МАШИНА ОГНЕМЕТЧИКОВ

Полезная модель относится к военно-гусеничным машинам, направлена на повышение уровня защиты экипажа и повышения живучести машин огнеметчиков в условиях минного воздействия, и может быть реализована в процессе изготовления с использованием танкового базового шасси.
Известна машина огнеметчиков по патенту 2172921 [1] и ее корпус по патенту 2169895 [2]. Данная машина огнеметчиков выполнена на базовом танковом шасси с функционально доработанным корпусом для размещения подразделения огнеметчиков и предназначена для их транспортировки и десантирования в условиях высокого уровня защиты со стороны носа и кормы, соответствующего танковому [3 стр.37-42], и защиты со стороны бортов на более высоком уровне, чем танковый. Рассматриваемая машина огнеметчиков может изготавливаться на специализированных заводах параллельно с танками или, что более приемлемо, на ремонтных заводах путем переделки танков, достигших стадии капитального ремонта (выработавших ресурс по определенным узлам и агрегатам).
Однако для танкового шасси существует проблема защиты от различного типа мин, из которых фугасные приводят, главным образом, к прогибу днища с нанесением травм экипажу и нарушению взаимодействия механизмов, а кумулятивные - к пробитию днища с еще более тяжелыми последствиями. Тем самым использование танкового шасси сохраняет для машины огнеметчиков определенные проблемы с защищенностью от минного воздействия. Для повышения жесткости и противоминной стойкости днищ танков на днищах выполняются выштамповки [3 стр.106], а толщина брони днища достигает 16 мм, как это было реализовано на танке «Чифтен» Великобритании [3, стр.65]. К тому же применение танков, как средств прорыва линий обороны, всегда сопровождается организацией проходов в минных полях, что не приемлемо для машин огнеметчиков, не являющегося таким средством (прорыва линий обороны).
В то же время известны технические решения способствующие повышению противоминной защиты транспортных средств, используемые, преимущественно, на машинах легкого (по массе) класса.
Так, известна транспортная машина для использования в зоне чрезвычайных ситуаций по российскому патенту №2111441 [4]. В данной машине
днище корпуса под местом размещения экипажа и рабочей бригады (или десанта) снабжено рамной приварной конструкцией, снаружи закрытой листами-экранами, образующими фальшднище, выполняющее роль защиты при подрыве мин.
Также известна бронированная машина с повышенной противоминной стойкостью по российскому патенту РФ №2175430 [5]. В совершенствование изобретения по патенту [4] кроме наружного фальшднища в донной части машины установлено дополнительно внутреннее фальшднище, а жесткость рамной конструкции (каркаса) повышена путем соединения ребер в каркасе в "гребенку" с применением клиновых устройств, стягивающих ребра по вертикали, что хотя и увеличивает габариты, но позволяет обеспечить разгрузку сварных соединений и повысить стойкость конструкции к минному воздействию.
Обе конструкции имеют ряд недостатков.
Общий недостаток заключается в защите днища, исключительно в зоне, где располагается экипаж и десант, в то время, как, исходя из описаний и иллюстрационных материалов, поясняющих изобретения [4] и [5], противоминная защита агрегатов и узлов моторно-трансмиссионного отделения (МТО) сохраняется на невысоком уровне и, в случае подрыва мины под МТО, произойдет потеря подвижности такой машины. (Следует отметить, что для машин [4] и [5] включение МТО в зону защиты фальшднищем представляется проблематичным, поскольку приведет к недопустимому для такого класса машин возрастанию массы со снижением подвижности).
Кроме того, недостаток машины [4] заключается в том, что балки (продольные и поперечные) каркасов, служащие для опирания фальшднища на основное днище, выполняются в виде приварных ребер, у которых опорная поверхность сравнительно мала и не обеспечивает, как показано в описании изобретения [5], требуемую жесткость и стойкость к воздействию фугасных мин. С другой стороны, более эффективное техническое решение по изобретению [5] не подходит для машины огнеметчиков по причине необходимости увеличения габаритов, в частности для размещения внутреннего фальшднища.
Тем самым, известные технические решения применительно к машине огнеметчиков, выполненной на базовом танковом шасси, не позволяют обеспечить необходимую степень эффективности повышения противоминной стойкости, либо не встраиваются в машину конструктивно.
В качестве прототипа для настоящей полезной модели по большинству существенных признаков выбрана машина огнеметчиков по патенту 2172921 [1]. Машина огнеметчиков выполнена на базовом танковом шасси, например шасси танка семейства Т-72, содержит гусеничный движитель с торсионными подвесками опорных катков, броневой корпус, разделенный на моторно-трансмиссионное отделение, обитаемое отделение огнеметчиков, в котором установлены сидения для огнеметчиков, а в стеллаже закреплено их вооружение и отделение механика водителя. Для дополнительного повышения защищенности обитаемого отделения со стороны бортов танкового корпуса введены дополнительные стенки, связанные с корпусом с образованием надстройки коробчатой формы. Танковое днище, закрывающее снизу корпус, выполнено из броневой стали и снабжено рядом выштамповок, повышающих его жесткость, см., например, техническое описание 172М ТО [6]. В числе таких выштамповок выполняются поперечные выштамповки, функционально используемые под размещение торсионов балансирных подвесок опорных катков, придающие днищу в поперечном сечении выштамповки трапециидальную форму.
Как уже отмечалось выше такое танковое днище в полной мере не обеспечивает машине огнеметчиков противоминную защиту, снижая эффективность его применения в условиях минного противодействия в связи с возможностью минного поражения экипажа, десанта или утраты подвижности по причине поражения МТО. Кроме того возможно снижение подвижности, которое может наступить вследствие поражения торсионов балансирных подвесок опорных катков, находящихся по защитой днища в упомянутых выштамповках.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности применения машины огнеметчиков в условиях минного противодействия.
Технический эффект, достигаемый полезной моделью заключается в повышении противоминной защиты обитаемых отделений и моторно трансмиссионного отделения и повышении подвижности машины после минного воздействия.
Поставленная задача решается тем, что, в машине огнеметчиков, выполненной на базовом шасси танка, содержащей гусеничный движитель с торсионными подвесками, броневой корпус с моторно-трансмиссионным отделением и обитаемыми отделениями экипажа и огнеметчиков, с днищем, снабженным поперечными выштамповками под размещение торсионов подвесок,
согласно полезной модели, на наружной поверхности днища в зоне между первой и последней подвесками машины приварены продольные и поперечные балки с образованием каркаса для закрепления наружного фальшднища, установленного с возможностью противоминной защиты обитаемых отделений и моторно трансмиссионного отделения и образованного броневыми листами, приваренными к балкам, при этом поперечные балки каркаса выполнены из прокатного профиля с угловым поперечным сечением и размещены углом вниз с закреплением обеих полок на площадке выштамповки, или Г-образно с закреплением вертикально расположенной полки у места перехода боковой стенки выщтамповки в плоскость днища машины
Для более полного достижения технического эффекта наиболее целесообразно:
- поперечные балки под обитаемыми отделениями располагать углом вниз, а размер прокатного профиля выбирать таким, чтобы полки профиля были направлены в продолжение боковых стенок выштамповок;
- в ячейках, образованных, днищем, каркасом и фальшднищем встроен наполнитель, содержащий слои из энергопоглощающего и противорадиационного материалов;
- в зоне аварийно-эвакуационного люка установить межу поперечными балками ребра жесткости на днище танкового шасси.
Анализ отличительных признаков машины огнеметчиков показал следующее:
- приварка на наружной поверхности днища в зоне между первой и последней подвесками машины продольных и поперечных балок с образованием каркаса для закрепления наружного фальшднища, обеспечивает возможность размещения и закрепления фальшднища практически на всем днище, включая зону моторно трансмиссионного отделения;
- установка фальшднища с возможностью обеспечения противоминной защиты как обитаемых отделений так и моторно трансмиссионного отделения способствует сохранению подвижности машины огнеметчиков при подрыве мины под моторно трансмиссионным отделением или в зоне, прилежащей к нему;
- образование фальшднища броневыми листами, приваренными к продольным и поперечным балкам, позволяет (главным образом, при изготовлении машины огнеметчиков путем переделки танков при капитальном
ремонте) сформировать конструктивно требуемое фальшднище из отдельных броневых листов с возможностью обеспечения дифференцированной броневой защиты днища путем применения листов разной толщины;
- применение для поперечных балок каркаса прокатного профиля с угловым поперечным сечением позволяет унифицировать номенклатуру деталей и сборочных единиц, применяемых при изготовлении машины огнеметчиков;
- размещение прокатного профиля с угловым поперечным сечением углом вниз с закреплением обеих полок на площадке выштамповки, предназначенной под размещение торсионов подвесок, обеспечивает дополнительный (более высокий уровень) защиты торсионов балансирных подвесок, снижая вероятность разрушения торсионов, что также способствует более высокому уровню сохранения работоспособности подвески и сохранению подвижности машины огнеметчиков при минном воздействии на днище. При этом повышению жесткости конструкции способствует выбор соответствующего прокатного профиля и ориентация его полок в продолжение боковых стенок выштамповок;
- Г-образное закрепление углового профиля в кормовой части машины огнеметчиков с вертикальным расположением одной полки у места перехода боковой стенки выштамповки в плоскость днища машины позволяет отнести фальшднище на более значительное расстояние от днища шасси с обеспечением достаточно высокого уровня жесткости в конструкции (после приварки листов, образующих фальшднище), повысив противоминную защиту МТО;
- размещение в ячейках, образованных, днищем, каркасом и фальшднищем наполнителя из энергопоглощающего материала направлено на дополнительное повышение противоминной стойкости днища и защите экипажа, а размещение в зоне под обитаемыми отделениями экипажа и огнеметчиков - наполнителя, содержащего, кроме того, слой из противорадиационного материала способствует защите экипажа от радиации;
- установка на днище ребер жесткости межу поперечными балками в зоне аварийно-эвакуационного люка способствует усилению жесткости конструкции. Предлагаемая машина огнеметчиков поясняется чертежами, где показано:
- на фиг.1 - вид сбоку на машину огнеметчиков;
- на фиг.2 - вид сверху на машину огнеметчиков;
- на фиг.3 - продольный разрез машины огнеметчиков по днищу, (разрез
А-А на фиг 2), (размещение наполнителя в ячейках, образованных каркасом днищем шасси и фальшднищем условно не показано, кроме кормовой ячейки);
- на фиг.4 - вид на машину огнеметчиков со стороны фальшднища, которое изображено в виде пакета броневых листов, подготовленных к соединению сваркой между собой для образования цельного фальшднища (вид Б - на фиг.1).
- на фиг.5, 6 и 7 - установка поперечных балок в каркасе (виды В, Г и Д на фиг.3).
Машина огнеметчиков предлагаемой конструкции, см. фиг.1-3, выполнена на базовом танковом шасси 1 и содержит броневой корпус 2, выполненный путем доработки корпуса танкового шасси. В кормовой части корпуса 2 размещено моторно-трансмиссионное отделение 3, по центру корпуса размещено обитаемое отделение 4 с сидениями 5 огнеметчиков и 6 командира машины, в носовой части корпуса размещено отделение управления с сидением 7 механика водителя. На броневом корпусе 2 сверху в зоне размещения огнеметчиков и командира установлена рубка 8, снизу корпус танкового шасси закрыт днищем 9.
Танковое шасси 1 содержит гусеничный движитель с гусеницами 10, опорными катками 11, попарно установленными по бортам 12 корпуса с помощью торсионных подвесок 13, включающих используемые в качестве упругих элементов торсионы 14, размещенные у днища 9 поперек корпуса 2 в трапециидальных (в поперечном сечении) выштамповках 15 с боковыми наклонными стенками 16 (16') и горизонтальной площадкой 17, см., также, фиг.4-7.
На наружной поверхности «а» днища 9 в зоне между первой парой подвесок 18 и последней парой подвесок 19 машины приварены продольные 20 и поперечные 21 балки с образованием рамной конструкции 22 (далее по тексту - каркаса 22) для закрепления отнесенного от основного дополнительного днища 23 (фальшднища 23), установленного для усиления противоминной защиты как обитаемых отделений, так и моторно-трансмиссионного отделения. Фальшднище 23 образовано из броневых листов 24, каждый из которых приварен к прилежащим броневым листам и к балкам каркаса 22: продольным 20 и поперечным 21. толщина листов может быть дифференцирована, например у листов 25 и 26 повышена, усиливая зону размещения на днище аварийно-эвакуационного люка 27, где требуется обеспечение более высокой жесткости конструкции. Поперечные балки 21 каркаса выполнены в виде отрезков из прокатного профиля с угловым равнополочным поперечным сечением, например
соответствующего ГОСТ 8509-93 [7]. При этом поперечные балки, в частности балки 28 и 29, в передней части днища шасси размещены углом вниз с закреплением свободными концами «б» полок на площадках 17 и 17' выштамповок 15 и 15' с образованием после приварки треугольного сечения, при этом повышению жесткости конструкции способствует выбор соответствующего прокатного профиля для балки и ориентация полок «в» (в') и «г» (г') прокатного профиля в продолжение боковых стенок 16 и 16' выштамповок. Размещение поперечных балок 28 и 29 углом вниз обеспечивает более высокий уровень защиты торсионов балансирных подвесок опорных катков, расположенных в передней части машины, вследствие этого наиболее подверженных минному воздействию, поскольку способствует разрушению или отклонению от торсионов 14 кумулятивной струи в случае кумулятивного минного воздействия, и, кроме того, повышает жесткость конструкции эффективную для защиты от фугасной мины. Это способствует более высокому уровню сохранения работоспособности подвески и сохранению подвижности машины. В задней части днища поперечные балки 30-33 закреплены Г-образно, так, что одна полка приваривается перпендикулярно днищу, а вторая располагается параллельно ему. При этом вертикально расположенная полка приваривается в зоне перехода боковой стенки выштамповки в плоскость днища машины, придавая дополнительную жесткость конструкции, хотя и меньшую, в сравнении с той, что создается приваркой балок (28 и 29) углом вниз. Причем рациональность такого расположения и особенности расположения объясняются следующими соображениями. Упомянутое в описании прототипа повышение защищенности обитаемого отделения в машине огнеметчиков дополнительными стенками со стороны бортов танкового корпуса с образованием надстройки коробчатой формы приводит к перераспределению массы с некоторым увеличением ее в носовой части машины относительно центра масс танкового шасси и приводит к образованию дополнительного дифферента на нос с уменьшением величины дорожного просвета в носовой части. В то же время увеличение длины фальшднища в сторону кормы для повышения противоминной защиты МТО несет прибавку массы в кормовой части, частично устраняя дифферент и увеличивая дорожный просвет в носовой части машины, что рационально для снижения силового воздействия на фальшднище (см., например, [8]) и противоминной защиты, хотя при этом дорожный просвет в кормовой части остается все-таки на большем уровне, чем в носовой части.
Кроме того известно, что применение многослойной преграды (см., например [9], стр.384-388) и увеличение расстояния между разнесенными стенками у многослойной преграды, устанавливаемой для снижения воздействия взрыва, также способствует снижению как кумулятивного так и фугасного эффекта. Для машины огнеметчиков в роли такой многослойной преграды для минного воздействия является совокупность днища 9 танкового шасси и фальшднища 23. Тем самым появляется возможность за счет выравнивания величины дорожного просвета в кормовой части машины огнеметчиков (до уровня, имеющегося в носовой части) отодвинуть на большее расстояние фальшднище от основного днища, установив поперечные балки из углового прокатного профиля Г-образно.
Необходимо отметить, что Г-образное закрепление на днище танкового шасси каждой отдельной балки как это выполнено для балок 30-33 не является достаточно устойчивым. Однако, необходимые устойчивость и жесткость конструкции достигаются установкой таких балок попарно с расположением по обе стороны от выштамповки (например выштамповки 15'', см. фиг.7) и последующим соединением их через листы привариваемого фальшднища.
Большая часть продольных балок 20 выполнена, преимущественно, из такого же профиля, но с доработкой полок. Например, крайние из этих балок 34 и 35 доработаны под установку фигурных листов 36, закрывающих по бокам машины проем между днищем 9 шасси и фальшднищем 23.
На днище машины огнеметчиков сохранен аварийно десантный люк 27, который существует у танкового шасси и расположен на его продольной оси. Люк позволяет осуществить эвакуацию из обитаемого отделения, но расположен в зоне, непосредственно над которой не находятся сидения ни членов экипажа, ни огнеметчиков. В фальшднище под ним сохранен проем «д», стенки которого также образованы продольными и поперечными балками и усилены ребрами жесткости 37, выполняющими роль дополнительной опоры для броневых листов 25 и 26, образующих фальшднище в зоне, прилежащей к проему.
В ячейках, образованных, днищем машины, балками каркаса и фальшднищем встроен наполнитель 38, из энергопоглощающего материала (полиуретана, стеклотекстолита, см. например, [9], стр.525-527, табл.6.4), а в зоне под обитаемыми отделениями экипажа и огнеметчиков-наполнитель, содержащий, кроме того, слой из противорадиационного материала.
При движении машины в случае фугасного минного воздействия фальшднище 23 воспринимает основную энергию взрыва фугасного заряда, передает ее на днище 9 танкового шасси 1, перераспределяя совместно с каркасом 22 силовое воздействие и снижая его. В случае кумулятивного минного воздействия фальшднище способствует разрушению кумулятивной струи с дополнительным эффектом вызванным описанным выше выполнением и расположением балок 28 и 29 каркаса.
Тем самым повышается защищенность членов экипажа, узлов моторно трансмиссионного отделения и торсионов подвески, а в целом решается поставленная задача в виде повышения эффективности применения машины огнеметчиков в условиях минного противодействия.
Источники информации:
1. Патент РФ №2172921 на изобретение «Машина огнеметчиков», кл. 7 F41H 7/00 по заявке №2000107177/02 от 22.03.2000 г.
2. Патент РФ №2169895 на изобретение «Броневой корпус машины огнеметчиков», кл. 7 F41H 7/04 по заявке №2000107162/02 от 22.03.2000 г.
3. «Современные танки», ред. Сафонов Б.С., Мураховский В.И., М., «Арсенал-Пресс», 1995 г., стр.37-42; стр.65, 106.
4. Патент РФ №2111441 на изобретение «Транспортная машина для использования в зоне чрезвычайных ситуаций», кл. F41H 7/00 по заявке №94013045/02 от 04.12.1994 г.
5. Патент РФ №2175430 на изобретение «Бронированная машина с повышенной противоминной стойкостью», кл. 7 F41H 7/04 по заявке №99106997/02 от 06.04.1999 г.
6. «Танк "Урал". Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 172М ТО», кн.2, М., Военное издательство МО СССР, 1975 г., стр.40.
7. В.И.Анурьев. «Справочник конструктора-машиностроителя», т.1, М., «Машиностроение-1», 2006 г., стр.158-160.
8. «Физика взрыва», ред. Станюкович К.П., М., «Наука», 1975 г., стр.306-316
9. В.А.Григорян, А.Н.Белобородько, Н.С.Дорохов. «Частные вопросы конечной баллистики», М., изд-во МГТУ им.Баумана, 2006 г., стр.384-389 и 525-527.