Способ повышения пожарной безопасности военной гусеничной машины
METHOD FOR IMPROVING THE FIRE SAFETY OF A MILITARY TRACKED VEHICLE

Изобретение относится к способам обеспечения пожарной безопасности при эксплуатации транспортного средства, в частности, военной гусеничной машины (ВГМ).
Проблемой, решаемой заявляемым способом оптимизации компоновки оборудования ВГМ для размещения топлива и боекомплекта, является предупреждение вероятного возгорания.
Техническим результатом «Способа оптимизации компоновки оборудования военной гусеничной машины» является повышение пожарной безопасности и живучести при боевых повреждениях упомянутой ВГМ, как результат компоновочных и конструктивных решений, способствующих снижению опасности возгорания предпускового подогревателя двигателя, топлива и боекомплекта в обитаемом отделении ВГМ.
Необходимость решения проблемы предотвращения возгорания ВГМ продиктована скоротечным, взрывным характером последствий нештатной ситуации с большой долей безвозвратных потерь пораженных транспортных средств [1], [4].
Существующее противопожарное оборудование ВГМ [5] не является гарантом предотвращения очага возгорания, а служит для обнаружения и собственно тушения пламени.
Защитным эффектом могут обладать перегородки между являющимися боекомплектом выстрелами (снарядами и зарядами), зазоры и перегородки между топливными баками, применение материалов с высокими прочностными характеристиками [4]. Но эти меры, без корректировки габаритов имеющегося оборудования, в частности, переднего бака-стеллажа, затруднят эксплуатацию указанного оборудования, усложнят коммуникации с топливной системой и боекомплектом, приведут к нежелательному дополнительному уплотнению имеющегося оборудования.
Источник [8] предлагает изготавливать гибкий ударопрочный топливный бак из полимерной маслобензостойкой пленки по выкройке места размещения. Для военного транспортного средства это неприемлемо, поскольку имеет низкий уровень пожарной безопасности в случае даже незначительного боевого повреждения упомянутой полимерной емкости.
Попыткой защиты топливного бака при механических (боевых) повреждениях является напыление композитных материалов на наружную поверхность упомянутого топливного бака [2], [3] или помещение его в кожух, выполненный из прочного гибкого материала [9]. Сформированный на поверхности топливного бака полиуретановый, в частности, слой позволяет получить прочную защитную оболочку [3]. Но, по мнению заявителя, плотно прилегающая оболочка решает только часть задачи по обеспечению пожарной безопасности, не обеспечивая удержание в оболочке топлива в случае пробития «сэндвича» «стенка топливного бака – полиуретановая защита» и/или разрушения топливного бака вместе с оболочкой в результате гидроудара.
Техническое решение [9] является наиболее близким аналогом к заявляемому. Но, по мнению заявителя, размещение топливного бака в чехле частично решает задачу по уменьшению или предотвращению разлива топлива, поскольку в случае пробития в зазор между броневым корпусом ВГМ и топливным баком в обитаемое отделение будет изливаться топливо.
Боекомплект ВГМ, в частности, танка, включает в себя выстрелы (заряды и снаряды), размещенные в обитаемом отделении [6].  Высвобождение упомянутого обитаемого отделения ВГМ от боекомплекта или снижение числа единиц боеприпасов, опасно близких к экипажу и топливу, является перспективным, по мнению заявителя и авторов «Способ оптимизации компоновки оборудования для размещения топлива и боекомплекта военной гусеничной машины», а именно: исключение из среднего бака-стеллажа части зарядов, перемещение их в изолированный от обитаемого отделения кормовой отсек, снижение количества топлива в обитаемом отделении и/или повышение защиты от вытекания топлива из баков при их боевом повреждении при сохранении объема топлива за счет увеличения объема наружных топливных баков; исключение из переднего бака-стеллажа снарядов и зарядов, перемещение их в изолированный кормовой отсек; оборудование защитной противоосколочной преграды, например, в виде перегородок из броневого листа и арамидной ткани со стороны бортов ВГМ.
Публикация [7] подтверждает заявляемое техническое решение «Способ оптимизации компоновки оборудования военной гусеничной машины» в части объяснения механизма торможения кумулятивной струи жидкостью. Но создание комбинированной двухслойной преграды с размещением между броневых листов дизельного топлива не получило развития.
В заявляемом техническом решении этот теоретический посыл реализован, по мнению заявителя, проблема преодолена.
Отличительным совокупным признаком в реализации способа оптимизации компоновки оборудования ВГМ является также оснащение кожухом расположенного по правому борту обитаемого отделения упомянутой ВГМ предпускового подогревателя двигателя внутреннего сгорания. Являющийся теплоизолирующим, кожух осуществляет защиту от пожароопасных материалов в районе котла подогревателя, а именно: попавших предметов, ветоши, пролитого топлива, масла и т.п.
Таким образом, суммируя выводы, заявитель предлагает в качестве изобретения «Способ оптимизации компоновки оборудования военной гусеничной машины», заключающийся в изменении функции среднего бака-стеллажа, находящегося в обитаемом отделения, перемещение части его зарядов в кормовой модуль, а топлива, расположенного в упомянутом баке-стеллаже, в наружные топливные баки; оборудование защитной противоосколочной преградой, например, в виде перегородок из броневого листа и арамидной ткани со стороны бортов ВГМ упомянутого стеллажа с зарядами; высвобождении от зарядов и снарядов переднего топливного бака-стеллажа; помещением  внутренних топливных баков в чехлы с осуществлением уплотнения между корпусом ВГМ и сопряженной с ним стенкой топливного бака; оснащение предпускового подогревателя двигателя наружным теплоизолирующим кожухом.
Осуществление «Способа оптимизации компоновки оборудования военной гусеничной машины».
Фиг.1 является иллюстрацией существующего расположения боекомплекта и баков-стеллажей с топливом в обитаемом отделении ВГМ. Цифрами на фиг. 1 обозначены:
1 – боекомплект (снаряды и заряды);
2 – средний бак-стеллаж с топливом и зарядами;
3 – передний бак-стеллаж с топливом, снарядами и зарядами;
4 – броневой борт корпуса ВГМ;
5 – броневое днище корпуса ВГМ;
6 – предпусковой подогреватель  двигателя ВГМ;
3, 22, 23 – внутренние топливные баки.
На виде А показан средний бак-стеллаж 2 с зарядами и снарядами над ним.
На фиг.2 обозначены позиции заявляемого размещения боекомплекта и топливных баков, размещенных в чехлах, с уплотнением между корпусом и баками, комплектование предпускового подогревателя двигателя ВГМ теплоизоляционным кожухом, а стеллажа – противоосколочной защитой зарядов:
1 – боекомплект (снаряды и заряды);
4 – броневой борт корпуса ВГМ;
5 – броневое днище корпуса ВГМ;
6 – предпусковой подогреватель  двигателя ВГМ (см. фиг.3, 4);
7 – топливный бак;
8 – чехол, выполненный из арамидной ткани (далее – чехол);
9  – уплотнение бака в чехле с корпусом;
12 – стеллаж с уменьшенным по сравнению с поз.2 количеством зарядов (см. вид В);
13 – противоосколочная защита зарядов, выполненная в виде перегородок из броневого листа и арамидной ткани;
15 – теплоизоляционный кожух предпускового подогревателя 6 (см.  фиг.3, 4);
7, 22, 23 – внутренние топливные баки (показаны в чехлах).
Для предупреждения возгорания в районе работающего предпускового подогревателя последний оснащают теплоизоляционным кожухом. На фиг.3 и фиг.4 представлен предпусковой подогреватель 6 двигателя ВГМ без кожуха и с теплоизоляционным кожухом 15 соответственно.
На Фиг.5 и Фиг.6 представлен топливный бак 7 для иллюстрации осуществления «Способа …».  Топливные баки 7, 22, 23 (см.фиг.2), находящиеся внутри корпуса ВГМ, помещены в чехлы 8, обеспечивающие сбор вытекающего топлива при пробитии корпуса и топливного бака. При этом топливо внутри бака служит дополнительной защитой, останавливающей  кумулятивную струю 18 (Фиг.5, Фиг.6). Уплотнение 9 обеспечивает локализацию излившегося из пробоины топлива пространством 10, ограниченном контуром уплотнения 9. Уплотнение 9а исключает излив топлива в пространство между бортом корпуса  4 ВГМ и стенкой бака (в чехле) 7. Таким образом, уплотнения 9 и 9а исключают попадание топлива во обитаемое отделение корпуса ВГМ и на днище 5. При этом недостающий объем топлива исключенного среднего бака-стеллажа 2  компенсирован установкой увеличенных наружных баков 20, 21 (фиг.7) и увеличением объема высвобожденного от зарядов и снарядов переднего топливного бака 7. Конструкция уплотнения 9 может быть замкнутой, U-образной или сплошной.
Таким же образом можно выполнять уплотнения между днищем топливного бака 7, 22, 23 и  броневым днищем корпуса 5 ВГМ.
На фиг.5 и 6 выполнена схема взаимодействия проникающей кумулятивной струи в топливный бак, топливо которого служит средой, дополнительно гасящей энергию струи.   Позициями обозначены:
4 – броневой борт корпуса ВГМ;
5 – броневое днище корпуса ВГМ;
7 -  топливный бак;
8 – чехол;
9, 9а – уплотнение между корпусом и баком (бак – в чехле): 9 – уплотнение по периметру, 9а –  уплотнение по всей поверхности прилегания к броне борта;
10 – пространство для излива топлива;
11 – вытекающее топливо;
16 – кумулятивная струя на входе в броневой борт;
18 – кумулятивная струя остановленная топливом;
17 – элементы крепления топливного бака;
19 – топливо в баке.
Фиг.7 иллюстрирует размещение наружных топливных баков 20 и 21 и кормовой модуль 14 на башне ВГМ для размещения вынесенной из обитаемого отделения части боекомплекта.
Повышение пожарной безопасности ВГМ заключается в оптимизации компоновки оборудования упомянутой ВГМ изменением функции среднего бака-стеллажа 2 и перемещение, например, четырех зарядов и снарядов из обитаемого отделения в кормовой модуль 14; в защите противоосколочной преградой 13 со стороны бортов 4 ВГМ оставшихся, например, восьми зарядов в стеллаже меньшего габарита; в замене переднего бака-стеллажа 3 топливным баком 7 с перемещением всех его зарядов и снарядов в кормовой модуль 14; размещение внутренних топливных баков в чехлы с уплотнением со стороны бортов; снижение опасности возгорания от предпускового подогревателя установкой кожуха.
Таким образом, «Способом оптимизации компоновки оборудования военной гусеничной машины» заявлено повышение пожарной безопасности и живучести ВГМ как результат совокупных компоновочных и конструктивных решений, способствующих снижению опасности возгорания в обитаемом отделении  предпускового подогревателя двигателя, топлива и боекомплекта ВГМ.
Заявителю и авторам неизвестна аналогичная совокупность признаков, позволяющих получить требуемый технический результат. Способ оптимизации компоновки оборудования военной гусеничной машины обладает высоким техническим уровнем и перспективой использования.
Литература:
1. Защита танков. В.А. Григорян и др. Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, М., 2007г. С. 110-112.
2. Кушегулов Д.А. и др. Использование композитных материалов для изготовления топливных баков боевых машин. Сборник материалов II Международной научно-практической конференции. Западно-Сибирский научный центр. Кемерово, 2016г.
3. Сысоев Н.И. и др. Способ нанесения полиуретанового покрытия на топливные баки. Патент № 2707768, приоритет от 05.12.2018г. МПК B29C 45/00, опубл. 29.11.2019г. Патентообладатель АО «Уральский научно-технологический комплекс», г.Нижний Тагил. Патент не действует.
4. Теория и конструкция танка. Под ред. П.П. Исакова. М.,
«Машиностроение», 1990г. т.10, кн.2. С.90-92.
5. С.В.Суворов. Т-90. Первый серийный российский танк. «Восточный  горизонт», М., 2002г. С.22.
6. Схема размещения боекомплекта. [Электронный ресурс] URL: https://otvaga2004.mybb.ru/viewtopic.php?id=1220&p=23. (обращение 19.10.2021г.).
7. Гаджибалаев Г. и др. Дизельное топливо как наполнитель                   комбинированной брони. В ж. «Вестник бронетанковой техники»,
№4, 1982г. С.17.
8. Смирнова Н.Г., Власов Б.В. Способ изготовления гибкого ударопрочного топливного бака. Патент № 2436688, приоритет от 12.04.2010. МПК B60K 15/077, B64D 37/02, опубл. 20.12.2011. Патентообладатели – авторы. Патент не действует.
9. Бармин К.Е и др. Устройство для предотвращения или ограничения разлива жидкости из поврежденной емкости (варианты). Патент № 2632244, приоритет от 31.10.2016г. МПК B60K 15/03, B60K 15/073, B65D 88/16. Опубл. 03.10.2017г. Патентообладатель АО «Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения». Патент действует.