БЫСТРОИЗВЛЕКАЕМЫЙ ТРАНСФОРМИРУЕМЫЙ МОДУЛЬ ФОРТИФИКАЦИОННОГО СООРУЖЕНИЯ КОНТЕЙНЕРНОГО ТИПА
QUICK-RELEASE CONVERTIBLE MODULE OF CONTAINER TYPE FORTIFIED STRUCTURE

Изобретение относится к области вооружения и военной техники, в частности к войсковым фортификационным сооружениям закрытого типа для пунктов управления.
Быстроизвлекаемый трансформируемый модуль фортификационного сооружения контейнерного типа (БТМФСКТ) предназначен для защиты, работы и отдыха командного состава в районах развертывания пунктов управления.
В условиях маневренного ведения боевых действий вопросы обеспечения защиты пунктов управления от воздействия современных средств поражения, и особенно от ВТО, приобретают первостепенное значение и их актуальность. Защита пунктов управления достигается различными мероприятиями и способами. Одной из главных задач по защите ПУ является фортификационное оборудование районов их развертывания, которое включает в себя комплекс возводимых войсковых фортификационных сооружений (ВФС) открытого и закрытого типа. Наиболее сложные в инженерном отношении, при возведении, являются ВФС промышленного изготовления, применение и эксплуатация которых требует специально подготовленных подразделений (команды, расчеты) и особенно в части их извлечения. В условиях ведения маневренных боевых действий ПУ периодически, а могут и внезапно менять свои районы развертывания. Это вызвано обеспечением требований к сохранению устойчивости, оперативности, надежности управления войсками и в целом живучести ПУ. С этой целью для защиты групп командного, оперативно-командного, штабного и др. состава в новых районах возводятся ВФС закрытого типа. В современных условиях сроки на фортификационное оборудование ПУ резко сократились. Если первые (исходные) районы развертывания ПУ в операциях и сражениях будут оборудованы табельными войсковыми фортификационными сооружениями промышленного изготовления, то для оборудования последующих районов развертывания их, как правило, нет. При этом при смене районов развертывания, обязательным условием должно быть извлечение ВФС и применение их в новом районе развертывания ПУ. Для обеспечения своевременности оборудования ПУ дополнительно потребуется по средствам фортификационной защиты не менее 3…4 комплектов ВФС промышленного изготовления и 2-3 инженерных подразделения.
В настоящее время существующие сооружения для оборудования районов развертывания не отвечают требованиям по времени их извлечения. Основным способом извлечения существующих ВФС является удаление грунтовой обсыпки с сооружения экскаватором (бульдозером), грунта из пазух между сооружением и стенками котлована и последующее его извлечение автокраном. Такое извлечение часто приводит к деформациям элементов и нарушению цельности несущей конструкции (пробоины, смятие и пр.).
Известно Быстроизвлекаемое металлическое сооружение "Пакет", (Руководство "Войсковые фортификационные сооружения". М:. Воениздат. 1984 г., стр. 191-202), состоящее из двух цилиндрических блоков основного помещения, блока тамбура с наклонным входом, двух торцовых диафрагм и одной демонтажной перегородки. Конструкция цилиндрических блоков при извлечении от тягового усилия автокрана трансформируется в стреловидные пакеты, уменьшая площадь контакта с грунтом и приводя грунт засыпки в текущее состояние по поверхности складываемого блока. Недостатком такого технического устройства является сложность извлечения сооружения, особенно в суглинистых и глинистых грунтах, повышенной влажности, низкие эксплуатационные показатели из-за кольцевого очертания конструкции, а также невозможность осуществления его трансформации для увеличения размеров полезной площади.
Известно "Мобильное трансформируемое здание"(Авторское свидетельство СССР №874915, МПК 7 Е04В 1/343, 1981 г.), содержащее центральную конструкцию, которая имеет образующие ее внутреннюю полость пол, крышу, переднюю и заднюю торцевые стенки и боковые стенки, в проемах которых размещены складные шарнирно соединенные между собой секции бокового отсека
Недостатком известного мобильного трансформируемого здания является необходимость использования грузоподъемных устройств для перевода его в рабочее положение из транспортного и обратно, а также невозможность его извлечения из-под грунта при условии использования в качестве защитного сооружения в обвалованном грунтом состоянии (повышение защиты).
Известно "Мобильное трансформируемое здание" (Патент Российской Федерации №2083772, МПК 7 Е04В 1/348, 1997 г.), содержащее центральную конструкцию, которая имеет образующие ее внутреннюю полость пол, крышу, переднюю и заднюю торцевые стенки и боковые стенки, в проемах которых размещена, по меньшей мере одна секция пола бокового отсека, шарнирно соединенная с полом центральной конструкции и установленная с возможностью поворота из нерабочего, вертикального транспортного положения, в рабочее, горизонтальное положение, и закрепленный на центральной конструкции силовой цилиндр привода секции пола бокового отсека, предназначенный для осуществления указанного поворота, шток которого соединен с указанной секцией пола.
Недостатком является невозможность извлечения известной конструкции мобильного трансформируемого здания из-под грунтовой обсыпки при условии использования его в качестве защитного сооружения в обвалованном грунтом состоянии. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству объекту, который может быть принят в качестве прототипа, является техническое решение - "Кузов-контейнер переменного объема"(Патент Российской Федерации на полезную модель №109708, МПК 7 Е04В от 2011 г.), состоящий из установленного на транспортном средстве несущего основания, имеющего крышу, торцевые стенки, подвижные боковые стенки на шарнирах и днище с пеналами, в которых расположены опорные балки вместе с опорными длинными и короткими стойками, при этом внутри несущего основания для создания помещения закреплены на шарнирах складные панели, соединенные с механизмом их перемещения, кроме того, в углах торцевых стенок несущего основания на опорных подшипниках закреплены поворотные кронштейны с механизмами вертикального перемещения кузова контейнера переменного объема, при этом поворотные кронштейны, закрепленные в углах передней торцевой стенки несущего основания кузова контейнера переменного объема, расположены вместе с механизмами вертикального перемещения кузова-контейнера переменного объема в углублениях неподвижных боковых стенок его несущего основания, не контактируя с подвижными боковыми стенками этого основания, кроме того, поворотные кронштейны, закрепленные в углах задней торцевой стенки несущего основания кузова-контейнера переменного объема, прижаты к ней вместе с механизмами вертикального перемещения кузова контейнера переменного объема.
Основным недостатком прототипа следует считать то, что
при использовании кузова-контейнера переменного объема в качестве сооружения для ПУ в обвалованном грунтом состоянии (повышение защиты) извлечение его из под грунтовой обсыпки в короткие сроки является задачей весьма проблематичной.
Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение возможности извлечение сооружения из-под грунтовой обсыпки в короткие сроки для повторного применения.
Решение поставленной задачи в предложенном быстроизвлекаемом трансформируемом модуле фортификационного сооружения контейнерного типа достигается тем, что в известном устройстве несущее основание контейнера выполнено с проемами в боковых сторонах для выдвижных пеналов и дополнительно с внешней стороны к верхним граням покрытия и проемам боковых стенок посредством шарнирных торсионов закреплены разъемные панели перекрытия с возможностью поворота в вертикальной плоскости, разъемные панели для стыковки между собой снабжены фиксаторами, например электромеханическими (пружинными) стопорами, а по длинной стороне в панелях предусмотрены встроенные проушины для тросов, причем выдвижные пеналы жестко соединены с элементами боковых сторон, выполненными по размерам проемов несущего основания контейнера, днище и покрытие пеналов закреплены в направляющих скользящих подпружиненных механизмах, например роликовых (шариковых), и соединены с гидроцилиндрами горизонтального перемещения, закрепленными в элементах несущего основания, а в углах пеналов, внутри, между торцевыми и боковыми стенками закреплены гидроцилиндры вертикального перемещения, в пенале, по крайней мере в одном из них, размещен встроенный вход, имеющий возможность вертикального углового перемещения относительно шарнира закрепленного в верхней части блока, фиксаторы-стопоры и торсионы, полые боковые стенки с размещенными в них выдвижными сегментами, уравновешивающими пружинами и фиксаторами.
Сущность предложенной конструкции заключается в том, что, используя введение разъемных панелей перекрытий и закрепление их с помощью торсионных шарниров к несущему основанию контейнера, создается дополнительный несущий элемент для восприятия нагрузки от грунта обсыпки сверху и его перемещения путем поворота панелей перекрытий при извлечении.
Благодаря фиксаторам, например, электромеханическим, торсионно шарнирно закрепленные разъемные панели перекрытий стыкуются между собой и перекрывают крышу несущего основания и покрытие пеналов в выдвинутом (развернутом) положении. Грунт обсыпки, при наращивании защиты, укладывается на панели перекрытия, нагрузка от грунта сверху воспринимается панелями перекрытиями и передается на несущие элементы контейнера.
Выдвинутые боковые стороны с пеналами и размещенные над ними состыкованные панели перекрытия резервируют свободное пространство для перемещения грунта обсыпки с сооружения. Это достигается тем, что при втягивании пеналов внутрь контейнера освобождается занятый ими объем при развертывании, который находится в зоне поворота панелей перекрытия.
Жесткое соединение боковых сторон контейнера с пеналами, размещение и закрепление их в направляющих скользящих подпружиненных механизмах днища и крыши и соединение с гидроцилиндрами горизонтального перемещения обеспечивает горизонтирование, устойчивость и плавность при выдвижении, а при втягивании пеналов также преодоление сил трения покоя бокового давления грунта по материалу стенок.
Благодаря торсионным шарнирам обеспечивается плавность поворота в вертикальной плоскости и исключаются резкие удары панелей при занятии ими крайних вертикальных и горизонтальных положений. Разъем и торсионно шарнирное крепление панели перекрытия обеспечивают транспортную укладку при расстыковывании их между собой.
Состыкованные между собой панели перекрытия, после втягивания пеналов внутрь контейнера, обеспечивают сброс грунта в освободившееся пространство. Поворот панелей перекрытия производится через тросы принудительного поворота с помощью автокрана не менее чем на угол трения грунта по материалу панелей перекрытия, далее вступают силы равновесия и инерции грунта при движении.
Закрепление гидроцилиндров вертикального перемещения в углах между торцевыми стенками пеналов и боковыми стенками обеспечивает горизонтирование контейнера переменного объема с выдвинутыми пеналами (при развертывании) и извлечение из грунта обсыпки после втягивания пеналов и сброса грунта обсыпки панелями перекрытиями.
Размещение встроенного входа сегментного типа, оборудованного защитными дверями, обеспечивает постоянную готовность БТМФСКТ к восприятию воздушных ударных волн как в обвалованном грунтом состоянии, так и на поверхности земли в укрытии и исключает дополнительные меры по устройству защищенного входа в сооружение.
Таким образом, наличие новых конструктивных элементов, их связей между собой, взаимного расположения и формы выполнения в заявляемом устройстве связаны между собой единым конструкторским замыслом в обеспечении основной функций по назначению - быстроизвлекаемый трансформируемый модуль фортификационного сооружения контейнерного типа для ПУ и устраняют основные недостатки прототипа и аналогов.
Сущность предложенной конструкции поясняется приведенными чертежами:
фиг. 1 - общий вид БТМФСКТ в транспортном положении;
фиг. 2 - общий вид БТМФСКТ в развернутом положении на транспортной базе (встроенный вход не показан);
фиг. 3 - общий вид состыкованных БТМФСКТ;
фиг. 4 - поперечный разрез принципиального конструктивного решения БТМФСКТ;
фиг. 5 - поперечный разрез принципиального конструктивного решения БТМФСКТ с развернутыми и состыкованными панелями перекрытия;
фиг. 6 - поперечный разрез принципиального конструктивного решения БТМФСКТ с развернутыми и состыкованными панелями перекрытия и выдвинутыми пеналами;
фиг. 7 - фрагмент размещения и конструкции встроенного входа сегментного типа БТМФСКТ;
на фиг. 8 изображено размещение конструкции встроенного входа сегментного типа БТМФСКТ в пенале несущего основания контейнера;
фиг. 9 - принципиальная конструкция механизма соединения и фиксирования панелей перекрытия между собой при стыковке: а) в транспортном положении; б) в развернутом и состыкованном положении;
фиг. 10 - порядок применения БТМФСКТ по основным позициям:
возведение:
а) установка модуля в котлован;
б) развертывание модуля в рабочее положение;
в) обвалование грунтом:
извлечение:
г) перевод встроенного входа внутрь объема пенала;
д) перевод пеналов внутрь объема несущего основания модуля;
ж) принудительный поворот панелей перекрытия для сбрасывания грунта;
з) выглубление модуля из грунта с помощью гидродомкратов.
Устройство быстроизвлекаемого трансформируемого модуля фортификационного сооружения контейнерного типа включает несущее основание контейнера 1 с проемами в боковых сторонах 2, выдвижные пеналы 3, торсионные шарниры 4, разъемные панели перекрытия 5, фиксаторы 6, проушины 7, тросы 8, скользящие подпружиненные механизмы 9, гидроцилиндры горизонтального перемещения 10, гидроцилиндры вертикального перемещения 11, встроенный вход сегментного типа 12 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3,фиг 4., фиг. 5, фиг. 6), имеющий торсионный шарнир 13, фиксаторы - стопоры 14, полые боковые стенки 15 с выдвижными сегментами 16 на шарнирах 17 с уравновешивающими пружинами 18 и фиксаторами положений 19 (фиг. 7, фиг. 8).
Разъемные панели перекрытия 5 состоят из двух частей, соединенных между собой торсионными шарнирами 4, которые закреплены на верхних гранях покрытия и проемов боковых сторон несущего основания 1 (фиг. 4, фиг. 5), фиксаторов 6 (фиг. 5, фиг. 6, фиг. 9), проушин 7 и тросов 8 принудительного их поворота (фиг. 1).
Выдвижные пеналы 3 состоят из жестко соединенных элементов боковых сторон, выполненных по размерам боковых проемов 2 несущего основания контейнера 1, днищ, покрытий торцевых стенок и гидроцилиндров вертикального перемещения 11 (фиг. 2, фиг. 4, фиг. 6). Пеналы 3 вставлены и закреплены в направляющих скользящих подпружиненных механизмах 9, например роликовых (шариковых), и соединены с гидроцилиндрами горизонтального перемещения 10, которые закреплены в элементах несущего основания (фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6). Гидроцилиндры вертикального перемещения 11 установлены и закреплены в углах между торцевыми стенками и боковыми сторонами пеналов.
Встроенный вход 12 сегментного типа включает две защитные двери, соединенные между собой под углом 90°, торсионный шарнир 13, фиксаторы-стопоры 14, полые боковые стенки 15, в которых смонтированы выдвижные сегменты 16 на шарнирах 17 с уравновешивающими механизмами 18 и фиксаторами положений 19 (фиг. 3, фиг. 7, фиг. 8).
Быстроизвлекаемый трансформируемый модуль фортификационного сооружения контейнерного типа предназначен для работы, защиты личного состава на ПУ и может применяться на поверхности земли, в укрытии котлованного типа, как на транспортной базе, так и без нее и в обвалованном грунтом состоянии.
Для применения быстроизвлекаемого трансформируемого модуля фортификационного сооружения контейнерного типа в укрытии котлованного типа с обвалованием грунтом требуется расчет 3-4 человека, землеройное средство и автокран, для извлечения - тот же состав за исключение землеройного средства.
Порядок возведения БТМФСКТ предусматривает следующую последовательность:
разбивка котлована и его отрывка экскаватором;
разгрузка автокраном или снятие БТМФСКТ с платформы автомобиля с помощью системы гидроцилиндров вертикального перемещения 11. Для применения гидроцилиндров необходимо панели перекрытия 5 перевести в горизонтальное положение (фиг. 5), выдвинуть с помощью гидроцилиндров горизонтального перемещения 10 пеналы 3 так, чтобы гидроцилиндры вертикального перемещения 11 вышли за пределы платформы автомобиля. Затем осуществить опускание штоков гидроцилиндров вертикального перемещения 11 до упора на землю, осуществить подъем БТМФСКТ над платформой автомобиля. После отрыва контейнера от платформы автомобиль выезжает из-под него, а контейнер с помощью гидроцилиндров 11 опускают на землю.
автокраном устанавливают БТМФСКТ в котлован;
развертывают БТМФСКТ в рабочее положение, для чего
- панели перекрытия 5 переводятся в горизонтальное положение и стыкуются фиксаторами 6 (фиг. 5);
- выдвигаются пеналы 3 (фиг. 6) с помощью гидроцилиндров горизонтального перемещения 10;
- горизонтируют развернутую площадь сооружения с помощью гидроцилиндров вертикального перемещения 11;
- встроенный вход 12 переводят в рабочее положение, для этого фиксаторы-стопоры 14 (фиг. 7) выводятся из-за сцепления и вход 12 плавно опускается за счет торсионного шарнира 13 и усилием расчета доводят его до рабочего положения и стопорят фиксаторами 14 к несущим элементам боковых сторон пенала 3;
- растопоривают выдвижные сегменты 16, которые плавно, за счет пружин 18, выдвигаются под собственным весом из полых боковых стенок 15 с поворотом относительно шарнира 17 и усилием расчета доводят их до упора с фиксаторами 19 рабочего положения;
- производится обвалование грунтом сооружения с помощью экскаватора.
Извлечение производится в обратной последовательности:
- встроенный вход 12 переводят в рабочее положение, для этой цели:
растопоривают выдвижные сегменты 16, которые с помощью пружин 8 и усилия расчета задвигают в полости боковых стенок 15 до их фиксирования;
растопоривают фиксаторы-стопоры 14 и встроенный вход 12 под весом грунта, лежащего сверху, поворачивается внутрь пенала 3 на торсионном шарнире 13 и усилием расчета доводится до отверстий стопорения фиксаторами 4 в транспортном положении;
- убираются штоки гидроцилиндров вертикального перемещения 11 в исходное положение (в пеналы 3);
- с помощью гидроцилиндров 10 переводятся пеналы 3 внутрь объема несущего основания контейнера 1;
- тросы 8 закрепляют к крюку автокрана и производят принудительный поворот панелей перекрытия 5, с которых грунт сбрасывается в освободившееся пространство от пеналов 3;
- с помощью гидроцилиндров вертикального перемещения 11 контейнер 1 извлекается из грунта, а затем после выхода автокраном поднимается и устанавливается на поверхность земли;
- приводится в порядок БТМФСКТ (очистка от остатков грунта) и устанавливается на транспортную базу для перемещения в новый район.
Преимущество изобретения состоит в том, что применение БТМФСКТ в обвалованном грунтом состоянии по сравнению с прототипами и аналогами обеспечивает:
возможность и сокращение время извлечения сооружения в 2…3 раза по сравнению с традиционным способом извлечения и устраняет недостатки в прототипе по его назначению и возможному применению;
трансформацию (уменьшение площади) для его быстрого извлечения;
при смене районов развертывания ПУ количество ввозимых сооружений, необходимых для их оборудования способом «переката», за счет быстрого извлечения сооружений уменьшается в 1,5-2 раза.