Самоходное артиллерийское орудие

Предлагаемая полезная модель относится к военной технике и может быть использована в конструкции самоходных артиллерийских орудий.
Известна 152-мм модернизированная самоходная гаубица 2С3М «Акация» (Энциклопедия бронетехники, гусеничные боевые машины 1919-2000 гг., Холявский Г.Л., «Харвест», 2001 г., стр. 192-196), содержащая гусеничное шасси с тонкобронным корпусом, в передней части и справа расположено герметизированное моторно-трансмиссионное отделение. На верхней части корпуса за этим отделением установлена башня кругового вращения на опорно-поворотном устройстве с артиллерийским орудием калибра 152 мм раздельно-гильзового заряжания. Снаряды расположены в карусельной укладке в кормовой части башни и в сотовой укладке в кормовой части шасси, а заряды расположены в панельных укладках боевого отделения. Возимый боезапас составляет 46 выстрелов. После производства выстрела гильза удаляется вручную за пределы башни. Загрузка боеприпасов производится вручную через лючок в кормовом накладном листе корпуса.
На 2С3М имеются две аналогичные по устройству фильтровентиляционные установки (ФВУ): одна в специальном отсеке на левом подкрылке корпуса, другая - в герметичном отсеке в правой передней части башни. Каждая фильтровентиляционная установка состоит из нагнетателя, клапанной коробки, фильтра-поглотителя, механизма управления и соединительных патрубков. Фильтровентиляционные установки предназначены для подачи очищенного воздуха в обитаемое отделение и создания в них избыточного давления (подпора), а также для вентиляции и снижения их загазованности при огневой работе.
Механизм управления клапаном нагнетателя состоит из рукоятки с кулачком, стопора, корпуса под пиропатрон. При повороте рукоятки трос в жёлобе кулачка натягивается, сжимает пружину и открывает клапан. Стопор под действием пружины попадает в паз кулачка и удерживает его в этом положении. Одновременно с открытием клапана шток воздействует на концевой выключатель, который включает электродвигатель нагнетателя. Для закрывания клапанов вручную нужно оттянуть кольцо стопора. При автоматическом закрывании клапанов стопор перемещается под действием взрыва пиропатрона. Одновременно с закрытием клапана выключается электродвигатель нагнетателя.
Углы наведения в вертикальной плоскости составляют от - 4° до + 60°. Скорострельность 3,5 выстр./мин. Боевая масса самоходной гаубицы 27,5 тонн. Экипаж 4 человека. В моторно-трансмиссионном отделении установлен двигатель внутреннего сгорания мощностью 382 кВт. Трансмиссия механическая. Максимальная скорость по шоссе 60 км/ч. Запас хода по шоссе 500 км.
Недостатком данной конструкции является:
- малый возимый боезапас выстрелов;
- малый угол возвышения;
- передача боеприпаса на линию заряжания выполняется вручную, как следствие, низкая скорострельность;
- из-за низкой мощности двигателя внутреннего сгорания мала скорость по шоссе и пересеченной местности;
- отсутствует автономный агрегат по выработке электроэнергии для потребителей при стрельбе на огневой позиции, как следствие, расход ресурса маршевого двигателя;
- ручной привод управления клапаном нагнетателя фильтровентиляционной установки не позволяет автоматизировать включение фильтровентиляционной установки при огневой работе;
- однократность действия при автоматическом закрытии клапана нагнетателя фильтровентиляционной установки от пиропатрона;
- самоходная артиллерийская гаубица разрабатывалась для отечественного заказчика вооружения, как следствие, отсутствует разработка гаубичного орудия калибра 155 мм на отечественное гусеничное шасси.
Известна самоходная артиллерийская установка PzH 2000 (нем.Panzerhaubitze 2000 - бронированная гаубица) (информация взята из интернета, свободная энциклопедия Википедия), разработанная компанией Krauss-Maffei Wegmann в 1998 году. САУ оснащена 155-мм пушкой длиной 52 калибра, системой навигации, автоматизированной системой управления огнем, автоматической системой заряжания с боекомплектом в 60 снарядов и 228 модульных метательных зарядов. Боевая масса 55,3 т. Экипаж 5 человек. Углы вертикального наведения от - 2,5° до +65°. Максимальная мощность двигателя 1000 л.с. Скорость по шоссе 67 км/ч, по пересеченной местности - 45 км/ч. Запас хода по шоссе 420 км. PzH 2000 способна выпускать 3 снаряда за 9 секунд или десять снарядов за 56 секунд на дальность 30 км.
Недостатком данной конструкции является:
- большая боевая масса;
- малые углы возвышения орудия;
- мала максимальная скорострельность;
- мал запас хода по шоссе.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков является модернизированное 152-мм самоходное артиллерийское орудие 2С19М1 «Мста-С» (см. техническое описание 2С19М1 на сайте «Рособоронэкспорт» [http://roe.ru/catalog/sukhoputnye-vosyka/msta-s-asuno/]), содержащее гусеничное шасси с тонкобронным корпусом, который включает отделение управления движением, боевое отделение основного вооружения, герметизированное моторно-трансмиссионное отделение, расположенное в кормовой части корпуса. В средней части шасси установлена башня кругового вращения на опорно-поворотном устройстве с артиллерийским орудием калибра 152 мм раздельно-гильзового заряжания. Возимый боезапас составляет 50 выстрелов. Экипаж 5 человек. Боевая масса 42 т. Углы наведения в вертикальной плоскости составляют от - 4° до +68°. Метательный заряд снаряжен в несгораемую металлическую гильзу. Казенная часть орудия с линией заряжания заключена в герметизированный кожух, в нижней части которого расположен механизированный тракт удаления стреляных гильз через лючок в маске орудия. С правой стороны кожуха на цапфу орудия установлен согласователь для передачи снаряда от укладки на линию заряжания. Снаряды размещены в двух механизированных укладках. Метательные заряды установлены в немеханизированные укладки. Метательный заряд, снаряженный в гильзу, передается на линию заряжания вручную. Скорострельность составляет 8 выстр./мин. В герметизированном моторно-трансмиссионном отделении установлен двигатель внутреннего сгорания мощностью 840 л.с. Максимальная скорость по шоссе 60 км. Запас хода по шоссе 500 км. В кормовой части с левого борта башни установлен транспортер с силовым приводом для загрузки метательного заряда. Кроме этого, на кормовом листе башни установлен механизм подачи снаряда с грунта для механизированной загрузки ячеек снарядных укладок. Чтобы переместить снаряд, досланный в ячейку механизированной конвейерной укладки, в узел согласования ячейку со снарядом нужно переместить вправо на 2 шага до совмещения с линией досылки в узел согласования (фиг. 3). Для повторения цикла заряжания с грунта ячейку необходимо вернуть с линии досылки в узел согласования на линию досылки из механизма подачи снарядов с грунта. В герметизированном отсеке в корме башни установлен автономный агрегат по выработке электроэнергии газотурбинного типа мощностью 16 кВт и топливный бак для работы агрегата.
В самоходной гаубице 2С19М1 имеются две аналогичные по конструкции фильтровентиляционные установки, они расположены в герметичных отсеках в передней части башни: одна - слева, другая - справа. Каждая фильтровентиляционная установка состоит из нагнетателя, клапанов, фильтра-поглотителя, механизма управления, соединительных патрубков и воздуховодов. Забор воздуха осуществляется через воздуховоды из зоны наименьшей загазованности в кормовой части башни. При повороте рукоятки трос через кулачок сжимает пружины и открывает клапаны. Одновременно с открытием клапана шток воздействует на датчик, который включает нагнетатель, а стопор механизма управления стопорит кулачок. Для выключения ФВУ необходимо потянуть за кольцо механизма управления нагнетателем. Кроме того, выключение может произойти автоматически от пиропатрона, установленного в корпусе механизма управления. В обоих случаях остановится нагнетатель и закроются клапаны.
В моторно-трансмиссионном отделении агрегаты и узлы от танка Т-72.
Недостатком данной конструкции является:
- малый угол возвышения орудия из-за наличия кожуха, в нижней части которого расположен тракт удаления несгораемой металлической гильзы, как следствие, уменьшение минимальной дальности стрельбы;
- малая удельная мощность двигателя внутреннего сгорания;
- значительная погрузочная высота механизма подачи зарядов с грунта ввиду нижнего расположения привода и цепи и, как следствие, неудобство загрузки заряда;
- ограниченный доступ к механизму для укладывания заряда;
- линия досылки в узел согласования имеет поперечное смещение на два шага механизированной укладки к правому борту относительно линии досылки из механизма подачи снарядов с грунта и, как следствие, снижение скорострельности;
- газотурбинный энергоагрегат не обеспечивает комфортные условия микроклимата в обитаемом отделении для эксплуатации в условиях Крайнего Севера и южных регионов;
- ручной привод управления клапаном нагнетателя фильтровентиляционной установки не позволяет автоматизировать включение фильтровентиляционной установки при огневой работе;
- однократность действия при автоматическом закрытии клапана нагнетателя фильтровентиляционной установки от пиропатрона;
- ручной привод управления клапаном нагнетателя обусловливает размещение ФВУ в непосредственной близости от рабочих мест экипажа, что, как правило, не оптимально для забора воздуха.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание самоходного артиллерийского орудия безгильзового заряжания калибра 155 мм отечественного производства:
- с повышенной скорострельностью при работе в режиме стрельбы с подачей боеприпасов с грунта;
- с увеличенным углом возвышения орудия;
- с улучшенными условиями загрузки зарядов с грунта;
- с возможностью размещения в укладках расширенной номенклатуры снарядов;
- с комфортными условиями микроклимата в обитаемом отделении;
- с оптимальным расположением ФВУ с забором воздуха из зоны наименьшей загазованности;
- с ФВУ с дистанционным приводом клапана и возможностью многократного действия при включении и отключении в автоматическом режиме.
Решение поставленной задачи достигается тем, что самоходное артиллерийское орудие, содержащее гусеничное шасси с тонкобронным корпусом, в кормовой части которого расположено моторно-трансмиссионное отделение с двигателем внутреннего сгорания, на верхней части корпуса установлена башня на опорно-поворотном устройстве, в которой размещается вооружение, механизированная укладка с ячейками для снарядов, укладка для метательных зарядов, согласователь для передачи снарядов от укладки на линию заряжания орудия, автономный газотурбинный агрегат питания для работы энергопотребителей, в кормовой части башни установлен механизм подачи метательных зарядов с грунта, при этом артиллерийское орудие безгильзового заряжания имеет калибр 155 мм и длина его ствола составляет 52 клб, линия досылки из механизма подачи снарядов с грунта совмещена с ячейкой механизированной укладки и с линией досылки снаряда в согласователь. Ячейки механизированной укладки снабжены подвижными элементами, ограничивающими продольное перемещение снаряда в ячейке. Кроме этого, механизм подачи зарядов с грунта расположен снаружи башни и выполнен с верхним расположением привода и цепи, перемещающей заряд в боевое отделение. Автономный газотурбинный агрегат питания выполнен с устройством кондиционирования и подогрева воздуха в обитаемом отделении. Фильтровентиляционная установка, расположенная в кормовой части башни, содержит дистанционный привод управления клапаном ФВУ с электромеханизмом и электромагнитом.
В моторно-трансмиссионном отделении установлен двигатель внутреннего сгорания мощностью 1000 л.с.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - общий вид самоходного артиллерийского орудия калибра 155 мм,
на фиг. 2 - вид А, автономный газотурбинный агрегат питания,
на фиг. 3 - схема перемещения снаряда по тракту заряжания при стрельбе с грунта в СГ 2С19М1 «Мста-С»,
на фиг. 4 - схема перемещения снаряда по тракту заряжания при стрельбе с грунта в заявляемом изделии,
на фиг. 5 - ячейка механизированной укладки,
на фиг. 6 - кормовая часть башни с установленным механизмом подачи зарядов с грунта.
на фиг. 7 - размещение ФВУ в кормовой части башни, вид изнутри,
на фиг. 8 - сечение Б-Б, привод управления клапаном ФВУ.
Самоходное артиллерийское орудие (фиг. 1) содержит гусеничное шасси 1 с тонкобронным корпусом, в кормовой части которого расположено моторно-трансмиссионное отделение 2 с двигателем внутреннего сгорания 3 мощностью 1000 л.с. Узлы и агрегаты моторно-трансмиссионного отделения унифицированы с узлами и агрегатами основного боевого танка Т-90. На верхней части корпуса установлена башня 4 на опорно-поворотном устройстве. В башне 4 размещается артиллерийское орудие безгильзового заряжания 5 калибра 155 мм с длиной ствола 52 клб, механизированная укладка 6 с ячейками для снарядов 7, укладка для метательных зарядов (не показано), согласователь 8 для передачи снарядов от укладки на линию заряжания орудия 5, автономный газотурбинный агрегат питания 9 для работы энергопотребителей. В кормовой части башни 4 установлен механизм подачи метательных зарядов с грунта 10. Узлы системы заряжания расположены последовательно (фиг. 4), т.е. линия досылки 11 из механизма подачи снарядов с грунта 12 совмещена с ячейкой 7 механизированной укладки бис линией досылки 13 снаряда в согласователь 8. В процессе заряжания с грунта снаряд имеет только продольное перемещение по тракту. Ячейки 7 механизированной укладки 6 снабжены подвижными элементами 14, ограничивающими продольное перемещение снаряда в ячейке (фиг. 5). Механизм подачи зарядов с грунта 10 (фиг. 6) расположен снаружи башни и выполнен с верхним расположением привода 15 и цепи 16, перемещающей заряд в боевое отделение. Верхнее расположение привода 15 и цепи 16 обеспечивает такое положение механизма подачи заряда с грунта 10, что линия загрузки в механизм снижена не менее чем на 150 мм и смещена ближе к борту и к корме. Автономный газотурбинный агрегат питания 9, установленный в башне 4, выполнен с устройством кондиционирования и подогрева 17 воздуха в обитаемом отделении.
В заявляемом изделии имеются две аналогичные по конструкции ФВУ 18. Они расположены в кормовой части башни слева друг над другом в отсеке для размещения фильтровентиляционных установок. Каждая ФВУ 18 (фиг. 7) состоит из патрубка с клапаном 19, нагнетателя 20, фильтра-поглотителя 21, электромеханизма 22 с приводом управления клапаном 19 и нагнетателем 20, датчика 23, электромагнита 24, соединительных патрубков и деталей крепления. ФВУ 18 (фиг. 8) включаются дистанционно: принудительно с кнопки или автоматически при запуске цикла заряжания, при этом срабатывает электромеханизм 22, втягивающий шток с пазом 25, который поворачивает рычаг 26 и через трос 27 перемещает шток клапана 19, сжимая пружину клапана 19. Шток с пазом 25 электромеханизма 22 поворачивает рычаг 26 и заводит его за стопор, закрепленный на штоке электромагнита 24. После этого шток с пазом 25 электромеханизма 22 возвращается в исходное положение, а рычаг будет удерживаться стопором электромагнита 24. Клапан 19, перемещаясь, открывает воздухозаборный клапан и одновременно воздействует на датчик 23, по сигналу которого запускается нагнетатель 20. Выключение ФВУ происходит принудительно с кнопки или автоматически по сигналу системы защиты от оружия массового поражения, при этом питание подается на электромагнит 24, который втянув шток со стопором, освобождает рычаг 26, связанный тросом 27 с клапаном 19, который закроется под действием пружины. Закрываясь, клапан 19 воздействует на датчик 23, по сигналу с которого останавливается нагнетатель 20.
Работа самоходного артиллерийского орудия безгильзового заряжания калибра 155 мм аналогична работе модернизированного 152-мм самоходного артиллерийского орудия 2С19М1 «Мста-С».
Техническая эффективность предлагаемой полезной модели заключаются в следующем:
1. Увеличение угла возвышения на 2° обеспечивается за счет исключения в кожухе казенной части орудия транспортера удаления несгораемой гильзы.
2. Установка двигателя внутреннего сгорания мощностью 1000 л.с. приведет к увеличению удельной мощности и, как следствие, увеличению скорости и показателей подвижности самоходного артиллерийского орудия.
3. Верхнее расположение привода и цепи, перемещающей заряд в боевое отделение, обеспечивает такое положение механизма подачи зарядов с грунта, что линия загрузки в механизм снижена не менее чем на 150 мм и смещена ближе к борту и к корме, что обеспечивает удобство загрузки и улучшает доступ к механизму.
4. Установка автономного газотурбинного агрегата питания с устройством кондиционирования и подогрева обеспечит комфортные условия в обитаемом отделении для эксплуатации в условиях Крайнего Севера и южных регионов.
5. Установка в ячейках механизированной укладки подвижных элементов, ограничивающих продольное перемещение снаряда в ячейке, обеспечивает размещение и надежное удержание снарядов различной длины.
6. Оптимальное расположение ФВУ с забором воздуха из зоны наименьшей загазованности.
7. ФВУ с дистанционным приводом клапана и возможностью многократного действия при включении и отключении в автоматическом режиме.
8. Башня с основным вооружением, боеукладками, в которых размещен возимый боезапас, энергоагрегатом и системами, обеспечивающими работу, представляет собой автономный энергонезависимый боевой модуль, который может быть установлен на любое гусеничное или колесное шасси соответствующей грузоподъемности.
Кроме этого, использование узлов и агрегатов моторно-трансмиссионного отделения, унифицированных с основным боевым танком Т-90, увеличивает коммерческий интерес зарубежных потребителей, имеющих на вооружении танк Т-90, так как:
- упрощаются вопросы снабжения за счет уменьшения номенклатуры запчастей;
- упрощается процесс обучения вождению и изучения матчасти.
В настоящее время изготовлен опытный образец самоходного артиллерийского орудия калибра 155 мм, прошедший в полном объеме пробеговые и стрельбовые испытания.