Способ кратковременного повышения проходимости военных гусеничных машин по основаниям с низкой несущей способностью
METHOD FOR SHORT-TERM INCREASE IN THE ROAD HOLDING OF MILITARY TRACKED VEHICLES ON GROUNDS WITH LOW LOAD-BEARING CAPACITY

Изобретение относится к вооружению и военной технике, а именно, к способам повышения проходимости военных гусеничных машин (ВГМ) по основаниям с низкой несущей способностью (болотам, снегу) и может быть использовано на ВГМ, имеющих системы изменения дорожного просвета и натяжения гусениц с дистанционным управлением.
Проходимость ВГМ, например, танков по болотам зависит от несущей способности болота, характеризуемой плотностью и влажностью торфа, наличием дернового покрова и корневой системы, кустарниковой и древесной растительности, а также от параметров шасси танка - клиренса, давления на грунт, смещения центра тяжести вдоль продольной оси корпуса машины и т.д. [1, 2].
Проходимость танков по болотам ограничивается уменьшением сцепления гусениц с грунтом при одновременном возрастании сопротивления движению. Сцепление уменьшается как из-за низких сцепных качеств самого грунта, так и в результате уменьшения сцепной массы танка в случае его посадки днищем на грунт. Сопротивление движению танка по болотам возрастает вследствие большой деформации грунта под катками, что сопровождается облеганием катков траками и выпучиванием участков гусеницы между катками кверху. Поэтому увеличение числа опорных катков и натяжения гусеничных цепей, как и применение резинометаллических шарниров траков (вследствие жесткой связи между траками), повышают проходимость танков по болотам [1].
Испытания показывают, что глубина продавливаемого гусеницей грунта изменяется в зависимости от степени натяжения цепи на 20-25%. При всех прочих равных условиях, чем больше абсолютная масса танка, тем хуже его проходимость. При значительной массе грунт продавливается не только под гусеницами, но на гораздо большей площади и по мере движения танка «продавливание» увеличивается тем интенсивнее, чем больше его масса.
Сопротивление движению растет с увеличением погружения гусениц в грунт. Обеспечивая потребную для движения силу тяги, гусеницы срывают поверхностный слой болота, и танк в результате буксования гусениц садится днищем на грунт и застревает, так как сопротивление движению при посадке днищем резко возрастает.
Опыт показывает, что чем меньше среднее удельное давление и чем меньше действительное давление, имеющее наибольшее значение под опорными катками, тем лучше проходимость танка при одной и той же несущей способности болота. Распределение действительных давлений по длине опорной поверхности гусениц на деформируемом грунте, замеренных приборами на глубине 20 см показано на фигуре 1 [1].
Проходимость танка по снегу зависит как от свойств снежного покрова - высоты залегания, плотности снега и твердости (несущей способности), так и от параметров шасси танка - величины среднего удельного давления гусениц, клиренса, количества опорных катков, конструкции и натяжения гусениц, удельной мощности танка. Чем меньше среднее удельное давление гусениц на грунт и чем больше клиренс, число опорных катков и удельная мощность танка, тем выше проходимость танка по снегу. Если условно предположить, что число опорных катков равно бесконечности, то нагрузка будет передаваться через опорную поверхность гусениц как бы через сплошное жесткое основание, а это повышает проходимость. Конструкции ходовой части танков, обладающие возможностью увеличения клиренса, создают определенные преимущества и в отношении проходимости танков по снегу [1].
Известен способ повышения проходимости ВГМ по глубокому влажному снегу и песку за счет увеличения уровня натяжения гусениц и кратковременного увеличения клиренса (дорожного просвета) БМП-3 с рабочего до максимального [3], с дистанционным управлением от механика-водителя.
Недостатки этого способа поясняются иллюстративным материалом (фиг. 2) - распределение нагрузки под опорными катками при номинальном (1) и повышенном (2) клиренсе, где показано, что давление на грунт под осями опорных катков с увеличением клиренса изменяется по-разному в зависимости от расположения опорных катков: первый каток почти не опирается на грунт, под последним нагрузка практически не изменилась, а под вторым и третьим значительно увеличилась. Увеличение клиренса на 50% может вызвать уменьшение нагрузки под первым опорным катком в 5 раз, а под вторым и третьим - увеличение на 30 и 20% соответственно. Резкое уменьшение нагрузки под первым опорным катком при увеличении клиренса машины (когда все балансиры в схеме ходовой части направлены по ходу) объясняется тем, что момент, создаваемый силой предварительного натяжения гусеницы относительно оси балансира первой подвески, становится соизмеримым с моментом упругих сил самой подвески, т.е. они уравновешивают друг друга, и поэтому первый опорный каток оказывает несущественное давление на грунт; масса машины распределяется на десять катков вместо двенадцати [2], что приводит к увеличению среднего удельного давления и действительного давления под опорными катками и, как следствие, к снижению эффекта от реализации данного способа повышения проходимости ВГМ.
Наиболее близким по технической сущности является способ кратковременного повышения проходимости ВГМ по основаниям с низкой несущей способностью, применяемый на боевой машине десанта БМД-1П [4, 5] с гидравлической системой изменения дорожного просвета и натяжения гусениц, с дистанционным управлением от механика-водителя машины и заключающийся: в подготовке гидравлической системы к работе; ослаблении натяжения гусениц; увеличении дорожного просвета машины до максимального, с помощью гидравлических цилиндров пневматических рессор, с последующим натяжением гусениц с нормальным усилием.
Данному способу повышения проходимости ВГМ также присущи недостатки, приведенные для способа повышения проходимости БМП-3.
Задачей настоящего изобретения является кратковременное повышение проходимости военных гусеничных машин (ВГМ) по основаниям с низкой несущей способностью (болотам, снегу), а также ледяным переправам.
Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе кратковременного повышения проходимости ВГМ по основаниям с низкой несущей способностью, с гидравлической системой изменения дорожного просвета и натяжения гусениц, с дистанционным управлением от механика-водителя машины, заключающемся в подготовке гидравлической системы к работе, ослаблении натяжения гусениц, увеличении дорожного просвета машины до максимального с помощью гидравлических цилиндров пневматических рессор, с последующим натяжением гусениц с нормальным усилием, в положении максимального дорожного просвета машины дополнительно производится блокировка элементов подвески всех опорных катков, а последующее натяжение гусениц производится с максимально возможным усилием.
Предлагаемый способ может быть реализован путем продления работы пневматических рессор в режиме силового гидравлического цилиндра, с отключением пневматического цилиндра (процесс подъема машины при увеличении дорожного просвета), по достижению максимального дорожного просвета, с последующей блокировкой гидроцилиндров всех опорных катков в этом положении и осуществлении кратковременного натяжения гусениц с максимально возможным усилием.
По сравнению с известными техническими решениями заявленный способ обладает следующими преимуществами:
отсутствует эффект «поджатая» первых и последних опорных катков ВГМ, масса машины будет распределяться на все опорные катки, что приводит к снижению среднего удельного давления;
при кратковременном натяжении гусениц с максимально возможным усилием и дополнительной блокировкой элементов подвески всех опорных катков, нагрузка будет передаваться через опорную поверхность гусениц, как бы через сплошное жесткое основание (фиг. 3), что позволяет снизить и выровнять действительное давление на грунт и тем самым повысить проходимость ВГМ по основаниям с низкой несущей способностью (болотам, снегу), а также ледяным переправам.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Сергеев Л.В. Теория танка. - М.: ВА БТВ, 1973. - 494 с.
2. Теория и конструкция танка. Т. 6. Вопросы проектирования ходовой части военных гусеничных машин. - М.: Машиностроение, 1985. - 244 с.
3. Техническое описание БМП-3 - М.: СССР, 1988. - 55 с.
4. Боевые машины десантные БМД-Ш и БМД-1ПК. Техническое описание (ТО). - М.: Воениздат, 2002. - 384 с. - прототип.
5. Боевые машины десантные БМД-1П и БМД-1ПК. Инструкция по эксплуатации. Ч. II. - М.: Воениздат, 2002. - с. 8, 40. - прототип.