АКТИВНАЯ СИСТЕМА ПОДРЕССОРИВАНИЯ ТАНКА
Б.П. Лаврищев, П.К. Марецкий, Ю.А.
Перевозчиков,
С.В.Рождественский, С.В. Федосеев
(ВНИИТрансмаш)
Сборник "Актуальные проблемы защиты и безопасности.
Бронетанковая техника и вооружение. Труды девятой Всероссийской
научно-практической конференции" Том 3. НПО "Специальных
материалов" СПб.2006г., C.151-157
Непрерывное совершенствование систем подрессоривания и ходовой части танка
в целом в направлении увеличения динамических ходов подвески при рациональном
сочетании жёсткости подвески и усилия сопротивления амортизатора, а также при
выборе параметров ходовой части в зависимости от формы выступающих частей
корпуса и схемы ходовой части позволило достичь такого уровня качества подвески
при котором относительное снижение средней скорости но плавности хода не
превышает 6% от максимально
возможной по другим факторам в принятых условиях движения, что практически не
ограничивает подвижности танка на маршах и в транспортных режимах по подвеске
\1\.
Ситуация качественно меняется при предъявлении к подвеске требований
обеспечения максимально возможной скорости не только в транспортных, но и в
боевых режимах, где от величины динамического воздействия на корпус зависит
эффективность использования вооружения и возможность оперативного решения
задач экипажем.
Выполненные оценки \2\ показывают, что
отличия в частных характеристиках эффективности стрельбы с ходу по сравнению со
стрельбой с места составляют:
-по поиску целей типа танк на дальности 2500м:
по командиру и наводчику ≈3,1
раза для оптических приборов наблюдения;
по механику-водителю ≈3,0 раза для оптических
приборов наблюдения;
в целом по экипажу (по совокупности типов приборов - оптических, тепловизионных,
телевизионных, электронно-оптических) - 2,2 раза
по точности стрельбы (вероятности попадания на предусмотренных TTT дальностях ) - 1,2 раза;
-по времени на поражение (попадание) цели типа танк (с учётом снижения
точности стрельбы и увеличения времени подготовки выстрела) - 1,45 раза.
Указанные отличия в частных
характеристиках эффективности вооружения присущи существующим танкам с
неуправляемой системой подрессоривания, для которой характерен уровень
колебаний при движении по стандартным неровностям высотой 150 мм до 10 градусов.
Ужесточение функциональных
требований к подвеске в боевой ситуации с целью повышения эффективности стрельбы
с ходу, возросшая энерговооруженность машин и рост массы стабилизируемого
комплекса танкового вооружения при стремлении сохранить низкий силуэт машины придаёт
актуальность вопросу о полной или частичной стабилизации корпуса танка для
улучшения условий работы стабилизаторов вооружения. Это является актуальным и
при разработке тяжёлых БМП и командно-штабных машин с целью снижения динамических
нагрузок на экипаж до уровня комфортности, а также для шасси комплексов наведения
и слежения с целью минимизации колебаний корпуса.
Экспериментальные исследования,
выполненные в ОАО «ВНИИТРАНСМАШ» в период 1985...1995г.г. с изготовлением ходовых макетов массой 14...45т \3,4\ подтвердили
принципиальную возможность уменьшения в 7... 10 раз продольно-угловых
колебаний корпуса при движении машины но неровностям за счёт активно
управляемой подвески.
Полученные результаты представлены
на рис.1, из которого следует, что уровень колебаний корпуса машины при
активном управлении подвеской не превышает 2-х градусов при движении по
стандартным неровностям высотой 150...180 мм во всем диапазоне рабочих скоростей. Перегрузки на рабочих местах при
этом составляют 0,6...0,8g, также исключаются резонансные явления,
характерные для серийных изделий. Срединная ошибка стабилизации корпуса при
движении машины по трассе, используемой для поверки приборов танкового
вооружения составила 2 градуса.
Выполненные оценки показывают, что при обеспечении подвеской указанного
уровня динамического состояния корпуса существенно улучшаются точностные
характеристики стабилизаторов вооружения и контуров управления и слежения
наводчиков. Так для серийного стабилизатора типа 2Э42 погрешности стабилизации
пушки могут быть уменьшены в 1,5
раза (с 0,25/0,45 мрад до 0,16/0,30 мрад по BH/ГH соответственно). В этом
случае погрешность наведения пушки в момент выстрела, являющаяся одной из
основных составляющих суммарной погрешности стрельбы, может быть уменьшена в 1,5...2,0 раза (с 0,35/0,40 мрад до 0,15...0,20 /
0,20...0,25 мрад по BH / ГH соответственно), т.е. доведена до значений, сопоставимых с
погрешностями технического рассеивания снарядов и технической подготовки
пушки.
Практическое устранение погрешности
дополнительного рассеивания снарядов по вертикали из-за переносной скорости при
вертикальных колебаниях корпуса танка (0,05 мрад) обеспечит дополнительное повышение точности стрельбы на 200...300м по показателю дальности
действительной стрельбы. Это также обеспечит снижение вероятности утыкания
пушки в грунт в 2...3 раза, уменьшение времени нестабилизированного состояния
пушки вследствие ударов об упоры и постановки пушки на гидростопор в 3...4 раза (с 25 до 5...10 %), сокращение перерывов в наблюдении за полем
боя и поиска целей и подготовки выстрелов за счёт уменьшения амплитуды и
устранения резонансных частот колебаний системы «глаз - прибор», повышение
точности стрельбы с ходу. По комплексной оценке выполнение подвеской указанных
требований позволит в 1,3 раза повысить эффективность
вооружения при стрельбе с ходу.
В развитие указанного направления в
2001...2002г.г. были проведены расчётные исследования
и конструкторские проработки новых технических решений в обеспечение минимизации
колебаний корпуса применительно к основному танку.
Выполненными расчётными
исследованиями установлено, что уменьшение продольно угловых колебаний корпуса
до 2-х градусов может быть достигнуто на машине с серийной системой
подрессоривания на базе торсионной подвески за счёт активно управляемого гидроэлемента,
в качестве которого может быть использован серийный лопастной гидроамортизатор
повышенной энергоёмкости. В этом случае в боевом режиме, где скорости движения
ограничиваются эффективностью совместного функционирования вооружения и экипажа,
управляемая система подрессоривания придаёт танку дополнительные свойства, позволяющие
обеспечить эффективное совместное функционирование всего комплекса вооружения
и экипажа на более высоких скоростных режимах.
На рис.2 представлена
принципиальная схема активного управления подвеской. Сигналы датчиков колебаний
корпуса обрабатываются в информационно-измерительном комплексе, команда от
которого поступает на исполнительные элементы системы, формирующих с помощью
силовых агрегатов стабилизирующее воздействие на корпус. В управляемый режим
переводятся все три гидроамортизатора каждого борта. Для предотвращения пробоев
подвески на первых и шестых подвесках дополнительно устанавливаются гидроупоры.
При этом следует предусмотреть возможность сохранения параметров плавности хода
при выходе из строя управления на уровне неуправляемой системы подрессоривания.
Выполненные оценки показывают, что
для танка массой 45...50 т затраты мощности на привод активной
подвески составляют 65...70 кВт при массе системы 500...550 кг.
Конструкция силового гидроагрегата
на базе серийного лопастного амортизатора танка Т-72 для стендового варианта
управляемой подвески приведена на рис.3, общий вид подвески на стенде - на рис.4.
В конструкции лопастного
амортизатора все подвижные и неподвижные посадочные места герметизированы
фторопластовыми и бронзовыми уплотнениями, гидроусилитель установлен на задней
стенке корпуса амортизатора, при этом кулаки перегородки стянуты с задней
стенкой корпуса двумя стяжками, что увеличило жёсткость конструкции.
Проведенные стендовые испытания
показали, что эти мероприятия позволили полностью исключить внутренние
перетечки в амортизаторе и обеспечить при работе в управляемом режиме требуемое
для стабилизации корпуса усилие 5...6 т при быстродействии системы совместно с гидроусилителем типа УЭГС 0,1...0,5 с.
С целью экспериментальной оценки
всего комплекса технических решений, позволяющих максимальным образом увеличить
боевую эффективность танка, целесообразно разработать, изготовить и установить
на машину управляемую систему подрессоривания. Проведение всесторонних
испытаний макета на базе танка позволит: -получить экспериментальное
подтверждение в реальных условиях эксплуатации возможности повышения в 1,3...1,5 раза эффективности применения вооружения при стрельбе с ходу за счет
управляемой подвески и проверить достаточность принятых величин оценки качества
управляемых систем подрессоривания \5\;
-провести экспериментальную проверку разработанных технических решений по
реализации управляемой системы подрессоривания на базе серийной подвески
основного танка, обеспечивающей в управляемом режиме снижение колебаний
корпуса до 1,5...2,0 градусов при движении по пересеченной
местности, а в неуправляемом режиме обеспечивающей качество подрессоривания на
уровне серийного изделия;
-выполнить экспериментальную оценку рациональных энергетических и силовых
параметров системы и узлов управляемой подвески с целью выработки технических
требований к приводу управляемой подвески при компоновке его в едином
энергоблоке машины.
Создание ходового макета с управляемой
системой подрессоривания даст возможность реализовать и отработать весь
комплекс технических решений по управляемой подвеске, позволяющий максимальным
образом увеличить боевую эффективность машины.
Таким образом, совершенствование
системы подрессоривания танка следует проводить в направлении обеспечения
функционирования подвески в неуправляемом (стационарном) и управляемом
режимах. Первый из них, при совершенной стационарной системе подрессоривания,
позволит исключить ограничение скорости по подвеске в транспортном (маршевом)
режиме движения, а второй обеспечит требуемый уровень минимизации колебаний
корпуса в боевом режиме с целью возможности эффективного применения вооружения
на более высоких скоростях.
Литература
1.Ф.П.Шпак. Оценка формирования показателей подвижности танков по ограничивающим
факторам - ВБТ, 1986, №3.
2.Кошелев В.В., Лаврищев Б. П., Потёмкин Э.К., Соколов В.Я. Точность
комплексов танкового вооружения по данным войсковых испытаний - ВБТ, 1985, № 4.
3.М.В.Богданов, Л.Е.Бродский, П.К.Марецкий, С.В.Рождественский, В.А.Селивановских.
Исследование статических характеристик активно управляемой системы танка -
Вестник транспортного машиностроения, 1992, №4.
4.Богданов М.В., Брагин Ю.И., Доленко А.Н., Марецкий П.К., Рождественский
С.В., Селивановских В.А. Исследование ходового макета танка с активно
управляемой системой подрессоривания - Вестник транспортного машиностроения , 1993, №1.
5.Ю.С. Голованов, П.А.
Зенькович, С.В. Рождественский, С.В.Федосеев. Критерии оценки управляемых
систем подрессоривания транспортных средств -ВНИИТРАНСМАШ, 2001.
