CC BY
146
ВОЕННО-СПЕЦИАЛЬНЫЕ НА УКИ
УДК 623.438
АДАПТАЦИЯ КОМПЛЕКСОВ ВООРУЖЕНИЯ НА БАЗЕ ВОЕННЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН ДЛЯ УСЛОВИЙ АРКТИКИ
C.B. Демихов, A.A. Клюшин
Обоснована необходимость стабилизации корпуса военной гусеничной машины при стрельбе из ракетно-пушечного вооружения, способствующая повышению эффективности стрельбы. С целью повышения точности стрельбы комплекса вооружения на базе военной гусеничной машины предложено техническое решение направленное на обеспечение стабилизации платформы при стрельбе за счёт регулирования положения корпуса.
Ключевые слова: военная гусеничная машина, стабилизация, комплекс вооружения, эффективность стрельбы, арктические условия.
Арктические условия являются наиболее сложными для использования военной автомобильной техники (ВАТ) и характеризуются слаборазвитой сетью дорог, наличием глубокого снежного покрова, каменистой местностии ледяных торосов. Данные условия ограничивают возможность маневра войск и обусловливают их привязанность к отдельным доступным направлениям вдоль дорог, долин и хребтов, в результате чего повышается возможность поражения противником [1]. Также существенное, а порой решающее влияние на эффективность применения подразделений и частей оказывают сложные природно-климатические условия.
Учитывая неустойчивый климат, характерный для районов Крайнего Севера, колесная техника может обеспечивать выполнение боевых задач только при движении по дорогам, колонным путям или намороженным временным дорогам, создание которых предполагает значительные экономические и временные затраты [1].
Вместе с тем, эффективность вооруженной борьбы в значительной степени определяется быстротой маневра силами и средствами частей и соединений, вследствие чего ведение боевых действий в современных условиях предъявляет высокие требования к подвижности ВАТ. Способность
108
войск к быстрой передислокации называют их подвижностью и считают определяющим показателем боеспособности [2]. Подвижность войск зависит от структуры и качественной характеристики подразделений, частей и соединений, а также от технического уровня средств обеспечения подвижности вооружения и военной техники (ВВТ) [3].
Опыт эксплуатации зенитных ракетно-пушечных комплексов (ЗРПК) в условиях Арктики продемонстрировал целесообразность монтажа ракетного и артиллерийского вооружения на базе военных гусеничных машин (ВГМ). С учётом оригинальной конструкции гидропневматической конструкции подвески, обеспечивающей возможность её отключения, в интересах Воздушно-десантных войск проведён комплекс проектировочных и опытно-конструкторских работ по адаптации гусеничной маши-ны(ГМ) ГМ-352М1Е под монтаж ЗРПК «Панцирь-С1» для использования в условиях Крайнего Севера. Внешний вид опытного образца ЗРПК «Пан-цирь-С1» на базе ГМ-352М1Е представлен на рис. 1.
Рис. 1. Зенитный ракетно-пушечный комплекс «Панцирь-С1»
на базе ГМ-352М1Е
Однако в процессе реализации конструкционных мероприятий по формированию внешнего облика платформы под вооружение на базе ГМ-352М1Е выявлен ряд проблем, обусловленных необходимостью обеспечения [4, 5]:
- требуемой эпюры нагрузок на опорную поверхность с низкой несущей способностью;
- оптимальных параметров плавности хода для ведения прицельного огня в движении;
- достаточной мощности и потенциальной энергии систем подрес-соривания, способных обеспечить компенсацию энергии отдачи при стрельбе;
- возможности изменения коэффициента жесткости гидропневматических рессор при ведении огня под углом к продольной оси ГМ;
- требований эргономики по обитаемости боевого расчёта.
Одним из основных направлений комплексного решения вышеуказанных проблем является исследование систем подрессоривания ВГМ в плане воздействий на водителя, вооружение и на точность ведения огня в движении.
Характер данных видов воздействий описывается уравнениями плавности хода, учитывающими вертикальные Z и продольные угловые (р колебания [4]
(mZ + kaZ + CzZ = F(t)z;
{¡ф + каф + Cycp = M(tV 1 j
2 2
где Jф - момент инерции угловых колебаний, кг-м /с ; ка - коэффициент сопротивления амортизаторов, кН-с/м; С^ - угловая жёсткость подвески, кН/м; z и <р - амплитуды вертикальных и угловых колебаний, м, рад; ф -угловые продольные ускорения корпуса, рад/с2; ф - угловые продольные скорости корпуса, рад/с; <р- амплитуды угловых продольных колебаний, рад.
При этом система базовых дифференциальных уравнений не учитывает влияния колебаний при ведении огня под углом к продольной оси [4].
Вопрос поперечных угловых колебаний (покачиваний) корпуса при ведении огня под углом относительно продольной горизонтальной оси исследован в недостаточной степени [5]. При этом перемещения боевого модуля при наведении блока оружия, а также сама стрельба при различных углах относительно продольной оси Х-Х ГМ (рис. 2) приводят к раскачиванию корпуса и снижению точности стрельбы.
Следует учитывать, что поперечные колебания корпуса машины относительно оси Х-Х вдоль Y, а также изменение промежуточного положения боевого модуля с вооружением (рис. 2, в) оказывают существенное влияние на положение платформы, при этом колебания базы вдоль оси Y описываются следующим образом [6]:
(my + kay + Czy = F(t)
U У + Pay У + шгУ — M(t)' ( }
где /у- момент инерции gjgthtxyj-угловых колебаний, кг-м /с ; у - поперечные скорости корпуса, м/с; у- амплитуды поперечных колебаний (покачиваний), м; рау- коэффициент затухания колебаний при ведении огня под углом к продольной оси, с"1.
Рис. 2. Схема формирования поперечных колебаний корпуса ВГМ в процессе стрельбы при курсовом угле: а - смещение центра тяжести при повороте боевого модуля; б - поперечно-угловые колебания корпуса машины; в - возмущающий момент при фланговой стрельбе
Помимо традиционных для ВГМ требований по показателям плавности хода и управляемости, к системе подрессоривания предъявляются специальные требования по обеспечению стабилизации платформы при стрельбе.
В результате стрельбы из пушечного оружия возникает энергия выстрела (отдача), действие которой обращено в противоположную сторону выстрела. В результате этого происходит импульсное воздействие со стороны боевого модуля на корпус машины, далее на элементы системы подрессоривания, движитель и, в конечном итоге, на опорную поверхность [7].
Учитывая крайне тяжёлые природно-климатические и дорожные условия эксплуатации, а также специфический характер воздействия на опорную поверхность через корпус машины энергии выстрела, одним из основных направлений совершенствования конструкции машины является способность обеспечения устойчивого горизонтального положения корпуса (стабилизации) ГМ при стрельбе из установленного артиллерийского пушечного и ракетного вооружения, что напрямую влияет на эффективность стрельбы.
При этом система регулирования положения корпуса (СРПК) ГМ-352М1Е исключает возможность автоматическогообеспечения горизонтального положения (горизонтирования) корпуса ГМ при воздействии значи-
тельной по величине силы отдачи орудия на корпус машины. Отсутствие специальных устройств, компенсирующих энергию пушечного выстрела под углом относительно продольной оси машины, способствует существенному изменению первоначального положения корпуса ГМ, что негативно отражается на точности стрельбы и эффективности использования комплекса в целом. В определённых условиях фланговой стрельбы артиллерийскими снарядами (под углами, близкими к 90° к продольной оси ГМ) возможна потеря поперечной устойчивости машины, вызывающая отказ системы управления огнем на ведение стрельбы.
В этой связи возникает необходимость автоматического горизонти-рования корпуса при изменении угла наклона боевой машины в результате отдачи орудия при ведении флангового огня. Данное свойство особенно важно на глубоких снежных покровах и поверхностях с низкой несущей способностью, характерных для районов Арктики и Крайнего Севера.
С целью обеспечения высокой эффективности стрельбы ЗРПК на базе ГМ за счёт повышения точности стрельбы сотрудниками кафедры автомобильной техники Рязанского высшего воздушно-десантного командного училища имени генерала армии В.Ф. Маргелова разработано техническое решение, направленное на обеспечение автоматической стабилизации платформы ГМ при стрельбе за счёт регулирования положения корпуса [8].
Суть изобретения заключается в обеспечении возможности стабилизации платформы гусеничной машины при стрельбе на опорной поверхности с различными характеристиками. Разработанное техническое решение за счет автоматического регулирования положения корпусаГМ позволит обеспечить горизонтирование платформы для ведения стрельбы и, тем самым, повысить её точность. Принципиальная схема СРПК ГМ, обеспечивающей горизонтирование корпуса и компенсацию энергии стрельбы при ведении огня, представлена на рис. 3.
Рис. 3. Принципиальная схема системы регулирования положения
корпуса гусеничной машины
Основными элементами системы регулирования положения корпуса гусеничной машины являются масляный бак 1, насос 2 с приводом, задающее устройство 3, связывающее напорные и управляющие полости гидрозамков 4 гидропневматических рессор 5, поршневые и што-ковые полости гидропневматических цилиндров механизма натяжения гусеничных цепей 6 с насосом и баком, а также регуляторы дорожного просвета 7.
Система регулирования положения корпуса гусеничной машины работает следующим образом. В отсутствие необходимости ведения стрельбы (при выключенном блоке управления огнём 9), автоматическое распределительное устройство 8 обеспечивает гидравлическую связь магистрали напрямую от задающего устройства 3 до гидрозамков 4 рессор 5.
При включении блока управления огнем 9 в случае необходимости применения пушечного вооружения соответствующий сигнал подаётся на автоматическое распределительное устройство 8, в результате чего прерывается гидравлическая связь между задающим устройством 3 и гидрозамками 4 рессор 5, и рабочая жидкость начинает поступать по напорным магистралям от устройства 8 к гидрозамкам 4 рессор 5 в соответствии с алгоритмом работы АРУ, обеспечивая стабильно горизонтальное положение корпуса относительно опорной поверхности в процессе стрельбы с учётом энергии выстрела (отдачи) орудий в любом направлении относительно оси машины. При этом гидрозамки 4 рессор 5 открываются, и рабочая жидкость или нагнетается в соответствующие гидропневматические рессоры, или сливается в масляный бак 1, обеспечивая требуемый дифферент корпуса машины в направлении выстрела. При необходимости в процессе дифферента корпуса происходит одновременное натяжение (ослабление) гусениц.
Таким образом, обеспечивается повышение эффективности стрельбы комплекса вооружения на базе ВГМ за счёт автоматическогогоризонти-рования платформы в пространстве при воздействии разносторонне направленных и значительных по величине внешних сил, характерных при использовании артиллерийского вооружения в любых дорожных условиях, а также облегчение труда механика-водителя и сокращение времени для подготовки к боевой работе за счёт исключения необходимости расположения машины по направлению к цели.
Список литературы
http://federalbook.ru/files/OPK/Soderiаше/0РК-6/111/8ЬеусЬепко(дата обращения 05.09.2016).
2. Демихов С.В. Способы повышения маневренности машин с комбинированным колесно-гусеничным движителем: монография. Рязань: Узорочье, 2010. 157 с.
3. Фесенко Ю.Н. Об особенностях огневого поражения группировок войск [Электронный ресурс]. URL: http://www.ryadovoy.ru /geopolitika& war/voenteoriya/fire poragenie 1 .htm (дата обращения: 16.03.2016).
4. Военная автомобильная техника. Теория эксплуатационных свойств: учебник / В.Ф. Васильченков [и др.]. Рязань: Изд-во «ОАО «Тигель», 2016. 432 с.
5. Васильченков В.Ф. Концепция развития теории военной автомобильной техники: монография. Рязань: Изд-во РВАИ, 2007. 184 с.
6. Котиев Г.О. Прогнозирование эксплуатационных свойств систем подрессоривания военных гусеничных машин: дис. ... д-р техн. наук. М., 2000. 265 с.
7. Демихов С.В., Клюшин А. А. Платформа под зенитно-ракетное вооружение в Арктической зоне // Межвуз. сб. науч. трудов. М.: Изд-во «Спутник+». 2016. Вып. 3. С. 99 - 103.
8. Система регулирования положения корпуса гусеничной машины: решение на выдачу патента на полезную модель / С.В. Демихов, А.А. Клю-шин, С.А. Шевченко Заявл. 14.02.2016.
Демихов Сергей Владимирович, канд. техн. наук, доц., зам. зав. кафедры, kafe-dra.at@,mail.ru, Россия, Рязань, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище им. генерала армии В. Ф. Маргелова,
Клюшин Андрей Александрович, адъюнкт, andrei-klyushin@mail.ru, Россия, Рязань, Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище им. генерала армии В. Ф. Маргелова
ADAPTATIONOF WEAPON SYSTEMSON THE BASIS OF MILITARYTRACKED VEHICLESFOR ARCTIC CONDITIONS
S.V. Demikhov, A.A. Klyushin
In the article the necessity of stabilization of the corps of military tracked vehicles during the firing of missile and gun armament, to enhance the effectiveness of shooting. With the aim of improving the accuracy of shooting zrpk GM on the basis of the proposed technical solution aimed at ensuring the stability of the platform GM when shooting by adjusting the position of the body.
Key words: military tracked vehicle, stabilization, complex weapons, the efficiency of
fire.
Demikhov Sergey Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, kafe-dra.at@mail.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Higher Airborne Command School general of the Army V.F. Margelov,
Klyushin Andrei Aleksandrovich, adjunct, andrei-klyushinamail. ru, Russia, Ryazan, Ryazan higher airborne Command School general of the Army V.F. Margelov
УДК 623.4.054.9
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ВОЕННЫХ ПРИБОРОВ ПО ИХ ОСНОВНЫМ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИМ
ХАРАКТЕРИСТИКАМ
А.В. Федотов, П.С. Иванов
Решена задача оценки технического уровня военных приборов в многокритериальной постановке. Предложен алгоритм решения задачи оценивания технического уровня. В качестве обобщенного показателя технического уровня (оценочного функционала), позволяющего произвести ранжирование сравниваемых приборов, выбран критерий Байеса.
Ключевые слова: военные приборы, тактико-технические характеристики, морфологическая матрица, критерий Байеса, коэффициент весомости.
Задача сравнительной оценки технического уровня военных приборов (ВП) является многовариантной и в общем случае должна рассматриваться в многокритериальной постановке с учетом объективно существующих факторов неопределенности и уровня информационной обеспеченности о тактико-технических характеристиках ВП [1]. В общем виде данная задача укладывается в следующую схему.
Имеется m сравниваемых между собой однотипных военных приборов ВП1, ВП2,..., ВП;,...ВПт, которым может быть поставлен в соответствие ряд показателей качества ПК1,ПК2,...,ПК■,...,ПКn, определяющих
предпочтительность того или иного ЭОП из рассматриваемой совокупности. Предпочтительность прибора ВПг с позиции учета одного показателя качества ПК ■ может быть определена показателем X^, имеющим определенный физический смысл. Это могут быть показатели назначения, тактико-технические характеристики, надежности, эргономичности и др., определяемые расчетно-экспериментальными методами. Для некоторых критериев сравнения предпочтительность приборов может быть определена рангом (порядковым номером, который получает каждый прибор при расстановке их в порядке предпочтения с позиции рассматриваемого критерия), числом баллов или качественным показателем (отношением порядка предпочтения в виде ВП1 f ВП 2...). Это могут быть показатели, характеризующие особенности функционирования, удобство эксплуатации и т.д. В формализованном виде исходная информационная ситуация представляется в виде следующей морфологической матрицы (рисунок).
