universitatea transilvania din brașov · 2 ministerul educaȚiei naȚionale universitatea...
TRANSCRIPT
Investeşte în oameni!
FONDUL SOCIAL EUROPEAN
Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013 Axa prioritară 1 „Educaţie şi formare profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere”
Domeniul major de intervenţie 1.5. „Programe doctorale şi post-doctorale în sprijinul cercetării”
Titlul proiectului: Burse doctorale si postdoctorale pentru cercetare de excelenta Numărul de identificare al contractului: POSDRU/159/1.5/S/134378
Beneficiar: Universitatea Transilvania din Braşov
Partener:
Universitatea Transilvania din Brașov
Școala Doctorală Interdisciplinară
Departament: Inginerie și Management Industrial
CONTRIBUȚII LA STUDIUL PROCESELOR DE EXTINDERE A
DURATEI DE UTILIZARE A VECTORILOR AERIENI DIN
CADRUL SISTEMELOR INTEGRATE DE APĂRARE AERIANĂ
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
CONTRIBUTIONS TO THE STUDY OF EXTENTION LIFE
PROCESSES OF THE AERIAL VECTORS THAT BELONG TO
AIR DEFENSE INTEGRATED SYSTEMS
ABSTRACT OF THE Ph.D. THESIS
Conducător ştiinţific
Prof. univ. dr. ing. MIRCEA BOȘCOIANU
Brașov, 2014
2
MINISTERUL EDUCAȚIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAȘOV BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525
RECTORAT
D-lui (D-nei) ..............................................................................................................
COMPONENŢA
Comisiei de doctorat
Numită prin ordinul Rectorului Universităţii Transilvania din Braşov
Nr. 7083 din 12.11.2014
PREŞEDINTE:
Prof.univ.dr.ing. Ramona CLINCIU
Universitatea Transilvania din Brașov
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC:
Prof. univ.dr. ing. Mircea BOȘCOIANU
Universitatea Transilvania din Brașov
REFERENŢI:
Prof.univ.dr. ing. Ioan ABRUDAN
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca
Prof.univ.dr. ing. Laura BACALI
Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca
Prof.univ.dr. ing. Vladimir MĂRĂSCU-KLEIN
Universitatea Transilvania din Brașov
Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le transmiteţi în
timp util, pe adresa Universității Transilvania din Brașov, Departamentul de Inginerie și
Management Industrial, tel/fax: 0268.477113 sau pe e-mail: [email protected]
Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 15.12.2014, ora 13.00, sala VPA, str.
Mihai Viteazul nr. 5, Corp V, parter.
Totodată vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a tezei de doctorat.
Vă mulţumim.
3
CUVÂNT INTRODUCTIV
Aceste câteva cuvinte nu pot să exprime în totalitate întreaga gratitudine față de
persoanele care au fost alături de mine în realizarea tezei. Pe lângă înaltul
profesionalism care îi caracterizează, au dovedit că, înainte de toate sunt oameni.
Această teză a căpătat substanță datorită sprijinului necondiționat al acestora.
Cu acest prilej doresc să îmi exprim recunoştinţa și totodată respectul față de
domnul prof. univ. dr.ing. Mircea Boșcoianu pentru încrederea acordată, sprijinul și
încurajările de-a lungul anilor de studii doctorale. Cadrul oferit pentru diseminarea
rezultatelor cercetării a contribuit substanțial la progresul meu într-un domeniu
complex și de mare actualitate.
În mod cu totul deosebit doresc să mulțumesc domnului dr.ing. Marius
Rădulescu cercetător ștințific gradul 2 și șef al secției cercetare și management de
producție la SC. Electromecanica SA Ploiești, pentru disponibilitatea permanentă,
aportul deosebit la realizarea acestei lucrări precum și pentru suportul oferit în
diseminarea rezultatelor cercetării.
Mulțumesc omului, de o deosebită probitate morală, prof. univ. dr.ing. Gavrilă
Calefariu de la Universitatea Transilvania din Brașov, pentru recomandările pline de
esență și realism în urma susținerii referatelor din anii 2 și 3.
Aduc mulţumiri domnului șef lucrări dr.ing. Cristian-George Constantinescu, de
la Academia Forțelor Aeriene “Henri Coandă”, un om deosebit de a cărui răbdare,
interes și profesionalism am avut prilejul să profit în sensul bun al cuvântului în
realizarea secvențelor de modelare și simulare. Mulţumesc conducerii Academiei
Forțelor Aeriene “Henri Coandă” pentru sprijinul acordat în activitatea de cercetare.
Mulțumesc familiei mele pentru susținerea acordată pe parcursul programului de
doctorat, tuturor prietenilor și colegilor pentru încurajare în realizarea tezei.
.
Vasile Șandru
4
5
CUPRINS
Pg.
teză
Pg.
rezum
ABREVIERI ȘI TERMINOLOGIE …………………………..................................................... 5 -
INTRODUCERE.......................................................................................................................... 7 11
Importanța și actualitatea temei ………................................................................................ 11 11
Delimitarea domeniului de cercetare……………….............................................................. 11 12
Obiectivele tezei. Modalități de rezolvare a obiectivelor................................................... 12 13
CAPITOLUL 1
STADIUL ACTUAL PRIVIND STRUCTURA ȘI PERFORMANȚELE SISTEMELOR
DE RACHETE SOL-AER (R.S.A.) ..............................................................................................
16
16
1.1. Analiză comparativă a sistemelor de rachete sol aer……............................................... 29 17
1.2. Prezentarea unor variante de sisteme de rachete din înzestrarea armatei noastre............
1.2.1. Sistemul de rachete antiaeriene SA–7 (CA-94) ...................................................
1.2.2. Sistemul de rachete antiaeriene SA – 9 (CA-95) .................................................
1.2.3. Sistemul de rachete antiaeriene SA-8 „OSA-AKM“ (GECKO) .........................
1.2.4. Sistemul de rachete antiaeriene SA - 6 „KUB“ ...................................................
1.2.5. Sistemul de rachete sol-aer cu bătaie medie HAWK ...........................................
1.2.6. Sistemul de rachete antiaeriene SA – 2 „VOLHOV” ..........................................
37
37
39
40
41
43
44
-
1.3. Concluzii privind decizia de up-gradare ......................................................................... 48 -
CAPTOLUL 2
STUDIUL CRITERIILOR CE STAU LA BAZA DECIZIEI DE EXTINDERE A
DURATEI DE UTILIZARE A SISTEMELOR DE APĂRARE ANTIAERIANĂ .................
51
20
2.1. Criterii care stau la baza deciziei de prelungire a resursei, revitalizare și modernizare . 51 -
2.1.1. Performanța sistemelor ........................................................................................ 51 -
2.1.2. Cerințe de interoperabilitate cu sisteme similare NATO ..................................... 51 -
2.1.3. Resursele financiare ............................................................................................. 52 -
2.1.4. Tehnologia utilizată .............................................................................................. 54 -
2.2. Cerințe și condiții pentru sistemele mixte tun-rachetă .….............................................. 56 -
2.2.1. Planificarea apărării .........................…..……………………………….. 56 -
2.2.2.Descrierea capabilităților operaționale. Misiunea. Cerințe de capabilitate.
Program de sprijin logistic .................................………………………………..............................
2.2.3. Alternative potențiale ...........................................................................................
2.2.4. Restricții ...............................................................................................................
2.2.5. Amenințări ...........................................................................................................
56
58
58
59
-
2.3. Cerințe generale pentru sistemele de apărare antiaeriană ............................................... 59 -
2.3.1. Cerințe pentru mijloacele de cercetare a spațiului aerian proprii sistemului .... 60 -
2.3.2. Cerinţe pentru staţia de conducere a focului ..................................................... 60 -
2.3.3. Cerințe pentru vectorul aerodinamic - racheta antiaeriană ................................ 61 -
2.3.4. Cerințe pentru componenta artileristică .......................................................... 62 -
2.4. Caracteristici tehnice decisive ........................................................................................ 63 -
2.4.1. Probabilitatea de doborâre a unei ținte cu o rachetă/rafală ................................ 63 -
2.4.2. Factorii ce depind de caracteristicile rachetei ................................................... 64 -
2.4.3. Metode de mărire a manevrabilităţii rachetei .................................................... 67 -
2.4.4. Rezistenţa rachetei la bruiaj ............................................................................... 68 20
2.4.5. Modul de dirijare ............................................................................................... 80 31
2.4.5.1. Metoda de dirijare după curba de ajungere ......................................... 81 31
2.4.5.2. Metoda de dirijare prin apropiere proporţională .................................. 85 35
2.5. Masa şi tipul încărcăturii de luptă ................................................................................... 90 -
2.6. Tipul focosului ........................................................................................................... 90 -
2.7. Factori ce depind de particularităţile ţintei ................................................................ 91 -
2.8. Mobilitatea ................................................................................................................. 106
-
6
CAPITOLUL 3
PRELUNGIREA DE RESURSĂ, REVITALIZAREA ŞI MODERNIZAREA
SISTEMELOR DE RACHETE SOL-AER .................................................................................
112
45
3.1. Introducere ...................................................................................................................... 112 -
3.2. Procese de menținere în serviciul activ, eficace a sistemelor de rachete sol-aer ............ 113 -
3.3. Prelungirea de resursă ..................................................................................................... 113 45
3.4. Revitalizarea ................................................................................................................... 115 45
3.5. Modernizarea .................................................................................................................. 115 47
3.5.1. Scopul ................................................................................................................... 115 -
3.5.2. Baza tehnico-științifică ........................................................................................ 115 -
3.5.3. Subansamble supuse modernizării ....................................................................... 116 -
3.5.4. Standardizarea ...................................................................................................... 116 -
3.5.5. Modernizarea rachetelor ....................................................................................... 116 -
3.5.6. Modernizarea sistemului ...................................................................................... 118 -
3.6. Exemple semnificative de modernizare a sistemelor pe plan mondial ........................... 119 -
3.7. Contextul tactic al apariției sistemelor mixte tun - rachetă ............................................
3.7.1. Sistemul de apărare antiaeriană “SKYGUARD / SPARROW” tun/rachetă
amplasate pe platforme separate ......................................................................................................
3.7.2. Sistemul de apărare antiaeriană rachetă/tun dispus pe aceeaşi platformă
PANTSYR-S1 ..................................................................................................................................
120
122
123
-
CAPITOLUL 4
ANALIZA ECONOMICĂ A PROCESELOR DE PRELUNGIRE A RESURSEI,
REVITALIZARE ȘI MODERNIZARE ......................................................................................
126
48
4.1. Programe de prelungire a duratei de viata prin revitalizare aplicate rachetelor sol-aer .. 126 -
4.2. Viaţa operaţională a sistemului RSA .............................................................................. 129 48
4.3. Racheta AA (RSA) – elementul cel mai expus în timp din cadrul sistemului …............ 133 53
4.4. Criteriile programului de revitalizare ............................................................................. 134 54
4.4.1. Componentele rachetei susceptibile pentru înlocuire .......................................... 134 -
4.4.2. Volumul mijloacelelor pe care programul va fi aplicat ....................................... 135 -
4.4.3. Programul de revitalizare ..................................................................................... 136 -
4.4.4. Valoarea actualizatǎ a rachetei ............................................................................. 137 57
4.4.5. Programul de implementare a sprijinului tehnic şi ştiinţific ................................ 138 -
4.4.6. Riscul financiar al programului ............................................................................
4.5. Concluzii .........................................................................................................................
138
139
-
CAPITOLUL 5
MANAGEMENTUL PROGRAMELOR DE PRELUNGIRE A CICLULUI DE VIAȚĂ
ACTIVĂ A SISTEMELOR DE RACHETE SOL - AER ...........................................................
142
60
5.1. Baza tehnico-materială a modernizării rachetelor ......................................................... 142 -
5.2. Programul de extindere a duratei de viață activă a rachetei ........................................... 143 -
5.3. Costurile programului de modernizare ........................................................................... 146 60
5.4. Analiză comparativă a proceselor de revitalizare/modernizare ...................................... 150 64
5.5. Consorţii și parteneriate .................................................................................................. 153 -
5.6. Modernizarea platformei .................................................................................................
5.7. Concluzii .........................................................................................................................
157
159
-
CAPITOLUL 6
CONTRIBUȚII PERSONALE. CONCLUZII ȘI PERSPECTIVE ..........................................
162
67
6.1. Concluzii generale privind conceptul de modernizare A-95m / Ml A95M cu indicarea
ţintei de la TCP – SHORAR ............................................................................................................
162
162
-
6.1.1. Racheta A95 (similar Strela-1) ............................................................................
6.2. Studiu comparativ privind performanţele tactice CA95 izolat integrat TCP ..................
163
170
-
6.3. Modernizarea sistemului de comandă al unei rachete cu dirijare ir prin utilizarea
prelucrării numerice a semnalului ..................................................................................
171
-
6.3.1. Justificarea modernizării sistemului de comandă ................................................
6.3.2. Situaţia la nivelul tematicii ..................................................................................
6.4. Etapele modernizării .......................................................................................................
172
172
173
-
7
6.4.1. Sistemul integrat mixt tun rachetă pe aceeasi platforma GEPARD-R .................
6.4.2. Modernizarea RAA A95 ......................................................................................
6.4.3. Caracteristici comparative de performanţăşi eficienţă .........................................
6.4.4. Modernizarea instalaţiei de propulsie ..................................................................
6.4.5. Modernizarea sistemului de apărare aa cu rachete – Raytheon MIM-23 HAWK
...........................................................................................................................................................
174
176
177
178
180
BIBLIOGRAFIE…………………………......…………………………....................................... 185 70
ANEXE……………………………………………………………………………………………. 189 -
Lista lucrărilor științifice elaborate și publicate.......................................................................... 212 73
Scurt rezumat (lb. română și engleză)…….……………………………….................................. 214 75
CV (lb. română și engleză)……………………………………................................................…. 216 76
8
TABLE OF CONTENTS
Thesis Summ.
ABBREVIATIONS AND TERMINOLOGY....................................................................... 5
INTRODUCTION................................................................................................................... 7 11
Thesis importance……..….............................................................................................. 11 12
Integrated systems........................................................................................................... 11 -
Objectives of the thesis. Modalities for accomplishing the objectives............................ 12 13
CHAPTER 1
CURRENT STAGE REGARDING THE STRUCTURE AND PERFORMANCE OF
SURFACE-TO-AIR MISSILE (SAM) SYSTEMS ….........................................................
16
16
2.1. Comparative analysis of surface-to-air missile systems ......................................... 29 17
2.2. Presentation of some missile systems variants existent in our armed forces
logistics .....................................................................................................................................
37
-
2.3. Anti-air missile system SA–7 (CA-94)................................................................... 37 -
2.3.1. Anti-air missile system SA – 9 (CA-95)..................................................... 39 -
2.3.2. Anti-air missile system SA-8 “OSA-AKM“ (GECKO) ............................ 40 -
2.4. Anti-air missile system SA - 6 “KUB“.................................................................... 41 -
2.4.1. Medium-ranged surface-to-air missile system HAWK.............................. 43 -
2.4.2. Anti-air missile system SA – 2 “VOLHOV”.............................................. 44 -
2.5. Conclusions concerning the up-grading decision....................................................
CHAPTER 2
STUDY ON CRITERIA CONSTITUTING THE FOUNDATION FOR THE
DECISION OF EXPANDING THE USAGE DURATION OF ANTI-AIR DEFENSE
SYSTEMS ...............................................................................................................................
48
51
-
20
2.1. Criteria that constitute the foundation for the decision of resource extension,
revitalization and modernization ……………………..............................................................
51
2.1.1. Performance of systems................................................................................. 51 -
2.1.2. Requirements of interoperability with NATO-similar systems.................... 51 -
2.1.3. Financial resources........................................................................................ 52 -
2.1.4. Technology used............................................................................................ 54 -
2.2. Requirements and conditions for mixed cannon-missile systems............................ 56 -
2.2.1. Defense planning…...................................…..………………...................... 56 -
2.2.2. Description of operational capabilities. Mission. Capability requirements.
Logisitic support program.................................…………........................................................
56
-
2.2.3. Potential alternatives..................................................................................... 58 -
2.2.4. Restrictions.................................................................................................... 58 -
2.2.5. Threats…....................................................................................................... 59 -
2.3. General requirements for anti-air defense systems………...................................... 59 -
2.3.1. Requirements for the air-space surveillance methods specific to the system 60 -
2.3.2 Requirements for the fire-control station....................................................... 60 -
2.3.3. Requirements for the aerodynamic vector – anti-air missile......................... 61 -
2.3.4. Requirements for the artillery component..................................................... 62 -
2.4. Decisive technical characterisitics........................................................................... 63 -
2.4.1. Probability of hitting a target by means of a missile/salvo........................... 63 -
2.4.2. Factors depending on the missile’s characteristics........................................ 64 -
2.4.3. Methods of increasing the missile’s maneuverability................................... 67 -
2.4.4. Missile resistance against jamming...............................................................
2.4.5. Guidance mode..............................................................................................
2.4.5.1. Guidance method by the curve of pursuit...........................................
2.4.5.2. Guidance method through proportional navigation............................
2.5. Throw-weight and type of payload..........................................................................
2.6. Type of warhead.......................................................................................................
2.7. Factors depending on target’s particularities...........................................................
2.8. Mobility....................................................................................................................
68
80
81
85
90
90
91
106
20
31
31
35
-
9
CHAPTER 3
RESOURCE EXTENSION, REVITALIZATION AND MODERNIZATION OF
SURFACE-TO-AIR MISSILE SYSTEMS...........................................................................
112
45
3.1. Introduction.............................................................................................................. 112 -
3.2. Processes of maintaining surface-to-air missile systems in efficient active duty.... 113 -
3.3. Resource extension................................................................................................... 113 45
3.4. Revitalization........................................................................................................... 115 45
3.5. Modernization.......................................................................................................... 115 47
3.5.1. Purpose.......................................................................................................... 115 -
3.5.2. Technical-scientific basis.............................................................................. 115 -
3.5.3. Subassemblies undergoing modernization.................................................... 116 -
3.5.4. Standardization.............................................................................................. 116 -
3.5.5. Missiles modernization.................................................................................. 116 -
3.5.6. System modernization................................................................................... 118 -
3.6. Significant examples of systems modernization world wide……………............... 119 -
3.7. Tactical context for the appearance of the mixed cannon-missile systems..............
3.7.1. “SKYGUARD / SPARROW” cannon/missile anti-air defense system
mounted on separate platforms..................................................................................................
3.7.2. Cannon/missile anti-air defense system mounted on the same platform
PANTSYR-S1...........................................................................................................................
120
122
123
-
CHAPTER 4
ECONOMIC ANALYSIS OF PROCESSES OF RESOURCE EXTENSION,
REVITALIZATION AND MODERNIZATION.................................................................
126
48
4.1. Programs applied to surface-to-air missiles for expanding their lifetime through
revitalization………………………………………………………………………………......
126
4.2. Operation lifetime of the surface-to-air missile system........................................... 129 48
4.3. Anti-aircraft missile (SAM) – the most time-enduring element of the system..... 133 53
4.4. Criteria of the revitalization program................................................................. 134 54
4.4.1. Components of the missile liable to be replaced……................................... 134 -
4.4.2. Volume of means to which the program will be applied.............................. 135 -
4.4.3. Revitalization program.................................................................................. 136 -
4.4.4. Current value of the missile........................................................................... 137 57
4.4.5. Program of technical and scientific support implementation........................
4.4.6. Financial risk of the program........................................................................
138
138
-
4.5. Conclusions.............................................................................................................. 139 -
CHAPTER 5
MANAGEMENT OF PROGRAMS DESTINED TO THE ACTIVE LIFETIME
EXTENSION OF SURFACE-TO-AIR MISSILE SYSTEMS............................................
142
60
5.1. Technical-material basis for missiles modernization............................................... 142 -
5.2. Active lifetime extension program of the missile…………....................................
5.3. Costs of the modernization program........................................................................
143
146
-
60
5.4. Comparative analysis of the revitalization/modernization processes................... 150 64
5.5. Consortia and partenrships.................................................................................... 153 -
5.6. Platform modernization............................................................................................
5.7. Conclusions..............................................................................................................
157
159
-
CHAPTER 6
PERSONAL CONTRIBUTIONS. CONCLUSIONS AND PERSPECTIVES..................
162
67
6.1. General conclusions regarding the modernization concept of A-95M / Ml with
target acquisition from TCP – SHORAR..................................................................................
162
-
6.1.1. A95 missile (similar with Strela-1)....................................................................... 162 -
6.1.2. Calculus hypotheses.................................................................................... 163 -
6.2. Comparative study regarding the tactical performances of isolated CA95,
TCP integrated…………………………………………………………….
170
-
6.3. Modernization of the command system of an infra-red guided missile by means
of numerical analysis of signal................................................................................
171 -
6.3.1. Justification for modernizing the command system.............................................. 172 -
10
6.3.2. The current stage of the topic................................................................................
6.4. Modernization stages...............................................................................................
6.4.1. The mixed cannon-missile system integrated on the same platform GEPARD-R.
6.4.2. Modernization of AA missiles A95......................................................................
6.4.3. Comparative performance and efficacy characteristics........................................
6.4.4. Modernization of propulsion installation..............................................................
6.4.5. Modernization of AA missiles defense system - Raytheon MIM-23 HAWK......
BIBLIOGRAPHY ......…………..………………………………………………………….
ANNEXES................................................................................................................................
Lists of scientific paper that were written and published……............................................
Thesis synthesis (Romanian and English)…….…………………………............................
Resume/ CV (Romanian and English)…………………………….......................................
172
173
174
176
177
178
180
185 70
189 -
212 73
214 75
216 76
11
INTRODUCERE
1.1 Importanța și actualitatea temei
Progresul evident al cercetării în domeniul tehnologiilor militare ne îndreptăţeşte să considerăm că,
nu peste mult timp, puterea aerospaţială sau cosmică prin latura sa tehnică şi funcţională, se va
redefini ca a patra dimensiune a războiului.
Viitoarele bătălii vor fi cu siguranţă, bătăliile spaţiale. Cine va controla spaţiul va controla
practic totul. Cheia dominației mondiale a noului secol este dată de stăpânirea spațiului
circumterestru. Acesta reprezintă domeniul spaţial ce „încapsulează Pământul până la o altitudine
de circa 50 de mile (80.465 km)" în viziunea lui Collins. În acelasi context, L4 și L5 reprezintă
punctele de librație lunară, adică locurile din spațiu unde atracția gravitaţională a Lunii şi cea a
Pământului are aceeaşi valoare. Motivul pentru care aceste puncte sunt în echilibru este determinat
de aceeași valoare a distanţei faţă de cele două mase.
În teorie bazele militare amplasate acolo pe platforme cosmice, ar putea rămâne pe poziție
timp îndelungat, consumul de carburant fiind mult limitat. Ele ar putea fi echivalentul "terenurilor
înalte" pentru războinicii spațiali de mâine, cu alte cuvinte proiecția puterii terestre în spațiul
cosmic.
Rachetele de croazieră şi vehiculele aeriene fără echipaj, ca potențiale ținte, reprezintă o
prioritate pentru stabilirea regulilor de angajare, prin faptul că, pe ecranele radarelor, au
caracteristici de zbor asemănătoare cu aeronavele cu personal uman la bord. Regulile de angajare
trebuie detaliate, emise, transmise şi puse în aplicare de către toate forţele
aeriene/terestre/navale/alianţei/coaliţiei, în conformitate cu planul pentru operaţii. Orice regulă de
angajare naţională care diferă de cele ale comandantului multinaţional trebuie identificată, publicată
şi înţeleasă de către toţi factorii de conducere militară. Atunci când între acestea apar situaţii
conflictuale, din punct de vedere tehnic, regulile de angajare stabilite de către comandantul forţelor
întrunite sunt prioritare faţă de cele la nivel naţional. În acest context sistemele de interceptare de
mare capacitate, trebuie să furnizeze date în timp oportun despre eventualele atacuri de saturație cu
formațiuni numeroase, cu întrebuințarea bruiajului de radiolocație, la distanțe la care mijloacele de
atac aerian nu periclitează obiectivele proprii de apărat.
Respectarea cerinţelor de bază pentru realizarea integrării acţionale a forţelor care au misiunea
specifică de apărare aeriană conferă sistemului de apărare aeriană următoarele caracteristici:
modularitate organizatorică şi structurală;
mobilitate;
flexibilitate;
12
complementaritate acţională;
credibilitate operaţională;
reacţie oportună;
sustenabilitate.
Printr-o abordare conceptuală nouă şi unitară, pot fi identificate soluţii de eficientizare a
efortului de apărare aeriană a României. Aceste soluții vizează măsuri organizatorice şi structurale
pentru realizarea unor entităţi modulare şi complementare de forţe specializate pentru acţiuni de
apărare aeriană, care să fie integrate acţional în Sistemul de Comandă Control Aerian Naţional
(SCCAN),
Mijloacele de apărare aeriană cu baza la sol, în care sunt incluse rachetele sol-aer şi artileria
antiaeriană, au o capacitate ridicată de reacţie și pot fi menţinute timp îndelungat într-o stare
superioară de pregătire pentru luptă. Având rază scurtă de acţiune şi mobilitate scăzută, este necesar
un număr mare de mijloace pentru realizarea unei apărări aeriene eficiente, pe obiective. De
asemenea, bătaia eficace mică a artileriei antiaeriene şi caracterul decisiv al focului rachetelor sol-
aer necesită identificarea cu acurateţe a aeronavelor proprii pentru a preveni fratricidul.
Sistemele de Apărare Aeriană cu Baza la Sol (GBAD - Ground Based Air Defence)
reprezintă principalele mijloace de ripostă, care acţionează de la sol în lupta cu inamicul aerian.
1.2 Delimitarea domeniului de cercetare
Problematica abordată în cadrul tezei este una de mare importanță și actualitate în contextul în
care evaluarea la nivel național și în cadrul NATO indică existența unor amenințări reale aflate în
continuă dezvoltare în special rachete balistice purtătoare de arme de distrugere in masă.
Dezvoltarea unui sistem integrat de apărare bazat pe capacități de detecție, realizarea interceptării și
combatere, reprezintă o componentă esențială a răspunsului la acest tip de amenințări.
Complexitatea domeniului rezultă din interconexiunile între mai multe domenii cum ar fi:
matematică, informatică, ingineria sistemelor, managementul riscurilor, modelarea şi simularea
unor fenomene specifice tragerilor antiaeriene. Caracterul inter și multidisciplinar este demonstrat
de utilizarea metodei de analiză multicriterială de luare a deciziei AHP (Analytic Hierarchy
Process), prin reducerea deciziilor complexe la o serie de comparaţii pe perechi şi apoi sintetizarea
rezultatelor, a metodei ingineriei valorii, studii de arhitecturi de sistem și nu în ultimul rând analiza
economică a proceselor de extindere a duratei de utilizare a vectorilor aerieni.
13
1.3 Ramuri principale de literatură
Studiul proceselor de extindere a duratei de utilizare a vectorilor aerieni precum și realizarea
unor sisteme integrate de apărare aeriană, constituie o cerinţă prioritară, până în prezent niciuna din
metodele dezvoltate nu a putut să răspundă singură acestei provocări. Principalele ramuri ale
literaturii în domeniu fac referire la: identificarea unor strategii de diversificare şi modernizare a
rachetelor autodirijate cu viteză şi precizie mari, destinate combaterii ţintelor la înălţimi mici şi
foarte mici ; disponibilitatea tehnologiilor și procedurilor pentru extinderea duratei de utilizare a
vectorilor aerieni; construirea unor baze de date ușor adaptabile și accesibile, cu evidențierea
performanțelor tehnice ale diferitelor sisteme; analize pentru determinarea eficienței investițiilor în
modernizarea sistemelor; proiectarea și revizuirea planurilor pentru evenimente de risc extrem
multiple/simultane; utilizarea de criterii comparative (AHP) pe diferite tipuri de evenimente/sisteme
cu scopul proiectării unor strategii de protecție optimală în acord cu datele colectate.
1.4. Obiectivele tezei
Teza de doctorat, cu titlul „Contribuţii la studiul proceselor de extindere a duratei de
utilizare a sistemelor aerospaţiale speciale integrate”, şi-a propus ca obiectiv principal realizarea
unor cercetări bazate pe studii teoretice şi prelucrări de date experimentale în domeniul ingineriei și
managementului vizând soluții de modernizare a sistemelor de apărare antiaeriană. Am avut în
vedere procesele de prelungire a resursei, revitalizare și modernizare inclusiv prin realizarea
mixtării sistemelor de rachete cu rază scurtă de acțiune, cu tunuri antiaeriene de calibru mic.
Prin studiul literaturii de specialitate am urmărit identificarea ultimelor soluții tehnice în domeniul
mixtării sistemelor de rachete cu bătaie scurtă, cu tunuri antiaeriene de calibru mic. Scopul acestor
cercetări a fost canalizat pe următoarele direcţii:
Creşterea eficacității tragerilor împotriva țintelor aeriene;
Flexibilitate în utilizarea tactică;
Creşterea mobilității sistemelor, un factor deosebit de important în câmpul de luptă
modern;
Dezvoltarea încrederii în industria națională de apărare;
Întărirea coeziunii echipajelor care deservesc sistemele.
Principale obiective urmărite în teza de doctorat au fost:
Studiul comparativ al sistemelor de apărare din dotarea armatei noastre cu sistemele
altor state;
14
Identificarea și studiul criteriilor precum și a caracteristicilor tehnice decisive care stau
la baza deciziei de prelungire a resursei, revitalizare și modernizare a sistemelor
integrate prin utilizarea programelor MATLAB and SIMULINK și AUTOCAD;
Studiul proceselor de prelungire a resursei, revitalizare și modernizare pornind de la
baza ștințifică a proceselor;
Efectuarea unei analize economice a celor trei procese enumerate anterior;
Realizarea unui studiu privind programele de prelungire a resursei,revitalizare și
modernizare a sistemelor de rachete;
Studio teoretico-experimental privind creșterea eficacității sistemului integrat propus
CA-94/GHEPARD;
Studio teoretico-experimental privind creșterea eficacității sistemului integrat propus
CA-95/OERLIKON CONTRAVES 2x35 mm - Viforul.
În lucrare am încercat să parcurg următorul algoritm de lucru:
Introducere
Definirea sistemelor aerospațiale speciale;
Definirea sistemelor integrate sub aspect acțional și structural;
Definirea clară a obiectivelor.
Stadiul actual privind structura și performanțele sistemelor de rachete
Evoluția sistemelor;
Analize comparative;
Tendințe de dezvoltare.
Analiza criteriilor și caracteristicilor tehnice decisive
Dimensiuni - resursele financiare, tehnologia utilizatăși cerințe de interoperabilitate
cu sisteme similare NATO
Probabilitatea de distrugere cu o rachetă
Construcția anvelopei zonei de acțiune
Analiza comparativă a unor metode de dirijare întrebuințate.
Procesele de prelungire a resursei, revitalizare și modernizare
Studiul proceselor pornind de la baza ștințifică a acestora;
Efectuarea unei analize economice a celor trei procese enumerate anterior;
Realizarea unui studiu privind programele de prelungire a resursei,revitalizare și
modernizare a sistemelor de rachete.
Cercetări şi măsurători privind sistemul integrat propus CA-94/GHEPARD;
15
Testarea şi determinarea preciziei tragerii în poligon.
Cercetări privind funcționarea sistemului în noua configurație
Studiul caracteristicilor tehnice decisive: probabilitatea de distrugere ,bătaia eficace,
puterea de foc.
Concluzii
Contribuţii personale;
Perspective - direcţii viitoare de cercetare.
1.5. Structura tezei
Pentru îndeplinirea obiectivelor propuse, teza este structurată în șase capitole principale, un
capitol introductiv, un capitol de concluzii, bibliografie și anexe.
În contextul domeniului ştiinţific ales, în introducere se realizează o delimitare a domeniului
de cercetare și ramurilor de literatură, sunt prezentate scopul general al tezei, obiectivele generale și
specifice, modul de realizare a acestora, metodele de cercetare utilizate şi a justificat motivația
alegerii temei.
Capitolul unu, constituie fundamentul teoretic al studiului asupra sistemelor de apărare
aeriană cu baza la sol, pe baza analizei literaturii relevante în domeniu. În capitolul al doilea sunt
prezentate criteriile ce stau la baza deciziei de prelungire a resursei, revitalizare și modernizare a
sistemelor de apărare. Capitolul al treilea prezintă cele trei procese cu accent deosebit pe
revitalizare și modernizare. În capitolul al patrulea sunt abordate programele de prelungire a duratei
de viață prin revitalizare aplicate rachetelor sol- aer, elementul cel mai expus în timp din cadrul
sistemului de apărare, precum și viaţa operaţională a sistemului. În capitolul cinci este descrisă
problema modernizării componentelor unei rachete, fiecare contribuind la creşterea performanţelor
de luptă. În ultimul capitol al tezei, cel dedicat concluziilor finale, sunt prezentate în sinteză
rezultatele obţinute în cadrul studiilor derulate de-a lungul anilor de doctorat.
Concluzia fundamentală a tezei este aceea că pentru adoptarea deciziilor de extindere a
duratei de utilizare a vectorilor aerieni se impune un cadru integrat într-o concepţie flexibilă şi
modulară, cu un transfer rapid al rezultatelor cercetării academice în inovație industrială de interes
pentru utilizatorii finali.
16
CAPITOLUL I
STADIUL ACTUAL PRIVIND STRUCTURA ȘI PERFORMANȚELE
SISTEMELOR DE RACHETE SOL-AER (R.S.A.)
Pentru a ilustra importanţa mijloacelor aeriene de atac am reprezentat grafic dinamica
schimbărilor care s-au produs şi care se vor produce în viitor la intervale de 10 ani, începând din
anul 1980.
În figura 1.1 sunt reprezentate cinci tipuri de mijloace aeriene, abordate prin prisma
frecvenţei atacurilor. Graficul subliniază tranziţia de la aeronave pilotate spre vehicule aeriene fără
pilot. Dacă în anii 1980 avioanele şi elicopterele reprezentau 85% din forţa de atac, acest procent a
scăzut în mod constant şi este de aşteptat să ajungă la 38-39% până în anul 2020.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1980 1990 2000 2010 2020
Rachete balistice
UAV
Rachete de croazieră
Muniţie dirijată
Elicoptere şi avioane pilotate
Fig. 1.1 Evoluția mijloacelor aeriene de atac
În graficul din figura 1.2 am reprezentat creşterea importanţei sistemelor integrate
antirachetă începând cu anul 1980 şi cu perspectivă până în 2020.
0
20
40
60
80
100
19
80
19
90
20
00
20
10
20
20
Tunuri acţionate manual
Tunuri conduse cu radar
Rachete cu rază scurtă de acţiune
Rachete portative
Sisteme Art.A.A.antirachetă
Fig 1.2 Creşterea importanţei sistemelor antirachetă
17
Scutul antirachetă pe care Statele Unite vor să-l instaleze în Europa face parte din cadrul
sistemului de apărare antirachetă susţinut de NATO, la care Aliaţii pot contribui prin asigurarea
dispunerii unor componente pe teritoriul lor naţional.Acordul pentru amplasarea unor elemente ale
sistemului american de apărare împotriva rachetelor balistice în România a fost parafat pe 7 iunie
2011, la Washington.
Însă cea mai mare problemă o constituie faptul că, această versiune nu poate proveni decât
din stocurile utilizatorilor actuali, fiind scoasă din fabricaţie la momentul acesta. Avantajul este însă
preţul de echipament uzat care are mai puţină legatură cu preţul de producţie.
Cea mai nouă versiune a Patriot, PAC-2 MSE se află încă la începutul intrării în dotarea
SUA, de unde şi preţul unitar mare care însă va fi redus cu siguranţă în timp. O variantă surpriză ar
putea fi Barak-8, care concurează şi în Polonia, cu observaţia că racheta se află încă în faza de
testare. În figura 1.3 sunt prezentate comparativ sistemele cu rază medie de acţiune:
Fig. 1.3 Sisteme de apărare aeriană cu rază medie de acţiune MRAD
O altă variantă ar fi achiziţionarea Spyder-MR, dezavantajul fiind lipsa integrării cu sistemul
HAWK existent şi faptul că s-ar ajunge la două sisteme similare, cu aceeaşi destinaţie. Următoarea
comparaţie este între sistemele SHORAD reprezentate în figura 1.4
În acest domeniu disputa ar avea loc între MICA-VL şi Spyder-SR, ambele sisteme având
avantajul refolosirii unor rachete aer-aer din dotarea Forţelor Aeriene. Un dezavantaj al MICA-VL
ar fi preţul destul de mare. Între timp, Spyder-SR a câştigat competiţia din Singapore, în faţa
MICA-VL şi SLAMRAAM şi a fost cumpărat deja de India pentru înlocuirea SA-8.
18
Ultima comparaţie se referă la sistemele VSHORAD reprezentată în figura 1.5.
Fig.1.4 Sisteme de apărare aeriană cu rază scurtă de acţiune SHORAD
Stinger ar avea avantajul portabilităţii fiind şi cel mai uşor sistem dintre cele trei dar are
dezavantajul unei încărcături de luptă reduse. Sistemul de ghidare în infraroşu nu este atât de dificil
de folosit precum cel al RBS-70, are însă dezavantajul de a fi mai sensibil la contramăsurile
electronice.
Fig. 1.5 Sisteme de apărare aerianăcu rază foarte scurtă de acţiune VSHORAD
Prezentarea sistemelor se încheie cu o analiză comparativă privind avantajele şi
dezavantajele acestora. În cadrul analizei SWOT sunt prezentate punctele tari (Strengths) alături de
punctele slabe (Weaknesses), oportunităţi (Opportunities) şi ameninţări (Threats) pentru patru dintre
sistemele prezentate.
19
Tab. 1.1 Analiza SWOT pentru sistemele SHORAD/VSHORAD
Sisteme Avantaje (Puncte tari S) pi Dezavantaje (Puncte slabe W) pi
CA-94
(S.A.-7)
Camuflare;
Posibilitatea recunoașterii
țintelor inamice;
Protecția echipajului;
Mobilitatea;
Numărul de ținte afișate pe
indicatoare.
44,44
7,226
6,519
20,51
8,335
Lipsa aparaturii de recunoaștere;
Combaterea țintelor pe direcția
soarelui/pe timp de noapte;
Posibilitatea de a fi detectat de
către inamic;
Lipsa focosului de proximitate;
Refacerea capacității de luptă.
6,25
5,188
57,36
6,169
25,51
CA-95
(S.A.-9)
Camuflare;
Posibilitatea recunoașterii
țintelor inamice;
Protecția echipajului;
Mobilitatea;
Numărul de ținte afișate pe
indicatoare.
44,44
4,618
71,72
18,74
14,77
Lipsa aparaturii de recunoaștere;
Combaterea țintelor pe direcția
soarelui/pe timp de noapte;
Posibilitatea de a fi detectat de
către inamic;
Lipsa focosului de proximitate;
Refacerea capacității de luptă.
6,25
5,692
21,4
5,97
25,51
KUB
(S.A.-6)
Camuflare;
Posibilitatea recunoașterii
țintelor inamice;
Protecția echipajului;
Mobilitatea;
Numărul de ținte afișate pe
indicatoare.
5,556
28,5
15,24
14,193
4,794
Lipsa aparaturii de recunoaștere;
Combaterea țintelor pe direcția
soarelui/pe timp de noapte;
Posibilitatea de a fi detectat de
către inamic;
Lipsa focosului de proximitate;
Refacerea capacității de luptă.
43,75
43,85
12,16
43,18
4,238
OSA
AKM
(S.A.-8)
Camuflare;
Posibilitatea recunoașterii
țintelor inamice;
Protecția echipajului;
Mobilitatea;
Numărul de ținte afișate pe
indicatoare.
5,556
59,65
6,519
56,55
72,1
Lipsa aparaturii de recunoaștere;
Combaterea țintelor pe direcția
soarelui/pe timp de noapte;
Posibilitatea de a fi detectat de
către inamic;
Lipsa focosului de proximitate;
Refacerea capacității de luptă.
43,75
45,27
9,075
44,68
44,73
Oportunităţi (O) pi Ameninţări (T) pi
Existența unor intreprinderi
de profil cu o bogată experiență
în domeniul apărării
Existența unui sistem bine
pus la punct de pregătire a
personalului care deservește
sistemele.
Existența unui poligon pentru
evaluarea tragerilor cu aceste
sisteme.
33,33
33,33
33,33
Prejudiciile incoerenţei
decizionale şi inacţiunii în ceea ce
priveşte mãsurile de relansare a
industriei naționale de apărare, care
afecteazã direct şi imediat buna
funcţionare a sistemului de apărare.
Sunt legate direct de instabilitatea
financiară şi de efectele directe ale
crizei.
50
50
20
CAPITOLUL II
STUDIUL CRITERIILOR CE STAU LA BAZA DECIZIEI DE
EXTINDERE A DURATEI DE UTILIZARE A SISTEMELOR DE APĂRARE
ANTIAERIANĂ
2.1 Rezistența la bruiaj
Pentru a scoate în evidență modul în care rezistența la bruiaj afectează probabilitatea de
doborâre am utilizat metoda AHP (Analytic Hierarchy Process) [68] o metodă multi criterială de
luare a deciziei. Metoda analitică AHP, este un instrument eficient în luarea unei decizii complexe
şi poate fi utilă factorului de decizie în stabilirea priorităţilor pentru a lua cea mai buna decizie.
Acest lucru se face prin reducerea deciziilor complexe la o serie de comparaţii pe perechi, şi apoi
sintetizarea rezultatelor. AHP vizează astfel ambele aspecte (subiectiv şi obiectiv) al unei decizii. În
plus, AHP încorporează o tehnică utilă pentru verificarea consistenţei evaluărilor factorului de
decizie.
AHP stabileşte care este cea mai bună decizie dintr-un set de criterii de evaluare şi un set de
opţiuni alternative. Este importantă observaţia că în timp ce unele dintre criterii ar putea fi
contrastante, nu este valabil ca în general cea mai bună opţiune să fie cea care optimizează fiecare
criteriu în parte, ci mai degrabă cea care atinge cele mai potrivite compromisuri între diferitele
criterii.
Această metodă generează ponderile pentru fiecare criteriu de evaluare în funcţie de factorul
de decizie prin compararea pe perechi a criteriilor. Scorul global pentru o anumită opţiune este o
sumă ponderată a scorurilor cu privire la toate criteriile.
Metoda AHP presupune parcurgerea a trei paşi:
Calculul vectorului cu ponderile criteriilor;
Calculul matricei de opţiune scoruri;
Ierarhizarea opţiunilor.
Fiecare pas va fi descris în detaliu in cele ce urmează, presupunând un număr m de criterii
de evaluare şi un număr n de opţiuni evaluate. De asemenea vom verifica fiabilitatea rezultatelor.
Pentru a calcula ponderile pentru diferite criterii, AHP începe prin crearea unei matrice de
comparaţie a perechilor, notată cu A. Aceasta este de tipul m × m , unde m este numărul de criterii
de evaluare considerat.
Fiecare intrare ajk a matricei A reprezintă importanţa criteriului j în raport cu criteriul k.
Dacă ajk > 1, atunci criteriul j este mai important decât criteriul k, în timp ce dacă ajk < 1, atunci
criteriul j este mai puţin important decât criteriul k.
21
În cazul în care două criterii au aceeaşi importanţă, atunci elementul de intrare ajk este egal
cu 1. Intrările ajk şi akj îndeplinesc următoarea condiţie:
kj
jka
1a
Evident, ajj = 1 pentru toate elementele j. Importanţa relativă între două criterii este
măsurată în funcţie de o scară numerica de la 1 la 9, conform tabelului 1, unde criteriul j este egal
sau mai important decât criteriul k .
"Interpretarea" coloanelor din tabelul 2.1 este sugestivă şi poate fi folosită de către factorul
de decizie pentru a transforma evaluarea calitativă în funcţie de importanţa relativă între două
criterii, într-o evaluare cantitativă, prin atribuirea unor numere. De asemenea, este posibil ca prin
utilizarea valorilor intermediare să se îmbunătăţească precizia interpretării.
Valorile din matricea A sunt construite pe perechi coerente. Pe de altă parte, ierarhizarea
poate fi făcută în general cu mici incoerenţe care nu provoacă serioase dificultăţi pentru AHP.
Fiecăreia dintre aceste judecăţi ii este atribuit un număr de pe o scară, asociate cu, concluzii
ca: este „extrem de important”, „mult mai important”, „la fel de important”, şi aşa mai departe. O
scară foarte utilizată este prezentată în tabelul 2.1:
Tab. 2.1 Comparația tipurilor de bruiaj
9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 5 7 8 9
C1 X C2
C1 X C3
C1 X C4
C1 X C5
C1 X C6
C2 X C3
C2 X C4
C2 X C5
C2 X C6
C3 X C4
C3 X C5
C3 X C6
C4 X C5
C4 X C6
C5 X C6
Scara utilizată în cadrul acestei metode este de la 1 la 9 conform figurii 2.1
Fig. 2.1 Scara Saaty
9 9 7 5 3 1 3 5 7
Mai puțin puternic
Foarte
puternic
Extrem de
puternic
Puternic La fel de
puternic
Mai puțin puternic
Puternic
Foarte
puternic
Extrem de puternic
22
Am aplicat această metodă pentru a decide dacă este oportună sau nu modernizarea unui
sistem tehnic. Pentru aceasta am avut în vedere compararea a şase caracteristici notate C1, C2,..., C6
care corespund cu 6 tipuri de bruiaj care influențează mai semnificativ radarul:
- Bruiaj activ de zgomot în bandă îngustă C1;
- Bruiaj activ de zgomot în bandă largă C2;
- Bruiaj asincron în impuls C3;
- Bruiaj sincron de răspuns în impulsuri C4;
- Bruiaj sincron fără răspuns C5;
- Bruiaj pasiv C6.
Dacă unul din tipurile de bruiaj stabilite este mai puternic decât celălalt stabilim valoarea
acestuia pe scara aleasă către stânga sau către dreapta.
Transpunem valorile într-o matrice 6x6 în care diagonala este întotdeauna 1. Ținem cont de
următoarea regulă:
- în partea stângă avem valorile actuale întregi;
- în partea dreaptă vom avea valorile reciproce.
De menționat că toate valorile criteriilor sunt pozitive. ay > 0
Tab. 2.2 Valoarea ponderilor pe tipuri de bruiaj [29]
Tipuri de bruiaj Ponderea Masuri de protecție la bruiaj
Bruiaj activ de zgomot în
bandă îngustă C1
0,27 ‐ utilizarea sistemului de selecție a țintelor
mobile;
‐ reducerea amplificării canalului bruiat;
‐ compensarea vitezei vântului;
‐ reglarea manuală a amplificării receptorului;
‐ reacordarea frecvenței de emisie;
‐ schimbarea canalului de emisie;
‐ urmărire inerțială și semiautomată în
coordonate unghiulare;
Bruiaj activ de zgomot în
bandă largă C2
0,28
Bruiaj asincron în impuls C3 0,02
Bruiaj sincron de răspuns în
impulsuri C4
0,30
Bruiaj sincron fără răspuns C5 0,10
Bruiaj pasiv C6 0,03
Următorul pas este construcţia matricei corespunzătoare comparaţiilor pe perechi. Acesta va
fi notată cu A şi va fi formată din 6 linii şi 6 coloane, iar diagonala principală conţine numai
elemente cu valoarea 1, corespunzător afirmaţiei (evidente) că fiecare criteriu este fel de important
ca el însuşi. Ceea ce trebuie să facem în continuare este să completăm triunghiul superior
corespunzător matricei. Pentru a face acest lucru, trebuie să respectăm următoarele reguli evidente
23
(luând în considerare că la completarea rândurilor matricei, vom compara caracteristicile Ci cu Ci +p,
unde i este indexul de linii al matricei):
1. În cazul în care valoarea atribuită ( 9,1a pi,i ) este în partea stângă a lui 1 (a se vedea
tabelul 2), aceasta înseamnă că Ci este superior lui Ci+p, aşa că se completează această valoare în
matrice.
2. În cazul în care valoarea atribuită ( 9,1a pi,i ) este situată în partea dreaptă a lui 1 (a se
vedea tabelul 2.2), aceasta înseamnă că Ci+p este superior lui Ci, astfel încât se completează valoarea
pi,ia
1
în matrice.
Conform teoriei lui Saaty următorul pas constă în calcularea vectorului priorităţilor, care
este vectorul propriu normalizat al matricei, corespunzător valorii proprii maxime.
Pentru o mai bună înţelegere, se consideră utilă o scurtă recapitulare a noţiunilor de vector propriu
şi valoare proprie, asociate unei matrice pătratice.
Astfel., dacă A este o matrice de tip n x n şi X un vector coloană de dimensiune n (sau o matrice de
dimensiune n x 1) nenul, atunci produsul lor, AX este un alt vector coloană Y , de dimensiune n, în
conformitate cu regula de înmulţire a matricelor:
1,n1,nn,n YXA (2.1)
Dacă vectorul Y este coliniar cu X, adică satisface condiţia:
XY ,
unde este un scalar (real sau complex, după cum elementele matricei sunt reale sau complexe),
atunci X şi se numesc vector propriu, respectiv valoare proprie a matricei A.
Rezultă că ecuaţia care defineşte vectorii şi valorile proprii este:
nenulX;XXA (2.2)
Evident că soluţiile acestei ecuaţii sunt valorile proprii n21 ,...,, (reale sau complexe, simple
sau multiple), iar apoi vectorii proprii X1, X2, …, Xn corespunzători.
Ecuaţia (2.2) se scrie echivalent:
nn OXIA , (2.3)
unde In şi On sunt matricele unitate, respectiv nulă, de tip n x n.
24
Aşa cum am subliniat mai sus, X este un vector nenul, astfel că este evident că ecuaţia (2.3) nu
poate fi satisfăcută decât atunci când matricea nIA are determinantul nul:
0IAdet n (2.4)
S-a obţinut astfel o ecuaţie algebrică de gradul n, cu necunoscuta , care se mai numeşte ecuaţia
caracteristică a matricei A (sau ecuaţia seculară). Rezultă că valorile proprii ale matricei sunt
soluţiile ecuaţiei (2.4).
Înlocuind apoi în ecuaţia (2.3) valorile proprii obţinute se găsesc vectorii proprii corespunzători
fiecărei valori proprii. Se impune următoarea observaţie:
Înlocuirea valorii proprii k în (2.3) conduce la rezolvarea unui sistem de ecuaţii evident omogen
(termenii liberi sunt nuli), al cărui determinat este, la fel de evident, nul (acesta este membrul stang
din (2.3), iar k este una din soluţiile ecuaţiei (2.4). Rezultă că sistemul omogen menţionat nu va
avea soluţie unică, adică vectorul propriu Xk nu este unic determinat. Această concluzie se putea
extrage şi din analiza calitativă a ecuaţiei (2.2), fiind evident faptul că dacă X este soluţie, atunci şi
vectorul kX, unde k este un scalar real sau complex (după cum sunt elementele matricei A), va
verifica ecuaţia (2.2). Rezultă că se va considera ca vector propriu un reprezentant al mulţimii
soluţiilor sistemului omogen amintit mai sus, corespunzător unor valori ale parametrilor de care
depinde aceasta. De obicei, vectorul propriu obţinut astfel se normalizează. De asemenea, se
demonstrează că soluţia sistemului omogen depinde de un număr de parametri egal cu ordinul de
multiplicitate al valorii proprii respective, ca soluţie a ecuaţiei caracteristice (2.4). De exemplu, unei
valori proprii simple îi va corespunde un sistem omogen simplu nedeterminat (soluţia sa va depinde
de un parametru); unei valori proprii duble îi va corespunde un sistem omogen dublu nedeterminat
(soluţia sa va depinde de doi parametri), etc.
Pentru 2n şi 3n , există şi o interpretare geometrică a noţiunilor de vector propriu şi valoare
proprie. De exemplu, cazul 2n corespunde vectorilor în plan (notat de obicei xOy). Atunci
obiectele din (xx) devin:
2221
1211
aa
aaA
y
xX (coordonatele vectorului jyixX după axele Ox, respectiv Oy).
25
'
'
y
xY
Devine clar faptul că (xx) devine astfel relaţia de transformare a sistemului de coordonate xOy în
x’Oy’. Astfel, vectorul X în xOy devine Y în x
’Oy’., matricea de trecere de la sistemul xOy la
sistemul x’Oy’. fiind A:
yaxay
yaxax
2221'
1211'
,
după cum rezultă evident din (xx), cu A, X şi Y considerate mai sus.
În acest mod devine clară semnificaţia vectorului propriu: acesta îşi conservă în noul sistem de
coordonate, x’Oy’, direcţia pe care o avea în sistenul iniţial, xOy.
Pentru cazul 3n situaţia este aceeaşi, cu deosebirea că vectorii în plan devin vectori în spaţiu (de
la 2D se trece la 3D), generalizarea pentru 3n fiind evidentă, spaţiul devenind unul cu n
dimensiuni. Vectorii şi valorile proprii au extrem de multe aplicaţii, una dintre ele fiind chiar
subiectul în discuţie.
Astfel, am calculat vectorul priorităţilor cu ajutorul programului Matlab. Rezultatul
determinării numerice a vectorului propriu este:
Valoarea proprie maximă: 7.4526max
Vectorul propriu (normalizat) corespunzător, sau vectorul priorităţilor:
0350.0
0931.0
3030.0
0194.0
2976.0
2520.0
W
Vectorul priorităţilor poate fi aproximat utilizând următoarea metodă, cu erori acceptabile în
special în cazul unor matrice de dimensiune mică. Acesta se bazează pe normalizarea fiecărei
coloane din matricea A:
6n;n,1j,
a
aa
n
1i
ij
ij
ij
(2.5)
26
Vectorul priorităţilor va fi reprezentat de valoarea medie a fiecărei linii:
6n;n,1i,n
a
w
n
1j
ij
ij
Matricea normalizată va fi de forma:
79
3
81
2
23
1
12
1
40
1
53
179
9
27
2
35
1
36
15
76
17
89
379
12
97
43
52
9
4
1
18
1
77
5279
1
68
1
52
1
36
1
40
1
53
179
27
27
2
13
9
4
1
76
17
71
679
27
46
17
23
1
4
1
38
17
77
13
13
1
4
13
9
1
9
1
316
151
5
1
46194
14
3
1
5
1
9
11
9
1
9
1
914912
1
954
1921
Anormalizat
Vectorul priorităţilor va avea forma:
0385.0
102.0
2917.0
0196.0
2778.0
2703.0
26
149
524
751
118
537
10
79
3
81
2
23
1
12
1
40
1
53
179
9
27
2
35
1
36
15
76
17
89
379
12
97
43
52
9
4
1
18
1
77
5279
1
68
1
52
1
36
1
40
1
53
179
27
27
2
13
9
4
1
76
17
71
679
27
46
17
23
1
4
1
38
17
77
13
Wrandurilormedia
Se impune determinarea nivelului erorii relative:
9,09091%
9,09091
8,72549
3,873843
1,02041
7,12743
6,77026
max100W
WWmax
i
ii
(2.6)
27
Un astfel de nivel de aproximativ 10% este considerat ca fiind destul de mare, astfel încât
putem concluziona faptul ca matricea de comparaţie de tipul 6 x 6 nu are dimensiunea suficient de
mică pentru a aplica metoda aproximativă.
În continuare se va analiza consistenţa studiului, adică practic consistenţa matricei de comparaţie. În
principiu, o judecată comparativă are consistenţă dacă este respectat principiul tranzitivităţii:
Conform acestui principiu, dacă A este mai important decât B, iar acesta este mai important decât
C, atunci in mod firesc rezultă că A este mai important decât criteriul C.
Cum aceste judecăţi calitative se transformă în aprecieri cantitative, rezultă că se poate defini mai
întâi consistenţa unei matrice reciproce. Astfel, o matrice reciprocă
j i
ijija
1a;0a este
consistentă dacă are loc relaţia:
p,k,j,aaa jpkpjk
Se demonstrează următoarea teoremă (Saaty):
O matrice reciprocă de tip n x n este consistentă dacă şi numai dacă polinomul ei caracteristic are
forma:
1nn nP
Astfel, valorile proprii ale unei astfel de matrice (soluţiile ecuaţiei 0P ) vor fi 0 (rădăcină
multiplă de n – 1 ori) şi n (rădăcină simplă). Apare deci ca firească alegerea valorii proprii maxime
şi a vectorului propriu corespunzător ca vector al priorităţilor. De asemenea, rezultă că se poate
aprecia consistenţa studiului prin diferenţa nmax . Ideal, aceasta trebuie să fie nulă. Cum însă
este foarte puţin probabil ca în urma comparaţiilor între criteriile analizate să se obţină o matrice de
comparaţie consistentă în sensul definiţiei de mai sus, s-au definit următorii indicatori ai
consistenţei (Saaty):
Indicele de consistenţă (CI):
1n
nCI max
Valoarea aleatoare a indicelui de consistenţă (RI). Aceasta a fost obţinută prin generarea
aleatoare a unor matrice reciproce (500 itemi) cu valorile 9,8...,,1...,,8
1,
9
1 şi determinarea indicelui
28
CI. Valorile medii ale acestora sunt prezentate în tabelul 2.3, pentru matrice de tip 3 x 3, …, 10 x
10.
Tab. 2.3
n 3 4 5 6 7 8 9 10
RI 0.58 0.9 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49
Rata de consistenţă este definită ca raportul dintre indicele de consistenţă și valoarea
aleatoare a acestuia conform tabelului 2.3:
RI
CICR
Se acceptă că o analiză de acest tip este consistentă dacă %10CR . În cazul nostru:
29.016
64526.7CI
%2323.024.1
29.0CR
Valoarea este mult prea mare pentru a fi acceptată, astfel că se impune o reanalizare a judecăţilor
(comparaţiilor) făcute. Astfel, se constată că ordinea crescătoare a importanţei celor 6 criterii este
C3, C6, C5, C1, C2, C4. Dacă judecăţile ar fi fost consistente, atunci această ordine ar fi trebuit să se
regăsească pe fiecare linie sau coloană a matricei de comparaţie, ceea ce nu se întâmplă. De
exemplu, analizând linia a patra, rezultă următoarea ordine crescătoare a criteriilor: C2, C4, C1, C6,
C5, C3. Se impune deci o reanalizare a criteriilor, care este prezentată în tabelul 2.4.
Tab. 2.4 9 8 7 6 5 4 3 2 1 2 3 4 5 5 7 8 9
C1 X C2
C1 X C3
C1 X C4
C1 X C5
C1 X C6
C2 X C3
C2 X C4
C2 X C5
C2 X C6
C3 X C4
C3 X C5
C3 X C6
C4 X C5
C4 X C6
C5 X C6
29
Conform tabelului 2.4, rezultă matricea de comparaţie:
17
1
8
13
7
1
6
1
716
15
4
1
5
1
861923
3
1
5
1
9
11
8
1
7
1
742
1812
653
17
2
11
A
Se obţin rezultatele:
Valoarea proprie maximă: 6.6239max
Vectorul propriu (normalizat) corespunzător, sau vectorul priorităţilor:
0.0363
0.0964
0.3897
0.0240
0.2536
0.1999
W
Rata de consistenţă:
%06.1024.1
16
66239.6
RI
1n
n
RI
CICR
max
Este evidentă îmbunătăţirea acestui parametru, astfel că se consideră corecte ponderile W de mai
sus, obţinute în urma reanalizării criteriilor. Se poate observa că ordinea importanţei criteriilor
analizate a rămas neschimbată. Coeficientul de bruiaj KB [29] se calculează conform relatiei:
unde: KB - coeficientul de rezistență la bruiaj;
i - numărul de dispozitive de protecție la bruiaj;
j - numărul tipurilor de bruiaj care afectează radarul;
wj - ponderea fiecărui tip de bruiaj.
(2.7)
ni
in
j
j
ni
i
KB w
w
w
K,1
1
,1
30
De exemplu, conform relatiei (2.7) luând în calcul acțiunea primelor 3 tipuri de bruiaj
3,2,1i valoarea coeficientului KKB este:
Influenta coeficientului de rezistenta la bruiaj se reflecta in calculul probabilitatii de doborare:
n
P01 = [ 1 - π (1 - Pi)] KB
i=1
Fig. 2.2 Algoritmul programului
(2.8) 4775.0024.02536.01999.0321 wwwKB
aij j i
ija
1a
Nu Da
START
n (Numărul de elemente
care se compară între
ele)
i=1
j=1
j ≥ i
A
i := i+1
i < n
j < n
W
VP = max(eig(A))
V = eigen vector
(VP)
W = norm(v)
STOP
j := j+1 Nu
Nu
Da
Da
31
2.2 Modul de dirijare
Prin metoda de dirijare se înţelege o lege bine determinată de apropiere a rachetei de ţintă,
care în funcţie de coordonatele şi parametrii de mişcare ai ţintei stabileşte mişcarea necesară
rachetei pentru a asigura întâlnirea acesteia cu ţinta. În funcție de dispunerea elementelor care
participă la procesul de dirijare a rachetei spre țintă deosebim principiile de dirijare care nu se
confundă cu metodele de dirijare, și anume: activ, semiactiv, pasiv și combinat.
Comanda (dirijarea) rachetei antiaeriene pe traiectorie se execută, de regulă, în direcţie adică
în două planuri reciproc perpendiculare, nefiind necesară dirijarea în distanţă. Aşadar nu este
necesar să se determine coordonata cinematică rc, ceea ce simplifică aparatura de calcul. Prin
urmare, pentru dirijarea rachetei este suficient să se determine ecuaţiile de legătură numai pentru
coordonate cinematice unghiulare ξc şi βc. În forma cea mai generală, aceste ecuaţii au următorul
aspect:
ξc = f1(ξŢ, rŢ, rR, ξŢ, rŢ.......)
Βc = f2 (BŢ, rŢ, rR, BŢ, rŢ........)
ξc, βc - coordonatele unghiulare cinematice;
ξŢ, βc - coordonatele unghiulare ale ţineti;
rŢ - distanţa înclinată până la ţintă;
rR - distanţa înclinată până la rachetă;
ξc, βc - vitezele de variaşie a coordonatelor unghiulare ale ţintei;
rŢ - viteza de variaţie a distanţei înclinate până la ţintă.
Metodele de dirijare se pot clasifica în două grupe de bază după ctiteriul sistemelor de
comandă a rachetelor antiaeriene astfel:
metoda de dirijare prin trei puncte;
metoda de dirijare prin două puncte.
2.2.1 Metoda de dirijare după curba de ajungere
Metoda de dirijare după curba de ajungere reprezintă acea lege de apropiere a rachetei de
ţintă conform căreia în orice moment vectorul viteză al rachetei este orientat pe direcţia ţintei. La
această metodă semnalul de comandă este proporţional cu mărimea unghiului de avans (unghiului
dintre vectorul viteză al rachetei şi linia rachetă-ţintă) care constituie parametrul de dezacord.
Pentru trasarea grafică a traiectoriei trebuie cunoscute drumul ţintei şi viteza rachetei ca
funcţii de timp pentru condiţii date de zbor.
32
Aprecierea mărimilor caracteristicilor ale traiectoriei rachetei.
Fig. 2.3 Caracteristicile traiectoriei rachetei
Folosind notaţiile din figura 2.3. se scriu ecuaţiile cinematice ale metodei după curba de ajungere
pentru unul din planurile de dirijare:
= = · cos ϕ (2.30)
D = · sin ϕ (2.31)
în care:
– viteza de variaţie a distanţei dintre rachetă şi ţintă;
– viteza radială a ţintei (componenta vitezei ţintei orientată pe direcţia către rachetă);
D – viteza liniară de rotire a linie D.
Utilizând programul Matlab s-a realizat simularea traiectoriei rachetei și țintei pentru cele două
metode după curba de ajungere și prin apropiere proporțională.
Au fost stabilite următoarele condiţii preliminare:
ţinta evoluează în ipoteza fundamentală - mişcare rectilinie, uniform orizontală
viteza ţintei este de 300 m/s.
distanţa înclinată maximă este de 8000 m.
viteza medie a rachetei este de 500 m/s.
coeficientul de proporţionalitate este 4 diferit de 2
33
Fig. 2.6 Algoritmul de construire a traiectoriei în metoda curbei de ajungere
x
y
O (R0)
T0
Ri
Ti Ti+1
i
irXit
X1it
X
irY
itY
1irX
1irY
Ri+1
Ri+2
d1
Fig. 2.5 Momentul ratării țintei
Fig. 2.4 Momentul impactului dintre cele două vehicule aeriene
traiectoria rachetei
traiectoria țintei
34
La pasul i sunt cunoscute poziţiile Ri şi Ti ale rachetei, respectiv ţintei şi se determină:
distanţa parcursă de rachetă în intervalul t : tvd r1
coordonatele poziţiei Ti+1 a ţintei: tvXX ttt i1i
;
i1i tt YY
coordonatele poziţiei Ri+1 a rachetei, 1irX
şi 1irY
, cu relaţiile:
o i1rr cosdXXi1i
o iirr sindYYi1i
înclinaţia
0XXdacăXX
YYarctg
0XXdacăXX
YYarctg
ii
ii
ii
ii
ii
ii
rt
rt
rt
rt
rt
rt
1i;
distanţa între noile poziţii Ri+1 şi Ti+1:
2rt2
rt 1i1i1i1iYYXXd
Acest algoritm poate fi urmărit sintetic în schema logică a procesului de calcul (fig.2.7).
Fig. 2.7 Schema logică de construire a traiectoriei
(2.9)
(2.10)
(2.11)
(2.12)
START
Date de intrare (caracteristicile
rachetei şi ale ţintei, poziţiile
lor, eps, etc.)
Iniţializări:
i = 1; d, fi(i), Xr(i), Yr(i), Xt(i), Yt(i)
d < eps DA NU
STOP
Date de ieşire:
Vectorii Xr, Yr, Xt,
Yt;
graficele
traiectoriilor
Actualizări:
d1, Xt(i+1), Yt(i+1),
Xr(i+1), Yr(i+1),
fi(i+1), d
i = i+1
35
2.2.2 Metoda de dirijare prin apropiere proporţională
Metoda de dirijare prin apropiere proporţională este acea lege de apropiere a rachetei de
ţintă, conform căreia, pe întreaga durată de zbor a rachetei, viteza unghiulară de rotire a vectorului
viteză al rachetei este proporţională cu viteza unghiulară de rotire a liniei rachetă-ţintă.
Conform acestei definiţii, ecuaţia generală a metodei este:
= (2.13)
în care:
– viteza unghiulară de rotire a vectorului viteză al rachetei într-unul din planurile de
dirijare;
– viteza unghiulară de rotire a liniei rachetă-ţintă;
K – coeficient de proporţionalitate.
(2.14)
(2.15)
Fig. 2.8 Traiectoria rachetei în metoda prin apropierea proporţională
Pentru configurarea traiectoriei rachetei din sistemul propus pentru a fi integrat am utilizat
datele din tabelul 2.5 conform relaţiilor 2.37 și 2.38
36
Utilizând programul Matlab Simulink am obţinut traiectoria reprezentată în figurile 2.9 a și b.
Tab. 2.5 Valori reprezentând dinamica rachetei
t[sec] 0 2 4 6 8 10 11
ϕ[˚] 30 29 28 27 26 25
cos ϕ[˚] 0,866 0,875 0,883 0,891 0,899 0,906
Vţ cos ϕ[˚] 260 263 265 267 270 272
[k-1] ϕ[˚] 90 87 84 81 78 75
Ө0-k ϕ0[˚] -70 -70 -70 -70 -70 -70
ϕӿ=[k-1] ϕ- Ө0-k ϕ0[˚] 20 17 14 11 8 5
cos ϕӿ [˚] 0,940 0,956 0,970 0,982 0,990 0,996
V r [m/s] 470 480 490 500 500 500
V r cos ϕӿ [m/s] 442 459 475 491 495 498
Ď[m/s] -702 -722 -740 -758 -765 -770
Ď Δt[m/s] 0 1,44 1,48 1,516 1,53 1,54
D î [km] 8 6,556 6,076 3,560 2,04 0,5 0
ϕ i[˚] 29 28 27 26 25
37
Fig. 2.10 Algoritmul de construire a traiectoriei în metoda apropierii proporționale
După efectuarea calculelor de la pasul i sunt determinate toate mărimile cu indicele i (Ri şi
Ti reprezintă notaţii pentru poziţiile rachetei, respectiv ţintei, la momentul respectiv, deci reprezintă
puncte pe traiectoriile acestora).
x
y
O (R0)
T0
d0
di+1
Ri+1
Ti Ti+1
di
1i
1irX it
X1it
X
1irY
itY
38
Succesiunea calculelor la pasul i+1 este următoarea:
Se determină distanţa înclinată di+1;
Se determină înclinaţia 1i
Se determină coordonatele ţintei: tvXX ttt i1i
;
i1i tt YY
Se calculează coordonatele poziţiei Ri+1 ale rachetei, 1irX
şi 1irY
, cu relaţiile:
o 1i1itr cosdXX1i1i
o 1i1itr sindYY1i1i
Acest algoritm poate fi urmărit sintetic în schema logică a procesului de calcul.
Fig. 2.11 Schema logică de construire a traiectoriei
Cunoaşterea punctelor vulnerabile în funcţie de profilul de zbor al ţintei este foarte
importantă. In fig. 2.12 este prezentată corelația dintre punctele vulnerabile ale țintei grupate în
suprafețele S1,,S2 și S3 în funcție de profilul de zbor și efectul provocat de cele două tipuri de
proiectile care se trag pentru combaterea țintei.
(2.16)
(2.17)
START
Date de intrare (caracteristicile rachetei
şi ale ţintei, poziţiile lor, eps, etc.)
Iniţializări:
i = 1; d(i), fi(i), Xr(i), Yr(i), Xt(i), Yt(i)
d(i) < eps DA NU
STOP
Date de ieşire:
Vectorii Xr, Yr, Xt, Yt, d;
graficele traiectoriilor
Actualizări:
d(i+1), fi(i+1), Xt(i+1), Yt(i+1),
Xr(i+1), Yr(i+1),
i = i+1
39
Fig. 2.12 Punctele vulnerabile ale țintei în funcție de profil și tipul loviturii
2.3 Suprafaţa efecivă de reflexie a ţintei
Intensitatea energiei electromagnetice reflectate şi prin urmare distanţa de acţiune a
sistemelor radar, depinde şi de proprietăţile de reflexie ale ţintei. Cantitativ, aceste proprietăţi sunt
caracterizate prin suprafaţa efectivă de reflexie a ţinteiσ, cunoscută şi sub denumirea de suprafaţă
efectivă de disipare.
Această mărime se determină cu formula:
(2.18)
în care:
Pref[W] - puterea echivalentă a radiaţiei secundare nedirecţionate, provenite de la
ţintă, care în punctul de dispunere a staţiei de radiolocaţie ar crea o densitate reală a fluxului de
energie a semnalului reflectat;
ΠΣ [W/m2] - densitatea fluxului de energie a semnalului de sondaj în punctul ţintei.
2.4 Zona de acţiune a unui sistem de rachete antiaeriene
Pentru a determina posibilităţile de luptă ale sistemelor de rachete antiaeriene, este necesară
studierea zonelor de acţiune respectiv a spatiului în care acestea execută anumite acţiuni în scopul
combaterii şi nimicirii ţintelor. Anvelopa de angajare a ţintei în funcţie de altitudine şi direcţia de
zbor este reprezentatĂ în figura 2.13.
40
Fig. 2.13 Forma anvelopei de angajare a unui sistem de rachete
Mărimea (dimensiunea) anvelopei de angajare a țintei, ca principal parametru –
reprezentând întinderea spaţială în limita căreia sistemul de foc este capabil să execute tragerea
împotriva mijloacelor de atac aerian inamic. În interiorul acestei anvelope, specific fiecărei ținte se
află zona de nimicire. În acest spațiu sistemul este capabil să distrugă ținta cu o rachetă cu o
posibilitate nu mai mică decât cea dată.
2.5 Alegerea sistemelor pe baza performanţelor tehnice
Pentru analiza în detaliu a criteriilor, sistemelor de rachete antiaeriene, se pune problema
alegerii efective a celor existente. Alegerea vizează şi îndeplinirea în totalitate a misiunii în cel mai
adecvat mod (alegere pe baza performanţelor tehnico-tactice).
Capacitatea de îndeplinire a misiunii sistemelor, a fiecărui echipament logistic, este
condiţionată de performanţele tehnico-tactice ale acestora.
Problema care apare la alegerea efectivă a sistemelor pe baza criteriilor şi implicit a
echipamentelor logistice este aceea că la aceeaşi grupă de sisteme integrate, parametrii de mai sus
sunt diferiţi. Astfel pentru unele sisteme o parte a parametrilor sunt superiori celorlalte sissteme iar
ceilalţi parametrii sunt inferiori şi invers. De asemenea, măsura superiorităţii sau inferiorităţii este şi
ea diferită.
Deoarece, din sistemele prezentate, trebuie ales unul singur, se pune problema alegerii celui
care are nivelul tehnic cel mai adecvat aplicaţiei. Este evident că alegerea este relativă şi se rezumă
doar la cele enumerate.
Am stabilit criteriile şi cerinţele minime (caracteristici) Ci cu denumirea şi valoarea
minimală a fiecărui parametru conform tabelului 2.7.
41
Tab. 2.6 Criteriile și ponderile sistemelor analizate
Parametrul
Denumirea parametrilor
pi SA 7 SA 9 SA 8 SA 6
C1 Probrbilitatea de distrugere cu o rachetă [0-1] 0,18 0,3 0,4 0,8 0,8
C2 Protecţia la bruiaj [%] 0,25 95 90 60 70
C3 Distanţa de descoperire şi recunoaştere a ţintei
[Km]
0,20 5 5 45 50
C4 Viteza ţintelor aeriene combătute [m/s] 0,15 250 300 400 500
C5 Viteza rachetei/proiectilului [m/s] 0,07 500 500 550 950
C6 Desfăşurarea pregătirii pentru tragere [sec] 0,05 30 30 240 420
C7 Greutatea componentei de luptă [Kg.] 0,05 0,4 1 6,5 30
C8 Intervalul între lansări [sec] 0,05 3 1 4 5
Pentru diferenţierea după nivelul tehnic relativ (adecvanţa relativă) cu referire la misiunile
sistemelor, analiza se va rezuma la utilizarea unui instrument cât mai obiectiv. Se urmăreşte ca ele
să poată fi ordonate printr-un coeficient de nivel tehnic (adecvanţă), care să poată fi calculat şi care
să le diferenţieze cantitativ.
În funcţie de importanţa parametrului Ci pentru fiecare sistem în parte am acordat o pondere
pi subunitară fiecărui criteriu, astfel încât să fie îndeplinită condiţia:
11
m
i
ip
Utilizând metoda de calcul a ponderilor am stabilit anumite relaţii directe de importanţă
între parametrii sistemelor. Prin acest calcul am încercat să obţin micşorarea erorilor datorate lipsei
de experienţă în proiectarea sistemelor.
Calcul presupune cuantificarea importanţei relative dintre parametrii, având ca mod de
descriere trei nivele, astfel:
air = 1 – caracteristica Ci este la fel de importantă ca şi caracteristica Cr;
air = 2 – caracteristica Ci este mai importantă decât caracteristica Cr;
air = 3 – caracteristica Ci este la mult mai importantă decât caracteristica Cr;
air = 0 – alte situaţii decât cele de mai sus.
În aceste asocieri: i = 1, 2, … , m şi r = 1, 2, … , m.
Ponderile se calculează cu relaţiile:
(2.19)
42
Pentru facilitatea urmăririi datelor, acestea se pot scrie sub formă matriceală, pentru cazul
nostru (m = 8) astfel:
Tab. 2.7 Matricea de calcul a ponderilor
a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8
8
1rira
a1 0 0 1 1 2 3 2 2 11
a2 2 0 1 2 2 3 3 2 15
a3 1 1 0 1 2 2 2 3 12
a4 1 0 1 0 1 2 2 2 9
a5 0 0 0 1 0 1 1 1 4
a6 0 0 0 0 1 0 1 1 3
a7 0 0 0 0 1 1 0 1 3
a8 0 0 0 0 1 1 1 0 3
60a8
1r
8
1rir
Ponderile calculate în ordine descrescătoare vor fi:
p2 = 0,25
p3 = 0,20
p1 = 0,18
p4 = 0,15
p5 = 0,07
p6 = p7 = p8= 0,05
Am ales ca sistem de referință SA - 9 drept bază de comparaţie, considerând că acesta are
nivelul tehnic (de adecvanţă) 100.
Am stabilit submulţimile S1 respectiv I1 şi S2 respectiv I2 astfel:
- S1, submulţimea parametrilor care cu cât au valori mai mari, cu atât sistemul este mai
adecvat şi I1 submulţimea indicilor corespunzători;
- S2, submulţimea parametrilor care cu cât au valori mai mici, cu atât sistemul este mai
adecvat pentru a fi utilizat şi I2 submulţimea indicilor corespunzători.
Pentru cazul nostru m = 8, aceste submulţimi sunt:
S1 = {C1, C2, C3, C4} şi I1 = {1, 2, 3, 4}
(2.20) mi
a
a
pm
i
m
r
ir
m
r
ir
i ,...,2,1,
1 1
1
43
S2 = {C5, C6, C7, C8} şi I2 = {5, 6, 7, 8}
Am calculat coeficientul de nivel tehnic. CNTj care caracterizează integrabilitatea în cadrul
unui sistem (relativ la sistemul de referinţă UTk) şi conform relatiei:
în care:
- Cij reprezintă valoarea parametrului (caracteristicii) Ci a sistemului j;
- Cik reprezintă valoarea parametrului (caracteristicii) Ci a sistemului de referinţă UTk.
Pentru cazul nosrtu, considerând m = 8 şi n = 5, alegând UT2 drept referinţă şi efectuând
simplificările în paranteze, coeficienţii de adecvanţă sunt:
Pentru cazul nosrtu, considerând m = 8 şi n = 5, alegând UT2 drept referinţă şi efectuând
simplificările în paranteze, coeficienţii de adecvanţă sunt:
911 NTC
100C 2NT
1183 NTC
În final a rezultat că sistemul SA - 8 are coeficientul de nivel tehnic maxim.
Pentru alegerea sistemelor de artilerie sunt luate în calcul următoarele:
– situațiile tactice în care sunt mai utile;
– flexibilitatea tactică (lupta împotriva țintelor terestre);
– eficacitatea care este superioară la distanțe mici;
– performanțele devin apreciabile în combinație cu rachetele;
(2.21) 10021
iip
Ii ij
ik
p
Ii ik
ij
jNTC
C
C
CC
44
– sunt mijloace cu potențial general redus, nu sunt un răspuns tehnologic adecvat la
diversitatea de ținte aeriene (aeronave, drone, rachete de croazieră);
– doar rachetele și armele cu radiații sunt răspunsuri de nivel tehnologic similar cu
evoluția amenințărilor;
Mijloacele artileristice cunosc o evoluție ascendentă prin modernizarea muniției și
sistemelor de conducere a focului pentru a-și menține locul în rețelele de apărare.
2.6 Zona de acţiune a tunurilor A.A
Zona de acţiune a tunurilor A.A. de calibru mic reprezentată în 3D (fig. 2.15) are alt aspect,
deoarece acestea execută trageri cu proiectile armate cu focoase percutante ultrasensibile. De
asemenea proiectilele întrebuinţate sunt trasoare cu urma luminoasă, care după o anumită durată de
traiect se autodistrug. În plan orizontal zona de acţiune a tunurilor A.A. de calibru mic se
caracterizează prin trei parametri:
- raza conului mort (r);
- raza zonei de acţiune eficace (R1);
- raza zonei de autodistrugere (R2).
Fig. 2.14 Zona de acţiune pentru tunurile de calibru mic
45
Fig. 2.15 Anvelopa de angajare pentru un sistem de artilerie de calibru mic
În concluzie, probabilitatea de nimicire este un parametru ce depinde de o multitudine de factori,
care ţin atât de caracteristicile armei, cât şi de caracteristicile ţintei.
CAPITOLUL III
PRELUNGIREA DE RESURSĂ, REVITALIZAREA ŞI MODERNIZAREA
SISTEMELOR DE RACHETE A.A.
3.1 Prelungirea de resursă
Prelungirea de resursă este un proces care are ca scop verificarea stării unui sistem după
scurgerea duratei normate de serviciu şi garantarea de către o entitate tehnic-competentă a unei noi
perioade de utilizare în siguranţă.
Resursa tehnică normată este cea oferită de producător, în anumite condiţii:
– respectarea instrucţiunilor de exploatare
– păstrarea în depozitare în regimul impus de specificaţii
– absenţa incidentelor
– alte restricţii impuse de natura sistemului
În realitate există o diferenţă între resursa reală şi cea garantată de producător, în raport
de modul cum a fost exploatat/înteţinut/depozitat sistemul.
46
Prin procesul de prelungire de resursă sistemul nu este up-gradat şi nu se înlocuiesc
componente majore (subsisteme). Eşantioane din sistem sunt supuse unor tratamente de îmbătrânire
accelerată şi solicitărilor la regimurile maxime ale clasei respective de echipament, după care se
verifică funcţional performanţele critice, pe baza unui algoritm de solicitare şi în cadrul unui
program complex de verificare. Dacă rezultatele sunt corespunzătoare se poate acorda o nouă
perioadă de resursă tehnică, de regulă de valoare maximă cu 50% din resursa iniţială. Algoritmul
desfăşurării activităţilor acestui amplu proces sunt prezentate în figura …
Aspectarea
Prelevarea unui eșantion reprezentativ
Stand pentru aparatura de la
bordul rachetei
Stand de foc
Poligon redus
Poligon real pentru trageri
antiaeriene (TIPTSA)
Dirijare
Focos
Automatică
Parametrii de tracțiune
Imitarea condițiilor
meteo pentru tehnica
de luptă
Fig. 3.1 Algoritmul procesului de prelungire a resursei
Dintre testele care sunt uzuale în astfel de procese se amintesc solicitările prin cicluri
termice, solicitările dinamice – şocuri şi vibraţii, precum şi solicitări critice în raport cu tipul de
echipament – umiditate, ceaţă salină, câmp electromagnetic de interferenţă, etc.
47
În cadrul procesului de prelungire de resursă o parte dintre eşantioanele supuse testelor se
distrug, respectiv în final, numărul produselor din lotul cu resursa prelungită este mai mic decât
lotul intrat iniţial în proces.
De remarcat că prelungirea de resursă se referă la siguranţa în utilizare şi nu are legatură cu
uzura morală a echipamentului.
3.2 Revitalizarea
Revitalizarea este un proces care are ca scop repunerea în funcţiune a unui sistem cu
resursa tehnică expirată şi care nu poate fi prelungită fără înlocuirea unor subansamble sau
repere depreciate. Revitalizarea presupune tehnologii şi echipamente pentru:
– dezmembrarea sistemelor
– înlocuiri de subamsamble şi repere
– asamblare produse
– testări intermediare şi finale
Revitalizarea este un proces similar fabricaţiei, executat de o entitate tehnic-
competentă, echipată cu mijloace de producţie şi testare adecvate. Dupa revitalizare, resursa tehnică
a sistemului este restabilită la valoarea normată şi poate fi prelungită ulterior.
În cadrul procesului de revitalizare, o parte mai mare dintre eşantioane decât la prelungirea
de resursă se distrug, respectiv în final, numărul produselor din lotul revitalizat fiind mai mic decât
lotul intrat iniţial în proces. Un aspect esenţial în ce priveste revitalizarea este accesul la
subansamblele şi reperele care trebuie înlocuite, respectiv să existe pe piaţă sorturile respective sau
echivalente. Se observă că dacă revitalizrea impune înlocuirea unui echipament/reper al sistemului
care nu se mai produce, ea nu se mai poate executa.
Revitalizarea reface capacitatea de utilizare a sistemului la valorile iniţiale dar nu corectează
uzura morală a echipamentului.
3.3 Modernizarea
Procesul de modernizare aplicat unui sistem este complex[21] şi presupune capacităţi
tehnico-ştiintifice superioare proceselor de prelungire de resursă şi revitalizare.
3.3.1 Scopul
Modernizarea se face în scopul îmbunătăţirii performanţelor unui sistem cu scopul de a
anula/reduce uzura morală a sistemului sau pentru a raspunde unor cerinţe noi. Procesul conţine
implicit revitalizarea şi prelungirea de resursă.
48
3.3.2 Baza tehnico – ştiinţifică a modernizării
La baza modernizării stă un proiect de modernizare, documentaţie similară celei de
fabricaţie. Pe cale de consecinţă, entitatea/entităţile tehnico-economice care execută modernizarea
trebuie să dispună de capacităţi:
– tehnico-ştiintifice: colective/centre/institute de cercetare, birouri/ateliere de
proiectare produse şi tehnologii
– tehnice: secţii/întreprinderi de fabricaţie-montaj subsisteme şi ansamblu
– de testare: sectoare/poligoane dotate cu dispozitivele, standurile si echipamentele
de instrumentare necesare validării/certificării produselor
– personal ştiintific de cercetare, tehnico-ingineresc şi de execuţie calificat
Modernizarea sistemelor în general şi a sistemelor de armă în special presupune o puternică
bază ştiintifică şi industrială, proporţionale cu complexitatea obiectelor supuse modernizării.
3.3. Subansamble supuse modernizării
Procesul de modernizare poate fi aplicat diferenţiat, de la repere critice (de ex. procesoare
mai puternice), subansamble ale sistemului (de ex. echipament IFF – Interogare Amic-Inamic) sau
toate subansamblele sistemului.
CAPITOLUL IV
ANALIZA ECONOMICĂ A PROCESELOR DE PRELUNGIRE A
RESURSEI, REVITALIZARE ȘI MODERNIZARE
4.1 Viaţa operaţională a sistemului RSA
SRAA este un ansamblu complex care asigură nu numai misiunea de luptă ci şi procesul
învăţare [18] şi funcţiile de instruire şi întreţinere ca o bază pentru integrarea în arhitectura forţelor
armate [30] şi se compune în general din următoarele elemente:
Maşinǎ de luptă (Lansator autopropulsat)
Fig. 4.1 SHORAD Spyder al mcompaniei RAFAEL
49
Sursa: (http://www.rafael.co.il/Marketing/186-704-en/Marketing.aspx)
Rachetǎ
Fig. 4.2 Racheta IRIS-T fabricata de consortiul BGT/SAAB/Alenia-Marconi
(http://typhoon.starstreak.net/common/AA/irist.html)
Staţie mobilă de verificare
Fig. 4.4 Staţie de verificare 9V242-1E a firmei Tetraedr – Rusia
(http://www.tetraedr.com/en/production/services_war/detail.php?ID=48)
Staţie de de verificare semimobilă (pentru mentenanţă)
Maşinǎ de transport şi încărcare
Fig. 4.5 Maşină de transport şi încărcare a rachetelor Patriot PAC-2 USA
(http://www.afcent.af.mil/news/story.asp?id=123191336)
50
Punct de comandă mobil
Fig. 4.6 Punct mobil de comandă al plutonului AA (RAA VL-MICA + Mistral) – firma MBDA
(http://www.armyrecognition.com/idex_2011_defense_news_daily_pictures_video_uk/mbda_introduces_a_
new_ground_based_air_defence_imcp_and_pcp_at_idex_2011.html)
Simulator de antrenament de câmp
Fig. 4.7 Instalaţie de antrenament IAC-94 (Electromecanica)
(http://rumaniamilitary.files.wordpress.com/2011/11/46-sim1-1.jpg)
Simulator de antrenament de sală
Fig. 4.8 Simulator tactic de sala pentru SAM-2 (Rusia)
(http://www.ausairpower.net/APA-Sov-SAM-Simulator.html)
51
Documentaţie descriptivă (cunoaştere)
Documentaţie de utilizare în luptă
Documentaţie de întreţinere/mentenanţă
Complet pentru învăţământ (planşe, machete, rachete inerte secţionate, elementele
sistemului dispuse în laboratoare)
Fiecare componentă a SRAA are propria să durată de viaţă – resursă tehnică, în funcţie de o
serie de factori de construcţie şi exploatare, cum ar fi:
Complexitate;
Regimul de folosire;
Elemente critice şi consumabile;
Disponibilitatea de sub-componente de pe piaţă;
Uzura moralǎ.
Fig. 4.9 Vizualizare a unui tip SRAA - SHORAD
Desfăşurarea unei entități de apărare aeriană în teren este cu adevărat impresionantă. În fig
4.10 sunt reprezentate atât elementele luptătoare cât și subsistemele care asigură logistica,
pregătirea și formarea personalului, menținerea tehnicii în parametri de funcționare precum și
cadrul de evaluare a personalului și tehnicii prin trageri reale.
52
SRC
LA PCM
SMV MTI
SCPD
Fig. 4.10 Schema ipotetică a unei entități de apărare aeriană
Legendă:
PCM - Punct de comandă mobil
SMV- Staţie mobilă de verificare
CI
CI
SIM
SIF
Poligon de
trageri
antiaeriene
53
MTI- Maşină de transport şi încărcare
SIM- Simulatoare de câmp şi de sală
SIF Sistem de învăţământ şi formare
SCPD- Sistem de c-da si procesare date
CI- Consorţiu industrial
LA- Lansator autopropulsat
SRC- Staţie de radiolocaţie de cercetare
Din fig. 4.9 se observă că unităţile luptătoare (bateriile) au propriul radar iluminare (în afara de
SRC (radarul de cercetare) şi un PCB (punct de comandă mobil) sustras luptei antiradiolocaţie
(opraţia SEAD a inamicului).
Deasemenea, la nivelul grupului de comandă al unităţii sunt concentrate facilităţile de
descoperire la distanţă, identificare (IFF), prioritizare şi alocare a misiunilor. Toate elementele
bateriei sunt dispuse pe platforme cu roţi.
Schema nu conţine şi din cadrul elementelor de mentenanţă, bateria tehnică şi bateria depozit.
4.2 Racheta AA (RSA) – elementul cel mai expus în timp din cadrul sistemului
Modelul ipotetic de rachetă AA construit serveşte ca ezxemplu de construire a conceptului de
bază tehnico-economic pentru luarea deciziei de prelungire a ciclului de viaţă activă. Folosind
anumite date de piaţă pentru componentele rachetei, am încercat să comparăm costurile de
prelungire a vieţii cu cele de înlocuire completă. De asemenea s-au stabilit datele iniţiale privind
suportul ştiinţific, tehnic şi tehnologic necesar pentru aplicarea unui astfel de program.
Dintre componentele SRAA, racheta reprezintă unul dintre elementele cele mai dinamice,
direct conectat la evoluţia performanţelor unei potenţiale ţinte aeriene. Principalele aspecte de
hardware şi software, incluse în structura rachetei ce sunt afectate relativ repede în timp sunt:
Combustibilul şi amorsele din secţiunea de propulsie
Explozibilul din încărcătura componentei de luptǎ
Bateria termochimică (sau alte surse de putere)
Algoritmul de ghidare şi de control (uzurǎ moralǎ)
Funcţia de comandă şi acord a focosului de proximitate
În general, o RSA cu rază de acţiune scurtă / medie are o resursă tehnică operaţională de 10
ani, în timp ce alte componente ale SRAA pot avea o durată de viaţă de 15-20 de ani. În plus, un
sistem operează 2-3 versiuni de rachete până la înlocuirea completă.
Prin procesul de revitalizare un sistem recâştigă o nouă perioadă de viaţă de funcţionare, dar fără
creşterea performanţelor.
54
4.2.1 Principiul de organizare RSA
În general, o rachetă din cadrul SRAA este organizată după cum urmează:
Fig. 4.11 Organizarea generală a unei rachete
Conform tipului ei, racheta ar putea avea unele diferenţe în organizare. Pentru scopul lucrării
putem presupune un ansamblu compus dintr-o serie de compartimente incluzând un focos electro-
magnetic, o secţiune de ghidare, o încărcătură de luptă, o secţiune de propulsie cu treaptă de start
(booster) şi treaptă e marş (sustainer), alături de trei seturi de suprafeţe aerodinamice.
Chiar din proiectul iniţial, un sistem tehnic relativ complex ca o rachetă, dispune de interfeţe
care permit schimbarea unui compartiment atunci când o nouă generaţie de echipamente va fi
pregatită sau doar pentru acelaşi tip de înlocuire.
4. 3 Criteriile programului de revitalizare
4.3.1 Componentele rachetei susceptibile pentru înlocuire
Principalele componente pentru care programul va fi aplicat sunt prezentate în figura 4.11:
Fig. 4.12 Compartimentele principale ale RSA
Set aerodinamic
Focos
Sectiune de
dirijare
Componenta de lupta
Motor de marş
Motor de start
Focos Secțiunea de
dirijare
Componenta
de luptă
Motor de
marș
Motor de
start
55
În scopul conceptului prezentat, datele apropiate de preţul real pot fi identificate în literatura
de specialitate , după cum urmează:
Tab. 4.1 Datele apropiate de preţul real al componentelor
* rotunjit
4.3.2 Volumul mijloacelelor pe care programul va fi aplicat
Pentru a avea un motiv economic pentru dezvoltarea unui program de revitalizare, un număr de
sisteme şi respectiv de rachete trebuie să facă obiectul procesului. În acest sens, pentru necesitatea
de a contabiliza efortul financiar necesar, putem considera ipotetic, un număr de sisteme din dotare,
astfel:
18 SRAA în trei entitati luptatoare, având 4 rachete fiecare şi alte 4 în depozit
1 ADMS aparţinând unei şcoli de aplicaţii
1 SRAA de rezervă
2 unităţi de foc de muniţie ca rezervă de forţe pentru fiecare SRAA
Aceasta reprezintă un total de: 144 + 8 + 8 + 160 = 320 de rachete.
Din necesităţi de calcul s-a considerarat preţul pentru o rachetă nouă cca. 1,33 milioane USD
(cf. paragrafului anterior), ceea ce urcă valoarea afacerii la un total de aproximativ 425 milioane
USD.
4.3.3 Programul de revitalizare
Introducând în întregime lotul de 320 buc. rachete în programul de revitalizare şi 10 buc. din
acest lot vor fi pierdute în testele parţiale / finale pentru cele 310 de rachete rămase, putem evalua
efortul financiar necesar pentru a realiza sarcina.
# Componentă
Greutate
Indicator
de
cost
Preţ
estimat *
[kg] [USD/lb] [USD]
1 Secţiunea de dirijare 12 10400 275500
2 Focosul de proximitate 8 7400 130500
3 Încărcătura de luptă 15 4800 159000
4 Motorul reactiv de marş 67 4200 621000
5 Motorul reactiv de start 18 3600 143000
Sumă 120 1329000
56
Tab. 4.2 Preţul estimat pentru fiecare secţiune
Secţiune Operaţie Cost material
[USD]
Ore de lucru
[25USD/h]
Preţ estimat
[USD]
0 1 2 3 4
Ghidarea
(cost /buc)
Înlocuire baterie
Reparaţie interfeţe
Verificarea pe standuri
600 80 13900
Focos Verificarea pe standuri 200 64 10150
Încărcătură de
luptă
(cost /buc)
Demontare
Curăţare
Distrugerea încărcăturilor vechi
Încărcarea cu exploziv nou
Înlocuirea aprinzătoarelor
Asamblare
1500 16 5400
Motor marş
(cost /buc)
Demontare
Curăţare
Distrugerea combustibilului vechi
Reîncărcarea cu combustibil
Înlocuirea aprinzătoarelor
Asamblare
4800 88 22750
Motor start
(cost /buc)
Demontare
Curăţare
Distrugerea combustibilului vechi
Reîncărcarea cu combustibil
Înlocuirea aprinzătoarelor
Asamblare
1600 48 10900
Planorul
(cost /buc)
Verificarea generală
Demontarea secţiunilor
Reparaţia interfeţelori
Verificarea compartimentelor
Asamblare
300 64 12100
Testǎri pe
subansamble
(cost /lot)
Testarea capacităţii după refacere 4200 420 290
Pentru 310 rachete
Livrare
(cost /buc)
Containere de 2.200 USD provenite din
colaborǎri cu terţi
100 16 6390
Testǎri finale
(cost /lot)
Verificǎrile generale ale rachetei incluzând
douǎ ţinte a 38.000 USD fiecare provenite
din colaborǎri cu terţi
4200 420 290
Pentru 310 rachete
Documentaţie
tehnologicǎ
(cost /lot)
1200 3240 1600
Pentru 310 rachete
Dispozitive
(cost /lot)
Incluzând 66.000 USD colaborǎri cu terţi 7700 2160 1420
Pentru 310 rachete
Cotǎ de
distrugere
10 rachete de 1,33 milioane USD fiecare din
lot distruse
13.3
USD mill
0 42900
Pentru 310 rachete
Total 128460
57
Aceste rezultate aproximative arată că pentru o rachetă (RSA) de dimensiune medie [22],
revitalizarea implicǎ un cost direct de mai puţin de 10% din cel nou. Astfel, costul programului de
revitalizare ajunge la aproximativ:
310 rachete x 128.460 USD fiecare ≈ 40 milioane USD.
4.3. 4 Valoarea actualizatǎ a rachetei
Valoarea actualizatǎ a rachetei va fi calculată cu formula:
Va = (Vi + VTRR)*TLC/(TLC +TRL) (4.1)
unde: Va - valoarea actualizată
Vi - valoarea iniţială (de nou, la zi)
VTRR - valoarea programului de revitalizare
TLC - durata ciclului de viaţă iniţială
TRL - durata de viaţă restaurată
Presupunând o resursă operaţională de 12 ani pentru o rachetă şi o perioadă de 10 ani restaurată
prin aplicarea programului de revitalizare, valoarea rachetei devine:
Va = (1329000 + 128460)*12/(12 + 10) ≈ 795.000 USD
adicǎ approx. 60% din valoarea unui produs nou.
4.3.5 Programul de implementare a sprijinului tehnic şi ştiinţific
În scopul de a fi capabilǎ de a dezvolta un program de prelungire a duratei de viaţă a rachetei
prin revitalizare, o organizaţie industrială trebuie să dispună de următoarele facilităţi:
Capacităţii de cercetare şi dezvoltare, inclusiv doctrina de utilizare tacticǎ
Baza de întreţinere tehnologică
Capacităţi de producţie, parţial aflate în cooperare
Acces pe piaţa tehnologiei de ramură
Accesul pe piaţa de materiale şi echipamente de ramură
Suport financiar
Infrastructura de testare
O atenţie continuǎ trebuie să fie acordată infrastructurii ştiinţifice, tehnice şi industriale precum şi
personalului, în scopul de a asigura posibilitatea aplicării programelor de prelungire a vieţii la
rachete şi sistemele de rachete [31].
4.3.6 Riscul financiar al programului
Considerând alocarea anului bugetar la un flux de numerar jumătate din suma necesară, cu o
creştere aşteptată de 25% şi 20% factor costului de capital, metoda NPV (Net Present Valueă)
(4.2)
58
poate fi utilizată [6] pentru a verifica riscul financiar a proiectului:
unde:
WACC – costul mediu ponderat al capitalului
I0 - investiţia iniţială
i - numărul de ani înainte de producerea fluxului de numerar
NPV trebuie să fie > 0 pentru a considera proiectul realizabil.
Dacă sunt luate în considerare unele incertitudini din fluxul de numerar bugetar, respectiv existǎ
50-50 la sută şanse să aibă în al doilea an o alocaţie de 25 de milioane USD sau sǎ scadǎ până la 20
de milioane USD, conform [16], putem calcula NPV ca:
= 0.5max [-16.666+17.361, 0]+ 0.5max [-16.666+13.888, 0] = 0.3475 + 0 = 0.35 > 0
4. 4 Concluzii
Concluziile se referă la multitudinea de factori care sunt implicaţi în gestionarea programului de
prelungire a duratei de viaţă. Un proces superioar, urmărind un ciclu de viaţă prelungit a unui sistem
tehnic – pentru o rachetă mai ales - este reprezentat de programul de modernizare, ce poate fi aplicat
câtorva sau chiar tuturor componentelor sistemului. Dar un astfel de proces este mult mai costisitor
şi, în multe cazuri, necesită date tehnice indisponibile (know-how).
Folosind informaţiile disponibile, se studiazǎ datele pentru câteva modele de rachete lag
rǎspândite în ceea ce priveşte costurile programelor lor de modernizare. Folosind un calculator de
inflaţie [28] s-au aliniat costurile din anul fiscal (FY) 2013, în scopul de a calcula creşterea
costurilor prin aplicarea programului de modernizare.
59
Tab. 4.3 Costuri prin aplicarea programului de modernizare
Versiunea
sistemului
Anterior* Următor*
USD / FY USD /
FY13
USD / FY13
AIM-9 Sidewinder AIM-9L
84,000 / 1999
185,500
AIM-9X
664,900
AIM-120 AMRAAM AIM-120C
400,000 / 1998
567,700
AIM-120D
1,492,000
RIM-67/174
Standard
SM-2ER
409,000 / 1981
1,032,470
SM-6ERAM
4,284,000
*data din [10], [12], [13], [14]
Pentru modelele studiate, creşterea costurilor oscileazǎ cǎtre o valoare medie de 245%.
Tab. 4.4 Oscilaţia costurilor
Sistem Creştere
AIM-9 Sidewinder 258 %
AIM-120 AMRAAM 163 %
RIM-67/174 Standard 315 %
Media 245 %
În ceea ce priveşte costurile pentru toate trei modurile tehnologice de prelungire a ciclului de viaţă
al unei , se poate observa uşor că programul de revitalizare reprezintă o soluţie intermediară.
Tab. 4.5 Costurile pentru cele trei modurile tehnologice
Tip de prelungire a ciclului de viaţă Costuri
aprox *
Prelungire de resursǎ 10 %
Reîvitalizare 60 %
Modernizare 250 %
* raportat la costul unitar de achiziţie
60
Soluţia de revitalizare este recomandată în cazul în care performanţa asigurată a sistemului are
un nivel acceptabil, pe durtata întregii vieţi a sistemului, dobândită prin program.
Revitalizarea este un proces care are ca scop reajustarea duratei de exploatare a unui sistem
expirat prin înlocuirea unor piese şi subansambluri vechi cu unele noi. Revitalizarea presupune
tehnologii şi echipamente destinate pentru:
– Demontarea sistemelor;
– Înlocuirea pieselor şi subansamblelor;
– Ansamblǎri mecanice şi electrice;
– Ajustări şi reparaţii;
– Acoperiri şi inscripţionǎri;
– Testǎri generale şi specifice.
Revitalizarea este un proces similar cu fabricatia, executat într-o entitate tehnică calificată,
echipat cu facilităţi de producţie şi de testare adecvate.
După ce resursa sistemului programului TRR este reajustat la valoarea nominală el poate fi
extins în viitor. În procesul de revitalizare un număr de produse de la lotul de aplicare sunt distruse,
astfel încât noul lot certificat este mai mic decât numărul iniţial.
Un aspect esenţial în ceea ce priveşte programul de revitalizare este accesul la piesele şi
subansamblurile care vor fi înlocuite, acestea sau cele echivalente trebuie să existe pe piaţă. Asta
înseamnă că dacă revitalizarea impune înlocuirea echipamentelor sau pieselor cu altele ce nu se mai
produc, programul nu poate fi executat.
Revitalizarea reajustează capacitatea de utilizare a sistemului la valorile şi parametrii iniţiali,
dar nu rezolvă utilizarea morală a echipamentului.
CAPITOLUL V
MANAGEMENTUL PROGRAMELOR DE PRELUNGIRE A CICLULUI DE
VIAȚĂ ACTIVĂ A SISTEMELOR DE RACHETE SOL - AER
Modernizarea sistemelor în general şi a sistemelor de armă în special presupune o puternică
bază ştiintifică şi industrială, proporţionale cu complexitatea obiectelor supuse modernizării [31].
Algoritmul unui program de modernizare este prezentat în figura 5.1
61
Fig. 5.1 Programul de extindere a duratei de viață activă a rachetei
În cadrul procesului de modernizare, o parte semnificativă dintre eşantioane se distrug în
cadrul testelor de omologare, respectiv în final, numărul produselor din lotul modernizat fiind mai
mic decât lotul intrat iniţial în proces.
62
5.1 Costurile programului de modernizare
Costurile programului de modernizarePentru exemplificare se ia în considerare o rachetă ale
cărei costuri pe compartimente sunt estimate pe baza unui algoritm conform [41], astfel:
Tabelul 5.1 Costuri estimate
Nota: Valorile sunt rotunjite
În cadrul programului de modernizare a rachetelor se execută în principal
operaţiunile de înlocuire, verificări, reglaje şi montaj a componentelor enumerate în tabelul 6,
prezentate foarte succint în cele ce urmează.
Programul se finalizează cu, marcarea componentelor efectuarea unor teste de ansamblu,
ambalarea si intocmirea fiselor tehnologice.
Cu valorile estimate în tabelul 6, luând în considerare modernizarea unui lot de 100 de
rachete se poate construi o imagine a ceea ce înseamnă implementarea programului.
No Componenta
Greutat
e
Indicator de
cost
Indice generatie Cost estimat
generatie
[USD]
Indicator cost
specific
[kg] [USD/lb] Veche Noua Veche Noua
1 Sectiune de
dirijare 12 10400
6.5
8345
9.7
12455 221000 330000
2 Focos de
proximitate 8 7400
5.8
6655
7.1
8145 118000 144000
3 Componenta de
lupta 15 4800
3.5
3055
6.5
5670 101000 188000
4 Motor de mars 67 4200 4.1
3410
6.0
4990 504000 738000
5 Motor de start 18 3600 3.6
2850
5.5
4350 113000 173000
Total 120 1057000
63
Tab. 5.2 Imaginea implementării programului
Secţiunea Operaţia
Cost
materiale
Manoperă
[ore]
Cost
estimat
[USD] [25USD/hr] [USD]
#0 #1 #2 #3 #4
Focos de proximitate Înlocuire, verificări şi
montaj 144000 4 207000
Secţiune de dirijare Înlocuire, verificări şi
montaj 330000 4 472000
Componenta de luptă Înlocuire, masurători şi
montaj 188000 1 269000
Motor de marş Înlocuire, masurători şi
montaj 738000 1 1053000
Motor de start Înlocuire, masurători şi
montaj 173000 1 247000
Ansamblu Reglaje, montaj,
verificări 500 4 2000
Cheltuieli de livrare Colaborare ambalaj 2200
2 4000 Ambalare, marcare, fişe 200
Cotă teste finale Colaborare ţinte (x2) 76000
420 2000 Teste ansamblu 6600
Cotă documentaţie
tehnică
Elaborare 1200 3240 8000
Cotă dispozitive
tehnologice
Colaborare piese speciale 66000 2160 7000
Prelucrări, certificări 7700
Distrugere subansamble Diferite tehnologii – 20%
cost - - 211000
Cotă de distrugere 10 % rachete din lot
distruse - - 117000
Total 2599000
Nota: Cotele reprezintă cheltuieli repartizate pe 90 rachete modernizate
Comparând valoarea rachetei modernizate – de generaţie nouă – (USD 2,599,000) în raport
cu varianta anterioară (USD 1,057,000) se observă o creştere de cca. 245%. Această valoare este
plauzibilă. Utilizând date disponibile din surse publice [39], [44], [45] referitor la câteva modele de
64
rachete larg răspândite şi un calculator de inflaţie [47] pentru a alinia costurile la nivelul anului
fiscal 2013 se pot calcula creşterile induse de programele lor de modernizare.
Tab. 5.3 Creşterile induse de programele lor de modernizare
Versiunea Generatia anterioara Generatia urmatoare Crestere
FY / USD USD FY13 USD FY13 %
AIM-9 Sidewinder AIM-9L / 1999 84,000 185,500 AIM-9X 664,900 258
AIM-120 AMRAAM AIM-120C / 1998 400,000 567,700 AIM-120D 1,492,000 163
RIM-67/174 Standard SM-2ER / 1981 409,000 1,032,470 SM-6ERAM 4,284,000 315
Media 245
Pentru modelele luate ca exemplu creşterea de costuri atinge o valoare medie de 245%,
congruent cu modelul construit pentru analiză.
În tabelul 5.4 am prezentat comparativ costul modernizării strâns legat de costul unei
potențiale ținte.
Tabelul 5.4 Raportul comparativ al costurilor
Preț estimativ/buc potențiale ținte
[mil] USD
Preț estimativ/buc
modernizare rachete [mil] USD
14,6 - 211,6 2,59
F-22 Raptor este fără îndoială cel mai avansat avion de luptă din intreaga lume si de asemenea
si cel mai scump, valorand 211 milioane de dolari. 10 dintre aceste aeronave costa impreuna mai
mult decat PIB-ul Groenlandei.
Racheta balistica Trident II Missile 65,7 mil. USD
Chiar si in conditiile in care luam in calcul un consum de 3 rachete / tinta pentru a obtine o
probabilitate de distrugere cat mai mare, raportul este favorabil modernizarii rachetelor.
5.2 Analiză comparativă a proceselor de revitalizare/modernizare
Pentru a realiza o analiză comparativă a proceselor de revitalizare/modernizare este
necesară stabilirea unui indicator de referinţă K:
(5.1)
K – reprezintă raportul dintre nivelul performanţei şi costuri
– reprezintă coeficientul nivelului de performanţă şi se calculează conform relaţiei:
65
(5.2)
Acest coeficient este definit de următoarele criterii:
– reprezintă probabilitatea de distrugere cu o lovitură în condiţiile modernizării;
– reprezintă probabilitatea de distrugere înaintea modernizării;
– reprezintă distanţa eficace în condiţiile modernizării;
– reprezintă distanţa eficace înaintea modernizării;
– reprezintă altitudinea maximă în condiţiile modernizării;
– reprezintă altitudinea maximă înaintea modernizării;
– reprezintă rezistenţa la bruiaj în condiţiile modernizării;
– reprezintă rezistenţa la bruiaj înaintea modernizării;
a,b,c,d – reprezintă ponderile fiecărui criteriu de performanţă,
Valorile acestor criterii de performanţă sunt prezentate în tabelul de mai jos
Tab. 5.5 Raportul de îmbunătăţire a performanţelor
Criterii/stadiu Iniţial Modernizat
0.6 0.8
20km 25 km
12km 16km
0.4 0.6
- reprezintă coeficientul costurilor:
(5.3)
Acest coeficient este definit prin suma următoarelor costuri:
- costurile tehnice directe
– costurile aferente antrenării
- costurile pentru infrastructură
– costurile auxiliare de sistem
Costurile revitalizării/modernizării reprezintă de fapt costul tehnic direct reieşit din calcule
conform tabelelor 6,7 si 8.
66
Având în vedere că nu se modifică parametrii de performanţă, costul necesar antrenării în cazul
revitalizării tinde spre valoarea 0.
In replică modernizarea presupunând şi modificarea parametrilor, costul necesar antrenării va avea
o valoare diferită de 0. Aceeaşi situaţie o intâlnim şi la si .
a) Costul pentru antrenare se calculează astfel:
Pornind de la premisa că: deplasarea = 300 USD, cazarea 310 zile 120 USD, diurna
250 USD ,obţinem următoarele cheltuieli:
Manoperă: 2640 h 40 USD = 105.600 USD
Deplasare: 62 pers 300 USD = 18.600 USD
Cazare: 5 120 USD 62 pers = 37.200 USD
Diurnă; 62 5 zile 50 USD =15.500 USD
Total: 176.900 USD
Valoarea totală a costului pentru antrenare este prin aproximare 177.000 USD
Această valoare se împarte la numărul de rachete rămase (310)
b) Costul pentru infrastructura:
Am definit prin noţiunea de infrastructură în sens larg de fapt activitatea de mentenanţă.
Presupunem că achiziţionam testere pentru verificarea noilor parametri rezultaţi în urma procesului
de modernizare la un preţ de 65.000 USD în condiţiile în care pe piaţă preţurile variază între 40.000
şi 200.000 USD. Deasemenea se impune achiziţionarea unor manuale noi şi planşe.
Tester: ( 6+1) 65.000 USD = 455.000 USD
Manuale noi: 7 850 USD = 5.950 USD
Set planşe: 7 150 USD = 1.050 USD
Total: 455.000 + 7.000 USD
Valoarea totală a costului pentru infrastructură este 462.000 USD
Această valoare se împarte la numărul de rachete rămase (310)
c) Costurile auxiliare de sistem sunt legate de mentenanţ\ celorlalte elemente ale sistemului,
exceptând vectorii aerodinamici (rachetele). De exemplu platforma cu dispozitivele auxiliare
necesare operării şi asigurările/ITP necesare. Acestea din urma reprezintă aproximativ 5% din
valoarea platformei.
Rezultă:
Aplicând relaţia 3 rezultă costul total necesar modernizării împartit la :
67
Conform relaţiei 2, rezultă coeficientul nivelului de performanţă în condiţiile modernizării :
În final valoarea lui K devine:
CAPITOLUL VI
CONTRIBUȚII PERSONALE. CONCLUZII ȘI PERSPECTIVE
6.1 Originalitatea şi caracterul inovativ al lucrării
Principalele elemente de originalitate ce se desprind din analiza tezei de doctorat de sunt:
realizarea unei analize critice și a unei sinteze privind sistemele de apărare aeriană ținând
cont de trei coordonate: altitudine de zbor, distanță și probabilitatea de distrugere cu o
rachetă;
utilizarea metodei AHP pentru compararea criteriilor de performanță;
realizarea unei analize SWOT privind sistemele de rachete precedată de utilizarea
metodei AHP pentru compararea punctelor tari, slabe, oportunittăți și amenințări în Cap.1
Tab 1.7 și fig.1.23, 1.24, 1.25 și 1.26;
reprezentarea în 3D a anvelopelor de angajare separat pentru sistemele de rachete și
artilerie în Cap.2 fig.2.21 și 2.25 ;
reprezentarea în 3D a anvelopelor de angajare a sistemelor mixte rachetă/ tun suprapuse;
evidențierea rolului sistemului de învățământ și formare, a simulatoarelor și consorțiilor
industriale ca suport pentru sistemele integrate de apărare;
efectuarea unei analize economice a celor trei procese enumerate anterior;
realizarea unui studiu privind programele de prelungire a resursei, revitalizare și
modernizare a sistemelor de rachete;
studiu teoretico-experimental privind creșterea eficacității sistemului integrat propus CA-
94/GHEPARD;
68
studiu teoretico-experimental privind creșterea eficacității sistemului integrat propus CA-
95/OERLIKON CONTRAVES 2x35 mm;
elaborarea unui studiu teoretic cu privire la studiul proceselor de prelungire a resursei,
revitalizare și modernizare pornind de la baza științifică;
realizarea unui instrument informatic care permite simularea, metodelor de dirijare după
curba de ajungere și prin apropiere proporțională create cu Matlab;
6.2 Implicații manageriale Legătura între sistemele integrate - sistemele de învățământ și formare – simulatoare - consorții
industriale.
Este de mare importanţă pentru planificatorii militari, în ideea de a sesiza când sistemele
nu mai sunt capabile de a satisface cerinţele operaţionale.
Este de mare importanţă pentru planificarea strategică- în perspectivă.Oferă capacitatea
de a previziona o nouă etapă de retehnologizare.
Aplicându-se critic se poate argumenta răspunsul tehnologic echivalent la amenințarea
aeriană
6.3 Fundamentarea teoretică şi practică a opiniilor, soluţiilor şi propunerilor formulate
În plan teoretic, a fost investigat un volum bibliografic important format din peste 110
articole şi cărţi relevante pentru domeniul analizat, baze de date, colecţii de legi şi site-uri web.
Autorii străini, ca şi cei români, sunt bine reprezentaţi în studiul bibliografic efectuat.
Efortul de documentare reprezintă un argument solid în tratarea tezei sub aspectul
rigurozității ştiinţifice.
6.4 Concluzii finale
În cadrul tezei de doctorat de mare actualitate au fost atinseă obiectivele cercetării.
În urma analizei tezei de doctorat se pot formula următoarele concluzii şi
aprecieri sintetizatoare:
conţinutul tezei de doctorat este în conformitate cu tema aleasă şi cu obiectivele de bază
stabilite şi este abordată problematica complexă a sistemelor integrate de apărare aeriană cu baza la
sol;
teza de doctorat are un caracter inter și multidisciplinar prin îmbinarea aspectelor
teoretice legate de matematică, informatică, ingineria sistemelor, managementul riscurilor și
modelarea şi simularea fenomenului tragerii cu rachete, precum şi utilizarea metodelor AHP și de
inginerie a valorii pentru analiza criteriilor și caracteristicilor tehnice decisive;
structura adecvată tezei, a permis prezentarea coerentă și argumentată a bogatului
material documentar acumulat;
69
analiza literaturii de specialitate a fost efectuată în mod critic, prin evidenţierea
punctelor tari, dar şi a limitelor;
materialul se bazează pe prelucrarea informaţiilor experimentale de la unităţile care au
executat trageri reale;
structura lucrării respectă standardele unei lucrări ştiinţifice de o astfel de factură,
respectiv include ca părţi distincte: cuprins, introducere, stadiul cunoaşterii în cadrul domeniului,
contribuţii originale proprii (în capitolele 2,3,4 și 5), concluzii finale, referinţele bibliografice;
metodele şi metodologiile de cercetare utilizate de autor în lucrare sunt adecvate
obiectivelor propuse, atât în ceea ce priveşte modelarea riscului și analiza economică, cât şi
aplicarea în practică a acestor modele;
teza de doctorat are un nivel ştiinţific ridicat şi conţine contribuţii originale ale
autorului, atât la nivel teoretic, dar şi la nivel aplicativ;
rezultatele cercetării cuprinse în teză au fost publicate de doctorand în reviste din ţară şi
din străinătate, precum şi în volumele unor manifestări ştiinţifice internaţionale (2 lucrări științifice
publicate în volumele unor conferințe internaţionale indexate Thomson Reuters, 7 lucrări științifice
publicate în volume ale unor conferinţe internaţionale indexate BDI, 7 lucrări științifice publicate în
reviste de specialitate din ţară acreditate CNCS, 1 proiect anuale de cercetare, în calitate de membru
în echipa de proiect – inginer dezvoltare tehnologică proiect, din Planul Sectorial de Cercetare-
Dezvoltare al Ministerului Apărării Naționale).
70
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1. Agențtia de Cercetare pentru Tehnică și Tehnologii Militare, Cerere de informații privind
programele de modernizare a complexelor de rachete antiaeriene OSA - AKM (SA - 8) și
KUB (SA - 6), 2011, pe site-ul http://www.acttm.ro /doc/RFIOSAro.pdf, accesat la
04.04.2012.
2. Alexandrescu, Grigore, (2006), Perspective în lumea armată, Editura Universităţii Naţionale
de Apărare „Carol I”, Bucureşti.
3. Bărbuică, N., (1973), Antiracheta, Editura Militară, Bucureşti.
4. Cernăianu, Gh., (1992), Asupra probabilităţii de lovire cu un proiectil a ţintei aeriene,
Buletin ICDA nr.8.
5. CHELARU, Teodor Viorel, s.a., Mathematical calculation model for guidance precision,
target hit and target kill probability in the case of close range homing missile, Journal of
Battlefield Technology Vol. 10, No 2, July 2007, ISSN 1440-5113.
6. COŞERU, L., (2003), The defense of objectives against attacks on low altitude of aircraft
using systems based by small air-defense caliber guns, Symposium of the METRA, Romania
7. Ghose, D., "True Proportional Navigation with Maneuvering Target," IEEE Transactions on
Aerospace and Electronic Systems, Vol. 30, No.l, Jan 1994.
8. Gunston, Bill, (1979), The Illustrated Encyclopedia of Rockets and Missiles, Salamander
Books Ltd .
9. Ispas, Ş., Constantinescu, L, Florea, T., (1984), Racheta dirijată, Editura Militară, Bucureşti.
10. Jeffery R. Barnett – Future War, An Assessment of Aerospace Campaigns in 2010, Air
University Press, Maxwell Air Force Base, Alabama, USA, 1996, pp. 26.
11. KAZAKOV, I.E., MIŞAKOV, A.F., (1985), Aviaţionnîe upravliaemîe raketî, Ed. VVIA
"N.E. Jukovski".
12. Lamana, J. B., (1995), La simulacion al servicio de la defensa aerea, Armada International.
13. Luenberger,D.G., (1998), Investment Science, Oxford University Press.
14. McEven, W. R., (1962), The attack and defense of targets by missile, Holloman AFB, New
Mexico.
15. Mihail Orzeaţă, (2002), Gl.mr.prof.univ.dr., Cucerirea supremaţiei aeriene şi strategia de
securitate, Editura AISM, Bucureşti.
16. Mihail Orzeaţă, (2006), Transformarea Forţelor Aeriene până în anul 2015, Editura
Academiei Forţelor Aeriene, Braşov, pag.41.
71
17. Popa, Vasile, Tehnologie şi inteligenţă în conflictele militare, studiu, universitatea Naţională
de Apărare „Carol I”, Bucureşti.
18. Rădulescu, M., Şandru, V., (2014), Advanced use of the e-resources în the research activities
regarding to missile integrated systems development, the 10th
International Scientific
Conference eLearning and Software for Education, April 24-25, Bucharest.
19. Rădulescu, M., Mihăilescu, C., Marinescu, M., (2013), Some aspects of the air defense
missiles up-grading, Proceedings of 1st International Conference New Challenges în
Aerospace Sciences, ISSN 2344-4762, NCAS 2013, Bucharest, Romania 7-8 November
2013.
20. Rădulescu, M., Şandru, V., (2013), Prelungire de resursă, revitalizare şi modernizare pentru
complexele de rachete antiaeriene, Revista Gândirea Militară Românească Nr. 5, pp. 70-79,
ISSN 1454-0460, București, România.
21. Rădulescu, M., (2012), Argument pentru necesitatea up-gradării sistemelor de rachete sol-
aer, Găndirea militară românească Nr 4, pp.107-116.
22. Rădulescu, M., Calefariu, E., (2012), Aspects Regarding Technical and Economic Upgrade
Elements în the Case of an A.D. Missile System, Proceedings of the 14th
WSEAS International
Conference on Mathematical and Computational Methods în Science and Engineering, pp.
236-242, ISSN: 2227-4588, ISBN: 978-1-61804-117-3, Sliema, Malta.
23. Rădulescu, M., (2004), Functional connection inside of the Air defense Missile Warsection,
Proceedings of the 35th
International scientific symposium of METRA, vol. 2, p.279-282,
ISBN 973-0-03501-6, Bucureşti.
24. Rădulescu, M., (1995), Creşterea eficacităţii componentelor de luptă ale rachetelor
antiaeriene, a XXVI-a sesiune de comunicări ştiinţifice cu participare internaţională, vol. 1,
pp.158-165, ATM, Bucureşti.
25. Shao Rong Song, (2006), Real Option Approach to R&D Project Valuation, Dissertation for
the degree of MA in Finance and Investments, p.26 [9] ***, Cost estimating for air-to-air
missiles, (1983), The Congress of the United States – Congressional Budget Office, January,
Table 1, p.11.
26. Siouris, George, M, (2004) Missile guidance and control systems, Editura Springer-Verlag,
New York.
27. Soare Gl-mr dr. C., (1978), Teorii militare contemporane, Editura Militară, București.
28. Sopoci M, Matta L, (2014), Electronic war and modernisation of Air Defence
means, AFASES 2014, ISSN 2247 – 3173, vol 1, pp.105-111.
29. Sun, Tzu, (1993), Arta războiului, Editura Antet XX Press, Bucureşti.
72
30. Şandru, V., (2013), The current stage of air defense systems' structure and performances.
SAM systems comparative analysis în Romanian inventory, Review of the “Henri Coandă”
Air Force Academy, No 1 (23), pp. 107- 112, ISSN 1842-9238, Brașov, Romania.
31. Şandru, V., Rădulescu, M., Ciufudean, C., Boşcoianu, E.C., (2012), Critical Aspects
Regarding the Integration of a Low-Cost Up-grade Architecture în High-technology Assets
for Defense, Proceedings of the 17th
WSEAS International Conference on Applied
Mathematics, pp. 89-94, ISBN: 978-1-61804-148-7, Montreux, Switzerland.
32. Ureche, O., (1982), Efficiency of the air defence systems with small caliber guns, Bucharest.
33. Văduva, Gheorghe, (2005), Războiul bazat pe reţea în fizionomia noilor conflicte militare,
Editura Universităţii Naţionale de Apărare „Carol I”, Bucureşti.
34. Weinberger C., (1997), Schweizer P., Următorul război mondial, Editura Antet.
35. Wojskowe Zaklady Uzbrojenia S.A., Technology Demonstrator: RIM-7 Sparrow Missile
Integration with SA-6, pe site-ul http://www.wzu.pl/ftp/ Sparrow_with_SA6.pdf, accesat la
04.04.2012.
36. Yanushevsky, R., (2008), Modern missile guidance, Eitura CRC Press, New York.
37. Zarchan, P., (1997), Tactical and Strategic Missile Guidance, Third Edition, Progress in
Astronautics and Aeronautics, Vol 176, AIAA.
38. Zarioiu, Gh., (1977), Aviaţia modernă, Editura Scrisul Românesc, Craiova.
39. ***, GAO-13-294SP Defense Acquisitions Assessments of Selected Weapon Programs, US
Government Accountability Office, March 2013, pp. 43.
40. ***, (2001), Aerei civili e militari di tutto il mondo, Instituto Geografico DeAgostini, Milano.
41. ***, Cost estimating for air-to-air missiles, (1983), The Congress of the United States –
Congressional Budget Office, January, Table 1, pp.11-15.
42. ***, (1983), Effets de la munition antiaérienne avancée à fusée de proximité, Armada
International, No. 1.
43. ***, (1981), Oerlikon Rocket Book, vol. II, Zurich.
44. ***, Aerospace & Defense Intelligence Report, US missile/munitions program, Raytheon
AIM-120 AMRAAM, http://www.bga-aeroweb.com/ Defense/AMRAAM.html#DoD-
Spending.
45. ***, RIM-67 Standard, http://en.wikipedia.org/wiki/RIM-67_Standard.
73
LISTA LUCRĂRILOR ȘTIINȚIFICE ELABORATE ȘI PUBLICATE
Nr.
crt.
AUTOR, CO-AUTOR, DENUMIREA LUCRĂRII, REVISTA /
EVENIMENTUL
Anul
universitar
I. LUCRĂRI PUBLICATE ÎN STRĂINĂTATE ÎN REVISTE DE SPECIALITATE,
ANALE, BULETINE ŞTIINŢIFICE UNIVERSITARE (INCLUSIV CELE
ORGANIZATE ÎN ROMÂNIA) INDEXATE BDI
1.
Vasile ŞANDRU, Emerging Aspects in the Process of Modernizing
Integrated Aerospace Systems, Review of the Air Force Academy, Vol X, No
2 (21)/ 2012, pp. 25-30, Braşov, ISSN 1842 – 9238 ,
www.afahc.ro/revista/revista.html.
2012-2013
2.
Vasile ŞANDRU, The Current Stage of Air Defense Systems' Structure and
Performances. S.A.M. Systems Comparative Analysis in Romanian
Inventory, Review of the Air Force Academy, Vol XI, No 1(23)/2013,
pp..107-112 Braşov, ISSN 1842-9238 www.afahc.ro/revista/revista.html .
2012-2013
3.
Vasile ŞANDRU, Marius RĂDULESCU, Criterii şi cerinţe pentru sistemele
integrate de apărare aeriană cu baza la sol. (Requirements for Ground Based
Air Defense Integrated Systems) RECENT Journal vol 14 Nr 3 (39), 2013,
pp.186-190, Universitatea Transilvania, Braşov, ISSN 1582-0246.
2012-2013
4.
Vasile ŞANDRU, Technical aspects regarding the improvement of Air
Defense Aerospace Vectors performances, Journal of Defense Resources
Management, Vol. 4, No 1(6)/2013 pp.193-202, ISSN 2068-9403,
2012-2013
5.
Marius RĂDULESCU, Vasile ŞANDRU, Prelungire de resursă, revitalizare
şi modernizare pentru complexele de rachete antiaeriene, Gândirea militară
românească nr5 pp. 70–79/2013 ISSN 1454-0460,
http://www.mapn.ro/smg/gmr
2013-2014
6.
Vasile ŞANDRU, Mircea BOȘCOIANU, Comparative analyse regarding to
kill probability one of the main criteria of Air Defense integrated systems,
revista ştiinţifică INCAS BULLETIN, Vol 6 Issue 3 / 2014 pp. 57-67, ISSN-
L 2066 – 8201, DOI:10.13111 / 2066 – 8201.2014.6.3, Bucureşti.
2013-2014
7.
Vasile ŞANDRU, Emilia Calefariu, Integration of artillery and missiles
systems in the Air Defense framework, Journal of Defense Resources
Management, Vol. 5, No 2(9) oct. /2014 pp.159-164, ISSN 2068-9403,
2013-2014
II. LUCRĂRI PUBLICATE ÎN STRĂINĂTATE ÎN VOLUME DE CONFERINŢE
INTERNAŢIONALE (INCLUSIV CELE ORGANIZATE ÎN ROMÂNIA) INDEXATE
ISI
1. Marius RĂDULESCU, Vasile ŞANDRU , Advanced use of the e-resources
in the research activities regarding to missile integrated systems
development, Intenational Conference eLearning and software for
Education, apr. 24-25, 2014, Bucharest, 10.12753/2066-026x-14-120.
2013-2014
2. Vasile ŞANDRU, Cristian-George CONSTANTINESCU, Mircea
BOȘCOIANU, The use of Analytic Hierarchy Process for the life extension
analysis of Air Defense Integrated Systems, of the 8th Intenational
Conference on Applied Mathematics, Simulation, Modelling, nov. 22-24,
2014, Florence, Italy , ID 71801-262
2014-2015
74
Nr.
crt.
AUTOR, CO-AUTOR, DENUMIREA LUCRĂRII, REVISTA /
EVENIMENTUL
Anul
universitar
III. LUCRĂRI PUBLICATE ÎN STRĂINĂTATE ÎN VOLUME DE CONFERINŢE
INTERNAŢIONALE (INCLUSIV CELE ORGANIZATE ÎN ROMÂNIA) INDEXATE
BDI
1.
ŞANDRU Vasile- Ioan, Soluţii de optimizare a sistemelor integrate de
rachete, Şcoala doctorală a Universităţii Transilvania din Braşov, Sesiunile
de Comunicări Ştiinţifice Creativitate şi Inventică, Ediţia 2 iunie 2012,
Braşov, ISSN 2067-3086.
2011-2012
2.
Vasile-Ioan ŞANDRU, The optimisation methods of modernisation
processes regarding to the largest technical integrated systems, The
International Scientific Conference Defense Resources Management in the
21st Century, december 02-03 2011, Universitatea Naţională de Apărare,
Departamentul Regional pentru Managementul Resurselor de Apărare,
Braşov.
2011-2012
3.
Marius RĂDULESCU, Vasile ŞANDRU, Considerations about the life
extension programs by technical resource renewal applied to the surface-to-
air missiles, AFASES 2014, 22-24 mai, Braşov, pp.91-96, ISSN, ISSN-L
2247-3173, www.afahc.ro/html .
2013-2014
4.
Vasile ŞANDRU, Marius RĂDULESCU, Călin CIUFUDEAN, Elena
Ciorina BOŞCOIANU, Critical Aspects Regarding the Integration of a Low
Cost Up-grade Arhitecture in High Technology Assets for Defence,
Proceeding of Mathematical Methods for Information Science and
Economics Montreux, 2012, pp..89-94, ISBN 978-1-61804-148-7,
www.wseas.org .
2012-2013
5.
Marius RĂDULESCU, Vasile ŞANDRU, Integration of the VSHORAD
Missile with the Small Caliber Anti-Aircraft Guns, a Way for an Increasing
Efficacity, AFASES 23-25 mai 2013, ISSN, ISSN-L 2247-3173,
www.afahc.ro/html.
2012-2013
6.
ŞANDRU Vasile-Ioan, Technical and institutional challenges for operators
of aging Surface-to-Air Misilles System, International Conference on
Military Technologies, Faculty of Military Technology, University of
Defence in Brno, ICMT iul. 2013, Brno.
2012-2013
7.
Vasile ŞANDRU, Management of integrated Ground Based Air Defense
systems, Land Forces Academy Liptovsky Mikulas Slovacia, International
Scientific Conference proceedings, Crisis Management Section, 25-27 sept.
2013, pp. 319-327.
2012-2013
IV. PROIECTE DE CERCETARE
1.
Membru în echipa de proiect – inginer dezvoltare tehnologică – Realizarea
practică a unui tunel aerodinamic ca suport de cercetare şi de laborator
pentru disciplinele de profil din cadrul Academiei Forţelor Aeriene, 2011.
2011-2012
V. MANUALE / SUPORT DE CURS
1.
Prim autor al manualului cu titlul – Teoria tragerilor antiaeriene Editura
Academiei Forţelor Aeriene „Henri Coandă”, Braşov 2013, ISBN 976-606-
8356-16-7.
2013-2014
2.
Coautor al suportului de curs cu titlul – Tunul antiaerian automat calibru
57mm. S-60, vol.1 Descriere tehnică Editura Academiei Forţelor Aeriene
„Henri Coandă”, Braşov 2013.
2013-2014
75
REZUMAT
Obiectivul principal al lucrării îl constituie realizarea unei cercetări bazate pe studii teoretice şi
prelucrarea experimentală a datelor identificarea unor soluții de modernizare a sistemelor de apărare aeriană
integrată în domeniul inginerie şi management. Lucrarea își propune un studiu privind procesele de
prelungire a resursei, revitalizare şi modernizare a vectorilor aerieni, inclusiv integrarea de sisteme de
rachete cu rază scurtă de acţiune într-o structură flexibilă.
Pe fondul analizei acestei problematici complexe și în dinamică, au fost aduse contribuții la dezvoltarea
unui cadru de evaluare a criteriilor de performanță ale sistemelor de apărare aeriană. Analiza critica a
criteriilor de performanță cu ajutorul metodelor AHP, ingineriei valorii și NPV a creat cadrul de evaluare a
sistemelor de apărare aeriană existente precum și alegerea în cazul achiziționării de noi sisteme. De
asemenea cu ajutorul AHP o metodă foarte utilă, a fost scos în evidență modul în care măsurile de protecție
electronică influențează probabilitatea de distrugere cu o lovitură.
Arhitectura unui sistem ipotetic de apărare, în strânsă legătură cu structura de mentenanță, instruirea
prin simulare, sistemul de învățământ și formare a personalului, consorțiul industrial și poligonul de testare și
evaluare, completează viziunea asupra sistemelor integrate
ABSTRACT
The main objective of this paper is the achievement of research based on theoretical studies and
experimental data processing in engineering and management solutions for the modernization of Air Defense
Integrated systems. This paper proposes a study of the resource extension, recovery, and modernization
processes of aerial vectors, including the integration of missile systems with short range of action in a
flexible structure.
Amid this complex and dynamic problem analysis contributions were made to develop a framework
for evaluation of the performance requirements of air defense systems.
Critical analysis of the performance requirements using the methods Analytic Hierarchy Process (AHP), a
multi-criteria method in decision- making, value engineering ,and Net Present Value (NPV) created the
framework for evaluating the existing air defence systems and the choice in the case of purchase of new
systems. Also the AHP a very flexible and powerful tool was used in order to emphases the manner in which
the Electronic Counter Neasures (ECM) capability may affect the single shoot kill probability.
Architecture of a hypothetical system of air defense in connection with maintenance structure, training
through simulation, the education system of personnel, the industrial consortium, and the antiaircraft firing
range for evaluation and testing, completes the vision of integrated systems.
76
C U R R I C U L U M V I T A E
INFORMAŢII PERSONALE
Nume VASILE- IOAN ȘANDRU Adresă Braşov, Murelor, nr. 7
Telefon 0745372847
E-mail [email protected]
Naţionalitate Română
Data naşterii 28 noiembrie 1966
EXPERIENŢĂ PROFESIONALĂ
01.10.2000 - prezent Academia Forţelor Aeriene „Henri Coandă” Braşov Instructor / Profesor militar
23.08.1988 – 01.10.2000 Institutul de artilerie și rachete antiaeriene „General Bungescu” / Academia Forţelor Aeriene „Henri Coandă” Braşov
15.09.1985 - 23.08.1988 Școala militară de ofițeri activi de Rachete și artilerie antiaeriană „ Leontin Sălăjan” Braşov
EDUCAŢIE ŞI FORMARE
01.10.2011 - prezent Universitatea Transilvania din Braşov
Pregătire prin doctorat
1997 Universitatea Transilvania din Braşov
Facultatea de Inginerie Tehnologică
Specializarea Tehnologia Construcților de Mașini
1988-1997 Școala militară de ofițeri activi de Rachete și artilerie antiaeriană „Leontin Sălăjan” Braşov, Comandant de subunitate elevi / studenți
ACTIVITATE ŞTIINŢIFICĂ Lucrări publicate la conferințe științifice internaționale din țară și străinătate, articole publicate în reviste de specialitate.
ABILITĂȚI ŞI COMPETENŢE
ORGANIZAȚIONALE Membru în Consiliul Facultății, șef de comisie didactică, menbru în Consiliul Departamentului de specialitate, membru în comitetul de organizare al conferințelor AFASES și AFASTUD, membru în echipa de autoevaluare instituțională.
77
C U R R I C U L U M V I T A E
Personal information
Name VASILE- IOAN ȘANDRU Address Braşov, 7 th Murelor street
Telephone 0745372847
E-mail [email protected]
Nationality Romanian
Date of birth 28 november 1966
WORK EXPERIENCE
01.10.2000 - present Air Force Academy "Henri Coandă" Brașov Military professor / advanced instructor
23.08.1988 – 01.10.2000 Institute of artillery and anti-aircraft missiles „General Bungescu” Braşov / Air Force Academy "Henri Coandă" Brașov
15.09.1985 - 23.08.1988 Artillery and anti-aircraft missiles Military School „Leontin Sălăjan”
EDUCATION AND TRAINING
01.10.2011 – present Transilvania University of Braşov
Phd student
1997 Transilvania University of Braşov
Technological Engineering Faculty
TCM specialization
1988-1997 Artillery and anti-aircraft missiles Military School „Leontin Sălăjan” Students subunit commander
SCIENTIFIC ACTIVITY Papers published in international scientific conferences in Romania and abroad, articles published in journals.
ORGNISATIONAL SKILLS
AND COMPETENCES
Member of the Faculty Council, head of the air defense teaching Commission, member of the Department Council, member of AFASTUD and AFASES conferences, institutional evaluation team member