http://newes.elteh.ru/arh/ 2005/34/13.php (дата обращения : 19.03.2019).

10 Лукутин Б. В. Анализ режимов загрузки магнитоэлектрического генератора инверторной дизельной электростанции / Б. В. Лукутин, Е. Б. Шандарова // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 2 ; URL : http://science-education.ru/ru/article/ view?id= 12346 (дата обращения: 04.12.2018).

11 Гребеников В. В. Моделирование магнитных полей в электромеханических преобразователях энергии с постоянными магнитами / В. В. Гребеников, М. В. Прыймак // Вісник кременчуцького державного політехнічного університету імені Михайла Остроградського. – 2009. – № 3 (56). – Ч 2.

Белов Андрей Борисович, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище,

канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры инженерного обеспечения и водолазной подготовки. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(910)632-42-12; e-mail: [email protected]. Andrey Belov, The Ryazan the Guards Higher Airborne Command School, candidate of technical Sciences, the

Associate Professor of the Department of engineering and diving training. Address 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(910)632-42-12; е-mail: [email protected]. Белоногов Игорь Станиславович, адъюнкт, преподаватель кафедры инженерного обеспечения и во-

долазной подготовки. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(985)428-45-67; e-mail: [email protected]. Igor Belonogov, adjunct, teacher of the Department of engineering and diving training. Address 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(985)428-45-67; е-mail: [email protected].


http://www.acq.osd.mil/dsb/reports/ADA477%20619.pdf

https://elquanta.ru/generatory/sravnenie-generatorov-luchshe.html

https://storgom.ua/%20novosti/chto-takoe-invertornyi-generator-i-stoit-li-ego-pokupat.html

https://storgom.ua/%20novosti/chto-takoe-invertornyi-generator-i-stoit-li-ego-pokupat.html

http://newes/

http://science-education.ru/ru/article/


ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ, ВОСПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ

INNOVATIVE METHODS OF TEACHING, EDUCATION AND MANAGEMENT

УДК 796

А. В. Дружинин, Н. С. Чумакoв

ПРOГРАММА ВOССТАНOВЛEНИЯ РАБOТOСПOСOБНOСТИ КУРСАНТOВ ВУЗОВ В ПРOЦEССE ИЗУЧEНИЯ ИНOСТРАННЫХ ЯЗЫКOВ СРEДСТВАМИ

ФИЗИЧEСКOЙ ПOДГOТOВКИ

Представленная программа направлена на повышение работоспособности у обучающихся, а также на тренировку определенных групп мышц, необходимых для увеличения работоспособности и быстрого восста-новления при длительном пребывании в неподвижном положении.

Ключевые слова: работоспособность (общая и специальная выносливость); стресс; посттравматиче-ские состояния военнослужащих; целевой ресурс; метод десенсибилизации и переработки движениями глаз; комплекс специальных физических упражнений.

A. V. Druzhinin, N. S. Chumakov

RECOVERY PROGRAM PERFORMANCE OF STUDENTS

IN THE PROCESS OF LEARNING FOREIGN LANGUAGES BY MEANS OF PHYSICAL TRAINING

The program aimed at improving the performance of students, as well as training certain groups of

musclesneeded to increase efficiency and rapid recovery during prolonged stay in a stationary position. Keywords: working capacity (General and special endurance); stress; post-traumatic condition of military

personnel; target resource; method of desensitization and processing by eye movements; complex of special physical exercises.

Мы живем в ХХI вeкe, вeкe скоростей и обилия информации, нo, нeсмoтря на огром-ные масштабы инновации, в мирe остаются проблемы, которые являются вечными и акту-альными на все времена. Одной из проблем является непонимание людей из-за разности языков. Многие люди предрасположены и способны к изучению иностранных языков, но из-за того, что процесс занимает слишком много времени и сил, требует усидчивости и терпе-ния данный процесс является настоящим испытанием. Еще большей проблемой «недопони-мание» становиться, если эти люди – воины и находятся в состоянии войны. Решить пробле-му «недопонимания» способны специально обученные люди – переводчики, особая каста – военные переводчики. Данная категория людей готова выполнять специальные задачи и в мирное, и в военное время.

Никакая техника, ни какое вооружение не может привести армию государства к по-беде, если воин не готов к этой победе. Воинов надо готовить через готовность офицеров и через готовность системы воинского обучения и воспитания. На данном этапе основная задача процесса обучения в вузе – подготовить курсанта, способного не только освоить программу обучения в полном объеме, но и эффективно действовать в сложных, экстре-мальных ситуациях, в том числе боевых.

Профессионального уровня подготовленности курсанта по специальности «перевод и переводоведение» возможно достичь только при его лингвистических способностях и вы-сокой работоспособности (общей и специальной выносливости). В связи с этим нельзя недо-оценивать значение уровня физической подготовленности курсантов при выполнении учеб-ных задач.


Сложившаяся к настоящему времени ситуация свидетельствует о том, что отдельные военнослужащие училища выполняют не только учебные, но и специальные задачи в усло-виях боевой обстановки. Освоение нескольких языков в короткие сроки, а тем более реали-зация полученных компетенций в экстремальных ситуациях, повышает требования к данным военнослужащим. Многократно возрастают требования к работоспособности (специальной выносливости) курсантов в боевой обстановке. Анализируя сложившееся положение, мы пы-таемся найти новые подходы, методы и средства, не сбрасывая со счетов основные обще-принятые, раннее применяющиеся.

Целью данной работы является повышение работоспособности курсантов вузов по специальности «Перевод и переводоведение» средствами физической подготовки с исполь-зованием общепринятых педагогических методик в совокупности с нестандартными метода-ми и методическими приемами, опробованными при лечении и восстановлении военнослу-жащих – участников боевых действий, получивших психологические травмы и возникшие после них расстройства.

Задачи данной работы: 1) составить комплекс упражнений для глаз с целью быстрого возращения к полно-

ценному выполнению должностных обязанностей курсантов по специальности «Перевод и переводоведение», эффективному восстановлению работоспособности (общей и специаль-ной выносливости) и ускоренному изучению нескольких языков в сокращенные сроки;

2) сформировать и опробовать методику применения данных физических упражнений в сочетании с основными средствами физической подготовки, определенных учебной про-граммой по дисциплине «Физическая подготовка»;

3) выработать рекомендации по применению сформированной нами программы спе-циальных упражнений для курсантов с учетом специфики их военно-профессиональной дея-тельности и выполнения специальных задач в условиях боевых действий.

Объект исследования – функциональное, физическое, психическое состояния курсан-тов вузов по специальности «Перевод и переводоведение» при обучение нескольким ино-странным языкам.

Предмет исследования – работоспособность (общая и специальная выносливость) курсантов вузов при изучении иностранных языков, пути совершенствования системы физи-ческой подготовки.

Актуальность исследования данной проблематики обусловлена следующими положе-ниями:

- во-первых, с усилением интенсивности учебной деятельности курсантов вузов по специальности «Перевод и переводоведение» (изучение арабского языка в сокращенные сроки) для выполнения ими специальных задач в условиях боевой деятельности;

- во-вторых, необходимостью совершенствования системы физической подготовки, восстановления здоровья и работоспособности военнослужащих в краткие сроки;

- в-третьих, изменение системы подготовки (реализация новых ФГOС четвертого по-коления, реализация сформированных компетенций в процессе обучения в вузе не только в повседневной учебной подготовке, но и в реальных боевых условиях).

Важно подчеркнуть, что высокая боевая готовность военнослужащих может быть обеспечена только при достаточной подготовленности их во всех отношениях.

Проблема по обеспечению высокой работоспособности (общей и специальной вы-носливости) военнослужащих много раз рассматривалась как первоочередная задача дея-тельности военнослужащих ВДВ и специальных подразделений при выполнении боевых и специальных задач. Важность данной проблемы видна при анализе ведения боевых дей-ствий в период участия в современных локальных войнах и конфликтах (в Афганистане, Чечне, Абхазии, Сирии и др.).

Бой – это испытание физических и духовных сил военнослужащего, его способности противостоять действию экстремальных факторов, сохранять волю и решимость, до конца


выполнить поставленную ему задачу. Любое нахождение военнослужащего в боевой обстановке – это стресс[1].

Пребывание на войне сопровождается комплексным влиянием ряда факторов: ясно осознаваемое чувство угрозы для жизни, так называемый биологический страх смерти, ране-ния, боли, инвалидизации; ни с чем не сравнимый стресс, возникающий у человека, непо-средственно участвующего в боевом действии; психоэмоциональный стресс, связанный с гибелью на глазах товарищей или с необходимостью убивать человека, пусть и противни-ка; воздействие специфических факторов боевой обстановки (дефицит времени, ускорение темпов действий, внезапность, неопределенность, новизна); невзгоды и лишения (отсут-ствие полноценного сна, особенности водного режима и питания); характерный для участни-ков войны жаркий климат в гoрнo-пустыннoй местности (гипоксия, жара, повышенная инсо-ляция).

Стрессы, переживаемые в экстремальных (травматических) ситуациях, выходящих за рамки обычного человеческого опыта, в ряде случае приводят к психической травме и возникновению различных расстройств, наиболее значимые из которых – посттравматиче-скиестрессовые расстройства (ПТСР).

Проблема оценки влияния на личность травматических событий и коррекция негатив-ных последствий психической травмы в разные периоды была областью научных интере-сов. По данным ряда авторов, оценивавших состояние здоровья ветеранов войны во Вьетна-ме, 95 % военнослужащих, которые были подвержены боевому стрессу, в той или иной ме-ре испытывают его влияние практически на протяжении всей жизни; у 20 % ветеранов име-ются выраженные признаки синдрома посттравматического стрессового расстройства. В наше время у 72 % участников боевых действий в Чеченской Республике выявляются астeнoдeпрeссивныe состояния, психотические реакции, которые в большинстве случаев приводят к развитию ПТСР. По нашим данным исследования состояния здоровья у ветера-нов воины в Афганистане, у 62,3 % участников военных действий определяется ПТСР раз-личной степени выраженности[2].

Важным обстоятельством является то, что неблагоприятное воздействие условий бое-вой обстановки на организм человека повышает чувствительность к психотравмирующим факторам. Имеет место общая астенизация, понижение тонуса, вялость и апатия, резкое из-менение функционального состояния, снижение показателей основных физических ка-честв участников боевых действий. Психическая травма может выступать последним звеном среди неблагоприятных воздействий. Боевая психическая травма – это патологическое со-стояние центральной нервной системы, обусловливающее регулирование поведения постра-давшего посредством патофизиологических механизмов. В ЦНС происходит накопление из-менений, нарастание специфической личностной дисгармонии[3].

Отражением потенциальных возможностей системы «вoeннoслужащий – срeда – про-тивник» выступает так называемый целевой ресурс (ЦР) военнослужащего. Это совокуп-ность функциональных, антропометрических, физических и психологических возможно-стей военнослужащего и доступных для использования свойств социальной и эргономиче-ской среды, определяющих его способность эффективно решать боевые задачи определенно-го типа. ЦР – это те качества процессов, состояний, свойств, образований личности, особен-ности социальной среды и боевой обстановки, которые могут быть использованы военно-служащим в интересах ведения эффективной боевой деятельности.

Существует масса методов, которые эффективно использовались и используются для коррекции ПТСР у лиц, оставшихся в живых после травматических событий. Для быст-рого возвращения к полноценному выполнению служебных обязанностей, эффективному восстановлению работоспособности (общей и специальной выносливости). Все методы мож-но условно разделить на четыре категории. Необходимо, по нашему мнению, остановиться на двух из них.


Метод холистического (целостного) отношения к здоровью. Специалисты физической подготовки и врачи отмечают, что физическая активность, правильное питание, духов-ность и развитое чувство юмора вносят большой вклад в выздоровление человека как едино-го целого. Здоровый образ жизни: с достаточной физической активностью, правильным пи-танием, отсутствием злоупотребления алкоголем, отказом от наркотиков, избеганием упо-требления возбуждающих питательных веществ (например, кофеина), со способностью с юмором относиться ко многим событиям нашей жизни и военной службы, – создает основу для быстрого и эффективного восстановления после тяжелых травматических событий, а также способствует продлению активной жизни и высокой работоспособности [4].

Метод десенсибилизации и переработки движениями глаз ДПДГ). Оригиналь-ный психотерапевтический метод ДПДГ применяется для лечения посттравматических стрессовых расстройств у участников боевых действий, жертв насилия, катастроф и стихий-ных бедствий, а также лиц, страдающих фобиями, паническими и диссoциативными рас-стройствами. В основе метода лежит представление o существовании у всех людей особого психофизиологического механизма – адаптивной инфoрмациoннo-пeрeрабатывающeй си-стемы. При ее активации происходит спонтанная переработка и нейтрализация любой трав-матической информации, при чем этому сопутствуют позитивные изменения в когнитивной сфере, эмоциях и поведении. Движения глаз, которые используют при ДПДГ, разблокируют нервную систему и позволяют мозгу перерабатывать травматический опыт. Нечто подобное происходит на стадии «быстрого сна», когда мы видим сновидения и возникающие спонтан-но движения глаз помогают переработать полученную информацию [5].

По нашему мнению, используя «Теорию переноса», считаем возможным в учебном процессе вуза использовать методы и методические приемы, эффективно зарекомендовав шие себя при восстановлении и лечении посттравматических стрессовых расстройств у участников боевых действий. В данном случае – метод ДПДГ[6].

При нахождении в статическом положении (сидя) на протяжении длительного време-ни в закрытом помещении (аудитория, класс), испытывая умственные перегрузки (теорети-ческие занятия по изучению специальных дисциплин, в том числе и нескольких иностранных языков в сжатые сроки) курсанты испытывают гиподинамическое воздействие, что резко снижает их умственную и физическую работоспособность. Вместе с тем требования к уров-ню профессиональной подготовки в короткие сроки по их специальности «Перевод и пере-водоведение» только возрастают.

Рабочая гипотеза нашей работы предполагает, что целевой ресурс военнослужащего непосредственно закладывается и формируется в процессе обучения в вузе и достигает свое-го пика при получении профессионального служебного и боевого опыта. Для достижения эффективного состояния ЦР в процессе учебы в вузе предлагаем использовать не только стандартные формы, методы и средства обучения, но и нестандартные специальные упраж-нения и методики, в данном случае – комплекс упражнений для глаз для восстановления ра-ботоспособности при изучении иностранных языков в короткие сроки.

Для решения данных проблем мы предлагаем в дополнение к основным средствам и методам физической подготовки, определенными руководящими документами в Воору-женных силах РФ (НФП-2009) простой комплекс специальных упражнений для глаз, осно-ванный на методе ДПДГ[7, 8, 9]. Он необходим для того, чтобы длительное время военно-служащему оставаться бодрым и энергичным, сохранять высокую работоспособность. Спе-циально подобранные упражнения для глаз и определенная последовательность их выполне-ния представляют возможность разблокировать нервную систему, перерабатывать получен-ную информацию и нейтрализовать отрицательный ошибочный опыт за счет изоляции нейронных сетей мозга, обеспечивающих доступ к нужной информации, от других ассоциа-тивных сетей памяти.

В зависимости от поставленных целей и задач количество сеансов может варьиро-ваться от 1–2 до 6–16, а продолжительность каждого из них составляет от 10 до 60 минут.


Средняя частота сеансов – 1–2 раза в неделю. Не следует за один раз делать много повторе-ний: выполнение зрительной гимнастики за 2–3 подхода в течение дня будет более полез-ным. В перерывах между повторениями рекомендуется быстро моргать, это способствует уменьшению нагрузки на глазные мышцы. Упражнения для глаз, как и любой вид гимнасти-ки, идут на пользу, если выполняются регулярно с учетом всех правил и систематически. Они направлены на тренировку, укрепление и расслабление глазных мышц, находящихся в состоянии покоя, либо, наоборот, испытывающих бoльшиe нагрузки. Это поможет в про-филактике заболеваний глаз.

Основным преимуществом комплекса специальных упражнений является то, что за короткое время военнослужащий может быстро восстановиться и увеличить время про-дуктивной работы. Важным элементом данного комплекса является возможность вносить в него корректировки, необходимые для достижения наилучших результатов.

Содержание комплекса: Упражнение 1 – «Письмо носом» (рисунок 1, а). Подобное упражнение для глаз помогает расслабить мышцы и шею. Их перенапряже-

ние ведет к нарушению правильного кровоснабжения, что вредно для здоровья. Данное упражнение для зрения необходимо выполнять сидя. Сначала необходимо расслабиться, за-крыв глаза. Представить, что к кончику носа прикреплена ручка. Важно, чтобы при этом не напрягались глаза. Начинайте двигать воображаемой ручкой в воздухе, будто рисуете или пишете.

Упражнение 2 – «Пальминг» (рисунок 1, б). Для выполнения этого зрительно-го упражнения необходимо расслабиться и сесть прямо. Прикрыть глаза руками так, что-бы центр правой ладони находился на уровне правого зрачка. Это же условие необходи-мо соблюсти и для левой стороны. Не стоит сильно прижимать ладони к лицу. Пальцы мож-но перекрестить на лбу или расположить рядом – делать так, как удобно. Важно, чтобы от-сутствовали щелочки, пропускающие свет. Проверьте, что соблюдаете все правила. Опусти-те веки. Глаза не только закрыты, но и дополнительно защищены ладонями, что способству-ет полному расслаблению.

Упражнение 3 – «Сквозь пальцы» (рисунок 1, в). Для выполнения подобной гимна-стики для зрения согните руки в локтях, при этом ладони с вытянутыми разомкнутыми паль-цами должно располагаться ниже уровня глаз. Затем плавно поворачивайте головой влево и вправо, при этом смотрите вдаль сквозь пальцы. Не задерживайте взгляд на конкретных предметах. При правильном выполнении упражнения создается впечатление, будто руки движутся. Сделать по 3 поворота, попеременно открывая и закрывая глаза. Повторить 20–30 раз. Дышать свободно и расслабленно.

Упражнение 4 – «Движения глазами в стороны» (рисунок 4, г). При выполнении дан-ного зрительного упражнения необходимо по 7 раз проделать глазными яблоками движения в следующих направлениях: вверх-вниз, влeвo-вправo, прямо-вверх-прямо-вниз, прямo-влeвo-прямo-вправo. Направить взгляд на верхний левый угол комнаты и плавно перевести глаза к нижнему правому, и наоборот. Повторить каждое движение по 7 раз. Делать это не очень быстро. Для лучшего эффекта, выполняя это упражнение для зрения, – описывать взглядом полукруги, разнообразные геометрические фигуры или просто хаотично поворачи-вать глазные яблоки, добиваясь при этом того, чтобы видеть четкое изображение.

Упражнение 5 – «Большой круг» (рисунок 2, а). Этот комплекс гимнастики для глаз заключается в выполнении круговых движений. Во время упражнения для зрения необходи-мо держать голову в неподвижном состоянии. Представить перед собой большой циферблат. Не торопясь, провести взглядом по его кругу сначала почасовой стрелке, а затем противнее, отмечая каждую цифру. Важно, чтобы проводимая взглядом линия не обрывалась и получалась ровной. С каждой тренировкой радиус воображаемого круга необходимо по-степенно увеличивать. В завершение спокойно поморгать.


Упражнение 6 – «Восьмерика» (рисунок 2, б). В данном случае необходимо соблю-дать обязательное условие: держать голову в неподвижном состоянии и двигать только гла-зами. Плавно описать взглядом горизонтальную «восьмерику» или вопросительный знак так, чтобы создаваемый в воздухе рисунок имел максимально большой размер. Однако глазные мышцы при этом не должны перенапрягаться. Выполнять движения по несколько раз, по-очередно меняя направления.

Упражнение 7 – «Напряжение взгляда» (рисунок 2, в). Для выполнения этого упраж-нения поднести как можно ближе к глазу любой небольшой предмет. Сделать так, чтобы все его детали были ясно и четко видны. Задержать взгляд на предмете некоторое время. При этом кольцевая и косые мышцы глаза предельно напряжены, при правильном выполнении этого упражнения выпуклость хрусталика и удлинение глазного яблока должны достичь максимального значения. Расслабить органы зрения.

Упражнение 8 – «Изменение фокусного расстояния» (рисунок 2, г). При выполнении такого упражнения для тренировки глаз нужно сосредоточить взгляд на пальце, находящем-ся на расстоянии 40–50 см от лица. Затем поочередно приближать и отдалять его на расстоя-ние вытянутой руки. Важно приближать палец настолько близко, чтобы рисунок на поверх-ности кожи был отчетливо виден. Такой комплекс упражнений для глаз необходимо повто-рить 10 раз. При этом палец нужно перемещать в следующих направлениях: влeвo-вправo, по диагонали справа налево и слева направо.

а – письмо носом

б – пальминг

в – сквозь пальцы

г – движение глазами в стороны

Рисунoк 1 – Движeниe глаз


а – большой круг

б – восьмерка

в – напряжение взгляда

г – изменение

фокусного расстояния Рисунoк 2 – Вращение глаз

Отражением потенциальных возможностей системы «военнослужащий – среда – про-

тивник» выступает целевой ресурс военнослужащего. Это те качества психических процес-сов, функциональных состояний, умственных способностей, физических качеств и военно-прикладных навыков, образований личности, особенности социальной среди и боевой обста-новки, которые могут быть использованы курсантами в интересах ведения эффективной учебной и боевой деятельности [10].

С целью определения эффективности разработанного нами специального комплекса для глаз по эффективности обучения иностранным языкам в короткие сроки, мы провели эксперимент. По результатам проведенных исследований (таблицы 1, 2) был проведен анализ физической подготовленности, в том числе общей работоспособности, психофизиологиче-ского состояния и военно-профессиональной подготовленности.

Т а б л и ц а 1 – Показатели психофизиологического состояния курсантов экспериментальной группы до поискового эксперимента

п/п Тест тре-вожности

Самочув-ствие Активность Настроение % Скорость

(у.) % Скорость (м)

1 45 5,9 5,4 5,5 0,71 0,24 0,57 0,19 2 48 4,9 5,1 5,1 0,77 0,26 0,49 0,16 3 35 6,1 5,5 5,4 0,81 0,27 0,45 0,15 4 36 6,1 5,3 6,2 0,85 0,22 0,67 0,22 5 34 5,4 5,2 6,0 0,91 0,30 0,46 0,15 6 40 5,5 6,4 5,72 0,75 0,26 0,57 0,18 7 43 5,9 6,3 6,1 0,83 0,28 0,45 0,15 8 40 5,5 6,4 5,72 0,75 0,26 0,57 0,18 9 41 5,6 5,3 6,7 0,73 0,24 0,88 0,23 10 28 6,7 5,9 6,9 0,68 0,23 0,44 0,15 11 39 6,1 4,1 5,7 0,75 0,26 0,57 0,18 12 44 6,8 5,9 5,9 0,91 0,30 0,57 0,19 13 38 5,8 5,0 6,2 0,83 0,28 0,76 0,25 14 40 6 3,8 6,4 0,88 0,29 0,62 0,21 15 46 5,3 6,1 6,5 0,88 0,23 0,59 0,20 16 32 6,1 5,7 6,3 0,65 0,22 0,54 0,18 17 50 5,4 4,4 5,1 0,71 0,24 0,64 0,21 18 44 5,2 4,3 4,4 0,72 0,24 0,57 0,19 19 40 5,2 4,3 5,6 0,73 0,24 0,51 0,17 20 40 3,9 5,4 4,4 0,6 0,20 0,59 0,20 21 44 4,3 3,7 5,0 0,74 0,25 0,42 0,14


Продолжение таблицы 1

п/п Тест тре-вожности


(у.) % Скорость (м)

22 38 5,6 5,4 6,1 0,7 0,23 0,55 0,18 23 41 6 6,4 0,7 0,75 0,26 0,57 0,18 24 40 6 5,6 5,9 0,82 0,27 0,58 0,19 25 55 3,3 3,6 4 0,81 0,27 0,56 0,19 26 36 5,7 4,7 5,8 0,72 0,24 0,46 0,15 27 46 4,9 4 4,9 0,62 0,21 0,48 0,19 28 25 5,9 5,9 6,7 0,7 0,23 0,58 0,19 29 44 5,7 5 5,9 0,62 0,21 0,99 0,33 30 47 5,1 5,3 5,7 0,86 0,29 0,55 0,18

ср. знач. 40,67 5,51 6,04 5,72 0,75 0,26 0,57 0,18

ст. откл. 6,60 0,78 0,077 0,74 0,09 0,03 0,12 0,05 счет 30 30 30 30 30 30 30 30

m 1,27 0,15 0,16 0,14 0,02 0,01 0,02 0,01 Нам видится, что основы формирования ЦР активно осуществляются в процессе обу-

чения в вузе и реализации полученных компетенций в боевой обстановке при выполнении специальных задач.

С целью определения эффективности разработанных нами комплексов для глаз при изучении иностранных языков, был проведен эксперимент. По результатам эксперимента был проведен сравнительный анализ физической подготовленности (общей выносливости), психофизиологического состояния и военно-профессиональной подготовки.

Т а б л и ц а 2 – Показатели психофизиологического состояния курсантов экспериментальной группы после поискового эксперимента

п/п Тест

тревожности Самочув-

ствие Активность Настроение % Скорость (у) % Скорость

(м) 1 36 6,7 6,1 5,5 0,82 0,27 0,68 0,23 2 37 5,4 5,1 5,6 0,9 0,30 0,49 0,16 3 36 5,5 5,8 5,9 0,94 0,31 0,6 0,20 4 29 5,7 5,4 4,7 0,81 0,27 0,64 0,21 5 35 6 6 5,8 0,92 0,31 0,58 0,19 6 36 6,4 5,5 6,2 0,95 0,32 0,54 0,18 7 37 6,7 6,6 5,8 0,9 0,30 0,46 0,15 8 30 6,9 6,7 6,4 0,79 0,26 0,58 0,19 9 43 5,1 4,9 5 0,79 0,26 0,42 0,14

10 32 6,8 6 6,3 0,81 0,26 0,26 0,17 11 35 6,4 6,2 6,6 0,78 0,26 0,47 0,16 12 31 5,8 6,2 6,6 0,85 0,28 0,59 0,20 13 38 5,6 6,3 5,6 0,81 0,26 0,26 0,17 14 41 5,1 4,4 5,4 0,74 0,25 0,49 0,16 15 30 5,9 5,2 6,3 0,75 0,25 0,59 0,20 16 29 5,8 6,1 6,1 0,68 0,23 0,51 0,17 17 42 5,4 6,0 5,2 0,62 0,21 0,57 0,19 18 38 4,1 4,8 4,5 0,81 0,26 0,26 0,17 19 38 5,6 6,3 5,6 0,81 0,26 0,26 0,17 20 40 5,5 5,3 5,4 0,72 0,24 0,81 0,20 21 39 5 4,2 4,7 0,66 0,22 0,57 0,19


Продолжение таблицы 2

п/п Тест тревожности


(у.) % Скорость (м.)

22 34 5,5 5,8 6 0,78 0,26 0,58 0,19 23 36 5,5 4,4 5,6 0,88 0,29 0,51 0,17 24 55 4,5 5,3 3,7 0,98 0,33 0,62 0,21 25 33 6,1 6,3 6,8 0,7 0,23 0,65 0,22 26 62 2,4 3,1 4 0,96 0,32 0,5 0,17 27 45 4,8 4,8 5,4 0,85 0,28 0,52 0,17 28 51 6,3 4,8 6,9 0,87 0,29 0,6 0,20 29 31 5,1 5,0 5,6 0,66 0,22 0,5 0,17 30 39 6 3,7 5,8 0,69 0,23 0,7 0,23

ср. знач. 38,21 5,69 6,36 5,64 0,81 0,26 0,56 0,17 ст. откл. 7,64 0,94 0,88 0,80 0,11 0,08 0,07 0,05

счет 30 30 30 30 0 30 0 30 m 1,44 0,18 0,17 0,15 0,02 0,02 0,01 0,01

Психофизиологическое состояние. При рассмотрении психофизиологических качеств

после тестирования мы установили, что по таким показателям, как: «самочувствие» резуль-таты увеличились на 1,8 %, «активность» – на 5 %, «настроение» – на 2 %.

При рассмотрении военно-профессиональной деятельности курсантов СпН мы уста-новили, что основным противопоказанием в психограмме является нервно-психическая не-устойчивость. Основываясь на данном заключении, мы включили в наши исследования тест по определению психоэмоционального состояния. Результаты тестирования показали сни-жение уровня тревожности на 6 %. Это, на наш взгляд, является доказательством преимуще-ства нашей методики по физической подготовке с включением в нее специального комплекса для глаз. Кроме того на специальном тренажере «место оператора» определи скорость ум-ственного и двигательного компонента сенсомоторной реакции. Показатели мышечной (дви-гательной) сенсомоторной реакции увеличились на 5–6 %, а по умственной сенсомоторной реакции остались без изменений. Это свидетельствует о том, что организм относительно лег-ко и безболезненно переносит интенсивные нагрузки, но негативно реагирует на объемную работу. Последнее выражается в замедлении и снижении общей работоспособности (общей выносливости). Следовательно, военнослужащий, обладающий способностью в короткие сроки восстанавливать свою работоспособность (общую выносливость), в процессе военно-профессиональной деятельности будет значительно меньше испытывать воздействия психо-логических стрессов, вредных факторов окружающей среды, а значит, будут психически бо-лее устойчивыми. При выполнении своих функциональных (лингвистических) обязанностей в экстремальных ситуациях, в том числе в боевых, будут иметь больший запас прочности (ЦР), чем остальные военнослужащие.

Комплекс специальных упражнений для глаз, по нашему мнению, является неотъем-лемой частью для обучающихся иностранным языкам в короткие сроки, так как для дости-жения эффективного состояния ЦР мы используем не только стандартные средства и методы физической подготовки, но и специальные комплексы упражнений и нестандартные мето-дики. Результаты тестирования группы военнослужащих, использовавших нашу программу в дополнение к основной по дисциплине «Физическая подготовка» и выполнявших специ-альные обязанности в САР, свидетельствуют о положительной динамике изменения профес-сиональных показателей в служебной деятельности.


1 Александровский Ю. А. Пограничные психические расстройства / Ю. А. Алексан-

дровский. – М., 1991.


2 Алехин И. А. Теория и практика воспитания военнослужащих : учеб. пособие / И. А. Алехин, O. Ю. Ананьин, O. А. Анашкин [и др.] ; под общ. ред. Н. И. Резника. – М., 2005.

3 Бараев Б. П. Психология и педагогика профессиональной деятельности офицера / Б. П. Бараев, А. Г. Караяни, В. Ф. Перевалов, И. В. Сыромятников. – М. : Военное издательство, 2006.

4 Грузов А. И. Психология управления / А. И. Грузов. – Рязань : РВВДКУ, 2013. 5 Грузов А. И. Основы ведения психологической борьбы / А. И. Грызов. – Рязань :

РВВДКУ, 2014. 6 Горелов А. А. Физическая подготовка военнослужащих подразделений специально-

го назначения в особых условиях профессиональной деятельности / А. А. Горелов, В. Л. Сущенко // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. – 2013. № 3. – С. 30–35.

7 Российская Федерация. Законы. O воинской обязанности и военной службе ФЗ № 53 в редакции от 18 марта 2018 г. – М., 2018.

8 Физическая культура (подготовка) : учебник – СПб. : Воен. издат., 2016. – 800 Мб. 9 Наставление по физической подготовке в Вооруженных Силах Российской Федера-

ции : прилож. к пр. МO РФ 2009 г. № 200 с измен. в соотв. с прилож. к пр. МO РФ 2013 года № 560. – М., 2013.

10 Дмитриев Г. Г. Формирование военно-прикладных навыков у военнослужа-щихк действиям в экстремальных условиях средствами физической подготовки: монография / Г. Г. Дмитриев. – СПб. : ВИФК, 2004. – 430 с.

Дружинин Александр Владимирович, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное

училище, канд. пед. наук, профессор, старший преподаватель кафедры физической и горной подготовки. Адрес: 390031, г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(920)975-04-81; e-mail: [email protected] Druzhinin Alexander Vladimirovich, The Ryazan the Guards Higher Airborne Command School, candidate of

Pedagogical Sciences, Professor, senior lecturer of the Department of physical and mining training. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(4912)72-02-01; е-mail: [email protected]. Чумакoв Никита Сергеевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище,

курсант. Адрес: 390031 г. Рязань, ул. Военных автомобилистов, д. 12; т. 8(4912)93-02-48; e-mail: [email protected]. Nikita Sergeevich Chumakov, The Ryazan the Guards Higher Airborne Command School, translation studies. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031. Phone: 8(4912)93-02-48; е-mail: [email protected].



УДК 378.141.4/378.147.88

В. Ю. Гумелев, В. В. Елистратов, А. Н. Рагозин, Д. А. Филиппов

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ВОЕННОГО УЧИЛИЩА В КОНТЕКСТЕ ГЕОПОЛИТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ

АРКТИЧЕСКОГО РЕГИОНА

Арктика является ключевым регионом в современном мире. Российская Федерация, контролирующая ресурсы и морские торговые маршруты значительной части этой полярной территории, обладает существенны-ми геополитическими преимуществами в противостоянии с блоком НАТО в северных полярных областях. Главнейшим национальным интересом России в Арктике является национальная безопасность страны. Россий-ские Воздушно-десантные войска становятся важнейшим фактором геополитической стабильности в Арктике. Рассмотрены организационные мероприятия и предложения по обеспечению совершенствования образователь-ного процесса Рязанского гвардейского высшего воздушно-десантного командного училища, направленные на подготовку высококвалифицированных офицеров для подразделений и частей ВДВ, предназначенных для выполнения боевых задач в арктическом регионе.

Ключевые слова: Арктический регион; Арктическая зона; Крайний Север; Северный морской путь; подразделения и части Воздушно-десантных войск; анализ; образовательный процесс; научная работа.

V. JU. Gumelev, V. V. Elistratov, A. N. Ragozin, D. A. Filippov

IMPROVING THE EDUCATIONAL PROCESS OF A MILITARY SCHOOL

IN THE CONTEXT OF THE GEOPOLITICAL IMPORTANCE OF THE ARCTIC REGION

The Arctic is a key region in the modern world. The Russian Federation, which controls the resources and sea

trade routes of a large part of this polar territory, has significant geopolitical advantages in confronting NATO in the northern polar region. Russia's main national interest in the Arctic is the country's national security. Russian air-borne troops are becoming a major factor in geopolitical stability in the Arctic. The article considers organizational measures and proposals to ensure the improvement of the educational process of the Ryazan Guards Airborne Com-mand School, aimed at training highly qualified officers for the airborne units and units designed to perform combat missions in theьArctic region.

Keywords: Arctic region; Arctic zone; the Extreme North; the Northern Sea Route; units and units of the Air-borne Forces; analysis; educational process; scientific work.

В настоящее время весь Арктический регион является объектом пристального внима-

ния вооруженных сил стран военного блока НАТО [1]. Геостратегическое значение Арктиче-ского региона континента Евразии в современной реальной геополитике состоит в том, что Арктика одновременно является и регионом с ключевым геополитическим положением, и регионом, через территорию которого проходит стратегическая морская транспортная ма-гистраль, и регионом с большими запасами природных ресурсов и полезных ископаемых, прежде всего углеводородов. Современное геостратегическое значение Арктики можно сформулировать следующим образом: «Кто владеет Арктикой, тот владеет Евразией. Кто владеет Евразией, тот управляет Россией и владеет всем миром». Этот тезис трудно, прак-тически невозможно опровергнуть и к нему нечего добавить [2]. Российский сектор Арктики, самый большой по площади из арктических территорий всех стран региона, обладает:

- огромными запасами углеводородов, пресной воды, промысловых пород рыб и пр.; - важнейшим военно-стратегическим значением, так как размещенные на его террито-

рии средства ПРО позволяют осуществить раннее предупреждение о возможных пусках межконтинентальных баллистических ракет вероятного противника.

Само по себе обладание ресурсами для государства мало чего значит – необходимы транспортные маршруты и торговые пути для обеспечения их добычи, транспортировки, пе-реработки и использования, например потребления населением.

В условиях глобального потепления резко повышается экономическое значение Се-верного морского пути (СМП), чьи маршруты проходят в акваториях арктических морей


российского побережья Северного Ледовитого океана [3]. История освоения СМП свиде-тельствует о бесспорном приоритете русского народа в развитии мореходства в морях Се-верного Ледовитого океана и освоении земель Заполярья Евразии. Российская Федерация имеет полное историческое право на обладание Арктическим регионом и СМП [4].

Экономическое и военно-стратегическое значение Арктического региона постоянно и существенно возрастает. Поддержание на достаточном уровне военного потенциала в Арк-тике обеспечивает национальную безопасность России и дальнейшее развитие экономики страны. В этом случае оправданы и окупятся любые вложения – материальные, интеллекту-альные, финансовые [5].

Важнейшая задача российских Вооруженных Сил состоит в том, чтобы в кратчайшие сроки обеспечить достаточное военное присутствие в важнейших точках или районах Арк-тики. Поэтому в настоящее время в Арктическом регионе создается развитая транспортно-логистическая сеть из военных и военно-морские баз, а также аэродромов, способных при-нимать самолеты всех типов, включая стратегические ракетоносцы. Принято также решение для обороны арктических территорий использовать соединения и воинские части Воздушно-десантных войск Российской Федерации (ВДВ). Оценивая состав созданной группировки войск (сил) в Арктике, следует отметить, что соединения и части ВДВ в ее состав непосред-ственно не включены. Но, учитывая их высокую мобильность, они могут быть оперативно переброшены на угрожаемые направления для усиления сухопутного компонента арктиче-ской группировки. При необходимости соединения и части ВДВ могут самостоятельно дей-ствовать на отдельных направлениях в целях обеспечения оперативного реагирования на агрессию в отношении Российской Федерации, упредив при этом иностранные государства в наращивании и применении воинских контингентов.

Это достаточно жесткий, асимметричный ответ на постоянно и системно возрастаю-щее военное присутствие в Арктике воинских контингентов стран НАТО. Российские Воз-душно-десантные войска становятся важнейшим фактором геополитической стабильности в Арктическом регионе. В публикации [6] обосновано применение частей и соединений Воз-душно-десантных войск в Арктике. Определены основные задачи по обучению офицеров для Воздушно-десантных войск. Отмечено, что в образовательном процессе Рязанского гвардейского высшего воздушно-десантного командного училища (РВВДКУ) большое и се-рьезное внимание уделяется следующим вопросам: отработке управления подразделениями в специфических условиях Арктической зоны; выработке психофизиологической устойчиво-сти военнослужащих в экстремальных условиях Крайнего Севера. Подготовка офицеров ВДВ, способных профессионально и активно вести боевые действия в Арктике, входит в число приоритетных задач образовательного процесса училища.

Далее следует уточнить термины Арктика, Арктическая зона и Крайний Север. Арктикой называется регион, прилегающий к Северному полюсу и ограниченный

с юга Северным полярным кругом [7, с. 233]. Контр-адмирал Н. Н. Зубов (1885–1960), выда-ющийся советский полярный исследователь, доктор географических наук предложил назы-вать Арктикой «область северного полушария, где на море и на суше … лед и снег являются основными чертами ландшафта в течение круглого года» [8, с. 6]. С точки зрения ведения вероятных боевых действий и подготовки к ним определение Арктики, данное контр-адмиралом Зубовым, военным специалистом высочайшего уровня, наиболее полно отражает физико-географическое характеристики рассматриваемой полярной территории.

Понятие «Арктическая зона» определено Указом Президента Российской Федерации [9]. Сухопутные границы Арктической зоны и острова, в нее входящие, представлены на рисунке 1. Практически Арктическая зона является российской территорией в арктиче-ском регионе, его естественной и неотъемлемой частью. Территории Крайнего Севера и при-равненные к нему местности (рисунок 2) фактически по-прежнему законодательно опреде-лены Постановлением Совета Министров СССР [10] и были позднее лишь несколько расши-рены Постановлением Правительства РФ [11].


Рисунок 1 – Границы Арктической зоны Российской Федерации

Рисунок 2 – Крайний Север и приравненные к нему местности


Данное постановление имеет вполне конкретную цель – оно регулирует льготы и компенсации, предусмотренные для тех граждан России, которые работают в регионах с суровым климатом. Территории так называемого северного завоза определены другим за-конодательным актом [12], но в общем случае установленные законами границы Арктиче-ской зоны и Крайнего Севера в той или иной мере соответствуют Арктическому региону Российской Федерации [13]. В своем фундаментальном научном труде [14, 15] доктор исто-рических наук М. И. Белов (1916–1981) раскрыл огромное значение СМП в промышленном и хозяйственном освоении территорий Крайнего Севера. СМП – это неразрывная совокупность морских и речных путей, состоящая из морского маршрута, пролегающего вдоль арктиче-ского побережья России (рисунок 3), и водных путей по двенадцати судоходным рекам, впа-дающим в Северный Ледовитый океан.

Рисунок 3 – Маршруты движения судов по СМП и его акватория

Без СМП не возможно не только дальнейшее экономическое развитие России, но и фактически само ее существование в современных границах. Если военный флот вероятно-го противника будет иметь возможность находиться на постоянной основе на морском маршруте СМП, то это может привести к катастрофе российской государственности. Пояс-ним этот тезис на простых и понятных примерах.

Пример первый. Дальность полета большинства «Томагавков» – американских высо-коточных крылатых ракет – 2 200 км, и лишь незначительная часть этих ракет имеет даль-ность полета до 2 500 км. Если «Томагавки» будут запущены с маршрутов СМП, то в зоне их поражения окажется практически вся территория Российской Федерации. Возможные пуски крылатых ракет из Баренцева и Охотского морей – это отдельный вопрос.

Пример второй. Крайний Север является территорией с низкой плотностью населе-ния. Военный флот НАТО, находясь на трассах СМП, при определенных обстоятель-ствах может блокировать устья ряда судоходных сибирских рек и сорвать северный завоз с целью искусственно вызвать голод и беспорядки в определенных районах Крайнего Севера. В дальнейшем созданная конфликтная ситуация может быть использована для роста сепара-тистских настроений местного населения. Изощренные приемы и способы ведения так назы-


ваемой гибридной войны, активно практикуемые США, крайне разнообразны и опасны не только для противников, но и для конкурентов этой страны [16, с. 83–144].

Американская гегемония, экономическая и военная, зиждется на том, что США спо-собны контролировать важнейшие морские торговые пути. Министр ВМС США Р. Спенсер анонсировал поход авианосной ударной группы (АУГ) в 2019 году в Арктику. Это событие обещает стать знаковым, поскольку с шестидесятых годов прошлого века американцы ис-пользовали в Арктическом регионе только подводные лодки и патрульные самолеты. Но в настоящее время правящие круги США решили включить российскую Арктику и прохо-дящие в ее морях маршруты СМП в зону своих национальных интересов [17].

За последнее десятилетие в Российской Федерации был принят ряд законов и подза-конных актов, устанавливающих на маршрутах СМП разрешительный порядок плавания всех судов как отечественных, так и иностранных, как торговых, так и военных [18, 19, 20]. Но стратагема председателя Мао «Винтовка рождает власть» по-прежнему остается актуаль-ной в современном мире. Поэтому считаем, что провокации на маршрутах СМП неизбежны. Инцидент в Керченском проливе, организованный украинскими ВМС и имевший место 25 ноября 2018 года, была лишь одним из этапов намечающейся более масштабной провока-ции в Арктике. Завершая рассмотрение геополитического значения Арктической зоны, отме-тим, что гарантом российского суверенитета над арктическими территориями являются только Вооруженные Силы нашей страны, а само по себе несанкционированное появление натовских боевых кораблей в акватории СМП может стать casus belli, даже вопреки намере-ниям и желанию провокаторов.

Во исполнение базового Указа Президента Российской Федерации, определившего основы политики нашей страны в Арктике [21], была разработана стратегия развития рос-сийской Арктической зоны [22]. Национальные интересы Российской Федерации в Арктике всегда требуют надежной защиты, тем более в такое время, когда геополитическая обстанов-ка в арктическом регионе медленно, но постоянно становится все более напряженной. В свя-зи с этим предлагаем осуществить ряд мероприятий, направленных на углубленное изучение в образовательном процессе Рязанского гвардейского воздушно-десантного командного учи-лища (РВВДКУ) вопросов, связанных с ведением возможных боевых действий в Арктиче-ской зоне. С целью максимальной эффективности подготовки офицеров-десантников для выполнения поставленных задач в Арктике следует провести ряд организационных мер. Считаем целесообразным создать на каждом курсе обучения учебное подразделение, в кото-ром обучающиеся будут проходить так называемую «арктическую подготовку» по специ-альной углубленной программе. Численность этих подразделений должна быть определена на научной основе. При наборе в данные подразделения следует давать преимущества пред-ставителям коренных народностей Крайнего Севера, а также гражданам Российской Федера-ции, длительное время проживавшим в Арктической зоне или на Крайнем Севере. Во время Великой Отечественной войны военнослужащие, призванные из регионов Крайнего Севера, зарекомендовали себя с лучшей стороны при ведении боевых действий в Заполярье. В ходе образовательного процесса обучающиеся «арктических» учебных подразделений должны максимально привлекаться к проведению учений ВДВ, проводимых в Арктике. После окон-чания училища выпускников, обучавшихся по программе «арктической подготовки», следует направлять для дальнейшего прохождения службы в соединения и части ВДВ, предназна-ченные для обороны арктических территорий. В соответствии с руководящими документами при расчете численности курсантов, необходимых для восполнения численности увольняю-щихся офицеров, принимают, что в год увольняется 5 % офицеров, а на отчисление курсан-тов закладывается 10 % от количества набранных обучающихся. Поэтому расчет численно-сти учебной группы курсантов, обучающихся по программе «арктической подготовки», про-вести достаточно просто. Для этого следует определить штатную численность офицеров арк-тических подразделений и далее рассчитать численность обучающихся по программе «арк-тической подготовки» по вышеуказанным нормативам.


К проведению занятий с обучающимися «арктических» подразделений следует при-влекать высококвалифицированный преподавательский состав, прошедший необходимую подготовку. Преподавателей, обучающих курсантов по специальной «арктической» про-грамме, целесообразно привлекать не только учениям, проводимым в Артике командованием ВДВ, но также и к учениям, в которых будут принимать участие мотострелковые части и соединения, а также части морской пехоты, входящие в состав Объединенного стратегиче-ского командования (ОСК) «Северный флот». Это позволит преподавательскому составу ак-кумулировать многосторонний и сложный опыт ведения боевых действий в суровых услови-ях Арктического региона и провести его комплексный анализ, результаты которого дадут возможность повысить качество обучения «арктических» подразделений РВВДКУ.

В качестве меры материального стимулирования преподаватели и обучающиеся, за-действованные в учениях, проводимых в Арктической зоне, на период их проведения долж-ны в полном объеме пользоваться льготами и компенсациями, предусмотренными для тех граждан России, которые работают в регионах Крайнего Севера.

Опыт, полученный в ходе проведения учений в Арктической зоне военнослужащими Министерства обороны Российской Федерации (десантниками соединений и частей ВДВ, а также мотострелками и морскими пехотинцами ОСК «Северный флот»), необходимо по-стоянно глубоко анализировать и внедрять в обучение военнослужащих ведению боевых действий в Арктическом регионе. Предложения, выработанные по результатам анализа опы-та боевых действий в Заполярье во время Великой Отечественной войны и учений, прове-денных в Арктике в последние десятилетия, представлены ниже.

Тактическая подготовка. Непосредственно на маршрутах СМП целесообразно отра-батывать особенности действий небольших подразделений с легким вооружением (рота, взвод), в том числе и со средствами усиления, из состава парашютно-десантных, десантно-штурмовых полков и бригад. На материковой части Арктической зоны – десантно-штурмовых подразделений из состава десантно-штурмовых дивизий (дшд), десантно-штурмовых бригад (дшбр). На архипелагах и островных территориях, на объектах инфра-структуры топливно-энергетического комплекса (ТЭК), расположенных в акватории морей, – парашютно-десантных подразделений из состава воздушно-десантных дивизий (вдд) и дшбр с легким вооружением.

Отрабатывать взаимодействие подразделений ВДВ с подразделениями группировки Сухопутных войск, береговых войск ВМФ и других силовых структур, а также с формирова-ниями народного ополчения.

Обучать эффективной борьбе с аэромобильными формированиями, тактическими воздушными десантами и диверсионно-разведывательными группами (ДРГ) противника [23].

Огневая подготовка. Обучать эффективному ведению огня в условиях полярной но-чи и полярного дня зимой при ярком солнечном освещении. Отработать особенности подав-ления огневых точек противника в условиях ведения боевых действий в Арктике. Обучать огневому поражению БПЛА вероятного противника. Обучать методике управления огневы-ми средствами, в том числе авиацией. Огневые тренировки для «арктических» подразделе-ний обучающихся должны систематически проводиться непосредственно в Арктическом ре-гионе в разное время суток, года, в различных метеорологических условиях.

Воздушно-десантная подготовка. Для десантирования в условиях Арктики необхо-дима специальная адаптация личного состава в северных районах сроком не менее одного месяца. Следует обучать личный состав подбору экипировки десантника с учетом климати-ческих особенностей региона Арктической зоны и использованию специального вещевого имущества. Обучать десантированию на парашютных системах типа «Крыло» с марта по май (в остальное время года полярная ночь и толщина льда не позволяет обеспечить безопас-ность десантирования). Обучать тщательной подготовке площадки приземления и проведе-нию занятий по специальной физической подготовке [24].

Военно-инженерная подготовка. Суровые условия Арктики и отсутствие какой-либо инфраструктуры определяют значимость этого вида боевого обеспечения. Поэтому личный состав необходимо обучать: сооружению фортификационных сооружений и пунктов обогре-ва личного состава с использованием снега и льда; проделыванию проходов в снежно-


ледяных завалах взрывным способом; особенностям устройства противотанковых загражде-ний в летний период [25].

Радиационная, химическая биологическая защита. Обучать курсантов в условиях низких температур, сильного ветра аэрозольному противодействию средствам разведки про-тивника; обнаружению отравляющих и радиоактивных веществ; проведению дегазации, дезак-тивации, дезинфекции личного состава, вооружения и техники; снижению заметности подраз-делений и объектов; применению огнеметно-зажигательных средств.

Военная топография и разведывательная подготовка. Обучать овладению практи-ческими навыками управления беспилотными летательными аппаратами (в том числе при низ-ких температурах в условиях полярной ночи) и комплексом разведки, управления и связи (КРУС) «Стрелец», а также способам ориентирования в Арктической зоне в отсутствии види-мых ориентиров, в условиях полярной ночи, при воздействии на приборы навигации электро-магнитных возмущений в атмосфере.

Управление и средства связи. Обучать основам организации устойчивой радиосети взаимодействия между подразделениями и органами управления при экстремально низких температурах, частых магнитных бурях и при противодействии противника.

Техническая подготовка. Обучать особенностям эксплуатации существующих и пер-спективных образцов военной техники при низких температурах в светлое и темное время су-ток в полевых условиях на местности с отсутствующей инфраструктурой.

Вождение боевых машин. Обучать вождению боевых машин: летом – на заболочен-ной местности с большим количеством водоемов и рек; зимой – в условиях полярной ночи на местности, покрытой снегом глубиной от 0,6 до 0, 8 м со скрытыми естественными пре-пятствиями: ледяными торосами, незаметными под снегом валунами различной величины, непромерзшими болотами.

Военно-политическая работа. Довести просто и понятно до каждого обучающегося военно-стратегическое и экономическое значение Арктического региона для дальнейшего развития Российской Федерации. На занятиях постоянно рассматривать события, связанные с национальными интересами Российской Федерации в Арктике.

Безопасность жизнедеятельности. В «арктические» подразделения училища необхо-димо обеспечить качественный медицинский и психофизиологический отбор обучающихся. Обеспечить личному составу во время выполнения учебных и боевых задач в Арктической зоне соответствующие региону санитарно-гигиенические условия и рацион питания.

Основы выживаемости. Основой выживаемости является высокая психофизиологи-ческая подготовка военнослужащих [26]. Необходимо практически обучать курсантов-десантников особенностям автономного выживания в условиях Арктической зоны зимой и летом.

Физическая подготовка. Быстрой акклиматизации военнослужащих при выполнении учебно-боевых задач в Арктической зоне способствует систематическое закаливание и выпол-нение таких упражнений, как ходьба на лыжах, бег, марш-броски, преодоление препятствий, выполняемых с нагрузкой большой мощности. На занятиях по физической подготовке с лич-ным составом «арктических» подразделений именно этим упражнениям должно уделяться ос-новное внимание [27].

Военно-медицинская подготовка. Обучать личный состав навыкам оказания первой помощи при обморожениях, переохлаждениях, особенностям оказания при низких темпера-турах первой помощи раненым. Военно-медицинскую подготовку по данным вопросам про-водить преимущественно в виде практических занятий.

Научная работа является одной из важнейших составляющих, определяющих качество образовательного процесса. В РВВДКУ большое внимание уделяется научным исследованиям и изобретательской работе, направленной на совершенствование образовательного процесса и боевой подготовки частей и подразделений ВДВ, предназначенных для выполнения боевых задач в Арктике. Адъюнкты и соискатели занимаются исследованиями, направленными


на повышение безопасности жизнедеятельности, надежности работы средств связи ВДВ в условиях арктического климата и др. В училище разработан комплект для выживания в усло-виях экстремально низких температур, работающий от портативных аккумуляторов, не пре-вышающих размером блок для зарядки мобильного телефона. Также разработан, изготовлен и применяется в образовательном процессе тренажер, использующий принципы виртуальной реальности для определения эмоционального состояния десантника во время прыжка. Данное устройство позволяет отработать нештатные ситуации, которые могут возникнуть при десан-тировании парашютным способом. Тренажер крайне полезен для подготовки личного состава к десантированию в условиях Арктики. В училище проводятся научно-исследовательские ра-боты, анализирующие применение частей и подразделений ВДВ в интересах группировки войск (сил) при выполнении боевых задач в Арктике.

Считаем, что для совершенствования образовательного процесса в училище целе-сообразно создать научную школу, представители которой будут комплексно исследовать вопросы применения подразделений и частей ВДВ в Арктическом регионе.

Рассмотренные выше организационные мероприятия и предложения по совершен-ствованию образовательного процесса училища, выработанные по результатам анализа опы-та боевых действий и учений, проведенных в Арктике, должны повысить профессиональную подготовку выпускников РВВДКУ, их способность надежно отстаивать национальные инте-ресы России в Арктическом регионе. Это крайне важно с учетом геостратегического значе-ния арктических территорий в условиях противостояния, навязанного нашей стране и народу правящими кругами США.


1 Гумелев В. Ю. Арктика в контексте процесса перехода однополярного к многопо-

лярному мировому устройству / В. Ю. Гумелев, В. В. Елистратов, А. Н. Рагозин // Современ-ные исследования в сфере социальных и гуманитарных наук : сборник результатов научных исследований. – Киров : Изд-во МЦИТО, 2018. – С. 608–622. – 1 эл. оп. диск (CD-R).

2 Рагозин А. Н. Арктический плацдарм / А. Н. Рагозин, В. Ю. Гумелев, В. В. Елистра-тов // Синергия наук. – № 31 (январь). – 2019. – C. 2240–2274. – URL : http://synergy-journal.ru/archive/article3816. (дата обращения : 18.04.2019).

3 Гумелев В. Ю. Арктика как объект геополитики / В. Ю. Гумелев, В. В. Елистратов, А. Н. Рагозин // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2018. – № 11 (но-ябрь). – URL : http://e-koncept.ru/2018/183074.htm. [Дата обращения : 11.04.2019].

4 Гумелев В. Ю. Северный морской путь: характеристика, история освоения, перспек-тивы развития и необходимость защиты / В. Ю. Гумелев, В. В. Елистратов, А. Н. Рагозин // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2018. – № 8 (август). – С. 139–158. – URL : http://e-koncept.ru/2018/183037.htm. [Дата обращения : 11.04.2019].

5 Гумелев В. Ю., Елистратов В. В., Рагозин А. Н. «Арктические войска» как важней-ший фактор внешней политики Российской Федерации / В. Ю. Гумелев, В. В. Елистратов, А. Н. Рагозин // Современные исследования в сфере социальных и гуманитарных наук: сбор-ник результатов научных исследований. – Киров : Изд-во МЦИТО, 2018. – С. 622–633. – 1 эл. оп. диск (CD-R).

6 Гумелев В. Ю. Российские Воздушно-десантные войска как фактор геополитиче-ской стабильности в Арктическом регионе / В. Ю. Гумелев, В. В. Елистратов, А. Н. Рагозин // Международный научно-практический журнал «Форум молодых ученых». – 2018 – № 9 (25). – URL : forum-nauka.ru. (дата обращения : 18.04.2019).

7 Советская военная энциклопедия (СВЭ). В 8 т. – М. : Воениздат, 1976. Т. 1. – 637 с. 8 Зубов Н. Н. В центр Арктики / Н. Н. Зубов. – М.-Л. : Издательство Главсевморпути,

1940. – 240 с.


9 Информационно-правовой портал «Гарант.ru». Указ Президента Российской Феде-рации «О сухопутных территориях Арктической зоны Российской Федерации (в редакции Указа Президента Российской Федерации от 27.06.2017 г. № 287). – URL : http://base. garant.ru/70647984/.

10 Сайт «Консультант Плюс». Постановление Совмина СССР от 03.01.1983 N 12 (ред. от 27.02.2018) «О внесении изменений и дополнений в Перечень районов Крайнего Севера и местностей, приравненных к районам Крайнего Севера, утвержденный Постановлением Совета Министров СССР от 10 ноября 1967 г. № 1029». – URL : http://www.consultant.ru/ document/cons_doc_LAW_403/.

11 Информационно-правовой портал «Гарант.ru». Постановление Правительства РФ от 3 марта 2012 г. № 170 «Об отнесении Березовского и Белоярского районов Ханты-Мансийского автономного округа – Югры к районам Крайнего Севера». – URL : https: //base.garant.ru/70146248/.

12 Информационно-правовой портал «Гарант.ru». Федеральный закон «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации». Ст. 82.1.» – URL : https://base.garant.ru/186367/.

13 Марков А. В. Факторы, влияющие на обучение Воздушно-десантных войск в Арк-тической зоне Российской Федерации / А. В. Марков, В. Ю. Гумелев, Д. А. Филиппов // Форум молодых ученых – 2019. – № 1 (29). – C. 1066–1086. – URL : forum-nauka.ru. (дата обращения : 23.09.2018).

14 Белов М. И. История открытия и освоения Северного морского пути. В 4 т. Т. 3. Советское арктическое мореплавание 1917–1932 года / М. И. Белов. – Л. : Издательство «Морской транспорт», 1959. – 510 с.

15 Белов М. И. История открытия и освоения Северного морского пути. В 4 т. Т. 4. Научное и хозяйственное освоение советского Севера в 1933–1945 годах / М. И. Белов. – Л. : Издательство «Морской транспорт», 1969. – 617 с.

16 Савин Л. В. Новые способы ведения войны : как Америка строит империю / Л. В. Савин. – СПб. : Питер, 2016. – 352 с.

17 Семиряга В. США решили пойти в Арктику / В. Семиряга // Армейский сборник. – М. : Издание Министерства обороны Российской Федерации. – 2019. – № 3. – С. 52–56.

18 Сайт «Федеральное государственное бюджетное учреждение Администрация Северного морского пути». Федеральный закон от 28 июля 2012 г. № 132-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части государствен-ного регулирования торгового мореплавания в акватории Северного морского пути». – URL : http://www.nsra.ru/ru/ofitsialnaya_informatsiya/zakon_o_smp.html.

19 Информационно-правовой портал «Гарант.ru». Приказ Министерства транспорта РФ от 17 января 2013 г. № 7 «Об утверждении Правил плавания в акватории Северного морского пути» (с изменениями и дополнениями). – URL : https: //base.garant.ru/70302484/.

20 Экспертный журнал «Концессии и инфраструктурные инвестиции». Президент России подписал закон о передаче Росатому полномочий инфраструктурного оператора Северного морского пути. 28 декабря 2018. – URL : https: //investinfra.ru/novosti/prezident-rossii-podpisal-zakon-o-peredache-rosatomu-polnomochiy-infrastrukturnogo-operatora-severnogo-morskogo-puti.html.

21 Сайт «Консультант Плюс». Основы государственной политики Российской Феде-рации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу (утв. Президентом РФ 18.09.2008 № Пр-1969). – URL : http:// www. consultant.ru /document /cons_doc_LAW _119442/#dst0.

22 Информационно-правовой портал «Гарант.ru». Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года (утв. Президентом РФ от 8 февраля 2013 № Пр-232). – URL : https://base. garant.ru/71796486/.


http://base/

http://www.consultant.ru/

http://www.nsra.ru/ru/ofitsialnaya_informatsiya/zakon_o_smp.html

23 Таненя О. С. Некоторые аспекты применения Воздушно-десантных войск в Аркти-ческом регионе России / О. С. Таненя, В. Н. Урюпин // Военная мысль. – М. : Издание Мини-стерства обороны Российской Федерации. – 2019. – № 1. – С. 51–63.

24 Елескин В. И. Особенности профессиональной деятельности военнослужащих Воздушно-десантных войск в условиях Арктики / В. И. Елескин, В. А. Исламов // Экстре-мальная деятельность – 2015. – № 1 (34) – С. 60–63.

25 Поляков В. И. Особенности инженерного обеспечения действий войск в Арктике /В. И. Поляков, М. С. Бачой, Д. А. Радченко // Военная мысль. – М. : Издание Министерства обороны Российской Федерации. – 2016. – № 2. – С. 20–26.

26 Гумелев В. Ю. Некоторые психологические аспекты выживания в экстремальных условиях / В. Ю. Гумелев, Д. А. Филиппов, Б. В. Сатин, Ю. И. Прус // Современные научные исследования в сфере педагогики и психологии: сборник результатов научных исследований. – Киров : Изд-во МЦИТО, 2018. – С. 982–986. – 1 эл. оп. диск (CD-R).

27 Савин М. Н. Акклиматизация военнослужащих в районах Крайнего Севера и Арк-тики средствами физической подготовки / М. Н. Савин, Б. А. Иванов, И. В. Корчагин, М. А. Окишев // Ученые записки университета имени П. Ф. Лесгафта. – 2018. – № 2 (156). – С. 207–212.

Гумелев Василий Юрьевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище,

канд. техн. наук, научный сотрудник научно-исследовательского отдела. Адрес: 390031, г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(906)541-39-00; е-mail: [email protected]. Gumelev Vasiliy Yuryevich, Ryazan Guards Higher Airborne Command School, Candidate of Engineering

Sciences, Researcher of the Research Department. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(906)541-39-00; е-mail: [email protected]. Елистратов Василий Васильевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное

училище, доктор техн. наук, начальник научно-исследовательского отдела. Адрес: 390031, г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(910)611-25-25; е-mail: [email protected]. Elistratov Vasiliy Vasilyevich, Ryazan Guards Higher Airborne Command School, Doctor of Engineering

Sciences, Head of the Research Department. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(910)611-25-25; е-mail: [email protected]. Рагозин Алексей Николаевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище,

начальник училища. Адрес: 390031, г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1. Ragozin Alexey Nikolaevich, Ryazan Guards Higher Airborne Command School, Head of School. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Филиппов Дмитрий Александрович, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное

училище, канд. воен. наук, начальник лаборатории научно-исследовательского отдела. Адрес: 390031, г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(920)958-78-31; е-mail: [email protected]. Filippov Dmitry Aleksandrovich, Ryazan Guards Higher Airborne Command School, Candidate of Military

Sciences, Head of the Laboratory of the Research Department. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(920)958-78-31; е-mail: [email protected].





УДК 355.5 Е. В. Степанов, С. Н. Островский

ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ, РАЗВИТИЯ БАТАЛЬОННЫХ ТАКТИЧЕСКИХ ГРУПП

И ВЗГЛЯДОВ НА ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ВОЗДУШНО-ДЕСАНТНЫХ ВОЙСКАХ

Проведен анализ создания и развития батальонных тактических групп. Дается исторический обзор во-

оруженных конфликтов и локальных войн, в которых принимали участие передовые отряды, ставшие предше-ственниками батальонных тактических групп. Обоснована необходимость качественной профессиональной подготовки батальонных тактических групп к выполнению боевых задач в условиях урбанизированной местно-сти.

Ключевые слова: передовой отряд; общевойсковые тактические группы; батальонные тактические группы; Воздушно-десантные войска; урбанизированная местность, локальные войны; вооруженные конфлик-ты.

E. V. Stepanov, S. N. Ostrovsky

HISTORY OF FORMATION, DEVELOPMENT OF THE BATTALION TACTICAL GROUPS AND VIEWS ON THEIR USE IN AIRBORNE TROOPS

The analysis of the creation and development of tactical battalion groups. Gives a historical overview of the

armed conflicts and local wars, involving advanced units, which became the precursors of the battalion tactical groups. The necessity of qualitative training battalion task forces to implement the combat missions in the face of urbanized areas.

Keywords: forward group; combined arms tactical groups; battalion tactical groups; airborne troops; urbanized area, local wars; armed conflicts.

Общая нестабильность военно-политической обстановки в мире и существующая напряженность вдоль границ Российской Федерации могут в любое время перерасти в от-крытую агрессию против нее. Для защиты суверенитета необходимы сильные Вооруженные Силы, способные противостоять любому агрессору. Такие Вооруженные Силы должны иметь боеспособные подразделения, имеющие в своем составе совершенную ВВСТ, уком-плектованные грамотными, хорошо обученными и профессионально подготовленными во-еннослужащими, способными выполнять поставленные перед ними боевые и специальные задачи. Ставя вполне конкретную целевую задачу в развитии Вооруженных Сил, президент Российской Федерации В. В. Путин подчеркнул: «Вооруженные Силы должны быть способ-ны гарантированно защитить суверенитет и территориальную целостность Российской Фе-дерации и ее союзников, обеспечить поддержание международного мира и безопасности. Эта задача безусловно будет выполнена» [5, п. 19, 22, 31].

Современное развитие боевой техники и вооружения свидетельствует о том, что под-разделения тактического звена приобретают все большую самостоятельность в решении бое-вых задач. Военная практика показывает, что боевые (специальные) задачи успешно выпол-няют батальонные тактические группы (БТГр). Согласно военному энциклопедическому словарю «батальонная тактическая группа – временное формирование, создаваемое в армии США на базе батальона для ведения боя» [4, с. 69].

БТГр должны учитывать изменяющуюся обстановку и оперативно реагировать на угрозу в случае агрессии внешнего противника. С разработкой и внедрением в войска новых видов боеприпасов, вооружения, венной и специальной техники изменяются и способы ве-дения вооруженной борьбы. Поэтому подготовка к ведению боевых действий должна идти по специальной, отдельной программе и непосредственно применима к той местности, на которой будет идти вооруженный конфликт. Для этого их необходимо оснащать новыми во-оружением, военной и специальной техникой, проводить обучение6с применением совре-менной УМБ, внедряя в процесс боевой подготовки новые технологии.


Первые упоминания о применении БТГр в истории вооруженных конфликтов появи-лись в русской-турецкой войне XIX века: «передовой отряд И. В. Гурко в Русско-турецкую войну 1877–1878 гг.» [1, с. 30–33]. Уже тогда у военачальников того времени было общее понимание необходимости создания подразделении, самодостаточность которых позволяла бы находиться на значительном удалении от главных сил и вести бои по захвату и удержа-нию выгодных рубежей (районов) на важных в тактическом отношении направлениях до подхода главных сил, проводить охват с флангов, осуществлять его обход и выход к нему в тыл для достижения целей операции. «Высокая оценка передовым отрядам, данная в 12-томной военной энциклопедии «Истории Второй мировой войны. 1939–1941», показала роль, сыгранную этим элементом боевого порядка на заключительном этапе войны в Мань-чжурской стратегической наступательной операции»/ [2, c. 346].

Начальник оперативного отдела Генерального штаба генерал армии С. М. Штеменко, автор известной книги «Генеральный штаб в годы войны», вспоминает, что в достижении высоких темпов наступления большую роль сыграли передовые отряды: «9 августа в 00 ча-сов 10 мин по местному времени на Забайкальском фронте начали действовать передовые отряды. А спустя четыре с половиной часа выступили и главные силы, не встречая на своем пути никакого сопротивления… На 2-м Дальневосточном фронте наступление тоже началось 96августа в час ночи… Через Амур двинулись передовые отряды 15-й армии. Их задачей яв-лялся захват островов и участков противоположного берега реки. Выполнили они ее блестя-ще, а вслед за ними приступили к форсированию Амура и основные силы армии» [10, с. 433–434].

Передовые отряды создавались почти во всех дивизиях и корпусах первого эшелона армий. В4них включались от танкового батальона до танковой бригады, от нескольких рот до полка пехоты на автомашинах, дивизион самоходных артиллерийских установок, дивизион (полк) артиллерии, истребительно-противотанковый и зенитный дивизион и другие подразде-ления обеспечения. «В передовых4отрядaх постоянно находились офицеры штабов авиацион-ных дивизии, обладавшие практическим опытом ведения совместных боевых действий с по-движными частями. Они поддерживали радиосвязь с командирами.своих дивизий, что обеспе-чивало быстрый вызов самолетов и их ориентацию на цель» [6, с. 223, 438].

Опираясь на исторический опыт применения передовых отрядов, стали создаваться Общевойсковые тактические группы – временные воинские формирования, создаваемые в тактическом звене на период боевых действий или для выполнения определенных боевых задач. Именно в это время ведение боевых действий обрело масштаб локальных войн, начал-ся разгул террора и бандитизма, поэтому появились новые образцы вооружения и5 военной техники, разные способы ведения вооруженной борьбы. В связи с этим появилась необходи-мость пересматривать тактику ведения боевых действий, формировать и усовершенствовать элементы боевого порядка.

Полковник М. И. Орлов, заместитель начальника кафедры оперативного искусства Общевойсковой академии Вооруженных Сил Российской Федерации, видит использование батальонных тактических4 групп как элемента боевого порядка полка следующим образом: «Что если противник отказывается от создания оборонительных рубежей и оборона его име-ет очаговый характер и строится отдельными узлами и районам? В этом случае потребуется применение неожиданных и разнообразных способов действий ударными группами тактиче-ского масштаба. Прежде всего, поражение важных объектов противника авиацией, ракетны-ми войсками и артиллерией, применение средств РЭБ армии, нанесение серии ударов во фланг и тыл избранных группировок противника с совершением глубокого маневрa в глуби-ну, вертикальный охват его группировки, выход к важным объектам и их уничтожение, т. е. действия отдельных мобильных группировок войск в зоне ответственности объединения на разобщенных направлениях и последовательный разгром противника ударами во фланг и тыл всеми имеющимися силами и средствами. Другой способ заключается в стремитель-ном продвижении автономных группировок войск по отдельным направлениям в глубину


без вступления в непосредственный контакт с противником, нанесение ему дальнего пора-жения, захват важных объектов, районов или рубежей в глубине, вынуждая его под угрозой окружения оставить свои районы обороны, нанося ему удары в тыл или во фланг» [9, с. 23–28].

Таким образом, батальонные тактические группы можно охарактеризовать как высо-команевренные подразделения в состав которых входят артиллерия, подразделения радио-электронной борьбы (РЭБ) и беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), инженерные, специальные, a также танковые подразделения, предназначенные для проведения глубокого маневра с последующим уничтожением противника, также они могут поддерживаться авиа-цией.

Широкое применение БТГр получили при проведении специальных операций в во-оруженных конфликтах по уничтожению бандитских формирований в Афганистане и Чечне. Данные вооруженные конфликты показали необходимость учитывать физико-географичес-кие условия театра военных действий и изменение тактики действий против незаконных во-оруженных формирований, которые, используя маневренные группы и нестандартное при-менение вооружения и военной техники, а также рельеф местности, уходили от прямых столкновений и отказывались от ведения тактики позиционной войны. Главным методом ве-дения боевых действий для них являлось использование внезапного нападения небольшими группами с нанесением внезапного огневого поражения с последующим осуществлением скрытного отхода.

В настоящее время батальонные тактические группы Воздушно-десантных войск находятся в состоянии постоянной готовности, проводят подготовку и слаживание подразде-лений и осуществляют взаимодействие с приданными подразделениями для выполнения специальных задач в соответствии с предназначением. Состав БТГр может меняться от спе-цифики выполнения поставленной задачи и директивных указаний вышестоящего началь-ства. Рассмотрим более подробно особенности применения БТГр в вооруженных конфлик-тах. Исходя из Стратегии национальной безопасности по сохранению целостности и сувере-нитета государства, Вооруженные Силы Российской Федерации выполняют задачи по оказа-нию помощи правительству Сирийской Арабской Республики в освобождении территорий от международных террористов «ИГИЛ» (данная организация запрещена на территории Рос-сийской Федерации), проводя упреждающие мероприятия по недопущению распространения террористической угрозы в сторону России. Боевые действия ведутся преимущественно в урбанизированной местности, где противник применяет тактику внезапной атаки и длитель-ной обороны. Небольшие вооруженные группы на пикапах выдвигаются на удаление 3–5 ки-лометров к позиции противника и проводят огневой налет, после чего осуществляют отход в места своего базирования, где свободно пополняют запасы4продовольствия, оружия и ме-дикаментов, проводят доукомплектование личным составом взамен вышедшего из строя и вновь выдвигаются для нанесения огневого поражения. Тактика ведения вооруженной борь-бы Вооруженными Силами Сирийской Арабской Республики показывает, что «основными боевыми единицами являются БТГр, имеющие максимальную боевую возможность и авто-номность в выполнении боевых задач» [7].

Как считают военные специалисты, процессы урбанизации и глобализации изменят роль и характер ведения военных действий в вооруженных конфликтах и будущих войнах. С увеличением городов увеличивается численность населения, меняется и расширяется ин-фраструктура, поэтому подготовку БТГр во взаимодействии с приданными подразделениями необходимо проводить применительно к этой местности. Специфика ведения боевых дей-ствий в урбанизированной местности требует от воинских частей постоянной готовности Воздушно-десантных войск, способности действовать самостоятельно в отрыве от главных сил. В таких условиях возрастает роль младшего командирского состава в умении грамотно оценить обстановку и принять важное решение, успех которого приведет к выполнению по-ставленной задачи. Например, направленность боевой подготовки БТГр на их применение в


Сирийской Арабской Республике, Ливии, Ираке и ЮАР создаст благоприятные условия для их перегруппировки в случае поступления директивных указаний вышестоящего командова-ния на угрожаемое направление и организованное вступление в бой. Знание местности по топокартам и аэрофотоснимкам (снимкам со спутников), занятия по тактической подготовке в период слаживания, проводимые на макетах строений (объектов) населенных пунктов идентичных тем, на которых предстоит вести боевые действия в соответствии с предназна-чением, способствуют тому, что БТГр будут выполнять поставленную задачу на более высо-ком уровне. Так, применение таких методов подготовки БТГр Вооруженными силами США при проведении наступательных операций в Персидском заливе в 1990–1991 гг. под кодовым названием «Операция ”Буря в пустыне”», показало эффективность в выполнении поставлен-ной задачи, тем самым позволило минимизировать потери своих войск. Выполнение этих задач достигалось:

- использованием данных, полученных от разведывательных подразделений при пла-нировании боевой подготовки;

- тщательным изучением спутниковых снимков и видеосъемок беспилотных лета-тельных аппаратов с передачей данных в режиме реального времени и на записи для приня-тия наиболее целесообразного решения на взаимодействие и ведение тактических действий;

- проведением мероприятий по экипировке личного состава, оснащением вооружени-ем, военной и специальной техникой и изменением организационно-штатной структуры ба-тальона в соответствии с особенностями предстоящей задачи и характера местности;

- выделением необходимого времени на доподготовку личного состава по решению командира БТГр, исходя из задачи применительно к местности предстоящих боевых дей-ствий.

Таким образом, появляется необходимость в выработке направлений по совершен-ствованию рекомендаций БТГр, входящим в состав воинских частей постоянной готовности Воздушно-десантных войск Вооруженных Сил Российской Федерации, для выполнения по-ставленных задач в соответствии с операционным предназначением в вооруженных кон-фликтах:

- проводить подготовку БТГр к выполнению боевых задач с учетом особенности фи-зико-географических условий театра военных действий, вероятного характера действий про-тивника;

- особое внимание в подготовке направить на слаженность действий штатных и при-данных подразделений БТГр, их взаимодействие при выполнении боевой задачи;

- внедрить в систему подготовки БТГр тренажеры и информационные обучающие си-стемы, что позволит улучшить качество подготовки, при этом существенно сократить время и материальные затраты;

- улучшить индивидуальную подготовку всех должностных лиц командного состава по руководству подразделениями в целях реализации единого информационного простран-ства с целью применения АСУВ;

- улучшить боевое и материально-техническое обеспечение в выполнении боевых задач. Сегодня сложились определенные требования к подготовке батальонных тактических

групп: «осуществлять подготовку подразделений применительно к своему операционному направлению; проводить обучение командиров по организации, взаимодействию и обеспечению штатных и приданных подразделений; учитывать в подготовке к выполнению боевой задачи фи-зико-географические условия театров военных действий» [9, с. 23–28].

Основой этих требований является подготовка военнослужащих, проходящих воен-ную службу по контракту, «усовершенствование системы подготовки личного состава к ве-дению боевых действий в экстремальных условиях» [3, с. 44–49].

«Возможность использования БТГр в составе сил быстрого реагирования определена в концепции развития Воздушно-десантных войск до 2025 года» – прокомментировал Министр обороны Российской Федерации генерал армии С. К. Шойгу на заседании Коллегии военного


ведомства. Это значит, что увеличится численность батальонных тактических групп, оснаще-ние их новыми, современными видами вооружения, военной и специальной техникой [8].

Таким образом, в результате проведенного исследования можно сделать вывод, что развитие способов применения БТГр в локальных войнах и вооруженных конфликтах совре-менности показывает важность боевой мощи воинских частей постоянной готовности в Во-оруженных Силах Российской Федерации. При этом выявилось, что к числу основных тен-денций применения БТГр в локальных войнах и вооруженных конфликтах можно отнести повышение тактической автономности подразделений, расширение характера решаемых бо-евых задач в различных видах боя, быстрого сосредоточения на решающем направлении ве-дения боевых действий при проведении оперативного маневра.


1 Андреев А. А. Батальонная тактическая группа. История и современность / А. А. Андреев, С. Н. Ильин // Научный вестник Вольского военного института материаль-ного обеспечения: военно-научный журнал. – 2017. – № 2 (42). – С. 30–33.

2 Большая советская энциклопедия. – М. : Советская энциклопедия. – Т. 1. – С. 346. 3 Баранов А. А. Анализ подходов к оценке профессиональной пригодности специали-

стов, связанных с экстремальной деятельностью / А. А. Баранов, В. С. Абанин, А. П. Козолуп // Научный резерв. – № 2. – С. 44–49.

4 Военный энциклопедический словарь // Пред. гл. ред. комиссии А. Э. Сердюков. – М. : Воениздат, – 2007. – С. 69.

5 Военная доктрина Российской Федерации (утверждена Президентом Российской Федерации 25 декабря 2014 года № Пр-2976). – URL : www://consultant.ru.

6 История Второй мировой войны. 1939–1945. – М., 1980. – Т. 11. – С. 223, 438. 7 Костин К. К. Некоторые итоги боевых действий частей и подразделений Сирийской

армии и Воздушно-Космических Сил ВС РФ по уничтожению незаконных вооруженных формирований ИГИЛ 2015–2018 гг. : монография // К. К. Костин. – Рязань : РВВДКУ, 2018. – 115 c.

8 Материалы заседания коллегии Министерства обороны Российской Федерации. – 30.03.2015 – URL : https://function.mil.ru/ news page.

9 Орлов М. И. Некоторые проблемы подготовки и ведения наступательных операций в современных условиях / М. И. Орлов // Военная мысль. – 2010. – № 12. – С. 23–28.

10 Штеменко С. М. Генеральный штаб в годы войны / С. М. Штеменко. М. : Воениз-дат, 1975. – С. 433–434.

Островский Сергей Николаевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище, канд. воен. наук, доцент, начальник кафедры (управления повседневной деятельностью).

Адрес: 390031, г. Рязань, пл. генерала Армии В. Ф. Маргелова, 1; т. 8(967)-962-81-01; е-mail: [email protected]. Ostrovsky Sergei Nikolayevich, candidate of military sciences, associate professor, head of the department

(Administration of daily activities) Ryazan Higher Guards Airborne Command School; Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(967)-962-81-01; е-mail: [email protected].

Степанов Евгений Викторович, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище, адъюнкт кафедры (управления повседневной деятельностью).

Адрес: 390031, г. Рязань, пл. генерала Армии В. Ф. Маргелова, 1; т. 8(961)-009-66-47; е-mail: [email protected]. Stepanov Evgeniy Viktorovich, adjunct associate chair (Administration of daily activities) Ryazan Higher

Guards Airborne Command School. Address: 1 Army. General V. F. Margelovsq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(961)-009-66-487; е-mail: [email protected].


https://elibrary.ru/contents.asp?id=34488352

https://elibrary.ru/contents.asp?id=34488352

https://elibrary.ru/contents.asp?id=34488352&selid=29451955

http://ivo.garant.ru/%23/document/180912/entri/1000/

https://e.mail.ru/[email protected]

https://e.mail.ru/[email protected]



УДК 355.471 В. Ю. Матвеев

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕШЕНИЯ

ЗАДАЧ ПО ОЦЕНКЕ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ

Предложен электронный справочник, позволяющий оперативно решать весь перечень задач по опреде-лению доз облучения личного состава, времени входа в зоны радиоактивного заражения или начала их преодо-ления. Предлагается использование данного справочника в системе автоматизированного управления войсками.

Ключевые слова: автоматизация решения задач; электронный справочник; оценка радиационной об-становки.

V. Y. Matveev

THE APPLICATION OF COMPUTING TOOLS TO SOLVE PROBLEMS RELATED TO ASSESSMENT OF THE RADIATION SITUATION

The proposed electronic directory that allows to solve quickly all list of problems to determine radiation doses

of the personnel, the time of entering the zone of radioactive contamination or the beginning of overcoming them. It is proposed to use this Handbook in the system of automated control of troops.

Keywords: optimization of training; automation of processes; assessment of radiation situation. C развитием автоматизации процессов обработки данных актуальным является вопрос

внедрения в военную область современных технологий, которые позволяют повысить эф-фективность решения различных задач, в том числе на этапах принятия решения и планиро-вания выполнения боевых задач, когда органы управления должны действовать в рамках ограниченного времени. Для принятия целесообразного решения командир должен правиль-но оценить обстановку одним из элементов, которой является оценка радиационной обста-новки.

Радиационная обстановка создается при применении ядерного оружия вследствие за-ражения радиоактивными веществами местности, воздуха и различных объектов и оказывает существенное влияние на боевые действия и боеспособность войск. В ходе оценки радиаци-онной обстановки решается ряд задач, результатом которых является определение дозы из-лучения и радиационных потерь войск при действиях в зонах заражения или определение времени начала действий в зонах заражения с целью недопущения поражений.

Решение задач осуществляется с помощью Справочника по поражающему действию ядерного оружия 2014 г. Для решения проблемы повышения эффективности этого процесса на кафедре тактико-специальной подготовки разработан Электронный справочник по реше-нию задач прогнозируемой и фактической радиационной обстановки. В настоящее время электронный справочник применяется в учебной деятельности при изучении курсантами те-мы «Оценка радиационной обстановки». На занятиях по данной теме обучаемые изучают суть и алгоритм решения задач, учатся решать их с помощью справочника. На завершающем этапе обучения решение задач производится с помощью Электронного справочника. Данный способ решения не представляет трудностей, так как для выполнения каждого шага в алго-ритме указаны подсказки, и оператору необходимо только найти в справочных таблицах не-обходимые числовые значения в соответствии с исходными данными. В дальнейшем, после апробации электронного справочника в училище, планируется внедрение его в автоматизи-рованную систему управления войсками ВДВ и использование этого способа, как основного для оценки радиационной обстановки.

В основе Электронного справочника лежит методика решения задач и справочные данные Справочника по поражающему действию ядерного оружия 2014 г. Электронный справочник разработан на основе программы для работы с таблицами Microsoft Excel и со-


стоит из двух разделов (листов). Первый раздел (лист) предназначен для решения задач по оценке прогнозируемой обстановки, второй – для решения задач по оценке фактической об-становки. В рабочую область каждого раздела (листа) введены условные обозначения, ход решения задач (исходные данные, решение и ответ) и справочные материалы (принятые обо-значения, справочные таблицы).

Ниже приведен пример решения задачи по определению радиационных потерь войск при действиях в прогнозируемых зонах заражения с помощью Справочника по поражающе-му действию ядерного оружия и далее решение этой же задачи с помощью Электронного справочника.

Рисунок 1 – Рабочая область Электронного справочника

Задача. Определение радиационных потерь войск при действиях в прогнозируемых зонах заражения

Радиационные потери в прогнозируемых зонах заражения определяют по дозам излу-

чения, которые может получить личный состав войск за время пребывания на зараженной местности.

Исходные данные: 1 Радиационная обстановка и положение войск, нанесенные на карту. 2 Скорость среднего ветра 𝑉𝑉ℎ. 3 Продолжительность пребывания в прогнозируемых зонах заражения ∆𝑡𝑡раб и время

входа в зоны 𝑡𝑡вх, отсчитываемое от момента взрыва. 4 Условия пребывания личного состава войск на зараженной местности 𝐾осл. Рассмотрим пример решения задачи с помощью справочника. Исходные данные. Район расположения полка оказался в прогнозируемых зонах заражения (0,2 района

– вблизи внешней границы зоны Г; 0,6 – в зоне В и 0,2 – вблизи внутренней границы зоны Б). Центр района расположения полка удален от центра группового ядерного удара, обусловив-шего радиоактивное заражение местности в данном районе, на 25 км (X). Скорость среднего ветра 𝑉𝑉ℎ во время ядерного удара 50 км/ч. Определить возможные радиационные потери

Условные обозначения

Исходные данные Решение задачи № 1



Исходные данные

Решение задачи № 4



Таблицы со справочными данными


личного состава полка (Поб), находящегося в штатной технике, при расположении на зара-женной местности в течение 2 ч (∆𝑡𝑡раб). Личный состав ранее не облучался.

Порядок решения: 1 По расстоянию X и скорости среднего ветра 𝑉𝑉ℎ рассчитать время формирования ра-

диоактивного следа в районе расположения мотострелкового полка:

𝑡𝑡ф =2550

= 0,5 ч = 30 мин. Так как по условию примера полк находился в рассматриваемом районе еще до ядер-

ного удара, 𝑡𝑡нач=𝑡𝑡ф= 30 мин. 2 По таблице А.5 (с. 100) найти коэффициент ослабления дозы излучения, зависящий

от условий пребывания на зараженной местности 𝐾осл = 4. 3 По таблице А.4 (с. 92) для 𝑡𝑡нач = 𝑡𝑡ф = 30 мин, ∆𝑡𝑡раб = 2 ч, с учетом 𝐾осл = 4 опре-

делить дозы излучения (𝐷лс), которые может получить личный состав полка с учетом коэф-фициента ослабления и коэффициентов, учитывающих нахождение личного состава у внеш-ней или внутренней границы зоны заражения: в зоне Г – 2210

4 ·1,8= 307 рад; в зоне

В – 7004

= 175 рад; в зоне Б – 221 ·1,74

≅ 94 рад. 4 По таблице А.7 (с.102) с учетом расположения полка в прогнозируемых зонах зара-

жения найти возможные радиационные потери, отнесенные ко всему личному составу полка, и их распределение во времени.

Т а б л и ц а 1 – Возможные радиационные потери

Наименование зоны заражения

Суммарные потери ко времени, отсчитываемому от начала облучения, %

3 ч 6 ч К периоду времени от 14 до 30 сут

Г 6 ∙ 0,2 = 1,2 20 ∙ 0,2 = 4 100 ∙ 0,2 = 20 В – 1 ∙ 0,6 = 0,6 32 ∙ 0,6 = 19,2 Б – – –

Всего 1,2 4,6 39,2

Порядок решения задачи с помощью программы EXCEL

Область решения задачи в Электронном справочнике имеет вид, указанный на рисунке 2.

Рисунок 2 – Рабочая область Электронного справочника

76


Решение задачи производится по следующему алгоритму: 1 Определение времени формирования следа радиоактивного облака производится ав-

томатически в пункте 1 решения в соответствии с веденной формулой.

Рисунок 3 – Определение времени формирования следа

2 В пункты 2–4 решения вставить числа табличных значений доз излучения личным составом при открытом расположении на следе облака в середине зоны, найденные в спра-вочной области раздела.

Рисунок 4 – Нахождение справочного значения дозы излучения

Причем значения дозы излучения на внешних и внутренних границах зон будут авто-матически посчитаны с учетом коэффициента, учитывающих нахождение личного состава у внешней или внутренней границы зоны заражения.

Рисунок 5 – Определение дозы излучения с учетом нахождения у внутренней границы


3 Определение величин доз излучения с учетом коэффициента ослабления, зависяще-го от условий пребывания на зараженной местности, в пунктах 5–9 решения производится автоматически в соответствии с введенными формулами.

Рисунок 6 – Определение дозы излучения с учетом коэффициента ослабления

4 В пункты 6–8 решения (рисунок 2) вставить числа табличных значений потерь лич-ного состава, найденные в справочной области раздела.

5 В ответе на задачу в пунктах 9–11 (рисунок 2) автоматически посчитаны и отобра-жены потери личного состава в зависимости от доли его нахождения в каждой зоне.

В заключение можно отметить следующее, решение командиром задач с помощью Справочника по поражающему действию ядерного оружия 2014 г. происходит, как правило, по следующему алгоритму: сначала необходимо рассмотреть (вспомнить) алгоритм решения конкретной задачи; найти в справочных таблицах необходимые данные; произвести матема-тические расчеты. В Электронном справочнике действия сводятся к вводу в ячейки исход-ных и справочных данных, и программа автоматически выдаст результат решения задачи. Отсюда можно сделать вывод, что использование Электронного справочника, является луч-шим вариантом для решения задач оценки радиационной обстановки, так как практически исключает математические ошибки при проведении вычислений и сокращает время решения задачи.

Предложенный электронный справочник позволит оперативно решать весь перечень задач по определению доз облучения личного состава, времени входа в зоны радиоактивного заражения или начала их преодоления. В дальнейшем будут разработаны предложения по использованию данного справочника в системе автоматизированного управления войсками.


1 Справочник по поражающему действию ядерного оружия. Ч. 2 – К. : Издательство

«Военная академия радиационной, химической и биологической защиты имени Маршала Советского Союза С. К. Тимошенко», 2014. – C. 208 с. : ил.

2 Краткий справочник по боевым свойствам ядерного оружия. – Москва : Военное из-дательство Министерства обороны СССР, 1969. – С. 167 с.

3 Ядерное оружие. – Москва : Военное издательство, 1987. – С. 168 с. 4 Ядерное оружие. – Москва : Военное издательство министерства обороны СССР,

1961. –С. 328 с. : ил. 5 Методика оценки радиационной и химической обстановки по данным разведки. –

М. : Военное издательство Министерства обороны СССР, 1967. – С. 88. 78


6 Защита от оружия массового поражения. – М. : Военное издательство, 1989. – С. 398 : ил.

7 Действия войск на зараженной местности. – М. : Военное издательство Министер-ства обороны СССР, 1975. – 159 с.

8 Сахаров Ю. И. Учебное пособие по патологии и терапии при поражении радиоак-тивными и отравляющими веществами. – М. : Медицина, 1972. – 152 с.

9 Максимов М. Т., Оджагов Г. О. Радиоактивные загрязнения и их измерение / М. Т. Максимов, Г. О. Оджагов. – М : Энергоатомиздат, 1986. С. 224.

10 Рогачев А. И. Оценка радиационной и химической обстановки в ходе боевых действий / А. И. Рогачёв, С. С. Куприн, Е. М. Селиванов. – Рязань : РВАИ, 2006. – 69 с.

11 Боевые свойства ядерного оружия. Т. 4. – М. : Военное издательство, 1983. – 386 с.

Матвеев Владислав Юрьевич, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное учили-ще, преподаватель кафедры ТСП.

Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т. 8(920)-994-41-73; e-mail: [email protected]. Vladislav Matveev, the candidate of military science, professor of the chair of tactic-special preparation of the

Ryazan Higher Airborne Command School, teacher of the department of tactic - special praming. Address: 1 Army General V. F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031; Phone: 8(920)-994-41-73; e-mail: [email protected].


УДК 372.8 Т. М. Заяц, В. И. Евдокимов

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

В статье рассмотрены проблемы определения эффективности применения электронных средств обуче-

ния на занятиях, приведены некоторые данные по проведению педагогического эксперимента, предложены критерии оценки использования временного ресурса на занятиях с применением электронных средств обуче-ния.

Ключевые слова: электронные средства обучения; применение электронных средств обучения; эф-фективность применения электронных средств обучения; целесообразность применения электронных средств обучения.

T. M. Zayats, V. I. Evdokimov

DETERMINATION OF THE EFFECTIVENESS OF E-LEARNING TOOLS

The article deals with the problems of determining the effectiveness of use of e-learning tools in a classroom,

presents some data on the pedagogical experiment and the criteria for assessing the use of time resource in a classroom when using E-learning tools.

Keywords: E-learning tools; the use of e-learning tools; the effectiveness of e-learning; expediency of applica-tion of e-learning.

В современном образовательном процессе электронные средства обучения (ЭСО) за-

няли прочное место и используются на различных видах занятий практически на всех дисци-плинах. Применение тех или иных видов ЭСО определяется целями учебного процесса, ква-лификацией преподавателя в области IT и программно-аппаратными возможностями учебно-го заведения. Учитывая требования к информационно-образовательной среде военной обра-зовательной организации Министерства обороны Российской Федерации [1] в каждом воен-ном учебном заведении должна быть сформирована единая электронная образовательная среда. Входящие в нее модули должны обеспечивать как учебный процесс, так и управление учебным заведением МО РФ. Предполагается формирование информационного наполнения электронных образовательных ресурсов как разработанными в организации, так и «базовы-ми» ЭСО, рекомендованными МО РФ. Согласно рекомендациям [1] «Предпочтительными видами учебно-методических и учебных занятий по подготовке пользователей к использова-нию электронной информационно-образовательной среды являются занятия с использовани-ем электронных учебно-методических комплексов, электронных ресурсов в формах интерак-тивных электронных обучающих курсов, мультимедиапрезентаций, видеопрактикумов, ди-станционных мастер-классов, вэбинаров и т. п.». Каждый преподаватель в зависимости от опыта и личных предпочтений формирует свой перечень ЭСО и технологию их применения в учебном процессе. Однако возникает вопрос об эффективности их применения и возмож-ности разработки рекомендаций начинающим преподавателям с опорой не только на личные предпочтения, но и на результаты объективных исследований. Создание таких рекомендаций позволит учесть особенности преподавания дисциплин в конкретном вузе.

Согласно научной и педагогической литературе [2] принято выделять следую-щие ЭСО:

- электронные учебники; - электронные учебные пособия; - электронные обучающие курсы; - электронные лабораторные практикумы; - компьютерные модели процессов и объектов; - электронные презентации;


- учебные видеофрагменты; - учебные звуковые фрагменты; - учебные электронные модели объектов и процессов; - электронные тренажеры; - электронные тесты; - электронные информационно-справочные ресурсы; - электронные раздаточные материалы и др. Наибольший дидактический эффект может быть достигнут только при комплексном

использовании отдельных средств современных информационных и телекоммуникационных технологий в различных видах учебной деятельности. Поэтому практическое использова-ние ЭСО в учебном процессе можно рассматривать только в комплексе с другими ИКТ сред-ствами, например, интерактивной доской, комплексами учебно-лабораторного оборудования и т. п., что должно находить отражение в соответствующих методических рекомендациях как по проведению конкретных занятий с применением ЭСО, так и по изучению дисциплины в целом.

В настоящее время в училище нет единого стандарта комплектования аудиторий тех-ническими средствами обучения (ТСО). Так в аудиториях, где проводятся занятия по дисци-плине «Информатика», электронная доска и проекционное оборудование имеется только в одной из трех. В этих условиях сложно придерживаться единой методики использова-ния ЭСО на занятиях, так как преподаватель вынужден адаптироваться «на ходу» в зависи-мости от наличия ТСО в аудиториях и, соответственно иметь запасные сценарии проведения занятия как с применением ЭСО, так и без них, что естественно, повышает трудоемкость подготовки методических материалов. При подготовке к занятиям преподаватель определяет виды ЭСО, возможность и целесообразность их применения.

Этапы определения целесообразности применения ЭСО: - выбор ЭСО из имеющегося у преподавателя набора: обучающие программы, компь-

ютерные тесты, учебные электронные материалы, виртуальные лаборатории и прочие; - определение соответствия материала ЭСО требованиям учебной программы и тема-

тического плана, качественным характеристикам и уровню подготовленности обучаемых; - определение методики применения ЭСО на конкретных занятиях; - рассмотрение возможности одновременного использования нескольких ЭСО, реко-

мендованных к использованию (например, базовых электронных учебников) или необходи-мости разработки собственных ЭСО;

- разработка альтернативной методики проведения занятия без ЭСО в случае, если их использование недоступно.

Некоторые специалисты рекомендуют набор показателей для оценки целесообразно-сти использования ЭСО:

- экспериментальная; - критериальная; - экспертная; - комплексная. Педагогическое сообщество активно работает в направлении выработки критериев

определения эффективности использования средств ИКТ в учебном процессе [5–10]. На кафедре математических и естественно-научных дисциплин РВВДКУ для опреде-

ления минимального перечня ЭСО, необходимых для проведения занятий по дисциплине «Информатика», было принято решение о проведении педагогического эксперимента. Для определения ЭСО действительно способствующих повышению эффективности учебного процесса как среди собственных разработок кафедры, так и базовых ЭСО, рекомендованных к использованию в учебных заведениях МО РФ, необходимо определить перечень этих кри-териев.


Понятие эффективности применения ЭСО определим степенью использования вре-менных, материальных и трудовых ресурсов на уровне преподавателя, обучаемого и учебно-го заведения.

Эффективность учебного процесса во многом зависит от его организации преподава-телем. Можно применить следующие ЭСО, которые позволят более эффективно использо-вать учебное время за счет снижения его затрат:

- на проверку усвоения материала – электронные измерительные материалы; - выдачу индивидуальных заданий – электронные задания; - повторное разъяснение организационных моментов – электронные инструкции по

выполнению заданий. Однако возникает противоречие между желанием преподавателя применить те или

иные ЭСО с целью экономии учебного времени на занятии и желанием использовать эти средства обучаемыми. Так, например, в ходе опроса курсантов в рамках проведения педаго-гического эксперимента «Определение эффективности использования электронных средств обучения на занятиях по дисциплине «Информатика»» (рисунок) выявлено, что курсанты при проведении занятий по дисциплине «Информатика» предпочитают бумажный раздаточ-ный материал с инструкциями по выполнению практических заданий на ПЭВМ его элек-тронному аналогу.

Рисунок – Результаты опроса курсантов

Представленные результаты опроса курсантов показали, что отношение к электрон-

ным источникам информации, применяемым на занятиях по дисциплинам кафедры, варьиру-ется в значительных пределах, в связи с чем невозможно однозначно сделать вывод о целе-сообразности и эффективности применения ЭСО в учебном процессе.

Учет предпочтения обучаемых в выборе источника информации на занятиях, как для изучения отдельных блоков учебного материала, так и для уяснения заданий, выполняемых на занятии, очень важен, хотя может и не соответствовать принципу эффективности органи-зации учебного процесса.

С точки зрения затрат времени обучаемого применение ЭСО позволяет:

Бумажного учебного пособия

13%

Бумажного раздаточного

материала28%

Задания, написанного на

доске11%

Электронного учебного пособия

17%

Электронного раздаточного

материала8%

Задания, высвеченного

на слайде23%

Предпочитают выполнять задание с использованием:


- сократить время на поиск необходимой информации за счет использования элек-тронной системы навигации, поиска, гиперссылок и подсказок;

- ускорить выполнение заданий за счет сокращения времени на ожидание инструкций от преподавателя;

- ускорить выполнение заданий за счет сокращения времени на поиск и исправление ошибок (при наличии в ЭСО слежения за ошибками, подсказок и контекстной помощи);

- ускорить выбор необходимой информации за счет применения электронного марке-ра и комментирования текста вместо ручного переписывания;

- ускорить усвоение учебного материала за счет применения компьютерных визуали-заций вместо чтения объемного текста;

- сократить время на освоение материала за счет отработки только того материала, в котором знания недостаточны (индивидуализация учебного материала).

Однако требуются значительные ресурсы времени профессорско-преподавательского состава на проектирование, разработку, внедрение, поддержание в актуальном состоянии и выработку методики применения ЭСО. Это направление требует отдельного исследования с целью формирования системы нормирования времени ППС при использовании ЭСО.

На наш взгляд наиболее объективной является комплексная оценка целесообразности использования ЭСО, включающая в себя измерение количественных показателей (например, замер времени, затрачиваемого обучаемым на поиск учебной информации с применением ЭСО и без них), качественных показателей (например, оценка качества усвоения учебного материала), а также использование опросов обучаемых и экспертов.

Определение затрат времени на проверку усвоения материала можно провести путем прямого замера времени, необходимого преподавателю на проверку материалов текущего контроля. Сравнение результатов измерений логично проводить для одних и тех же обучае-мых. Оценить качественные показатели значительно сложнее, так как на них оказывают вли-яние и другие параметры, например сложность учебного материала, качество электронных средств обучения и личные особенности, опыт и предпочтения обучаемых.


1 Требования к информационно-образовательной среде военной образовательной ор-

ганизации Министерства обороны Российской Федерации от 16 марта 2018 г. 2 Бердышева М. А. Оценка целесообразности применения электронных средств обу-

чения [Электронный ресурс]/ М. А. Бердышева Региональный ресурсный учебно-методический центр электронного образования и дистанционных образовательных техноло-гий, БОУ ДПО «Институт развития образования Омской области», г. Омск, 2018 г.

3 Виштак Н. М. Об оценке эффективности использования электронных образова-тельных ресурсов / Н. М. Виштак // Психолого-педагогический журнал «Гаудеамус». – 2013. – № 2 (22). – С. 97–99.

4 Заяц Т. М. Технология внедрения в учебный процесс электронных средств обуче-ния / Т. М. Заяц, Ю. А. Заяц // Интернет как реальность: сборник докладов III Международ-ной научно-практической конференции: под ред. А. М. Грибкова, Л. А. Виликотской. – М., 2017. – С. 105–107.

5 Зенина И. А. Критерии эффективности использования средств информационно-коммуникационных технологий в образовательном учреждении: методические материалы / И. А. Зенина. МБОУ методический центр «Центр информатизации образования города Ро-стова-на-Дону». – Ростов н/Д., 2012.

6 Ушаков А. А. Подходы к оценке эффективности использования учебного оборудо-вания / А. А. Ушаков. – Барнаул : КГБОУ АКИПКРО, 2014.

7 Электронный информационно-аналитический сборник «Методический вестник». – UPL : http://www.rostov-gorod.ru/?ID=19159.


http://www.rostov-gorod.ru/?ID=19159

8 Заяц Т. М. Оценка эффективности применения интерактивной доски на занятиях / Т. М. Заяц // Методы обучения и организация учебного процесса в вузе: сборник Министер-ства образования Рязанской обл. и Рязанского государственного радиотехнического универ-ситета. III Всероссийская научно-метод. конф. 30 января–1 февраля 2013. – С. 141–143.

9 Евдокимов В. И. Об использовании компьютерного моделирования в учебном про-цессе / В. И. Евдокимов, Г. Б. Гусева, Т. М. Заяц // Наука и образование XXI века: материалы XI Междунар. научно-практ. конф. 27 октября 2017 г. – Рязань : Современный технический университет, 2017. – 369 с.

10 Евдокимов В. И. О реализации интерактивных технологий / В. И. Евдокимов, Г. Б. Гусева, Т. М. Заяц // Наука и образование XXI века: материалы XI Междунар. научно-практ. конф. 27 октября 2017 г. – Рязань : Современный технический университет, 2017. – 369 с.

Заяц Татьяна Михайловна, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище,

канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры математических и естественно-научных дисциплин. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1; т.: (84912)- 93-03-94; e-mail: [email protected]. Tatyana Sayatz, Ryazan Guard Higher Airborne Command School. Address: 1 Army General V.F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031. Phone: (84912)- 93-03-94. E-mail: [email protected]. Евдокимов Владимир Иванович, канд. техн. наук, доцент, доцент кафедры математических

и естественно-научных дисциплин. Адрес: 390031 г. Рязань, пл. генерала армии В. Ф. Маргелова, д. 1. т.: (84912)-93-03-94. Vladimir Evdokimov, Address: 1 Army General V.F. Margelov sq., Ryazan City, the Russian Federation, 390031. Phone: (84912)-93-02-90.




Contents

THE CONSTRUCTION OF WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT ..................................... 2 I. O. Rasskazova, IU. V. Kovaikin, D. N. Gorbachev. Analysis Of Building Control Systems Radio Communication (Radio Means) At The Tactical Level Of Management (TCL) And The Need To Improve It ............................................................................................................... 2 M. A. Savelyev, V. P. Ryjkovich, Y. A. Zayats. Requirements for the thermoelectric module of the automatic support system of technical readiness of autopronetank technique ......................... 9 OPERATION OF WEAPONS AND MILITARY EQUIPMENT .................................................... 19 Т. М. Zayats, K. A. Slutsky. The system information analysis of the factors influencing the level of combat readiness of armament combat vehicle ............................................................... 19 N. Е. Starikov, A. V. Lavrushin. Mathematical model of biocorrosion processes ........................... 28 V. G. Prosvirnin, V. S. Abanin, S. S. Kutovoy, V. I. Kruglikov. Theoretical basis of control and human impact algorithms in dynamic simulator «KUDESNIK» ................................................ 38 A. B. Belov, I. S. Belonogov. Justification of promising development direction of electrical units for field power supply of troops ................................................................................................ 44 INNOVATIVE METHODS OF TEACHING, EDUCATION AND MANAGEMENT .................. 49 A. V. Druzhinin, N. S. Chumakov. Recovery program performance of students in the process of learning foreign languages by means of physical training ............................................................. 49 V. Ju. Gumelev, V. V. Elistratov, A. N. Ragozin, D. A. Filippov. Improving the educational process of a military school in the context of the geopolitical importance of the arctic region ........ 59 E. V. Stepanov, S. N. Ostrovsky. History of formation, development of the battalion tactical groups and views on their use in airborne troops ............................................................................... 69 V. Y. Matveev. The application of computing tools to solve problems related to assessment of the radiation situation ..................................................................................................................... 74 T. M. Zayats, V. I. Evdokimov. Determination of the effectiveness of e-learning tools .................. 80


ДЛЯ АВТОРОВ

ПОРЯДОК ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ РУКОПИСЕЙ СТАТЕЙ

1. Общее положение Представляемый материал должен быть оригинальным, не опубликованным ранее в

других печатных изданиях. Рукопись статьи должна быть законченным научным исследованием и содержать но-

вые научные результаты. Общий объем рукописи статьи должен составлять от 6 до 10 страниц текста, количе-

ство иллюстраций не более 4, таблиц – не более 2. Все представленные рукописи статей проходят рецензирование. Порядок рецензиро-

вания установлен соответствующим документом, размещенным на сайте РВВДКУ на стра-нице издания «Научный резерв». Решение об опубликовании рукописи статьи принимается по рекомендации редколлегии (редсовета) издания на основании рецензии.

2. Требования к содержанию научной статьи Научная статья, предоставляемая в журналы, должна иметь следующие обязательные

элементы: - постановка проблемы или задачи в общем виде; - анализ достижений и публикаций, в которых предлагается решение данной пробле-

мы или задачи и на которые опирается автор, выделение научной новизны; - исследовательская часть; - обоснование полученных результатов; - выводы по данному исследованию и перспективы дальнейшего развития данного

направления; - список литературы. 3. Правила оформления текстовых элементов статьи Основной текст рукописи статьи (кроме аннотаций и перечня ключевых слов) наби-

рают в текстовом редакторе MS Word шрифтом «Times New Roman» размером 12 пт с оди-нарным интервалом. Поля страницы рукописи статьи: верхнее – 2, нижнее – 2, левое – 2,5, правое – 1,5 см; переплет – 0. Перенос слов – автоматический, ширина зоны переноса – 0,63 см, максимальное число последовательных переносов - 3.

Обязательно – код УДК. УДК набирают на первой строке статьи прописными буква-ми с выравниванием по левому краю страницы без абзацного отступа.

С пропуском одной строки – выровненные по центру страницы и набранные строч-ными буквами светлым шрифтом 12 пт прямого начертания инициалы и фамилии авторов (П.П. Петров).

НАЗВАНИЕ СТАТЬИ на русском и английском языках (не более 10–12 слов) наби-рают после фамилий авторов статьи, ПРОПИСНЫМИ буквами полужирным шрифтом с выравниванием по центру страницы. Интервал одинарный, интервал перед заголовком 6 пт, после – 6 пт. Название работы должно адекватно отражать ее содержание и быть, по воз-можности, кратким. Переносы в названии статьи не допускаются!

Аннотация статьи – на русском и английском языках (не более 5 строк, размер шриф-та – 10 пт), через строку после названия статьи с абзацным отступом 1,25 см.

Ключевые слова на русском и английском языках (не менее 4, не более 10) набирают-ся (размер шрифта – 10 пт) после аннотации статьи на новой строке с абзацным отступом 1,25 см. Ключевые слова или словосочетания отделяются друг от друга точкой с запятой.

Включение формул в название и аннотацию статьи не допускается! Основной текст статьи набирают через строку после ключевых слов с выравнивани-

ем по ширине страницы. Абзацный отступ – 1,25 см.


Выделения текста курсивом, подчеркиванием не допускаются; Ссылки в тексте на цитируемую литературу даются в квадратных скобках – [1]. Все

аббревиатуры, сокращения и условные обозначения расшифровываются в тексте. Названия иностранных фирм и организаций даются в русской транскрипции и в кавычках с указанием страны.

После окончания основного текста статьи через строку набирают заголовок Список литературы (полужирным шрифтом) с выравниванием по центру страницы. Через строку после заголовка набирают библиографические описания литературных источников в порядке их цитирования в тексте или по алфавиту с абзацным отступом 1,25 мм и выравниванием по ширине страницы, оформленные в соответствии с требованиями ГОСТ Р 7.0.5-2008, (статья должна содержать не менее 10 литературных источников).

В конце статьи через строку после списка литературы приводят курсивом (размер шрифта – 10 пт) сведения об авторах на русском и английском языке в последовательности: Фамилия, имя, отчество (полужирный шрифт); учреждение или организация, ученая степень, ученое звание, должность, адрес, телефон, электронная почта (обычный шрифт). Сведения об авторах дублируются на английском языке. Если соавторы статьи работают в одной орга-низации, то её название и местонахождение указываются однократно. Переносы в сведениях об авторах не допускаются!

Страницы в электронной копии статьи не нумеруются. Номера страниц в бумажной копии проставляются карандашом в правом нижнем углу каждой страницы.

Самоцитирование на свои источники допускается в объеме не более 30%. Оригинальность текста должна составлять не менее 70%.


Научное издание

НАУЧНЫЙ РЕЗЕРВ

Научный журнал

Главный редактор Ю. А. Будорагин Корректор В. В. Голикова

Компьютерная верстка Е. Л. Стасишиной Ответственный за выпуск И. Ю. Пахомова

Подписано в печать 27.06.2019 г. Формат 60х90 1/8

Бумага офсетная. Гарнитура Times New Roman Печ. л. 11,0. Усл. печ. л. 4,0. Тираж 100 экз.

Заказ № 126 от 2.07.2019 г.

Редакционно-издательский отдел РВВДКУ 390031, г. Рязань, площадь им. генерала армии В. Ф. Маргелова,

д.1, т. (4912)-930118 Отпечатано: типография РВВДКУ

390031, г. Рязань, площадь им. генерала армии В. Ф. Маргелова, д.1, т. (4912)-930118

16+


Учредитель · 2019-10-10 · В настоящее время система связи...

Documents

Transcript of Учредитель · 2019-10-10 · В настоящее время система связи...