Автоматические системы заряжания вооружения бронетанковой техники
Автоматические системы заряжания вооружения бронетанковой техники: Обзор и перспективы
В учебном пособии рассматриваются автоматические системы заряжания (АСЗ) вооружения бронетанковой техники, их классификация, структура, методы описания и диагностирования. Авторы, Лепешинский И.Ю., Чикирев О.И., Погодаев Д.В., Быта С.В., Кудрявцев И.А., подробно описывают структуру и процессы функционирования отечественных АСЗ, а также методику проверки их работы.
Классификация и принципы работы АСЗ
АСЗ классифицируются по степени автоматизации на механизмы, облегчающие процесс заряжания, и автоматы заряжания. Автоматы заряжания обеспечивают полную автоматизацию, повышая скорострельность и снижая нагрузку на экипаж. Различают три основных схемы АСЗ: с боеукладкой на одном основании с пушкой, в нише башни и в боевом отделении корпуса танка. В зависимости от типа механизированной боеукладки, способа согласования пушки и выстрела, способа досылания выстрела и типа исполнительных приводов выделяют различные типы АСЗ, применяемые в отечественных танках.
Структура и методы описания АСЗ
АСЗ относятся к системам программного управления, включающим механизмы, приводы, управляющее устройство и устройства управления. Описание процессов функционирования АСЗ включает перечень режимов, описание операций цикла и работы элементов системы. Для описания работы управляющих устройств АСЗ используется теория конечных автоматов, где управляющее устройство рассматривается как конечный автомат, реализующий алгоритмы в зависимости от входных сигналов и внутренних состояний. Функции выходов и переходов, описываемые с помощью аппарата алгебры логики, позволяют полностью представить работу управляющего устройства.
Эффективность и развитие АСЗ
Эффективность АСЗ оценивается коэффициентом, определяемым как отношение среднего времени, затраченного на подготовку и производство выстрела для комплексов управления вооружением с «идеальным» автоматом заряжания, к среднему времени, получаемому в КУВ с реальным АСЗ. Коэффициент эффективности современных отечественных танков находится в пределах 0,6–0,8. В книге рассматриваются различные типы АСЗ, применяемые в отечественных танках, включая кабинные и бескабинные системы, а также их особенности.
Механизм заряжания танка Т-64
Подробно описан механизм заряжания танка Т-64, включающий конвейер, механизм поворота конвейера, механизм подачи, механизм досылания, механизм улавливания и перекладки поддона. Рассмотрены устройство основных узлов, гидравлическая система, электрические узлы, режимы работы, эксплуатационные регулировки и возможные неисправности.
Механизм заряжания танка Т-72
Представлено описание автомата заряжания танка Т-72, включая вращающийся транспортер, механизм подъема кассет, механизм удаления поддона, досылатель, электромашинный стопор пушки, запоминающее устройство, распределительную коробку, пульт управления, пульт загрузки, индикатор количества выстрелов и электромонтажный комплект. Рассмотрены процессы функционирования, режимы работы, уход и сбережение, возможные неисправности и способы их устранения.
Механизм заряжания орудия БМП-2
Описан механизм заряжания орудия 2А42 БМП-2, включая конвейер, механизм загрузки, досылатель и механизм выброса. Рассмотрены режимы работы, порядок подготовки и работы, а также возможные неисправности.
Перспективы развития АСЗ
В заключении рассматриваются перспективы развития АСЗ, включая стратегию развития, концепцию развития автоматических систем заряжания бронетанковой техники Российских Вооруженных Сил, а также требования безопасности при работе с АСЗ.
Текст подготовлен языковой моделью и может содержать неточности.
- ВО - Бакалавриат
- 23.03.02: Наземные транспортно-технологические комплексы
- ВО - Магистратура
- 56.04.04: Управление техническим обеспечением войск (сил)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет» И.Ю. ЛЕПЕШИНСКИЙ О.И. ЧИКИРЕВ Д.В. ПОГОДАЕВ С.В. БЫТА И.А. КУДРЯВЦЕВ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ЗАРЯЖАНИЯ ВООРУЖЕНИЯ БРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Рекомендовано федеральным государственным казенным военным образовательным учреждением высшего образования — Военным учебно-научным центром Сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации» в качестве учебного пособия для слушателей высших военно-учебных заведений Сухопутных войск, обучающихся по направлению подготовки «Транспортные машины и транспортно-технологические комплексы» Москва ИНФРА-М 20
УДК 623.438(075.8) ББК 68.513я73 Л48 Р е ц е н з е н т ы: Корабельников А.А., доктор военных наук, профессор Военного учебно-научного центра Сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации»; Киселев В.А., доктор военных наук, профессор Военного учебнонаучного центра Сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации» Лепешинский И.Ю. Л48 Автоматические системы заряжания вооружения бронетанковой техники : учебное пособие / И.Ю. Лепешинский, О.И. Чикирев, Д.В. Погодаев, С.В. Быта, И.А. Кудрявцев. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 237 с. — (Военное образование). ISBN 978-5-16-015097-0 (print) ISBN 978-5-16-107599-9 (online) В учебном пособии рассмотрены вопросы классификации, структуры, методов описания и диагностирования автоматических систем заряжания вооружения бронетанковой техники. Детально описаны структура и процессы функционирования в различных режимах существующих отечественных систем автоматического заряжания, а также приведена методика проверки функционирования этих систем. Разработано применительно к программам подготовки офицеров контрактной службы в учебных военных центрах при государственных образовательных учреждениях высшего образования по военно-учетным специальностям Главного автобронетанкового управления Министерства обороны Российской Федерации. Может быть использовано для подготовки офицеров танковых войск в системе командирской подготовки, курсантов военно-учебных заведений и специалистов по эксплуатации, обслуживанию и ремонту бронетанкового вооружения и техники. УДК 623.438(075.8) ББК 68.513я73 © Омский государственный ISBN 978-5-16-015097-0 (print) ISBN 978-5-16-107599-9 (online) технический университет, 2019
Перечень основных сокращений и обозначений: АБ – аккумуляторная батарея; АЗ – автомат заряжания; АЗР – автомат защиты сети АСЗ – автоматическая система заряжания; БМП – боевая машина пехоты; БОПС – бронебойный оперенный подкалиберный снаряд; БПП – блокировка перекладки поддона; БРДМ – боевая разведывательная машина; БТР – бронетранспортер; ВТ – вращающийся транспортёр; ВУ – визуальный указатель; ГА – гидроаккумулятор; ГН – гидравлический насос; Д – досылатель; ЗИП – запасные части, инструменты и принадлежности; ЗУ – запоминающее устройство; ИК – индикатор количества выстрелов; КБ – контакт барабана (конструкторское бюро); КД – контакт досылателя; КК – контакт клина; КО – контрольный осмотр (контакт отката); КР – распределительная коробка; КУВ – комплекс управления вооружением; МД – механизм досылания; МЗ – механизм заряжания; МП – механизм подачи; МПК – механизм поворота конвейера (механизм подъёма кассет); МТО – моторно-трансмиссионное отделение; МУП – механизм удаления поддона; ОМП – оружие массового поражения; ПЗ – пульт загрузки; ПК – пульт командира; ПНФ – признак нормального функционирования; ПО – пульт оператора; ППН – прицел-прибор наведения; ПРН (ПРВ) – переключатель нижнего (верхнего) положений рычага; ПСК – переключатель стопора конвейера; ПСП – переключатель стопора пушки; 3 3
ПТУР – противотанковая управляемая ракета; ПУ – пульт управления; РСЦ – реечный силовой цилиндр; СК – стопор конвейера; СП – стопор пушки (электромашинный стопор пушки); ТЗМ – транспортно-заряжающий модуль; ТО – техническое обслуживание; ЦИ – исполнительный цилиндр; ЭК – эксплуатационный комплект; ЭМК – электромонтажный комплект. 4 4
ВВЕДЕНИЕ Одним из факторов повышения огневой мощи танков является увеличение боевой скорострельности. Чем выше боевая скорострельность, тем больше можно поразить целей за один и тот же промежуток времени. Повышение боевой скорострельности и маневренности огня дает возможность упредить противника в открытии огня и нанесении поражения. При ручном заряжании пушки 70–75% времени, расходуемого на производство выстрела, затрачивается на заряжание. Особенно увеличивается время на заряжание при стрельбе с ходу. Следовательно, для повышения боевой скорострельности необходимо сократить время на заряжание. Радикально решить этот вопрос можно только путем автоматизации процесса заряжания. Комплекс механизмов, обеспечивающих заряжание пушки без участия заряжающего, называется автоматом заряжания. Введение автомата заряжания может оказать положительное влияние на конструкцию системы. Хорошо увязанный автомат заряжания может свести до минимума требования к объему башни и к броне. Автоматическое заряжание боеприпасов снижает рабочую нагрузку на танке и дает возможность сократить количество членов экипажа. Новые технологии в робототехнике, автоматизации, электродвигателях и современных микропроцессорных системах управления, по-видимому, пригодны для решения проблемы автоматического управления заряжанием. В зависимости от массы и габаритов артиллерийского выстрела, а также от габаритов боевого отделения танка, конструкции автоматов заряжания могут быть разнообразными. Однако, независимо от конструкции, автомат заряжания должен обеспечивать: избирательность типов снарядов; достаточно большую емкость автоматизированной укладки; хорошую надежность работы механизмов автомата при любых положениях пушки и танка; полную безопасность экипажа при работе. Обеспечение перечисленных требований к габаритам боевого отделения связано с преодолением значительных конструктивных затруднений, обусловленных большими размерами и массой боеприпасов, а также весьма ограниченными габаритами боевого отделения танка. Этим объясняется, что проблема автоматизации заряжания на основных танках стран НАТО до сих пор практически решается с трудом. Стремление повысить боевую скорострельность путем установки в танках автоматов заряжания натолкнулось также на проблему удаления гильз из боевого отделения. Это объясняется тем, что хранение гильз в танке затруднено 5 5 5
в связи с ограниченностью внутреннего объема танка. Кроме того, при высокой скорострельности резко возрастает загазованность боевого отделения пороховыми газами, выходящими из гильз. Один путь решения этой проблемы – установка специального устройства, которое обеспечивает выбрасывание гильзы через специальный люк, открывающийся во время выстрела. За последние годы автоматы заряжания приняты в нескольких странах, например, в России: танк Т-72 (рис. 1), танк Т-80 (рис. 2), танк Т-90 (рис. 3); Украине: танк Т-64 (советского исполнения) (рис. 4), танк Т-84 (рис. 5); Китае: танк Type 98 (рис. 6), Type 99 (рис. 7). Рис. 1. Российский танк Т-72 Рис. 2. Российский танк Т-80 Рис. 3. Российский танк Т-90 Рис. 4. Украинский (советский) танк Т-64 6 6
Рис. 5. Украинский танк Т-84У «Оплот» Рис. 6. Китайский танк Type 98 рис. 9 Рис. 7. Китайский танк Type 99 Российский, украинский и китайский автоматы заряжания с боеукладкой магазинного типа под башней позволяют уменьшить высоту танков, сохраняя максимальную броневую защиту. Автомат заряжает 125-мм выстрел раздельного заряжания, что позволяет укладывать больший летательный заряд в большую камору для достижения высоких начальных скоростей снарядов. Следовательно, указанные автоматы заряжания представляют собой интегрированную систему вооружения, которая обеспечивает преимущества в областях живучести и поражающего действия. Некоторые члены НАТО ввели или будут вводить автоматы заряжания на своих танках следующего поколения. На французском танке «Леклерк» (рис. 8) в нище башни установлен автомат заряжания, способный заряжать 120-мм танковые боеприпасы современного поколения. Программа по разработке автомата заряжания осуществляются также в Западной Германии («Леопард-2» с пушкой калибра 140 мм – опытный образец, ), Японии (танк Type 90, рис. 10), Израиле («Меркава», рис. 11) и Швеции (танк STRV-103В, рис. 12). В США программы по танковому испытательному стенду (ТТВ, рис. 13) и укомплектованному личным составом пульту управления огнем (MWS) включали автоматы заряжания как часть конструкции системы, а частная промышленность изготовила несколько автоматов заряжания в качестве независимых программ по исследованию и разработке. 7 7
Рис. 8. Французский танк «ЛЕКЛЕРК» Рис. 9. Немецкий танк «Леопард-2» с пушкой калибра 140 мм (опытный образец) Рис. 10. Японский танк Type 90 Рис. 11. Израильский танк «Меркава» Рис. 12. Танк Швеции STRV-103В 8 8
Рис. 13. Танковая испытательная установка (ТТВ) ТАСОМ, имеющая автоматически заряжаемую пушку Автомат заряжания может обеспечить преимущества поражающего действия, живучести и способности к длительным действиям, но только при условии, что его конструкция обеспечивает качественное функционирование. Существуют также отрицательные стороны и компромиссы, которые следует учитывать, если автомат заряжания будет приниматься на вооружение. Среди других аспектов следует обратиться к безопасности, сокращению количества членов экипажа и последующему увеличению рабочей нагрузки и стоимости системы. Хотя автоматы заряжания выглядят более привлекательными и технологически пригодными, лишь хорошо продуманная конструкция может обеспечить преимущества и избежать недостатков, связанных с принятием новой системы. Другой путь – применение сгорающих гильз. Преимущество таких гильз заключается в экономии дефицитного материала и простоте их производства, а также в улучшении условий работы экипажа благодаря меньшей загазованности и отсутствию гильз, загромождающих боевое отделение. Сгорающие гильзы требуют применение затвора специальной конструкции. Чтобы не переделывать затворы существующих пушек, созданы сгорающие гильзы с небольшим металлическим поддоном, обеспечивающим необходимое уплотнение газов. Такие гильзы применяются на танках США М60, М1 «Абрамc» (рис. 14), на украинском танке Т-84 и на танках российского производства Т-72, Т-80, Т-90. Рис. 14. Танк США М1 «Абрамc» 9 9
Эффективность автоматических систем заряжания (АСЗ) с точки зрения боевой скорострельности можно оценить коэффициентом, определяемым как отношение среднего времени затраченного на подготовку и производство выстрела для комплексов управления вооружением (КУВ) с «идеальным» автоматом заряжания, не накладывающим ограничений на временные характеристики процесса подготовки выстрела, к среднему времени, получаемом в КУВ с реальным АСЗ. Очевидно, что чем больше этот коэффициент, тем выше эффективность применения АСЗ в составе КУВ. Эффективность АСЗ возрастает в случае их применения в составе высокоавтоматизированных КУВ, а также при оценке влияния АСЗ на процессы подготовки второго и последующих выстрелов. Величина достигаемого при этом эффекта будет существенно зависеть от основного параметра, определяющего совершенство АСЗ – среднего времени, затрачиваемого на заряжание (длительности цикла заряжания). Длительность цикла заряжания отечественных АСЗ составляет 7–8 с, а коэффициент эффективности лежит в пределах 0,6–0,8 с. Теоретические расчеты показывают, что рациональное значение длительности цикла заряжания АСЗ для танков с неавтоматизированными системами управления огнем (СУО) составляет 5 с, для танков с автоматизированными СУО – 3 с. 10 10