К ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ БОЕВЫХ МАШИН ДЕСАНТА

Техника и вооружение № 11/2006 г., стр. 28-30

К ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ БОЕВЫХ МАШИН ДЕСАНТА

Алексей Степанов

К ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ БОЕВЫХ МАШИН ДЕСАНТА

Разработка боевой машины десанта (БМД) была поручена в 1964 г. СКБ Волгоградского тракторного завода. Руководил этими работами в начальный период главный конструктор СКБ Игорь Валентинович Гавалов. Он был талантливым руководителем и конструктором, всегда искавшим новые оригинальные новаторские технические решения. При этом его стремление к новым, нестандартным поисковым работам передавалось всему конструкторскому коллективу, который в своем большинстве увлеченно и с интересом работал над решением сложных и разнообразных задач.

После перемещения И.В. Гавалова на новую должность руководство всеми работами по созданию этой необычной по назначению и конструкции машины перешло к новому главному конструктору СКБ Аркадию Васильевичу Шабалину.

Конструкторский коллектив СКБ ВгТЗ столкнулся с множеством трудных и одновременно противоречивых технических вопросов, поскольку предстояло создать машину, которая должна была эффективно выполнять боевые задачи в трех средах: на суше, на воде и в воздухе.

БМД должна была обладать высокой проходимостью и как можно большей средней технической скоростью на местности, уверенно преодолевать без предварительной подготовки водные преграды (реки, озера, водохранилища и др.) с максимально возможной скоростью движения по воде и десантироваться с военно-транспортных самолетов с помощью собственной парашютной системы. Помимо этого она должна была иметь своеобразный комплекс вооружения и места для размещения нескольких десантников с их вооружением.

Поэтому всем (и заказчикам, и исполнителям) было ясно, что работа предстоит очень непростая. Приоритетной задачей стала разработка броневого корпуса, комплекса вооружения и способа десантирования с помощью собственной парашютной системы. При этом жесткие ограничения по боевой массе диктовали, чтобы каждый килограмм массы машины мог использоваться в различных функциональных системах, способствуя повышению технических параметров БМД.

Например, ходовая часть должна была отвечать целому ряду требований:

- при минимально возможной собственной массе способствовать отличной проходимости при достаточно высоких средних скоростях движения по местности;

- обеспечивать требуемую плавность хода при движении по грунтовым дорогам и местности;

- способствовать повышению максимальной скорости движения по воде и проходимости машины при входе ее в воду и выходе из нее на берег;

- позволять изменять габаритную высоту машины при размещении ее в транспортных самолетах и в капонирах;

- уменьшать динамические нагрузки на всю машину в це-, лом и на ее отдельные элементы при приземлении с помощью собственной парашютной системы.

Предварительные исследования возможных схем ходовой части, выполненные совместно сотрудниками СКБ и НПО Военной академии бронетанковых войск, показали, что вышеперечисленные требования могут быть выполнены при условии замены торсионных упругих элементов подвески газогидравлическими рессорами и введения в ходовую часть системы изменения величины дорожного просвета.

Замена торсионных упругих элементов на газогидравлические рессоры позволяла, во-первых, получить более энергетически емкие упругие элементы с нелинейной характеристикой, обеспечивающей требуемую плавность хода машины. Во-вторых, цилиндры газогидравлических рессор можно было использовать как силовые цилиндры системы регулирования величины дорожного просвета. В свою очередь, введение в ходовую часть системы изменения дорожного просвета способствовало повышению проходимости на суше и на воде, увеличению максимальной скорости движения по воде, позволяло изменять габаритную высоту машины, уменьшало динамические нагрузки при приземлении БМД на парашютной системе.

И действительно, испытания первых опытных образцов показали, что большинство предполагаемых позитивных улучшений параметров подтвердилось. Например, при максимальном подтягивании гусениц к корпусу, т.е. при уменьшении величины дорожного просвета до 100 мм, максимальная скорость движения машины увеличилась на 0,5 км/ч и составляла 10,8 км/ч. Это достигалось, в основном, за счет снижения гидродинамического сопротивления воды, создаваемого элементами ходовой части. Росту скорости способствовало также некоторое улучшение тяговых характеристик водометов вследствие лучших условий подтекания воды к заборным отверстиям (окнам) водометов, поскольку катки, балансиры и гусеницы не экранировали с бортов окна водометов.

Регулирование величины дорожного просвета в зависимости от условий движения позволило повысить проходимость машины как на суше, так и в воде. Известно, что сила тяги гусениц по сцеплению в воде определяется формулой Pφ= φ(GM-Dncosα), где φ- коэффициент сцепления, GM - сила тяжести машины, Dn- сила плавучести машины, α-угол уклона берега.

Поднимая корпус из воды или опуская его с помощью системы регулирования дорожного просвета, когда гусеницы вступают в контакт с подводным грунтом, можно изменять в нужную сторону силу плавучести и, следовательно, сцепной вес и силу тяги по сцеплению.

Было установлено, что входить в воду на БМД следует при максимальном дорожном просвете, но как только машина полностью окажется на плаву, необходимо для увеличения скорости дорожный просвет сделать минимальным. При выходе из воды нужно переходить на максимальный дорожный просвет, как только происходит первый контакт гусениц с подводным грунтом. Здесь следует отметить, что особое значение в этих случаях приобретает быстродействие системы изменения дорожного просвета.

В ходе разработки машины и ее испытаний имели место и неприятные моменты. Приведу один из них.

Во время одной из моих командировок в Волгоград А.И. Русанов (руководитель группы) сказал мне, что при испытаниях опытной БМД на плаву было установлено, что сила тяги водометных движителей на швартовах и максимальная скорость движения существенно меньше расчетных. Пошли вместе с ним в цех, где стояли опытные образцы. Осматривая выходные сопла водометов, мы обратили внимание на то, что концевые участки лопаток спрямляющего аппарата расположены под некоторым углом к продольной оси водометов, а не параллельно ей, как требовалось. Это и могло приводить к уменьшению силы упора водометов и на режиме швартовах, и в движении. Следовало выяснить, почему водометы были изготовлены именно так. Отправились в литейный цех и обнаружили, что литейные модели выполнены с ошибкой, а технологи только пожимали плечами.

После нашего рассказа А.В. Шебалину об обнаруженных ошибках он вызвал начальника цеха и дал распоряжение в течение нескольких дней все исправить и заменить на водометах спрямляющие аппараты. Через несколько дней все было готово, и повторные испытания показали, что экспериментальные данные соответствуют расчетным как по силе тяги на швартовах, так и по максимальной скорости движения. Но Шабалину и Русанову все это было очень неприятно.

Вернувшись в Москву, я решил проверить, как сильно влияет правильность установки лопаток спрямляющего аппарата на тяговые характеристики водометов. Для этого быстро изготовили несколько сменных конусных выходных насадок для водомета БРДМ-2 с неправильно установленными лопатками спрямляющего аппарата. При проведении испытаний на вододроме академии в Солнечногорске я сфотографировал выходящую струю водомета в режиме на швартовах.

На представленном в этой статье снимке четко видно, что неправильная установка лопаток приводит к тому, что вода покидает водомет отдельными струйками, направление выброса которых не параллельно продольной оси водомета. В результате для движения по воде используется не вся реактивная сила тяги водомета, а только ее продольная составляющая. Чем больше угол отклонения струи водомета от его продольной оси, тем меньше сила тяги на швартовах и скорость движения по воде машины. Кроме того, создаваемая при этом поперечная составляющая сила тяги водометов вызывает увод машины от прямолинейного курса, который приходится восстанавливать с помощью рулевых устройств. На фотографии также видно, что выбрасываемая из водомета струя не является сплошной, а состоит из нескольких отдельных струек, количество которых определяется числом лопаток спрямляющего аппарата и расстояниями между ними.

Через некоторое мгновение струйки «схлопываются» в одну общую струю, но при этом происходит потеря энергии струи, что нежелательно. Данный опыт в сочетании с неприятностями водометов БМД убедили меня в том, что необходимо очень внимательно отрабатывать конструкцию выходных сопл водометов, особенно сопл с встроенными лопатками спрямляющего аппарата.

Много работы (расчетов, исследований и т.д.) потребовал и броневой корпус БМД, поскольку, проектируя его, пришлось решать не только вопросы его бронестойкости и массы, но и многие другие задачи (размеры и формы с позиций работы машины на плаву, технология изготовления в серийном производстве, ремонт в полевых условиях, внутренние объемы для размещения вооружения, экипажа и десанта и другого оборудования, стоимость и др.).

Сложность создания корпуса для БМД и большой объем исследований потребовали привлечения к ним специалистов других организаций (НИИ Стали, бронетанковой академии и др.).

Были выполнены проектные и расчетные работы по нескольким возможным вариантам исполнения корпуса. В результате напряженной совместной деятельности этих специалистов был спроектирован броневой корпус с заданной степенью защиты, более легкий по сравнению с корпусом из стальных броневых листов, но, к сожалению, и более дорогой. В процессе его создания рассматривалось несколько вариантов материала броневых листов: стальные листы, листы из титана и из легких алюминиевых броневых сплавов. Предпочтение было отдано корпусу из алюминиевых броневых сплавов, поскольку он был примерно на 30% меньше по массе по сравнению с корпусом из стали, а его стоимость была на 44% ниже корпуса из титана.

К ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ БОЕВЫХ МАШИН ДЕСАНТА

К ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ БОЕВЫХ МАШИН ДЕСАНТА

Диаграмма поперечной статической

остойчивости модели при различных

величинах запаса плавучести

(крыша прямая).

Диаграмма продольной статической

остойчивости модели с прямой крышей

при различных значениях величины

запаса плавучести.

Анализировались также данные по изменению стоимости, габаритов машины по высоте и массы корпуса при обеспечении разных значений статического запаса плавучести для улучшения параметров остойчивости, непотопляемости и возможности движения БМД в условиях волнения до 3 баллов.

Выбор рациональной величины статического запаса плавучести, на первый взгляд, не является серьезной проблемой. Но это далеко не так. В действительности это очень противоречивая и непростая задача. С одной стороны, для лучшей непотопляемости, остойчивости и возможности надежного движения на волнении достаточно высокой балльности необходимо иметь как можно больший запас плавучести и, следовательно, большую высоту надводной герметичной части корпуса. С другой стороны, для уменьшения массы и стоимости корпуса желательно иметь очень небольшой запас плавучести. По существу, это небольшая оптимизационная задача, и ее надо было решить, чтобы определить научно обоснованную величину статического запаса плавучести. И это было сделано.

Кроме того, некоторые вопросы решили проверить в бронетанковой академии на физических моделях. Эти исследования выполнил к.т.н. Н.И. Шевченко на моделях машины с различными формами и размерами верхней надводной части корпуса, которые определяли запас плавучести. На приводимом графике представлены зависимости восстанавливающего момента от угла крена модели при разных значениях статического запаса плавучести, который измеряется в процентах от полного водоизмещения модели (машины). На другом графике приведены зависимости изменения восстанавливающего момента от угла дифферента также при разных значениях статического запаса плавучести.

Из этих графиков следует, что при 6%-ном запасе плавучести, который более выгоден с позиций меньшей массы корпуса и его стоимости, восстанавливающий момент максимален по своей величине при углах крена 40-50° и углах дифферента 25-32", причем восстанавливающий момент в продольной плоскости в 2,5 раза больше момента в поперечной плоскости. Тем не менее величина момента в продольной плоскости не столь значительна, чтобы препятствовать «заныриванию» машины под К ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ БОЕВЫХ МАШИН ДЕСАНТАвоздействием носовой подпорной волны при движении с максимальными скоростями. Увеличение запаса плавучести с 6 до 16,3% ,т.е. в 2,71 раза, приводит к росту максимального восстанавливающего момента в поперечной плоскости в 1,86 раза и в продольной плоскости в 1,77 раза. При дальнейшем увеличении запаса плавучести, например до 26,6%, рост величины максимального восстанавливающего момента составляет в поперечной плоскости 2,48 раза и в продольной плоскости 2,03 раза по сравнению с моментами при 6%-ном запасе плавучести. Причем значения этих моментов обеспечивают удовлетворительную остойчивость машины в реальных условиях эксплуатации. Вместе с тем необходимо было учитывать, что увеличение запаса плавучести на 10% приводит к росту высоты корпуса из стали на 10,5%, из алюминиевой брони - на 10,3% и титана - на 10%. В то же время при увеличении запаса плавучести на те же 10% масса стального корпуса увеличивается на 10,3%, а его стоимость - на 15%. У корпуса из алюминиевой брони рост запаса плавучести на 10% приводит к изменению массы на 10%, а стоимости - на 11,7%. В результате этих расчетов и модельных исследований пришли к выводу, что запас плавучести должен быть не менее 15%. В дальнейшем его увеличили до 32%, но уже по другим причинам.


Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

  • <a href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX" data-mce-href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX">InstaForex</a>
  • share4you сервис для новичков и профессионалов
  • Animation
  • На развитие сайта

    нам необходимо оплачивать отдельные сервера для хранения такого объема информации