CC BY
41
Известия ТулГУ. Технические науки. 2018. Вып. 6
CALCULATION OF FREE CROSS BARREL VIBRATIONS OF A SNIPER RIFLE WITH REGARD TO THE INITIAL CONDITIONS
N.D. Izergin, МЛ. Filippov, V.S. Klimakov
Initial conditions of free cross barrel vibrations are chosen. The mathematical model describing free cross barrel vibrations of a sniper rifle is formulated and solved with regard to the initial conditions.
Key words: free cross barrel vibrations, grouping of shots, sniper rifle.
Izergin Nikkolay Donatovich, doctor of technical sciences, professor, [email protected], Russia, Ryazan, Ryazan Airborne Military Academy,
Filippov Maksim Aleksandrovich, postgraduate, air_bt@,mail.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Airborne Military Academy,
Klimakov Vitaliy Sergeevich, candidate of technical sciences, senior lectur-er,klimakoff.vitala yandex.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Airborne Military Academy
УДК 355; 359
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТРЕЛКОВО-ПУШЕЧНОГО ВООРУЖЕНИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА НЕГО ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ
А.В. Лаврушин, Н.Е. Стариков
Разработана методика оценки изменения технического состояния стрелково-пушечного вооружения, находящегося на хранении в соединениях и частях Воздушно-десантных войск.
Ключевые слова: стрелково-пушечное вооружение, малокалиберное артиллерийское вооружение, автоматическая пушка, хранение, методика
Обязательным требованием при проектировании и производстве современных изделий стрелково-пушечного вооружения (СПВ) является не только увеличение боевых возможностей, но и сохранение их в работоспособном состоянии на этапе бездействия (хранения).
В соединениях и частях Воздушно-десантных войск на вооружении находятся боевые машины десантные БМД-2, БМД-2КУ. Боевые машины оснащены 30-мм автоматической пушкой 2А42. В настоящее время в соответствии с Государственной программой вооружения на 2011 - 2020 годы и Государственным оборонным заказом проводится перевооружение войск на современные образцы вооружения, военной и специальной техники. В отдельные соединения и части поступает на вооружение боевая машина десантная БМД-4М. В составе блока оружия машина оснащена 30-мм автоматической пушкой 2А72.
Военно-специальные науки
При постановке изделий СПВ на кратковременное хранение руководствуются следующими руководящими документами.
1 Приказ МО РФ № 989 от 28.12.2013 года «Об утверждении руководства по содержанию вооружения и военной техники общевойскового назначения, военно-технического имущества в Вооруженных Силах Российской Федерации».
2 Приказ Заместителя МО № 27 от 14.09.2006 года «Руководство по эксплуатации ракетно-артиллерийского вооружения».
3 Руководство по эксплуатации ракетно-артиллерийского вооружения. 2006 г.
4 Изделие 2А42. Инструкция по эксплуатации. 2А42.00.000.
5 30-мм автоматическая пушка. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 2А72.00.000 ТО.
Во всех руководящих документах и нормативно-технической документации (НТД) говорится о порядке организации технического обслуживания и постановке на хранение вооружения и военной техники.
Однако в руководящих документах и НТД практически отсутствуют критерии оценки состояния хранящихся образцов СПВ, позволяющие оценить эффективность используемых средств консервации. О техническом состоянии любого изделия судят, как правило, по значениям множества его контролируемых параметров, которые и определяют его работоспособность^, 3, 4, 5, 6, 7, 8]. Работоспособность образца СПВ устанавливается путем проведения из него контрольного отстрела, но это в реальных условиях хранения осуществить не предоставляется возможным.
Влияние всех возникающих при хранении повреждений и неисправностей узлов и механизмов, вызванных воздействием факторов окружающей среды, на работоспособность образца СПВ может оцениваться различными способами. Наиболее простой - оценка «влияет», «не влияет», «влияет слабо» и т.д. Такая оценка является субъективной и не дает возможности сравнивать оценки, выполненные разными специалистами.
Авторами предлагается методика оценки изменения технического состояния СПВ, находящегося на хранении. Данная методика применяется к образцам вооружения, находящимся в соединениях и частях Воздушно-десантных войск.
Любой образец СПВ можно представить как совокупность сборочных единиц, состоящих из различных деталей. Каждой неисправности каждой детали присваивается определенный балл. Для некоторых деталей при хранении возможно возникновение нескольких неисправностей, по-разному влияющих на работоспособность образца вооружения. В этом случае всей детали присваивается максимальный балл, соответствующий оценке наиболее сильно влияющей на работоспособность неисправности из всех на ней обнаруженных. По формуле (1) оценка работоспособности
Известия ТулГУ. Технические науки. 2018. Вып. 6
сборочной единицы ¿¡определяется как сумма оценок всех входящих в нее деталей (Агу)(если какая-либо деталь не имеет повреждений и неисправностей, то ей присваивается балл 0):
п
Ьг = I Ау , (1)
У=1
где г- номер сборочной единицы; у-номер детали.
Каждая сборочная единица по-разному влияет на работоспособность образца СПВ, что можно учесть путем введения коэффициента значимости кг, изменяющегося от 0 до 1. В этом случае обобщенная оценка работоспособности данного образца вооружения ^определяется как сумма произведений оценки каждой сборочной единицы на соответствующий коэффициент значимости:
п
8к = IкгЬ = к\Ь\ + к2Ь2 +... + кпЬп, (2)
г =1
где Ь— балльная оценка работоспособности г-й сборочной единицы; п- количество сборочных единиц; к- порядковый номер образца.
На основании ранее проведенных исследований, изучения отчетных материалов по оценке технического состояния находящегося на хранении СПВ, полученных из войсковых частей, осуществляющих длительное хранение СПВ в различных климатических районах, были определены основные повреждения и неисправности 7,62-мм ПКТ, 30-мм 2А42 (таблица), 30-мм 2А72 и др., возникающие при хранении, а также причины их возникновения и способы выявления, где каждой неисправности (повреждению) присвоен свой кодовый номер.
Балльная оценка возможных неисправностей и повреждений рассматриваемых образцов СПВ, а также величина коэффициента значимости кгбыли получены в результате использования метода экспертных оценок [2]. Группе специалистов по малокалиберному артиллерийскому вооружению (МАВ) из Тульского ГУ, ОАО «КБП» (г. Тула), РГВВДКУ, в/ч 41450 было предложено оценить степень влияния каждой неисправности (повреждения) деталей изделия на работоспособность образцов вооружения по шкале от 0 до 10 баллов. Этим же экспертам было предложено оценить и влияние каждой сборочной единицы на работоспособность образцов вооружения в целом (определить коэффициент кг) по шкале от 0 до 1.
Результирующая балльная оценка неисправностей деталей и коэффициентов значимости сборочных единиц образцов МАВ определялась как среднеарифметическое мнение каждого эксперта по каждой данной неисправности и каждой сборочной единицы.
Согласованность мнений экспертов оценивалась с использованием коэффициента конкордацииСк, который лежит в пределах от 0 (связи между оценками нет) до 1 (все эксперты дали положительную оценку). Расчет коэффициента конкордации проводился так:
Военно-специальные науки
т
f „ , \2
Sc = I j=1
n
n(m +1)
V i=1 2
(3)
где 8С- сумма квадратов отклонений оценок экспертов для каждой неисправности,« - число экспертов, т - число неисправностей (таблица); вычисление коэффициента конкордации по формуле
С* =-—-, (4)
2 / 2 \ П n mim -1 - n I Si
i=1
где
Si = I (tk3 - tk), (5)
k=1
где tk - число одинаковых рангов в k-ой группе нестрогих рангов в ранжировке/-го эксперта; T - число групп одинаковых рангов в ранжировке/-го эксперта.
Рассчитанный по формуле (4) коэффициент конкордации мнений специалистов по оценке степени влияния повреждений и неисправностей деталей на работоспособность образца вооружения составил Ck] = 0,88. Для значений k сборочных единиц рассчитанное значение коэффициента конкордации составило Ck2 = 0,85.
Неслучайный характер согласия мнений экспертов проверялся статическим критерием Пирсона [2]:
С2p = Ckn(m -1). (6)
Найденные по формуле (6) значения критерия Пирсона соответст-
2 2
венно х pi= 48,2 и х p2= 40,5. Сравнение их с табличными значениями для распределения х2т с n-1 степенью свободы по уровню значимости а = 0,001 равном 27,9, показывает, что рассчитанные значения больше табличного. Следовательно, совпадение мнений экспертов неслучайно. Поэтому полученные в результате экспертного опроса значения ^^можно использовать для получения оценки работоспособности изделий МАВ (представлено в таблице).
Вычисленная по формуле (2) обобщенная оценка Skусредняется по всем осмотренным образцам МАВ и вычисляется среднеквадратическое отклонение о2 полученного среднего значения по формуле
N 2
s2 =11 (x - x) , (7)
Ni =1
где N - число измерений.
Неисправности и повреждения 30-мм автоматической пушки 2Л42, возникающие в процессе хранения
IO
-J
а\
№ п/п Сб. единица Деталь Вид неисправности (повреждения) Кодовый номер не-исправн ости Способ выявления неисправности (повреждения) Причины возникновения неисправности (повреждения) Влияние неисправности (повреждения) на работоспособность Степень влияния на работоспособность (в баллах) Заключение о возможности дальнейшего хранения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Коробка ствольная К, = 1,0 Коробка 01.004 Планка 01.005 Тяга 01.030 Гребень 01.079 Косынка 01.24 Защелка отражателя 01.076 Коррозия направляющих по всей длине Коррозия поверхности планки Коррозия поверхности тяги 1101 1102 1103 1104 1105 1106 Произвести неполную разборку и наружный осмотр Произвести неполную разборку и наружный осмотр Коррозия Коррозия Коррозия Образец неисправен, но работоспособен Образец неисправен, но работоспособен 3 3 3 0 0 0 Необходимо устранить в ходе очередного ТО Необходимо устранить в ходе очередного ТО Необходимо устранить в ходе очередного ТО
05 fü О
§
н а s; -с
Гй
О «
5:
fü «
s;
Kj
о ^
tD
er4
•>4
а 0\
IO
-J -J
№ n/n Сб. единица Деталь Вид неисправности (повреждения) Кодовый номер не-исправн ости Способ выявления неисправности (повреждения) Причины возникновения неисправности (повреждения) Влияние неисправности (повреждения) на работоспособность Степень влияния на работоспособность (в баллах) Заключение о возможности дальнейшего хранения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Противо-отскок 01.090 Кассета 01.026 Коррозия (следы ржавчины) на поверхности 1107 1108 Произвести неполную разборку и наружный осмотр Коррозия Образец неисправен, но работоспособен 3 0 Устранить в ходе очередного ТО
Фиксатор передний 01.034 Фиксатор задний 01.041 Ползушка 01.054 Коррозия(следы ржавчины) на деталях фиксатора Коррозия (следы ржавчины) на деталях фиксатора Коррозия (следы ржавчины) на поверхности деталей ползушки 1109 1110 1111 Выявляется наружным осмотром Выявляется наружным осмотром Выявляется наружным осмотром Коррозия Коррозия Коррозия Образец неисправен, но работоспособен Образец неисправен, но работоспособен Образец неисправен, но работоспособен 2 2 3 Устранить в ходе очередного ТО Устранить в ходе очередного ТО Устранить в ходе очередного ТО
2 Агрегат ствола К2 = 1,0 Ствол 02.023 Коррозионный налет на заднем торце ствола 1201 Выявляется наружным осмотром Коррозия Образец неисправен, но работоспосо- 3 Устранить в ходе очередного ТО
fco
О
S S О ci S
Cl
s; §
с s с
« s;
ю -о оо
№ п/п Сб. единица Деталь Вид неисправности (повреждения) Кодовый номер не-исправн ости Способ выявления неисправности (повреждения) Причины возникновения неисправности (повреждения) Влияние неисправности (повреждения) на работоспособность Степень влияния на работоспособность (в баллах) Заключение о возможности дальнейшего хранения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Следы биоповреждений смазочного материала в районе торцевой поверхности ствола 1202 Выявляется наружным осмотром Биоповреждения бен Образец неисправен, но работоспособен 4 Устранить в ходе очередного ТО
Казенник 02.001 Цилиндр газовый 02.035 Коррозия боевых выступов казенника 1203 1204 Выявляется наружным осмотром Коррозия Образец неисправен, но работоспособен 3 0 Устранить в ходе очередного ТО
3 Рама затворная К3 - 1,0 Ползун 03.001 Поршень 03.004 Отражатель 03.006 Точечная коррозия на поверхности поршня Коррозионный налет на внутренней поверхности отражателя 1301 1302 1303 Выявляется наружным осмотром Выявляется наружным осмотром Коррозия Коррозия Образец неисправен, но работоспособен Образец неисправен, но работоспособен 0 5 6 Устранить в ходе очередного ТО или ремонте Устранить в ходе очередного ТО или ремонте
С?
05 ГЪ О
§
§
М
Н
•X.
г; -с
о «
г;
а «
г;
| о
о ^
Ьо
о-4
•>4 ?!
0\
IO
-J VO
№ n/n Сб. единица Деталь Вид неисправности (повреждения) Кодовый номер не-исправн ости Способ выявления неисправности (повреждения) Причины возникновения неисправности (повреждения) Влияние неисправности (повреждения) на работоспособность Степень влияния на работоспособность (в баллах) Заключение о возможности дальнейшего хранения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Затвор 03.015 Боек 03.019 Коррозия экстракторов левого и правого, роликов 1304 1305 Выявляется наружным осмотром Коррозия Образец неисправен, но работоспособен 5 0 Устранить в ходе очередного ТО или ремонте
Плунжер 03.022 1306 0
Ограничитель 1307 0
Фиксатор затвора 03.029 1308 0
4 Пружина возвратная К4= 1,0 Пружина возвратная 04.006 Трубка 04.001 1401 1402 0 0
to
о
гъ
a
a
о
ci
s
ей
-a §
с a с
s;
ю оо о
№ п/п Сб. единица Деталь Вид неисправности (повреждения) Кодовый номер не-исправн ости Способ выявления неисправности (повреждения) Причины возникновения неисправности (повреждения) Влияние неисправности (повреждения) на работоспособность Степень влияния на работоспособность (в баллах) Заключение о возможности дальнейшего хранения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
5 Затыльник К5 = 1,0 Лоток 05.008 Рычат подачи 05.030 Рычаг переключения 05.046 Пальцы подачи (левые, правые) 05.024 Шептало 05.042 Рычаг 05.077 Следы ржавчины на поверхности лотка Обильная коррозия на поверхности лотка Коррозионный налет на пальцах подачи 1501 1502 1503 1504 1505 1506 Выявляется наружным осмотром Выявляется наружным осмотром Выявляется наружным осмотром Коррозия Коррозия Коррозия Образец неисправен, но работоспособен Образец неисправен, но работоспособен Образец неисправен, но работоспособен 2 3 0 3 0 0 Устранить в ходе очередного ТО Устранить в ходе очередного ТО +Устранить в ходе очередного ТО
С?
05 ГЪ Г5
§
§
М
Н •X.
г; -с
о «
г;
а «
г;
| о
о ^
Ьо
о-4
•>4 ?!
0\
IO
00
Кодовый номер не-исправн ости Способ выявления неисправности (повреждения) Причины возникновения неисправности (повреждения) Влияние неисправности Степень влияния на работоспособность (в баллах) Заключение о
№ п/п Сб. единица Деталь Вид неисправности (повреждения) (повреждения) на работоспособность возможности дальнейшего хранения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Упор 1507 0
шептало
05.029
Качалка 1508 0
05.012
Стопор 05.071 1509 0
6 Электроспуск Кб-0,9 Стопа 06.006 Вилка 06.034 Толкатель 06.016 Корпус 06.005 Рычаг 06.024 Толкатель 06.008 1601 1602 1603 1604 1605 1606 0 0 0 0 0 0
to о
ГЪ
а а О
-а
s; §
о* а о*
s;
Окончание
ю оо ю
№ п/п Сб. единица Деталь Вид неисправности (повреждения) Кодовый номер не-исправн ости Способ выявления неисправности (повреждения) Причины возникновения неисправности (повреждения) Влияние неисправности (повреждения) на работоспособность Степень влияния на работоспособность (в баллах) Заключение о возможности дальнейшего хранения
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Катушка 06.016 1607 0
7 Контактор К7~ 0,8 Пиробоек 07.040 Пружина 07.006 Корпус 07.008 Пружина 07.044 1701 1702 1703 1704 о о о о
С?
05 ГЪ Г5
§
§
М
Н
•X.
г; -с
о «
г;
а «
г;
| о
о ^
Ьо
о-4
•>4 ?!
0\
Военно-специальные науки
Полученные в результате осмотра образцов МАВ оценки работоспособности деталей, сборочных единиц и изделий в целом заносятся в протокол осмотра. Зная Scp, можно сравнить работоспособность образцов МАВ, хранящихся с применением различных средств защиты от воздействия внешних факторов в различных климатических районах, в течениераз-личного времени: чем выше значение Scp, тем больше количество повреждений и неисправностей обнаружено, тем ниже должна быть работоспособность изделий вооружения и, соответственно, тем ниже эффективность средств защиты (консервации) или выше жесткость климатических условий района хранения.
Порядок использования приведенной выше методики балльной оценки работоспособности изделий МАВ следующий: при обнаружении неисправностей в протоколе осмотра проставляется соответствующая ей балльная оценка. Если какая-либо неисправность отсутствует, то в соответствующей графе ставится «0».
Для каждой j-й детали каждой i-й сборочной единицы балльная оценка ^-определяется по максимальному значению всех обнаруженных для не неисправностей и повреждений. Оценка работоспособности каждой сборочной единицы ^-определяется как сумма оценок всех составляющих ее деталей. По полученным значениям L-по формуле (2) рассчитывается для каждого k-го осмотренного образца обобщенного значения работоспособности Sk, а для всех образцов определяется среднее значение Scp. Полученные значения Sиспользуются для оценки технического состояния образцов МАВ и эффективности применяемых средств их защиты при кратковременном хранении.
Список литературы
1. Кричевский Ю.И. Влияние климата на надежность машин и механизмов. Минск: Наука и техника, 1968. 105 с.
2. Емелин М.И., Герасименко А. А. Защита машин от коррозии в условиях эксплуатации. М.: Машиностроение, 1980. 224с.
3. Стариков Н.Е. Мониторинг работоспособности изделий СПВ в условиях воздействия разрушающих факторов //Состояние, перспективы развития и боевого применения РВ и А в современных и перспективных формах военных действий. СПб.: МАА, 1998. С.19-20.
4. Стариков Н.Е. Исследование по обоснованию дополнительных гарантийных сроков сохраняемости свойств конструкционных сталей в составе изделий СПВ. //МатериалыМеждународной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения С.И. Мосина. Тула, 1999. С.32-34.
5. Стариков Н.Е., Григорьев И. А., Шевченко П.Г. Воздействие факторов окружающей среды на изменение свойств конструкционных материалов //Известия ТулГУ. Сер. «Физика». 2005. Вып. №5.С.184-192.
Известия ТулГУ. Технические науки. 2018. Вып. 6
6. Стариков Н.Е., Липатова И.Е. Предложения по обеспечению поддержания хранящегося ВВТ в боеготовом состоянии // Сборник тезисов докладов межвузовского семинара «Современные состояния и тенденции развития системы технического обеспечения группировки войск в опера-циях».СПб.: МВАА, 2004. С. 113-115.
7. Стариков Н.Е., Виноградов С.Н. Исследования по повышению стойкости вооружения и военной техники к воздействию микробиологического фактора // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. Вып. 11. Ч. 1. С. 342-347.
8. Стариков Н.Е., Виноградов С.Н. Результаты комплексных исследований воздействия процессов коррозии и биоповреждений на материалы вооружения // Оборонная техника. 2013. № 1 - 2. С. 57-65.
Лаврушин Алексей Валентинович, адъюнкт, lavruchin.78@,mail.ru, Россия, Рязань, Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище,
Стариков Николай Евгеньевич, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой, stari-cov_ [email protected],Россия, Тула, Тульский государственный университет
METHODS OF ASSESSMENT OF TECHNICAL CONDITION SMALL ARMS AND CANNON AND IMPACT HIM ENVIRONMENTAL FACTORS
A.V. Lavrushin, N£. Starikov
The technique of estimation of technical condition of small arms and cannon, is being stored in the units of the airborne troops.
Key words: small-caliber artillery weapons, small-caliber artillery weapons, automatic cannon, structural materials, storage method
Lavrushin Alexey Valentinovich, adjunct, [email protected], Russia, Ryazan, Guards of the Ryazan higher airborne command school,
Starikov Nikolai Evgenevich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, staricov_ [email protected], Russia, Tula, Tula State University
