• Главная
• Контакты
• Нашёл ошибку
• Прислать материал
• Добавить в избранное

Рем Уланов

Продолжение статьи «Возможный путь повышения боевых свойств танка» — «ТиВ» № 9,1999 г.

В середине девяностых годов профессор А.П. Степанов, проводя на кафедре тягачей и амфибийных машин МАДИ научную конференцию, показал на экране движение сочлененной гусеничной машины ДТ-10П Ишимбаевского завода. В немыслимо тяжелых условиях бездорожья машина с постоянно работающими гусеницами, местами приостанавливаясь, настойчиво шла вперед. Демонстрация работы шведской машины BV-206 и двухзвенника, созданного в Бронницах, показала, что эти устройства практически не застревают ни при каких обстоятельствах. Буксуя и раскачиваясь, они выбирают себе путь из ям и воронок, в которые попали.

Шасси ТУМ-64 с двойным управлением поворотов. Правый и левый рычаги управляют бортовыми фрикционами для крутого поворота. Рычаг слева по ходу управляет самоориентирующимся задним колесом

Потеряв сцепление гусеничного движителя с грунтом в результате 100 % буксования, работая раскачкой корпусов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, контактом своих боковых вертикальных поверхностей с опорной средой, сочлененные машины, как рыба хвостом, могут продолжать движение.

Много лет занимаясь вопросом повышения проходимости и поворачиваемости транспортных специальных колесных, гусеничных и колесногусеничных машин, я проходил мимо сочлененных, не подозревая существования в них новых великолепных качеств. Одноосные седельные тягачи, снабженные активным прицепом, или ломающиеся в раме по схеме Павези двухосные колесные машины, проявляя повышенную проходимость при поворотах, так как задние колеса шли по колеям передних, таили в себе задатки новых качеств. Но они слабо проявлялись и не обращали на себя внимание.

Четырехгусеничная вездеходная машина для Антарктики — Sno-Cat (см. рис. вверху), использовала в качестве базы автомобиль, кинематчески была сложна и легко уязвима при встрече с различными препятствиями.

Очень интересная боевая четырехгусеничная машина Троянова обладала высокой проходимостью и поворачиваемостью но имела патологический дефект: фактическую невозможность доступа к внутренним гусеницам для их обслуживания и ремонта.

Боевая тяжелобронированная машина снабжается оптимальным для нее гусеничным движителем, допускающим значительную скорость движения. Слабым местом ходовой части является сама гусеница. Обрыв ее из-за износа или повреждения в боевых условиях выводит танк из строя, лишая его подвижности. Малая долговечность и уязвимость гусениц — не единственный недостаток танка. В современных танках, достигших высокого совершенства, одним существенным обстоятельством, остановившим их развитие, явилась недостаточность объема боевого отделения. Скованные прокрустовым ложем железнодорожных платформ по ширине и грузоподъемности, современные танки, особенно отечественного производства, невыносимо тесны как для экипажа, так и для расходуемых материалов — боекомплекта и топлива. Увеличение объема забронированного пространства может быть получено за счет увеличения длины корпуса в пределах длины железнодорожной платформы.

В годы Великой Отечественной войны в эшелонах с Урала на фронт на каждой железнодорожной платформе устанавливались и крепились стяжками по две «тридцатьчетверки» с пушками, повернутыми назад. Боевая масса этих машин выпуска 1941 г. составляла 27 тонн, 1942 г. — 28,5,1943 г. — 30,9, 1944 г. — 32,0. Длина с пушкой вперед соответственно — 5950 мм, 6620 мм, 6620 мм, 8100 мм. Длина корпуса — 5950 мм, 6100 мм, 6100 мм, 6100 мм.

Известно, что современные танки общего назначения так же, как и ранее изготовлявшиеся тяжелые, требуют для размещения при перевозке одной платформы для одной машины. Предельные габаритные и весовые характеристики могут быть следующими: ширина не более 3600 мм, высота наименьшая, определяемая компоновочными и конструктивными решениями, длина — не более 11,0 метра, масса без комплекта боеприпасов и топлива — не более 65 тонн. Известны причины, по которым крупные длинные танки прошлых времен уступили современным короткокорпусным: переход на однобашенную компоновку, сокращение числа членов экипажа, повышение поворачиваемости и поворотливости. Из-за неблагоприятного поворотного числа тяжелые танки Т-35 плохо управлялись даже на парадах, проходя по Красной площади в Москве.

Переход от многоблочной или монокорпусной схемы танка к сочлененной устранит недостаток поворачиваемости. Управление поворотами всех известных сочлененных гусеничных машин осуществляется по кинематическому способу. Для получения приемлемого минимального радиуса поворота двухзвенника доводят угол поворота одной части корпуса относительно другой до 30°. При этом торцевые стенки корпусов, обращенных к шарниру, через который они соединены, отстоят друг от друга на значительном расстоянии, разрывая их общий объем. В известных компоновочных решениях сочлененных специальных, боевых и транспортных гусеничных машин сообщение их объемов отсутствует. Передний объем занят боевым отделением, в котором размещено вооружение, экипаж, приборы управления и боекомплект. Задний объем — моторно-трансмиссионной установкой, топливными баками. Повороты корпусов как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях выполняются открытыми гидроцилиндрами. Передача мощности на хвостовую часть переднего корпуса выполняется с помощью карданного вала. При наличии гидропривода рабочая жидкость от гидронасоса, расположенного в задней части, передается в гидромоторы передней части по гибким, незащищенным шлангам высокого давления. К одному гидромотору подводится шесть шлангов.

Сблизить торцевые стенки и соединить их подвижным устройством, обеспечив защищенный проход через них всех силовых, технологических и других коммуникаций и при необходимости человека, возможно, если резко уменьшить угол поворота одной части относительно другой. Приемлемый угол поворота можно определить, обеспечив поворачиваемость двухзвенника по кинематическому способу на закруглениях. С выбором длины сочлененного корпуса, равной 10000 мм (2x5000), можно представить схему двух примыкающих друг к другу хорд с углом между ними 15–16°. Радиус поворота составит около 40 метров. Такой параметр обеспечит надежно управляемое движение на большой скорости, но не приемлем для выполнения маневрирования с крутыми поворотами. Кинематическая схема не обеспечивает получения крутых поворотов. Они успешно выполняются только по бортовому способу. Но он требует благоприятного соотношения длины и опорной части гусеницы к колее.

В развитии способов управления транспортными машинами известны примеры, когда в одной модели сочетаются кинематический способ поворота с бортовым. Так, танк «Тетрарх», искривляя гусеницы, плавно поворачивался на быстром ходу. Крутой поворот его осуществлялся притормаживанием одной из гусениц. Колесный бронетранспортер БТР-90 с формулой 8x8 также сочетает в себе оба способа поворота. В 1964 г. мною был разработан двойной способ поворота в шасси ТУМ-64.

Крутой поворот на месте шасси «Панар М8» при поднятых крайних ведущих колесах (вверху).

Общий вид модели в сборе. Между корпусами видно шаровое соединительное устройство-тоннель (внизу).

В «Тетрархе» такая комбинированная система поворота снижала надежность ходовой части из-за необходимости иметь расслабленную в своем натяжении гусеницу и не прижилась. Полезно знать, что способ искривления гусениц для выполнения поворотов впервые применил в 1879 г. Ф.А.Блинов — русский изобретатель-самоучка.

Применение двойного способа поворота в БТР-90 нахожу мало оправданным. Не имея устройства управления с места водителя укорочения колесной базы, подобного тому, что выполнено в бронеавтомобиле «Панар М8», он, выполняя крутые повороты, расходует значительную мощность и изнашивает шины. В отличие от «Тетрарха» и БТР-90, двойное управление ТУМ-64 полностью себя оправдало. Применение комбинированной системы управления в сочлененной гусеничной машине могло бы решить множество вопросов по ходовым, компоновочным и тактико-техническим качествам. Их решение возможно выполнить, используя современную вычислительную компьютерную технику. Но математическая модель, если она дополнена физической, может быть усилена. Решение изготовить действующую модель, провести ее испытания было продиктовано моим многолетним опытом конструктора, такой способ многократно помогал достижению успеха самым коротким путем.

Задачами, поставленными мною были:

— определение параметров поворачиваемости, поворотливости и живучести двухзвенной гусеничной машины с ограниченным углом поворота между корпусами при кинематическом способе управления и управляемости с места водителя изменением длины базы при бортовом способе;

— определить возможность бокового шагового (лагового) перемещения с выбором наиболее выгодной комбинаторики движений с неработающими гусеницами;

— определить возможность выполнения самоокапывания, работая гусеницами, без использования плужного отвала.

Если первые задачи могли быть выполнены с помощью небольшой легкой кинематической настольной модели, то последняя — самоокапывание — требовала работы в грунтожелобе с прочными износоустойчивыми гусеницами. С учетом возможностей моей домашней мастерской с небольшим настольным токарным станком и моего кармана я выбрал масштаб модели 1:7 с шлейфовым электроснабжением и дистанционным управлением с пульта. Каждая из четырех гусениц приводилась своим реверсивным двухскоростным электродвигателем — движение поворотов корпусов предполагалось, как ни заманчиво применение гидроцилиндров, выполнить винтовыми устройствами, снабженными электродвигателями небольшой мощности.

Моделирование боевой части — башни, пушки в данной работе не предусматривалось. Данный масштаб исходил из соответствия натуры железнодорожным перевозкам. Габариты модели: ширина 500 мм (500x7=3500), длина 1500 мм (1500x7=10500), ширина гусеницы 80 мм (80x7=560), масса в сборе до 100 кг (100x73=34300).

Гусеница металлическая мелкозвенчатая с цевочным зацеплением. Подвеска опорных катков балансирная пружинная с динамическим ходом 2530 мм. Соединительное устройство — шаровое с тремя степенями свободы с тоннельным проходом в нем и поворотом на 15' от осевой линии во степенях свободы.

Наибольшую сложность для изготовления в домашних условиях представляла гусеница (четыре отдельных ее куска) из 320 траков и соединительное шаровое устройство с диаметром трущихся шаровых поверхностей 200–250 мм.

Выйдя на пенсию. 20 лет тому назад, связи с предприятиями, на которых я работал, постепенно терял. Оценив стоимость работ, которые я не мог выполнить у себя дома, понял, что моих пенсионных доходов, если не продам свой автомобиль, будет не достаточно.

Нужно было искать спонсора. Помог мне в этом Лев Яковлевич Рохлин — депутат Государственной Думы, руководитель движения в поддержку армии. Он связал меня с генералом В. Г. Михеевым — начальником 11-го Управления, заместителем начальника вооружения Вооруженных сил Российской Федерации, согласившимся выполнить по моим чертежам 58 наименований разных деталей — опорных катков, ленивцев, звездочек, траков, пальцев и других. Общее количество деталей, включая 320 траков, составило 1259 штук. Для сборки модели потребовалось до 10 моторов, редукторов, около 90 штук различных шарико- и роликоподшипников, электроарматуры и многожильного кабеля, крепежа и других материалов. Покупные изделия оплатил Н.А. Вахрушев, бывший видный комсомольский работник — ныне предприниматель.

Существенную помощь в работе мне оказали В.И. Пономарев, В.И. Горшков, А.Б. Арциховский, мой брат М.Н. Уланов и моя жена Е.И. Уланова. Моральную поддерждку оказывал профессор А. П. Степанов, благосклонно относившийся к моей работе с двухзвенником.

Нa всю работу по изготовлению модели» с учетом выполнения чертежей, беготни по организациям и магазинам ушло около года.

Испытания модели я решил провести у себя в деревне, куда на лето выезжала моя семья. Но задержка с изготовлением деталей вынудила искать новое место испытаний в Москве. С помощью Военно-научного общества при культурном центре Вооруженных сил РФ, членом которого я являюсь, удалось получить подходящее место. По распоряжению заместителя начальника общевойсковой академии Вооруженных сил РФ генерала В.Т. Полякова нам была представлена крытая отапливаемая площадка стрелкового тира при академии в Лефортово. Комиссия в составе меня — руководителя испытаний, профессора А.Г. Теплова, доцента В.И. Хомича, кандидата технических наук В.И. Пономарева и представителя 18-й танковой кафедры академии доцента О.А. Наказного, в период с 11 по 15 января 1999 г. провела по согласованной программе специальные испытания модели.

На горизонтальном участке гладкого бетонного пола белой краской была выполнена разметка дорог с различными радиусами закругления. Установка железнодорожных платформ обозначалась на поверхности пола белой краской. Пульт управления в начале работы стоял в пределах разметки. Позднее для удобства управления был вынесен на поднятую над полом площадку, расположенную в стороне. Работу с моделью выполняли два человека. Один сидел за пультом, второй ходил за моделью, поддерживая кабель питания и управления. Длина пятнадцатижильного кабеля, снабженного двумя штепсельными разъемами, составляла 25 метров. Следы поворотов наносились чертилкой с мелом, закрепленной на торцевой части корпуса модели. При повороте по кинематическому способу, когда возможности соединительного шарнира были использованы полностью, создавая угол в 15°, и при работе всех четырех тяговых двигателей постоянного тока радиус поворота составил 5,8 метра. В переводе на натуру — 40,6 метра. Эта величина была принята за единицу. Поворот по бортовому способу при торможении гусениц одной стороны при полной длине опорной части составил 7,0 метра. Уменьшение длины опорной части с выходом поворотного числа с 4,0 на 1,8 обеспечило получение радиуса поворота 0,87x0,89 м. В натуре — 6,03x6,24 метра. Такая величина могла бы получиться у короткобазной гусеничной машины с моноблочным корпусом на двух гусеницах..

Поворот модели при одновременном пуске гусениц правой и левой сторон в противоположные стороны с центром поворота от проекции центра тяжести показал: на длинной опоре радиус поворота 0,3 м (в натуре 2,1 м), время поворота на 180° — 18 секунд. На короткой опоре радиус поворота 0,0 м, время поворота на 180° — 6 секунд.

Исследования по потере одной, двух и трех гусениц при кинематическом способе поворота показали: на 3-х работающих гусеницах с углом поворота 15° радиус поворота 6,38 м (в натуре 44,55 м) и 5,52 м (в натуре 38,64 м). При работе на двух гусеницах радиус поворота 7,25 м (в натуре 50,75 м) и 4,93 м (в натуре 34,51 м). При работе на одной гусенице радиус поворота 7,54 м(в натуре 52,78 м) и 6,38 м (в натуре 44,66 м).

Моделирование погрузки двухзвенника на железнодорожную платформу происходило с рядом условностей. Так, эстакада, на которой стояла погружаемая двухзвенная машина и железнодорожная платформа, была обозначена белыми линиями, нанесенными на плоскость бетонного пола. Это обстоятельство не отражало необходимости в натуре перешагивания через провалы (щели), раскачки платформы и сопротивления деревянного настила полов.

Время погрузки боковым, шаговым способом с комбинацией переходов от опор движителей в крайних положениях и поворотов корпусов не фиксировалось из- за несовершенства тумблерного пульта управления.

Выполнение нескольких полных циклов шаговой (лаговой) передвижки показало реальную возможность такого способа погрузки. После полного въезда двухзвенника на платформу уточнение и исправление его положения на месте представляется удобным, безопасным и несложным.

Проверка способности производить самоокапывание после увеличения мощности тяговых электродвигателей показала перспективность этого способа. Но точные данные по параметрам самоокапывания требуют специальной подготовки как модели, так и условий проведения этих работ.

В развитии танка последние из известных по литературным источникам модели, будучи намертво привязанными к традиционной компоновочной монокорпус — ной схеме с двумя гусеницами, сделали некоторый шаг вперед. Точнее не шаг, а шажок. Удлинение корпуса, применение семикатковой системы ходовой части не решает задачи резкого повышения боевых качеств машины. Возможности развития классической компоновки практически полностью исчерпаны.

Проведенные испытания действующей модели сочлененного шасси подтверждают широкий простор для развития танка. Выполненные проработки отдельных элементов на уровне проекта показывают возможность, кроме новых перечисленных качеств, уменьшить удельное давление на грунт в 60-ти тонной машине до уровня легких гусеничных. Увеличить долговечность элементов ходовой части. Выполнить рациональную конструкцию замены комплекта боеприпасов. Увеличить скорострельность пушки повышенного калибра. Обеспечить автономность движения по дальним маршрутам и ряд других. Представляется целесообразным продолжить работу с изготовлением полноразмерного образца с вооружением и специальным оборудованием.

Владимир Одинцов