Анализ конструкционных материалов, применяемых в современных образцах стрелково-пушечного вооружения, используемых в частях и соединениях ВДВ

УДК 355; 359

АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В СОВРЕМЕННЫХ ОБРАЗЦАХ СТРЕЛКОВО-ПУШЕЧНОГО ВООРУЖЕНИЯ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЧАСТЯХ И СОЕДИНЕНИЯХ ВДВ

А.В. Лаврушин, Н.Е. Стариков

Проведен анализ используемого стрелково-пушечного вооружения в Воздушно-десантных войсках и перспектив его развития. Рассмотрены конструкционные материалы, применяемые при изготовлении автоматических пушек и характеристики некоторых марок сталей.

Ключевые слова: стрелково-пушечное вооружение, малокалиберное артиллерийское вооружение, автоматическая пушка, конструкционные материалы.

Вооружённые столкновения и военные конфликты, происходящие в различных горячих точках, по-прежнему представляют серьёзную угрозу национальной, региональной и глобальной безопасности. Поэтому в политике многих стран и мирового сообщества в целом всё больше внимания уделяется вопросам предотвращения и парирования этих угроз.

Вооруженные Силы Российской Федерации имеют на вооружении большое количество образцов, комплексов вооружения и военной техники, в том числе современное стрелково-пушечное вооружение (СПВ), которое играет важную роль в достижении цели в современном общевойсковом бою.

Одним из самых мобильных родов войск в Вооруженных Силах Российской Федерации являются Воздушно-десантные войска. На вооружении Воздушно-десантные войска имеют современные и перспективные образцы вооружения и военной техники.

В 1985 году на вооружение ВДВ приняли усовершенствованный вариант боевой машины десантной «Объект 916» под обозначением БМД-2. Боевая машина оснащена вооружением:

- 30-мм автоматическая пушка 2 А42,предназначенная для борьбы с легкобронированными целями на дальностях до 1500м, с установками ПТУР, небронированными средствами и живой силой противника на дальностях до 4000 м и для борьбы с воздушными целями, летящими на малых высотах до 2000 м, с дозвуковыми скоростями и наклонной дальностью до 2500 м [1];

- два 7,62-мм пулемета Калашникова танкового ПКТ;

- противотанковый ракетный комплекс 9К111 с ракетами 9М111 «Фагот» и 9М113 «Конкурс»,предназначенный для поражения танков и других подвижных бронированных и движущихся под различными курсовыми углами со скоростью до 60 км/ч малоразмерных целей, для борьбы с

зависшими вертолетами огневой поддержки противника при условии их оптической видимости на дальностях до 4000 м, для уничтожения живой силы и огневых средств противника, находящихся в железобетонных, кирпичных и деревоземляных сооружениях.

Модернизация позволила более широко раскрыть возможности применения новой боевой машины в различных условиях ведения общевойскового боя:

- у автоматической пушки появилась возможность вести огонь в трех режимах стрельбы с высокой скорострельностью (одиночный, малый (200...300 выстр./мин) и большой (550 выстр./мин));

- угол наведения пушки в вертикальной плоскости составил 60о, что позволило вести огонь по низколетящим воздушным целям;

- машину оснастили стабилизатором вооружения 2Э36-3 для повышения меткости стрельбы с ходу путём сохранения заданного направления пушки или линии прицеливания с достаточно высокой точностью;

- наведение пушки на цель осуществляется с помощью комбинированного прицела БПК-2-42-01 и ручных приводов наведения;

- зенитный прицел ПЗУ-8 позволял вести огонь по воздушным целям с помощью ракурсных колец;

- питание пушки двухленточное с ручной или пиротехнической перезарядкой.

В конце 90-х годов была проведена модернизация боевых машин десантных БМД-2, и в Воздушно-десантные войска стали поступать БМД-2КУ.

Но время не стоит на месте, и на основе анализов современных вооруженных конфликтов, по заказу Министерства обороны РФ предприятия оборонно-промышленного комплекса работают по модернизации различного вооружения и разработке совершенно новых, отвечающих современным требованиям и требованиям заказчика образцов вооружения. В настоящее время в соответствии с Государственной программой вооружения на 2011 - 2020 годы и Государственным оборонным заказом проводится перевооружение войск на современные образцы вооружения, военной и специальной техники [2].

Парашютно-десантные (десантно-штурмовые) батальоны воздушно-десантных и десантно-штурмовых соединений последовательно оснащаются боевой машиной БМД-4М (Объект 960М).

БМД-4М «Садовница» - перспективно новая, отвечающая всем современным требованиям, унифицированная боевая машина, предназначенная для ведения современного общевойскового боя автономно или совместно с другими системами вооружения Воздушно-десантных войск в условиях применения всех видов оружия, днем и ночью, с места, с ходу и на плаву.

Боевая машина десантная нового поколения обладает рядом преимуществ по сравнению с аналоговыми образцами отечественных и зарубежных производителей.

Вооружение БМД-4М по своей сложности и боевым возможностям приблизилось к вооружению современных танков и состоит из блока оружия, включающего в себя:

100-мм орудие-пусковую установку (ОПУ) 2А70;

30-мм автоматическую пушку (АП) 2А72;

7,62-мм спаренный пулемет ПКТМ.

30-мм автоматическая пушка 2А72, предназначенная для подавления или поражения танкоопасной живой силы на дальностях до 1500 м, поражения слабобронированных целей на дальностях до 2000 м, а также для борьбы с вертолетами на дальностях до 4000 м [3].

Данная автоматическая пушка также устанавливается на БТР-82А, которая стоит на вооружении в разведывательных подразделениях Воздушно-десантных войск.

С разработкой современной системы малокалиберного артиллерийского вооружения (МАВ) была в основном удовлетворена потребность всех родов войск в данном виде вооружения, которое по некоторым характеристикам имеет превосходство над лучшими зарубежными аналогами (табл. 1).

Таблица 1

Основные характеристики автоматических пушек 2А42, 2А72 и потенциальных конкурентов

Наименование автоматических пушек

№ п/п Наименование характеристик Выпускаемые АО «АК «Туламашзавод» Потенциальные конкуренты

2А42 2А72 25-мм М242

1 Калибр, мм 30 30 25 30

2 Дальность стрельбы, м - наземная цель 1500/4000 1500/2000 2000/3000

- воздушная цель 2000 до 4000 до 3000

3 Начальная скорость снаряда, м/с 960+30 -10 960+30 -10 1100 1100

4 Темп стрельбы, выстр. /мин. большой не менее 550 малый 200300 не менее 330 одиночный залп 100-200 не менее 220

5 Гарантийная живучесть, выстрелов 6000 9000 13000

6 Масса в кг:

- пушки 115 84 106,8 173

- ствола 38,5 36

7 Габаритные размеры: - длина пушки, мм 3027 3006,5 2743 3307

- ширина, мм 385 226 323

- высота, мм 197 200 373

Но постоянное совершенствование тактики боевого применения пушек, конкуренция со стороны управляемого вооружения выдвигает новые требования по совершенствованию конструкции и защиты материалов существующего вооружения [4]. Из достаточно многообразной номенклатуры МАВ для исследования были выбраны современные, входящие в состав принятых на вооружение и вновь разрабатываемых комплексов, образцы 30-мм автоматических пушек 2А42 и 2А72.

Анализ процессов протекающих при производстве выстрела показал, что при движении снаряда и пороховых газов по стволу происходит генерирование ЭДС, в амплитуде достигающей 60 мВ при суммарном времени действия 3...4 мс, создавая тем самым микрогальванические пары. Применительно к 30-мм изделию СПВ потеря металла с поверхности канала ствола имеет порядок миллиграммов, но площадь, подверженная воздействию гальванических микропар постоянно увеличивается за счет развития микротрещин [5 - 9].

В ряде работ был сделан вывод о том, что процесс коррозии металла в значительной мере определяет интенсивность износа различных видов [10 - 17]. При изготовлении наиболее ответственных узлов и механизмов исследуемых образцов МАВ использовались конструкционные материалы, сохраняющие свои механические свойства в условиях больших давлений и ударных нагрузок. К ним предъявлялись следующие требования:

повышенная твердость и определенный запас по пластичности; повышенная теплостойкость и высокая коррозионная стойкость. В итоге, при производстве выбранных для исследования образцов МАВ используются конструкционные материалы, представленные в табл. 2. Основными из них являются [1, 3]: хромистые стали (40Х, 30ХРА) - 19...30% деталей; хромоникельмолибденованадиевые высококачественные и особовысококачественные стали (30ХН2МФА, 35ХН2МФА-Ш) - 16...20% деталей; хромокремнемарганцевые высококачественные стали (3ХГСА) - 13...15 % деталей.

Эти стали используются для производства наиболее ответственных и наиболее нагруженных узлов и деталей образцов (приемников, затыльников, затворов и др.) Своими физико-механическими свойствами они обеспечивают выполнение деталями функциональных задач под воздействием рабочих нагрузок в течение достаточно большого количества циклов нагружений.

Для защиты конструкционных материалов изделий СПВ от процессов коррозии, старения и биоповреждений применяются защитные покрытия - химическое фосфатирование (хим. фос.) и ускоренное хроматирова-ние с последующей пропиткой клеем БФ-4 (ГОСТ 12172-74) с нигрозином марки А (ГОСТ 9307-78) или допускается покрытие хим. фос. ускоренное хр./эмаль ВМА-5394Э черная (ТУ 6-10-21903-83), также применяются хромовое и кадмиевое покрытия.

Таблица 2

Материалы, используемые при изготовлении основных деталей и сборочных единиц изделий 2А42, 2А72

№ п/ п Материал, применяемый при изготовлении Количество деталей от общего числа

2А42 2А72

шт. % шт. %

1 Сталь 40Х 4 3 6 3,4

2 Сталь 30ХГСА 19 13,6 16 9,2

3 Сталь 30ХРА 43 30,1 24 13,7

4 Сталь 25Х2Г2ФЛ 1 0,72 - -

5 23ХГС2МЛФУ 11 7,9 - -

6 25Х17И2Б-Ш 7 5 - -

7 30ХН2МФА 22 15,8 81 46,4

8 35ХН2МФА-Ш 9 6,5 - -

9 Сталь 50 1 0,72 - -

10 Сталь 25Х17Н25-Ш - - 20 11,6

11 Сталь 10895 - - 10 5,8

12 Сталь 65С2ВА 3 2,2 - -

13 Сталь 25Х3М3НБЦА-Ш 1 0,72 1 0,57

Другие материалы 15 12,6 16 9,24

Характеристики некоторых сталей приведены в табл. 3 [18, 19, 20].

Таблица 3

Характеристики марок сталей

НВ МПа Ударная вяз-

№ Марка стали не более не более & кость ИЯ

п/п МПа кгс/ О? Ог % % кДж/ 2 м кгс*м/ 2 см С

мм

1 30ХН2МФА 2639 269 883 784 10 40 883 9 41-51

2 30ХН2МФА-Ш 2639 269 1062 947 9 38 719 7,5 48-53

3 30ХРА 2360 241 1569 1275 9 40 490 5 43-47

Таким образом, особенностью конструкции современных образцов СПВ является многообразие материалов, используемых при их изготовлении. Применяемые конструкционные материалы должны выдерживать высокие механические нагрузки, а защитные покрытия призваны обеспечивать надежную защиту образцов от влияния внешних воздействующих факторов и вызывающих их микробиологических и коррозионных повреждений.

Список литературы

1. 30-мм автоматическая пушка. Техническое описание. 2А42.00.000 ТО.

2. Особенности конструкции и характеристика материалов современных образцов СПВ/ Н.Е.Стариков, А.В.Игнатов, А.В.Мишаков, Д.О. Сселифонтов// Материалы11 Всероссийской НПК «Проблемы эксплуатации авиационной техники в современных условиях»: 24-25.11.2016.Люберцы:НИЦ. ЦНИИ ВВС МО РФ, 2016. С. 296-299.

3. 30-мм автоматическая пушка. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 2А72.00.000 ТО.

4. Шипунов А.Г. Высокоточное оружие для всех родов войск // Деловая Тула. 2001. №1. С. 16-23.

5. Исследование процессов коррозии в сложнолегированных сталях / Н.Е.Стариков, [и др.]// Материалы 27-й Межвузовской НТК.2010:ТАИИ,С. 203-204.

6. Оценка влияния параметров насыщающей среды на качество формирующихся

покрытий / Н.Е.Стариков,В.М. Власов, Л.М.Нечаев, Н.Б. Фомичева // Известия ТулГУ. Сер. «Материаловедение». 2004. Вып. 5.С.139-142.

7. Стариков Н.Е., Шоршоров М.Х., Гвоздев А.Е. Ультрадисперсные и аморфные материалы в технологии порошковой металлургии //Известия ТулГУ. Сер. «Материаловедение». 2004. Вып. 5.С.99-108.

8. Стариков Н.Е. Павлов В.М. Повышение стойкости артиллерийского вооружения к коррозионным и биологическим повреждениям // Эксплуатация артиллерийского и ракетного вооружения надводных кораблей ВМФ России. Калининград: КВВМУ, 1997. С. 21-24.

9. Разработка методики выбора наиболее коррозионностойкого материала на стадии разработки изделий. ПАР8Х1-2007. Тула: Изд-во ТулГУ, 2007 /Н.Е. Стариков [и др.]. С. 69-71.

10. Стариков Н.Е., Виноградов С.Н. Результаты комплексных исследований воздействия процессов коррозии и биоповреждений на материалы вооружения // «Оборонная техника». М.: Изд-во ФГУП «НТЦ «Ин-формтехника», 2013. № 1-2. С. 57-65.

11. Исследование кинетики электрохимических процессов в конструкционных материалах ВВТ при воздействии биоагентов-деструкторов/ Н.Е.Стариков, Т.П.Сизова, Г.В.Матюша, В.М. Павлов // Материалы международной научной конференции «Современные проблемы микологии, альгологии и фитопатологии». М.: МГУ, 1998. С. 279-280.

12. Воздействие продуктов метаболизма микроорганизмов на коррозию конструкционных легированных сталей / Н.Е.Стариков, А.В.Мишаков, С.Ф.Хлебникова, Э.В.Пекар// Известия ТулГУ. Сер. «Химия и электрофизико-химические воздействия на материалы». 2001. Вып. 2. С. 45-50.

13. Влияние некоторых кинетических характеристик анодного процесса на скорость коррозии легированных сталей, защищенных смазками при наличии биодеструкторов /Н.Е. Стариков [и др.] // Известия ТулГУ Сер. «Химия». 2002. Вып. № 3. С. 77-81.

14. Коррозия легированных сталей под консервационными смазками в присутствии микроорганизмов. / Н.Е.Стариков[и др.] // Защита металлов. 2003. Т. 39. № 4. С. 403-409.

15. Анализ коррозионных характеристик легированных сталей в присутствии консервационных смазок и микроорганизмов / Н.Е. Стариков [и др.] // Известия ТулГУ. Сер. «Материаловедение». 2003. Вып. 4. С. 204215.

16. Стариков Н.Е., Гвоздев А.Е., Фомичева Н.Б. Влияние консерва-ционных смазок на развитие микробиологической коррозии сталей // Коррозия, материалы, защита. 2005. № 1. С. 37-40.

17. Стариков Н.Е., Виноградов С.Н. Результаты комплексных исследований воздействия процессов коррозии и биоповреждений на материалы вооружения // Оборонная техника. 2013. № 1 - 2. С. 57-65.

18. Анализ конструкционных и защитных материалов современных изделий СПВ / Н.Е.Стариков, Н.А.Абрамов, С.В.Кузнецов, А.Г.Копытов, Д.О. Селифонтов //Сборник материалов II Всероссийской научно-технической онлайн-конференции «Стрелковое оружие: вчера, сегодня, завтра». Тула: Изд-во ТулГУ, 2014.С. 80-90.

19. Анализ номенклатуры и требования, предъявляемые к материалам изделий СПВ / Н.Е.Стариков, А.Е.Гвоздев, А.Д.Бреки, Д.О. Селифонтов// Материалы II Всероссийской НПК «Калашниковские чтения». Ижевск: Изд-во ИжГТУ им. ИжГТУ им. М.Т. Калашникова, 2016. 2. С. 37- 44.

20. Рахштадт А.Г., Брострема В.А. Справочник металлиста. М.: Машиностроение, 1976. Т.2. 720 с.

Лаврушин Алексей Валентинович, адъюнкт, lavruchin.78@mail.ru, Россия, Рязань, Рязанское высшее воздушно-десантное командное ордена Суворова дважды Краснознаменное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова,

Стариков Николай Евгеньевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, staricov_ taii@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

ANALYSIS OF CONTEMPORARY AND PROMISING SMALL ARMS AND CANNON USED IN THE AIRBORNE

A.V. Lavrushin, N. Е. Starikov.

The analysis of the used shooting-gun armament in airborne troops and prospects of its development is carried out. Structural materials used in the manufacture of automatic guns and characteristics of some steel grades are considered.

Key words: small-caliber artillery weapons, small-caliber artillery weapons, automatic cannon, structural materials.

Lavrushin Alexey Valentinovich, adjunct, lavruchin.78@mail.ru, Russia, Ryazan, Ryazan Higher Airborne Command Order of Suvorov twice Red Banner School named after General of the Army V.F. Margelova,

Starikov Nikolai Evgenevich, doctor of technical sciences, professor, head of chair, staricov_ taii@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 621.396

МЕТОД ОЦЕНИВАНИЯ ОПЕРАТИВНОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО СПУТНИКОВОГО КАНАЛА ПРИ ОТКАЗЕ ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СВЯЗИ

Е.Н. Косяков, М.Н. Квасов

На основе модели системы обслуживания с «разогревом» исследуется влияние задержки подключения резервного канала при отказе основного направления связи на качество обслуживания (задержку) потока сообщений. Решается задача оценивания показателей оперативности доставки сообщений для различных значений длительности «разогрева» и уровня нагрузки системы.

Ключевые слова: спутниковые системы связи, реконфигурация сети, система обслуживания с «разогревом».

Одним из вариантов резервирования наземных каналов связи является использование спутниковых систем связи, что позволяет оперативно организовать дополнительное радионаправление на отказавшем участке телекоммуникационной сети. При этом время включения и настройки («разогрева») резервного спутникового канала в значительной мере влияет на своевременность доставки передаваемых по сети сообщений и, как следствие, на качество обслуживания потребителей. В работе представлена модель обслуживания телетрафика в спутниковых сетях связи с резервированием информационных направлений связи на основе модели системы обслуживания с «разогревом». Рассматриваются случай выхода из строя основного канала и последующее включение резервного спутникового канала обслуживания (возможно, с отличающимися характеристиками). В модели учтены интервалы времени «разогрева» (настройки, синхронизации и т.п.) резервного канала. После переключения на резервный канал начинается восстановление основного канала, которое также продолжается некоторое случайное время. Обратное переключение на основной канал также происходит не мгновенно, а с временными затратами на «разогрев».

236