УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ДЕСАНТА БОЕВОЙ МАШИНЫ ОТ ПОДРЫВА
DEVICE FOR PROTECTING COMBAT VEHICLE TROOPS FROM DETONATION

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к транспортным средствам, к которым предъявляются требования по обеспечению эффективной защиты десанта от подрыва на различных минах.
Большую опасность для экипажа представляет срабатывание мины под днищем корпуса боевой машины. Подрыв под днищем машины часто приводил к его пробитию и, соответственно, к поражению личного состава осколками и ударной волной (вплоть до смертельного исхода). В этом случае необходимы дополнительные защитные мероприятия с целью обеспечения выживаемости экипажа. Исследованиями последних лет установлено, что величина упругой деформации днища боевой машины увеличилась вдвое. Временная величина упругой деформации может достигать 300 мм. [Рольф, X. Защита боевых машин сухопутных войск от мин / X. Рольф // Soldat und Technik. - 1999. №8. - С. 469-473].
При этом технология минной защиты базируется на концепции корпуса с днищем V-образной формы (такая форма позволяет уменьшить силу взрыва, рассеивая ударную волну по обе стороны корпуса (Шумилин, С.Э. Ответ на удары из-под земли - минозащищенные колесные машины [Электронный ресурс] / С.Э. Шумилин // Наука и техника. - 2017. - №03 (129). - Режим доступа: https://naukatehnika.com/otvet-na-udaryi-iz-pod-zemli-minozashhishhennvie-kolesnyie-mashinvi-chast-1.html].
Известно (RU, патент 2338147, опубл. 2008) бронированное транспортное средство на базе раллийного автомобиля, типа КамАЗ-4911. Указанное транспортное средство содержит бронированный корпус, в корпусе выполнены две боковые и две задние кормовые двери, на крыше обитаемого отсека расположены два люка для механика-водителя и для старшего машины и, по меньшей мере, два люка для десанта в салонной части автомобиля, моторный отсек выполнен бронированным, в боковой поверхности корпуса выполнены, по меньшей мере, две бойницы, на бронекорпусе закреплен, по меньшей мере, один топливный бак, на крыше корпуса закреплен воздуховод с, по меньшей мере, одним воздухозаборником, в салоне расположен автономным воздушный дизельный накопитель, подключенный к дополнительному топливному баку.
Недостатком известного решения является недостаточные безопасность и комфортность работы экипажа и десанта, недостаточная пригодность для действий в условиях бездорожья при сопровождении и охране транспортных колонн, патрулировании, силовой поддержке проведения спецопераций, проведении разведывательных мероприятий.
Известны также конструкции транспортного средства с броневым корпусом, предназначенным для сопровождения и охраны транспортных колонн, патрулирования, силовой поддержки проведения спецопераций, проведения разведывательных мероприятий с обеспечением защиты экипажа и десанта. При этом для вибро- и ударозащиты бойцов десанта сиденья бойцов десанта установлены на упругих элементах. В предпочтительном варианте реализации задняя часть обитаемого отсека предназначена для размещения десанта.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является бронированный автомобиль (RU, патент 2514637, опубл. 2014) содержащий бронированный корпус, в корпусе выполнены две боковые и две задние кормовые двери, на крыше обитаемого отсека расположены два люка для механика-водителя и для старшего машины и, по меньшей мере, два люка для десанта в салонной части автомобиля, моторный отсек выполнен бронированным, в боковой поверхности корпуса выполнены, по меньшей мере, две бойницы, на бронекорпусе закреплен, по меньшей мере, один топливный бак, на крыше корпуса закреплен воздуховод с, по меньшей мере, одним воздухозаборником, в салоне расположен автономный воздушный дизельный накопитель, подключенный к дополнительному топливному баку, бронированный корпус выполнен несущим, бронеавтомобиль содержит ходовую часть с трехосным исполнением с колесной формулой 6×6 и межосевой дифференциал, конструкция его задних мостов содержит блокируемые межколесные дифференциалы, раздаточная коробка выполнена с пониженной передачей, бронированный корпус выполнен из катаных листов гомогенной броневой стали, моторный отсек выполнен с бронированным капотом, обитаемый отсек функционально разделен на переднюю и заднюю части, причем передняя часть обитаемого отсека содержит места размещения и функционирования механика-водителя и старшего машины.
Недостатком известных технических решений является недостаточные безопасность и комфортность работы экипажа и десанта, а также отсутствие дополнительного каскада вибро-ударозащиты обитаемого модуля.
Техническая задача, решаемая посредством разработанной конструкции, состоит в обеспечении защиты десанта, от подрыва и от воздействия кумулятивных боеприпасов за счет применения совокупности нескольких технических решений:
1) применения основного корпуса с днищем V-образной формы для рассеяния возникающей при подрыве мины ударной волны по обе стороны корпуса;
2) обитаемого модуля, упруго подвешенного внутри основного корпуса с зазором относительно его днища и вертикальных стенок, что обеспечит защиту от кумулятивных боеприпасов. Этот модуль может быть установлен либо через распашную крышу основного корпуса, либо через торцовые двери основного корпуса;
3) создания дополнительного каскада виброударозащиты обитаемого модуля, выполненного в виде степенных полиспастов, рабочие блоки каждого из этих полиспастов, расположенных в углах основного корпуса, скреплены с обитаемым модулем, выходные концы тросов соединены с симметрично расположенными вдоль продольной оси этого корпуса винтовыми упругими элементами с нелинейной силовой характеристикой, и встроенными в них гасителями колебаний, шарнирно связанными с кронштейнами упомянутого корпуса, а также совокупности пневматических упругих элементов подушечного типа, которые установлены на наклонных сторонах днища с зазором относительно обитаемого модуля. Такая совокупность упругих элементов создает необходимую нелинейную силовую характеристику (фиг. 3) для решения поставленной технической задачи.
Технический результат достигается тем, что устройство защиты десанта боевой машины от подрыва содержит: бронированный корпус, в корпусе выполнены две боковые и две задние кормовые двери, на крыше обитаемого отсека расположены два люка для механика-водителя и для старшего машины и, по меньшей мере, два люка для десанта в салонной части автомобиля, моторный отсек выполнен бронированным, в боковой поверхности корпуса выполнены, по меньшей мере, две бойницы, на бронекорпусе закреплен, по меньшей мере, один топливный бак, на крыше корпуса закреплен воздуховод с, по меньшей мере, одним воздухозаборником, в салоне расположен автономный воздушный дизельный накопитель, подключенный к дополнительному топливному баку, бронированный корпус выполнен несущим, бронеавтомобиль содержит ходовую часть с трехосным исполнением с колесной формулой 6×6 и межосевой дифференциал, конструкция его задних мостов содержит блокируемые межколесные дифференциалы, раздаточная коробка выполнена с пониженной передачей, бронированный корпус выполнен из катаных листов гомогенной броневой стали, моторный отсек выполнен с бронированным капотом, обитаемый отсек функционально разделен на переднюю и заднюю части, причем передняя часть обитаемого отсека содержит места размещения и функционирования механика-водителя и старшего машины. Данное устройство защиты дополнено четырьмя полиспастами, размещенными в углах внутри основного корпуса машины. Рабочие блоки полиспастов посредством тросов скреплены с обитаемым модулем для размещения десанта, а выходные концы тросов этих полиспастов соединены с симметрично расположенными вдоль продольной оси этого корпуса винтовыми упругими элементами и встроенными в них гасителями колебаний. Упругие элементы и гасители колебаний шарнирно связаны с кронштейнами, закрепленными в потолке упомянутого корпуса. Таким образом, обитаемый блок с десантом, размещенным в нем на виброзащищенных посредством упругих элементов на сиденьях. Упруго подвешен внутри корпуса с зазором относительно его днища и вертикальных стенок и может перемещаться по вертикали относительно корпуса посредством роликов, выполняющих функцию направляющих. При этом количество блоков полиспастов и значение жесткости винтовых пружин подобраны так, чтобы обеспечить расчетный зазор между днищем обитаемого модуля и пневматическими упругими элементами подушечного типа, закрепленными на внутренних наклонных поверхностях V-образного днища корпуса.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство защиты десанта боевой машины от подрыва, отличается от прототипа конструкцией и наличием: V-образной формы днища для рассеяния возникающей при подрыве мины ударной волны по обе стороны корпуса; обитаемого модуля, упруго подвешенного внутри основного корпуса с зазором относительно его днища и вертикальных стенок; дополнительного каскада вибро-ударозащиты обитаемого модуля.
Таким образом, предлагаемое устройство защиты десанта боевой машины от подрыва, соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявленного решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить решений со сходными признаками, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, на фиг. 1 изображен вид сбоку на устройство, на фиг. 2 - вид сзади (торцовые двери сняты), на фиг. 3 - суммарная силовая характеристика, отражающая зависимость суммарной силы, действующей на защищаемый объект и создаваемой упругими элементами (пружинами совместно с гасителями колебаний и пневмоэлементами подушечного типа) от перемещения 8 обитаемого модуля (1) относительно корпуса (2).
Это устройство состоит из четырех полиспастов (3), размещенных в углах внутри основного корпуса машины (2). Рабочие блоки полиспастов (4) посредством тросов скреплены с обитаемым модулем (1) для размещения десанта, а выходные концы тросов этих полиспастов (3) соединены с симметрично расположенными вдоль продольной оси этого корпуса (2) винтовыми упругими элементами (5) и встроенными в них гасителями колебаний (6). Упругие элементы (5) и гасители колебаний (6) шарнирно связаны с кронштейнами (7), закрепленными в потолке упомянутого корпуса
(2). Таким образом, обитаемый блок (1) с десантом, размещенным в нем на виброзащищенных посредством упругих элементов (8) на сиденьях (10). Упруго подвешен внутри корпуса (2) с зазором относительно его днища и вертикальных стенок и может перемещаться по вертикали относительно корпуса (2) посредством роликов (11), выполняющих функцию направляющих. При этом количество блоков полиспастов (3) и значение жесткости винтовых пружин (5) подобраны так, чтобы обеспечить расчетный зазор между днищем обитаемого модуля (1) и пневматическими упругими элементами подушечного типа (12), закрепленными на внутренних наклонных поверхностях V-образного днища корпуса (2).
Устройство работает следующим образом. В одном случае, в процессе перемещения машины по неровностям местности упругие элементы (5) совместно с гасителями колебаний (6) и системой подрессоривания (8) сидений (10) обеспечивают виброзащиту бойцов десанта, что способствует сохранению их необходимой боеготовности и боеспособности в процессе совершения марша по заданному маршруту.
В другом случае, при воздействии кумулятивного боеприпаса тандемного типа вертикальный зазор между стенками корпуса и (2) обитаемого модуля десанта (1) будет способствовать рассеянию энергии этого боеприпаса и повышению свойств боевой эффективности в частности живучести машины, тем самым сохранив жизнь и здоровье десанту.
В третьем случае, при подрыве мины под машиной, часть энергии взрыва, благодаря V-образному днищу корпуса (2), который будет перемещаться вверх, рассеется в стороны. При дальнейшем относительном перемещении корпуса (2) относительно обитаемого отсека (1) произойдет растяжение пружин (5), включатся в работу гасители колебаний (6), выберется зазор между днищем обитаемого отсека, произойдет сжатие пневматических упругих элементов (12). Совместная работа указанных элементов обеспечивает плавное ограничение смещения обитаемого отсека (1) относительно корпуса (2) за счет реализации силовой характеристики, приведенной на фиг. 3 и, в результате - обеспечив эффективную защиту десанта, размещенного в обитаемом модуле от ударного воздействия, вызванного подрывом мины.