СПОСОБ ЗАРЯЖАНИЯ ПУШКИ ТАНКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR LOADING GUN OF TANK AND DEVICE THEREFOR

Изобретение относится к области военной техники, в частности к устройству заряжания, установленному в боевом отделении танка.
Прототипом является способ заряжания выстрелами орудия - пусковой установки, установленной в боевом отделении боевой машины, включающий поворот транспортера боевого отделения до совмещения оси вертикально установленного выстрела с плоскостью заряжания, поворот орудия - пусковой установки и выстрела на угол заряжания с обеспечением захвата выстрела с помощью устройства для заряжания и синхронизации угловых скоростей ствола орудия - пусковой установки и выстрела до совпадения их осей, образующих линию досылания, досылание выстрела в канал ствола орудия - пусковой установки, при этом во время поворота орудия - пусковой установки и выстрела осуществляют вхождение носовой части выстрела в камору ствола орудия - пусковой установки с одновременным безударным проскальзыванием выстрела относительно каморы ствола орудия - пусковой установки до установки его на линию досылания, при этом в конце поворота выстрела производят его жесткую фиксацию устройством для заряжания, перед досыланием освобождают выстрел от жесткой фиксации, а досылание выстрела осуществляют на угле заряжания, который приближен к углу стрельбы орудия - пусковой установки на максимальную дальность [Пат. РФ 2403524, МПК F41A 9/38, 2010].
Недостатками прототипа являются:
- сложность конструкция установки, определяемая наличием транспортера, подающего выстрелы;
- большое энергопотребление и значительный момент инерции, обусловленные вращением выстрелов по окружности;
- сложность в эксплуатации, связанная с неудобным заряжанием транспортера внутри танка и обслуживанием большого числа узлов;
- сравнительно большое время заряжание, вызванное необходимостью поворота пушки на угол заряжания.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, снижение энергопотребления, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в способе заряжания пушки танка, включающем выемку выстрела из магазина с помощью захвата устройства заряжания, синхронизацию угловых скоростей ствола пушки и выстрела, совпадение их осей, образующих линию досылания, и досылание выстрела в канал ствола, синхронизацию угловых скоростей, причем в одинаковом направлении, осей ствола пушки и выстрела по азимуту и в вертикальной плоскости начинают производить устройством заряжания соответственно с момента совпадения по ним этих осей, а досылание выстрела производят после наступления полной синхронизации, характеризующейся образованием осями прямой линии досылания.
Для образования осями прямой линии досылания производят перемещение выстрела по азимуту и в вертикальной плоскости одновременно. В процессе перемещение выстрела по азимуту и в вертикальной плоскости совмещают центр тяжести выстрела и вращающихся частей устройства заряжания с его вертикальной осью вращения.
В устройстве для осуществления способа заряжания пушки танка, содержащем фиксатор размещенного в магазине выстрела, механизмы вращения и перемещения выстрела в вертикальной и вращения в горизонтальной плоскостях, по крайней мере, часть механизмов вращения и перемещения в вертикальной плоскости выполнена в виде червячных передач, у которых оси вращения червяков совмещены с осью поворота выстрела вокруг вертикальной оси, а ось червячного колеса механизма вертикального перемещения совпадает с осью поворота выстрела вокруг горизонтальной оси.
Приводы механизмов вращения и перемещения выстрела в вертикальной и вращения в горизонтальной плоскостях установлены вне движущихся частей этих механизмов. Червячная передача выполнена самотормозящейся. Червяк намагничен в радиальном направлении. Червяк, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота выстрела, выполнен пустотелым. Часть механизма перемещения выстрела в вертикальной плоскости выполнена в виде цепной передачи. Цепная передача выполнена многорядной.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Проведение устройством заряжания синхронизации угловых скоростей, причем в одинаковом направлении, осей ствола пушки и выстрела по азимуту и в вертикальной плоскости соответственно с момента совпадения по ним этих осей ускоряет заряжание пушки танка, так как до момента совпадения осей по азимуту вращение выстрела производится с большей скоростью, чем поворот пушки (башни) танка, причем во встречном направлении. Аналогичным образом происходит совмещение осей в вертикальной плоскости.
Досылание выстрела после наступления полной синхронизации, характеризующейся образованием осями прямой линии досылания, способствует уменьшению времени заряжания, так как полная синхронизация обеспечивает введение выстрела в пушку в процессе наведения ее на цель.
Перемещение выстрела по азимуту и в вертикальной плоскости одновременно для образования осями прямой линии досылания уменьшает время начала синхронизации, что, в конечном счете, сокращает время заряжания.
Совмещение центра тяжести выстрела и вращающихся частей устройства заряжания с его вертикальной осью вращения в процессе перемещения выстрела по азимуту и в вертикальной плоскости позволяет уменьшить момент инерции вращающихся масс, что снижает динамические нагрузки на устройство заряжания и уменьшает его энергопотребление.
Выполнение, по крайней мере, части механизмов вращения и перемещения в вертикальной плоскости в виде червячных передач, у которых оси вращения червяков совмещены с осью поворота выстрела вокруг вертикальной оси, а ось червячного колеса механизма вертикального перемещения совпадает с осью поворота выстрела вокруг горизонтальной оси, упрощает конструкцию устройства и его массогабаритные характеристики. Кроме того, появляется возможность установки приводов механизмов вращения и перемещения выстрела в вертикальной и вращения в горизонтальной плоскостях вне движущихся частей этих механизмов, что снижает энергопотребление и массогабаритные характеристики устройства, а также упрощает подвод энергии к приводам.
Выполнение червячной передачи самотормозящейся позволяет автоматически фиксировать выстрел в нужном положении после отключения двигателей, что упрощает конструкцию и улучшает эксплуатационные характеристики.
Намагничивание червяка в радиальном направлении позволяет использовать его в качестве датчика угла поворота (перемещения) выстрела, разместив при этом рядом с ним, например, геркон или датчик Холла. Это упрощает конструкцию и повышает ее надежность.
Выполнение червяка, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота выстрела, пустотелым позволяет использовать его в качестве трубы, осуществляя подачу через нее рабочего тела, например воздуха, для функционирования захвата выстрела и/или прокладку электрического кабеля, управляющего работой указанного захвата. Это улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение части механизма перемещения выстрела в вертикальной плоскости в виде цепной передачи уменьшает массогабаритные характеристики устройства, так как позволяет использовать при перемещении выстрела практически всю длину неподвижной направляющей, делая ее соизмеримой с подвижной направляющей (салазками), снижая при этом длину последней.
Выполнение цепной передачи многорядной упрощает конструкцию и снижает ее массу, так как зубчатая рейка подвижной направляющей взаимодействует с одним рядом цепи, а звездочки - с другим, что позволяет рейке проходить над звездочками, не мешая их работе.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления способа заряжания пушки танка. На фиг. 2 изображен вид слева устройства. На фиг. 3 изображен разрез А-А устройства. На фиг. 4 изображено устройство в момент начала вынимания выстрела из магазина. На фиг. 5 изображено устройство в момент окончания вынимания выстрела из магазина. На фиг. 6 изображено устройство в момент начала синхронизации угловых скоростей осей ствола пушки и выстрела.
Устройство для осуществления способа заряжания пушки танка содержит стойки 1, закрепленные на червячном зубчатом колесе 2, установленном с возможностью поворота на втулке 3, неподвижно закрепленной на основании 4, и сопряженном с червяком 5, соединенным с первым двигателем (не показан) и вращающимся в опорах основания. На стойках с возможностью вращения установлены ось 6 с неподвижно закрепленными на ней червячным 7 и прямозубым 8 колесами и полуось 9 с неподвижно закрепленной платформой 10 и шестерней 11, сопряженной с колесом 8. В платформе соосно с полуосью 9 с возможностью вращения установлена ось 12 с неподвижно закрепленными ведущей звездочкой 13 и червячным колесом 14, взаимодействующим с зубьями червяка 15, выполненным заодно с соединенным со вторым двигателем (не показан) валом 16, который установленным соосно с вертикальной осью вращения платформы 10 и с возможностью соосного вращения в червяке 17, взаимодействующим с червячным колесом 7 и выполненным заодно с валом 18, который установлен во втулке 3 с возможностью вращения и соединен с третьим двигателем (не показан), закрепленным на основании 4. Червяк 15 может иметь отверстие 19. На платформе 10 закреплены неподвижные направляющие 20 с осями 21, на которых с возможностью вращения установлены ведомые звездочки 22, соединенные цепью 23 между собой, с ведущей звездочкой 13 и с зубчатой рейкой 24, неподвижно закрепленной на салазках 25, имеющих возможность перемещения по направляющим 20. На салазках закреплен захват (не показан) выстрела 26, который имеет возможность взаимодействия с салазками и магазином 27.
Реализуют способ заряжания пушки танка следующим образом.
Для подвода захвата к выстрелу 26, находящемуся в магазине 27, поворачивают платформу 10 вокруг вертикальной оси путем включения первого двигателя, в результате чего червяк 5 начинает вращаться и поворачивать на втулке 3 зубчатое колесо 2 вместе с платформой 10 (фиг. 1-3). При этом, поскольку червяки 15, 17 остаются на месте, червячные колеса 14 и 7 своими зубьями будут соответственно скользить по винтовой поверхности неподвижных червяков 15, 17 (обкатываться вокруг них) и поворачиваться. Поскольку угол поворота платформы 10 относительно небольшой, а передаточное отношение от червяков до зубчатых колес, наоборот, большое, то эти колеса будут практически стоять на месте при повороте платформы и, следовательно, не будет вращаться ведущая звездочка 13 и поворачиваться вокруг горизонтальной оси платформа 10. Заметим, что при необходимости малозаметный поворот червячных колес можно учесть или скомпенсировать (предотвратить) путем поворота червяков 15, 17 на угол поворота платформы 10 вокруг вертикальной оси. При достижении платформой 10 азимута, определяющего положение нужного выстрела 26 в магазине (кассете) 27, выключают первый двигатель, обеспечивая за счет самоторможения червячной передачи фиксацию.
Затем производят поворот платформы 10 вокруг горизонтальной оси включением третьего двигателя, благодаря чему начинают вращаться вал 18 с червяком 17, который посредством червячного колеса 7, оси 6, зубчатых колес 8, 11 и полуоси 9 поворачивает платформу 10 на требуемый угол. Заметим, что поскольку червяк 15, а следовательно, червячное колесо 14 и ведущая звездочка 13 неподвижны, то поворот платформы будет вызывать перемещение цепи 23 (с проскальзыванием ведомых звездочек 22 вокруг осей 21) в месте с зубчатой рейкой 24 и салазками 25 относительно неподвижных направляющих 20, которое при необходимости можно также учесть или скомпенсировать поворотом червяка 15. После этого производят фиксирование платформы путем выключения третьего двигателя.
Затем подводят салазки 25 под выстрел 26 посредством включения второго двигателя, вращающего вал 16 с червяком 15. При этом ведущая звездочка 13 вместе с осью 12 начинает вращаться и перемещать цепь 23 с зубчатой рейкой 24 и салазками 25 относительно неподвижных направляющих 20. При достижении нужного положения салазок 25 останавливают их путем выключения двигателя (фиг. 4). Затем фиксируют выстрел 26 захватом, приводя последний в действие, например путем подачи электрической энергии через кабель (не показан), пропущенный через отверстие 19 червяка 15, снимая одновременно фиксацию выстрела в магазине. Далее снова приводят вторым двигателем во вращение червяк 15, но в обратную сторону. При этом салазки удаляются от магазина 27 в положение, обеспечивающее безопасный поворот выстрела на платформе 10 вокруг вертикальной и горизонтальной осей для совпадения его оси с осью пушки по азимуту и в вертикальной плоскости, т.е. для получения прямой линии досылания (фиг. 5, 6). После этого продолжают синхронизацию угловых скоростей пушки и выстрела и ввод последнего в пушку, которая при этом может продолжать наведение на цель. Заметим, что при указанном положении направляющих и салазок ось пушки должна проходить через вертикальную ось вращения платформы и быть касательной к окружности, образованной вращением точки пересечения оси выстрела и перпендикуляра к ней, проходящего через горизонтальную ось вращения платформы.
Внедрение изобретения позволит создать простое по конструкции, надежное и удобное в эксплуатации устройство заряжания, потребляющее мало энергии и позволяющее заряжать пушку танка в процессе наведения ее на цель.