Удосконалення технологій влаштування фортифікаційних споруд

Захарчук, Данило Андрійович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6082
Title:	Удосконалення технологій влаштування фортифікаційних споруд
Authors:	Юрко, Олексій Акакієвич Захарчук, Данило Андрійович
Keywords:	Фортифікаційні споруди;технології будівництва;оборонні конструкції;інженерні системи;оптимізація будівельних процесів
Issue Date:	Jan-2024
Abstract:	Не маючи змоги досягти успіхів на полі бою, рф вдається до терору цивільного населення та знищення об’єктів критичної інфраструктури (ОКІС) на території України. Внаслідок збройної агресії рф на території України вже уражена досить велика кількість об’єктів електроенергетичної системи, газотранспортної системи і нафтовидобувної промисловості України. Головним чином рф застосовуються повітряні атаки за допомогою різноманітних ракет та БпЛА. Відтоді найнагальнішим є завдання захисту ОКІ від повітряних атак. Інтегральна система протидії атакам на ОКІ, збудована по принципу «країна- фортеця», зокрема у Ізраїлі, характеризується ешелонованою протиповітряною обороною, сполученою із комплексними заходами цивільного та інженерного захисту.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6082
Appears in Collections:	192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
Магістерська робота Захарчук Д.А. МГБ-204.pdf Restricted Access		2.88 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show full item record
Extracted text
1 
 
Тема: Улаштування фортифікаційних споруд 
 
 
 
Зміст 
 
 Вступ………………………………………………………………. 3 
Розділ 1 Актуальність. Сучасний стан фортифікаційних 
споруд…………………..………………………………………….. 5 
1.1 Світовий сучасний досвід улаштування фортифікаційних 
споруд………………..……………………………………………. 5 
1.2 Класифікація технологій улаштування фортифікаційних 
споруд ……………. …..………………………….…………........ 14 
   
 Висновки по розділу 1…………………………………………… 31 
Розділ 2 Дослідження технології та матеріалів при улаштування 
фортифікаційних споруд  ……………………………………. 34 
2.1 Дослідження  технологій улаштування фортифікаційних  
споруд …………………………………. …………….…………… 34 
2.2 Дослідження методів захисту бойових машин та механізмів від    
 ураження куль та вибухової хвилі …………...………………….  44 
 Дослідження конструкцій фортифікаційних споруд з   
2.3 використанням захисної оболонки удосконаленої підпірної  
 стінки із залізобетону …………………………………………   65 
   
 Висновки по розділу 2…………………………………………… 76 
 
Розділ 3 Технологічні рішення при у улаштування 
фортифікаційних споруд 
………………………………………………..………….. 76 
3.1 Технологічні рішення методу захисту об’єктів  
електроенергетичної системи, газотранспортної системи …… 76 
   
3.2 Захисні фортифікаційні споруди для захисту військових 
об`єктів та цивільного населення за допомогою споруд 
підземного типу…………………………………………………… 91 
3.3 Засоби механізації землерийних робіт при улаштуванні 
фортифікаційних споруд……………………………….…….. 105 
   
 Висновки по розділу 3…………………………………………. 110 
Розділ 4 Економічна ефективність при улаштування 
фортифікаційних споруд …………………………………….…. 110 
2 
 
4.1 Техніко-економічне порівняння технологій улаштування 
фортифікаційних споруд ………………………………………. 110 
4.2 Розрахунок економічного ефекту від впровадження новітніх 
технологій улаштування фортифікаційних споруд……………. 116 
   
 Висновки по розділу 4………..………………………………... 121 
 Загальні висновки…………………………………………….  122 
 Список використаної літератури…………………………….. 122 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
Вступ 
Актуальність роботи. Актуальність. Не маючи змоги досягти успіхів на 
полі бою, рф вдається до терору цивільного населення та знищення об’єктів 
критичної інфраструктури (ОКІС) [3,6] на території України. Внаслідок 
збройної агресії рф на території України вже уражена досить велика кількість 
об’єктів електроенергетичної системи, газотранспортної системи і 
нафтовидобувної промисловості України. Головним чином рф 
застосовуються повітряні атаки за допомогою різноманітних ракет та БпЛА. 
Відтоді найнагальнішим є завдання захисту ОКІ від повітряних атак. 
Інтегральна система протидії атакам на ОКІ, збудована по принципу «країна-
фортеця», зокрема у Ізраїлі, характеризується ешелонованою 
протиповітряною обороною, сполученою із комплексними заходами 
цивільного та інженерного захисту. Слід зазначити, що у Ізраїлі, США, 
Коцюруба В.І., Білик А.С., Веретнов А.О., Гайдарли Г.С., Борта Р.М., 
Тертишний Б.І. деяких інших країнах - вже на стадії проектування ОКІ 
передбачають інженерний захист, зокрема занурення під землю ключових 
елементів, відповідні розрахунки на можливу дію повітряних ударів, 
терористичних атак тощо [18, 19]. В Україні ОКІ мають переважно надземне 
розташування, їх спорудження відбувалося ще у радянський час, і не 
передбачало жодних систем захисту чи протидій повітряним загрозам [2,7]. 
   Метою роботи є розробка технологічних рішень улаштування 
фортифікаційних споруд та обґрунтування вимог до елементів інженерного 
захисту ОКІ електроенергетичної та газотранспортної систем держави. Такі 
об’єкти досить часто характеризуються відкритим розташуванням на 
місцевості, необхідністю провітрювання, неможливістю або утрудненням 
ведення зварювальних робіт, наявністю підходу патрубків, виходів щогл, 
великою щільністю забудови, потреба наявності технологічних коридорів для  
 
4 
 
обслуговування, протипожежних розривів та проїздів, насиченістю 
надземних та підземних комунікацій тощо. 
Об'єктом досліджень є технологія улаштування фортифікаційних 
споруд. 
Предметом досліджень є технологічні рішення, методи улаштування 
фортифікаційних споруд та елементів інженернего захисту об’єктів 
енергетичної сфери, військових об’єктів  та цивільних споруд. 
Методи досліджень. При роботі з літературними джерелами, пошуку та 
обгрунтуванні вибору предмета досліджень і підведенні підсумків по кожному 
розділу використаний метод узагальнення та аналізу.  
Наукова новизна: 
Виконанено аналіз сучасних технологій улаштування фортифікаційних 
споруд та дослідженно методи захисту об’єктів енергетичної сфери, 
військових об’єктів  та цивільних споруд. 
 
Практичне значення отриманих результатів. 
       На основі отриманих графіків залежності енергії цементного 
високонапірного струменя від діаметру ґрунтоцементного елемента та 
отриманих експоненціальних залежностей розроблено методику визначення 
діаметру в залежності від технологічних параметрів. Практичне значення 
отриманих залежностей перевірено на прикладі виконаних будівельних 
об’єктів. На основі дослідженних виконаних розрахунків та порівняльного 
аналізу дослідних параметрів ґрунтоцементних колон були введені коригуючі 
коефіцієнти для різних ґрунтових умов. 
 
 
5 
 
 
Розділ 1. Актуальність. Сучасний стан фортифікаційних споруд 
 
1.1 Світовий сучасний досвід улаштування фортифікаційних споруд 
 
Під фортифікацією у військовій справі розуміють фортифікаційні 
інженерні споруди, призначені для підвищення ефективності застосування 
озброєння і військової техніки, забезпечення стійкості управління військами, 
захисту військ і населення від засобів ураження противника [1,4]. 
Військово-інженерне мистецтво як галузь військової науки охоплює 
теорію і практику зміцнення (фортифікаційного обладнання) місцевості як під 
час випереджальної військово-інженерної підготовки театрів військових дій і 
території країни, так і під час війни з мета підвищення боєздатності Збройних 
Сил, підвищення їх боєздатності, захист військ, органів управління, населення 
та господарських об'єктів від впливу засобів ураження противника. При цьому 
до фортифікаційного обладнання відноситься будівництво комплексів 
фортифікаційних споруд відповідно до оперативно-стратегічних або тактичних 
планів. 
Призначені для ведення вогню (вежі, каземати, траншеї, майданчики для 
розміщення пожежної техніки тощо), захисту особового складу і військової 
техніки від звичайних засобів і ураження зброєю масового ураження (щілини, 
закриті ділянки окопів, бліндажі, укриття). , укриття тощо), для здійснення 
прихованого маневру (повороти, окопи, комунікаційні ходи). 
Оборонні споруди бувають наземні, котлованні та підземні. Також їх 
поділяють за захисними властивостями, використовуваним матеріалам, 
конструкції, умовам виготовлення та монтажу. Для будівництва оборонних 
споруд можуть використовуватися комплекти (елементи) промислового 
виробництва, а також місцеві матеріали. Види оборонних споруд, їх основні 
розміри, захисні властивості, розташування на місцевості визначаються 
6 
 
залежно від поставлених завдань від інженерного обладнання місцевості її 
рельєфу, наявності матеріальних засобів, наявного в розпорядженні військ часу 
та інших можливостей. 
Розвиток оборонних споруд йшов у ногу з удосконаленням зброї та 
тактики [3,6]. В епоху колючої, ріжучої та метальної зброї, коли бойові дії 
велися глибокими зімкнутими порядками, основою укріплень були загорожі, 
вали та рови, що ускладнювало противнику раптову атаку та штурм. З появою 
вогнепальної зброї та лінійної тактики в системі укріплень з’явилися редути. Зі 
збільшенням потужності стрілецької зброї та артилерії, введенням розсипних і 
бойових порядків, що мали резерви, основу укріплених позицій і опорних 
пунктів стали складати траншеї (бастіони, ложементи тощо), траншеї, 
деревоземляні і залізобетонні конструкції (дерев'яно-вогнева споруда, 
довгобуд). 
В умовах високоманеврених дій механізованих танкових військ широко 
застосовуються комплекти оборонних споруд промислового виробництва - з 
профільної і листової сталі та інших матеріалів. 
Фортифікація підрозділяється на польову (військову) і довготривалу: 
 Польова (військова) фортифікація розробляє теорію і практичні 
рекомендації з фортифікаційного обладнання (зазвичай в воєнний час) 
позицій, смуг, рубежів, вихідних районів і районів розташування військ в 
інтересах забезпечення бою (операції). Вона займається також питаннями 
зведення польових споруд для захисту від ураження різними видами зброї. 
 Довготривала фортифікація розробляє питання теорії і практики завчасного 
фортифікаційного обладнання ТВД і території країни (в мирний і воєнний 
час). 
 
7 
 
 
Рис. 1.1 – Довгочасна вогнева точка. Велика Британія 
 
За своїм призначенням фортифікаційні споруди підрозділяються: 
 на споруди для ведення вогню (окопи, траншеї тощо); 
 спостереження й управління (спостережні й командні пункти); 
 захисту особового складу (щілини, бліндажі, притулки), військової техніки й 
матеріальних засобів (котловані укриття, укриття закритого типу); 
 укриття сполучення (хід сполучення, потерни — галереї під землею або 
усередині споруди) [3,6]. 
Раніше до фортифікаційних споруд відносилися також такі види штучних 
перешкод, як рови, ескарпи, контрескарпи, надовби й інші, тому що вони були 
невід'ємними елементами фортифікаційних укріплень типу замка, фортеці, 
форту. Під час Другої світової війни штучні перешкоди стали самостійним 
елементом укріплених позицій, що отримали назву невибухових загороджень. 
8 
 
Конструктивно фортифікаційні споруди поділяються на відкритого й 
закритого типу. У спорудах відкритого типу (щілина, окоп, траншея) захисні 
конструкції влаштовуються не по всьому їхньому контурі й вхід у них не 
захищений [53,8]. Такі споруди в 1,5 — 2 рази знижують радіус поразки при 
вибуху ядерних боєприпасів, а також забезпечують захист від куль, осколків 
снарядів, мін, авіабомб. 
 
Рис. 1.2 – Залізобетонний захисний бункер, Албанія. 
У фортифікаційних спорудах закритого типу захисні конструкції 
створюються по всьому контуру споруди, включаючи й вхід. Вони 
забезпечують найкращий захист, як від звичайних засобів ураження, так і від 
усіх вражаючих факторів ядерної зброї [2,9]. При відповідному обладнанні 
фортифікаційні споруди закритого типу забезпечують також і захист від 
отруйних речовин і біологічних засобів. 
За умовами зведення й експлуатації фортифікаційні споруди поділяються 
на довгострокові й польові. 
Довгострокові зводяться головним чином у мирний час із довговічних і 
міцних матеріалів (залізобетон, броня та інше). Такі фортифікаційні споруди 
9 
 
обладнуються системами енерго- та водопостачання, каналізації, вентиляції, що 
забезпечують можливість тривалого бойового застосування. 
Польові фортифікаційні споруди застосовуються, як правило, у воєнний 
час. Для їхнього устрою використовуються переважно місцеві матеріали 
(круглий ліс, хмиз, камінь тощо), а також елементи й конструкції промислового 
виготовлення зі сталі, залізобетону, дерева. Конструкції фортифікаційних 
споруд розвивалися й удосконалювалися в залежності від засобів і способів 
збройної боротьби, а також від загального рівня розвитку техніки [10,11]. 
Після Другої світової війни удосконалювання фортифікаційних споруд 
було направлене насамперед на скорочення часу на їх зведення, зменшення 
маси конструкцій і підвищення захисних властивостей. Зміна характеру 
бойових дій, викликана появою ядерної зброї, зажадало корінного перегляду 
засобів і способів фортифікаційного обладнання позицій і районів 
розташування військ. Різке скорочення термінів, що відводять на 
фортифікаційне обладнання, поставило вимогу створення фортифікаційних 
споруд, що дозволяють їхнє механізоване зведення й індустріальне 
виготовлення конструкцій. З'явилися нові типи фортифікаційних споруд 
промислового виготовлення із залізобетону, хвилястої сталі, синтетичних 
матеріалів, що мають високі захисні властивостями й допускають їх 
транспортування разом з військами [3,6]. Для захисту населення широке 
розповсюдження отримали споруди, обладнані в підвалах житлових будинків, 
фабричних і заводських будівель. 
У період холодній війни багатьма країнами передбачалося застосування 
для цих цілей тунелів, метрополітенів, шахт тощо, із розрахунком на тривале 
перебування в них людей в умовах радіоактивного зараження місцевості й 
масових пожеж. 
Укріплення для захисту від нападу противника стали застосовуватися з 
глибокої давнини. Спочатку при їх зведенні використовувалися найпростіші 
10 
 
споруди: земляні (кам'яні) вали та рови, іноді заповнювалися водою. У лісистих 
районах земляні вали посилювалися [3,14] частоколом) і рубаними дерев'яними 
стінами; в безлісій місцевості будувалися кам'яні (цегляні) огорожі. Мистецтво 
зведення таких огорож при спорудженні укріплень досягло високого рівня вже 
в давнину.  Так, фортеця Мемфіс була побудована в Єгипті за 30 століть до н.е., 
а фортеця Бактрія в Месопотамії витримала довгу облогу ще в 2130 до н.е. 
Відомі виняткові за масштабами та складністю будівництва укріплення, зведені 
багато століть до н.е. в Ассирії, Вавилонії, Урарту та інших стародавніх 
державах [12,14]. Пізніше зводилися такі грандіозні споруди, як Великий 
китайський мур, Римські Вали тощо. Крім міцних споруд для захисту 
населених пунктів і кордонів держав під час походів стали створюватися й 
польові укріплення. Спочатку це були найпростіші загородження для 
прикриття стоянок (рогатки, дерев'яні паркани, засіки та інші). У міру розвитку 
засобів і способів озброєної боротьби складалася система польових укріплень 
[3,6]. Стоянки військ обладнувалися у вигляді укріплених таборів, а під час 
облоги міст навколо них створювалися внутрішні та зовнішні лінії укріплень. 
З переходом від рабовласницького до феодального ладу і зменшенням 
чисельності армій мистецтво будівництва польових укріплень занепало. В XI—
XV століттях в країнах Західної Європи велике військове значення набули 
замки, фортеці, укріпленні міста і монастирі. З утворенням абсолютистських 
феодальних держав укріплення стали зводитися за єдиним планом в інтересах 
оборони країни, що зажадало систематизації знань у цій галузі. У XVI—XVII 
ст. з'являється термін «фортифікація» У розвитку фортифікації велика заслуга 
належить французькому військовому інженеру С. Вобану (1633—1707), який 
узагальнив накопичений досвід в області фортифікації і вперше запропонував 
розділити її на польову і довготривалу. Помітний внесок у теорію і практику 
фортифікації [3,6]  вніс голландський військовий інженер М. Кегорн (1641—
1704), який розробив систему прикриття державних кордонів шляхом зведення 
11 
 
лінії фортець, проміжки між якими заповнювалися польовими укріпленнями 
або затоплювалися. 
Оснащення армій вогнепальною зброєю зробило також вплив на розвиток 
фортифікації, особливо довготривалої, призвело до зміни профілів фортечної 
огорожі, а потім до перебудови самих фортець. Облогові дії виділилися в 
самостійну галузь знань. Різко змінився характер польових укріплень. З'явилися 
переривчасті, а потім суцільні лінії укріплень з насипних фортифікаційних 
спорудах. Італійські фортифікатори Дж. Маджі, М. Сан-Мікеле, [13,16] Н. 
Тарталья та інші висунули пропозиції, щодо вдосконалення кріпосної огорожі. 
Їх досвід багато в чому був запозичений з німецької інженерної школи 
фортифікації (16 ст.), засновником якої був А. Дюрер. Великий розвиток теорія 
і практика фортифікації досягли в XVI—XVIII ст. у Франції та Голландії. Ідеї 
французької фортифікаційної школи (С. Вобан, Л. Кормонтель, М. 
Монталамбер, Г. Поган та інші) отримали широке поширення в низці 
європейських держав. 
У XVII—XIX століттях поняття «фортифікація» охоплювало вже не 
тільки створення і застосування фортифікаційних споруд в системі зміцнення 
місцевості, але і будівництво військових доріг, мостів, влаштування переправ і 
загороджень, ведення облоги і оборони фортець (укріплених місць, 
монастирів), маскування. 
Після Кримської війни 1853—1856 рр., франко-прусської війни 1870—
1871 рр. і російсько-турецької війни 1877—1878 рр. у зв'язку з появою нарізної 
зброї у фортифікації широке поширення набула система польових укріплень у 
вигляді суцільних позицій, що складалася з окопів, бліндажів і укриттів. До 
зведення укріплень стали залучатися всі війська, для цього їх постачали 
шанцевим інструментом [3,6]. У довготривалій фортифікації у зв'язку з появою 
масових армій і підвищенням далекобійності артилерії був розроблений новий 
тип фортових фортець із винесеними вперед двома поясами фортів і 
12 
 
укріпленнями в проміжках між ними. Для захисту від бризантних і фугасних 
снарядів, які були створені наприкінці XIX ст., під час будівництва фортець 
стали застосовувати бетон і броньові конструкції, що вимагало подальшого 
розвитку теорії фортифікації. До початку XX ст. все це виділилося в самостійну 
галузь військово-інженерного мистецтва, а теоретична та практична області 
застосування фортифікації були обмежені питаннями влаштування укріплень та 
їх використання. 
Істотні зміни в поглядах на фортифікацію відбулися після Російсько-японської 
війни 1904—1905 років. Військові повсюдно відмовлялися від насипних 
фортифікаційних споруд (редутів, люнетів, шанців тощо) і перейшли до 
заглиблених оборонних споруд. Польові укріплення було запропоновано 
будувати в 2—3 лінії на глибині 2—4 км і мати тилові оборонні позиції. Разом з 
тим основу системи прикордонних та приморських укріплень, як і раніше 
складали фортеці. 
Перша світова війна виявила непридатність фортечних форм зміцнення 
місцевості і внесла значні корективи в способи зведення польових укріплень. 
Більшість фортець Бельгії та Франції, Росії в ході цієї війни були захоплені 
після нетривалого опору. Лише деякі з них витримали тривалу облогу, а 
французька фортеця Верден вистояла тому, що стала частиною загального 
укріпленого фронту. У польовій фортифікації внаслідок збільшення глибини 
бойових порядків захисників військ та підвищення могутності засобів ураження 
намітився перехід до глибоко ешелонованих оборонних рубежів та смуг та до 
фортифікаційних споруд з підвищеними захисними властивостями. 
Широке застосування отримали траншеї і ходи сполучення, закриті 
вогневі споруди, бліндажі і притулки, в будівництві яких застосовувався 
залізобетон, броня та інші міцні матеріали. Великого поширення набули 
підземні споруди та протипіхотні перешкоди з колючого дроту. Поява танків 
призвела до створення в системі загороджень спеціальних ровів, надовби, 
бар'єрів тощо. До кінця Першої світової війни склалася система польових 
13 
 
укріплених смуг і позицій, основою яких стали траншеї, обладнані в бойовому і 
логістичному відношенні, а також закриті вогневі споруди та укриття. 
У період між Першою і Другою світовими війнами головне місце у 
фортифікації займали проблеми, пов'язані зі створенням системи прикордонних 
укріплень. Намітився поступовий перехід від фортечних до нових форм 
зміцнення сухопутних кордонів — УР, укріплені лінії. Наприкінці 20-х — поч. 
30-х рр. прикордонні укріплені лінії були створені в ряді європейських країн 
(«Лінія Мажино», «Лінія Зігфрида», «Лінія Маннергейма», «Лінія Молотова»); 
в СРСР також будувалися УР на кордонах. Усе це сприяло подальшому 
розвитку довгострокової фортифікації [15,18]. 
        У 20—30-х рр. зазнавали істотних змін погляди на польову фортифікацію. 
В СРСР розроблялися питання застосування фортифікації в інтересах 
забезпечення високоманеврених бойових дій. Виходячи з ідеї розчленування 
бойових порядків на дрібні групи (розрахунки), було запропоновано 
відмовитися від системи траншей і перейти до окремих окопів і споруд 
(деревоземляних, зі збірного залізобетону або бетону), які повинні були 
об'єднуватися за допомогою ходів сполучення в опорні пункти, де 
передбачалося також споруджувати укриття для особового складу та військової 
техніки. У Франції, Німеччини та інших європейських країнах в питаннях 
польової Фортифікація продовжували дотримуватися погляди, що склалися 
протягом Першої світової війни, тому конструкції і типи їх фортифікаційних 
споруд в післявоєнні роки великих змін не зазнали. Пізніше, з досвіду війни в 
Іспанії 1936—1939 рр., з'явилася тенденція до ширшого застосування при [3,6] 
обладнанні польових позицій залізобетонних і броньових конструкцій, стали 
надавати більшого значення фортифікаційній підготовці позицій і районів 
розташування військ. 
Війська Вермахту в початковий період війни з Радянським Союзом 
зазвичай обмежувалися застосуванням самообкопування і пристосуванням до 
оборони населених пунктів; лише після поразки під Москвою вони стали 
14 
 
створювати оборону, що складалася з двох оборонних смуг загальною 
глибиною 10—15 км. Радянські війська в початковий період Німецько-
радянської війни широко використовували підготовку в тилу оборонних 
рубежів і ліній оборони оперативного і стратегічного значення; для їх 
влаштування залучалися спеціальні формування та місцеве населення. З 1943 
року основним елементом укріплення військових позицій Червоної Армії стала 
система траншей і ходів сполучення в поєднанні з деревоземляними, 
бутобетонними, залізобетонними і броньовими спорудами. Конструкції та типи 
фортифікаційних споруд були значною мірою вдосконалені, надземні габарити 
зменшилися, захисні властивості підвищилися. Підвищуючи стійкість оборони, 
польова фортифікація в цьому сприяла успіху бойових дій радянських військ. 
У ході Другої світової війни пануючою формою в фортифікації стали 
укріплення, що влаштовувалися військами в інтересах забезпечення бою 
(операції). Поступово збільшувалася глибина позицій і смуг в обороні, 
обладнувалися тилові оперативні та стратегічні оборонні рубежі, вихідні 
плацдарми для наступу. У глибокому тилу проводилася підготовка до оборони 
міст і великих населених пунктів, здійснювалися фортифікаційні заходи для 
захисту населення і та об'єктів від авіаційних ударів противника. 
У післявоєнний період у зв'язку з появою зброї масового ураження 
завдання фортифікації розширилися і ускладнилися. У польовій фортифікації 
намітилися тенденції до уніфікації споруд, їх будівництву зі збірно-розбірних 
конструкцій промислового виготовлення при максимальній механізації робіт 
[3,21], широкому застосуванню при обладнанні позицій землерийних машин. У 
довготривалій фортифікації поряд з розробкою і впровадженням нових типів 
споруд зберігають значення конструкції з монолітного та збірного залізобетону. 
У сучасних умовах фортифікація продовжує відігравати важливу роль при 
вирішенні тактичних, оперативних і стратегічних завдань. 
 
 
15 
 
 
 
 
1.2 Класифікація технологій улаштування фортифікаційних споруд  
Житла, заглиблені в землю - землянки, бліндажі, фортифікаційні споруди 
обладнуються в умовах бойових дій, при великих катастрофах, в зимовий час. 
Вони забезпечують захист від засобів ураження противника (прямого пострілу 
кулі, уламків від боєприпасів тощо). Такі споруди легше опалювати взимку, 
вони більш надійно захищають від вогню супротивника під час бойових дій 
[21,23]. 
Найбільш ефективними для польового розміщення є землянки. Землянки - 
заглиблені в землю споруди для розміщення людей. Це вкриття котлованного 
типу глибиною до 2м з одним і двома скатами. Стіни землянок обшивають 
дошками. Землянка має тамбур з двома дверима і вікном на протилежній 
стороні. З нагірної сторони відкривається водовідвідна канава. При високому 
стоянні ґрунтових вод будують водопровідні колодязі. Землянки можуть бути 
герметизовані для захисту від зброї масового 
 
Рис. 1.3 -  Землянки 
У залежності від глибини заглиблення землянки поділяють на: 
-  заглиблені (на 2,2 - 2,5 м); 
-  напівзаглиблені (на 1,5 м); 
16 
 
-  косогірні (печерного типу) в схилах місцевості, насипах залізниць, доріг, в 
дамбах; 
-  горизонтні - на скельних ґрунтах, болотах (підлога - на рівні горизонту, 
землянка у вигляді насипу) [24,26]. 
Відстань між дном землянки і рівнем ґрунтових вод повинна бути не 
меншою 0,5 м. Якщо це неможливо, влаштовуються дренажні рівчаки і 
водозбірний колодязь, з якого вода періодично вичерпується. Підлогу і стіни 
землянки доцільно обставляти лісоматеріалом (жердинами, дошками) або ж 
матами з очерету, соломи. 
Перекриття землянки виконують з жердин, колод, а потім засипають шаром 
ґрунту, закривши щілини мохом, сіном тощо. Для вентиляції землянки 
використовують вхід і вікно з протилежного боку, якщо землянка невелика - на 
8-10 осіб. Якщо ж будують велику землянку на 20-40 осіб, то в перекритті 
вбудовують від одного до кількох аераторів для більш ефективної вентиляції. 
Землянки обладнуються одно- або двоярусними нарами з розрахунку 1,8 х 0,6 
м/осіб, висотою над підлогою 0,5 і 1,5 м. Ширина землянок 5-6 м (коли нари з 
двох сторін), довжина до 20 м і більше. Для опалення влаштовують печі- 
буржуйки або цегляні чи кам’яні. 
Бліндажі - заглиблені землянки з потужним - в 2-3 накати перекриттям 
 
Рис. 1.4 -  Бліндажі 
Проте, у заглиблених в землю спорудах значно гірші гігієнічні умови 
проживання: 
17 
 
  холодні стіни підземної споруди забирають більше тепла від тіла шляхом 
радіації; [21,23]. 
  у підземних спорудах значно вища вологість повітря як за рахунок 
дихання і випаровування з тіла людей, так і за рахунок вологості ґрунту; 
кубатура підземних споруд значно менша наземних, бо на їх спорудження 
потрібні більші трудовитрати; 
  скупчення людей при недостатній кубатурі сприяє швидкому 
накопиченню діоксиду вуглецю та інших газів і випаровування людського 
тіла, а також газів гниття, які виділяються з ґрунту [27,29]. 
Фортифікаційні споруди - це інженерні споруди, які забезпечують 
виконання тієї, або іншої бойової задачі під вогнем противника та забезпечують 
захист своїх сил та засобів від засобів ураження противника. 
За призначенням фортифікаційні споруди розділяються на споруди: 
❖  Вогневі: 
-  закриті (ДОТи, ДЗОТи, підземні ракетні комплекси); 
-  відкриті (траншеї, кулеметні, артилерійські, мінометні, ракетні вогневі 
позиції); 
❖  командні (командні пункти, спостережні пункти, пункти зв’язку, спеціальні 
радіолокаторні станції та інші); 
❖  комунікаційні (траншеї, ходи сполучення); 
❖  власне захисні (індивідуальні перекриті щілини, бліндажі, невентильовані 
сховища). 
18 
 
 
Рис. 1.5 -  Фортифікаційні споруди 
За конструкцією фортифікаційні споруди поділяються на споруди 
відкритого та закритого типів. [21,23]. 
Відкриті споруди - окопи, траншеї, ходи сполучення, щілини, укриття для 
техніки - являють собою котлован або рівчак з земляним насипом (бруствером) 
висотою від 0,3 до 1,5 м з зовнішніми та внутрішніми відкосами різної 
крутизни у залежності від виду ґрунту з однієї або декількох сторін. 
Закриті споруди на відміну від відкритих споруд мають замкнену 
конструкцію по всьому контуру та захищений вхід. Закриті споруди 
забезпечують значно більш високий захист від ядерних і звичайних засобів 
ураження, ніж відкриті [27,30]. За способом захисту особового складу від 
засобів масового ураження закриті споруди поділяються на групи колективного 
та індивідуального захисту. За умовами будови та експлуатації закриті споруди 
поділяються на споруди польового та довготривалого типу. Перші з них 
19 
 
будуються військами з місцевих матеріалів та збірних конструкцій 
промислового виготовлення, а другі - з залізобетонних конструкцій 
промислового виготовлення. 
Військові фортифікаційні споруди закритого типу призначені для ведення 
вогню з стрілецької зброї та захисту розрахунків на позиціях військ. 
За призначенням закриті фортифікаційні споруди класифікують на: 
  довготривалі спеціальні сховища - для урядових, командних, 
госпітальних та інших формувань і команд; 
  військові (споруджуються в ході бойових дій); 
  сховища цивільної оборони. 
За способом побудови сховища поділяють на: 
  котлованного типу (заглиблені в землю і перекриті, в тому числі - у 
підвалах будівель). В закритих спорудах ємністю до 20 чоловік 
обладнується один вхід, якщо іншого входу не потребується. У спорудах 
ємністю від 20 до 50 чоловік обладнуються два входи (один - запасний). 
У спорудах ємністю більше 50 чоловік крім основного і аварійного 
влаштовується запасний вхід. У спорудах для техніки влаштовуються два 
входи - для в’їзду та виїзду. Дно котловану закритих польових споруд 
повинно бути не менше ніж на 20-30 см, а для довгочасних не менше ніж 
на 50 см вище рівня ґрунтових вод. 
  шахтного типу (наприклад, метро - захист товщею ґрунту); 
  печерного типу (заглиблені горизонтально в схилах місцевості). 
 
 
За видом захисту: 
  захищають лише від механічних факторів (вибухової хвилі), світлового 
спалаху, прямої радіації; 
  захищають від усіх типів уражуючих факторів. 
 
20 
 
За ступенем захисту від вибухової хвилі сховища поділяють на: 
2
 вищого класу (важкого типу) витримують тиск 20 кг/см ; 
 2
І класу (важкого типу) витримують тиск 10 кг/см ; 
 2
II класу (середнього типу) витримують тиск 5 кг/см ; 
 2
 III класу (легкого типу) витримують тиск 3 кг/см ; 
2
 VI класу (легкого типу) витримують тиск 2 кг/см ; 
2
 V класу (легкого типу) витримують тиск 1 кг/см ; 
За типом повітропостачання сховища поділяються на: 
 вентильовані, 
 з регенерацією повітря 
 невентильовані 
Вимоги до планування та обладнання сховищ Закриті захисні споруди 
повинні включати такі основні приміщення: 
а) приміщення для розміщення людей, обладнанні 2-ярусними нарами (40 і 
2
135 см над підлогою), розміром 1,8 х 0,6 м на особу. Нормативи площі: від 4 м  
2
(спеціальні сховища) до 1 м  (військові польові і сховища цивільної оборони); 
3 3
кубатура відповідно, від 10 м  до 2 м  на одну особу [21,23].  
Висота сховища - 2 м. 
б) приміщення для фільтровентиляційного агрегату (ФВА) . 
в) туалетні приміщення ( в спеціальних сховищах - каналізовані з 
умивальниками - 1 на 20-25 осіб, пісуарами - 1 на 40 осіб); в польових 
військових і ЦО - з виносними ємностями для нечистот (з розрахунку 1 відро на 
12 осіб при 12-годинному перебуванні). 
г) приміщення для запасів води і продовольства та іншого спорядження. 
д) входи: основний та запасний з тамбурами типу “лабіринт” і герметичними 
дверима; аварійний лаз. 
Опалення: опалювальна польова піч (ОПП), печі іншого типу. 
Освітлення: від акумуляторів, ліхтарів, свічок. 
21 
 
Повітрозабірна труба для ФВА повинна бути забезпечена протипиловим 
фільтром. 
Для командного складу розроблені збірно-розбірні сховища типу “Бункер ” з 
металевих секцій, які монтуються в котловані та перекриваються ґрунтом. 
Основні шкідливості в закритих захисних спорудах Фізичні фактори: 
  несприятливий мікроклімат: низька радіаційна температура від стін 
(грунт, бетон), швидке підвищення температури і вологості повітря при 
заселенні людьми, мала рухомість повітря. У цих умовах збільшується до 
70% віддача тепла радіацією (в нормі 43-45%), зменшується віддача тепла 
конвекцією і випаровуванням (піт виділяється, але не випаровується, а 
стікає, викликаючи холодову реакцію). Від високої вологості повітря на 
холодних стінах з’являється конденсат. При роботі вентиляції можливе 
застудження, особливо у малорухомих (поранені); 
  збільшується кількість важких позитивних іонів, зменшується кількість 
негативних іонів у повітрі, що негативно діє на самопочуття людини; 
  світловий голод при тривалому перебуванні у сховищі, особливо 
ультрафіолетової радіації; 
  шум, вібрація від вентиляційних, силових систем, електричні, магнітні 
поля від останніх, перепади атмосферного тиску при різних режимах 
вентиляції. 
Хімічні фактори: 
  недостатність кисню та збільшення концентрації СО2 від 
 людей і за рахунок грунтового повітря - воно бідніше киснем (14-15%), 
багатше вуглекислим газом (до 3 %). Слід додати, що вихід грунтового 
СО2 у повітря сховища підсилюється при зниженні атмосферного тиску, 
при опаленні сховища (підсмоктуючий ефект), при піднятті грунтових 
вод (дощі, танення снігів), при замерзанні поверхні грунту; 
  випаровування сірководню, аміаку та інших газів від санвузлів, а також 
дезінфікуючих засобів (хлорного вапна, лізолу); 
22 
 
  виділення газів горіння пального (дизелі, опалення, кухня). 
Психоемоційне напруження: “сенсорний голод” (невідомість), або 
пригнічуюча інформація. 
Гіподинамія: вимушене положення тіла, тривала обмежена рухливість, яка 
викликає статичне стомлення [21,23]. 
Система повітрозабезпечення закритих фортифікаційних споруд. 
Герметичні сховища можуть бути вентильовані і невентильовані. 
Вентильовані сховища забезпечуються різними типами фільтрів і системами 
активної припливної вентиляції. Фільтровентиляційне обладнання складається з 
фільтровентиляційного агрегату типу ФВА - 100 або ФВА - 50, повітря 
забірного та захисного пристроїв, засобів герметизації - герметичних дверей у 
тамбурі й завіси в передтамбурі. Цей агрегат призначений для очищення 
повітря від найдрібніших частинок та радіоактивного пилу, що залишилися в 
ньому після проходження фільтра грубої очистки й сітчастого олійного фільтра, 
а також від отруйних речовин(ОР)та бактеріальних засобів і для подавання 
чистого повітря в сховища. Повітря очищується в фільтрах - поглиначах, що 
діють як протигазова коробка. Повітря подається у сховища повітропроводами 
за допомогою вентилятора з електричним або ручним приладом. 
Фільтри поділяють на: 
 фільтри грубої очистки від пилу; 
 фільтри тонкої очистки від пилу; 
 фільтри масляної самоочитстки; 
 фільтри-поглиначі з адсорбентами для РР, ОР, БЗ. 
Системи активної вентиляції: 
  фільтро-вентиляційні комплекси ФВК-ПМ-1, ФВК-ПМ-2 з двома і 
трьома, відповідно, фільтрами-поглиначами продуктивністю також 
відповідно 100 и 150 мЗ/годину [34,33]. ; 
  установки для регенерації повітря. 
Режими вентиляції сховища: 
23 
 
  режим 1 — чиста вентиляція - подача повітря у сховище без фільтрації 
фільтрами-поглиначами, коли атмосферне повітря не забруднене 
(заселення сховища по сигналу тривоги); 
  режим II - фільтровентиляція - коли повітря фільтрується через ФВК, 
тобто повністю очищується; 
  режим III - повна ізоляція - коли вентиляція вимикається і 
використовується запас повітря сховища, або повітря регенерується 
хімічним способом чи з запасів у балонах. Цей третій режим вентиляції 
вводиться при великому задимленні (пожежі), при напливі радіоактивної, 
газової, бактерійної “хмари” після застосування зброї масового ураження, 
при виході з ладу ФВК. 
Таблиця 1.1 - Норми площі, кубатури, ГДК СО2 у сховищах 
ГДК СО2 при різних режимах 
Площа, Кубатура, 
Тип сховища вентиляції, % 
1 3
м  м  
І ІІ ІІІ 
Довготривалі спеціальні 
4 10 0,5 1 2 
сховища 
Військові сховища 
0,8-2 1,5-4 1 2 3 
польового типу 
Сховища цивільної 
0,5-1 1-2 1 2 3 
оборони 
 
 
 
                                                          
1 Розрахунки по накопиченню тепла: 
у_ Ж  (I  + аТ) • п • ґ  (Т -Т1) • 0,0306 ’ 
де: W - кількість тепла, яку виділяє людина (80-120 ккал/год); п - кількість людей, на 
яку розраховане сховище; а - коефіцієнт температурного розширення газів = 
0,00367; 
24 
 
Таблиця 1.2 - Санітарні норми мікроклімату сховищ 
Показники мікроклімату режим І режим ІІ режим ІІІ 
Максимальна температура 
28°С 30°С 32°С 
повітря 
Допустима вологість повітря 75% 80% 80% 
Еквівалентно-ефективна 
0 0 0
19 ЕТ 20 ЕТ 21,5 ЕТ 
температура 
Формули для розрахунку умов перебування в закритих фортифікаційних 
спорудах (кубатури, об’єму вентиляції та ін.) [21,23]. 
1. Розрахунки по накопиченню вуглекислого газу: у _ К • п • ґ 
Р - Ч ’ 
2 3
де: V -об’єм сховища, м  або необхідний об’єм вентиляції, м /год; 
К - кількість СО2, що виділяється однією особою за годину (під час сну 16 
л/год, сидіння - 20 л/год, фізичноїроботи - до 50 л/год); 
п - кількість людей, на яку розраховане сховище, чи об’єм вентиляції 
ї-термін перебування людей у сховищі, години. При розрахунку об’єму 
вентиляції ї = 1 
р - ГДК СО2 у сховищі в промілях (%о) 
0
q - концентрація СО2 в атмосферному повітрі в промілях ( /оо). 
0,0306 - теплоємкість повітря, ккал/градус; 
1 - термін перебування у сховищі, годин (для розрахунку об’єму вентиляції 
ї=1). 
 
 
 
 
 
                                                          
 
25 
 
 
   Сучасний вигляд фортифікаційного габіона, складається з каркаса, дроту та 
щільної тканини, який заповнюється піском або ґрунтом, як правило, за 
допомогою навантажувача [28,36]. Для швидкого розбирання конструкції 
всередині каркаса кожного окремого габіону є висувний стрижень, що замикає 
конструкцію. 
 
Рис. 1.6 – Схема фортифікаційного модульного елемента, габіон 
 
 
26 
 
 
 
 
 
Рис. 1.7 – Технологія швидкого розгортання та улаштування захисного габіона 
   Основне призначення -для захисту людей, бойової техніки. Забезпечує висоту 
захисту 1,4 м.Дозволяє вести вогонь поверх конструкції. 
          Захисні властивості габіонів залежать від виду заповнення. За даними 
випробовувань, при засипці піском, типова конструкція захищає: з боків –від 
27 
 
ураження стрілецькою зброєю калібром до 14,5 мм, осколково-фугасними 
снарядами калібру 30 мм та осколків, зверху – від осколків. 
        Комплекти постачалися в зону проведення антитерористичної операції та 
зарекомендували себе, під час експлуатації в бойових умовах, як надійні та 
ефективні фортифікаційні споруди швидкого зведення. Військові габіони 
“Пліт”  успішно пройшли державні випробування та перебувають на 
постачанні в Збройних силах та Національній гвардіїї України. 
         На відміну від неякісних аналогів, що потрапляли у війська, габіони 
торгової марки “Пліт” виготовляються згідно з погодженими з МО України 
технічними умовами та проходять належний контроль при виготовленні і 
постачанні. 
Висота – 1,4 м 
Довжина – 5 м 
Ширина – 1 м 
Параметри сітки – Zn 100х100х4 мм 
Обшивка габіону виконанна із геотекстилю щільністю 250гр/м2 
         Сьогодні фортифікаційні споруди з габіонів використовуються 
інженерними частинами армій багатьох країн. Такі споруди врятували не одне 
життя при виконанні різних військових операцій військами НАТО та 
миротворчих місій військами ООН в Іраку, Афганістані, Боснії, Косово, Сомалі, 
Судані і т.д. [28,36]. 
      Компанія "Віакон Україна" поставляє фортифікаційні габіони в зону 
проведення АТО і сприяє підвищенню обороноздатності держави. 
 
28 
 
 
 
 
 
Рис. 1.8 – Геотекстильний габіон 
29 
 
 
  Переваги: 
 на відміну від мішків з піском фортифікаційні споруди з габіонів 
забезпечують більш надійний захист (спокійно витримують постріл ручного 
протитанкового гранатомета); [28,37]. 
 значно скорочують час спорудження укріплень; 
 можливість швидкого і надійного з'єднання окремих секцій дозволяє 
будувати стіни укріплень практично будь-якої довжини і висотою в кілька 
«поверхів». 
        Модульні укриття для бліндажів – це спеціальна захисна конструкція, 
вдосконалена інженерами та технологами українських компаній та волонтерів, 
які осучаснили конструкцію укриттів згідно потреб військових. Ці спецукриття 
призначені не лише для зміцнення окопів, а і для додаткового захисту 
українських воїнів.       
        Перебування в них допоможе зберегти їхні життя. Після занурення на 
півтора метри під землю ці укриття можуть витримати удар 152-міліметрових 
артилерійських снарядів. 
         Всередині укриттів є і всі умови для комфортного перебування бійців. 
Зокрема, там є зона відпочинку, місця для буржуйок і виходи для труб, стоки 
для води, запасний вихід із драбиною. 
30 
 
 
 
  Рис. 1.9 – Модульний підземний бліндаж  суцільного металевого листа 
   
    Модульні укриття є і дуже зручними при транспортуванні. 
Металоконструкція виготовлена так, щоб її можна було доставити в будь-яке 
місце в розібраному вигляді без використання вантажних кранів. 
        Зазначимо, що виробництво модульних укриттів абсолютно нетипова для 
підприємств Метінвесту продукція.  
         Однак, задля забезпечення української армії, металургам вдалося 
налагодити виробництво мобільних розбірних фортифікаційних споруд з 
хвилястої сталі. Собівартість виробництва одного такого укриття коштує 
близько 200 тис. гривень, однак компанія передає їх абсолютно безкоштовно. 
31 
 
 
Рис. 1.10 – Модульний бліндаж, вид зсередини. 
 
 
 
Рис. 1.11 – Модульний залізобетонний бліндаж 
Загальна вага однієї такої споруди – близько 30 тонн. Вона складається з 
кількох елементів, відлитих із спеціального армованого бетону. Підкреслюють, 
що така конструкція сприяє ефективному нанесенню противнику вогневого 
ураження та захищає особовий склад під час виконання бойових завдань. 
32 
 
 
Рис. 1.12 – Фортифікаційні споруди нестандартної форми, металеві 
 
      Попри нетривалий термін експлуатації, бійці вже встигли оцінити їхні 
переваги й недоліки. Своїми враженнями вони активно діляться як між собою, 
так і в соціальних мережах. Зокрема наголошують, що всередині в цілому 
створено мінімально необхідні комфортні умови для проживання: починаючи 
від стаціонарно обладнаного спального місця, душа, кондиціонера, 
електричного опалення, завершуючи ергономічністю робочого столу, тумбочок, 
поличок. Водночас переважна більшість воїнів вважає, що основним недоліком 
цих мінібудиночків є відсутність додаткового броньованого захисту. В умовах 
передової цей аспект набуває особливої ваги, бо підвищує вірогідність 
виживання особового складу в разі влучання в такий модуль ворожих 
великокаліберних боєприпасів. Окрім того, на їхню думку, у випадку 
розміщення такого модуля під землею, пластикове вікно є абсолютно зайвим і, 
що замість цього конструкцію слід додатково обладнати запасним виходом. 
33 
 
 
Рис. 1.13 – Захисний підземний модуль для тривалого перебування біців на 
фронті 
Висновки по розділу 1 
1. Швидкомонтованих захисних споруд – споруди, що зводяться за 
короткий проміжок часу зі спеціальних матеріалів. 
2. Найпростіше укриття – фортифікаційна споруда, природа порожнеча, 
підвальне приміщення, в яких можливе перебування людей під час 
небезпеки. 
 
 
 
 
Розділ 2. Дослідження технології та матеріалів при улаштування 
34 
 
фортифікаційних споруд 
2.1 Дослідження  технологій улаштування фортифікаційних споруд  
Для захисту військових в екстремальних умовах і в бойових діях 
застосовуються різні способи. Серед них – укриття в захисних спорудах. Крім 
того, захисні споруди використовувалися для захисту військових у районах 
збройних конфліктів та «гарячих точках» для розгортання пунктів 
життєзабезпечення аварійно-рятувальних формувань: харчування, опалення, 
надання медичної та іншої невідкладної допомоги, збір постраждалих тощо. . 
     У великому масштабі оборонні споруди використовувалися під час 
Великої Вітчизняної війни 1941-1945 років. Вони відіграли важливу роль у 
порятунку людей. Про ефективність застосування захисних споруд свідчать 
такі дані: втрати серед населення в першому півріччі 1942 р. становили 15 % від 
втрат 1941 р., а в другому півріччі — не більше 6 %. Так, із збільшенням 
забезпеченості населення притулками відсоток людських втрат різко знизився 
[1]. При влаштуванні захисних споруд важливо закріпити стіни [1 - 3]. ю. 
Веремєєв наводить основні види захисту укосів захисних споруд від обвалення. 
Однак на даний момент таке кріплення має достатню кількість недоліків і 
здебільшого не забезпечує гідроізоляції стін при підйомі рівня грунтових вод. 
У сучасних умовах укриття людей у захисних спорудах, як спосіб захисту 
від небезпек у поєднанні з евакуацією із зон ураження (забруднення) та 
використанням засобів індивідуального захисту, підвищує надійність захисту 
населення. В умовах, коли евакуаційні заходи з великих міст можуть бути 
ускладнені в короткі терміни, цей спосіб захисту стає єдино можливим і 
ефективним. Тому важливим завданням є забезпечення водонепроникності та 
стійкості таких конструкцій. 
 
Досліджено оборонні споруди для захисту військових у зоні бойових дій та 
бойових дій, запропоновано інженерне рішення кріплення стін оборонних 
35 
 
споруд за допомогою ґрунтоцементних елементів та обґрунтовано його 
ефективність. 
Захисні споруди в зоні бойових дій - це споруди, призначені для захисту від 
вражаючих чинників сучасних засобів ураження (боєприпасів зброї масового 
ураження), а також від вторинних факторів, що виникають внаслідок ураження 
(пошкодження) потенційно небезпечних об'єктів. Найпростішими укриттями є 
споруди, що забезпечують частковий захист від повітряної ударної хвилі, 
світлового випромінювання ядерного вибуху та уламків зруйнованих будівель, 
захищають від негоди та інших несприятливих умов. Найпростішими 
укриттями є щілини, землянки [2]. Такі будівлі можна побудувати досить 
швидко і за короткий проміжок часу. Проте, якщо необхідно забезпечити 
захист військових і населення на тривалий час, то при проектуванні та 
будівництві захисних споруд необхідно передбачати найбільш економічні 
об’ємно-планувальні рішення з урахуванням вимоги до їх ефективного 
використання. 
Наприклад, спостережні споруди відкритого типу будують у вигляді щілини 
глибиною 1,4 м з прибудованим проходом і камерою для спостерігача. 
Укриття особового складу призначені для підтримання боєздатності та 
забезпечення захисту військ від засобів ураження на позиціях і в районах 
розташування. 
Важливою частиною будівництва є облаштування захисту від падіння стін 
будівель. Для влаштування перекриття і «одягу крутизни» тріщин можна 
використовувати лісоматеріали (колоди, валики, жердини, дошки), хмиз, 
очерет, а також різні залізобетонні вироби, прокат та інші підручні матеріали 
(рис. 1). 
Розрив з нахлестом стовпів або колод має місце в міцних грунтах. 
Однак кріплення укосів будівель з «підручних» матеріалів має ряд недоліків, 
серед яких висока водопроникність і змочуваність в умови розташування 
ґрунтових вод над нижньою лінією споруди. У цьому випадку виникає 
36 
 
необхідність спорудження дренажів, будівництво яких підвищує трудомісткість 
робіт. Неналежний захист від затоплення може звести нанівець зусилля з 
будівництва захисних споруд. 
В даний час відомі технології ефективного захисту стін захисних споруд від 
падіння. Наприклад, відомий спосіб кріплення стінок дерном (родючим 
ґрунтом, пронизаним кореневою системою трави), в результаті якого нарізані 
шматки дерну мають досить значну міцність (рис. 2). 
Дерф – найдоступніший, дешевий і простий у використанні матеріал. На 
ділянках, де росте трава, дерен можна використовувати як влітку, так і взимку. 
Хоча взимку, через промерзання ґрунту, використовувати його для кріплення 
стін укріплень вкрай важко. 
 
Рис. 2.1 -  Види закріплення стінок захисних споруд 
Недоліком влаштування «одягу крутизни» з дерну є значне збільшення 
обсягу земляних робіт. Крім того, як правило, дерну, знятого під час риття 
конструкції, недостатньо для монтажу «одягу», і його доводиться різати і 
транспортувати. Також суттєвим недоліком є те, що дерен необхідно 
періодично зволожувати (в залежності від сухості грунту і погоди). Якщо ріст 
трави на дерні відновився, то через короткий час одяг набуває міцність 
твердого ґрунту. [3]. 
37 
 
 Відомий спосіб влаштування «одягу прохолоди» за допомогою хмизу. 
Такий вид одягу крутизни доцільно використовувати в насипах, так як порядок 
виконання робіт вимагає наявності вільного простору за створюють його 
стінами. При створенні одягу прохолоди з хмизу спочатку встановлюють 
каркасний каркас із жердин, після чого впритул до каркаса ставлять пучки 
хмизу. Після цього насипається грунт для формування насипу. У міру 
розпушування грунту додають пучки хмизу. Такий спосіб кріплення стін 
будівлі трудомісткий, але не завжди ефективний. 
 
 
Рис. 2.2 -  Влаштування «одягу крутості» напівтурами [3] 
                                     Влаштування «одягу крутості» дерниною [3] 
Найчастіше кріплення стін укріплень виконується з місцевих і 
переносних матеріалів. Цей тип «одягу жорсткості» для насипів і траншей 
створюється аналогічно кріпленню стін споруд хмизом. Для заглиблень різниця 
38 
 
полягає в тому, що до висувного кріплення кріпиться лише верхній кінець 
грязьових стовпів (витягнути нижню частину глини в заглибленні просто 
неможливо). Якщо тин переносний, то його дно прив'язують до вбитих у землю 
коротких кілочків [3]. 
Пристрій для захисту стін будівлі від обсипання снарядами вважається 
найміцнішим. Його можна використовувати як в траншеях, так і в насипах. 
Якщо колоди розміщуються в один ярус, то, як правило, анкерні палі не 
потрібні. Після того, як витки встановлені, в них насипається і ущільнюється 
грунт. 
Також широко застосовувався для кріплення стін конструкцій 
полукруглами в роки Великої Вітчизняної війни. Цей вид кріплення 
влаштований аналогічно кріпленню стін відкритих будівель по колу в один 
ярус, але такий спосіб забезпечує економію матеріалів. 
У польовій фортифікації ХІХ століття тури та напівтури застосовувалися 
при будівництві польових укріплень (батареї, люнети, редути), оскільки вони 
забезпечували максимальну міцність тогочасних стін валу. Вони були чи не 
єдиним способом зміцнення стін. Бо для тогочасних військових олово було 
звичним продуктом у селянському побуті. 
Оформлення «одягу прохолоди» фашинами – швидкий спосіб, особливо 
якщо фашинки заготовлені заздалегідь (рис. 4). За міцністю таке кріплення 
практично не відрізняється від одежних турів. Нижній ряд закопують на 
глибину половини його діаметра і після кожних двох підгодівель прибивають 
до основи дерев'яними кілками довжиною 60-70 см. 
39 
 
 
Рис. 2.4 -  Влаштування «одягу крутості» фашинами [3] 
Відомий спосіб захисту стін земляних споруд для захисту військових у зоні 
бойових дій стандартними земляними мішками. 
Тобто сумки з підкладкової тканини, які мають довжину 46 см і діаметр 23 
см. Наповнений мішок важить близько 16 кг. При цьому грунт засипається 
приблизно на 3/4 висоти. Тому при укладанні земляного мішка він набуває 
плоско-овальну форму. 
«Одяг прохолоди» з мішків із землею створюють так само, як і з дерну, але 
мішки не прибивають до землі кілочками. Недоліком є те, що зазвичай 
військові підприємства не мають запасу мішків чи тканини. Крім того, полотно 
досить дороге і швидко починає гнити 
під впливом ґрунтової та атмосферної вологи [3]. 
При створенні вищезгаданого «крутого одягу» в першу чергу слід 
використовувати місцеві матеріали, які є в достатній кількості. Так, хмиз 
замінюється соломою, очеретом, сплетеним у пучки. Дерен, де достатньо глини 
і мало трави, замінюють сирцем. Однак пиломатеріали не вважаються 
рекомендованим матеріалом для зведення захисних стін будівель від падіння. 
В армії США комплект з мішковини і металевої сітки (сітка «скалан») 
використовується для монтажу «одягу жорсткості», що забезпечує найшвидше 
облаштування стінок бойових окопів. У набір входять рулони мішковини, 
рулони металевої сітки, анкерні металеві кілочки та тягачі для кабелів. На місці 
40 
 
готують тільки дерев’яні стелажі. Такий спосіб встановлення «одягу 
жорсткості» досить швидкий, але досить ненадійний при облаштуванні 
захисних споруд нижче рівня грунтових вод. У країнах НАТО в даний час 
стінки траншей розташовують вертикально і при цьому широко 
використовують як «одяг крутизни» з жердин, хмизу, фашин, дротяної сітки, 
гофрованих сталевих елементів з розпіркою кадрів. 
Результати досліджень.  
Авторами пропонується для закріплення стінок щілин, траншей застосувати 
ряд грунтоцементних паль, за відомою технологією. ЇЇ сутність полягає в тому, 
що під час буріння свердловин одночасно подається під тиском рідкий розчин 
цементу, внаслідок чого грунт перемішується з цементом і після його 
затвердіння утворюється паля, основою якої є грунтобетон (рис. 5) [4]. 
 
Рис. 2.5 -  Споруда відкритого типу - щілина із влаштуванням закріплення 
стінок за допомогою ґрунтоцементних елементів 
Відомий спосіб захисту стін земляних споруд для захисту військових у 
зоні бойових дій стандартними земляними мішками. 
Тобто сумки з підкладкової тканини, які мають довжину 46 см і діаметр 
23 см. Наповнений мішок важить близько 16 кг. При цьому грунт засипається 
41 
 
приблизно на 3/4 висоти. Тому при укладанні земляного мішка він набуває 
плоско-овальну форму. 
«Одяг прохолоди» з мішків із землею створюють так само, як і з дерну, 
але мішки не прибивають до землі кілочками. Недоліком є те, що зазвичай 
військові підприємства не мають запасу мішків чи тканини. Крім того, полотно 
досить дороге і швидко починає гнити під впливом ґрунтової та атмосферної 
вологи [3]. 
При створенні вищезгаданого «крутого одягу» в першу чергу слід 
використовувати місцеві матеріали, які є в достатній кількості. Так, хмиз 
замінюється соломою, очеретом, сплетеним у пучки. Дерен, де достатньо глини 
і мало трави, замінюють сирцем. Однак пиломатеріали не вважаються 
рекомендованим матеріалом для зведення захисних стін будівель від падіння. 
В армії США комплект з мішковини і металевої сітки (сітка «скалан») 
використовується для монтажу «одягу жорсткості», що забезпечує найшвидше 
облаштування стінок бойових окопів. У набір входять рулони мішковини, 
рулони металевої сітки, анкерні металеві кілочки та тягачі для кабелів. На місці 
готують тільки дерев’яні стелажі. Такий спосіб встановлення «одягу 
жорсткості» досить швидкий, але досить ненадійний при облаштуванні 
захисних споруд нижче рівня грунтових вод. У країнах НАТО в даний час 
стінки траншей розташовують вертикально і при цьому широко 
використовують як «одяг крутизни» з жердин, хмизу, фашин, дротяної сітки, 
гофрованих сталевих елементів з розпіркою. кадрів. [5]. 
Важливим аспектом є стійкість захисної споруди. В статті досліджували 
стійкість бокових стінок споруд обсипаних ґрунтом на дію фугасних снарядів 
МТ-12 «Рапіра» (рис. 6) з близьких відстаней на удар. 
42 
 
 
Рис. 2.6 -  МТ-12 «Рапіра» (загальний вигляд) 
     МТ-12 «Рапіра» перебуває на озброєнні Міністерства оборони України. 
Конструктивно знаряддя є гладкоствольною протитанковою гарматою. 
Боєкомплект знаряддя включає в себе кілька типів підкаліберних, 
кумулятивних і осколково-фугасних снарядів, а також керовані протитанкові 
ракети «Кастет». Знаряддя МТ-12 можна використовувати як для ураження 
танків, бронетранспортерів та інших засобів бронетехніки,так і для стрільби  по 
амбразурам довготривалих і дерево-земляних вогневих точках. 
Вагомою перевагою МТ-12 є : швидкострільність.  Середній темп прицільної 
стрільби з 100-мм МТ-12 становить приблизно 6 пострілів в хвилину [9-10]. 
Розрахунки провели за відомими емпіричними формулами (1 - 3). 
Глибина воронки вибуху: 
Нв = НПр+Кро3 - Ц, м (2.1) 
де: Нпр - глибина проникнення боєприпасу у захисну споруду, м; 
КРо.3 - радіус розриву боєприпасу, м; 
Ц - відстань від центру вибуху до поверхні, м. Приймаємо 0,05 м. 
Радіус розриву боєприпасу: 
1/3
Rроз=КрозКзабС  ,м (2/2) 
1 - вибух на поверхні споруди або землі, погане забивання; 
С - маса вибухової речовини в заряді, 4 кг. 
Глибина проникнення боєприпасу у захисну споруду розраховується за 
уточненою формулою: 
43 
 
V - швидкість снаряда, м/с (швидкість снаряда приймаємо 300 м/с); П - 
коефіцієнт можливості зміни траєкторії снаряда в процесі проникнення; 
1,5 - бетонобійний снаряд в бетон; 
1 - в інших випадках. Приймаємо не змінну траєкторію руху снаряду, тобто 
п=1; 
в - кут між траєкторією падіння та перпендикуляром до перепони; 
Діаметр снаряда приймаємо 0,1 м. 
Результати розрахунку зведено до таблиці 1. 
 
 
 
 
Таблиця 2.1 - Фортифікаційні розрахунки споруд 
Глибина Коефіцієнт 
проникнення податливості Радіус розриву Глибина 
№ 
Опис боєприпасу у проникненню боєприпасу, воронки 
з\п 
захисну споруду, матеріалу Кроз,  вибуху, 
Нпр, м Кпр , м Нв, м 
Споруда з незакріпленими 
стінками у суглинках, або 
1 3,78 0,000006 0,79 4,52 
закріплена підручними 
матеріалами. 
Споруда з закріпленими 
стінками у суглинках з 
2 улаштуванням закріплення 1,26 0,000002 0,48 1,68 
ґрунтоцементними 
елементами. 
Виконано огляд відомих способів закріплення стінок споруд, оцінено їх 
переваги та недоліки. Значним недоліком наведених «одягів крутостей» є 
водопроникність та неможливість спорудження в складних інженерно-
геологічних умовах. Ці недоліки можливо усунути застосуванням закріплення 
44 
 
стінок споруд ґрунтоцементними елементами. З приведених розрахунків 
випливає, що при закріпленні стінок фортифікаційних споруд 
ґрунтоцементними елементами зменшується глибина проникнення боєприпасу 
у захисну споруду на 2,52 м. Розрахунки проведені за емпіричними формулами 
з достатнім ступенем точності. 
Коефіцієнт податливості матеріалу для ґрунтоцемента прийнято як для 
пісковикової скелі без тріщин 0,000002, він також потребує уточнення. 
 
 
 
 
2.2 Дослідження методів захисту бойових машин та механізмів від 
ураження куль та вибухової хвилі 
 Аналізуючи напружену військово-політичну обстановку в світі загалом і в 
Україні зокрема, питання створення захисної конструкції від ураження куль і 
осколків є і залишається актуальним на сьогодні. Питання захисту, враховуючи 
мобільність бойових дій, як у цивільній, так і у військовій сфері 
(промисловості) до кінця не вирішене. Тобто виникає проблема захисту під час 
швидкої реакції на непередбачену миттєву атаку. Тому мобільні захисні 
споруди з мінімальними матеріальними витратами, їх доступністю та 
простотою монтажу повинні бути в арсеналі засобів захисту як їх складова [43]. 
Питанням дослідження взаємодії тіл з великими швидкостями займаються 
давно. Дослідження в основному базуються на формуванні інноваційних 
пакетів структури захисних матеріалів. 
Наразі акцентується увага на рівні куленепробивності захисної конструкції, 
який би дозволив підвищити рівень захисту за стандартами НАТО, 
використовуючи недорогі доступні матеріали з мінімальними витратами на 
технологію виробництва та простотою монтажу та демонтажу. 
45 
 
    Значна увага приділяється безпеці особового складу, бойових машин і 
фортифікацій [9, 33]. Залежно від функціонального призначення об’єкта 
захисту, на основі аналізу переваг і недоліків існуючих захисних споруд і 
поставлених завдань до них висуваються різні вимоги [12]. 
З досвіду військових конфліктів, що точилися в Афганістані (1979-1989 рр.), 
Чечні (1994-1997 рр.), Іраку (2003-2005 рр.) та АТО на сході України (2013 р. – 
надалі) відзначено використання значної кількість БМ [13, 26, 42.]. Велика 
кількість їх пошкоджень відзначена під час маршів, евакуації поранених і 
хворих у тактичному ланцюзі, зокрема, з місць бойових дій до медичних 
пунктів [32.]. 
Сьогодні, аналізуючи бойові конфлікти, що виникають з різних причин в 
усьому світі, а також розвиток елементів ураження (ЕС), можна відзначити 
розробку нових і модернізацію існуючих типів БМ. Збільшення кількості їх 
поставок до зброї свідчить про зростання їх ролі в бойових конфліктах. Для 
підвищення живучості БМ, що є основною необхідною умовою збереження 
бойового потенціалу підрозділів і військових частин, на БМП і БТР навішені 
захисні екрани, мішки із землею, бронежилети, люки від куль і осколків 
стрілецької зброї. боки колісних транспортних засобів 
Аналіз пошкодженої техніки в бойових зіткненнях свідчить про недостатній 
рівень захисту від стрілецької зброї калібру до 12,7 мм в умовах ближнього 
бою. Це зумовлює недостатню ефективність вирішення поставлених перед БМ 
завдань за призначенням [15, 19]. 
Найпростіші види захисних «екранів» почали використовувати під час 
Другої світової війни. В основному їх використовували проти ураження 
ручними протитанковими гранатами (РПГ) [2]. 
Сітчасті та гратчасті екрани широко використовувалися як додатковий 
захист від кумулятивних гранат під час бойових дій в Афганістані, Чечні, в зоні 
АТО та інших локальних військових конфліктах. 
46 
 
 
Рис. 2.7 -  БТР-80 з решітковими екранами 
В ізраїльському танку «Меркаве-3» по периметру башти на деякій віддалі 
закріплені ланцюги зі стальними шарами на кінцях. Наявність ланцюгів 
провокує підрив бойової частини гранати (РПГ), після їх контакту з ланцюгом. 
 
Рис.2.8 -  Меркава-3 на виставці Євросатори - 2001 
Ще одним способом підвищення захищеності БМ є встановлення на неї 
шарнірної броні, яка сприяє рикошету протитанкового ракетного комплексу 
(ПТРК), тобто змінює кут взаємодії кумулятивної струменя з тілом 
бронетехніки. носій. Плавучий бронетранспортер Корпусу морської піхоти 
США LVTP7 оснащений навісною бронею "RAFAEL". 
Різноманітність додаткового захисту (захисних «екранів»), кількість 
втраченої техніки через недостатній захист від куль стрілецької зброї дозволяє 
стверджувати, що кожен із зазначених екранів має недоліки, тому пошуки їх 
47 
 
оптимальної конструкції тривають. Виникла необхідність вдосконалення 
методів розрахунку при проектуванні БМ з урахуванням методики розрахунку 
конструкцій для оцінки ефективності захисту та відповідності вимогам, які до 
них висуваються. 
Тому актуальним сьогодні є питання розробки додаткового захисту від куль 
та осколків стрілецької зброї для бойових машин легкої вагової категорії 
(БМЛКВ). 
Питанням подолання перешкод давно займаються різні ЄС. При зіткненні 
м'яча з перешкодою можливі три випадки - рикошет, тобто м'яч ковзає по 
поверхні перешкоди і змінює напрямок руху; пробиття - куля пробиває 
перешкоду і застряє в ній; пробиття - куля пробиває перешкоду і вилітає з її 
тильної сторони [28]. Наскрізне проходження перешкоди з вибиванням пробки 
описано Ноублем і К.А. Березин. Приблизну оцінку необхідного значення 
швидкості кулі для прориву перешкоди дають Ейлер і Якоб де Марр [31, 35]. 
Основним елементом ураження БМ та особового складу під час виконання 
бойового завдання є кулі стрілецької зброї калібру 5,45 мм, 5,56 мм, 7,62 мм, 
12,7 мм та осколки, а також ударні хвилі від зарядів ВР [20, 33]. 
Серйозну небезпеку становлять вторинні осколки (частини куль, засобів 
захисту та фрагменти деформованого броньового листа), які утворюються під 
час пробиття або пробиття броні ЄС. Тому сталь броньового листа повинна 
характеризуватися високою твердістю і міцністю, що забезпечує високу 
стійкість до пробивання кулею, та значною пластичністю і в'язкістю, які 
перешкоджають крихкому руйнуванню сталевого броньового елемента [6, 8]. 
Підвищення твердості броньованої сталі призводить до підвищення її 
крихкості, і в цьому випадку може статися прорив або розкол захисного 
елемента з утворенням осколків, які призводять до пошкодження броні. Проте 
поєднати в металевій броні якості високої твердості та в'язкопластичності 
неможливо [41]. 
48 
 
Тому одним із шляхів підвищення пулестійкості є створення біметалічної 
броні, в якій зовнішній шар виготовлений з матеріалу підвищеної твердості, а 
тильний — з в’язкого матеріалу. Таку броню одержують зварюванням вибухом, 
періодичною прокаткою або іншими методами [29, 40]. 
Основними ЕЗ, в умовах ближнього бою, є стрілецька зброя, осколки гранат 
і снарядів. Кулі мають два (біметалева оболонка, серцевина) або три елементи 
(біметалева оболонка, сорочка і серцевина). Основною характеристикою кулі є 
її пробивна здатність, яка залежить від її швидкості, маси, форми, конструкції, 
матеріалів, з яких вона виготовлена, наявності сердечника та його 
характеристик [37]. Сердечник кулі може бути свинцевий, свинцево-стальовий, 
сталевий, сталевий з додаванням вольфраму або інших матеріалів, термічно 
загартований або ні. Кулі зі свинцевим сердечником мають меншу пробивну 
здатність, оскільки вони при зіткненні з перешкодою зазнають значної 
деформації. Кулі з стальним осерддям є більшої пробивної здатності, тому що 
при зіткненні з перешкодою деформується або руйнується оболонка і свинцева 
сорочка, а осерддя переважно зберігає свою форму. В якості бронебійних куль 
використовують кулі, які мають термозміцнений осерддя з високо вуглецевої 
сталі У12А або з добавкою вольфраму [20]. 
 
Рис. 2.9 -  Типи пробивання тонкої перешкоди недеформівним осерддям 
Під час взаємодії ЕУ з перешкодою остання зазнає деформації. Вид 
деформації залежить від геометричних і фізико-механічних параметрів 
перешкоди та ЕУ. 
49 
 
На рис. 2.9.а - вказано розрив пробки від перешкоди; на рис. 2.9.б - 
пластичне розширення отвору в матеріалі перешкоди з переважанням 
радіального потоку; на рис. - пластична деформація перешкоди з утворенням 
опуклості на тильній стороні перешкоди з подальшим її руйнуванням за типом 
вирізання пробки (для серцевини з плоскою торцевою частиною), або 
утворенням пелюсткового отвору. (для загострених сердечників), або утворення 
гострих рваних задирок [31, 34]. 
На практиці види та етапи пробивання перешкод з деформівними 
сердечниками (сталевими або термозміцненими) наведено на рис. 2.9. та 2.10. 
На початковій стадії зіткнення в околицях поверхні контакту тіл протягом 
мікросекунд виникають кінцеві деформації матеріалів, причому швидкості 
зміни деформацій і напружень досягають великих значень. Цей процес 
супроводжується виділенням тепла і значним підвищенням локальної 
температури, що знижує міцність матеріалу. При цьому в серцевині і бар'єрних 
матеріалах виникають хвилі стиснення і розрідження, наявність яких істотно 
впливає на подальшу міцність матеріалів. [17]. 
 
 
а) б) в) 
50 
 
 
г) д) ж) 
Рис. 2.10 -  Етапи проникнення деформівного осерддяа в перешкоду 
На рис. 2.10 - показано початковий етап проникнення деформівного осерддя 
в перешкоду, який характеризується початком випучування перешкоди і 
деформацією головки осерддя; на рис. 2.10б - проміжна стадія проникнення 
деформівного осерддя в перешкоду, яка характеризується суттєвою 
деформацією осерддя та значним випучуванням на тиловій стороні перешкоди; 
на рис. 2.10.в - завершальна стадія проникнення осерддя в перешкоду, яка 
характеризується продовженням деформуванням осерддя та появою тріщин на 
випуклій стороні перешкоди; на рис. 2.10.г - поширення тріщин у випуклій 
частині перешкоди, формування корку та відколювання частинок перешкоди; 
на Рис. 2.10.г - вибивання пробки; на рис. 2.10.ж - руйнування ядра, кортекса та 
утворення задирок на опуклому боці перешкоди [34, 40]. 
Швидкість зіткнення тіл завжди відіграє фундаментальну роль при 
дослідженні їх кінематичних параметрів. Якщо швидкість м'яча в момент 
контакту з перешкодою менше 250 , то деформація пружинної пластини, яка 
виникає в результаті удару м'яча об перешкоду, охоплює всю конструкцію, до 
якої належить перешкода. У цьому випадку явище рикошету або проникнення 
необхідно розглядати з урахуванням усієї конструкції [10, 21]. 
Якщо швидкість м'яча в момент контакту з перешкодою змінюється в межах 
500 Ms < V < 2000 Ms, то загальна деформація конструкції істотно не впливає 
на проникнення або рикошет. Так як в даному випадку основну роль відіграє 
поведінка матеріалу перешкоди в околицях зіткнення тіл, розмір яких в 2-3 рази 
51 
 
перевищує діаметр кулі. При зміні швидкості кулі в цьому діапазоні на рикошет 
і пробиття впливає геометрія перешкоди і швидкість деформації тіл. 
Якщо швидкість м'яча в момент контакту з перешкодою змінюється в межах 
2000 Мс < V < 10000 Мс, то напруги в матеріалах на кілька порядків 
перевищують межу міцності матеріалів м'яча і перешкоди. . Тому на 
початковому етапі їх взаємодію можна описати на основі моделі стисливої або 
нестисливої рідини [1, 18] 
Питаннями взаємодії ЄС з перешкодою вже давно займаються різні методи 
та підходи до розрахунків бронепробиваемості. Фундаментальні результати 
дослідження теорії зіткнення твердих тіл і визначення умов прориву 
перешкоди ЕУ отримано в роботах Ейлера, Якоба де Мара, Марра-Чупрова, 
Нобла, Дж. Райнхарта і Дж. Пірсона, Берзіна. К.А. та інші [42]. 
Формули (цих авторів) для визначення товщини перешкоди, яку пронизує 
ЕУ, є функцією змінних 
Де: b - товщина перешкоди, яку необхідно подолати; K — постійна 
величина; С – коефіцієнт, що характеризує фізико-механічні властивості 
матеріалу перешкоди; V - швидкість ЕУ в момент контакту з поверхнею 
перешкоди; t - маса ЕУ; d - діаметр ЕУ; а - кут між напрямком швидкості ЕУ та 
нормаллю перешкоди. Конкретний вираз функції та значення її коефіцієнтів 
залежить від прийнятих припущень та опрацювання результатів 
експериментальних досліджень [43, 42]. 
Визначенню граничної балістичної швидкості приділена значна увага і в 
літературі зустрічається велика кількість емпіричних формул. Огляд цих 
формул здійснено в роботах [31]. 
Під час проведення експериментальних досліджень, періодично, проводять 
аналіз отриманих результатів з використанням математичного апарату. Це 
дозволяє внести кореляцію в хід експериментальних досліджень, тобто змінити 
умови наступних експериментів. Такий підхід характеризується своєю 
52 
 
частковістю і обмежений вибраною моделлю. В роботах Рехта і Бейкера це 
використано для дослідження проникнення і рикошету ЕУ з перешкодою. 
Поєднання результатів аналітичних та експериментальних досліджень 
дозволяє більш повно розглянути рівень захищеності об’єкту. 
 
Рис. 2.11 -  Послідовність оцінки захищеності 
Аналітичні методи в основному базуються на аксіомах і законах механіки 
руйнування твердих тіл. Ці методи спрямовані на дослідження окремих 
аспектів ударних процесів при взаємодії двох тіл. Процеси описуються 
рівняннями для одновимірного твердого середовища. Завдання зводиться до 
вирішення алгебраїчних або звичайних диференціальних рівнянь. При 
вирішенні останнього знову вводяться суттєві спрощення. При математичному 
моделюванні процесів взаємодії тіл прийнято вважати, що елементом 
пошкодження або захисту є тверде тіло. У переважній більшості таких 
досліджень використовуються теореми про зміну кількості руху механічної 
системи і про зміну кінетичної енергії механічної системи або їх сукупність. 
Іноді при вивченні процесів проникнення або проникнення враховують пружну 
або пружно-пластичну поведінку матеріалів. Ці методи вимагають 
53 
 
використання числових значень окремих параметрів, які неможливо визначити 
або діапазон їх зміни досить великий. 
При дослідженні процесів удару чисельним методом контактуючі тіла в 
основному поділяють на n скінченних елементарних тіл, поведінка яких 
описується за допомогою рівнянь для деформівного тіла, тобто використовують 
скінченно-елементний або різницевий методи [12, 41]. Чисельні методи 
дозволяють розв'язувати системи алгебраїчних і диференціальних рівнянь з 
частинними похідними, що описують ударний процес [25, 31]. Проте чисельний 
розв’язок задачі не дозволяє провести якісний аналіз задачі та виявити критичні 
випадки, оскільки фізико-механічні властивості матеріалів взаємодіючих тіл 
змінюються в широкому діапазоні. Крім того, необхідно ретельно перевіряти 
достовірність результатів, отриманих чисельними методами [36]. 
Для підвищення стійкості матеріалу до проникнення ЕУ лобову частину 
перешкоди зміцнюють термічною (гартування, цементація, азотування) або 
віброобробкою [39]. Однак висока твердість лицьової частини сприяє крихкому 
руйнуванню елемента захисту, що є джерелом вторинного ураження, а також 
супроводжується появою точкових концентрацій напружень, що викликають 
руйнування елемента захисту та утворення кірки та її дроблення [40]. 
Одним із основних завдань дослідження спільного впливу ЕУ та перешкод є 
виведення аналітичних залежностей для визначення величини 
бронепробивності та глибини проникнення елемента. Відомі моделі 
проникнення ЕУ в перешкоду відображають характер проникнення, 
деформацію, час взаємодії за рахунок балістичних характеристик [43]. 
Розробка ефективного куленепробивного захисту здійснюється як 
експериментально, так і за допомогою аналітичного моделювання, де процес 
проникнення моделюється як модель недеформівного осесиметричного тіла в 
пластичному середовищі за законом опору матеріалу. 
Сьогодні затребувані інженерні захисні споруди з недорогих конструкційних 
матеріалів. 
54 
 
Найбільше поранень, на коротких дистанціях, автомобілі отримують від 
куль стрілецької зброї калібру 7,62 мм*12,7 мм, випущених з автоматів 
Калашникова (АК-74, АКМ, ПКМ) та снайперських гвинтівок Драгунова 
(СВД). Тому доцільним є проведення експериментів з дослідження 
пулестійкості корпусів машини та розробки для них додаткових захисних 
конструкцій від куль зазначених видів зброї. 
Серйозну небезпеку становлять вторинні осколки (частини кулі, частини 
спорядження та осколки деформованої броньової плити), які утворюються при 
пробиванні або пробиванні броні елементами ураження. 
Науково-технічною задачею є необхідність покращення відповідності 
досягнутого рівня теоретичного обґрунтування оцінки безпеки, її практичної 
реалізації сучасним вимогам. 
Дослідження динамічних процесів проникнення елементом пошкодження 
плит захисної конструкції є необхідним для формування нових уявлень щодо 
опису етапів проникнення, можливості керування цими етапами та подальшого 
конструктивного вирішення питання підвищення рівня захисту. 
Захисні конструкції, в основному, скеровані на зменшення кінетичної енергії 
елементу ураження. В цьому випадку покращення захисту досягають 
підвищенням міцності матеріалу або збільшенням товщини захисної 
конструкції, що тягне за собою зростання її маси. 
Існуючі на сьогодні захисні конструкції скеровані, в першу чергу, на 
зменшення кінетичної енергії елементу ураження. Тому головними тенденціями 
в збільшенні захисту від ураження кулею та осколками, в переважній більшості, 
є покращення фізико-механічних властивостей матеріалу та збільшення 
товщини захисної пластини, тобто підвищення куленепробивної властивості її. 
Однак покращення фізико-механічних властивостей матеріалу захисної 
пластини супроводжується значними фінансовими затратами. Тому 
виробництво захисних пластин з матеріалу, який характеризується високою 
куленепробивністю, можливе лише в незначній кількості, але практика вимагає 
55 
 
їх масового виробництва. Збільшення товщини захисної пластини 
супроводжується значним збільшенням її маси, що вкрай негативно впливає на 
тактико-технічні характеристики захисного об’єкту та зменшує тривалість його 
працездатності. 
В розділі пропонується, з метою підвищення рівня захищеності об’єкту і на 
основі проведеної методики, захисна конструкція із рознесеними пластинами, 
яка не лише зменшує кінетичну енергію елементу ураження, а й змінює 
напрямок його швидкості, 
Іншою проблемою захисту особового складу від дії куль чи осколків є 
виникнення ударних силових навантажень внаслідок зіткнення ЕУ та захисної 
конструкції. Вони можуть спричинювати значні травми бійцю, в тому числі 
контузії. 
В зв'язку зі сказаним дослідження закономірностей взаємодії куль чи 
осколків з захисними конструкціями, розробка способів зменшення їх 
кінетичної енергії, змін напрямку кількості руху є актуальною проблемою і 
вимагає створення нових ефективних захисних конструкцій. 
Для підтвердження теоретичних результатів, які стосуються використання 
тилового шару з пружними характеристиками і явища рикошету проводились 
експериментальні дослідження. 
Метою цього дослідження були вивчення умов відбивання (рикошету) чи 
проникнення елементу ураження (кулі або осколка) в захисну конструкцію в 
залежності від їх геометричних параметрів, фізико-механічних властивостей 
матеріалів і кута зустрічі елементу ураження з нею. 
Методика проведення експерименту та результат. 
Першим кроком підготовки до проведення експерименту, який дозволяв би 
визначити граничне значення кондиційного кута (кут, при якому відбувається 
не проникнення ЕУ в елемент захисної конструкції), за якого наступає явище 
рикошету ЕУ для жорстко закріпленої плоскої пластини, було виготовлення 
конструкції. В якій забезпечувалось розміщення стальної пластини, 
56 
 
виготовленої з сталі марки Ст3 товщиною 4 мм, під кутами від 20° до 45° до 
напрямку стрільби (руху кулі) з кроком 5° (фото 1). 
 
Рис. 2.12 - . Жорстко закріплена стальна пластина захисної конструкції 
Другим кроком проведення експерименту - було виготовлено конструкцію, яка 
складається з сталевої плоскої пластини, чотирьох металевих стержнів, 
пружних елементів та опори до якої кріпились стержні. Пружні елементи 
розміщені на металевих стержнях. Плоска сталева пластина встановлена на 
металеві стержні. Вони забезпечували можливість їй рухатись вздовж стержнів 
здійснюючи поступальний рух та стискати пружні елементи (фото 2). 
 
Рис. 2.13 -  Підпружинена стальна пластина захисної конструкції 
Полігонні дослідження взаємодії кулі з плоскою перешкодою. 
57 
 
Першим етапом експерименту було визначення можливості рикошету чи 
пробиття кулею стальної пластини виготовленої з сталі марки Ст.3 і товщиною 
4 міліметри нерухомо встановленої під кутом 20° до напрямку руху кулі. 
Стрільба велась з віддалі 50 метрів. При 10 пострілах після попадання куль, 
випущених з АК-74, в пластину вони змінювали напрям руху, тобто мало місце 
явище рикошету. При 10 пострілах здійснених з СВД в пластину 9 куль 
змінювали напрям руху, тобто мало місце явище рикошету, і 1 куля пробивала 
пластину (фото 3). 
Потім вище зазначену пластину встановили під кутом 25° до напрямку руху 
кулі. При таких самих умовах результати були наступні: при стрільбі з АК-74 
мав місце рикошет у 9 випадках і 1 - пробиття, а кулі випущені з СВД - 
пробивали пластину 4 рази і рикошет мав місце 6 разів. При цьому напрямок 
руху стального осерддяа кулі та осколків металу майже співпадав з її 
початковим напрямком 
 
Рис. 2.14 - Полігонні дослідження захисної конструкції з жорстко 
закріпленою стальною пластиною 
Після цього згадану пластину встановлювали під кутом 30° до напрямку 
руху кульки. Тоді в тих же умовах результати були такими: при стрільбі з АК-
74 рикошет був 6 разів, а пробиття - 4 рази; кулі від СВД - пробиття плити 7 
разів і рикошет 3 рази. 
58 
 
У разі встановлення пластини під кутом 35° до напрямку руху кулі за тих 
самих умов були наступні результати: при стрільбі з АК-74 куля 8 разів 
пробивала пластину та рикошетила 2 рази. разів; кулі зі СВД пробили плиту всі 
10 разів. А при установці пластин під кутом 40° до напрямку руху кулі 
спостерігалося пробиття жорстко закріпленої пластини. 
Другим етапом експерименту була установка підпружиненої сталевої 
пластини зі сталі марки Ст.3 товщиною 4 міліметри під кутом 20° до напрямку 
руху кульки. Стрілянина велася з відстані 50 метрів. Після того, як кулі, 
випущені з АК-74, потрапили в плиту, всі вони змінили напрямок руху, тобто 
відбулося явище рикошету. Подібне спостерігалося і при стрільбі з СВД. 
Потім згадану пластину встановлювали під кутом 25° до напрямку руху 
кульки. За цих же умов результати були такими: при стрільбі з АК-74 рикошет 
був у всіх випадках; кулі із СВД 2 рази пробивали плиту та 8 разів рикошетили 
(фото 4) 
 
 
Рис. 2.15 -  Рикошет кулі від підпружиненого елементу захисної конструкції 
59 
 
Коли вищезазначену пластину встановили під кутом 30° до напрямку руху 
кулі, то при тих же умовах результати були наступні: при стрільбі з АК-74 мав 
місце рикошет 8 разів і пробиття - 2 рази; кулі випущені з СВД - пробивали 
пластину 4 рази і рикошет мав місце 6 разів. Кулі та осколки змінювали 
напрямок руху в сторону зменшення величини кута між напрямком руху кулі та 
площиною пластини. 
Для випадку встановлення пластини під кутом 35° до напрямку руху кулі, 
при тих же самих умовах результати були наступні: при стрільбі з АК-74 мав 
місце рикошет 5 разів і пробиття - 5 разів; кулі випущені з СВД пробили 
пластину у 9 випадках і 1 раз зрикошетила. 
 
Рис. 2.16 -  Захисна конструкція з підпружиненою стальною пластиною. 
Зведена інформація. 
При стрільбі з АК 74 результати випробувань наступні. 
При жорстко закріпленій пластині та підпружиненій, відповідно: 
0 0 0 0 0
20  25  30  35  40  
Рикош Проби Рикоше Пробит Рикоше Пробит Рикоше Проби РикошеПроби 
ет ття т тя т тя т т т ття 
тя 
10 0 9 1 6 4 2 8 0 10 
 
 
60 
 
 
 
0 0 0
20  25  30° 35  
Рикош Пробит Рикош Пробит Рикош Пробит Рикоше Пробит Рикош Пробит
ет тя ет тя ет тя т тя ет тя 
10 0 10 0 8 2 5 5 1 9 
 
При стрільбі з СВД результати випробувань наступні. 
Якщо пластина жорстко і підпружинено закріплена, відповідно: 
0 0 0 0 0
20  25  30  35  40  
Рикош Пробит Рикош Пробит Рикош Пробит Рикоше Пробит Рикош Пробит
ет тя ет тя ет тя т тя ет тя 
9 1 6 4 3 7 0 10 0 10 
0 0
25  35  
Рикош Пробит Рикош Пробит Рикош Пробит Рикоше Пробит Рикош Пробит
ет тя ет тя ет тя т тя ет тя 
10 0 8 2 6 4 1 9 0 10 
 
Висновки по проведенню експерименту: 
Найбільш небезпечним для захисту об’єкту є ударна взаємодія елементу 
ураження (кулі) з плоскою бронепластиною при перпендикулярності напрямку 
швидкості кулі до її площини. Крім того, підчас зіткнення ЕУ з 
бронепластиною виникає ударне силове навантаження на об’єкт захисту. Його 
величина є достатньо велика і воно викликає надмірні пошкодження об’єкту 
(окрім дії 
осерддяа кулі на захищувальний об’єкт додаються осколки металу чи броні). 
Можливість переміщуватись пластині, підчас удару об неї кулі, дозволяє 
зменшити величину нормальної реакції пластини [43]. 
о о 
о о 
о 
о 
00 
о 
о 
см 
61 
 
Динаміка захисної конструкції підчас удару об неї кулі 
Розглядається динаміка захисної конструкції під час удару об неї кулі. 
Вважається, що пружні елементи в конструкції працюють лише на стиск. 
 
 
 
Рис. 2.17. Загальна схема захисної конструкції 
 
мм) та мають велику початкову швидкість (У0 = 820 ^ 840" - для СВД). 
При проектуванні елементів двошарової конструкції необхідно враховувати 
величину імпульсного силового навантаження на об’єкт захисту. Значне силове 
навантаження на об’єкт захисту може бути причиною порушення тактико- 
технічних характеристик БМ та ураження людини. Ступінь пошкоджень 
залежить від величини переміщення конструкції, тривалості взаємодії елементу 
ураження з нею та місцем нанесення удару по ній. Застосування захисних 
62 
 
елементів має ґрунтуватися на рекомендаціях щодо їх застосування, в яких 
зазначено рівень захисту об’єкта та зони ураження. На підставі статистичних 
даних, отриманих в результаті практичного використання елементів захисту, 
оператори дають рекомендації проектувальникам і виробникам. У цих 
рекомендаціях вказані позитивні та негативні якості елементів захисту та 
можливі вдосконалення. Рівень захищеності об'єкта базується на теоретичних і 
експериментальних дослідженнях та статистичному аналізі пошкоджень 
об'єктів, отриманих під час їх практичного використання. Експериментальні 
дослідження базуються на аналізі статистичних даних, отриманих у результаті 
лабораторних і полігонних досліджень, і результатів бойового застосування 
елементів захисту. 
Що стосується теоретичних досліджень, то вони базуються насамперед на 
створенні адекватних фізичних, а точніше математичних моделей процесу 
взаємодії елемента ураження та об’єкта захисту. Проте математична модель не 
дає повного опису фізико-механічних процесів взаємодії елемента 
пошкодження і захисту, а отримання числових результатів супроводжується 
певними наближеннями. 
Балістична стійкість оборони в основному визначається експериментальним 
шляхом, тобто обстрілом її кулями. Характеристиками балістичної стійкості 
захисту є: 
- значення швидкості елемента пошкодження, нижче якого забезпечується 
100% захист. Ця характеристика в основному стосується випадків, коли кулька 
взаємодіє із захистом перпендикулярно до поверхні захисту; 
- величина швидкості елемента ураження, при перевищенні якої 
відбувається практично 100% пробиття оборони. У цьому випадку також 
вважається, що швидкість м'яча спрямована по нормалі до поверхні захисту; 
- швидкість елемента ураження при 50% ймовірності прориву оборони; 
63 
 
- граничне значення мінімального кута між нормаллю поверхні захисту та 
напрямком швидкості елемента пошкодження, після перевищення якого має 
місце 100% захист від проникнення елементом пошкодження. 
На основі аналізу експериментальних досліджень сформульовано 
рекомендації щодо проведення нових теоретичних розробок з подальшою їх 
перевіркою. 
Пробивна дія кулі (осколка) залежить від її конструкції, маси, кінетичної 
енергії, міцності матеріалу сердечника, а також міцності матеріалу, з якого 
виготовлено захист об'єкта. 
Бронебійні кулі з термозміцненим сердечником з високовуглецевої сталі 
мають підвищену пробивну здатність. У довгоствольній зброї 
використовуються бронебійні кулі (довжина ствола рушниці СВД 620 
 
Тиловий 
шар 
Рис. 2.18 - Схема елементу двошарової конструкції 
На основі теоретичних досліджень, здійснених в розділі 2, обґрунтовані 
пропозиції для розробки двошарової конструкції, яка дозволяє зменшити 
силове навантаження на об’єкт захисту внаслідок імпульсного силового 
навантаження елементу ураження об один з її елементів. 
64 
 
Внаслідок удару кулі об передній шар двошарової конструкції частина 
кінетичної енергії кулі трансформується в: 
-  пружно-пластичну енергію деформації переднього (твердого) шару та 
теплову енергію; 
-  пружну деформацію тилового (пружного) шару; 
-  кінетичну енергію конструкції. 
Сила удару двошарової конструкції об об’єкт захисту, внаслідок наявності 
пружного шару, буде розподілятися на більшу площу та одночасно збільшиться 
тривалість удару, що приводить до зменшення його величини. 
 
 
2.3 Дослідження конструкцій фортифікаційних споруд з використанням 
захисної оболонки удосконаленої підпірної стінки із залізобетону.  
З давніх-давен масивні підпірні стіни з кам'яних блоків і плит 
використовували для підкріплення схилів, виїмок, насипів і природних 
укосів для влаштування фортифікацій глибокого закладення для зберігання 
сучасної ПРО та іншої військової техніки. Але технічний прогрес і закони 
економічної ефективності привертають увагу до конструктивних 
особливостей підпірної стінки та властивостей взаємодії ґрунту з нею. В 
рамках роботи основними питаннями є оптимізація конструкції підпірних 
стінок з урахуванням наступних характеристик: 
- Максимальний захист від осколкових уражень; 
-  зменшення значень активної дії вибухової хвилі; 
-  збільшення опору зрушенню по підошві підпірної стіни; 
-  мінімізація витрат матеріалу. 
Важливим чинником, що дозволяє вирішувати поставлені завдання, є висока 
вивченість інженерно-геологічних умов великих промислових міст і 
обласних центрів. Сучасні дослідження спрямовані на з'ясування 
геотехнічної природи. 
65 
 
Ці процеси пов'язані зі зниженням працездатності або деформацією, 
руйнуванням будівель і споруд [8]. 
Застосовувати відомі технічні рішення на площах під культурою та ґрунтах, 
що просідають внаслідок складних деформацій основи, не завжди можливо, 
оскільки вони непридатні для цих умов роботи. Існуючі конструкції 
підпірних стінок захисних укріплень не розраховані на додаткові сили від 
вибухової хвилі потужної авіаційної зброї. або вертикальне переміщення 
ґрунту, що викликає їх концентрацію в нижній частині торцевої плити і, 
звичайно, призводить до руйнування конструкції. 
Тому виникла необхідність застосування нових конструкцій, які б 
враховували перелічені недоліки та підвищували надійність експлуатації. 
Підпірна стінка з конструктивною поверхнею (рис. 2.19) для захисту 
територій від руйнування є вдосконаленою конструкцією підпірної стінки 
кутового типу з пустотами по вертикалі та елементами фундаменту з боку 
ґрунту (так звані контактні поверхні). 
а )  б )  
 
Рис. 2.19 – Конструкція підпірної стіни зі структурною поверхнею: 
1 - вертикальний елемент; 2 - порожнини; 3 - опорні частини; 4 - ґрунт засипки; 
5 - ґрунт основи; 6 - площина основи; 7 - грані; 8 - ребра. 
а) - загальний вигляд; 
66 
 
б) - вузол А. 
Пропонована підпірна стінка складається з вертикального елемента 1, який 
має порожнини 2 і опорні частини 3 в напрямку дії ґрунту, що зсувається, і 
елемента фундаменту, який також має порожнини 2 і опорні частини 3 в 
напрямку дії ґрунту. ґрунт, який рухається вертикально. 
Грунт засипки 4 і грунт основи 5 рухається в порожнині 2, яка має форму 
зрізаних пірамід, з основою 6 і бічними гранями 7. Бічні грані 7 і порожнина 2 
складають фактичну сторону поверхні опорних частин 3. Грані 7 утворюють в 
площині основи 6 ребра 8, які складають поверхню, що оточує опорні частини. 
Така конструкція призводить до зменшення піків контактної напруги на 
поверхні за рахунок рівномірного перерозподілу тиску в переміщеному ґрунті. 
У цьому випадку використовується явище ефекту «арки», що дозволяє 
рівномірно ущільнювати ґрунт з однаковим рівнем тиску на всіх призматичних 
ділянках підпірної стінки, що контактують із ґрунтом. Цю стіну можна 
використовувати для підвищення несучої здатності при влаштуванні 
фортифікаційних споруд. Таке з'єднання фундаменту і торцевих плит 
найкращим чином може забезпечити надійну роботу даної конструкції. 
Підпірна стінка характеризується високою надійністю роботи в критичній 
ситуації непередбаченого аварійного збільшення силового навантаження. 
Це пов'язано з самою конструкцією, тобто зі збільшенням навантаження 
опорні площі призматичних ділянок постійно збільшуються, а тому об'єм 
пустот рано чи пізно повністю заповниться ґрунтом, тоді площа опори 
підпірної стінки буде значно збільшиться, а середній тиск одночасно знизиться, 
коли буде досягнуто рівня ущільнення. Однак після цього підпірна стінка не 
зможе працювати в режимі перерозподілу контактних тисків і буде працювати 
як звичайна підпірна стінка. 
Завдяки запропонованим інженерним розробкам, які мають не тільки 
теоретичне обґрунтування, а й відповідний розрахунок з порівняльними 
67 
 
характеристиками вдосконалених моделей з прототипами, можливе їх 
використання в несприятливих територіях з постійними ракетними обстрілами. 
Постановка завдання. Провести дослідження з використанням положень 
теорії планування експерименту, визначити оптимальне конструктивне рішення 
ПССП. 
Мета дослідження – визначити таке поєднання факторів, за якого 
навантаження на утриманий ґрунт буде максимальним. 
Планується постановка послідовних серій експериментів, у кожній з яких 
змінюватимуться певні фактори. Серії організовані таким чином, щоб після 
математичної обробки попередньої можна було спланувати умови для 
наступної. Зрештою крок за кроком досягається область оптимуму. У цьому 
випадку статистичний підхід дозволить провести об’єктивний аналіз, особливо 
якщо експериментальні дані містять помилки. 
Предметом дослідження є ПССП, а саме монолітна підпірна стінка кутового 
типу, яка має вертикальні та горизонтальні елементи, на поверхні яких зі 
сторони контакту розміщені опорні частини та порожнини у вигляді зрізаних 
пірамід. однакового розміру, і спрямована меншою основою в глибину 
вертикалі та фундаментних елементів. 
На першому етапі дослідження було розглянуто велику кількість факторів і 
проведено теоретичну оцінку впливу кожного з них. 
Фактори, що впливають на несучу здатність ПССП: 
1. Форма порожнин. 
2.  Контактна площа опорних призматичних ділянок. 
3.  Об’єм порожнин. 
4.  Кут різання. 
5.  Геометричні розміри конструкції. 
6.  Форма контактної поверхні. 
7.  Коефіцієнт Пуассона. 
8.  Модуль пружності. 
68 
 
9.  Розрахунковий опір ґрунту основи. 
10.  Вологість ґрунту. 
11.  Вид ґрунту (у вигляді питомого зчеплення). 
12.  Модуль деформації ґрунту. 
13.  Кут внутрішнього тертя ґрунту. 
14.  Коефіцієнт жорсткості основи. 
15.  Висота уступу. 
16.  Коефіцієнт неоднорідності ґрунту. 
17.  Модуль горизонтальної (бічної) деформації ґрунту. 
Для виділення найбільш впливових чинників було використано методи 
ранжування та випадкового балансу [30]. 
Як підсумок, із сімнадцяти передбачуваних чинників було виділено п'ять 
(розписати методи ранжування). Для подальшої роботи чинники позначені (X ... 
X): 
2
1. Х 1  - контактна площа опорних призматичних ділянок (5), м ; 
3
2. Х2 - об’єм порожнин (V), м ; 
3. Х3 - кут різання ( а ) ,  градус; 
4. Х4 - вид ґрунту (у вигляді питомої зчеплення с ,  кПа); 
5. Х5 - несуча здатність основи (Я), МПа. 
Ці фактори впливають на напружено-деформований стан конструкції та 
основи і дозволять оптимізувати конструктивне рішення підпірної стінки з 
конструктивною поверхнею. Також обрані чинники задовольняють вимогам до 
них, основними з яких є керованість, неоднозначність та працездатність. Це 
означає, що значення обраних факторів залишатимуться незмінними протягом 
усього експерименту або змінюватимуться відповідно до заданої програми. Для 
кожного фактора вибирається сфера інтересів (характерна частина значень із 
поля визначення кожного фактора). 
Розглянуті чинники поділяються на дві групи: статичні, пов’язані з 
геометричними параметрами ПСЗН, та геологічні, що відповідають ґрунтовим 
69 
 
умовам при влаштуванні споруди. Для виділених факторів вибираються умови 
проведення експериментів, що включає вибір області визначення факторів, 
основного рівня факторів та інтервалів варіювання. 
Першим фактором є площа контакту опорних призматичних секцій. У 
початковий період будівництва будівлі, коли зовнішнє навантаження має 
мінімальне значення, площа контакту опорних призматичних секцій 
мінімальна, а фактичний тиск на контакт близький до несучої здатності основи 
при заданому ступені ущільнення ґрунту. . При подальшому зведенні 
конструкції навантаження пропорційно зростає, а разом з цим збільшується 
глибина проникнення ґрунту в порожнину, що призводить до збільшення 
фактичної площі контакту опорних призматичних секцій. Для визначення 
обсягу цього фактора використано результати експериментальних досліджень, 
які свідчать про несучу здатність ПСЗН. Виходячи з цього, в даному випадку 
площа визначення встановлюється від 0,09 м2 до 0,36 м2. 
Другий фактор - це обсяг порожнин. Для знаходження об'єму порожнин 
ПССП використовуються силовий і деформаційний коефіцієнти, вихідні дані з 
відносно незалежною свободою вибору, система визначення геометричних 
коефіцієнтів і основних параметрів. Враховуючи вищевикладене, особливості 
та умови проведення дослідів, встановлюємо діапазон визначення цього 
коефіцієнта від 0,014 м3 до 0,216 м3. 
Третій фактор - це кут різання. Кут, утворений окружною площиною 
опорних елементів і дотичною площиною, проведеною до поверхні 
призматичних ділянок на висоті порожнини, становить від 30° до 90°. На 
підставі експериментальних досліджень з визначення несучої здатності ПССП 
можна стверджувати, що зі збільшенням кута зрізу буде збільшуватися площа 
контакту опорних призматичних ділянок. Виходячи з вищесказаного, ми 
призначимо область визначення для цього фактора від 30°до 90°. 
Четвертий фактор - це тип грунту. Аналітичні дані свідчать про можливість 
влаштування ПСЗП у зв’язному та незв’язному ґрунті. Попередні дані 
70 
 
досліджень свідчать про збільшення несучої здатності підпірних стінок у разі 
ґрунтової основи, яка характеризується наявністю адгезії. Тому область 
визначення для цього коефіцієнта встановлюється як для питомої зв’язності 
ґрунту від 15 кПа до 45 кПа (суглинок). 
П'ятий чинник - несуча здатність основи. Як відомо, розрахунковий опір 
ґрунту основи визначається величиною навантаження, при якій не 
перевищується встановлена нормативами (табл. 2.1). 
 
 
Рис. 2.20 - Поверхня залежності найбільш значущих чинників 
Теоретичною основою моделювання методом еквівалентних матеріалів є 
вчення про подібність, яке є науковим методом постановки експерименту, 
обробки його результатів і поширення цих результатів на явища природи. 
Три теореми теорії подібності дозволяють аналізувати рівняння, що 
описують природний і модельний процес, виводити умови моделювання у 
вигляді критеріїв подібності та вибирати масштабні коефіцієнти (константи 
подібності). 
Напружений стан основи можна представити при моделюванні шляхом 
вирішення задач теорії лінійно деформованого середовища та теорії 
граничної рівноваги. 
71 
 
Робота ґрунту в пружній стадії характеризується двома рівняннями 
рівноваги і рівнянням спільності, в пластичній стадії рівнянням граничної 
рівноваги: 
 
Рис. 2.21 - Цифрові моделі: а ) кутникова підпірна стіна; б) ПССП. 
 
 
 
 
 
Рисунок 2.22 - Фізичні моделі: а) кутникова підпірна стіна; б) ПССП. 
72 
 
 
 
 
 
 
Рис.  2.23  - Показання індикаторів годинникового типу: 
а) звичайна підпірна стіна; 
                                              б) - ПССП. 
За даними графіків ( (покажчиків прогиномірів і покажчиків годинникового 
типу), а також графіка можна зробити наступні висновки: осідання ПСЗП 
відбувається поетапно, під навантаженням грунт потрапляє в порожнини, 
осідання Різниця між осіданнями ПССП і традиційної підпірної стінки 
зменшувалася на кожному етапі навантаження і на кінцевому етапі становила 
5% 
У межах можливостей проведеного експерименту більшість кренів (рис. 
2.21-2.23) (в різні боки) були зафіксовані для умовної підпірної стінки в різних 
серіях досліджень. Середнє значення крену в площині зсуву ґрунту для навісної 
підпірної стінки, порівняно з ПССП, більше на 4%. 
Проведені дослідження показали, що при однаковій ґрунтовій основі 
(геометрії шарів та фізико-механічних характеристиках), навантаженні та 
граничних умовах для підпірної стінки з конструкційною поверхнею очевидно, 
що в роботу залучається весь ґрунтовий масив і рівномірний перерозподіл 
73 
 
напружень на забій і фундаментні плити, рівномірність загальних деформацій 
конструкцій і ґрунтової основи, які, своєю чергою, забезпечують більшу 
стійкість підпірної стіни зі структурною поверхнею. 
 
Рис. 2.24  - Розрахункова схема кутникової підпірної стіни зі структурною 
поверхнею.зсувного тиску, сейсмічних чи динамічних впливів  
 
Рис. 2.25 - Підпірна стіна зі структурною поверхнею 
74 
 
1 - опорні частини; 2 - фундаментна плита; 3 - лицьова плита; 
4 - порожнини; 5 - ґрунт засипки; 6 - основа усіченої піраміди; 7 - бічні грані 
усіченої піраміди; 8 - ребра; 9 - лист пружно-піддатливого матеріалу; 
10 - антифрикційний шар. 
Містить порожнини 4 в напрямку зрушувальної дії ґрунту. Ґрунт засипки 5 
спрямовано в порожнини 4, що мають форму зрізаних пірамід, з основами 6 і 
бічними гранями 7. Бічні грані 7 і порожнини 4 складають фактичні бічні 
поверхні опорних частин 1. Грані 7 утворюють ребра 8 в площині основ 6, що 
складають обвідну поверхню опорних частин 1. На вертикальних обвідних 
поверхнях опорних частин 1, між гранями 5 і порожнинами 4, може бути 
розміщено лист пружно-піддатливого матеріалу 9. Ґрунт 5, спрямований у 
порожнини 4, контактує з бічними поверхнями опорних частин 1 опорними 
призматичними ділянками 10 бічних граней і 7 порожнин 4. На поверхні 
опорних частин може бути виконаний антифрикційний шар 11, розміщений на 
бічній поверхні підпірної стіни. 
Одним із варіантів підпірної стіни зі структурною поверхнею є 
вдосконалення підпірної стіни шляхом оснащення лицьової плити 
 
Рис. 2.26 – Структурна підпірна стінка з контрфорсом, який знаходиться з боку 
вільної поверхні (рис. 5.3) 
75 
 
1 - лицьова плита; 2 - фундаментна плита; 3 - контрфорс; 4 - ґрунт засипки; 5 - 
порожнини; 6 - опорні частини. 
Рисунок - 5.3 Підпірні стіни зі структурною поверхнею з контрфорсом: 
а) з контрфорсом у вигляді діафрагми; 
б) з контрфорсом у вигляді підкосу. 
Підпірна стіна зі структурною поверхнею на рис. 5.3 (а) зображена з 
контрфорсом у вигляді діафрагми, а на рис. 5.3 (б) - підпірна стіна з 
контрфорсом у вигляді підкосу. Мета підпірних стінок зі структурною 
поверхнею, по-перше, знизити матеріаломісткість підпірної стіни, по-друге, 
забезпечити стійкість зсувних схилів за рахунок перерозподілення зусиль у 
масиві. Для стабілізації нестійких схилів і укосів, а також на підроблюваних 
територіях з горизонтальним переміщенням ґрунту використовуються інші 
підпірні стіни зі структурною поверхнею. 
 
Висновки по розділу 2. 
 
1. Досліджено технологічні рішення захисту військової техніки та особового 
складу військових частин, за допомогою використання металевих 
куленепробивних листів під спеціальним кутом нахилу . 
 
2.  Використання демпферних металевих листів під спеціальним кутом нахилу, 
зменшує ударну силу куль та боєприпасів. 
 
3.  Досліджено використання залізобетонних структурних підпірних стінок в 
фортифікаційних спорудах заглибленого в грунт типу 
 
 
 
76 
 
 
 
Розділ 3. Технологічні рішення при улаштуванні 
фортифікаційних споруд 
 
3.1 Технологічні рішення методу захисту об’єктів електроенергетичної 
системи, газотранспортної системи 
 
Непідготовленість держави до повномасштабної агресії Російської 
Федерації, коли планування такої атаки з боку агресора було очевидним, 
призвела до значних збитків ОКІ енергетики, які наближаються до 
критичних. Тому одним з головних факторів облаштування систем захисту 
OKI є надзвичайно короткий термін будівництва. В таких умовах 
перспективно виглядають швидкомонтовані збірні металоконструкції. 
Основними видами засобів повітряного ураження ОКІ противника є 
ракети повітряного, наземного і надводного базування, а також БПЛА типу 
"загороджувальні боєприпаси". У той час як ракети можна заздалегідь 
відслідковувати та вражати засобами ППО, БПЛА загороджувального типу, 
які використовує РФ, характеризуються тим, що запускаються з мобільних 
установок, переважно вночі. Мала висота польоту (50-200 м), практична 
відсутність металевих частин в корпусі - роблять їх малопомітними для 
радарів, а комбінований тип наведення, який до кінця не вивчений, визначає 
стійкість таких БПЛА до засобів РЕБ. Також масовий пуск противником 
БПЛА по цілях декількома групами одночасно або по черзі з невеликим 
інтервалом - зумовлюють їх високу прохідність до цілі. У реаліях кінця 2022 
року найбільш застосовними російськими зенітними ракетами проти 
критичної інфраструктури України є БПЛА «Шахед-131» і «Шахед-136». 
77 
 
Йдеться про БПЛА іранського виробництва, які були закуплені РФ через 
відсутність власних БПЛА. 
 
Таблиця 3.1 – Технічні дані бпла “Shahed-136”. 
Характеристика Опис 
Швидкість польоту, 
км/год 185 
Тривалість польоту, до 10-13 (за приблизними 
год розрахунками) 
Дальність польоту, км 1800-2500 (за припущенням експертів - 
декілька сотень кілометрів) 
Висота польоту, м 60-4000. Під час атаки застосовуються 
малі висоти Малі висоти (декілька 
сотень або десятків метрів) 
Максимальна злітна Близько 200 
вага, кг 
Габарити 3500x2500 
х
(довжина розмах 
крил), мм 
 
Висота польоту "Шахед-136" на маршовому районі може коливатися від 
700 м до 2000 м, на підході до цілі - до 1500 м. На завершальному етапі 
польоту, увійшовши в район зазначеної цілі, іранські ударні БПЛА можуть 
протягом певного часу вести загороджувальний зал в цьому районі, після 
чого скорочується до 150-300 м, а перед атакою ціль виконує " маневр 
«ковзання», характерний для більшості загороджувальних боєприпасів, 
очевидно, для збільшення кінетичної сили удару та з метою ураження 
верхньої частини цілі, яка, як правило, менш захищена. 
78 
 
 
Рис.3.1 -  Вигляд іранського експерименту із атаки БпЛА “Shahed-136” [27] 
БПЛА «Шахед-136» мають низьку швидкість польоту на маршовій ділянці 
(максимальна до 185 км/год, а середня спостережувана швидкість – 140-150 
км/год) [7, 12]. При горизонтальному русі швидкість апарату може досягати 
до 45 м/с на висоті 200 м. При зануренні швидкість апарату може досягати 
50-60 м/с. Кут атаки цілі 40-60°. Фахівці відзначили низьку кінетику 
загороджувальних боєприпасів "Шахед-136", що пов'язано з відносно малими 
швидкостями навіть на кінцевій траєкторії наведення на ціль.. 
 
Рис.3.2 -  Наслідки влучання «Shahed-136» у човен з металевим корпусом 
[22]; у житловий будинок в Києві; у будівлю в Білій Церкві 
 
 
79 
 
Конструктивні характеристики БпЛА. Компоновка планера БпЛА 
 
c
Shahed~136” - класичне дельтавидне крило. 
 
Рис. 3.3 -  БпЛА «Shahed-136»: (а) - загальний вигляд і структурна (б) - 
пошкоджений корпус 
Аналіз уламків «БіяЛегі-ІЗб» дозволяє зробити висновок, що апарат має 
несучий корпус, без додаткового внутрішнього каркаса. З'єднання клейові, а 
також за допомогою металевих куточків, які кріпляться на болти, а також 
частково служать додатковими елементами жорсткості. Встановлено, що 
матеріалом, з якого виготовлено корпус, є стільниковий арамід [28]. Панелі з 
ніздрюватого араміду утворюють несучий елемент шляхом склеювання з 
обох боків склотканиною товщиною 0,13 мм [29]. Зовні тканина покрита 
80 
 
акриловим покриттям для захисту від вологи, кольору та аеродинамічного 
потоку, загальна товщина акрилового покриття 0,4 мм. Основні несучі 
частини корпусу (фюзеляж, крила) виконані з несучою обшивкою товщиною 
11,4 мм. Другорядні та дрібні частини корпусу (стабілізатори, елерони) - 
виконані з несучою обшивкою товщиною 6,6 мм.. 
 
Рис. 3.4 -  Несуча товщина обшивки; кутикові металеві елементи кріплень 
панелей на болтах 
Бойова частина. За результатами досліджень БПЛА "Шахед-131" має 
комбіновану, осколково-багатокумулятивну дію. Бойова частина БПЛА 
«Шахед-131» конструктивно являє собою подовжений заряд діаметром 140 
мм і довжиною 485 мм без урахування висоти виконавчого (детонаційного) 
пристрою, з сегментами готових вражаючих елементів і встановленим 
амортизатором. сердечники овальної форми, розташовані в шаховому 
порядку і рівномірно розподілені по довжині корпусу основного заряду на 
однаковій відстані. Бойова частина виготовлена з фрезерованої сталевої 
труби, яка попередньо покрита шаром нікелю гальванічним методом. На 
нижній стороні знаходиться накопичувальна лінза з міді товщиною 3 мм, 
діаметром 130 мм і висотою 90 мм. Це основна, передня кумулятивна дія. У 
верхній частині заряду на клейовій основі по колу бойової частини 
розташовані готові фактурні елементи з металу сріблястого кольору, кубічної 
форми, двох стандартних розмірів: 10х10х10 мм, вагою 7,5 грам. кожна, 
всього 88 штук; і розміром 8x8x8 мм, 1080 штук, кожна вагою 4 грами, 
81 
 
розташовані за першим колом ударні елементи верхньої та нижньої частин у 
кількості 10 рядів, загальна кількість 22 ряди. Ударні елементи зовні покриті 
шаром поліефірної смоли та укріплені склотканинною сіткою, що забезпечує 
міцність зовнішнього шару. Загальна вага уражаючих елементів 4980 г. Вага 
бойової частини, включаючи матеріал корпусу заряду, вибухову речовину, 
кумулятивну лінзу, готові вражаючі елементи, ударні сердечники, елементи 
кріплення та кріплення становить 19,5 кг. Основний розривний заряд 
виготовляється шляхом заливання розплавленої вибухової речовини (ВР) у 
заздалегідь підготовлений корпус із вбудованими ударними елементами - 
кумулятивною лінзою, готовими вражаючими елементами та ударними 
сердечниками. Подовжений ударний сердечник овальної форми 
виготовлений з міді методом гарячого пресування після лиття у форму, 
довжиною 90 мм, шириною 63 мм, товщиною 4 мм в кількості 18 штук, 
вагою 140 г кожна. 
Матеріал БП однорідний, без наявних пустот і видимих кристалів гексану, 
світло-коричневого кольору, щільність розливу БП ТГ-50 (сплав тротилу з 
гексаном 50/50) - 1,64-1,68 г/см3, швидкість детонації - 7650- 7800 м/с. Вага 
заряду ВР ТГ-50 10 кг. Детонатор інерційного типу з годинниковим 
механізмом затримки зведення. Ідентифікація стану приладу позначається 
червоним (бойове положення) і зеленим (транспортне положення) кольором. 
У нижній частині бластера кріпиться алюмінієва труба з шістьма 
циліндричними шашками ВР діаметром 25 мм і висотою 19 мм загальною 
вагою 90 грам. При зіткненні з перешкодою інерційний механізм вколює 
капсуль-запалювач, який в свою чергу викликає спрацьовування детонатора, 
проміжного детонатора і передає детонацію на основний заряд БП. 
Детонатор не має механізму переведення в безпечний стан, механізму 
невилучення, механізмів самоліквідації та самознешкодження. 
. Найбільш надійним прогнозом є інтегральна БЧ контактної дії вагою 
близько 40-50 кг (за оцінками експертів, маса БЧ становить близько 25% 
82 
 
від максимальної злітної ваги). За даними англійських дослідників [22], 
аналіз уламків «Шахед-136» після вибуху та вибухохімічні випробування 
виявили наявність БП – гексану. Аналіз зображень після вибуху та 
випробування вибухових хімікатів показали, що досліджуваний пристрій, 
ймовірно, містив кумулятивну боєголовку, як і вищеописаний «Шахед-131». 
Також на кресленнях видно (див. рис. 3), що боєголовка може бути оточена 
основними елементами ураження. Водночас аналізи влучень в об’єкти на 
території України свідчать про те, що бойова частина має переважно 
осколково-фугасну дію, можливо, дещо посилену запальною дією залишків 
палива в баку (рис. 2). Для розрахунків приймається вага БЧ 50 кг, з них вага 
БЧ 30 кг (гексоген-тротил 50/50). У цій роботі розглядаються тільки 
пошкодження від БПЛА «Шахед-136», оскільки його бойова частина значно 
більша і небезпечніша, ніж у аналогічного БПЛА «Шахед-131». 
Методика розрахунків і проектування захисних екранів і конструкцій від 
влучень БПЛА типу "Шахед-136". Статистика ефективності БПЛА типу 
«Шахед» показує, що лише близько 20% з них мають пряме влучення, 
натомість 80% влучають у ціль на відстані 15-20 метрів або не влучають з 
різних причин. Отже, чим більший об’єкт, тим більша ймовірність прямого 
влучення, і тим складніший вид інженерного захисту необхідно враховувати. 
У даній роботі розглядаються першочергові заходи інженерного захисту, 
які можуть бути організовані в найкоротші терміни, виходячи з наявних 
ресурсів. При непрямих влучаннях і відносно невеликих розмірах об'єктів 
першочерговими заходами їх інженерного захисту є огородження 
фортифікаційними габіонами, з підсипкою ґрунту, влаштування перекриттів 
над об'єктами з дерев'яних, залізобетонних і сталевих конструкцій. 
залізобетонні елементи та ін. Водночас горизонтальні та вертикальні захисні 
шари здебільшого можуть бути виділені за довідниками, тому в даній роботі 
не розглядаються. Натомість для великих розмірів та/або ключових елементів 
у складі OKI слід розглядати випадок прямого влучення. Водночас звичайні 
83 
 
заходи огороджувального інженерного захисту навряд чи прийнятні, 
оскільки мають конструктивні обмеження в облаштуванні, не забезпечують 
кругового захисту об’єкта та вимагають значних захисних шарів при прямих 
влучаннях. Крім того, коли вибухова хвиля обтікає невелику перешкоду, за 
нею утворюється область, де тиск нижчий, ніж у падаючої хвилі. Але вже на 
невеликій відстані за перешкодою фронт вибухової ударної хвилі знову 
закривається і тиск відновлюється. Тому невелика перешкода (низька стіна з 
габіонів, мішки з піском тощо) може захистити від ОВН лише безпосередньо 
за нею [14]. 
Таким чином, незакритий захист від встановлення часткових стінок 
укриття може бути лише протиосколковим, або гасити залишкову вибухову 
хвилю на відстані від об’єкта. 
Виходячи з наведених характеристик БПЛА типу "Шахед", найбільш 
ефективним способом інженерного захисту від них є створення безпечних 
відстаней до об'єкта, тобто віддалення місця можливого влучення від об'єкта. 
З точки зору інженерного захисту для відповідальних споруд і техніки 
ОКІ необхідно зводити захисні споруди суцільного укриття, які своїм 
профілем прикривають всю можливу зону ураження засобами противника. 
Тому в даній роботі запропоновано принципове рішення кругового 
інженерного захисту першого порядку найважливіших конструкцій і 
обладнання ОКІ за допомогою двох рівнів: захисного екрана та непроникної 
оболонки (типу «саркофаг»). 
На першому рівні встановлення захисних екранів із стрижнів або гнучких 
металевих елементів дозволяє визначити точку контакту БПЛА. 
Аналогом у цивільному будівництві є болларди, які унеможливлюють 
безпосереднє зіткнення автомобіля з каркасом будівлі та утримують місце 
можливого вибуху автомобіля у разі терористичних актів від будівлі [1, 18]. 
 
 
84 
 
При влученні БпЛА типу “Шахед-136” у захисний екран, можливі два 
випадки: 
- Відбувається механічне руйнування і зупинка БпЛА без ініціації 
бойової частини (найбільш бажаний варіант). 
- Відбувається передчасна ініціація заряду бойової частини БпЛА. При 
цьому грає роль відстань, на якій розташований екран, що дозволяє знизити 
тиск передньої частини вушного раковини до допустимих значень. 
- На другому рівні в якості засобу інженерного захисту виступає захисна 
оболонка («саркофаг»), яка повинна в крайньому випадку витримувати тиск 
ВУГ і уламків від вибуху БЧ на екран. 
- Схематично принцип кругового інженерного захисту ОКІ від прямих 
влучень БПЛА «Шахед» показаний на рис. 
5. 
 
Рис. 3.5 -  Пропонована принципова схема системи кругового інженерного 
захисту ОКІ від прямих влучань БпЛА типу “Шахед ” 
В самому екрані у випадку вибуху бойової частини БпЛА, допускається 
часткові руйнування при ініціюванні бойової частини, екран на вибух не 
розраховується. Це виправдано із точки зору економічності та безпеки, 
натомість екран підлягає наступному відновленню, для чого має бути 
85 
 
ремонтно-придатним (збірним із модульних елементів на болтових або 
подібних з’єднаннях). 
В даній статті розглядаються спрощені аналітичні методики розрахунку. 
Точні методики вимагають проведення чисельних та натурних 
експериментів. Пропонована послідовність розрахунків наступна. 
А. Захисний екран і конструкції, на які він спирається, розраховується 
на: 
1.  Власну вагу, атмосферні та інші тривіальні навантаження за 
методиками [4, 5]. 
2.  Механічний удар від точкового влучення БпЛА. 
При розрахунках ураховується, що ОКІ відносяться до класу наслідків 
СС3 за [5], проте категорія відповідальності елементів може бути різною. 
Фактично, через значні навантаження у аварійному сполученні, снігові, 
ожеледні, температурні, інші навантаження - можуть не розглядатися, 
сполучення із ними не будуть визначними. Проте вони можуть стати 
визначальними при нормальній експлуатації, так як їх прикладення інакше, 
ніж удар, або вибух. 
Сила удару - це сила, яка діє на фізичне тіло при контакті з іншим 
фізичним тілом. Формула розрахунку сили удару [11]: 
            F = т -(V - У2) / dt, (3,1) 
де F - сила удару в ньютонах; т - маса тіла в кілограмах, яку прийнято 
рівною спорядженій масі БпЛА 200 кг, (консервативно, так як при влучанні у 
об’єкт у БпЛА буде зменшена вага за рахунок витрат пального); V - 
швидкість на початку удару в м/с; прийнято рівною 50 м/с (180 км/год); У2 - 
швидкість після удару в м/с; прийнято рівною 0, екран повністю зупиняє 
БпЛА; dt - час контакту в секундах. 
Для одиночного тіла (БпЛА типу моноплан) час контакту прийнято 
емпірично рівним dt = 0,05 с, (порівняно невелика швидкість БпЛА, 
поступовість деформацій його конструкції, яка менш жорстка, ніж екран, або 
86 
 
в’язкість канатів або стержнів гнучкого екрану). Прийняте значення 
співрозмірне із часом взаємодії автівок із перешкодами при краш-тестах [15]. 
Отримуємо характеристичне значення навантаження F = 200 кН. Оскільки 
мова йде про живучість конструкцій, прогинами при розрахунках можна 
знехтувати [1, 4]. Для аварійних випадків живучості беруться навантаження 
та характеристики матеріалів беруться із своїми характеристичними 
значеннями. 
 Конструкції захисної оболонки об’єкту, розраховуються на: 
1.  Власну вагу, атмосферні та інші тривіальні навантаження за 
методиками [4, 5]. 
2.  ВУХ від можливого вибуху бойової частини БпЛА на відстані 
екрану. 
3.  Непроникність уламків і елементів ураження від бойової частини 
БпЛА при його вибуху на захисному екрані. 
За результатами розрахунків екрани розташовані на відстані від захисної 
оболонки будівлі по горизонталі та вертикалі так, щоб створити необхідну 
безпечну відстань, яка б унеможливила руйнування з ВУГ, або прорив 
оболонки та пошкодження. об'єкт, що охороняється. 
ВУГ залежить головним чином від маси заряду ВР, відстані від центру 
вибуху та умов навколишнього середовища. Оскільки вибух БПЛА 
відбувається на захисному екрані, то передбачається, що вибух бортовий, 
висота удару змінна. Також відстань екрана порядку 3-6 м дозволяє 
виключити врахування відбиття ВОГ ґрунтом основи. Огляд методів 
аналітичного розрахунку показав, що для заявлених умов найбільш 
прийнятними є формули, наведені в [14]. За їхніми словами, параметри 
вибуху залежать від заданої відстані 
де R - віднесення точки вибуху від об’єкту, що досліджується, ефективна 
маса Qef = (1 - є)аМех, є - частка енергії вибуху, що витрачається на 
87 
 
утворення воронки (для скельних порід є = 0,05; для м'яких ґрунтів є = 0,2; 
якщо вибух йде у повітрі без утворення воронки є = 0); а - відношення 
питомої енергії вибуху ВВ до питомої енергії тротилу (ТНТ). Надлишковий 
тиск на фронті ВУХ рівний:залежить від параметра а = тер/тм; твр - маса 
вибухової речовини бойової частини; тм - маса металу корпуса бойової 
частини. Маса металу корпуса бойової частини “Шахед-136” невідома, але по 
відносній аналогії із “Шахед-131”, може бути прийнята 20 кг, з огляду також 
на те, що корпус БпЛА неметалевий і легко руйнується вибухом, не 
створюючи сильно небезпечних уламків; ф - коефіцієнт, який враховує 
форму бойової частини, рівний 3,33 для сферичної, 4 для циліндричної та 6 
для пласкої форми. Прийнято із конструкції БпЛА циліндричну форму; ф1 = 
0,8-0,9 - коефіцієнт, який враховує втрати енергії, які йдуть на руйнування 
оболонки або на прорив продуктів детонації в зазори і передається осколками 
до повітря у момент розльоту. Може бути прийнято 0,9, так як оболонка ВР 
гіпотетично нетовста; D - швидкість детонації ВР, наведена вище, 7700 м/с. 
Швидкість руху БпЛА у швидкості руху уламків у фронтальній ВУХ не 
враховуємо, так як БпЛА рухається повільно відносно уламків, а момент 
вибуху взагалі відповідає фактичній зупинці планера в момент ініціації 
заряду при ударі з перешкодою. Для обраних умов, D = 2998 м/с; Ур = 3077 
м/с. 
З’ясуємо проникну здатність уламків. Для надзвукових швидкостей 
влучання, коли швидкість боєприпасу Ус перевищує швидкість звуку 
матеріалу перешкоди може бути використана наступна формула глибини 
проникання в матеріал [13]  
де Хо - коефіцієнт форми головної частини боєприпасу, для боєприпасу з 
2
конічною головною частиною %0 = єт й? ^ - кут конусності), а для 
боєприпасу з оживальною головною частиною. 
Уламки при руйнуванні БпЛА імовірно не будуть мати строгих форм. 
Проте, у першому наближенні, може бути прийнята аналогія боєприпаса з 
88 
 
0
конічною головною частиною і кутом конусності d = 45 . Тоді %0 = 0,5. р0і, 
р02 - відповідно густина матеріалу перешкоди та конструкції боєприпасу. 
Тому осколками, які мають проникаючу дію, можуть бути металеві 
частини конструкції самого БПЛА та/або частини металевого екрану при 
його руйнуванні вибухом. Елементи спеціального ураження, такі як ті, що 
знаходяться в бойовій частині БПЛА «Шахед-131», занадто малі, щоб мати 
серйозний проникаючий вплив на конструкції захисної оболонки (див. вище). 
Тому небезпечні великі осколки, які утворюються при руйнуванні 
конструкції самого БПЛА, скоріше визначаються його найбільшими 
металевими частинами. Це дюралюмінієві куточки кріплення (двигун 
більший, але він в задній частині і відлітає від цілі). Виміряна довжина кутів 
10 = 100 мм. 
Приклад конструктивного рішення захисту ОКІ газотранспортної системи. 
Розглянемо прикладну задачу інженерного захисту технологічної газоочисної 
установки від прямих влучень БПЛА типу «Шахед-136»). Габаритні розміри 
заводу: ширина 12 м, довжина 19 м, висота 11 м. Зовнішній вигляд рослини 
показано на рис.6. 
 
Рис. 3.5 - Зовнішній вигляд установки очищення технологічного газу на 
об’єкті КІС 
Проведемо розрахунки за наведеною вище методикою. Для маси ВР 
бойової частини Мех = 30 кг при складі тротил-гексоген у співвідношенні 
89 
 
50/50, прийнято а =1,15. Віднесення точки влучання у екран від поверхні 
захисної конструкції оболонки прийнято 4 м. 
Відтоді Qef = (1 -є)аМех = 34,5 кг, R ==1,23, що відповідає 
обмеженням застосування формули (3.1). Надлишковий тиск Ару = 878 кПа. 
При вибусі БпЛА типу шахед на відстані 4-5 м від джерела вибуху падіння 
швидкості уламків складає всього біля 1% і ним можна знехтувати [17]. 
Для щільності матеріалу перешкоди прийнято засипний пісок. Зазвичай 
3
насипна густина піску складає 1300-1500 кг/м . Ця величина дуже залежить 
від вологості - при її підвищенні об'єм піску збільшується. Для розрахунків 
прийнято р0і =1400 кг/м3. Н - динамічна твердість матеріалу перешкоди; для 
піску, як дисперсного матеріалу, даних щодо динамічної твердості немає, 
тому запропоновано прийняти найближче значення для тальку Н = 2400000 
2
кгс/м . 
Відтоді глибина проникання в матеріал становить h = 1,42 м. При 
розрахунках обшивка, яка утримує ґрунт, прийнята в резерв надійності. 
З урахуванням наведених результатів, було розроблене проектне рішення 
каркасу захисного екрану та оболонки “саркофагу” для установки очищення 
технологічного газу на об’єкті КІС від прямих влучань БпЛА “Шахед-136” 
(рис. 3.7). Підібрано перерізи елементів, які відповідають доступним 
профілям та маркам сталі на ринку металопрокату. 
Конструктивна схема оболонки являє собою решітчасту раму з кроком 3 
м, в якій стіни обшиті по гілках стояків металевими листами на болтах, що 
дозволяє засипку ґрунту (пісок) або ґрунтоцементу. На покрівлі 
улаштовується тільки один лист, підшивний до конструкцій по нижньому 
поясу, по якому також засипається ґрунт. 
90 
 
 
Рис. 3.7 -  Переріз пропонованого каркасу укриття для установки очищення 
технологічного газу на ОКІ від прямих влучань БпЛА “Shahed-136” 
Відстань між гілками і поясами в осях 2,5 м. За 4 метри перед будівлею 
розміщують захисний гратчастий екран, який являє собою вертикальну 
комірку 1,5х3 м з двотаврових балок. Також з верхніх поясів ферм на даху 
виготовляють стояки, до яких, а також до конструкцій захисного екрану 
кріплять сталеві троси з оболонкою 1,5х3 м. 
Фундаменти пропонується будувати з малорозмірних паль - набивних, 
гвинтових або буронабивних. Враховуючи щільність підземних комунікацій, 
палі можуть розташовуватися нерівномірно, об’єднуватися сталевими, а в 
необхідних місцях залізобетонними ростверками, які надають конструкції 
додаткову жорсткість і забезпечують рівномірність осідання. 
Модульність і болтове з'єднання елементів, малий розмір вихідних міток - 
дозволяють досягти високої ремонтопридатності при пошкодженнях і 
експлуатації. З іншого боку, багатоважільність забезпечує високу живучість 
незалежно від напрямку і характеру удару. 
91 
 
 
 
 
Рис. 3.8 – Фортифікаційна споруда збудована на 3D принтері. 
Полегшення покрівлі і стін, особливо при прольотах більше 15-20 м, 
раціонально досягти влаштуванням замість ґрунтової підсипки двох шарів 
спеціальних сталебетонних плит, розроблених з урахуванням 
фортифікаційних вимог (перший , сприйнятливий шар плит – жертвенний, 
другий – несучий, уловлюючий ). Також для широких будівель або споруд 
може знадобитися влаштування проміжних колон на окремо розташованих 
фундаментах в просторі будівлі. Враховуючи щільність обладнання, такі 
колони можна розташувати в найбільш зручних для цього місцях, а 
перерозподіл зусиль і перехід до конструкцій захисної оболонки можна 
здійснити за допомогою кроквяних конструкцій, виносних опор. 
Порядок влаштування дворівневого укриття із захисним екраном і 
мотузковими елементами на даху (із засипкою ґрунту в стінах і на даху) 
пропонується в принципі наступним чином.: 
 Розрахунок та розмітка на місцевості для встановлення елементів 
укриття. 
 Встановлення перших двох рядів колон від споруди. 
92 
 
 Монтаж металевих листів обшивки на першому і другому рівні 
колон поярусно. 
 Поярусне засипання ґрунтом простору між листами першого і 
другого рівня колон. 
 Монтаж сталевих ферм покриття. 
 Монтаж металевих листів підшивки на фермах покриття. 
 Монтаж стійок на покрівлі під канати. 
 Поярусне засипання ґрунтом шару на покрівлі. 
 Встановлення третього ряду колон від споруди (ряд захисного 
екрану). 
 Монтаж елементів перемичок екрану. 
 Монтаж канатних екранів на покрівлі. 
Труби у верхній частині об'єкта укриття пропускаються через спеціальні 
патрубки в даху захисної оболонки. Для запобігання накопиченню газів 
можуть бути встановлені додаткові газоаналізатори та організована 
примусова вентиляція з вибухозахищеними клапанами. 
Для доступу повітря і його виходу зверху в покрівлі захисної оболонки 
влаштовують щілини, які заповнюють частковопроникними екранами, що 
затримують уламки і послаблюють вибухову хвилю, але пропускають 
повітря. Частково проникні екрани в захисних оболонках також можуть бути 
організовані для забезпечення вентиляційних отворів, а також проходів і 
дверей [14]. Для проходу комунікацій в захисних оболонках слід 
використовувати Г-подібні насадки, муфти та ін. 
Описано та описано конструктивні особливості БПЛА «Шахед-131» та 
«Шахед-136». Вперше запропоновано методику розробки систем захисту 
OKI від прямих влучень БПЛА типу «Шахед». 
Новітній підхід до інженерного вирішення захисту найбільш 
відповідальних елементів ОКІ пропонується за допомогою дворівневого 
93 
 
захисту, який складається із захисного екрана та непроникної оболонки 
(«саркофаг”). 
Перспективою подальших досліджень уявляється вдосконалення методик 
розрахунку і проектування об’єктів, диференціація методів і конструктивних 
рішень інженерного захисту відносно специфіки об’єктів різних типів, а 
також урахування здатності витримувати інші загрози, окрім БпЛА типу 
баражуючого боєприпасу. 
 
3.2 Захисні фортифікаційні споруди для захисту військових об`єктів та 
цивільного населення за допомогою споруд підземного типу. 
 
Підземні фортифікаційні споруди є важливою складовоє захисту об`єктів 
критичної інфраструктури  та енерегтики. Такі споруди зазвичай розміщують 
на глибині кількох метрів або десятків метрів під землею та мають на меті 
забезпечити захист від різних загроз. 
Види підземних фортифікаційних споруд: 
1. Бомбосховища – призначені для захисту від вибухів та надзвичайних 
ситуацій, пов’язаних зі зброєю масового знищення. 
2. Підземні приміщення для обладнання – призначені для зберігання 
обладнання та інших матеріалів, що необхідні для безперебійної роботи 
енергетичного об’єкту. 
3. Підземні тунелі та комунікації – використовуються для забезпечення 
безперебійного зв’язку та передачі електроенергії між різними частинами 
енергетичного об’єкту. 
4. Підземні склади палива – використовуються для зберігання палива та 
забезпечення безперебійної роботи енергетичного об’єкту у випадку 
надзвичайної ситуації. 
94 
 
5. Командні та керуючі центри – використовуються для керування та 
координації діяльності енергетичного об’єкту у випадку надзвичайної 
ситуації. 
6. Підземні сховища для персоналу – використовуються для захисту 
персоналу від небезпеки під час виникнення надзвичайної ситуації. 
Зі збільшенням потужності стрілецької зброї та артилерії, впровадженням 
розсипного ладу і бойових порядків, що мали резерви, основу укріплених 
позицій і опорних пунктів стали складати окопи (бастіони, ложементи тощо), 
траншеї, дерево-земляні і залізобетонні споруди (дерево-вогневе споруда, 
довготривале вогневе спорудження). В умовах високоманеврових дій 
механізованих й танкових військ широко застосовуються комплекти оборонних 
споруд промислового виготовлення — з профільної і листової сталі та інших 
матеріалів. 
Фортифікація підрозділяється на польову (військову) і довготривалу: 
 Польова (військова) фортифікація розробляє теорію і практичні 
рекомендації з фортифікаційного обладнання (зазвичай в воєнний час) 
позицій, смуг, рубежів, вихідних районів і районів розташування військ в 
інтересах забезпечення бою(операції). Вона займається також питаннями 
зведення польових споруд для захисту від ураження різними видами 
зброї. 
 Довготривала фортифікація розробляє питання теорії і практики 
завчасного фортифікаційного обладнання театру воєнних дій і території 
країни (в мирний і воєнний час). 
За своїм призначенням фортифікаційні споруди підрозділяються: 
 на споруди для ведення вогню (окопи, траншеї тощо); 
 спостереження й управління (спостережні й командні пункти); 
95 
 
 захисту особового складу (щілини, бліндажі, притулки), військової 
техніки й матеріальних засобів (котловані укриття, укриття закритого 
типу); 
 укриття сполучення (хід сполучення, потерни — галереї під землею або 
усередині споруди). 
Конструктивно фортифікаційні споруди поділяються на відкритого й 
закритого типу. У спорудах відкритого типу (щілина, окоп, траншея) захисні 
конструкції влаштовуються не по всьому їхньому контурі й вхід у них не 
захищений. Такі споруди в 1,5 — 2 рази знижують радіус поразки при вибуху 
ядерних боєприпасів, а також забезпечують захист від куль, осколків снарядів, 
мін, авіабомб. 
У фортифікаційних спорудах закритого типу захисні конструкції 
створюються по всьому контуру споруди, включаючи й вхід. Вони 
забезпечують найкращий захист, як від звичайних засобів ураження, так і від 
усіх вражаючих факторів ядерної зброї. При відповідному обладнанні 
фортифікаційні споруди закритого типу забезпечують також і захист від 
отруйних речовин і біологічних засобів. 
Довгострокові споруди зводяться головним чином у мирний час з 
довговічних і міцних матеріалів (залізобетон, броня та інше). Такі 
фортифікаційні споруди обладнуються системами енерго- та водопостачання, 
каналізації, вентиляції, що забезпечують можливість тривалого бойового 
застосування. 
Військові дії на території України диктують нові умови життя та правила 
безпеки. У теорії укриття цивільної оборони, здатні запобігти хімічній, 
радіаційній або біологічній поразці, повинні знаходитися в кожному 
населеному пункті країни та відповідати таким вимогам: 
 відповідати санітарним та гігієнічним умовам для перебування людей; 
96 
 
 мати не менше двох аварійних виходів; 
 забезпечувати захист від усіх факторів, що вражають (ударна хвиля, 
уламки, радіація, хімічне забруднення, у тому числі від промислових 
підприємств); 
 бути обладнаними якісною вентиляцією, яка включає наприклад, АС 15920 
(аналог ФПУ-200), 
 призначені для очищення повітря і його доступу в приміщення захисної 
споруди. 
 
Рис. 3.9 – Підземне сховище, укриття 
Система вентиляції захисних споруд цивільної оборони розраховується з 
урахуванням таких факторів, як: 
 технічні особливості приміщення; 
 тип укриття (закрите чи відкрите); 
 кількість людей; 
97 
 
 призначення приміщення для використання у мирний час. 
Бомбосховища відкритого типу (підземні паркінги, підземні переходи) 
підходять для короткочасного укриття населення і здатні захистити лише від 
уламків та ударної хвилі.  
Для тривалого перебування в умовах ядерної чи хімічної атаки 
використовуються укриття закритого типу. Вони можуть перебувати протягом 
двох діб. Якісна система вентиляції з використанням фільтраційного 
обладнання у приміщеннях такого типу є ключовою вимогою. 
 
Рис. 3.10 - Вентиляційне обладнання та фільтри для укриттів. 
Вентиляція закритих захисних установок включає спеціальні фільтри-поглиначі 
АС 16 543 (аналог ФП-300), які перешкоджають проникненню радіоактивних 
частинок, небезпечних хімічних речовин, токсичних біологічних парів. У 
процесі проектування систем фільтрації повітря потрібне використання 
специфічного устаткування. Це: 
98 
 
 фільтри антипилові; 
 фільтри-поглиначі; 
 регенеративні патрони; 
 повітроводи та вентилятори; 
 клапани герметичні; 
 канали із забору повітря, здатні до роботи в кількох режимах; 
 фільтровентиляційні комплекти. 
Враховуючи ризик знеструмлення міст під час військових дій, перевага 
надається механічним типам вентиляції. Використання фільтрів-поглиначів при 
монтажі вентиляційної системи обумовлено необхідністю захисту 
бомбосховища від найнебезпечніших з’єднань, що стали результатом ворожих 
атак. Фільтр-поглинач АС 16543 (аналог ФП-300) очищає повітря, що 
надходить через фортифікаційні споруди, від: 
 радіоактивного пилу; 
 отрут та хімікатів; 
 паралітичних газів; 
 отруйних речовин; 
 бактерицидних аерозолів. 
Фільтр-поглинач АС 15920 (аналог ФПУ-200) універсальний для обладнання 
вентиляційної системи бомбосховищ. Він сприяє очищенню від радіоактивних 
частинок, що виникають внаслідок ядерного ураження територій. Адсорбент 
справляється з хімічними та біологічними отрутами. Фільтр здатний 
здійснювати очищення 200 кубометрів повітря на годину. 
Особливості проектування системи вентиляції у сховищах 
У бомбосховищах ізольованих від доступу кисню з вулиці повинна 
застосовуватися система регенерації всередині. Регенеративні патрони – це 
99 
 
одноразове обладнання для очищення повітряних мас від CO2. При цьому 
подача кисню здійснюється за допомогою балонів із киснем. Устаткування 
застосовується у закритих притулках, а також захисних спорудах на АЕС. 
Проектування та монтаж укриттів може здійснюватися з використанням 
фільтрів вентиляційних комплектів (ФВК1, ФВК2). Вони працюють у двох 
режимах захисту та здатні забезпечити захисну споруду з місткістю не більше 
150 осіб повітропостачанням. До складу таких комплектів входить: 
 вентилятор; 
 АС 16543 (аналог ФП-300) або АС 15920 (аналог ФПУ-200) або АС 
17383 (аналог ФП-100У); 
 передфільтр; 
 клапани; 
 тягонапоромір; 
 монтажні деталі 
Фільтраційні комплекти можуть працювати залежно від режиму експлуатації 
з продуктивністю очищення від 300 до 1200 м3. Їхня ефективність очищення 
від пилу становить не менше 97%. Система вентиляції також відповідає за 
мікроклімат в укриттях. При неправильному проектуванні в захисній споруді 
може підвищуватись вологість та знижуватись температура, у такому разі 
важливо подбати про наявність осушувача. Вентилювання та фільтрація у 
бомбосховищах є головним фактором виживання у напружених умовах 
воєнного стану. Саме тому облаштуванням захисних споруд цивільної оборони 
мають займатися лише професійні інженери. А матеріали та обладнання, що 
застосовуються, повинні бути високоякісними і відповідати стандартам. 
За такого розвитку війни захист наших військ потрібно здійснювати шляхом 
укриття особового складу, озброєння і військової техніки у польових 
фортифікаційних спорудах закритого типу (далі - фортифікаційних спорудах), 
100 
 
стійкість конструкцій яких повинна бути достатньою, зокрема для протидії 
ударній хвилі ядерного вибуху. 
Питанню стійкості конструкцій фортифікаційних споруд від впливу 
звичайних засобів вогневого ураження (мінометних мін, артилерійських 
снарядів, авіаційних бомб тощо) присвячено багато досліджень [2]-[9]. Однак, 
стійкість зазначених споруд від ударної хвилі ядерного вибуху вивчено 
недостатньо. Саме тому визначення стійкості конструкції фортифікаційних 
споруд від ударної хвилі ядерного вибуху є актуальним завданням від 
вирішення якого напряму залежатиме живучість наших військ під час бойових 
дій. 
Аналіз свідчить, що стійкість конструкції певної фортифікаційної споруди 
потрібно визначати за допомогою розрахункових навантажень та фактичного 
напруження, які виникатимуть під час впливу на її покриття і стіни ударної 
хвилі ядерного вибуху [3]. 
Визначення фактичного напруження під час динамічних навантажень на 
конструкцію певної фортифікаційної споруди від ударної хвилі ядерного 
вибуху полягає в розрахунку моменту опору елементів конструкції 
фортифікаційної споруди (Ж), інтенсивності навантаження на один погонний 
сантиметр її конструкції (г), згинального моменту для рівномірно 
розподіленого навантаження на елементи конструкції цієї споруди (М), площі 
поперечного перерізу її елементів (5), а також стискаючого зусилля, яке 
передається на конструкцію через ці елементи (Л). 
Обчислені розрахункові навантаження на покриття і стіни певної 
фортифікаційної споруди та визначене за їх допомогою фактичне напруження в 
її елементах дозволить зробити висновок про стійкість конструкції цієї 
фортифікаційної споруди від ударної хвилі ядерного вибуху та її відповідність 
існуючим вимогам щодо захисту військ від ядерної зброї. 
Визначення розрахункових навантажень на покриття і стіни фортифікаційної 
споруди від ударної хвилі ядерного вибуху Аналіз свідчить, що розрахункові 
101 
 
навантаження на конструкцію (покриття і стіни) певної фортифікаційної 
споруди від ударної хвилі ядерного вибуху залежать від потужності ядерного 
вибуху (тротилового еквіваленту ядерного заряду), виду ядерного вибуху 
(підземний, наземний, повітряний), матеріалу елементів конструкції цієї 
споруди, а також її розміщення на місцевості відносно епіцентру ядерного 
вибуху [10], [11]. 
Для дослідження обрано варіант нанесення удару по позиціям наших військ 
тактичною ядерною зброєю та укриття особового складу у сховищах 
безврубочної конструкції (рис. 1). Такі фортифікаційні споруди війська 
улаштовують на своїх позиціях з дерев’яних колод та жердин. Ці споруди 
призначені для захисту особового складу від вогневого впливу противника та 
дозволяють розмістити до 25 чоловік [3]. 
забирка 
 
Рис. 3.11 -  Загальний вигляд сховища безврубочної конструкції 
102 
 
Розглянемо наземний ядерний вибух, під час якого дія ударної хвилі має 
найбільший вплив на фортифікаційні споруди. Наземний ядерний вибух 
здійснюється на поверхні землі або у повітрі на висоті 
Н < 3,5^7, де q - потужність ядерного вибуху [10], [12]. 
Враховуючи, що ударна хвиля це область різкого сильного стискання 
повітря, яка розповсюджується від епіцентру вибуху із надзвуковою швидкістю 
[11], для вирішення завдання потрібно розрахувати надлишковий тиск у фронті 
ударної хвилі ядерного вибуху ), якийвиникає безпосередньо біля 
фортифікаційної споруди. Цей тиск єізницею між тиском ударної хвилі 
ядерного вибуху (Рф) та атмосферним тиском (Р0 ) [12]. 
На рис. 2 зображено зміну тиску у фіксованій точці при проходженні через 
неї ударної хвилі ядерного вибуху. 
 
Рис. 3.12 -  Зміна тиску у фіксованій точці при проходженні через неї ударної 
хвилі 
Під час ядерного вибуху, так само як і при звичайному, існує прямий зв’язок 
між потужністю вибуху і відстанню від його епіцентру, на якому 
спостерігається певна величина надлишкового тиску. Цей зв’язок називають 
законом подібності, який може бути вираженим так: під час вибуху двох 
ядерних зарядів, потужності яких дорівнюють і та , однакові надлишкові тиски 
у фронті їх ударної хвилі А спостерігаються на різних відстанях Ll та L 2 (від 
епіцентру 1-го та 2-го 
103 
 
ядерних вибухів), відношення яких дорівнює кореню третього ступеню з 
відношення потужностей цих вибухів [10], [11]: 
 
 
Рис. 3.13 - Варіант шарів покриття польової фортифікаційної споруди:  
1. Обсипка; 2. Тюф’як; 3. Розподільчий шар; 
 
Таким чином, теоретичні дослідження такого складного і актуального для 
сучасних умов питання як визначення впливу ударної хвилі ядерного вибуху на 
стійкість конструкцій польових фортифікаційних споруд свідчать, що цей 
процес найбільш доцільно розглядати через визначення розрахункових 
навантажень та фактичного напруження під час динамічних навантажень, які 
виникають від ударної хвилі на конструкції цих споруд. 
Під час визначення розрахункових навантажень на покриття 
фортифікаційної споруди від ударної хвилі ядерного вибуху одним із головних 
показників, який чисельно їх характеризує, є тиск у фронті ударної хвилі. Ця 
величина обчислюється за допомогою закону подібності під час вибухів, який 
дає змогу визначити параметри ударної хвилі на різних відстанях від епіцентру 
вибуху любої потужності, якщо ці параметри відомі для вибуху якоїсь 
визначеної потужності. 
Визначені розрахункові навантаження на покриття фортифікаційної споруди 
дають змогу обчислити навантаження на її стіни, фактичне напруження на 
104 
 
конструкцію споруди та визначити властивість матеріалів і конструкцій чинити 
опір руйнуванню від динамічних навантажень. 
Визначення стійкості конструкцій польових фортифікаційних споруд 
закритого типу від ударної хвилі ядерного вибуху буде сприяти підвищенню 
рівня захищеності особового складу та успішному виконанню військами 
завдань під час бойових дій. 
Фортифікаційне обладнання базового табору проводиться з метою захисту 
особового складу, озброєння та військової техніки від ураження стрілецькою 
зброєю, гранатометів та артилерійських снарядів та мін. 
У військових містечках польового типу здійснюється обвалування 
наметових містечок, а також паркової і складської зони з метою захисту 
особового складу, озброєння та техніки від вогню стрілецької зброї і мінометів. 
Варіанти інженерного обладнання парку техніки мб (тб), складу 
боєприпасів (ПММ) наведені на рис.  
 
Рис. 3.14 -  Інженерне обладнання парку техніки мб (тб): 
1 - перекрита щілина; 2 - окоп для БМП (БТР); 3 - споруда закритого типу для 
ведення вогню з кулемета; 4 - хід сполучення; 
5 - рів; 6 - огороджувальний вал; 7 - окоп на відділення; 8 - попереджувальний 
знак; 9 - МПП; 10 - МОН-50 з обвалуванням тильної сторони; 11 - сигнальна 
міна; 12 - огородження забороненої зони; 13 - електризована загорожа (ЕЗ-М). 
105 
 
 
 
Рис. 3.15 -  Інженерне обладнання складу боєприпасів (ПММ): 
1 - огороджувальний вал; 2 - МІ 111; 3 - сигнальна міна; 4 - МОН-50; 5 - окоп 
на відділення; 6 - окоп для БМП (БТР); 7 - сховище; 8 - дворядна огорожа 
технічної території складу; 9 - будівля адміністративно-господарчої території; 
10 - виносний 
пост. 
У парковій і складській зонах відриваються окопи для бойової техніки, 
одиночні (парні) окопи для стрільців, зводяться споруди закритого типу для 
ведення вогню з кулеметів. Для всього особового складу поруч з наметами або 
щитовими казармами відриваються перекриті щілини. На позиціях 
безпосередньої оборони військового містечка влаштовуються одиночні і парні 
окопи з протиосколковими козирками, окопи на відділення і окопи для бойової 
техніки. 
З метою забезпечення захисту особового складу від прямого вогню із 
стрілецької зброї та гранатометів по периметру базового табору обладнується 
захисний вал висотою не менше 1,5 м, у разі, якщо захисний вал менше 1,5 м, 
або через умови розташування позиції захисний вал не забезпечує надійний 
захист особового складу та приміщень, додатково виставляються мішки з 
106 
 
ґрунтом чи піском. Захисні вали можуть бути земляними насипними, із 
земляних мішків; із хеско-бастіонів та комбіновані. 
 
Рис. 3.16 - . Варіанти встановлення захисних валів (Ірак). 
Хеско-бастіон - це виготовлений промисловим способом сітковий дротяний 
каркас, обтягнутий зсередини синтетичним волокнистим матеріалом, що може 
заповнюватися ґрунтом, піском, гравієм, камінням тощо. Його параметри: 
висота - 1,4 (0,7) м; ширина - 1,2 (0,6) м; довжина одинарної секції -1,2 (0,6) м; 
вага пустого - 8 (4) кг. По довжині секції можуть об’єднуватися чи 
роз’єднуватися, за необхідністю, за допомогою спіральних стальних стяжок з 
двох сторін. Існує чотири типи хеско-бастіонів: одинарні малі та великі; 
продовгуваті малі та великі (об’єднані по 10 секцій). Заповнення грунтом 
хеско- бастіонів здійснюється поблизу місця їх встановлення за допомогою 
екскаватора. 
Земляний захисний вал обладнується за допомогою екскаваторів, машин для 
відривання котлованів МДК-3, землерийних машин ПЗМ-3(2) або з привізного 
ґрунту із самоскидів та з формуванням валу бульдозером, або техніки з 
бульдозерним обладнанням. 
107 
 
 
Рис. 3.17 -. Обладнання земляного валу периметру базового табору з 
допомогою МДК-3 
Для захисту особового складу від звичайних засобів ураження, створення 
сприятливих умов для оперативної роботи та відпочинку обладнуються 
сховища наземного типу, які складаються з основного приміщення, двох входів 
відкритого типу. Входи перекриваються залізобетонним перекриттям і 
вкладеними на них мішками з наповнювачами, решта частини сховища 
засипається ґрунтом та мішками з наповнювачами товщиною не менше 1 м. В 
одному з входів облаштовується туалет з невеликою вигрібною ямою та 
септиком, вхід до якого прикривається стінкою. 
Основне приміщення представляє собою каркасно-тканинну конструкцію 
(подібно до СКР). Каркас сховища може складатись з різного роду каркасних 
елементі промислового виготовлення (залізобетонні елементи, елементи форт 
споруд та інше). Споруда може мати внутрішні розміри основного приміщення: 
довжина - 8 м; ширина на рівні підлоги і до верху 1-2,4 м; висота - 2 м. Це 
забезпечує укриття особового складу: при розміщенні сидячи - до 30 чоловік; 
при розміщенні лежачи - до 8 чоловік; для оперативної роботи - 4-8 чоловік. 
 
3.3 Засоби механізації землерийних робіт при улаштуванні 
фортифікаційних споруд 
 
108 
 
Засоби механізації землерійних робіт забезпечують виконання найбільш 
трудомісткої задачі інженерного забезпечення - фортифікаційне обладнання 
районів, рубежів та позицій військ, районів розгортання пунктів управління. 
За призначенням та принципом дії ці засоби діляться на: 
- котловані машини; 
- універсальні землерийні машини; 
Машини загального призначення: автомобільні крани. 
Котловані машини призначені для риття котлованів під фортифікаційні 
споруди і укриття для військової техніки під час інженерного обладнання 
позицій військ. На озброєнні інженерних військ знаходяться котлованна 
машина МДК-3. 
 
 
Рис.3.18 -.Загальний вигляд МДК-3 
Таблиця 3.2 - Характеристики котлованної машини МДК-3 
ТТХ МДК-3 
Маса машини, кг 39 500 
Технічна продуктивність, м /год.: 800-900 
В грунтах 1 -ї і 2-ї категорій 700-800 
В грунтах 2-ї і 3-ї категорій 480 
В грунтах 4-ї категорії 65 
109 
 
 
Розміри котловану за один прохід, м 
Глибина/ширина 3,5 / 3,7 
Швидкість по грунтовим дорогам 28-33 
Робоча швидкість руху, м/год. 0 - 570 
Запас ходу по паливу, км 500 
Розрахунок, чол.. 2 
 
Полкова землерийна машина ПЗМ-2(3) призначена для відривання 
котлованів і траншей при обладнанні позиції військ і пунктів управління. 
Відривання траншей можливе як в талих так і в мерзлих ґрунтах. 
 
Рис.3.19 -. Загальний вигляд ПЗМ-2 (3) 
 
Таблиця 3.3 - Характеристики землерийної машини ПЗМ-2 (3) 
ТТХ ПЗМ-2 (3) 
12 800 (13 
Маса машини, кг 500) 
 
Технічна продуктивність, м /год.: 
В котлованах, в талих грунтах 140 
110 
 
в мерзлих грунтах - / (30) 
В траншеях, в талих грунтах 180 (210) 
в мерзлих грунтах 35 
 
Розміри котловану, м 
Глибина 3 
Ширина по дну, по верху 2-3,5 
 
Розміри траншеї, м 
Глибина 1,2 
Ширина по верху / по дну 0,9 / 0,65 
Середня транспортна швидкість,км/год 20-25 
 
Військовий гідравлічний одноковшевий екскаватор ЕОВ- 4421 призначений 
для механізації земляних і завантажувально - розвантажувальних робіт при 
обладнанні позицій військ і пунктів управління. 
 
 
Рис.3.20 -Загальний вигляд ЕОВ-4421 
Таблиця 3.4 - Характеристики військового екскаватора ЕОВ-4421 
ТТХ ЕОВ-4421 
111 
 
Маса машини, кг 20 000 
 
Технічна продуктивність, 
Відривання траншей, м/год. 70-90 
3
Відривання котлованів м /год. 90-100 
 
Максимальна глибина котловану 
Шириною по дну 2,5 м 3,25 
Шириною по дну 4 м 2 
Максимальний радіус копання, м 7,34 
3
Місткість ковша,м  0,65 
Вантажопідйомність гакової підвіски,т 3 
 
Військові вантажопідйомні і підйомно-транспортні машини призначені для 
механізації монтажних та вантажно- розвантажувальних робіт як із звичайними, 
так і з розрядними вантажами. 
 
Рис.3.21 -  Загальний вигляд автомобільного крана КС-3572 
 
 
Таблиця 3.5 - Характеристики військового екскаватора ЕОВ-4421 
ТТХ автомобільних кранів 
112 
 
КС-
Найменування 2573 КС-3572 
Урал-
Базова машина 43202 КрАЗ-255Б 
Вантажопідйомність, т 6,3 10 
Максимальний виліт стріли, м 3,5 4 
Швидкість руху, км/год. 80 70 
Маса, т 15,1 19,6 
Привід робочого обладнання гідравлічний 
Розрахунок, чол 2 2 
 
Висновки по розділу 3 
 
1. Фортифікаційне обладнання районів (позицій) військ (сил) складає основу 
інженерного обладнання і здійснюється з метою захисту особового складу, 
озброєння, техніки від усіх засобів ураження, а також ефективного 
застосування зброї та бойової техніки у випадку відбиття нападу підрозділів 
противника, які прорвались і включає:обладнання окопів та укриттів для 
особового складу, вогневих засобів, бойової та іншої техніки, запасів 
матеріальних засобів, зведення споруд на командно-спостережних і медичному 
пунктах. 
2. Фортифікаційне обладнання проводиться силами самих підрозділів з 
максимальним використанням засобів механізації, вибухових зарядів, місцевих 
матеріалів, конструкцій і споруд промислового виготовлення, а також з 
урахуванням захисних і маскувальних властивостей місцевості (яри, балки, 
зворотні скали висот, кар'єри, ліс, і т.п.), як правило, для виконання даних 
завдань командир підрозділу залучає до 70% особового складу. 
113 
 
Розділ 4. Економічна ефективність при улаштуванні 
фортифікаційних споруд 
 
4.1 Техніко-економічне порівняння технологій улаштування 
фортифікаційних споруд 
Для визначення потреби мб (тб) в силах і засобах для виконання завдань 
інженерного обладнання базового табору (району) необхідно визначити обсяг 
цих завдань. 
Розглянемо обсяги завдань з фортифікаційного обладнання базового табору 
(району) мб (тб), бтгр розташованого табором в наметах (табл. 2.1). 
 
 
 
Таблиця4.1- Потреба мб (тб) в силах і засобах для фортифікаційного 
обладнання базового_ табору (району) мб (тб) (варіант). 
 Необхідно 
 На одиницю Всього 
Споруди люд. маш. люд. 
маш. год. 
год. год. год. 
1.0 
Окоп на відділення 9 60 540 9,0 ПЗМ 
ПЗМ 
Окоп для БМП (БТР) 23 20 0,5  460 11,5  
Укриття для БМП (БТР) 10 20 0,8  200 8  
Окопи для АГС-17, СПГ-9, ПТУР 15 4 - 60 - 
Окоп для двох стрільців 4 5 - 20 - 
Споруда для спостереження 8 5 - 40 - 
Перекрита щілина 23 24 - 560 - 
Укриття для автомобіля 5 20 0,8  100 4  
Ходи сполучення, п.м. 300 - - - 3 ПЗМ 
Дротяна огорожа, п.м. 400 30(на 100 - 120 - 
Кількість, 
шт. 
114 
 
м) 
Трудомісткість    2100  ПЗМ, 23,5  
 
 
Для визначення обсягу виконання завдань з інженерного обладнання позицій 
підрозділів охорони та оборони базового району мб (тб), складається 
розрахункова схема на якій з урахуванням особливостей місцевості 
відображається характер ФО позицій підрозділів охорони та оборони по 
периметру базового району, призначаються сектори відповідальності та 
наносяться загородження прикриття, що плануються. 
Відповідно до рішення командира мб (тб) для охорони та оборони району 
обладнуються сторожеві застави, блокпости та КПП, спостережні пости, 
основними елементами яких є: споруди для спостереження та ведення вогню 
відкритого та закритого типу; спостережні вежи; споруди для розрахунків 
керування МП; окопи для бойової техніки; позиції вогневих груп; окопи на 
відділення; ходи сполучення, бліндажі; бліндажі-казарми. 
Таблиця  4.2 -  Трудомісткість виконання завдань щодо фортифікаційного 
обладнання позицій сил охорони 
Трудовитрати 
Найменування 
на од. чол. год. 
Бліндаж-казарма 90 
Перекрита щілина 25 
Споруда для спостереження 30 
Окоп для БТР 65 
Парні окопи з протиосколковими козирками 5 
Окопи на відділення 150 
Укриття для автомобілів 103 
Укриття для ЕСБ-4ВО 55 
115 
 
Вогневі споруди закритого типу для кулеметів 81 
Сховище-казарма 110 
Траншеї, ходи сполучення, пог. м. 0,8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблиця 4.3 - Трудомісткість фортифікаційного обладнання КПП 
Споруди Необхідно 
На одиницю Всього 
люд. маш. люд. маш. год. 
год. год. год. 
Окоп для БМП 2 30 0,5 60 1,0 
Окоп для двох стрільців 4 20 - 80 - 
Перекрита щілина 1 30 0,5 30 1,5 
Споруда для спостереження 1 5 - 5 - 
Намет у котловані 1 15 0,5 15 0,5 
30 (на 
Дротяна огорожа, п.м. 200 - 60 - 
100 м) 
Дротяна рогатка, 4м 1 5 - 5 - 
Кількість, шт. 
116 
 
   
Трудомісткість 255 2,0 
 
 
Для визначення економічно-ефективного типу фортифікаційної споруди 
було проаналізовано 3 варіанти залізобетонних об`єктів укриття. 
Мета дослідження - виконатирозрахунок напружень та армування різних 
типів модульних сховищ: з плоским, арочним та купольним покриттям, що 
занурені у ґрунт на глибину 1 та 2 метри, та проаналізувати результати 
розрахунку. 
 
 
 
Рис. 4.1.- Розрахункова схема сховища з плоским покриттям сховища з арочним 
покриттям сховища з купольним покриттям 
 
Модульні сховища запроектовані у розрахунковому комплексі ЛІРА 
САПР 2017, задано три види навантажень і сформовані розрахункові 
сполучення навантажень: від власної ваги, снігове навантаження для м. Київ та 
вагиґрунту, товщиною 1 і 2 метри. Характеристики конструкцій: ґрунт основи - 
пластичний суглинок,клас бетону С20/25, арматура класу А500С, товщина стін, 
фундаментної плити і покриття -200 мм, клас відповідальності споруди - СС1. 
117 
 
Таблиця 4.3 – Харектиристики конструкцій 
Тип Nmax - Аєтах — Аєтах — 
покрит Mmax -1 Мтах - 2 Nmax -1 2 м, 1 м, 2м, 
3 2
тя м, кНм м, кНм м, кН/м кН/м см /м см /м 
Плоска My = -My = N = -N = - 1,41 3,92 
10,7 +19,2 1171 1672 
Арочна My = My = N = -N = - 2,52 3,92 
+10,5 +20,9 1213 1742 
Куполь My = -My = -N = -602 N = - 1,41 2,52 
на 4,28 7,76 1151 
 
За результатами розрахунку, найбільш ефективною є конструкція 
сховища з купольним покриттям,результати максимальних напружень та 
армування наведено в табл.1. Згідно [1, 2]приймаємо основну сіткуармування 
08А500С з кроком 200мм, а зонах де необхідно підсилення 010А500С з кроком 
200 мм. 
Також було проведено порівняння на ефективність армування 
цементобетонів фібрами різних типів, для цього було запроектовано 6 складів 
бетонних сумішей: 
1 - контрольний склад (без армування);  
2, 3 - армовані металевою макрофіброю (у різних дозуваннях) та 
поліпропіленовою мікрофіброю;  
4 - комплексне армування металевою і поліпропіленовою макрофіброю, а також 
поліпропіленовою мікрофіброю;  
5, 6 - армовані поліпропіленовою макрофіброю (у різних дозуваннях) та 
поліпропіленовою мікрофіброю. 
                                                          
 
118 
 
 
 
Рис. 4.2 – Повні діаграми бетону 
 
 
 
Рис. 4.3 – Ударна стійкість бетону 
 
4.2 Розрахунок економічного ефекту від впровадження новітніх 
технологій улаштування фортифікаційних споруд  
119 
 
 
Для визначення того наскільки доцільним буде застосування на практиці 
прийнятих рішень ми проведемо порівняння варіантів вирішення даного питання в 
табличній формі (див. табл. 4 ). Для цього ми обираємо чотири можливі варіанти 
рішень:  
 
Варіанти:  
1. Влаштування фортифікаційних споруд з металевих конструкцій. 
2. Влаштування фортифікаційних споруд споруд каркасно-панельним 
методом. 
3. Влаштування фортифікаційних споруд споруд  монолітним методом. 
4. Влаштування фортифікаційних споруд споруд за допомогою 3D 
принтера. 
Результати порівняння наводяться у таблиці  
Таблиця 4.4 – Порівняльні техніко-економічні показники варіантів 
3
технологій влаштування фортифікаційних споруд  (10м ) 
 
Влаштування фортифікаційних споруд 
Показник 
Варіант №1 Варіант №2 Варіант №3 Варіант №4 
1 2 3 4 5 6 
Кошторисна 
вартість 
1 45250 35410 73672 34850 
проведення 
робіт, грн 
Вартість 
2 27610 22400 48615 25610 
матеріалів, грн 
Заробітна плата, 
3 8710 2510 5516 3870 
грн 
№ п/п 
120 
 
Трудомісткість, 
4 88,8 57 96 26 
чол-год 
Трудомісткість, 
5 6,2 16 8 13 
маш-год 
6 Тривалість, змін 17,2 7,2 12,1 2 
 
 
 
 
 
 
 
Таблиця 4.5  -  Вихідні дані до розрахунку 
Найменування матеріалу 
Одиниця 
Показники Монолітний 
виміру Метал 
бетон 
2
1. Річний об’єм впровадження на 100 м  2
м    
площі 
2. Приведені затрати на будівельні грн. 27610 25610 
матеріали 
  
3. Собівартість будівельно-монтажних грн. 
робіт по влаштуванню технології 8710 3870 
4. Питомі капітальні вкладення у грн.   
виробничі фонди будівельної організації 
121 
 
8930 5370 
4. Річні витримки в сфері експлуатації грн. - - 
конструкцій 
5. Термін експлуатації рік 125 150 
 
Тривалість, змін 
Варіант №1 
Варіант №2 
Варіант №3 
Варіант №4 
 
Рисунок 4.4 -  Порівняльний графік терміну виконання робіт 4-х варіантів 
 
60000
48615 
50000
40000
30000 27610 
25610 
22400 
20000
8710 
10000 5516 
2510 3870 
88,8 17,2 88,8 57 7,2 57 96 12,1 96 26 2 26 
0
Варіант №1 Варіант №2 Варіант №3 Варіант №4 
Вартість матеріалів, грн Заробітна плата, грн Трудомісткість, чол-год 
Тривалість, змін Трудомісткість, маш-год 
 
122 
 
Рисунок 4.5 - Техніко-економічні показники варіантів влаштування 
фортифікаційних споруд 
200
150
100
50
0
Варіант Варіант Варіант Варіант 
№1 №2 №3 №4 
Гарантійний термін виконаних робіт 
 
Рисунок 4.6 - Термін експлуатації варіантів 
 
Ее — економія в сфері експлуатації конструкцій за строк їхньої служби 
визначається за формулою: 
                                Ее  (С1 С2 ) (K  K 
2 1),                      (4.1) 
де С1 та С2 — річні витрати в сфері експлуатації на одиницю 
конструктивного елемента будівлі, споруди або об'єкт у цілому по порівнюваних 
варіантах, грн. До них відносяться: витрати на капітальний ремонт будівельних 
конструкцій, відновлення та підтримка передбаченої проектом надійності 
конструкцій і споруд у цілому, щорічні витрати на поточний ремонт і технічне 
обслуговування;  
K’1 і К’2 — питомі капітальні вкладення в сфері експлуатації будівельних 
конструкцій (капітальні вкладення без обліку вартості конструкцій) розраховуючи 
на одиницю конструктивного елемента будівлі, споруди або об'єкта у цілому у 
порівнюваних варіантах, грн.; 
А2 — річний обсяг будівельно-монтажних робіт із застосуванням нових 
будівельних конструкцій у розрахунковому році, у натуральних одиницях. 
123 
 
Приведенні затраті визначаються за формулою: 
                                               Зсi = Ci +Ki;                                               (4.2) 
де Ci — собівартість будівельно-монтажних робіт по i-му варіанту, грн.;  
Ki — питомі капітальні вкладення у виробничі фонди на одиницю 
будівельно-монтажних робіт по i-му варіанту техніки, грн. 
Зс1 = 8710+8930= 17640грн.; 
Зс2 =3870+ 5370= 9240 грн. 
Економічний ефект Е обраховуються за формулою (3): 
Е = (27610+17640) - (25610+9240) 1,0= 10400 грн. 
Загальні витрати порівняльних варіантів складають 45250 грн та 34850 грн  
Відсоток економії складає 23% 
Таким чином економічний ефект від застосування технології улаштування 
фортифікаційних споруд за допомогою 3D принтера - складає 10400грн грн. 
Отже в даному випадку варіант 4 з є економічно вигідним, оскільки він 
знижує витрати коштів та часу, не впливаючи при цьому на довговічність 
конструкцій. 
 
Висновки по розділу 4 
 
1. За результатами досліджень було визначено найефективну форму 
фортифікаційних споруд – це купольна з залізобетону. 
2. За економічним розрахунком, найбільший економічний ефект має 
технологія улаштування фортифікаційних споруд за допомогою 3d 
принтера. 
124 
 
 
 
 
Загальні висновки 
 
1. Виконанено аналіз існуючих типів фортифікаційних споруд та 
технологіії їх улаштування різними методами та засобами. 
2. Досліджено ефективність використання металевих пластин під різним 
кутами нахилу броні для захисту бноавтомобілів та особового складу 
військових. 
3. Досліджено ефективність використання оболонки з підпірних стінок із 
залізобетону структурного типу. 
4. Досліджено технологічні рішення методу захисту об’єктів 
електроенергетичної системи, газотранспортної системи. 
5. Виконано економічний розрахунок та аналіз існуючих технологій та 
матеріалів улаштування фортифікаційних споруд. 
Список використаних джерел 
1. Білик А.С., Коваленко А.І. Порівняння методів розрахунку металевих 
каркасів висотних будівель на одиничну живучість // Збірник наукових праць 
Українського інституту сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського. - 
Випуск 16. - Київ, Видавництво «Сталь», 2015. - С. 30-40 
2.  Білик А.С. / Кафедра металевих і дерев'яних конструкцій КНУБА для 
захисту батьківщини / А. С. Білик, А. В. Пікуль, В. В. Нужний, М. В. 
Шайдюк // Містобудування та територіальне планування. - 2016. - Вип. 61. - 
С. 33-44. - Режим доступу: http://nbuv. gov.ua/UJRN/MTP_2016_61_8 
3.  Бобро Д.Г. Визначення критеріїв оцінки та загрози критичній інфраструктурі 
/ Д.Г. Бобро // Стратегічні пріоритети. - Серія «Економіка». - 2015. - № 4 (37). 
125 
 
-С. 83-93. 
4.  ДБН В.1.2-2:2006. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних 
об'єктів. Навантаження і впливи. Норми проектування 
5.  ДБН В. 1.2-14:2018. Система забезпечення надійності та безпеки 
будівельних об'єктів 
6. Зелена книга з питань захисту критичної інфраструктури в Україні: зб. 
матеріалів міжнар. експерт. нарад / Упоряд. Д.С. Бірюков, С.І Кондратов ; за 
заг. ред. О.М. Суходолі. - К. : НІСД, 2016. - 176 с. 
7. Інформаційно-аналітичний матеріал щодо застосування безпілотних 
авіаційних комплексів зс рф Shahed-136 (“Герань-2”), Shahed-129 та Mohajer-
6. (затв. Заст. нач. ГШ ЗС України 29.09.2022) Київ. в/ч А4629. - 18 с. 
8. Опір матеріалів: Підручник /Г.С.Писаренко, О.Л.Квітка, Е.С.Уманський; 
заред.Г.С.Писаренка. - 2-ге вид., допов.і перер. - К.:Вища шк.,2004. - 655 с. 
9. “Уроки російсько-української війни 2022 року: воєнні 
аспекти”(Інформаційно-аналітичні матеріали. Звіт №24) Аналіз досвіду 
застосування безпілотних літальних апаратів іранського виробництва у 
російсько-українській війні та рекомендації щодо боротьби з ними 19.03.2022 
№ 6131/С 
 
10. Design of Buildings to Resist Progressive Collapse: UFC 4-023-03 / USA, 
Department of Defense, 2009. - 245р. - (USA Standard). 
11. EN 1991-1-7. Eurocode 1: Actions on structures - Part 4: Part 1-7: General actions 
- Accidental actions: EN 1991-1. - Brussels: Management Centre, 2006. - 69 р. - 
(European Standard). 
12. Jeyarajan S., Richard Liew J.Y., Koh C.G. Progressive Collapse Mitigation 
Approaches for Steel-Concrete Composite Buildings // International Journal of 
Steel Structures. - Basel: KSSC and Springer, 2015. - Volume 15, Issue 1 . - p. 
175-191 
13. Krishna Chaitanya M. Progressive collapse of structures // International Journal of 
126 
 
Mechanical Civil and Control Engineering. - Vengatapathy: International Institute 
of Scientific Research and technology, 2015. - p. 23-29 
14. Likely Shahed-136 UAS Technical Report/ FIT UK secret rel Ukraine, - 10 p. 
15. Rinsha C., Biju M. Progressive collapse analysis of steel frame structures // 
International Research Journal of Engineering and Technology. - Volume 4 - 
Tamilnadu: IRJET, 2017. - p. 1653-1655 
16. 'Suicide Drones' Linked to Iran - Режим доступу: 
https://www.newsweek.com/suicide-drones- linked-iran-have-made-their-way-
yemen-rebels-photos-suggest-1628204 
17. Honeycomb Nomex (product specification) - Режим доступу: 
http://ua.haxcorematerial.com/honeycomb-core/nomex-honeycomb/nomex-
honeycomb- core.html 
18. Glass filament fabrics for plastics reinforcement (product specification) - Режим 
доступу: https://www.swiss-composite.ch/pdf/t-Glas-105g-Koeper-91111-e.pdf 
19. Коцюруба В.І., Кривцун В.І., Колос О.І. Сукупність показників ефективності 
невибухових та комбінованих інженерних загороджень для прикриття 
важливих об’єктів // Збірник наукових праць Центрального науково-
дослідного інституту Збройних Сил України. Київ, 2019. Вип. 3(74). С. 141-
147. 
20. Коцюруба В.І., Кривцун В.І. Математична модель визначення бойового 
функціонування блочної загороджувальної перешкоди // Системи озброєння і 
військова техніка: щоквартальній науково-технічний журнал. Харків : ХУПС 
імені І. Кожедуба, 2019. Вип. 2(58). С. 33-38. 
21. Коцюруба В.І, Кривцун В.І. Моделювання функціонування блочних 
загороджувальних перешкод під час прикриття блокпостів та контрольно-
перепускних пунктів від вогневих засобів противника // Збірник наукових 
праць Національної академії Державної прикордонної служби України. Серія 
: військові та технічні науки. Хмельницький, 2019. № 1(79). С. 163-171. 
22. Kotsiuruba V.I., Datsenko I.P., Dachkovsky V.O., Polyulyak V.M, Cherevko 
127 
 
R.M., IvashchukO.A., Furman I.I. Influence of air shock wave on shelter // 
Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technical collected 
articles - Kyiv: KNUBA, 2020. - Issue 105. - P. 133-144. 
23. Kotsiuruba V.I., Datsenko I.P., Dachkovsky V.O., Tkach M.Y., Holda O.L., 
Holda M.A., Klontsak M.Y., Mykhailova A.V. Justification of the requirements for 
the construction of protective structures by means underground workings in an 
explosive manner // Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-
technical collected articles - Kyiv: KNUBA, 2021. - Issue 106. - P. 129-140. 
24. Kotsiuruba V.I., Datsenko I.P., Dachkovsky V.O., Cherevko R.M., Androshchuk 
O.V., Tsybizov A.L., Kryvtsun V.I. Methodological and scientific approach into 
the process of calculation a multilayer underground protective structure // Strength 
of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technical collected articles - 
Kyiv: KNUBA, 2021. - Issue 107. - P. 159-169. 
REFERENCES.6131/С). 
25.  Balahanskyi Y. A., Merzhyevskyi L.A. Deistvye sredstv porazhenyia y 
boeprypasov: Uchebnyk (Action of weapons of destruction and ammunition: 
Textbook). - Novosybyrsk: Yzd-vo NHTU. - 2004 - 408 s. 
26. Byrbraer A. N. Ekstremalnye vozdeistvyia na sooruzhenyia (Extreme impacts on 
structures) /A. N. Byrbraer, A. Yu. Roleder. - SPb. : Yzd-vo Polytekhn. un-ta, 
2009. - 594 s. 
27. K ustanovlenyiu kharakterystyk dynamyky protsessa stolknovenyia transportnykh 
sredstv y naezda na prepiatstvye (To establish the characteristics of the dynamics 
of the process of the collision of vehicles and hitting an obstacle T.G. Hasanov, 
M.R. Huseynov, Mechanics and mechanical engineering) / T.H. Hasanov, M.R. 
Huseinov, Mekhanyka y mashynostroenye / Vestnyk Dahestanskoho 
hosudarstvennoho tekhnycheskoho unyversyteta. Tekhnycheskye nauky. № 21, 
2011. 
28. Udarno-volnovye protsessy vzaymodeistvyia vysokoskorostnykh elementov s 
kondensyrovannymy sredamy: dyssertatsyia ... d.t.n. : 01.04.17(Shock-wave 
128 
 
processes of interaction of high-speed elements with condensed media: thesis ... 
Ph.D. : 01.04.17) / Aleksentseva S.E.; Sam. hos. tekhn. un-t - Samara, 2015. - 331 
s. 
29. Effektyvnost raketnykh kompleksov: uchebnoe posobye. Kn. 2 (Effectiveness of 
missile complexes: textbook. Book 2)/ S.N. Eltsyn; Balt. hos. tekhn. un-t. - SPb., 
2018. - 117 s. 
30. Design of Buildings to Resist Progressive Collapse: UFC 4-023-03 / USA, 
Department of Defense, 2009. - 245p. - (USA Standard). 
31. EN 1991-1-7. Eurocode 1: Actions on structures - Part 4: Part 1-7: General actions 
- Accidental actions: EN 1991-1. - Brussels: Management Centre, 2006. - 69 p. - 
(European Standard). 
32. Jeyarajan S., Richard Liew J.Y., Koh C.G. Progressive Collapse Mitigation 
Approaches for Steel-Concrete Composite Buildings // International Journal of 
Steel Structures. - Basel: KSSC and Springer, 2015. - Volume 15, Issue 1 . - p. 
175-191 
33. Krishna Chaitanya M. Progressive collapse of structures // International Journal of 
Mechanical Civil and Control Engineering. - Vengatapathy: International Institute 
of Scientific Research and technology, 2015. - p. 23-29 
34. Likely Shahed-136 UAS Technical Report/ FIT UK secret rel Ukraine, - 10 p. 
35. Rinsha C., Biju M. Progressive collapse analysis of steel frame structures // 
International Research Journal of Engineering and Technology. - Volume 4 - 
Tamilnadu: IRJET, 2017. - p. 1653-1655 
36. 'Suicide Drones' Linked to Iran - Access mode:
https://www.newsweek.com/suicide-drones- linked-iran-have-made-their-way-
yemen-rebels-photos-suggest-1628204 
37. Honeycomb Nomex (product specification) - Access mode: 
http://ua.haxcorematerial.com/honeycomb-core/nomex-honeycomb/nomex-
honeycomb- core.html 
38. Glass filament fabrics for plastics reinforcement (product specification) - Access 
129 
 
mode: https://www.swiss-composite.ch/pdf/t-Glas-105g-Koeper-91111-e.pdf. 
39. Kotsiuruba V., Kryvtsun V., Kolos O. Sukupnist pokaznykiv efektyvnosti 
nevybukhovykh ta kombinovanykh inzhenernykh zahorodzhen dlia prykryttia 
vazhlyvykh ob’iektiv (A set of indicators of the efficiency of non-explosive and 
combined engineering barriers for covering important objects) // Zbirnyk 
naukovykh prats Tsentralnoho naukovo-doslidnoho instytutu Zbroinykh Syl 
Ukrainy. - Kyiv, 2019. Vyp. 3(74). - S. 141-147. 
40. Kotsiuruba V., Kryvtsun V. Matematychna model vyznachennia boiovoho 
funktsionuvannia blochnoi zahorodzhuvalnoi pereshkody (A mathematical model 
for determining the combat functioning of a block blocking obstacle) // Systemy 
ozbroiennia i viiskova tekhnika: shchokvartalnii naukovo-tekhnichnyi zhurnal. - 
Kharkiv: KhUPS imeni I. Kozheduba, 2019. Vyp. 2(58). - S. 33-38. 
41. Kotsiuruba V., Kryvtsun V. Modeliuvannia funktsionuvannia blochnykh 
zahorodzhuvalnykh pereshkod pid chas prykryttia blokpostiv ta kontrolno-
perepusknykh punktiv vid vohnevykh zasobiv protyvnyka (Modeling the 
functioning of block blocking obstacles during the covering of checkpoints and 
checkpoints from enemy firepower) // Zbirnyk naukovykh prats Natsionalnoi 
akademii Derzhavnoi prykordonnoi sluzhby Ukrainy. Seriia : viiskovi ta 
tekhnichni nauky. - Khmelnytskyi, 2019. № 1(79). - S. 163-171. 
42. Kotsiuruba V.I., Datsenko I.P., Dachkovsky VO., Polyulyak V.M, Cherevko RM., 
Ivashchuk 
O.A., Furman I.I. Influence of air shock wave on shelter // Strength of Materials 
and Theory 
of Structures: Scientific-and-technical collected articles - Kyiv: KNUBA, 2020. - 
Issue 105. - P. 133-144. 
43. Kotsiuruba V.I., Datsenko I.P., Dachkovsky V.O., Tkach M.Y., Holda O.L., Holda 
MA., Klontsak M.Y., Mykhailova A.V. Justification of the requirements for the 
construction of protective structures by means underground workings in an 
explosive manner // Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-
130 
 
technical collected articles - Kyiv: KNUBA, 2021. - Issue 106. - P. 129-140. 
44. Kotsiuruba V.I., Datsenko I.P., Dachkovsky V.O., Cherevko RM., Androshchuk 
O.V., Tsybizov A.L., Kryvtsun V.I. Methodological and scientific approach into the 
process of calculation a multilayer underground protective structure // Strength of 
Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technical collected articles - 
Kyiv: KNUBA, 2021. - Issue 107. - P. 159-169.
ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
