CC BY
41
Kondratyev Vladislav Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, senior researcher of research laboratory, vka a mil. ru, Russia, Saint-Petersburg, Mozhaisky Military Aero Space Academy,
Machnev Sergey Aleksandrovich, candidate of technical sciences, senior researcher, vka@mil.ru, Russia, Saint-Petersburg, Mozhaisky Military Aero Space Academy,
Karasev Sergey Urevich, candidate of technical sciences, head of research laboratory - senior researcher, vka@mil.ru, Russia, Saint-Petersburg, Mozhaisky Military Aero Space Academy
УДК 623.44
О ПРОДУКТАХ ВЫСТРЕЛА И ОБ ОПЫТНОМ ТЕХНИЧЕСКОМ ОБСЛУЖИВАНИИ АВТОМАТА АК 74 М
Д.В. Коротаев, А.В. Ерохин, С. А. Семегук, В.В. Раков
Рассмотрены недостатки влияния на канал ствола стрелкового оружия малого калибра продуктов выстрела, проведена оценка существующих эксплуатационных материалов технического обслуживания стрелкового оружия малого калибра, которая привела к поиску современных отечественных средств, обладающих оптимальными защитными свойствами, применение которых в опытной системе чистки канала ствола автомата АК 74М по удалению продуктов выстрела, позволило, в отличие от штатной системы, повысить его ресурс и продлить баллистические характеристики.
Ключевые слова: стрелковое оружие, техническое обслуживание, продукты выстрела, ресурс, баллистические характеристики.
Состояние ствола стрелкового оружия малого калибра и его служба характеризуются живучестью, под которой понимается способность ствола выдержать определенное количество выстрелов, после которого он изнашивается и теряет свои качества.
Изучение вопросов живучести и описания механизма изнашивания стволов [1 - 5] позволит охарактеризовать изменение состояния внутренней поверхности канала ствола.
В канале ствола в результате выстрела остаётся нагар, который представляет собой остатки от сгорания капсюльного состава, пороха и частички металла, соскобленные с пули или оторванные пороговыми газами с поверхности гильзы и выброшенные в канал.
Нагар состоит из ряда элементов и соединений. Содержание составных частей нагара в процентах и общее количество нагара, извлеченное после стрельбы, патронами с пулей, стальная оболочка которой плакирована томпаком, приведено в табл. 1. Кроме составных частей, приведённых в табл. 1, в нагаре содержится небольшое количество смолистых веществ.
Самой вредной солью, входящей в состав нагара, является хлористый калий. Хлористый калий конденсируется не только на наружных, открытых поверхностях канала, но и во всех трещинах, порах и углублениях.
В трещинках и порах хлористого калия должно осаждаться относительно больше, так как здесь температура ниже, чем на открытой поверхности канала, и осевшие частицы солей не уносятся отсюда пороховыми газами. Соли не только осаждаются на поверхности стали, но пропитывают и весь остальной твёрдый нагар, сплавляясь с ним и цементируя его, т. е. превращая его из рыхлого, легко удаляемого протиранием в твёрдый, трудно отдираемый нагар. Хлористый калий является цементом, связывающим рыхлые части нагара и «приклеивая» их к поверхности канала ствола.
Таблица 1
Составные части нагара, извлеченного _после стрельбы__
Содержание отдельных частей в нагаре
№ п/п Составные части нагара Нагар из нового ствола после 10 выстрелов Нагар из старого ствола с раковинами после 100 выстрелов
1 Всего нагара в мг 39,9 220,5
2 Содержание растворимых в воде солей (хлористых и сернокислых) % 22.0 14,2
3 Содержание нерастворимых веществ в % 78,0 85,8
Итого: 100,0 100,0
Нерастворимые в воде вещества состоят из (в %): - -
- меди 22,0 37,6
- цинка 8,9 12.0
4 - свинца 7,0 8,6
- железа 8,5 18,1
- олова 19,9 7,3
- золы 13,7 2,2
Хлористый калий связывает рыхлые части нагара и «приклеивая» их к поверхности канала ствола.
Схема развития коррозии в канале ствола стрелкового оружия, не вычищенного после стрельбы, показана на рис. 1.
78
Насыщенный раствор солей нагара
Д
Рис. 1. Схема развития коррозии в канале ствола стрелкового оружия
До выстрела (рис. 1, а) поверхность канала, все поры, трещины, углубления и риски покрыты тонким слоем смазки. После нескольких выстрелов (рис. 1, б) смазка сгорает, и поверхность канала покрывается нагаром, который заполняет также все поры и углубления; к самой поверхности металла приправляются соли и образуют прочный слой, на котором лежит рыхлый нагар.
На поверхности канала отлагается омеднение - след от пули (томпак или другой сплав, которым покрыта пульная оболочка). После того как ствол остыл и произошло отпотевание канала, соли поглощают влагу, и на поверхности канала (рис. 1, в) образуется раствор. Если влаги мало, то раствор насыщается хлористыми и сернокислыми солями. Происходит коррозия (рис. 1, г), которая развивается по принципу неравномерной аэрации с образованием раковин в местах углублений и трещинок, а вблизи томпака раковины на стали образуются под влиянием более благородного металла, находящегося в тесном соприкосновении с железом; здесь работает микроэлемент: ~ сталь [электролит] медь + причём железо переходит в раствор, а на катодных поверхностях образуется щёлочь. Соли железа, взаимодействуя с щёлочью, образуют ржавчину.
После очистки канала от нагара и образовавшейся ржавчины можно обнаружить, что трещины, поры и риски не только углубились, но и расширились (рис. 1, д); вблизи омеднения тоже появились раковины.
В растворе хлористого калия медь обладает положительным электродным потенциалом, а сталь отрицательным, если эти металлы соприкасаются один с другим, то медь должна способствовать ржавлению стали, сама же не должна растворяться. Чем больше разность между электродными потенциалами меди и стали, тем быстрее разрушается сталь.
б
Рис. 2. Разрез хромированной стали: а - видны трещины в слое хрома, доходящие до основного металла. Ув. х 365; б - результат коррозии под слоем хрома - хром отстал. Ув. х 365
Чтобы повысить сопротивляемость канала истирающему действию пуль и повысить живучесть, поверхность канала ствола СО МК покрывают слоем хрома. Хром очень твёрд и сопротивляется истиранию лучше, чем ствольная сталь. Он прочно сцепляется со сталью и сам не разрушается от коррозии. На практике хром невозможно осадить на сталь без пор (рис. 2, а). Во время осаждения хрома он покрывается мелкими трещинками, которые в некоторых местах могут доходить до основного металла (до поверхности стали) и тем самым создавать «слабые места», где газы и влага могут проникать к стали и вызывать её ржавление (рис. 2, б).
Слой хрома во время выстрела покрывается сеткой глубоких трещин, которые обычно не ограничиваются слоем хрома, а идут глубже, в сталь.
В них может развиваться сильная коррозия стали. Наконец, хром может отлетать и оголять некоторые участки. Такое разрушение хромового слоя особенно часто наблюдается там, где до выстрела была коррозия стали под слоем хрома: пустоты, образовавшиеся в результате коррозии, заполняются газами, и получается более сильный взрыв.
Отколы хрома наблюдаются, главным образом, у пульного входа, посредине нареза и у боевой грани на полях, т. е. там, где слой хрома претерпевает сильное механическое воздействие и от этого больше трескается и где сильнее всего под слоем хрома развивается коррозия [6 - 8].
Если канал ствола не вычищен или вычищен только маслом, то вначале из поглощенной влаги и солей образуется раствор, который проникает в трещину и доходит до стали; начинается коррозия стали под слоем хрома, которая может развиваться так, как это показано на рис 3. Сталь становится анодом (-) гальванического элемента, и железо переходит в раствор, а хром становится катодом (+) элемента и способствует коррозии: на хроме разряжаются ионы водорода и образуется едкий калий. Кислород воздуха способствует разряжению водородных ионов, и чем больше его проникает к смоченной электролитом поверхности хрома, тем сильнее развивается коррозия под слоем хрома (принцип неравномерной аэрации). Продукты коррозии железа не умещаются под слоем хрома и «вылезают» из трещины, образуя над ней бугорок ржавчины.
Наравне с нагаром особое внимание при чистке нужно уделить образующемуся при стрельбе в канале ствола томпаку.
Одним из лучших материалов для оболочек считается мельхиор (сплав 78,5...80,5 % меди и 21,5...19,5 % никеля) [9]. Однако он является дорогим и к настоящему времени повсеместно заменен другими, более дешевыми материалами.
В качестве материала пульных оболочек широкое применение получила малоуглеродистая сталь, плакированная томпаком (биметалл).
Томпак представляет собой сплав 89...91 % меди и 11...9 % цинка. Его толщина в биметалле составляет 4...6 % толщины основного стального слоя.
Биметалл уступает несколько мельхиору, но его применение также связано с расходованием дорогого цветного металла. Поэтому наряду с биметаллом для изготовления пульных оболочек получила применение не-плакированная холоднокатаная малоуглеродистая сталь. Изготовленные из нее оболочки покрываются тонким слоем меди или латуни (электролитическим или контактным способом) или лакируются во избежание коррозии и интенсивного износа ствола.
Рис.3. Схема развития коррозии стали под слоем хрома в хромированном стволе
В связи с применением для покрытия пуль биметалла - томпака, средства «размеднения» ствола в руководствах и наставлениях отсутствуют, а необходимость удаления остатков меди позволит быть уверенным, что под её слоем не осталось опасной грязи, вредной для «здоровья» ствола; кроме того, медные отложения искажают геометрию ствола, что может привести к ухудшению кучности стрельбы и преждевременного выхода его из строя.
Отложения томпака имеют вид наслоений или налетов на поверхности канала, главным образом, посредине нарезов и вдоль боевой грани по полям нарезов. Иногда томпак с оболочки пули начинает отлагаться в каком-либо одном месте канала, и тогда образуется бугорок или даже кольцевое сужение канала. Медь, томпак и латунь способствуют развитию коррозии стали, так как в присутствии растворов солей образуют с железом гальванический элемент. При этом они сами не разрушаются, а сталь, с которой они соприкасаются, усиленно ржавеет, причём на поверхности стали образуются раковины.
В растворе хлористого калия медь обладает положительным электродным потенциалом, а сталь - отрицательным; если эти металлы соприкасаются один с другим, то медь усиливает ржавление стали. Чем больше разность между электродными потенциалами меди и стали, тем быстрее разрушается сталь.
Химический состав двух сортов материалов показан в табл. 2 Допускается содержание серы и фосфора вместе не более 0,07 %. Механические свойства указанных материалов в исходном состоянии практически одинаковы: предел прочности 27...37 кг/мм2, местное относительное удлинение около 29 %, удельный вес 7,9 Г/смЗ.
Таблица 2
Химический состав материала пульных оболочек, (%)
Материал С Мп Сг № Си Б Р
Не более
Биметалл 0,11 0,35-0,6 0,08 0,15 0,30 0,20 0,04 0,035
Холоднокатаная сталь 0,11 0,30-0,5 0,10 0,15 0,30 0,20 0,04 0,035
Коррозионно-активные соли, находящиеся в нагаре, оказывают на канал ствола наиболее вредное коррозионное действие, и при чистке они должны полностью удаляться. Хлористый калий, сернокислый калий и сернистокислый калий растворяются в воде и в водных растворах этилового спирта, глицерина, соды и мыла. Они не растворяются в амиловом и бутиловом спирте и в минеральных маслах, в бензине и в керосине. Поэтому всякий очистительный состав, предназначенный для удаления нагара из каналов стволов стрелкового оружия, должен содержать некоторое количество воды.
Обслуживание стрелкового оружия направлено на нейтрализацию воздействия, адсорбированных в процессе окклюзии пороховых, капсюльных газов на протяжении всего времени их действия на канал ствола, пока они окончательно не выйдут из металла. Для обслуживания стрелкового оружия применяют установленные очистительные составы и материалы, по норме расхода горючего, масел, смазок и технических жидкостей при техническом обслуживании и ремонте стрелкового оружия и гранатометов. В соответствии с руководством по автомату Калашникова АК74М средствами для обслуживания и в том числе канала ствола являются масло РЖ и раствор РЧС [10]. Схема обслуживания канала ствола автомата АК74М представлена на рис.4.
Основным средством для чистки канала ствола является РЧС (раствор для чистки ствола), состоящий из 200 грамм углекислого аммония (МН4)2С07, 3...5 грамм бихромата калия (К2Сг207) и 1 литра воды. Действие РСЧ основано на том, что углекислый аммоний, растворяясь в воде, гидролизуется с образованием гидроксида аммония, обладающего щелочными свойствами, таким образом, кислые газы и отложения на стенках канала ствола нейтрализуются и переводятся в раствор: (КН4)2С07+ 2Н20 = 2 Ш4ОН + Н20 +С02||
83
Чистка автомата
После стрельбы (на стрельбище)
Б полевых условиях
Раствор РЧС нлн Жидкая ружейная смазка
1
Жидкая руженная смазка (только)
Раствор РЧС (после возвратения в казарму)
Смазка автомата
Масло РЖ
С032-+ Н20 = ОН- + С02|, (рН>7).
Рис. 4. Схема обслуживания канала ствола автомата АК74М
В щелочной среде бихроматы Сп072- переходят в хроматы:
Сг2072-+20Н- = Сг042- + Н20.
В кислой среде, образующейся после выстрела на поверхности канала ствола, хроматы являются сильными окислителями:
Сг042- + 2Н+ = Сг2072-+ Н20.
Таким образом, кислые газы и отложения на стенках канала ствола нейтрализуются и переводятся в раствор.
Обладая хорошими нейтрализующими и чистящими свойствами, РЧС имеет ряд недостатков: из-за разложения гидроксида аммония (К Н4ОН= ЫН3| + Н20) сокращается срок эксплуатации раствора (одни сутки) и хранения (7 суток в темном месте), использование стеклянной тары, агрессивность - (МН4)2С07 выделяет №13обладает токсичностью, взры-вопожароопасен, канцероген.
Для того чтобы в подразделении организовать изготовление данного раствора, необходимо провести большой объем мероприятий по соблюдению требований безопасности, при этом в каждом подразделении должно быть специальное помещение, отвечающее санитарным нормам и безопасности по смешению данных ингредиентов и особенно по их хранению.
Продление эксплуатационного ресурса стрелкового оружия и его безотказной работы в любых, даже самых чрезвычайных условиях, будет зависеть от своевременной и правильной смазки канала ствола и всего оружия.
В соответствии с номенклатурным номером службы горючесмазочных материалов и в соответствии с Межотраслевым ограничительным перечнем топлив, масел, смазок, специальных жидкостей, консерва-ционных материалов и присадок, разрешенных к применению в вооружении, военной и специальной техники (МОП - 1313500-01-2018), используется только масло РЖ; углекислый аммоний и бихромат калия в настоящее
время для изготовления и последующего применения в растворе РЧС по службе ГСМ не поставляется. Не поставляются эти ингредиенты и по службе РАВ. Процесс обслуживания ствола стрелкового оружия происходит с применением только масла РЖ, что не может сказаться на состоянии ствола оружия и его баллистических свойствах.
Получается, что существующая система технического обслуживания не работает. Необходимо в кратчайшие сроки принять необходимые меры по усовершенствованию как системы обслуживания, так и применяемых материалов для чистки и смазки стрелкового оружия малого калибра.
В связи с недостаточными для качественного обслуживания показателями масла РЖ произведены выборка и проверка физико-химических свойств и ИК-спектральный анализ отечественных оружейных масел в ООО «РН - Смазочные материалы» [11 - 13]. Результаты исследования указаны в табл. 3.
Таким образом, в результате исследования было выявлено оптимальное смазочное масло оружейное («Тайга»), которое в процессе эксплуатации препятствует проникновению к металлическим поверхностям оружия водяных паров и агрессивных газов, а также абразивных частиц (пыли, грязи и т.п.), за счет нейтральных свойств будет очищать загрязненные нагаром поверхности каналов оружейных стволов, а также выполнять защитные функции, предотвращая коррозию металлических поверхностей. В качестве средства по удалению нагара и томпака в канале ствола стрелкового оружия малого калибра применялась паста «Титан» [14].
Таблица 3
Результаты исследования физико-химических свойств
и ИК-спектрального анализа отечественных оружейных масел
Показатель Способ «Тайга» «Шйех 81а^агЬ> «Беркут» «^N0 РКОТБСЫ» «Русак»
Вязкость кинематическая, сСт при 40°С Гост 33 6,320 8,520 19,41 19,93 31,74
при -25°С 88,10 застыл застыл застыл застыл
Кислотное число, мг КОН/г Гост 11362 0,285 2,919 0,026 0,435 0,043
Температура застывания, °С Гост 20287 -52 -25 (желе) -20 -22 -22
Массовая доля механических примесей, Гост 6370 нет нет нет нет нет
Коррозия на стальной пластине 100°С, 3 часа Гост 2917 выдерживает
Трибологические характеристики на ЧШМ: при комнатной температуре показатель износа (Ди) (20 кг, 1 час, мм) Гост 9490 0,51 0,70 0,75 0,80 0,54
Углеводородный состав Са ИК- способ 10,0 8,9 6,5 6,7 6,8
Ср 57,8 59,4 60,0 59,2 59,5
Сп 32,2 31,7 33,5 34,1 33,7
Исследование позволило сделать вывод, что для применения оружейного масла в качестве чистящего и консервационного смазочного материала целесообразно использование образца с более низкой вязкостью и температурой застывания, т.к. при этом возрастает доля не окисленного
85
компонента в составе смазки, а, значит, возрастает ее стойкость против окисления, улучшаются смазочные, защитные противокоррозионные свойства.
В качестве сравнения очистительных материалов проведен натурный эксперимент по эксплуатации канала ствола стрелкового оружия малого калибра.
При штатном методе обслуживания оружие обслуживалось методом с применением составов и материалов, указанным в Руководстве по 5,45-мм автомату Калашникова [10], а при опытном методе обслуживания - методом с применением отечественных составов и материалов, замещающих и показавших в ходе проверки физико-химических свойств и ИК-спектрального анализа положительные результаты [15].
В ходе анализа результатов проверки кучности боя автоматов АК74М выявилась закономерность продления ресурса единиц оружия до 12000 выстрелов (увеличение до 20 %) при опытном методе обслуживания по сравнению со штатным методом обслуживания. На рис.5 показаны две совмещённые поверхности регрессии. Верхняя соответствует штатной методики обслуживания, нижняя - опытной методике обслуживания. Различия в кучности стрельбы достаточно хорошо проявляются после выполнения 2000 выстрелов [16 - 18].
Рис. 5. Совмещённые поверхности оценок двухмерных регрессий штатной и опытной методик обслуживания
Современная экономическая реальность требует от отечественных производителей стрелкового оружия и НИИ искать и применять новые технологии повышения качества, надежности, долговечности выпускаемой продукции. С ростом заказов на отечественное оружие проводимые иссле-
86
дования по применению материалов для защиты канала ствола стрелкового оружия в целях повышения его ресурса стали актуальными, но все же электролитическое хромирование является доминирующей защитой.
Необходимо проводить работу по созданию экономически выгодных конкурентных способов защиты и увеличению ресурса канала ствола стрелкового оружия на этапе его производства или идти другим путем -применять современные чистящие отечественные материалы при модернизированном техническом обслуживании.
Список литературы
1. Коротаев Д.В. О химических процессах в стволе стрелкового оружия // Сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. «Научные революции: сущность и роль в развитии науки и техники»: в 3 ч. 20 января 2018 / под ред. А.А. Сукиасян. УФА: Изд-во НИЦ АЭТЕРНА, 2018. Ч. 2. С. 56-61.
2. Коротаев Д.В. Обеспечение живучести ствола стрелкового оружия малого калибра // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 4. С. 215 - 221.
3. Изергин Н.Д., Коротаев Д.В. О процессах в канале ствола стрелкового оружия и сохранение его ресурса курсантами военного вуза // Российский научный журнал. 2013. Вып. 2(33). С. 255 - 260.
4. Поддубный В.Н. Коррозия оружия и боеприпасов. М.: Воениздат МВС СССР, 1946. 261 с.
5. Поддубный В.Н. Как сберегать вооружение от коррозии. М.: Воениздат МО СССР, 1961 72 с.
6. Одинг И.А., Иванова В.С. Механизм зарождения трещин усталости в металлах и особенности их развития // Вопросы механической усталости. М.: Изд-во «Машиностроение». 1964. С. 239 - 265.
7. Вилинов Л.И. Основы устройства и эксплуатации стрелкового оружия и гранатометов. М.: Воениздат, 1978. 195 с.
8. Селезнев В.И. Сбережение оружия. М.: Воениздат, 1958 80 с.
9. Кириллов В.М. Основания устройства и проектирования стрелкового оружия. Свойства, баллистическое решение, патроны, стволы. Пенза, 1997. 343 с.
10. Руководство по 5,45-мм автоматам Калашникова АК74, АК74М, АКС74, АКС74У, АК74Н, АК74Н1, АК74Н2, АК74Н3, АКС74Н, АКС74Н1, АКС74Н2, АКС74Н3, АКС74УН2 и 5,45мм ручным пулеметам Калашникова РПК74, РПК74М, РПКС74, РПК74Н, РПК74Н1, РПК74Н2, РПК74Н3, РПКС74Н, РПКС74Н1, РПКС74Н2, РПКС74Н3. М.: Изд-во Воениздат, 2001. 256 с.
11. Прикладная инфракрасная спектроскопия / под ред. Д. Кендал-ла. М.: Изд-во «Мир», 1970. 376 с.
12. Казицына Л. А. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии. М.: Изд-во «Высшая школа», 1971. 264 с.
87
13. Кросс А. Введение в практическую инфракрасную спектроскопию. М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. 110 с.
14. Александров Е.В. «Титан» не подведет // Калашников. Оружие, боеприпасы, снаряжение. 2006. № 9.С. 98-102.
15. Коротаев Д.В. Об изменении методики технического обслуживания стрелкового оружия малого калибра // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 4. С. 197 - 206.
16. Пугачев В.С. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Изд-во «Наука», 1979. 496 с.
17. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Изд-во «Высшая школа», 2002. 479 с.
18. Березин И. С. Методы вычислений. М.: Изд-во «Госиздат физико-математической литературы», 1962. Т.2. 205 с.
Коротаев Денис Вячеславович, доцент, dekor1977@bk.ru, Рязань, Рязанское Гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова,
Ерохин Александр Владимирович, начальник службы ГСМ, dekor1977@bk.ru, Россия, Рязань, Рязанское Гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова,
Семегук Сергей Анатольевич, старший преподаватель, dekor1977@bk.ru, Россия, Рязань, Рязанское Гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова,
Раков Вячеслав Викторович, преподаватель, dekor1977@bk.ru, Россия, Рязань, Рязанское Гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова
ABOUT PRODUCTS OF THE SHOT AND ABOUT SKILLED TECHNICAL SERVICE OF
THE AK74MSUBMACHINE GUN
D. V. Korotayev, A. V. Yerokhin, S.A. Semeguk, V. V. Rakov
Shortcomings of influence on the channel of a trunk of small arms of small caliber of products of a shot are considered, the assessment of the existing operational materials of maintenance of small arms of small caliber which led to search of the modern domestic means having optimum protective properties which use in the skilled system of cleaning of the channel of a submachine gun barrel AK74M on removal of products of a shot, allowed to raise, unlike a regular system, its resource and to prolong ballistic characteristics is carried out.
Key words: small arms, maintenance, shot products, resource, ballistic characteristics.
Korotayev Denis Vyacheslavovich, docent, dekor1977@bk.ru, Ryazan, Ryazan Guards Highest Airborne Command School of a name of the general V.F. Margelov,
Yerokhin Alexander Vladimirovich, chief of service fuel and lubricants, dekor1977@,bk.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Guards Highest Airborne Command School of a name of the general V.F. Margelov,
Semeguk Sergey Anatolyevich, senior, dekor1977@,bk.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Guards Highest Airborne Command School of a name of the general V.F. Margelov,
Rakov Vyacheslav Viktorovich, teacher of department, dekor1977@,bk.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Guards Highest Airborne Command School of a name of the general V.F. Margelov
УДК 621.833
ИЗМЕНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕХАТРОННОЙ СИСТЕМЫ КОМПЕНСАЦИОННОГО ТИПА
Н.Л. Коржук, В.В. Кулешов
Рассматриваются вопросы построения и определения параметров мехатрон-ной системы компенсационного типа. Полученные результаты могут быть использованы при разработке высокоточных мехатронных систем, используемых в контурах управления стабилизацией и навигацией подвижными объектами.
Ключевые слова: мехатронная система, обратные связи, топологический синтез, полоса пропускания, частота среза.
Недостатком существующих мехатронных систем, используемых в контурах управления подвижными объектами, является низкая точность измерения, так как выбор коэффициента усиления по разомкнутому контуру ограничен условием устойчивости системы и полосой пропускания. Расширение полосы пропускания мехатронной системы можно обеспечить путем введения в систему корректирующих звеньев, что в конечном итоге приводит к незначительному изменению полосы пропускания [1].
Целью данной работы является изменение динамических характеристик - полосы пропускания и коэффициента передачи по разомкнутому контуру мехатронных систем компенсационного типа. Поставленная цель достигается путем реализации в системе топологического синтеза, в результате которого устанавливаются число и место включения регуляторов, т.е. подмножество обратных связей. Наиболее естественными и в общем случае противоречивыми критериями выбора являются условия минимизации числа обратных связей, сложности структур их операторов, усиления контуров обратной связи. Топологический синтез предполагает, что на каждой итерации мехатронная система охватывается лишь одной обратной связью. При этом выбирается место включения обратной связи до
89
