Визначення компонент структурно-автоматної моделі обстрілу одиночної цілі у броньовому захисті осколково-пучковими снарядами направленої дії в серії з трьох пострілів на основі опорного графа станів

Автор(и)

  • Вадим Віталійович Яковенко Національний університет оборони України ім. І. Черняховського, Україна https://orcid.org/0000-0001-8591-6998
  • Наталія Іванівна Фурманова Національний університет «Запорізька політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-8670-2948
  • Ігор Михайлович Флис Національна академія Сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Україна https://orcid.org/0000-0001-6334-0027
  • Юрій Віталійович Щавінський Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Україна https://orcid.org/0000-0002-2319-8983
  • Олексій Юрійович Фарафонов Національний університет «Запорізька політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0001-5963-5033
  • Олександр Юрійович Малий Національний університет «Запорізька політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0002-8457-8154
  • Сергій Сергійович Самойлик Національний університет «Запорізька політехніка», Україна https://orcid.org/0000-0003-1308-4744

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.266275

Ключові слова:

структурно-автоматна модель, обстріл одиночної цілі, осколково-пучкові снаряди уразливі відсіки, базова подія

Анотація

Об’єктом дослідження виступає процес обстрілу одиночної цілі осколково-пучковими снарядами.

Вирішується проблема визначення компонент структурно-автоматної моделі шляхом створення графа станів і переходів. Метою процесу є формування формалізованого вираження об’єкта дослідження у вигляді структурно-автоматної моделі процесу обстрілу рухомої броньованої машини серією з трьох пострілів осколково-пучковими снарядами направленої дії. Дана модель може бути в подальшому практично реалізована під час розробки новітніх зразків засобів вогневого впливу з метою зменшення внесення помилок на етапі системотехнічного проєктування. Такий підхід дозволяє скоротити витрати на проєктування та виробництво дослідних зразків до 25 %.

Представлено процес взаємопов’язаних між собою елементів складових системи з поетапним врахуванням усіх можливих варіантів його поведінки від моменту виявлення до відмови одиночної цілі у броньовому захисті виконувати завдання за призначенням. Виконання вогневого завдання розглядається як набір певних процедур, що характеризуються середнім значенням її тривалості. Вибухове руйнування корпусу кожного осколково-пучкового снаряду характеризується саморозповсюдженням реакції вибухових перетворень на основі табличних даних про бойову броньовану машину. Відповідні процедури (фази) обстрілу одиночної цілі у броньовому захисті доцільно формалізувати для створення передумов отримання значення статистичного показника ефективності нанесення збитків цілі та дослідження подальших альтернативних варіантів цього процесу.

Для запропонованої структурно-автоматної моделі процесу обстрілу одиночної цілі у броньовому захисті серією осколково-пучкових снарядів направленої дії було проведено валідацію та верифікацію, що продемонстрували збіг отриманих результатів більше 60 %. Використання запропонованих у роботі компонент структурно-автоматної моделі підвищує ймовірність виконання вогневого завдання для першого пострілу з 0,23 до 0,88, для другого – з 0,35 до 0,95, для третього – з 0,45 до 0,98.

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

Наталія Іванівна Фурманова, Національний університет «Запорізька політехніка»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра «Інформаційні технології електронних засобів»

Ігор Михайлович Флис, Національна академія Сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра наземної артилерії

Юрій Віталійович Щавінський, Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного

Кандидат технічних наук

Кафедра наземної артилерії

Олексій Юрійович Фарафонов, 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»

Сергій Сергійович Самойлик, Національний університет «Запорізька політехніка»

Кандидат фізико-математичних наук

Кафедра «Радіотехніка та телекомунікації»

Посилання

  1. Naumenko, I. V., Trofimenko, P. E., Yakovenko, V. V. (2013). Structure of enemy fire funds artillery on the offensive. Systemy ozbroiennia i viiskova tekhnika, 1 (33), 32–36. Available at: http://www.hups.mil.gov.ua/periodic-app/article/2150/soivt_2013_1_10.pdf
  2. Semon, B. Y., Yakovenko, V. V., Honcharuk, A. A. (2018). Analiz otsinky efektyvnosti vohnevoho urazhennia ta parametriv optymizatsii obstrilu skladovykh ob’iektiv stiikoi struktury. Zbirnyk naukovykh prats Viiskovoi akademii (m. Odesa). Tekhnichni nauky, 2 (10), 37–41.
  3. Yakovenko, V. V., Khoma, V. V., Liulka, O. V. (2019). Obgruntuvannia poriadku rozrakhunku pokaznykiv efektyvnosti nanesennia zbytkiv boiovym bronovanym mashynam priamoiu navodkoiu perspektyvnymy protytankovymy zasobamy. Zbirnyk naukovykh prats Viiskovoi akademii (m. Odesa). Tekhnichni nauky, 2 (12 (2)), 174–177.
  4. Odintsov, V. A. (1991). Bimodal distribution of cylinder fragments. Combustion, Explosion, and Shock Waves, 27 (5), 624–627. doi: https://doi.org/10.1007/bf00784955
  5. Tarasov, V. M., Busiak, Y. М., Myroshnychenko, Y. V., Yakovenko, V. V., Koroliova, O. V. (2013). The error estimation of the height finding with external target designation in the artillery unit with the aid of flying platform. Military Technical Collection, 8, 33–38. doi: https://doi.org/10.33577/2312-4458.8.2013.33-38
  6. Sydorenko, Y. M., Fepa, V. V., Yakovenko, V. V. (2017). Investigation of the explosive throwing of the two variable thicknesses fragmentary disks. Mechanics and Advanced Technologies, 3 (81), 99–108. doi: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.81.111296
  7. Price, M. A., Nguyen, V.-T., Hassan, O., Morgan, K. (2017). An approach to modeling blast and fragment risks from improvised explosive devices. Applied Mathematical Modelling, 50, 715–731. doi: https://doi.org/10.1016/j.apm.2017.06.015
  8. Zhu, J., Zheng, Y., Li, W., Yang, Y., Wang, X., Qiao, X., Li, R. (2019). Axial distribution of fragments from the dynamic explosion fragmentation of metal shells. International Journal of Impact Engineering, 123, 140–146. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2018.09.020
  9. Iakovenko, V. V., Sidorenko, Iu. M., Semon, B. I. (2019). Modelirovanie protcessa prostranstvennogo raspredelenie massy i skorosti oskolochnykh diskov peremennoi tolshchiny posredstvom vzryvnogo nagruzheniia. NATO DEEP, 2 (7), 16.
  10. Cullis, I. G., Dunsmore, P., Harrison, A., Lewtas, I., Townsley, R. (2014). Numerical simulation of the natural fragmentation of explosively loaded thick walled cylinders. Defence Technology, 10 (2), 198–210. doi: https://doi.org/10.1016/j.dt.2014.06.003
  11. Yakovenko, V. V. (2020). Modeliuvannia obstrilu rukhomoi bronovanoi tsili oskolkovo-puchkovymy snariadamy napravlenoi dii u vyhliadi dyskretno-neperervnoho vypadkovoho protsesu. Zbirnyk naukovykh prats Viiskovoi akademii (m. Odesa). Tekhnichni nauky, 1 (13 (1)), 61–68.
  12. Selivanov, V. V. (2016). Boepripasi. Vol. 1. Moscow: Izdatelstvo MGTU im. N. E. Baumana, 506.
  13. Odintsov, V. A. (1991). Expansion of a cylinder with bottoms under the effect of detonation products. Combustion, Explosion, and Shock Waves, 27 (1), 94–97. doi: https://doi.org/10.1007/bf00785365
  14. Catovic, A., Kljuno, E. (2021). A novel method for determination of lethal radius for high-explosive artillery projectiles. Defence Technology, 17 (4), 1217–1233. doi: https://doi.org/10.1016/j.dt.2020.06.015
  15. 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
  16. Yakovenko, V. V., Grechanik, E. I., Abdullayev, R. Y., 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.
  17. Hashemi, S. K., Bradford, M. A. (2014). Numerical Simulation of Free-Air Explosion Using LS-DYNA. Applied Mechanics and Materials, 553, 780–785. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.553.780
  18. Liu, P., Zhu, D., Yao, Y., Wang, J., Bui, T. Q. (2016). Numerical simulation of ballistic impact behavior of bio-inspired scale-like protection system. Materials & Design, 99, 201–210. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.03.040
  19. Kudimov, S., Tabunenko, V. (2021). Method of determining the safety coefficient of armored wheeled vehicles when performed by units of the national guard of Ukraine. Control, Navigation and Communication Systems. Academic Journal, 2 (64), 34–38. doi: https://doi.org/10.26906/SUNZ.2021.2.034
  20. Khytryk, V., Lenskyi, L. (1996). Systema ozbroien Sukhoputnykh viisk. Viisko Ukrainy, 5-6, 18–21.
  21. Mao, M., Zhang, Y., Du, F., Chen, Y. (2015). Five scientific and technological problems on running system of high mobility tracked vehicle. Binggong Xuebao/Acta Armamentarii, 36 (8), 1546–1555. doi: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1093.2015.08.024
  22. Zhao, W., Sun, Y. (2022). Simulation study on pressure relief of cabin door under explosive load in cabin. Springer Proceedings in Physics, 276, 211–225. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-19-1774-5_17
  23. Bariatinskii, M. (2012). Kakaia BMP nam nuzhna? Voenno-promyshlennyi kurer, 15 (432), 7.
  24. Gusev, S. A. (1991). Boevaia mashina podderzhki tankov. Vestnik bronetankovoi tekhniki, 7, 47–51. Available at: http://btvt.info/5library/vbtt_1991_bmpt.htm
  25. Grigorian, V. A., Iudin, E. G., Terekhin, I. I. et al. (2007). Zashchita tankov. Moscow: Izd-vo MGTU im. N. E. Baumana, 327.
  26. Sheremet, I. B., Chernov, I. R. (2012). Prakticheskie aspekty postroeniia razvedyvatelno-udarnoi seti na osnove razvitiia sistemy vooruzheniia i voennoi tekhniki Sukhoputnykh voisk. Vooruzhenie. Politika. Konversiia, 3 (105), 18–21.
  27. Burenok, V. M., Pogrebniak, R. N., Skotnikov, A. P. et al. (2010). Metodologiia obosnovaniia perspektiv razvitiia sredstv vooruzhennoi borby obshchego naznacheniia. Moscow: Mashinostroenie, 368.
  28. Olsson, P. (2020). Measuring Quality of Military Equipment. Defence and Peace Economics, 33( 1), 93–107. https://doi.org/10.1080/10242694.2020.1851474
  29. Tactics, Techniques, and Procedures for the Field Artillery Cannon Battery (1996). Headquarters. US Marine Corps. Available at: https://www.marines.mil/Portals/1/Publications/mcwp3_16_4.pdf
  30. Buckley, A. Safety, Reliability & Performance of the Ahead (ABM) Programmable Fuze System. Available at: https://present5.com/safety-reliability-performance-of-the-ahead-abm/
  31. Bai, F., Liu, Y., Yan, J., Xu, Y., Shi, Z., Huang, F. (2022). Study on the characteristics of blast loads due to two simultaneous detonated charges in real air. International Journal of Non-Linear Mechanics, 146, 104108. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijnonlinmec.2022.104108
  32. Davis, B. G., Thompson, J., Morningstar, W., McCool, E., Peri, V., Davidson, F. T. (2021). Risk evaluation of ballistic penetration by small caliber ammunition of live-fire shoot house facilities with comparison to numerical and experimental results. International Journal of Protective Structures, 12 (4), 417–436. doi: https://doi.org/10.1177/2041419620988553
  33. Evstafev, D. (1996). Ogranichennye vooruzhennye konflikty i problemy bezopasnosti Rossii. PIR- Tcentr. Nauchnye zapiski, 2, 3–27. Available at: https://www.files.ethz.ch/isn/55012/nz2.pdf
  34. Usachev, O. (2020). Predela sovershenstva ne byvaet. Armeiskii sbornik, 9, 36–41.
  35. Khomenko, I. P., Tcema, E. V., Koval, B. M., Gangal, I. I., Dinetc, V. A., Mishalov, G. V. (2019). Sochetannoe oskolochnoe ranenie nizhnei poloi veny, vyzvavshee pulevuiu emboliiu legochnoi arterii (klinicheskoe nabliudenie i obzor literatury). Khіrurgіia Ukraini, 2, 69–80.
  36. Beyer, D., Lemberger, T.; Strichman, O., Tzoref-Brill, R. (Eds.) (2017). Software Verification: Testing vs. Model Checking. Hardware and Software: Verification and Testing. HVC 2017. Lecture Notes in Computer Science. Cham: Springer, 99–114. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-70389-3_7
  37. Gilson, L., Rabet, L., Imad, A., Coghe, F. (2020). Experimental and numerical assessment of non-penetrating impacts on a composite protection and ballistic gelatine. International Journal of Impact Engineering, 136, 103417. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2019.103417
  38. Ozirkovskyy, L., Volochiy, B., Shkiliuk, O., Zmysnyi, M., Kazan, P. (2022). Functional safety analysis of safety-critical system using state transition diagram. Radioelectronic and Computer Systems, 2, 145–158. doi: https://doi.org/10.32620/reks.2022.2.12
  39. Mandziy, B., Seniv, M., Mosondz, N., Sambir, A. (2015). Programming visualization system of block diagram reliability for program complex ASNA-4. The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics, 258–262. doi: https://doi.org/10.1109/CADSM.2015.7230851
  40. Fedasiuk, D., Volochii, S. (2017). Metodyka rozroblennia strukturno-avtomatnykh modelei vidmovostiikykh system z alternatyvnymy prodovzhenniamy vypadkovykh protsesiv pislia protsedur kontroliu, peremykannia i vidnovlennia. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Komp’iuterni nauky ta informatsiini tekhnolohii, 864, 49–62. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/VNULPKNIT_2017_864_9
  41. Yakovenko, V., Volochiy, B., Sydorenko, Y., Furmanova, N., Malyi, O., Tkachenko, A., Olshevskyi, Y. (2021). Building a model of the process of shooting a mobile armored target with directed fragmentation-beam shells in the form of a discrete-continuous stochastic system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (4 (114)), 51–63. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.245703
  42. Nevliudov, I., Yevsieiev, V., Baker, J. H., Ayaz Ahmad, M., Lyashenko, V. (2021). Development of a cyber design modeling declarative language for cyber physical production systems. Journal of Mathematical and Computational Science, 11 (1), 520–542. doi: https://doi.org/10.28919/jmcs/5152
  43. Yakovenko, V., Volochiy, B., Furmanova, N., Savina, I., Malyi, O. (2022). Application of states and transitions graph for developing the model of the process of shelling a mobile armored target. Paper presented at the Proceedings – 16th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering, TCSET 2022, 727–732. doi: https://doi.org/10.1109/TCSET55632.2022.9766916
Визначення компонент структурно-автоматної моделі обстрілу одиночної цілі у броньовому захисті осколково-пучковими снарядами направленої дії в серії з трьох пострілів на основі опорного графа станів

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-10-30

Як цитувати

Яковенко, В. В., Фурманова, Н. І., Флис, І. М., Щавінський, Ю. В., Фарафонов, О. Ю., Малий, О. Ю., & Самойлик, С. С. (2022). Визначення компонент структурно-автоматної моделі обстрілу одиночної цілі у броньовому захисті осколково-пучковими снарядами направленої дії в серії з трьох пострілів на основі опорного графа станів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(3(119), 29–41. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.266275

Номер

Том 5 № 3(119) (2022): Процеси управління

Розділ

Процеси управління

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Vadim Yakovenko, Nataliia Furmanova, Ihor Flys, Yuryi Shchavinsky, Oleksii Farafonov, Oleksandr Malyi, Sergiy Samoylyk

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.