CC BY
53
Таким образом, использование предложенной масштабируемой архитектуры позволяет сократить время разработки и перейти на следующий за дискретным уровень разработки: создание информационно -вычислительных систем на программируемых или заказных кристаллах.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ (грант Президента РФ для поддержки молодых Российских ученых - кандидатов наук МК-4737.2012.10).
Список литературы
1. Немудров В., Мартин Г. Системы-на-кристалле. Проектирование и развитие. М.: Техносфера, 2004. 216 с.
2. Угрюмов Е.П. Проектирование систем на микросхемах с программируемой структурой. СПб.: БВХ-Петербург, 2006. 736 с.
3. Переверзев А.Л. Концептуальная модель и методика проектирования интегрированных информационно-вычислительных систем на основе масштабируемой архитектуры // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. М.: ФГУП «ВИМИ», 2013. № 1.
A.L. Pereverzev, M.G. Popov
CONCEPTUAL MODEL OF ONBOARD INFORMATION SYSTEMS ON THE BASIS OF SCALABLE ARCHITECTURE
The conceptual model of onboard information systems on the basis of the scalable architecture, providing creation of effective systems on the basis of programmable, semicus-tom or custom integrated circuits, and also essential abbreviation of design time is offered.
Key words: onboard information system, scalable architecture.
Получено 17.10.12
УДК 623.442
В.А. Власов, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-18-69 (Россия, Тула, ТулГУ), Н.В. Линьков, ассист., (4872) 35-18-69, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ)
ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ДЛЯ АНАЛИЗА ЭРГОНОМИКИ ПОМПОВЫХ РУЖЕЙ
Рассмотрены особенности взаимодействия системы «стрелок-помповое ружье». Дана характеристика критериев системы «стрелок-помповое ружье», влияющих на её эргономические показатели. Приводятся результаты экспериментальных исследований.
Ключевые слова: эргономика, биомеханика, система «стрелок-помповое ружье».
Если говорить об эргономике гражданского оружия в нашей стране, то стоит отметить тот печальный факт, что она до сих пор находится в зачаточном состоянии. Столь медленное её развитие, возможно, является следствием пережитков командной экономики на оборонных предприятиях, ко-
торые чаще всего и производят гражданское оружие. Помповые ружья, выпускаемые в нашей стране, не исключение. К сожалению, даже при разработке ружей для внутренних войск конструкторы не обращают внимания на удобство использования такого оружия, хотя от этого во многом зависит то, насколько эффективно оно будет использовано в реальных боевых условиях. В последнее время положительный сдвиг произошел в проектировании пистолетов. Много внимания стали уделять удобству обращения с ним, анализировать ситуации его боевого применения и давать рекомендации конструкторам. К сожалению, о ружьях такого сказать нельзя, особенно о помповых ружьях. При проектировании помповых и обычных ружей обычно используют только их антропометрическое соответствие современному стрелку, что было взято из эргономического анализа винтовок. Это, несомненно, большой шаг вперед в проектировании удобного гражданского оружия, но это только первый шаг, и пока еще многие вопросы использования ружей вообще и помповых ружей в частности остаются неисследованными.
Рассмотрим существующую методику по определению эргономич-ности оружия. На данный момент главной оценкой эргономичности образца является его соответствие усредненным антропометрическим размерам человека (в них учитывается расположение функциональных элементов относительно частей тела стрелка). Например, из множества размеров, характеризующих форму винтовок, выбирают только те, которые определяют позу стрелка при наведении, удержании оружия и переноске.
Хотя, если вспомнить триединую цель эргономики: «1) повышение эффективности деятельности и соответственно функционирования человеко-машинных систем; 2) охраны здоровья людей; 3) всестороннего развития личности людей, участвующих в трудовом процессе.»Г11, то можно с уверенностью сказать, что данного критерия недостаточно для всестороннего и целостного анализа эргономики системы «стрелок-оружие» и вообще системы «стрелок-помповое ружье» в частности.
Следовательно, для определения эргономичности помповых ружей необходимо учесть не только антропометрические особенности стрелка, но и провести качественный системный анализ исследуемого объекта.
В ГОСТ Р ЕН 614-1-2003 указаны общие рекомендации по эргономическому конструированию оборудования [21. Опираясь на рекомендации стандарта, можно составить следующую таблицу (таблица).
В первом столбце указаны эргономические принципы, которые рекомендуется учитывать конструктору при проектировании нового оборудования. Во втором столбце указаны характеристики оператора и рабочего процесса, от которых зависит выполнение соответствующего принципа эргономики. То есть, для того чтобы выполнялся эргономический принцип размеров тела, необходимо, чтобы размеры оборудования, его функциональных частей и окружающего пространства соответствовали антропометрическим данным предполагаемой группы операторов.
Эргономические принципы Характеристики оператора, производственного процесса и оборудования
Размеры тела Антропометрические данные оператора (АДО)
Поза тела биомеханические характеристики движения (БХД), характер работы
Движения тела АДО, БХД
Физические усилия БХД, физическая форма оператора
За основу эргономического анализа помповых ружей возьмем существующий анализ эргономики винтовок. Он заключается в проверке соответствия геометрических размеров ружья (винтовки) антропометрическим размерам человека. В соответствии с таблицей можно сказать, что такой анализ охватывает первые две строки (принципы размеров и позы тела).
При этом рассматриваемые показатели можно условно разделить на следующие две группы:
1) показатели группы, т.е. показатели, определяющие соответствие оператора целевой группе: вес, рост, возраст;
2) индивидуальные показатели. Это размеры тех частей тела человека, которые влияют на размеры, характеризующие форму помповых ружей, т.е. размеры, играющие важную роль при удержании, наведении и переноске оружия. Это длины предплечий, плеч, кисти, указательного пальца, расположение глаз. Эти показатели будут в достаточной степени описывать особенности исследуемой группы. Имея достаточно статистических данных, на основе этих показателей можно давать рекомендации по оптимальным диапазонам размеров характеризующих форму помпового ружья для данной группы операторов.
Для того чтобы учесть оставшиеся два принципа эргономики (движение тела и физические усилия), следует обратиться к биомеханическим характеристикам системы «стрелок-помповое ружье».
Следует обратить внимание на одно существенное отличие помповых ружей от винтовок и самозарядных ружей - в помповом оружии стрелок совершает движения (прикладывает усилия) не только в процессе наведения, прицеливания и удержания оружия во время стрельбы, но и выступает в роли источника энергии для работы патроноподающего механизма. Эта особенность в рамках классического эргономического анализа остается неисследованной. Хотя и играет, по мнению автора, ключевую роль с точки зрения удобства использования такого вида оружия.
Как уже было сказано выше, отличительной особенностью помповых ружей является то, что человек выступает здесь в роли ведущего (активного) звена в работе исполнительных механизмов ружья (патроно-подающего, запирания). Очевидно, что процесс перезаряжания представляет собой ни что иное как двигательное действие человека, следова-
тельно, можно, используя методы биомеханического анализа определить качественные и количественные характеристики перезаряжания помпового ружья для анализа эргономичности системы человек-ружье.
При проведении биомеханического анализа движений стрелка при перезаряжании помпового ружья следует руководствоваться следующими предположениями:
1) анализ движений человека удобно проводить, представляя его тело в виде единой кинематической цепи[3];
2) анализ движений человека из-за огромного числа степеней свободы этих кинематических цепей удобно проводить post factum (когда из бесчисленного множества траекторий была выбрана одна, и движение фактически стало вынужденным) [4].
При проведении биомеханического исследования к антропометриче ским критериям эргономичности помпового ружья добавятся еще критерии, которые характеризуют движения стрелка в процессе перезаряжания помпового ружья. Это такие критерии, как длительность фазы движения, скорости звеньев, их угловые скорости, перемещения, моменты сил и др.). Для определения перечисленных выше характеристик целесообразно использовать модифицированные подходы биомеханики [5], например, использовать оптроны для определения скорости перемещения цевья.
Таким образом, при анализе эргономики помповых ружей необходимо исследовать систему «человек - помповое ружье», ее функционирование, распределение функций между человеком и ружьем, определить критерии оптимизации этой системы с учетом возможностей и особенностей человека.
Собранные по разработанной методике даные позволят давать целостную оценку эргономичности уже существующего или проектируемого образца. Также накопление статистической информации в рамках методики по определению эргономичности помповых ружей может служить основой для рекомендаций по улучшению создаваемых ружей.
Список литературы
1. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человекоориентиро-ванное проектирование техники, программных средств и среды: учебник. М.: Логос, 2001. 356 с
2. ГОСТ Р EH 614-1-2003. Эргономические принципы конструирования. Часть 1. Термины, определения и общие принципы
3. Бернштейн Н.А. О построении движений. М.: Медгиз, 1947.
256 с.
4. Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. М., 1981. 531 с.
5. Попов Г.И. Биомеханика: учебное пособие для студ. высш. учеб.
заведений. М.: Издат. центр «Академия», 2005. 256 с.
V.A. Vlasov, N.V. Linkov
CLASSIFICATION AND BASIS OF CRITERION FOR ANALYSIS OF ERGONOMICS OF PUMP-ACTION SHOTGUNS
This article investigates specifics of interaction at "shooter - pump-action shotgun" system. Behaviors of "shooter - pump-action shotgun" system that defines ergonomic factors are given.
Key words: ergonomics, biomechanics, "shooter - pump-action shotgun" system.
Получено 17.10.12
УДК 623.442
В.А. Власов, канд. техн. наук, доц., (4872) 35-18-69 (Россия, Тула, ТулГУ), Н.В. Линьков, ассист., (4872) 35-18-69, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
О.Н. Дворянкин, асп., (4872) 35-18-69 (Россия, Тула, ТулГУ) О КУЧНОСТИ СТРЕЛЬБЫ ИЗ АК-74У
Рассмотрены факторы, влияющие на точность стрельбы, рассмотрен вариант конструкции амортизирующего устройства, тренажер для экспериментального определения воздействия импульса отдачи на стрелка, приводятся результаты реальных стрельб.
Ключевые слова: автомат, кучность стрельбы, приклад, цевье, отдача.
В настоящей статье предлагается один из путей ликвидации главного недостатка образцов серии АК - невысокой кучности стрельбы. Решение заключается в следующем, не меняя отработанную и надежную схему работы автомата Калашникова, попробовать поднять кучность его стрельбы за счет устройств, которые смогут амортизировать один выстрел и возвращать оружие в исходное положение к следующему выстрелу.
Для повышения кучности стрельбы существует множество вариантов. Наиболее известны образцы оружия с накоплением импульса (АН-94, ТКБ-0146) и со «сбалансированной автоматикой» оружия (АК-108, АЕК-971). Эти схемы значительно усложняют автоматику оружия.
Экспериментально установлено, что ликвидация ударов при работе автоматики обеспечивает улучшение кучности. Так, применение известной схемы «сбалансированной» автоматики дает повышение кучности в несколько раз.
Большое значение на увод оружия вверх при стрельбе играет форма приклада. Классический приклад автомата Калашникова дает большой опрокидывающий момент.
Процесс выстрела вместе с ударом в крайнем заднем положении составляет сотые доли секунды, а выстрелы в очереди осуществляются через 0,1 с. Следовательно, большую часть времени между выстрелами оружие находится в руках стрелка без активной силы отдачи, но перемещается
