Самоходное бронированное транспортное средство обеспечения разминирования и подготовки объектов к разрушению и крепление для установки навесного оборудования
SELF-PROPELLED ARMORED VEHICLE FOR PROVISION OF DEMINING AND PREPARING OBJECTS FOR DESTRUCTION AND ATTACHMENT FOR INSTALLATION OF THE DETACHABLE EQUIPMENT

Заявленная группа изобретений относится к транспортным средствам специального назначения, а именно к аэромобильным инженерным машинам, созданным на базе самоходного шасси, а также к креплению для установки навесного оборудования, которым оснащается транспортное средство для решения многофункциональных задач. Изобретение может использоваться в качестве боевой машины для установки, обнаружения и снятия минно-взрывных устройств и как аварийно-спасательная машина.
Из уровня техники известны инженерные машины, созданные на базе колесного или гусеничного шасси (танка, бронетранспортера), оснащенные съемным навесным оборудованием, благодаря которому выполняется широкий перечень операций:
- поиск минно-взрывных устройств путем просматривания местности металлоискателем или георадаром, установленным на корпусе машины, на выносном кронштейне или на специальном манипуляторе;
- извлечение и удаление с дорожного полотна минно-взрывных устройств с помощью манипуляторов и вильчатых насадок;
- погрузка минно-взрывных устройств в специальные контейнеры и их перевозка;
- контроль состояния мостов инженерными машинами, оборудованными манипулятором с корзиной и др., например, см. ЕР 0793795 (дата публикации 1997-09-10, F41H 11/16; G01V 3/11); DE 9406207 (дата приоритета 1994-08-04, F41H 11/16); RU 2206048 (дата публикации 10.06.2003, F41H 11/16); RU 2190825 (дата публикации 10.10.2002, F41H 11/16); RU 2210721 (дата публикация 20.08.2003, F41H 11/16).
Недостатком известных инженерных машин является ограниченность операций, выполняемых специальным оборудованием. Кроме того, перевод оборудования в рабочее состояние и свертывание его после использования занимают значительное время.
Так, известна инженерная машина разграждения ИМР (модификации ИМР-2, ИМР-2М, 2МА, ИМР-2М2), предназначенная для оборудования проходов, расчистки завалов и разрушений при инженерном обеспечении боевых действий войск, в том числе и на радиоактивно зараженной местности. Машина может применяться для буксировки поврежденной техники с путей движения войск, для проведения аварийно-спасательных работ в зонах массовых разрушений. Конструктивно ИМР состоит из базовой машины и рабочего оборудования. Базовая машина представляет собой бронированную гусеничную машину, изготовленную на базе узлов и агрегатов танка Т-72А, и предназначена для монтажа на ней различного оборудования. Для этого в корпус внесены некоторые изменения: усиленно дно, изменена конструкция подбашенного листа, приборы наблюдения заменены смотровыми стеклами, на носовую часть корпуса приварены элементы крепления рабочего оборудования и др. Корпус машины разделен на два отделения: управления и трансмиссионное. Отделение управления расположено в носовой (место мехвода) и средней частях корпуса (место оператора). Трансмиссионное отделение занимает заднюю часть корпуса, в нем находится двигатель машины, расположенный поперечно и смещенный к левому борту. Также машина оснащена системой защиты от ОМП, системой дымопуска и пожарным оборудованием. Для обороны машина вооружена 7,62-мм пулеметом, который устанавливается над башней оператора. Рабочее оборудование машины состоит из универсального бульдозера, телескопической стрелы с захватом, колейного минного трала, установки разминирования.
Габаритные размеры и вес машины - 37 тонн, ограничивают ее перемещение и делают ее ограниченно мобильной в условиях городской инфраструктуры. Другой недостаток заключается в том, что конструкция машины не позволяет оснастить ее дополнительными рабочими органами, что понижает эксплуатационные возможности.
Известна инженерная дорожная машина (RU 2202095, F41H 11/16, E02F 3/76, дата публикации 10.04.2003 г.), выполненная на гусеничном шасси, включающая толкающую раму, центральный отвал, боковые открылки, гидроцилиндры подъема и опускания отвала, гидроцилиндры поворота отвала и гидроцилиндры установки боковых открылков. На задних стенках боковых открылков, на поворотных балках размещены ножевые секции, которые переводятся из транспортного положения в рабочее и обратно с помощью гидроцилиндра и возвратной пружины. Изобретение позволяет уменьшить время подготовки машины к преодолению минно-взрывных заграждений и снизить массу рабочего оборудования. Однако функции машины ограничены земляными, путепрокладочными работами, а траление мин возможно лишь по ширине колеи машины.
На разработку универсального комплекта оборудования на базе самоходного шасси минного заградителя направлена полезная модель, известная из патента РФ №127443 (дата публикация 27.04.2013 г., F41H 7/10). Наземная мобильная система дистанционного минирования на базе самоходного шасси содержит грузовую платформу, транспортно-пусковые контейнеры (ТПК) для размещения и метания мин, опорно-поворотные устройства с механизмами вращения для установки ТПК на грузовой платформе, аппаратуру и трубопроводы гидравлической системы управления положением ТПК, программно-технический комплекс и электрооборудование с электрическими кабелями передачи сигналов управления на ТПК. С нижней стороны грузовой платформы выполнены устройства для установки и съемного крепления ее на посадочных местах шасси и средства для закрепления трубопроводов гидросистемы управления и электрических кабелей передачи сигнала управления на ТПК. В передней части платформы оборудована зона для установки аппаратуры гидросистемы управления минированием.
Универсальность ТПК решена за счет возможности создания самоходного минного заградителя как на базе колесного, так и на базе гусеничного шасси, однако инженерная машина имеет ограниченную область применения по причине отсутствия возможности установки на рабочий орган навесных оборудований, предназначенных для выполнения разных операций.
Бронированная машина, известная из RU 2337306 (F41H 11/12, дата публикации 27.10.2008 г.), относится к колесным и гусеничным бронированным машинам со специальным оборудованием. Изобретение позволяет сократить трудозатраты и время на подготовку машины к тралению и свертывание оборудования в транспортное положение после траления, повышает мобильность машины за счет применения шасси, например грузового автомобиля, бронекабины с рабочим местом оператора, содержащим преимущественно дублированные органы управления, а тралящее оборудование размещено сзади на платформе и выполнено с возможностью поворота на оси из транспортного положения в рабочее посредством гидроцилиндров. Согласно описанию известная машина предназначена для разминирования и обеспечения продвижения войск и гуманитарных конвоев и не позволяет решать другие задачи, что снижает ее эксплуатационные возможности. По совокупности существенных признаков данное решение принято в качестве ближайшего аналога.
Изобретение направлено на решение следующих задач:
- расширение решаемых задач силами экипажа одной инженерной машины таких как установка мин (например, объектных, противотранспортных, зарядов ВВ), обнаружение минно-взрывных устройств и взрывоопасных предметов, разминирование объектов военной, транспортной, промышленной, городской и сельскохозяйственной инфраструктуры, инженерных сооружений, очистка местности от минно-взрывных устройств и взрывоопасных предметов, в том числе в труднодоступных местах;
- сокращение времени и операций на подготовку навесного оборудования к выполнению работ, а также на выполнение операций по назначению;
- защита личного состава от воздействия внешних поражающих факторов (пуль стрелкового оружия, осколков снарядов и мин, взрывной волны);
- увеличение мобильности инженерной машины.
Решение указанных задач обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей инженерной машины и сокращении нормативного времени и количества операций на подготовку навесного оборудования к выполнению работ и свертывание оборудования в транспортное положение.
Суть предлагаемого решения заключается в том, что быстросъемное навесное оборудование крепится к телескопическому манипулятору при помощи универсального крепления, оборудованного электрической и гидравлической линиями реализующего многоразовый автоматический монтаж навесного оборудования с обеспечением его полной готовности к работе. Сменное навесное оборудование включает люльку-подмость, рассчитанную для размещения двух человек, с подрывными зарядами ВВ и электрофицированным ручным инструментом, бурильную установку, дополнительную крановую стрелу с лебедкой, грейферный захват, вильчатый захват, магнитную насадку, металлоискатель, георадар, полиспаст, что позволяет оперативно решать широкий перечень операций, в том числе в труднодоступных местах.
Технический результат достигается тем, что в универсальной машине, включающей бронированный корпус, автомобильные узлы и агрегаты, гидравлический телескопический манипулятор, сменное навесное оборудование, автономную двигатель-электрическую станцию, телескопические выносные опоры, места крепления миноискателя, согласно изобретению гидравлический телескопический манипулятор машины оборудован универсальным креплением для установки навесного оборудования, снабженного электрической и гидравлической линиями.
Сменное навесное оборудование включает люльку-подмость, рассчитанную для размещения двух человек, с подрывными зарядами ВВ и электрофицированным ручным инструментом, бурильную установку, дополнительную крановую стрелу с лебедкой, грейферный захват, вильчатый захват, магнитную насадку, металлоискатель, георадар, полиспаст.
Электрическая линия основной части представляет собой розетку в виде кронштейна крепления электрического разъема, защищенного кожухом. Электрическая линия ответной части представляет собой вилку в виде кронштейна для электрического разъема, защищенного кожухами.
Гидравлический телескопический манипулятор оборудован системой видеонаблюдения, системой освещения, системой питания сменного оборудования, дистанционным управлением.
Технический результат достигается также тем, что универсальное крепление для установки навесного оборудования состоит из основной и ответной частей, при этом основная часть жестко крепится к манипулятору и состоит из несущей рамы, поворотного механизма с крюком, электрического актуатора, гидравлических линий, электрической линии, а ответная часть устанавливается на навесное оборудование и включает несущую раму, направляющие цилиндры, гидравлические линии, электрические линии; стыковка универсального крепления проводится в дистанционном режиме с автоматическим подсоединением электрической и гидравлической линий.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 представлен общий вид инженерной машины;
на фиг. 2 - виды инженерной машины сбоку, сверху и сзади;
на фиг. 3 - общий вид универсального крепления;
на фиг. 4 - вид основной части универсального крепления;
на фиг. 5 - вид ответной части универсального крепления;
на фиг. 6 показаны этапы присоединения сменного оборудования с помощью универсального крепления;
на фиг. 7 - центрирование частей универсального крепления;
на фиг. 8 (а, б, в) - схема электрической линии универсального крепления
на фиг. 9 - вид универсального крепления, на котором показаны гидравлические и электрические линии;
на фиг. 10, 11, 12, 13 показаны примеры использования изобретения при решении разных задач.
Самоходное бронированное транспортное средство обеспечения разминирования и подготовки объектов к разрушению (Фиг. 1, Фиг. 2) представляет собой специальное бронированное колесное транспортное средство, выполненное на узлах и агрегатах серийных многоцелевых грузовых автомобилей, принятых на снабжение МО РФ (далее Машина), включающее:
- бронированный корпус 1, обеспечивающий защиту экипажа от воздействия поражающих факторов (пуль стрелкового оружия, ударной волны и осколков снарядов и мин) за счет материалов и геометрии конструкции (V-образное днище), оборудованный смотровыми люками 2, люками для входа-выхода водителя, командира машины и экипажа 3. В корпусе размещается рабочее место водителя 4, место командира машины 5, место оператора манипулятора 6, выносной пульт управления манипулятором, выносные экраны видеонаблюдения, места экипажа 7, места установки носилок, места для хранения саперного оборудования, места для работы саперов;
- узлы и агрегаты автомобильного типа 8 (двигатель, коробка передач, раздаточная коробка, карданная передача, ведущие и управляемые мосты, подвеска, рулевое управление, колеса с шинами, лебедка, при необходимости рама), обеспечивающие подвижность, стоимость и ресурс шасси машины на уровне современных грузовых автомобилей;
- гидравлический телескопический манипулятор 9, установленный на подрамнике (или на раме) с длинной стрелы не менее 12 м, оборудованный системой видеонаблюдения, системой освещения, системой питания сменного оборудования, дистанционным управлением, универсальным креплением 10 под установку сменного оборудования, обеспечивающий доставку сменного и саперного оборудования, личного состава в места установки или снятия минно-взрывных устройств;
- сменное оборудование: люлька-подмость 11 для двух человек для размещения двух человек с подрывными зарядами ВВ и электрофицированным ручным инструментом, бурильная установка 12 для подготовки и минирования, дополнительная крановая стрела 13 с лебедкой грузоподъемностью не менее 500 кг, грейферный захват 14, вильчатый захват 15, магнитная насадка 16 грузоподъемностью не менее 500 кг для извлечения минно-взрывных устройств, металлоискатель 17, георадар 18 для обнаружения минно-взрывных устройств и опасных предметов, линемет на турели 19, обеспечивающий выброс линя с крюком-кошкой на конце для траления растяжек и легких мин;
- автономную двигатель-электрическую станцию 20, обеспечивающую работу сменного оборудования;
- выносные опоры 21, предотвращающие опрокидывание машины при работе манипулятора;
- дистанционно-управляемый съемный пулемет 22 на крыше корпуса, обеспечивающий безопасность личного состава при боевом соприкосновении с противником;
- места крепления 23, обеспечивающие установку металлоискателя или георадара в передней части и по боковым сторонам корпуса.
Отличительной особенностью предлагаемого решения является оснащение гидравлического телескопического манипулятора 9 универсальным креплением 10 для установки навесного оборудования, которое включает основную часть 24 и ответную 25 (фиг. 3).
Основная часть 24 состоит из несущей рамы 26 с крюком 27, поворотного механизма с крюком 51, электрического актуатора 28, гидравлических линий 29, электрической линии 30 (фиг. 4). Несущая рама 26 основной части 24 жестко крепится к крайней секции манипулятора 9. Поворотный механизм с крюком 51 обеспечивает позиционирование ответной части 25 универсального крепления. Электрический актуатор 28 запирает универсальное крепление, создавая необходимое усилие прижима на крюке механизма. Актуатор 28 может быть реализован как в электрическом, так и в гидравлическом исполнении в зависимости от оснащения манипулятора. Гидравлические линии 29 жестко фиксируются на раме ответной части 25. Они представляют собой гибкие рукава высокого давления с быстросъемными соединителями без механических фиксаторов. Фиксация быстросъемных соединителей осуществляется за счет неразъемности стыка универсального крепления. Электрическая линия 30 представляет собой розетку оригинальной конструкции, которая будет описана ниже.
Ответная часть 25 устанавливается на навесное оборудование и состоит из несущей рамы 31, направляющих цилиндров 32, 50, гидравлических линий 33, электрической линии 34. (фиг. 5). К несущей раме 31 жестко крепится навесное оборудование, крепление 35 может модифицироваться в зависимости от конструкции выбранного оборудования. Гидравлические линии 33 представляют собой гибкие рукава высокого давления с быстросъемными соединителями без механических фиксаторов. Быстросъемные соединители установлены на кронштейнах 36, которые крепятся к несущей раме 31 через демпферы 37. Демпферы 37 позволяют нивелировать неточность позиционирования основной и ответной частей универсального крепления за счет собственной деформации. Электрическая линия 34 представляет собой вилку оригинальной конструкции, описанной ниже и установленной на демпферы 38, которые позволяют нивелировать неточность позиционирования основной и ответной частей универсального крепления за счет собственной деформации. Направляющие цилиндры 32 имеют конические поверхности 39, которые обеспечивают позиционирование ответной части относительно крюков основной части.
Позиционирование частей универсального крепления в осевом направлении направляющих цилиндров 32, 50 достигается конструкцией прижимного крюка 27 и несущей рамы ответной части 31 универсального крепления (фиг. 7).
Конструкция электрической линии универсального крепления представлена расположенной на основной части розетки 30 и выполненной на ответной части вилки 34 (фиг. 8, 9). Вилка электрической линии 34 обеспечивает защиту электрических разъемов от внешнего загрязнения и замыкания. Это дает возможность располагать навесное оборудование с ответными частями универсального крепления на корпусе подвижного комплекса без дополнительной защиты.
Розетка 30 представляет собой кронштейн крепления электрического разъема 40, который защищен кожухом 41 (фиг. 8А). Вилка 34 представляет собой кронштейн для электрического разъема 42, защищенный подвижными кожухами 43. Кожухи 43 подпружинены относительно основания 44 вилки 34. При смыкании универсального крепления кожух 41 продавливает кожухи 43, которые скользят по направляющим 45 вилки 34 (положение Б). Для обеспечения смыкания электрических разъемов 40 и 42 без их повреждения кожух 41 позиционируется по основаниям 46 направляющих 44 (положение В). Отсоединение электрических разъемов происходит при размыкании частей универсального крепления.
Применение в электролинии разъемов стандартного образца типа универсальной последовательной шины позволяет передавать управляющий сигнал, а также и алгоритм работы навесному оборудованию. Комбинирование гидравлической и электрической линий расширяет возможности использования навесного оборудования (фиг. 9). Установка дополнительных гидрораспределителей 47 позволяет удаленно по электрической линии переключать управление между несколькими единицами гидравлического оборудования (например, ротатором 48 и гидроцилиндром 49), установленного на одной ответной части универсального крепления.
Подсоединение сменного оборудования с помощью автоматического универсального крепления производится в три этапа (фиг. 6). В положении А оператор подводит стрелу манипулятора 9 с установленной на нем основной частью 24 универсального крепления к ответной части 25 универсального крепления с навесным оборудованием. Оператор цепляет ответную часть 25 крепления за направляющий цилиндр 32 крюком 27. Далее в положении Б оператор перемещением секции манипулятора смыкает крепление за счет вращения основной части 24 вокруг направляющего цилиндра 32 до упора основной части 24 в направляющий цилиндр 50. После смыкания в положении В оператор подает управляющий сигнал на электрический актуатор 28, который приводит крюк 51 до упора в направляющий цилиндр 50. Размыкание универсального крепления происходит в обратном порядке.
Применение автоматического универсального крепления для монтажа навесного оборудования обеспечивает автоматическую стыковку электрической и гидравлической линий навесного оборудования в дистанционном режиме.
Габаритные размеры машины обеспечивают возможность ее движения по автомобильным дорогам без ограничений, ее перевозку морским, железнодорожным, автомобильным, авиационным транспортом.
Управление движением машины осуществляется аналогично управлению грузового автомобиля, а управление гидравлическим телескопическим манипулятором реализовано по принципу управления манипуляторов строительной техники, для обеспечения обзорности дополнено системой видеонаблюдения на все звенья гидравлического телескопического манипулятора установлены датчики положения для наглядного отображения, занимаемого манипулятором положения на выносной пульт управления манипулятором.
Управление работой гидравлического коленчатого манипулятора 9 может осуществляться с выносного пульта, позволяющего оператору работать, не выходя из машины или снаружи, в том числе из укрытия, удаленного от машины на расстояние до 100 м. Дублирующие органы управления, позволяющие управлять манипулятором, размещены в люльке-подмости. Обзор в области работы сменного оборудования и позиционирование телескопического манипулятора 9 осуществляется оператором за счет видеонаблюдения, положение звеньев манипулятора кроме данных с видеокамер схематически отображается на пульте управления с указанием углов поворота звеньев манипулятора.