Розробка моделі процесу обстрілу рухомої броньованої цілі осколково-пучковими снарядами направленої дії у вигляді дискретно-неперервної стохастичної системи

Автор(и)

  • Вадим Віталійович Яковенко Національний університет оборони України ім. І. Черняховського, Україна https://orcid.org/0000-0001-8591-6998
  • Богдан Юрійович Волочій Національний університет «Львівська політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0001-5230-9921
  • Юрій Михайлович Сидоренко Інститут матеріалознавства та зварювання ім. Є.О. Патона Національного технічного університету України «Київського політехнічного інституту імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0001-8780-9459
  • Наталія Іванівна Фурманова Національний університет «Запорізька політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-8670-2948
  • Олександр Юрійович Малий Національний університет «Запорізька політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-8457-8154
  • Антон Анатолійович Ткаченко Національний університет оборони України ім. І. Черняховського, Україна https://orcid.org/0000-0001-9145-7003
  • Юрій Вікторович Ольшевський Національний університет оборони України ім. І. Черняховського, Україна https://orcid.org/0000-0002-4565-357X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245703

Ключові слова:

дискретно-неперервна стохастична модель, граф станів і переходів, осколково-пучкові снаряди

Анотація

Представлено процес обстрілу рухомої бойової броньованої машини з спрямованими осколково-пучковими снарядами у вигляді дискретно-неперервного випадкового процесу. На основі цього підходу була запропонована стохастична модель у вигляді системи диференціальних рівнянь Колмогорова-Чепмена.

Розроблено універсальну модель процесу ураження рухомої броньованої цілі осколково-пучковими снарядами спрямованої дії, що створить передумови для проведення експериментальних досліджень ефективності різних варіантів складових артилерійського комплексу для стрільби з трьох пострілів.

Виконання вогневого завдання розглядається як набір певних процедур, що характеризуються середнім значенням її тривалості. Вони є залежними від фаз стрільби перспективною автоматичною гарматою та вибухового руйнування оболонок осколково-пучкових снарядів, а вибухове руйнування корпусу кожного снаряду характеризується саморозповсюдженням реакції вибухових перетворень на основі табличних даних про ціль. Показником функціональності різних варіантів конструкції осколково-пучкових снарядів є ймовірність нанесення збитків “корисними осколками” в уразливі відсіки бойової броньованої машини.

Розроблення універсальних моделей процесу обстрілу рухомої броньованої машин створює передумови для проведення подальших натурних експериментів відповідно до визначених в результаті моделювання конструктивних рішень. Можливе застосування розробленої дискретно-неперервної стохастичної моделі в інших задачах моделювання для визначення оптимального значення ураження.

У практичному застосуванні дискретно-неперервних стохастичних моделей можливо вести мову про можливість скорочення витрат на виконання проектних завдань озброєння на 25 % та зменшує ймовірність внесення помилок на етапі системотехнічного проектування

Біографії авторів

Вадим Віталійович Яковенко, Національний університет оборони України ім. І. Черняховського

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Науково-методичний центр організації наукової та науково-технічної діяльності

Богдан Юрійович Волочій, Національний університет «Львівська політехніка»

Доктор технічних наук, професор 

Кафедра теоретичної радіотехніки та радіовимірювання 

Юрій Михайлович Сидоренко, Інститут матеріалознавства та зварювання ім. Є.О. Патона Національного технічного університету України «Київського політехнічного інституту імені Ігоря Сікорського»

Доктор технічних наук, професор, директор інституту

Наталія Іванівна Фурманова, Національний університет «Запорізька політехніка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інформаційні технології електронних засобів

Олександр Юрійович Малий, Національний університет «Запорізька політехніка»

Кандидат технічних наук

Кафедра інформаційні технології електронних засобів

Антон Анатолійович Ткаченко, Національний університет оборони України ім. І. Черняховського

Кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Научно-методический центр организации научной и научно-технической деятельности

Юрій Вікторович Ольшевський, Національний університет оборони України ім. І. Черняховського

Кандидат технічних наук, cтарший науковий співробітник

Науково-методичний центр організації наукової та науково-технічної діяльності

Посилання

  1. Yakovenko, V. V., Grechanik, E. I., Abdullayev, R. Ya., Bychenkov, V. V., Gumenyuk, K. V., Sobko, I. V. (2020). Modeling of the influence of fragments of ammunition on the biological tissue of a military in protective elements of combat equipment. Azerbaijan Medical Journal, 5, 107–115. Available at: https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85098947772&origin=resultslist&sort=plf-f&src=s&sid=36783bf6d861a362f2d328b48616c985&sot=a&sdt=a&sl=17&s=SOURCE-ID+%2828079%29&relpos=67&citeCnt=0&searchTerm
  2. Spear, D. G., Palazotto, A. N., Kemnitz, R. A. (2021). Modeling and Simulation Techniques Used in High Strain Rate Projectile Impact. Mathematics, 9 (3), 274. doi: https://doi.org/10.3390/math9030274
  3. Fares, J., Fares, Y. (2018). Cluster munitions: military use and civilian health hazards. Bulletin of the World Health Organization, 96 (8), 584–585. doi: https://doi.org/10.2471/blt.17.202481
  4. Zubov, V. N. (2017). Perspektivnye evropeyskie malokalibernye boepripasy vozdushnogo podryva s programmiruemymi vzryvatelyami. Izvestiya Rossiyskoy akademii raketnyh i artilleriyskih nauk, 4 (99), 105–114. Available at: http://btvt.narod.ru/4/rarn_airburst.htm
  5. Safety, Reliability & Performance of the Ahead (ABM). Programmable Fuze System (2004). NDIA 39th Annual Gun & Ammunition. Baltimore. Available at: https://present5.com/safety-reliability-performance-of-the-ahead-abm/
  6. Piazza, E. (2000). Adaptive algorithms for real-time target extraction from a surface movement radar. P Parallel and Distributed Methods for Image Processing IV. doi: https://doi.org/10.1117/12.403606
  7. Sydorenko, Y. M., Semon, B. J., Yakovenko, V. V., Ryzhov, Y. V., Ivanyk, E. G. (2020). Spatial Distribution of Mass and Speed on Movement of Two Shrapnel Discs of Variable Thickness in Explosive Load. Defence Science Journal, 70 (5), 479–485. doi: https://doi.org/10.14429/dsj.70.14524
  8. Paschenko, V. I., Sidorenko, Yu. M. (2011). Komp'yuternoe modelirovanie processa vzryvnogo metaniya metallicheskoy plity. Visnyk NTUU "KPI". Seriya "Mashynobuduvannia", 1 (61), 113–120. Available at: https://ela.kpi.ua/handle/123456789/4165
  9. Yakovenko, V., Khoma, V., Lyulka, O. (2019). Justification of the calculation order of efficiency indicators of armored fighting vehicles damaging by the direct fire of prospective anti-tank means. Collection of Scientific Works of Odesa Military Academy, 2 (12), 174–177. doi: https://doi.org/10.37129/2313-7509.2019.12.2.174-177
  10. Korolev, S. A., Lipanov, A. M., Tenenev, V. A., Rusyak, I. G. (2019). Simulation of the spatial motion of projectile in the presence of mass and shape asymmetry. AIP Conference Proceedings. doi: https://doi.org/10.1063/1.5099871
  11. Zhao, C., Wang, S., Guo, C., Liu, D., Ma, F. (2020). Experimental study on fragmentation of explosive loaded steel projectile. International Journal of Impact Engineering, 144, 103610. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2020.103610
  12. Alan, C., Elvedin, K. (2021). Application of a terminal-ballistics model for estimating munition lethal radius on mortar projectiles and rocket warheads. The Journal of Defense Modeling and Simulation: Applications, Methodology, Technology, 154851292199879. doi: https://doi.org/10.1177/1548512921998798
  13. Li, H., Zhang, X., Gao, J. (2019). Modeling and calculation method of target damage based on multi-attitude flying projectile in space intersection. Optik, 180, 648–656. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.11.152
  14. Romanov, N. I., Semenov, Yu. I., Zavalishin, Yu. I., Rodionov, F. F., Kudryavcev, V. N.; Romanov, N. I. (Ed.) (1973). Teoriya strel'by iz tankov. Moscow: Izdat. Akademii, 136–143. Available at: https://cat.gpntb.ru/?id=FT/ShowFT&sid=db74f87c7e8e5832147e21825d08d99d&page=1&squery
  15. Volochiy, B. Yu. (2004). Tekhnolohiya modeliuvannia alhorytmiv povedinky informatsiynykh system. Lviv: Vyd-vo Natsionalnoho universytetu «Lvivska politekhnika», 220.
  16. Fedasyuk, D. V., Volochiy, S. B. (2016). Method of the structural-automaton models development for discrete-continuous stochastic systems. Radioelektronni i kompiuterni systemy, 6 (80), 24–34. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/recs_2016_6_6
  17. Zheng, K., Wang, Z. (2021). Numerical investigation on failure behavior of steel plate under explosive loading. Science China Technological Sciences, 64 (6), 1311–1324. doi: https://doi.org/10.1007/s11431-020-1782-3

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-12-16

Як цитувати

Яковенко, В. В., Волочій, Б. Ю., Сидоренко, Ю. М., Фурманова, Н. І., Малий, О. Ю., Ткаченко, А. А., & Ольшевський, Ю. В. (2021). Розробка моделі процесу обстрілу рухомої броньованої цілі осколково-пучковими снарядами направленої дії у вигляді дискретно-неперервної стохастичної системи. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(4 (114), 51–63. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245703

Номер

Том 6 № 4 (114) (2021): Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Розділ

Математика та кібернетика - прикладні аспекти

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Vadim Yakovenko, Bohdan Volochiy, Yuriy Sydorenko, Nataliia Furmanova, Oleksandr Malyi, Anton Tkachenko, Yurii Olshevskyi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.