CC BY
66
УДК 629.623.437-8
ОЦЕНКА ГАБАРИТНОЙ ПРОХОДИМОСТИ ОБРАЗЦОВ ВВСТ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОБОБЩЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Н.Н. Носков, А.В. Волков, В.К. Зыкова
Представлен вариант разработки основных положений методики по оценке габаритной проходимости образцов ВВСТ (вооружения, военной и специальной техники) с применением обобщенных показателей. Приведены основополагающие факторы и параметры, влияющие на мобильность и маневренность образцов ВВСТ на местности, степень их влияния на тактико-технические характеристики техники и возможность проведения технико-экономической оценки образца ВВСТ с точки зрения показателей габаритной проходимости. Даны примеры расчета обобщенных показателей габаритной проходимости образцов ВВСТ и их сравнительная оценка.
Ключевые слова: габаритная проходимость, маневренность, мобильность, обобщенные показатели проходимости.
Любая наземная операция сопровождается передвижением войск по местности. Прогнозируемая бесконтактная война, длительные воздушно-космические операции, высадка десанта, отсутствие сплошного фронта не приводят к уменьшению потребности в наземных перемещениях войск. Чрезвычайно актуальным становится выявление направлений (полос, маршрутов) для наиболее эффективного передвижения наших войск по местности как по дорогам, так и вне дорог.
Практика показывает, что в условиях воздействия средств поражения противника высокой точности целесообразным может быть движение по местности вне дорог. В этом случае возникает потребность в данных о проходимости местности вне дорог, отсутствие или недооценка которых может привести к срыву выполняемой боевой задачи.
Высокие ходовые качества современных образцов ВВСТ до некоторой степени снижают влияние местности на возможность движения, однако в ряде случаев, особенно при неблагоприятных грунтовых или гидрологических условиях, проходимость местности может быть частично или даже полностью ограничена.
Таким образом, оценка возможностей передвижения войск на местности (оценка их мобильности и маневренности) сводится к определению показателей пропускной способности имеющихся дорог, участков местности, на которых будет выполняться боевая задача, и оценке мобильности и маневренности образцов ВВСТ, а также к последующему их сравнению [1].
Основными показателями, влияющими на мобильность войск, будут являться максимальная скорость движения по дорогам образцов ВВСТ, состоящих на вооружении частей и подразделений, запас хода по топливу, массогабаритные характеристики образцов и возможности по транспортировке данных образцов различными видами транспорта. Показатели мо-
207
бильности позволяют оценивать возможности войск при перегруппировке и переброски их на большие расстояния в масштабе ТВД (театра военных действий) и между ТВД. Показатели маневренности более дискретны и являются как бы составной частью оценки мобильности войск. Маневренность подразделений и формирований войск также оценивается по показателям маневренности имеющихся у них образцов ВВСТ: проходимости, подвижности и управляемости.
Полученные результаты сравнительной оценки показателей проходимости местности и показателей проходимости образцов ВВСТ, которые будут применяться при выполнении задачи на местности, в последующем позволят оценить возможность поддержания требуемого темпа продвижения подразделений и частей в указанном направлении.
При разработке перспективных образцов ВВСТ расчет обобщенных показателей их маневренности на местности позволит заранее оценить и скорректировать параметры проходимости техники или спрогнозировать количество и основные параметры специальных (переправочно-мостовых и дорожных) средств инженерного вооружения (СИВ) для преодоления тех или иных препятствий местности.
Разработка любых образцов ВВСТ должна включать в себя проведение оперативно-тактического (оперативно-стратегического) обоснования [2] в котором, в свою очередь, должны присутствовать исходные данные в виде массогабаритных характеристик образцов и параметров их маневренности, а также оцениваться маневренность и мобильность подразделения в целом.
Под проходимостью образцов ВВСТ по местности и дорогам следует понимать возможность самостоятельного, без проведения инженерных мероприятий, движения машины (машин) данного типа и класса по неподготовленной для этого поверхности Земли (включая дно водоемов) - местности - с учетом расположенных на ней объектов, т.к. проходимость дорог, исключая случаи их разрушения, принята без ограничений. Изучение проходимости является одним из разделов топокинетики. При проведении оценки проходимости следует различать габаритную (профильную) и опорно-сцепную проходимости и выделять их в отдельные задачи [3].
Оценка габаритной проходимости машины сводится к определению возможности движения машин через препятствия геометрического характера (имеющих длину, глубину, ширину, угол, высоту и т.д.), т.е. представленных в виде совокупности сопряженных плоскостей.
Задачи, связанные с оценкой соотношения между силами сопротивления поверхности местности и тягово-сцепных сил машины без объезда объектов на ней, относят к оценке опорно-сцепной проходимости. В большинстве случаев закон изменения показателей габаритной проходимости аналогичен (или тождественен) закону изменения опорно-сцепной проходимости.
На рис. 1 представлены габаритные параметры машины, основными из которых являются:
- габаритные размеры машины в транспортном положении (длина Ьм, ширина Вм и высота машины Нм);
- дорожный просвет (клиренс) Идп;
- углы переднего и заднего свеса ап, аз;
- угол продольной проходимости Юпр;
- длина базы машины Ьб;
- межосевое расстояние Ьмр1,Ьмр;
- размер колеи машины Ьк;
- диаметр колес машины Дк.
Кроме того, на габаритную проходимость будут влиять следующие параметры, не показанные на рис. 1:
- внешний минимальный радиус поворота машины Яврп;
- углы перекоса подвески;
- углы гибкости между звеньями автопоездов и шарнирно-сочлененных машин.
Рис. 1. Параметры габаритной проходимости машины
Наибольшее влияние на габаритную проходимость машины оказывают передний, задний углы свеса и угол продольной проходимости. Значение параметра колеи, дорожного просвета (клиренса) и диаметра колес наибольшее влияние будет оказывать на преодоление дискретных препятствий (пней, валунов, ям, траншей, стенок, валов и т.п.), на опорно-сцепную проходимость машины и «бульдозерный эффект» при движении по глубокому снегу и грунтам со слабой несущей способностью.
Однако при оценке габаритной проходимости их также необходимо учитывать, поэтому в качестве критериев оценки габаритной проходимости зачастую принято принимать ширину преодолеваемого рва и высоту вертикальной стенки.
Таким образом, при решении задач габаритной проходимости, как правило, устанавливают лишь возможность или невозможность движения. Возможная скорость движения при этом принимается равной минимальной конструктивной скорости машины.
Планируемые к использованию габаритные характеристики машин, приведенные на рис. 1, имеются в характеристиках, приведенных в базе данных и инструкциях по эксплуатации этих машин. Однако следует отметить изменения в названиях некоторых габаритных характеристик машин и «отмену понятия» радиус продольной (поперечной) проходимости машины, введённого новым ГОСТом Р 52051-2003. «Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения» [4].
Поскольку в технических характеристиках машин значение продольного угла в настоящее время не приводят, рекомендуем определять его по упрощенной схеме (рис. 2).
Л/ир , Амр _1-мр_
Рис. 2. Схема определения продельного угла проходимости машины
Вычисление продольного угла проходимости по формуле, учитывающей расстояние Амо до то точки соприкосновения касательной к поверхности колеса, образуемой углом продольной проходимости, затруднительно, а сама формула имеет громоздкий вид. Приемлемые результаты даёт приближённая формула
ыпр = 2аг^
Г2Ндп ^
V ЬмР )
(1)
где Идп - дорожный просвет машины, м; Ьмр - межосевое расстояние между наиболее удалёнными смежными осями машины, м.
210
При вычислении по приведенной выше формуле значение продольно
ного угла проходимости занижается в среднем на 2 .
В дальнейшем оценку габаритной проходимости следует проводить двумя обобщенными показателями: в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В качестве обобщённого показателя габаритной проходимости в вертикальной плоскости предлагается сумма отношений параметров габаритной проходимости к эталонным параметрам, приведенным в табл. 1.
Таблица 1
Эталонные параметры габаритной проходимости _для образцовВВСТна колесном шасси*_
Наименование параметра Значение параметра
Длина машины, м 5,0
Ширина машины, м 2,5
Высота машины, м 2,0
Углы переднего, заднего свеса и продольной 30,0
проходимости, градусы
Колея, м 2,0
Дорожный просвет, м 0,4
Внешний минимальный радиус поворота, м 10,0
Примечание: * - за исключением двухколесных мотоциклов, прицепов, автопоездов и шарнирно-сочлененных машин на колесном шасси.
В общем виде формула для определения обобщённого показателя габаритной проходимости в вертикальной плоскости имеет следующий вид:
П — ^пс I ^"Р I ^дп , азс .
ПВГП~ и '
апсЭ ЩгрЭ идпЭ азсЭ
где Идп, ЬдпЭ - дорожный просвет машины (клиренс) и эталонный, м; ап, апЭ - угол переднего свеса машины и эталонный угол, град.; аз, азЭ - угол заднего свеса машины и эталонный угол, град.; оц, юпрЭ - продольный угол проходимости и эталонный угол, град.
При оценке габаритной проходимости в горизонтальной плоскости особые проблемы возникают при определении габаритного коридора машины на поворотах и разворотах, особенно для многоосных машин, а также при движении в лесу или на горных серпантинах.
Обобщенный параметр габаритной проходимости машины в горизонтальной плоскости оценивает ее поворотливость движения в стесненных условиях, выполнение поворотов и разворотов. Этот параметр машины зависит от длины и ширины машины, размера колеи, угла поворота колесных пар, наличия прицепа или шарнирного сочленения многозвенных
автопоездов и определяется наименьшим радиусом окружности поворота машины по центру следа переднего колеса и шириной кольца габаритного поворота автомобиля.
Наиболее подходящей характеристикой для оценки горизонтальной габаритной проходимости является внешний минимальный габаритный радиус поворота.
Для определения обобщённого показателя габаритной проходимости в горизонтальной плоскости предлагается следующая формула:
п
ПГШ ; (3)
10,0 v у
где Яврп - внешний радиус поворота, м.
Таблица 2
Обобщенные параметры габаритной проходимости колесных шасси и автомобилей на их базе
Наименование машины (марка автомобильного шасси) Пвгп Пггп
ГАЗ-233114 «Тигр-М» 4,6 0,89
УАЗ-2966 4,5 0,70
УАЗ-З96218 3,4 0,68
КАМАЗ-4350 3,7 1,03
КАМАЗ-53501 3,8 1,13
КАМАЗ-63501 16т 4,6 1,45
УРАЛ-4320-0810-31 3,8 1,14
УРАЛ-542301 (тягач) 5,8 1,40
УРАЛ-532361 (шасси) 4,6 1,50
УРАЛ-632361 (пятиосный автомобиль) 5,4 1,95
КрАЗ-260 3,8 1,30
Урал-43206 3,9 1,14
ЗиЛ-131 4,3 1,02
БАЗ-6909 4,0 1,40
МЗКТ-7930 3,7 1,50
БТР-60П 5,9 1,20
БТР-90 6,5 0,60
ГАЗ-66 4,0 0,90
Приведенные в табл. 2 результаты расчетов показывают, что среди показателей габаритной проходимости в вертикальной плоскости лучшими являются показатели машин с количеством осей более двух - минимальным межосевым расстоянием, автомобили-тягачи - за счет большого заднего угла свеса (70...880), двухосные машины - за счет большего размера дорожного просвета.
Показатели габаритной проходимости в горизонтальной плоскости являются лучшими у машин с наименьшим внешним радиусом поворота, такими машинами являются двухосные машины и БТР-90, у которого все четыре пары колес поворачиваются (с бортовым поворотом).
В общем случае, наилучшими обобщенными показателями габаритной проходимости обладают (в порядке убывания) следующие образцы машин: БТР-90, УАЗ-2966, УАЗ-396218, ГАЗ-233114 «Тигр-М» и БТР-60П.
Полученные обобщенные показатели габаритной проходимости адекватно отражают геометрические и технические характеристики образцов ВВСТ на колесной базе. В последующем они могут быть применены для оценки маневренности отдельных образцов ВВСТ на местности и всего парка машин, состоящих на вооружении частей и подразделений Сухопутных войск на колесной базе.
Обобщенные показатели габаритной проходимости могут применяться в методическом обеспечении при принятии решения по выбору базового колесного шасси для перспективных образцов ВВСТ.
Список литературы
1. Беккер М. Г. Введение в теорию систем местность — машина. М.: Машиностроение, 1973, 520 с.
2. Волков А.М., Носков Н.Н. Требования к методике обоснования состава мостов инженерных войск на жестких опорах // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 3. С. 243 - 249.
3. Поляков И.С., Рихель С.Г., Поляков И.В. Прогнозирование условий передвижения воинских формирований по местности: монография. М.: ВТУ при ФАСС РФ, 2012. 281 с.
4. ГОСТ Р 52051-2003. Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения М.: Изд-во стандартов, 2003. С. 12.
Носков Николай Николаевич, канд. техн. наук, докторант, mntiz@,yandex. т, Россия, Москва, Военный институт (инженерных войск) Военного учебно-научного центра Сухопутных войск ««Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации»
Волков Андрей Михайлович, канд. воен наук, доц., проф., [email protected], Россия, Тюмень, Тюменское высшее военно-инженерное командное училище имени маршала инженерных войск А.И. Прошлякова,
Зыкова Вера Константиновна, доц., zykova47@,list.ru, Россия, Тюмень, Тюменское высшее военно-инженерное командное училище имени маршала инженерных войск А . И. Прошлякова
OVERALL ASSESSMENT OF PERMEABILITY OF SAMPLES OF ARMAMENT AND MILITARY EQUIPMENT WITH THE USE OF GENERALIZED INDICATORS
N.N. Noskov, A.M. Volkov, V.K. Zykova
The article presents the variant of development of the main provisions of the methodology for assessing the overall patency of the samples of armament and military equipment (weapons, military and special equipment) with the use of aggregate indicators. The key factors and parameters influencing the mobility and maneuverability of samples of armament and military equipment on local relations, the degree of their influence on the performance characteristics of the equipment and the possibility of conducting a feasibility assessment of a sample of military equipment from the point of view of indicators of overall permeability. The examples of the calculation of the generalized-dimensional indicators of permeability of samples of armament and military equipment and their comparative evaluation are provided.
Key words: overall performance, agility, mobility, generalized patency
rates.
Noskov Nikolay Nikolaevich, candidate of engineering, doctoral candidate, mntizayandex. ru, Russia, Моscow, Military Institute (engineering troops) Military Training and Research Center of Ground forces «Combined arms Academy of the Armed Forces Russian Federation»
Volkov Andrey Mihailovich, candidate of military sciences, docent, professor, and-mih2012@yandex. ru, Russia, Tyumen, Tyumen Higher Military Engineering Command School (Military Institute) named Marshal of Engineering Troops A.I. Proshlyakova Ministry of Defense of the Russian Federation,
Zykova Vera Konstantinovna, docent, zykova4 7@list. ru, Russia, Tyumen, Tyumen Higher Military Engineering Command School (Military Institute) named Marshal of Engineering Troops A.I. Proshlyakova Ministry of Defense of the Russian Federation
