Текст
                    Балтийский государственный технический университет им.
Д.Ф.Устинова БГТУ «ВОЕНМЕХ»

Белецкий Е.М.

Автоматизация заряжания орудий
военно-гусеничных машин

Санкт-Петербург
2012 г
1


Оглавление 1. Обоснование направлений автоматизации заряжания на танках шестого технологического уклада……………………… 2. Линия развития заряжания орудий на танках………………….. 3. Автомат заряжания танков Т-64 и Т-64А………………………. 4. Устройство автомата заряжания танка Т-72……………………. 5. Основные требования к автоматам заряжания…………………. 6. Продолжительность цикла заряжания…………………………... 7. Дуэльный бой……………………………………………………... 8. Размещение всего боекомплекта танка в автомате заряжания ... 9. Надежность ………………………………. 10.Загрузка боеприпасов……………………………………………... 11.Линия развития заряжания орудий САО………………………… 12.Самоходные артиллерийские орудия 2С19 «Мста-С», 2С35 «Коалиция-СВ», А222 «Берег»……………………………... 2
1. Направление автоматизации заряжания на танке шестого технологического уклада. Автоматизация заряжания орудия выстрелом на танке стала первым, реализованным на пятом технологическом укладе на военно-гусеничных машинах (ВГМ), шагом на пути создания полностью автоматического оружия большого калибра наземного базирования. Первым серийно выпускаемом танком с полной автоматизацией процесса заряжания орудия АЗ стал отечественный танк Т-64. Введение автоматического устройства привело к исключению из состава экипажа одного человека – заряжающего, что обеспечило существенный выигрыш при компоновке всего танка за счет уменьшения высоты машины и внутреннего объема. На рис.1 стрелкой от танка Т-64 к перспективному танку шестого технологического уклада обозначена как необходимость в преемственности в дальнейшем совершенствовании АЗ, так и необходимость в реализации возможностей, обеспечиваемых научно-техническим уровнем шестого уклада. Рис. 1. Развитие танков к шестому технологическому укладу. Следует обратить внимание и на эффективность системного подхода при переходе от заряжающего к АЗ: человек уже не мог обеспечить высокую скорострельность с унитарным гильзовым выстрелом калибра 115мм (Т-62), а компоновка не обеспечивала размещение в боевом отделении достаточного числа выстрелов первой очереди. Поэтому при создании танка Т-64 потребовалось изменить тип выстрела: перейти к раздельному гильзовому выстрелу с частично сгорающей гильзой. Стрелкой от танка ИС-7 показана необходимость преемственности в перспективном танке идеологии танка ИС-7 – обеспечение, в частности, предельного значения огневой мощи и защищенности, но и выполнение его в массе 55…60т. 3
Отличительной чертой настоящего периода разработки идеологии и конструкции перспективного танка является внешнее целеуказание с БПЛА и применение ВТО, как танкового, так и противотанкового, т.е. ВГМ является как целью, так и носителем ВТО. На рис.2 слева показаны основные типы оружия, поражающего танки, справа – основные типовые средства защиты танка. Рис. 2. Современные противотанковые средства. Как видно, реальное поражение танков возможно на дальностях до 75…80 км (например, снаряд ХМ982 в калибре 155 мм), выстреливаемых с ВГМ. Необходимость поражения из танка носителей такого оружия предъявляет новые требования к СО, в частности, увеличения угла стрельбы до угла бросания наибольшей дальности(53…55˚). В компоновке боевого отделения танка с такой установкой орудия нет места для размещения АЗ в нижней части корпуса (как это выполнено на современных отечественных танках). Для размещения АЗ новая компоновка формирует пространство и его размеры в развитой кормовой нише танка. С возможностью стрельбы на предельную дальность построен южнокорейский танка К2(рис.3) с установкой пушки, обеспечивающей угол наведения по вертикали до 45˚ и размещением АЗ в кормовой нише башни. Осуществляемый УГПП дифферент корпуса позволяет обеспечить суммарный угол бросания до требуемого для получения предельной дальности стрельбы. 4
. Рис. 3. Танк XK2. На рис.1 приведена схема дуэльного боя танка К2, оснащенного снарядом KSTAM (южнокорейский вариант снаряда М943 (США)), с дальностью стрельбы 8200м, с танком «Леклерк»(Франция), не имеющем такого снаряда. Как видно, преимущества в дальности стрельбы обеспечивает подавляющее превосходство танка К2. Большой угол стрельбы и высокоточный снаряд позволяют танку К2 эффективно бороться с высокоскоростными воздушными целями, например, вертолетами, оснащенными противотанковым оружием. На рис.4 показана схема и обеспечение поражения атакующего танк вертолета. Рис. 4 Поражение вертолета танком «К2» 5
Очевидно, что для эффективной борьбы в дуэльном бою с танками, и тем более с высокоскоростными воздушными целями, необходима высокая скорострельность, обеспечиваемая АЗ, а увеличение числа целей, которое должен поражать танк с высокой скорострельностью в большом диапазоне углов наведение оружия требует увеличения автоматизированного боекомплекта и большой длины очереди. Следует отметить, что высокая скорострельность ставит в разработке и эксплуатации танка ряд новых задач, например, охлаждение ствола, сокращения времени колебаний корпуса. Применение противотанковых средств, поражающих с верхней полусферы, ставит новые задачи по защите АЗ с боекомплектом не только для исключения поражений снарядов и зарядов, сопровождающимися их возгоранием и детонацией, но – и это новая, решаемая в настоящее время задача – сохранение огневой мощи в пределах непораженной части боекомплекта. Это новое качество обеспечивается в новой компоновке: не только высоким уровнем пожаровзрывобезопасности, но и высоким уровнем боевой надежности т.е сохранением возможности выполнять заданные функции в условиях боевых повреждений. Столь высокий уровень требований к стойкости взрывчатых веществ снарядов и зарядов к воспламенению и детонации при поражении в танке в случае пробития броневой защиты требует разработки новых методов лабораторных и натурных испытаний. Такая методология разработана с использованием рентгено-импульсной регистрации процессов инициирования и развития детонации в отдельных элементах взрывчатых веществу с разрешающей возможностью 4 106 с. Для проверки уровня стойкости к детонации и возможности локализации процесса детонации в зоне поражения с регистрацией параметров ударной волны разработана методика натурных испытаний с поражением снарядов и зарядов в укладках АЗ. Шестой технологический уклад характеризуется роботизацией с выполнением интеллектуальных функций высокого уровня. Так, в танке К2 автоматические устройства выполняют все функции наводчика (поиск и идентификации цели, измерение дальности и бокового упреждения, выработка исходных установок для стрельбы, оценка результатов и принятие решения). Это позволяет отказаться от наводчика - перейти к экипажу в составе двух человек – и соответственно повысить компоновочный уровень танка, увеличив боекомплект автомата заряжания, повысить боевую надежность не только автомата заряжания, но и танка в целом, повысить прицельную скорострельность, управляемость и другие характеристики. 2. Линия развития заряжания орудий на танках Первые танки были разработаны английскими специалистамиморяками и применены английской армией в Первую мировую войну (МК IV 6
и последующие модификации). Рис5. Танк МК IV. Они были предназначены для преодоления позиционного тупика – подавления контр-подготовленной обороны, имели противопульное бронирование, были оснащены двумя 57мм морскими пушками, установленными в бортовых спонсонах, что ограничивало углы их наведения, затрудняло стрельбу в направлении движения, обеспечивая стрельбу только на борт. Ручное заряжание легкими унитарными выстрелами обеспечивало скорострельность1 до 15…20 выстрелов в минуту. Экстракция гильз во внутреннее пространство танка создавало высокую загазованность и неудобство в обслуживании орудия; периодически гильзы надо было удалять из машины. Следует отметить, что скорострельность 15 выстр./мин на серийном танке достигнута в начале второго десятилетия XXIв. (имеется в виду южнокорейский танк К2 со 120мм орудием, унитарным выстрелом с частично сгорающей гильзой и автоматом заряжания на 16 выстрелов). Опыт боевой эксплуатации английских танков с установкой орудий по бортам корпуса и неудачный опыт создания французского танка с размещением орудия в лобовом листе корпуса (танк Сен-Шамон, рис.6), Рис.6. Танк Сен-Шамон. 1 Под скорострельностью понимается число выстрелов, которое может быть произведено в единицу времени (принято в минуту) и определяется частным от деления 60 секунд на продолжительность цикла заряжания и производства одного выстрела. 7
привели к созданию конструктором автомобилей Луи Рено танка FT-17 Рис.7. Танк FT-17. Рис.8 Танк FT-17(разрез) с установкой орудия и размещением стреляющего члена экипажа в башне, вращающейся относительно корпуса, в передней части которого размещался водитель. Такая компоновка, развязывающая маневр огнем и маневр движением впоследствии получала название классической, реализуемой до настоящего времени на основной массе танков. По этому признаку (независимости маневров огнем и движением) впоследствии стали различать танки - ВГМ с башней, в которой установлено орудие, боекомплект, члены экипажа, обеспечивающие стрельбу из орудия и руководство боем, с соответствующими приборами и устройствами СУО и самоходные артиллерийские орудия - с рубкой, в лобовом листе которой устанавливалось орудие (как правило, большего калибра, чем на танке такой же массы), размещались боекомплект, экипаж с соответствующими приборами прицеливания, наблюдения, связи. Но были и исключения: танк STRV 103В(Швеция). 8
Рис.9. Танк STR-103В В настоящее время САО выполняются в классической компоновке. Но, в отличие от танков, - с вооружением в большем калибре и с большим боекомплектом, имеют больший угол возвышения орудия и, соответственно, большую дальность стрельбы. При сопоставимой массе САО имеет существенное более низкий уровень броневой защиты. Различия в устройстве существующих в настоящее время танков и САО определяются различиями в боевом назначении этих классов машин. Основной вид стрельбы танков – стрельба с хода по подвижным сильно защищенным целям, возможна стрельбы на дальность порядка 10 км с места. А основной вид стрельбы с САО – стрельбы с места на десятки километров, возможна стрельба на малые дальности для самообороны. Однако появление внешнего целеуказания на больших дальностях и высокоточного оружия существенно изменяет боевое применение и устройство новых танков и САО. Как видно, эволюция танков до обозначенного уровня заняла около 100 лет, вместивших три технологических уклада развития технической цивилизации. В башне танка FT-17 была установлена пушка калибра 23 мм, все действия (наведение, заряжание, производство прицельного выстрела) выполнял один человек (командир), размещенный на сидении, выполненном в виде петли, закрепленной на башне. Выстрелы размещались в пределах моторного поля оператора, наведение орудия – плечевым упором, поворот башни осуществлялся усилием ног в пол корпуса. Этот танк получил широкое распространение в мире, стал прототипом первого отечественного танка Т-18 (МС-1) Рис.10. Танк Т-18 (МС-1). Ручным оставалось заряжание на зарубежных и отечественных танках предвоенных и военных годов. Малые и средние калибры (до 88мм на танке T-VI «Тигр») применяемых на танках орудий обеспечивали возможность 9
создания унитарных гильзовых выстрелов, приемлемых для ручного заряжания масс и габаритов. Продолжительность подготовки прицельного выстрела, стрельба с коротких остановок и продолжительность цикла заряжания (выбор выстрела со снарядом требуемого типа, извлечение его из боеукладки и перемещение в камору орудия) не ограничивали друг друга и, соответственно, прицельной скорострельности. Однако возросшие в период Второй мировой войны требования к поражающим возможностям боеприпасов могли быть удовлетворены увеличением калибра, габаритов выстрелов, и переходом к выстрелам раздельного заряжания. Это предъявило и повышенные требования к заряжанию орудий. Так, при создании мощной самоходной артиллерийской установки ИСУ-152 Рис.11. САУ ИСУ-152. с выстрелом раздельного гильзового заряжания потребовалось использовать двух членов экипажа для заряжания тяжелого (более 45 кг) снаряда. Переход к выстрелу раздельного заряжания существенно увеличил продолжительность цикла заряжания, потребовал увеличения внутреннего объема боевого отделения. Стремление сохранить достигнутый уровень скорострельности (7…8 выстр./мин) диктовало необходимость предельно увеличить поражающие возможности в составе унитарного выстрела. В германской армии применительно к тяжелому танку T-VI «Тигр» 10
Рис.12. Танк T-VI «Тигр». было разработано орудие и выстрел в калибре 88мм. По техническим возможностям того времени этот калибр был предельным для унитарного выстрела. В СССР было принято решение по разработке орудия с унитарным выстрелом в калибре 90мм для оснащения тяжелого танка КВ-1. Однако это решение не было реализовано, и для оснащения танков Т-34 и ИС была доработана защитная пушка в калибре 85мм, по своим характеристикам уступающая германской 88мм. Для противостояния танку T-VI «Тигр» был разработан танк ИС-2 Рис.13 Танк ИС-2. со 122мм орудием с выстрелом раздельного гильзового заряжания. В меньшей массе этот танк превосходил германский по уровню броневой защиты и технологичности, а снаряды калибра 122мм надежно поражали TVI. Но переход к раздельному гильзовому заряжанию существенно (в несколько раз) снизил скорострельность, что существенно снизило эффективность вооружения ИС-2. Этим реально была подтверждена значимость скорострельности и необходимость перехода от ручного заряжания к автоматическому. С учетом этой парадигмы и был разработан танк ИС-7 – «вершина отечественного танкостроения». 11
Рис.14. Танк ИС-7. ИС-7 поражал все существовавшие танки с запасом по пробитию и был неуязвим для них. Вооружение включало 130мм пушку с боеприпасами раздельного гильзового заряжания и автомат заряжания снарядов и зарядов с продолжительностью цикла заряжания 7…8 с, т. е. была сохранена скорострельность на уровне танков с унитарными выстрелами меньшего калибра. Танк планировался в массе 60т с двигателем мощностью 1500 л.с. Это предложение КБ тяжелых танков не было поддержано КБ средних танков (Т-34 и их дальнейшего развития) Рис.15. Танк Т-34-76 и заказчиком. Изготовленные опытные образцы со столь высокими характеристиками были выполнены в массе 68т, что явилось основанием для закрытия проекта. С существенно более низкими характеристиками был выполнен принятый на вооружение танк Т-10М с орудием калибра 122мм и ручным заряжанием. 12
Рис.16. Танк Т-10М. Для некоторого повышения скорострельности на пушке был установлен электромеханический досылатель снарядов с ручным управлением. Развитие отечественного танкостроения пошло по линии развития средних танковТ-34: Т-54, Т-55 со 100мм пушкой Д-10Т, и танка Т62 с 115мм гладкоствольной пушкой У-5ТС, все с унитарными выстрелами. Рис.17. Танк Т-62. Увеличение габаритов и массы выстрела в калибре 115 мм привело как к снижению скорострельности, так и к уменьшению боекомплекта в боевом отделении, после использования которого необходимо было выводить башню из стабилизированного режима (при этом наводчик терял цель), совмещать в определенном положении с корпусом для возможности передачи выстрелов из корпусных укладок в башню. Большие габариты гильз, особенно в 13
выстрелах с БПС, привели к резкому увеличению загазованности боевого отделения, что повлияло на необходимость установки механизма улавливания гильз после выстрела и выброса их из боевого отделения через открывающийся люк в крыше башни. Сложившаяся тупиковая ситуация в вооружении (увеличение могущества боеприпасов сопровождалось снижением скорострельности и величины боекомплекта) была разрешена с помощью:  оснащения танка автоматом заряжания;  заменой унитарного выстрела раздельным;  заменой металлической гильзы частично сгорающей. Введение АЗ на танке Т-64 позволило исключить из состава экипажа заряжающего, занимающего наибольший по сравнению с другими членами экипажа объем и работающего стоя, что в свою очередь позволило снизить высоту танка. Полученные компоновочные преимущества позволили разместить в боевом отделении автоматизированную боеукладку на 30 выстрелов, а в совокупности с применением многослойной брони существенно повысить броневую защиту. Очевидно, что реализация указанных технических решений в танке ИС-7 позволила бы снизить массу до приемлемых 60т, вести работы по двигателю, трансмиссии, ходовой части и др. под эту массу и сейчас иметь машину с параметрами, превосходящими характеристики зарубежных тяжелых танков. На танке Т-64 для выполнения столь емкой боеукладки АЗ борта в зоне диаметрального сечения были выполнены с радиальными выпуклостями наружу, что, однако, усложнило технологию изготовления и снизило бронестойкость в этой зоне. Особенностью АЗ танка Т-64 была возможность использовать безаварийно выстрелы раздельного заряжания с индивидуальными зарядами для снарядов различных типов. Рис. 18 Танк Т-64 14
Рис.19. АЗ танка Т-64 (Т-64А). Проблема заключается в том, что масса снарядов бронебойного подкалиберного и осколочно-фугасного отличаются примерно в 3 раза. Производство выстрела осколочно-фугасным снарядом с зарядом БПС приводит к превышению максимального давления, допустимого по прочности орудия. Для исключения возможности «перепутывания» зарядов при загрузке лотков боеукладки членом экипажа на лотках были выполнены соответствующие приспособления, разрабатывались варианты, исключающие возможность закрывания затвора при «перепутывании» и др. Однако заказчиком все разработанные мероприятия были признаны недостаточно надежными для исключения аварии, представляющей угрозу жизни экипажа. И в дальнейшем на танки устанавливались орудия калибра 125 мм (танки Т-64А, Т-72, Т-80) с боекомплектом с единым для всех типов снарядов зарядом. Рис.20 Танк Т-64А 15
Рис.21 Танк Т-72 Это привело к снижению баллистических характеристик (единый заряд был оптимизирован под БПС), но требование безопасности является превалирующим. Замена человека автоматическим устройством породила проблему обеспечения высокого уровня надежности электрогидромеханической системы, и, прежде всего, безотказности функционирования. АЗ с боекомплектом работает в сложных условиях воздействия ударных и вибрационных нагрузок, перепадов температур ±50˚С, запыления, высокой влажности, соляного тумана и других негативных факторов при минимальном уровне обслуживания. Замена части металлической гильзы сгорающей при выстреле оболочкой породила проблему недогорания оболочки и повышения дымности при выстреле. Следует отметить, что эти проблемы до настоящего времени не нашли решения в полном объеме в мировом танкостроении. Обеспечение высоких эксплуатационных характеристик (механической прочности, герметичности и др.) при боевой эксплуатации в танке, при загрузке в танке, при транспортировке и хранении трудно совместимы с требованиями полноты сгорания, дымности, высокой энергетики заряда при выстреле. В условиях автоматизации заряжания проблема «недогорания» оболочки существенно обостряется: если при ручном заряжании заряжающий может увидеть факт наличия в каморе тлеющих остатков предыдущего выстрела и последующий выстрел не зарядить, то АЗ такой возможности лишен. При отработке АЗ танка Т-64 были выявлены случаи, когда в механизм улавливания поддонов после выстрела попадали тлеющие части несгоревшей оболочки и от удара при стопорении осыпались вниз, попадая на сгорающую оболочку последующего готового и заряженного выстрела, что сопровождалось воспламенением порохового заряда. Продолжительность цикла заряжания АЗ танка Т-64 составила 7…8 с. Помимо повышения скорострельности (до уровня ручного заряжания унитарным выстрелом с металлической гильзой периода Второй мировой 16
войны) и увеличения количества выстрелов (до 30), которые можно было произвести с такой предельной скорострельностью (в том числе автоматически, очередью, без участия члена экипажа) АЗ на танке Т-64 обеспечил существенное сокращение внутреннего объема. Задача ограничения массы машины диктовалась ограниченной мощностью двигателя 5ТД (исходная мощность 700 л.с.), Это был оппозитный двухтактный пятицилиндровый дизельный двигатель. Двигатель компоновался в кормовом МТО между двумя бортовыми коробками трансмиссии – что и ограничивало его габариты и возможности модернизации за счет существенного увеличения габаритов (такая модернизация за свет увеличения числа цилиндров до 6 и форсирования (6ТДФ) была проведена позже). Уменьшение габаритов и массы МТО было достигнуто применением эжекционной системы охлаждения и ряда конструктивно-компоновочных решений. В результате было выполнено наименьшее (из известных) по объему МТО. Максимально легкой (не более 4т – по требования главного конструктора) была выполнена ходовая часть с катками малого диаметра с внутренней амортизацией и ажурными траками гусеничной ленты с резинометаллическими шарнирами. Кстати, для возможности экспорта (в Пакистан) эту ходовую часть пришлось заменить на более тяжелую с высоким ресурсом и повышенной противоминной стойкостью. 3. Автомат заряжания танка Т-64А. Танк Т-64А выполнен как развитие танка Т-64, в частности, пушка и выстрелы калибра 115мм заменены на 125мм пушку Д-81 и выстрелы к ней. Соответственно, был доработан под выстрелы большего калибра и АЗ*(рис.22), в частности, емкость боеукладки (называлась «конвейер») была уменьшена до 28 выстрелов. Вначале было 3 типа снарядов: БПС, ОФС, КС с единым зарядом, потом в боекомплект был введен управляемый снаряд 9М112 «Кобра» со своим зарядом. Этот автомат был отнесен к классу кабинных: узлы АЗ крепились на конвейере, который был установлен на шариковом погоне, выполненном на основном погоне башни. В гнездах конвейера устанавливались лотки для выстрелов, состоящие из двух шарнирно связанных полулотков: вертикально устанавливаемый полулоток, в котором размещался боевой заряд и горизонтальный снарядный полулоток, устанавливаемый консольно с опорной донной частью на нижнее кольцо конвейера. Изнутри, образуя замкнутую кабину, установлено вертикальное ограждение, отделяющее размещенных внутри кабины командира и наводчика от вращающегося конвейера, и горизонтально выполненный пол. 17
18
Рис.22 Досылание выстрела в МЗ (АЗ) танка Т-64А Таким образом выполняется кабина с экипажем, приборами СУО и др., являющаяся «узлом башни», т.е. вращающиеся вместе с башней, установленной в ней пушкой и др., а относительно кабины, пушки и др. узлов поворачивается конвейер, обеспечивая подачу выстрела со снарядом требуемого для заряжания типом снаряда к вырезу в кабине, напротив казенной части орудия, где на полу установлен рычажный механизм подъема – подачи снаряда и заряда, расположенных в лотке, на линии досылания в камору ствола. При подъеме каретка, установленная на рычаге, входит в зацепление с нижним полулотком и поворачивает его вместе со снарядом в вертикальной плоскости на угол порядка 80°. При дельнейшем повороте рычага система – сложенные полулотки – начинает движение движении вверх, причем пары роликов, установленных на заднем срезе зарядного 19
полулотка, преодолев сопротивление стопорной пружины, движется по двум копирам. Движение рычага механизма подъема как радиуса завершается введением части снаряда в казенную часть пушки, установленной к этому моменту на стопор на угле заряжания, и установкой заряда сзади снаряда. Цепной досылатель, установленный в кормовой нише башни, тандемом досылает снаряд и заряд в камору орудия, фланец гильзы смещает экстракторы пушки, которые удерживали клин затвора в открытом положении, а цепь досылателя реверсируется в исходное положение. Как видно из схемы (рис 19,22) над пустым зарядным полулотком размещен механизм улавливания поддонов (металлическая короткая гильзя, оставшаяся после выстрела после сготрания сгорающей части оболочки боевого заряда). После освобождения зарядного полулотка от цепи из механизма улавливания принудительно перемещает в него поддон, преодолевая сопротивление двух подпружиненных створок на зарядном полулотке, после чего рычаг механизма подачи возвращает лоток (с поддоном предыдущего выстрела) в конвейер, а механизм улавливания тросиковым приводом устанавливается в положение готовности к улавливанию поддона, экстрактируемого после приведения заряженным выстрелом орудия. Продолжительность цикла заряжания АЗ танка Т-64А составляет 7…8 с. Привод АЗ выполнен электро-гидравлическим: электромотор приводит во вращение гидронасос, рабочая жидкость через систему управляемых электромагнитами золотниковых распределителей подается на исполнительные гидромоторы. На механизме досылания впоследствии гидромотор был заменен на реечный привод. Недостатком гидросистемы является ее высокая пожаровзрывоопасность: при пробитии трубок, жидкость, находящаяся под давленеием, разбрызгивается, диспергируется, образуя пожаровзрывоопаное облако смеси с воздухом. Поэтому на танке Т72 и последующих зарубежных танках применен в АЗ электропривод. Значимым недостатком кабинного АЗ является затрудненное сообщение между боевым отделением и отделением управления. Это сообщение необходимо для доступа командира и наводчика к аварийному люку, находящемуся под сидением механика-водителя, и для замены местами членов экипажа. Для возможности выполнения такого маневра в кабине выполнена зона прохода. Для возможности перемещения человека необходимо снять с крюков конвейера два выстрела; для уменьшения нагрузки на человека в этой операции впоследствии лотки сделали разъемными, так что снимать надо было только зарядные полулотки. Другим недостатком кабинного АЗ является затрудненность выполнения эргономических требований по посадке членов экипажа в боевом отделении, смены позы, возможность отдыха лежа. 20
.Автомат заряжания танка Т-72. A3 выполнен по схеме размещения автоматизированного боекомплекта в нижней части боевого отделения под его полом (рис.19). Рис.23. Компоновочная схема АЗ танка Т-72 кассете боеукладки снаряд и заряд размещены параллельно друг над другом, 22 кассеты находятся в транспортере, подающем кассету со снарядом требуемого типа в плоскость подъема. 21
Рис. 24 Схема АЗ танка Т-72 (без МУП) Подъем кассеты до соосного с каморой орудия положения, зафиксированного к моменту досылания на угле заряжания, сначала снаряда, а затем заряда, производится механизмом подачи. Снаряд и заряд досылаются раздельно; экстрактированный после выстрела поддон улавливается и выбрасывается из боевого отделения через открываемый люк. 22
Рис.25 Общий вид автомата заряжания танка Т-72 Автомат заряжания включает в себя боеукладку в виде транспортера, электрическую систему приводов и управления,механизм подъема, досылания, улавливания и удаления поддона после выстрела. Транспортер установлен на центрально расположенном опорном подшипнике, смонтированном на днище танка. Механизм подъема 23 подает боеприпас на линию досылания. Механизм досылания 25 размещен в корме башни, обеспечивая раздельное досылание снаряда и заряда в орудие, установленное на угол заряжания и зафиксированное стопором 7. После выстрела экстрактированный поддон улавливается механизмом улавливания 14, снабженным приводом 36, и выбрасывается через люк в крыше башни. Последовательность операций A3 обеспечивается блоком управления, приводы исполнительных органов — электромеханические. Автомат заряжания танка Т-72 — многофункциональная, многорежимная система, которая в заданное время с заданной степенью участия человека выполняет следующие операции: загрузку боекомплекта в боеукладку; ввод в блок памяти информации о типах загруженных боеприпасов; заряжание пушки боеприпасом требуемого типа; 23
улавливание поддона после выстрела и выброс его при заряжании следующего боеприпаса; выдачу информации об имеющемся в боеукладке числе боеприпасов каждого типа; разгрузку боеукладки. Возможны следующие режимы заряжания: автоматический «серия» — заряжание боеприпасом выбранного шил ведется после нажатия кнопки автоматически с расходом всех боеприпасов данного типа в боеукладке; автоматический «одиночный» — заряжание боеприпасом выбранного типа ведется с участием наводчика путем нажатия кнопки. А на пульте при каждом заряжании; полуавтоматический (пооперационный) — при производстве каждой операции в составе цикла заряжания требуется участие командира для включения соответствующего тумблера на пульте; ручной — с использованием ручных приводов A3. Автоматизированная боеукладка предназначена для размещении боеприпасов и перемещения их во взаимодействии с другими Механизмами A3 в соответствии с его кинематической схемой. В тапке Т-72 используются боеприпасы разделыно-гильзового заряжания. Каждый боеприпас, включающий снаряд и заряд, размещается в отдельной кассете; кассета помещена во вращающемся транспортере (ВТ). Вращающийся транспортер (рис 25, 26) установлен на днище корпуса тапка и состоит из каркаса 10, кассет 1, электромеханического привода 12, настила 18, погонного устройства 11, механизма закрывания окна выдачи боеприпаса со створками 7, стопора 13, ручного привода 4. К а р к а с 10 служит для размещения 22 кассет и представляет собой сварную конструкцию, закрепленную болтами па кольце Погонного устройства 11 и опирающуюся на пять опорных роликов 9, установленных на днище корпуса. П о г о н н о е у с т р о й с т в о предназначено для обеспечения вращения ВТ и является опорой, фиксируя каркас в осевом и радиальном направлениях. Погонное устройство состоит из стакана 14, верхнего 15 и нижнего 16 погонов с беговыми дорожками и шариками. В стакане выполнено одно отверстие, а в верхнем погоне 22 отверстия для фиксации ВТ стопором 13 в каждом из 22 положений. Для предотвращения загрязнения верхний погон уплотнен резиновой манжетой. 24
Рис. 26. Общий вид вращающегося транспортера: 1— кассеты; 2 — рукоятка ручного привода ВТ; 3 —рукоятка ручного управления стопором ВТ; 4 — ручной привод; 5 — электродвигатель привода ВТ; 6 — запоминающее устройство; 7—створки окна выдачи боеприпаса; 8, 9 — опорные ролики; 10 — каркас ВТ; 11— погонное устройство; 12 — электромеханический привод ВТ; 13 — стопор; 14 — стакан погонного устройства; 15. 16 — верхний И нижний погоны; /7 —трос ручного привода стопора; 18 — настил боевого отделения; 19 — верхняя и нижняя трубы кассеты; 20 — защелка снаряда; 21 — ограничитель смещения снаряда; 22 — защелка заряда; 23 — ограничитель смещения заряда Нижний погон неподвижно установлен на днище танка. Стакан соединен с башней поводковым устройством. В застопоренном положении (стопор ВТ 13 выдвинут) настил и стакан сблокированы с каркасом ВТ и вращаются вместе с башней относительно нижнего погона. При расстопорении каркас получает возможность вращения относительно стакана. Электромеханический п р и в о д (рис.27, плакаты в СК1, методическое пособие «Система оружия танка Т-90») предназначен для вращения ВТ. Привод размещен на настиле ВТ и крепится болтами к стакану погонного устройства. Выходная шестерняt3 привода находится в зацеплении с зубчатым венцом 4 него погона. На картере редуктора закреплено запоминающее устройство 2, кинематически связанное с приводом. 25
Рис.27 Электромеханический привод ВТ: 31 - электродвигатель; 32 — запоминающее устройство; 33 —выходная шестерня привода; 34 —зубчатый венец верхнего погона; 35 — четырехступенчатый редуктор;36 -- предохранительная муфта К а с с е т а / (см. рис.25,26) служит для размещения снаряда любого типа и заряда (заряд — единый для всех типов снарядов). Она состоит из сваренных между собой двух труб 19, трех подпружиненных защелок 20 (причем снаряд каждого типа фиксируется соответствующей защелкой), валика открывания защелок и подпружиненного фиксатора заряда 22. Трубы вместе с лотком, сложенным на казенной части пушки, направляют при досылании снаряд и заряд. Снаряд размещается в нижней трубе и фиксируется от смещения назад ограничителем 21. Заряд размещается в верхней трубе и фиксируется от смещения назад ограничителем 23. Для освобождения снаряда от удерживающей защелки необходимо повернуть валик с помощью рычага, набегающего на упор при подъеме кассеты на линию досылания. Заряд освобождается от фиксации защелкой 22 при взаимодействии с упором в механизме подъема кассет (МП К). Кассеты устанавливаются в транспортере между кронштейнамикаркаса и удерживаются от смещения направляющими планками. К верхней трубе кассеты приварены зацепы 8, за которые кассета захватами МПК удерживается при подъеме и опускании. Н а с т и л 18 (см. рис.26 закрывает ВТ и служит полом боевого отделения. Он представляет собой сварную конструкцию, состоящую из кольца и штампованных листов. Настил прикреплен болтами к стакану 14 и вращается на опорных роликах 8 вместе с башней. Опорные ролики закреплены на кронштейнах каркаса 10 вращающегося транспортера. С т о п о р ВТ 13 (см. рис26) предназначен для фиксации транспортера относительно башни при повороте на требуемое число шагов. Он установлен внутри погонного устройства, закреплен на стакане 14, приводится в действие электромагнитом, а в ручном режиме управления — тросовым приводом 17 ручного управления стопором. Для гашения энергии вращающегося транспортера при стопорении установлены мягкий (с 26
резиновой шайбой) и жесткий упоры стопора. Для предотвращения попадания пыли в стакан стержень уплотнен резиновой манжетой. Створки 7 м е х а н и з м а з а к р ы в а н и я окна в ы д а ч и ВТ предназначены для предохранения транспортера от попадания в пего посторонних предметов, в частности поддона в случае его неулавливания. В исходном положении механизма подъема кассет створки 7 закрывают окно выдачи ВТ. При движении захвата МПК вверх поворачиваются рычаги, освобождая створки, которые под действием пружин занимают вертикальное положение и остаются в нем до опускания захвата в исходное положение. Механизм подъема кассет (рис24) служит, во-первых, для выведения кассет со снарядом и зарядом на линию досылания, во-вторых, для загрузки транспортера боеприпасами. МПК крепится в кормовой части башни и состоит из кронштейна 1 с направляющими подъема кассет, захвата 11с двумя цепями 9, редуктора электромеханического привода 6', стопорного и контактного устройств ручного привода. К р о н ш т е й н МПК представляет собой сварную конструкцию, включающую две направляющие, по пазам которых перемещаются цепи с захватом. Внутри кронштейна МПК установлены два упора: первый — для открывания защелок кассеты, фиксирующих снаряды, и второй — для открывания защелки, фиксирующей заряд. В нижней части кронштейна, с которыми взаимодействуют захваты, приварены планки. Захват 11 перемещает кассету 12 при ее подъеме и опускании. Освобождается кассета от захвата (в нижнем положении) сжатием пружин при взаимодействии с планками на нижней части кронштейнов МПК. Захват перемещается двумя пластинчатыми, втулочно-роликовыми цепями 9, размещенными в направляющих пазах кронштейна МПК. Цепи взаимодействуют со звездочками 8, установленными на выходном валу редуктора электромеханического привода МПК. Р е д у к т о р 6 трехступенчатый с прямозубыми цилиндрическими шестернями внешнего зацепления; для предохранения редуктора от перегрузок установлено пружинное предохранительное звено. Перемещение механизма подъема обеспечивается реверсивным двигателем 5. 27
Для фиксации кассеты при досылании снаряда и заряда, загрузке и в исходном положении служит с т о п о р н о е устр о й с т в о. Оно установлено на выходном валу редуктора и состоит из электромагнита 7 и стопорного диска. Стопор электромагнита входит в пазы стопорного диска, фиксируя захват с кассетой в одном из четырех положений. Для включения и выключения электромагнита стопорного устройства, выдачи сигналов в схему управления A3 МПК снабжен к о н т а к т н ы м у с т р о й с т в о м, встроенным в картер редуктора. Контактное устройство включает в себя микропереключатели и взаимодействующее с ними копирное устройство, приводимое в действие выходным валом редуктора посредством пары цилиндрических прямозубых шестерен. В процессе работы выступы копирного устройствa при определенном угле его поворота взаимодействуют с соответствующими микропереключателями, обеспечивая управление перемещением захвата МПК. 28
Ри.с 28 Механизм подъема кассет: 1 — кронштейн; 2 — рукоятка ручного привода; 3 —стопорный диск ручного привода; 4 — рычаг включения ручного привода; 5 — электродвигатель привода; 6 — редуктор электромеханического привода; 7 — электромагнит стопора; 8 —звездочка; 9 — цепь; 10 — штырь; // — захват; 12 — кассета 29
' Р у ч н о й п р и в о д МПК размещен на правой стороне крои-- штейна. Он состоит из рукоятки 2 с клавишей, стопорного диска 3 с отверстиями, цепной передачи, рычага 4 включения ручного привода. Цепная передача состоит из замкнутой втулочно-роликовой цепи и двух звездочек. Для работы ручным приводом МПК необходимо: оттянуть рычаг 4 включения ручного привода до установки его на фиксатор; при этом стопор электромагнита выйдет из зацепления со стопорным диском; нажать на клавишу и, вращая рукоятку, поднять или опустить захват с кассетой в требуемое положение; отпустив клавишу, поставить рукоятку ручного привода МПК на стопор. Механизм досылания (МД) предназначен для досылания боеприпаса в камору пушки. Досылание снаряда и заряда в A3 танка Т-72 производится раздельно. МД 25, 26 (рис.26) установлен в кормовой части башни на донном листе. МД состоит из цепи 3, улитки 2, реверсивного электродвигателя 9 с редуктором и системы микропереключателей, размещенных в корпусе 7. Цепь досылателя — толкающего типа, состоит из шарнирно закрепленных между собой звеньев, осей и роликов. Цепь выполнена с односторонним поворотом звеньев. Звенья, прилегающие к клоцу 6 досылателя, замкового типа; при выходе из улитки они образуют жесткий стержень, что обеспечивает безотказность досылания на начальном участке. На первом звене цепи закреплен клоц с обрезиненной лицевой поверхностью створок, смягчающей ударное воздействие на снаряд и заряд. Возможность поворота створки относительно вертикальной оси уменьшает воздействие на цепь МД клинового затвора пушки, начинающего движение в сторону цепи в конце досылания заряда. В исходном положении цепь застопорена фиксатором 5. Перемещение цепи обеспечивается вращением звездочки 4, наибольший вылет цепи происходит при досылании снаряда. В исходном положении цепь находится в улитке 2. Для предотвращения выхода цепи из зацепления со звездочкой при досылании в случае отсутствия снаряда в кассете, последнее звено цепи выполнено с меньшим шагом, чем остальные звенья, чти обеспечивает стопореиие цепи. Улитка закрыта кожухом. Редуктор с цилиндрическими шестернями внешнего зацепления снабжен предохранительной дисковой фрикционной муфтой 8 и приводной звездочкой 4, взаимодействующей с цепью 3. Многодисковая фрикционная муфта 8 является сдающим звеном с регулируемым моментом пробуксовки, предохраняющим детали привода от перегрузок. Для выдачи сигналов в схему управления A3 механизм досылания снабжен контактным устройством с системой микропереключателей. Привод к контактному устройству выполнен от выходного вала редуктора через пару цилиндрических шестерен, изготовленных вместе с копиром. В 30
процессе работы выступы микропереключатели. копира нажимают па соответствующие Рис.29. Механизм досылания: 1-кожух улитки; 2 — улитка; 3 — цепь; 4 — звездочка; ,5 — фиксатор; 6 — клоц досылателя;7- корпус системы микропереключателей; 8 — фрикционная муфта; 9 — реверсивный электродвигатель Досылание производится после установки пушки 6 (см. рис.25) на стопор 7 на угле заряжания (~3,5°) и подъема кассеты в положение расстопорения снаряда на линии досылания. Снаряд досылается до упора в заходиый конус каморы, после чего цепь реверсируется в исходное положение. После опускания кассеты с зарядом на линию досылания заряд освобождается и досылается в камору. Фланец поддона, взаимодействуя с длинными плечами экстракторов пушки, сбивает 31
их, что освобождает клин, который под действием пружины перемещается вправо, закрывая канал ствола. Механизм удаления поддона (МУП) предназначен для улавливания экстрактированного после выстрела поддона и удаления его из танка. МУП установлен на ограждении пушки 6 (см. рис.26) и может занимать два положения: улавливания и выброса. Улавливание поддона может производиться на любом угле возвышения пушки, положение выброса поддона соответствует установке пушки на угол заряжания. МУП состоит из улавливателя, привода улавливателя 13 (см. рис.21), упора 10, люка выброса 5 с приводом. У л а в л и в а т е л ь предназначен для улавливания экстрактированного поддона и состоит из рамки 12, шарнирно установленной на ограждении пушки, конусной трубы 8 с закрепленными на ней двумя створками 9. Они имеют возможность поворачиваться вокруг осей, преодолевая сопротивление резиновых буферов. На рамке установлены кронштейны, в которых под действием торсиона 2 (рис.9) проворачивается захват 4, стопорящийся пальцем 8 электромагнитного стопора 7. В пазах захвата расположены два зацепа 9. Захват через рычаг 5 и тягу 6 соединен с ограждением пушки. При экстракции из каморы пушки поддон попадает в конусную трубу улавливателя и, преодолевая сопротивление резиновых буферов, отжимает створки 9. Выход из конусной трубы перекрыт упором улавливателя поддона 10. Упор шарнирно закреплен на ограждении пушки к поджимается пружиной. Упор состоит из пластины, в которой установлена электрокнопка, сигнализирующая о наличии поддона в улавливателе. При попадании в улавливатель поддон нажимает на винт, связанный с пластинчатой пружиной, взаимодействующей с контактом электрокнопки: электрическая цепь замыкается, и в схему A3 подается сигнал о наличии поддона в улавливателе. Выброс поддона 1 (см. рис.25) производится при подаче электрического тока па электромагнит: при перемещении пальца 8 происходит расстопореиие захвата 4 и поворот зацепов 9 под воздействием торсиона 2. Улавливатель поднимается в положение выброса приводом 13 (см. рис.25). При опускании улавливатели взводится пластинчатый торсион 2 (см. рис.25) удаления поддона. Люк выброса 5 и привод к нему предназначены для удаления поддона из тапка. Крышка люка закреплена шарнирно на крыше башни и системой тяг, рычагов и торсиона соединена с червячным редуктором. Удаление поддона, уловленного после выстрела, происходит в процессе заряжания следующего боеприпаса после досылания снаряда. После стопорения пушки на угле заряжания рамка 12 С поддоном устанавливается напротив люка выброса, крышка люка открывается и производится выбрасывание поддона за пределы корпуса танка. При заряжании упор 32
улавливателя поддона 10 (см. рис.25) поднимается вверх штырем 10 МПК (см. рис.28). Рис.30 Механизм удаления поддона: 1 - поддон; 2 - торсион; 3 - рамка; 4 - захват; 5 - рычаг; 6 - тяга; 7 - электромагнитный стопор; 8 - палец электромагнитного стопора; 9—зацепы Управляющая электрическая система включает в себя запоминающее устройство, распределительную коробку и пульты. З а п о м и н а ю щ е е у с т р о й с т в о (ЗУ) обеспечивает: информацию о загрузке кассет вращающегося транспортера снарядами различных типов; электрическую сигнализацию о подходе к окну выдачи кассеты I о снарядом выбранного типа; отметку о типе снаряда при загрузке; выдачу информации об освобождении кассеты от боеприпаса при досылании или разгрузке. ЗУ закреплено па редукторе 5 привода ВТ (см. рис. 22 ). В корпусе 1 ЗУ (рис. 27) размещены ротор 2 с 22 ползунами 9 и неподвижный диск 13 с токосъемиыми кольцами 4. На крышке 5 ЗУ размещен механизм ручного привода ползунов, состоящий из трех кнопок О, Б, К (осколочный, 33
бронебойный подкалиберный, кумулятивный), коромысла 12, штока установки ползуна при загрузке 11 и электромагнита-фиксатора. На внутренней стороне крышки 5 установлен электромагнит 6, предназначенный для перевода штоком 7 ползунов в положение «Пусто» по сигналу о досылании боеприпаса. Рис.31. Запоминающее устройство: 1— корпус; 2 —ротор; 3 — шестерня; 4 — токосъемные кольца; 5 крышка; б — электромагнит; 7 —шток; «-—пластинчатая пружина; — ползун; 10 — защитная крышка кнопок установки типа снаряда; — шток установки ползуна при загрузке; 12 — коромысло; 13 неподвижный диск; 14 — фиксирующий шарик — У 11 — Ротор ЗУ кинематически связан с редуктором вращающегося транспортера шестерней 3 и вращается синхронно с ВТ. Ползуны имеют 34
возможность перемещаться в радиальном направлении и занимать четыре фиксированных положения («Пусто», О, Б, К), фиксируясь в этих положениях шариком 14 и пластинчатой пружиной 8. В режиме загрузки при нажатии одной из кнопок О, Б, К до упора ползун устанавливается штоком в одно из фиксированных положений. В остальных режимах электромагнит-фиксатор стопорит шток, предотвращая его перемещение при случайных нажатиях на кнопки. С токосъемных колец снимается электрическая информация о наличии снарядов соответствующих типов в кассетах ВТ. Токосъемные кольца имеют участки, с которых снимается информация для торможения и остановки ВТ. Для предохранения кнопок запоминающего устройства от механических повреждений, пыли и грязи служит защитная крышка 10. Коробка распределительная (КР) предназначена для размещения элементов управления автоматом заряжания (реле, контакторов, диодов и т. д.), которые вырабатывают электрические команды, обеспечивающие заданную последовательность работы механизмов A3; КР расположена на пастиле ВТ справа ОТ пушки. П у л ь т у п р а в л е н и я предназначен для управления A3 и размещен на лицевой панели прицела. Управление автоматом заряжания с помощью этого пульта осуществляет наводчик. П у л ь т з а г р у з к и предназначен для управления A3 в режимах загрузки-разгрузки и полуавтоматического заряжания. Он установлен справа в боевом отделении в зоне работы командира. Индикатор числа боеприпасов выдает информацию о наличии боеприпасов каждого типа в ВТ (см. плакаты) Автоматический режим работы A3 (см. плакаты). При нажатии кнопки A3 «Вкл» на пульте управления включается электродвигатель привода транспортера, после чего кассета со снарядом требуемого типа подводится к окну выдачи. Одновременно пушка приводится стабилизатором на угол заряжания и стопорится, а рамка механизма улавливания поддона поднимается и фиксируется в верхнем положении. Затем кассета поднимается на линию досылания снаряда и стопорится, после чего цепью досылателя снаряд перемещается в камору пушки. В конце досылания снаряда открывается крышка люка, поддон при помощи МУП выбрасывается наружу, и крышка люка закрывается. После реверса цепи досылателя кассета опускается на линию досылания заряда, и «коротким» ходом цепи производится его досылание в камору. Фланец гильзы сбивает экстракторы, клин пушки закрывается, а цепь досылателя возвращается в исходное положение. После реверса цепи досылателя кассета опускается и конвейер, а механизм улавливания поддона устанавливается и соосное с каморой пушки положение. После выполнения этих операций пушка снимается со стопора и приводится стабилизатором на угол стрельбы. 35
Полуавтоматический режим работы A3. Полуавтоматический режим обеспечивается работой командира с пульта. На пульт вынесены органы управления составными частями (транспортера, механизма подачи, досылателя), включая которые, можно пооперационно заряжать пушку. При этом последовательность операций аналогична автоматическому режиму. Ручной режим работы A3. Вращающийся транспортер и механизм подачи снабжены ручными приводами движения и стопорения, работая которыми с места командира, можно подать снаряд и заряд на линию досылания. Используя имеющийся в комплект! деревянный стержень с обрезиненным наконечником, снаряд и заряд досылают в камору орудия. Из неавтоматизированной боеукладки ручное заряжание могут производить как командир, так и наводчик. Для передачи боеприпасов из корпуса во вращающуюся часть необходимо на время этой операции стопорить башню па корпус, т. е. выводить из стабилизированного режима не только пушку, но и башню. Загрузка боекомплекта в A3. Загрузка ВТ снарядами и зарядами производится с места командира. Снимается ограждение пушки со стороны места командира, опускается сиденье; соответствующие тумблеры па пультах ставятся в положение «Загрузка». пушке придается максимальный угол снижения. В режиме загрузки производится автоматический поворот транспортера до положения выведения первой (по ходу его вращения) пустой кассеты па линию подъема, после чего механизм подъема поднимает ее в положение загрузки, при котором кассета устанавливается ниже положения досылания. Снаряд и заряд вручную последовательно заводятся в кассету и фиксируются защелками-стопорами. Затем нажимается кнопка на запоминающем устройстве с обозначением типа загруженного боеприпаса (Б, О, К — см. рис. 31). Нажатием соответствующей кнопки информация о типе загруженного в данную кассету боеприпаса вводится в ЗУ (перемещением ползуна в соответствующее положение), подается команда на опускание загруженной кассеты в ВТ и поворот его до выдачи на линию загрузки очередной пустой кассеты. Размещение боекомплекта. Помимо транспортера A3 снаряды и заряды размещены в башне и в корпусе. В корпусе часть снарядов и зарядов уложена в баки-стеллажи, представляющие собой топливные баки с гнездами для размещения и фиксации боеприпасов. Бронебойные подкалиберные снаряды в бак-стеллаж не укладываются. В боевом отделении размещены также коробки с патронами к пулемету ПКТ, коробки к зенитному пулемету, ручные гранаты, личное оружие (автомат АК) и ракетницы. 5.Основные требования к A3 36
Основные требования к АЗ включают: продолжительность цикла заряжания пушки боеприпасом любого типа, не должна ограничивать продолжительность подготовки прицельного выстрела; должно быть обеспечено размещение всего боекомплекта в A3; высокая надежность; сохранение заданного уровня огневой мощи и исключение взрыва автоматизированного боекомплекта в случае его поражения при пробитии брони; минимальное время и трудоемкость загрузки (разгрузки) боекомплекта; минимальные габариты и масса; безопасность при эксплуатации и техническом обслуживании. Рассмотрим подробнее обеспечение указанных требований. Продолжительность цикла заряжания Под продолжительностью цикла заряжания понимается время от момента нажатия на пульте заряжающего кнопки включения A3 до приведения заряженной пушки к углу стрельбы. Продолжительность цикла заряжания определяет техническую скорострельность - максимальное число выстрелов системы оружия в единицу времени. При определении технической скорострельности продолжительность цикла заряжания дополняется временем на производство выстрела, включающим в себя собственно выстрел, откат-накат откатных частей и экстракцию поддона. Очевидно, что максимальная техническая скорострельность будет получена при стрельбе на угле заряжания. Продолжительность цикла заряжания удобно представить в виде циклограммы (рис.28), включающей последовательность операций и их продолжительность. Продолжительность цикла заряжания не должна лимитировать продолжительность цикла подготовки и проведения прицельного выстрела. Продолжительность цикла заряжания определяется рядом факторов, и прежде всего структурно-компоновочной схемой, определяющей путь и число перемещений боеприпаса в процессе заряжания, зависящие, в свою очередь, от взаимного размещения в танке пушки и автоматизированного боекомплекта. В классической компоновке танка с точки зрения размещения автоматизированного боекомплекта и числа операций в цикле заряжания A3 можно выделить три основные структурно-компоновочные схемы (рис. 29): 3—на едином основании с пушкой, например, в корме качающейся башни;2—в корме обычной башни; 1— в нижней части боевого отделения. Для этих схем приводятся типовые упрощенные циклограммы процесса заряжания для производства первого и второго выстрелов, построенные при допущениях, что заряжание для производства первого выстрела ведется с поворотом транспортера на три шага, заряжание для производства второго выстрела ведется с поворотом транспортера на один шаг; скорости 37
исполнительных органов A3 и принципы их работы во всех схемах одинаковы. Для производства заряжания при принятом в настоящее время конструктивном исполнении пушек и боеприпасов минимально необходимыми являются два движения боеприпаса: совмещение продольной оси боеприпаса с осью каморы орудия и досылание в камору. Минимальное перемещение боеприпаса в первом движении равно максимальному диаметру боеприпаса; оно имеет место, например, в A3 по схеме 3 с расположением боеукладки в корме качающейся башни. В этой схеме с замкнутым транспортером при наличии в боеукладке боеприпасов нескольких типов перемещение боеприпаса требуемого типа для достижения соосности с каморой орудия зависит от емкости транспортера (числа боеприпасов N) и числа типов боеприпасов п. При одинаковом числе боеприпасов каждого типа, вращении транспортера в одном направлении и раскладке боеприпасов группами по типам в наихудшем случае необходим поворот транспортера на N(п—1)//г шагов. Учет зазоров между боеприпасами в транспортере и размеров кассет можно произвести через калибр и коэффициент К3; максимальный диаметр боеприпаса (по фланцу гильзы) в общем случае является функцией калибра и может быть выражен через коэффициент Кг- Тогда максимальное время подачи боеприпаса на линию досылания (время поворота транспортера) определяется: N (n  1) tT  n( K З  K Г ) d vT где d — калибр, м; —средняя скорость транспортера, м/с. 38
Рис.32 Циклограмма работы АЗ и производства выстрела танка Т-72 39
40
Рис.33 Циклограммы АЗ основных компоновочных схем Перемещение боеприпаса при досылании складывается из его длины, длины запирающего устройства пушки (толщина клина и перемычка казенника), длины отката. Указанные величины в общем случае являются некоторой функцией длины боеприпаса. Записав размеры запирающего устройства Кзатв1 б и длину отката К откlб ( l б —длина боеприпаса в м), получим следующую зависимость для времени досылания и реверса цепи досылателя: ТД  1  К затв  К отк lб  1   v  1v  p   д , где vд и vp — средние скорости прямого и обратного ходов цепи досылателя, м/с. Обозначив через tэкс составляющую времени цикла, связанную с удалением поддона из зоны досылания и несовмещаемую с рассмотренными операциями, получим наибольшую продолжительность цикла заряжания для первого выстрела по схеме /: Т1I  N (n  1)K З  K Г d 1 1  (1  K затв  К отк )lб (  )  t экс nvT vД vр Из приведенной зависимости следует, что увеличение емкости боеукладки, числа, типов и габаритов боеприпасов, а также соответствующих элементов орудия приводит к увеличению продолжительности цикла заряжания. При размещении боеукладки A3 по схеме /2 перемещению боеприпаса в соосное с каморой орудия положение предшествует совмещение оси канала ствола с линией досылания, т. е. приведение орудия па угол заряжания. Эта операция частично или полностью может совмещаться с поворотом транспортера. После досылания боеприпаса и реверса цепи досылателя пушка приводится на угол стрельбы. За счет необходимости приведения пушки на угол заряжания (в цикле заряжания) и на угол стрельбы продолжительность цикла заряжания в схеме // больше, чем в схеме /. В A3, построенном по схеме 1, ввиду размещения боеприпасов и пушки на разных уровнях появляется операция подъема боеприпаса на линию досылания. Эта операция не совмещается во времени с другими операциями цикла заряжания, и, кроме того, исключается возможность частичного совмещения (что имеет место в схеме /2) реверса цепи досылателя с приведением орудия на угол стрельбы. Примером конструктивной реализации структурно-компоновочной схемы I являются танки Strv-103B (Швеция), «Кирасир» (Австрия). В танке Strvl03B пушка не имеет вращательного движения относительно корпуса, в кормовой части которого размещены две боеукладки A3. В легком танке «Кирасир» реализована схема качающейся башни. "Наводка пушки в 41
вертикальной плоскости обеспечивается прокачкой башни, в которой жестко установлена люлька пушки. Схемам качающейся башни и размещения боеукладки непосредственно на качающейся части пушки, наряду с преимуществами в части упрощения конструкции A3 и предельной скорострельности, присущи следующие основные недостатки: наличие больших неиспользуемых объемов, обметаемых качающейся боеукладкой на пушке или качающейся частью башни; ограничение углов наводки в вертикальной плоскости; нарушение уравновешенности качающейся части по мере расходования боекомплекта и ухудшение вследствие этого условий стабилизации; жесткие ограничения численного состава боекомплекта вследствие перечисленных причин; сложность защиты качающейся части и боекомплекта от поражения. Примером конструктивной реализации по схеме 2 является A3 танков «Леклерк» (Франция) и К2(Южная Корея). В корме их башен установлен транспортер ( на 22 боеприпаса в «Леклерке»). Схема I2 предпочтительна для танков с башнями, имеющими развитую кормовую нишу, что характерно для зарубежных танков в настоящий период развития. Рис.34 Компоновка танка «Леклерк» (автоматизированный боекомплект в кормовой нише башни, неавтоматизированный – в барабане справа от водителя. 42
Рис.35 Автомат заряжания танка «Леклерк» Рис.36 Орудие и АЗ танка К2 По схеме 1 традиционно проектировались отечественные танки Т-64А и Т72. Общим достоинством такого компоновочного решения является более полное использование объема боевого отделения, размещение автоматизированного боекомплекта в наименее поражаемой зоне. Основными направлениями сокращения продолжительности цикла заряжания A3 являются: повышение скорости движения исполнительных органов (транспортера, механизма подъема, механизма досылания); сокращение траектории подачи боеприпаса из боеукладки в камору орудия; совмещение операций во времени; исключение из цикла заряжания операций, не связанных с перемещением боеприпаса и не совмещаемых во времени с операциями перемещения заряжаемого боеприпаса. Повышение скорости движения исполнительных органов ограничено незначительными их перемещениями и необходимостью их торможения и фиксации в определенном положении при больших течениях массы и 43
моментов инерции. Так, например, транспортеры современных A3 имеют максимальный диаметр около 'МЮО мм, вмещают 22—28 боеприпасов и требуют, соответственно, приложения больших движущих моментов для разгона и момента торможения для остановки. Как правило, исполнительные электродвигатели за время цикла заряжания не успевают выйти из установившийся режим и переключаются в режим торможения, Ввиду чего увеличение скорости разгона не приводит к значительному увеличению средней скорости. Исключением является механизм досылания: досылаемый в камору боеприпас не участвует в процессе торможения составных частей механизма досылания. Выбор максимальной скорости досылания определяется требованиями функционирования и прочности боеприпаса: для заряда в раздельно-гильзовом исполнении— прочностью сгорающей крышки заряда и фланца гильзы; для унитарного гильзового боеприпаса — исключением возможности отделения снаряда от гильзы, прочностью фланца. В серийных отечественных танковых A3 с боеприпасами в раздельно-гильзовом исполнении скорость досылания боеприпаса составляет ч около 2 м/с. Сокращение траектории подачи боеприпаса из боеукладки в камору орудия возможно путем совершенствования системы поиска боеприпаса требуемого типа за счет вращения транспортера и обе стороны или рациональной фиксированной раскладки боекомплекта в конвейере по типам, снарядов. Очевидно, при возможности вращения транспортера в обе стороны предельный угол Поворота уменьшается в два раза. Порядок раскладки боеприпасов в транспортере определяется боевыми ситуациями, при этом возможны два предельных варианта: раскладка с последовательным чередованием боеприпасов по типам и раскладка группами боеприпасов одного типа. Совмещение операций рабочих и холостых ходов последователыно работающих механизмов (транспортера, механизма подъема, механизма досылания) требует их конструктивной и функциональной независимости. Так, конструктивный элемент — кассета транспортера A3 танка Т-72— является одновременно звеном в кинематических цепях всех механизмов, обеспечивающих подачу и досылание боеприпаса в камору. Это обстоятельство обусловливает строгую последовательность операций выбора боеприпаса требуемого типа, подачи его на линию заряжания и досылания. Как видно из циклограммы работы A3 танка Т-72, частично совмещены во времени: подъем и опускание механизма удаления поддонов с подъемом и опусканием механизма подачи, поворот транспортера при выборе боеприпаса требуемого типа с приведением пушки к углу заряжания, реверс цени механизма досылания с закрыванием затвора пушки. Время работы и перемещения механизма улавливания и удаления поддонов само по себе не 44
влияет на продолжительность цикла A3, однако этот механизм, установленный на качающейся части пушки, исключает возможность перевода пушки в стабилизированный режим и приведения ее на угол стрельбы сразу после реверса цепи досылателя за пределы пушки. Такое совмещение может быть обеспечено или при безгильзовом заряжании, то есть при исключении механизма удаления поддонов из состава A3, пли при установке этого механизма вне пушки. При подаче боеприпаса из боеукладки па линию досылания без кассеты (за счет захвата боеприпаса устройствами механизма подачи) появляется возможность совмещения операции наводки пушки с реверсом механизмов A3. Такое решение реализовано в A3 БМП-1. Следующим этапом возможного совмещения операций является заряжание орудия в стабилизированном режиме, то есть без приведения орудия па фиксированный угол заряжания. Очевидно, такой вариант схемы 1принципиально отличается от рассмотренной ранее схемы 3 только наличием операции подъема боеприпаса из боеукладки, размещенной ниже пушки, на линию досылания. 6. Дуэльный бой Сопоставление вариантов АЗ по продолжительности циклов заряжания удобно произвести в схеме дуэльного боя танков со сравниваемыми АЗ при прочих равных условиях, влияющих на исход боя:  продолжительности подготовки и производства прицельного выстрела;  времени полета снарядов до цели;  вероятности(частоты) попадания и поражения цели (для упрощения выявления значимости продолжительности цикла заряжания принимается, что каждое попадание в цель приводит к поражению возможности вести огонь). Принятие условия обеспечивает наглядность при простом графическом представлении логики боя, чего лишены известные методы, в частности методы исследования изменения в процессе боя средней численности сторон. Впервые математическая модель такого метода была построена в 1916г. английским ученым Ланчестером (уравнения Ланчестера), хотя есть основания полагать, что раньше Ланчестера этот метод использовал для тех же целей русский ученый Осипов. Осреднение параметров огневой мощи не позволяется достоверно и наглядно выявить влияние одного рассматриваемого параметра – продолжительности цикла заряжания, производства выстрела, полета снаряда до цели и ее поражение. В предложенном нами методе рассматривается «высокоорганизованный бой» («идеальный»), когда каждый танк ведет огонь по противостоящему ему в паре танку до момента поражения противника, после чего переносит 45
огонь на еще не пораженный, представляющий угрозу для него танк противника. СУО, реализующая такой бой построена для шести противостоящих целей на танке Леклерк. Под «неорганизорванным боем» понимается бой, когда каждый танк ведет огонь по одной и той же цели в течение всего боя, независимо от факта его поражения. На рис.32 представлена схема дуэльного боя двух групп танков по 10 шт., разделенных на противоборствующие пары, ведущих огонь в одинаковых условиях, но различающихся только продолжительностью цикла заряжания и производства выстрела: слева – танки с продолжительностью цикла заряжания 4с.(вариант – с размещением АЗ в кормовой нише башни), справа – танки с продолжительностью цикла заряжания 8с., вариант с размещением АЗ в корпусе, в нижней части боевого отделения. Временные интервалы графически представлены отрезками соответствующей длины в одинаковом масштабе. Бой ведется на дальность, близкой к дальности действительной стрельбы – вероятность попадания и поражения одним выстрелом принята равной 0,6; полетное время снаряда 1,5с., время уточнения наводки – 1,5с., производства выстрелов - 0,5с. Обозначено на линии подготовки и производства выстрела: зеленым кругом – момент окончания заряжания орудия/ вертикальной чертой – завершение операции производства выстрела, стрелкой – момент попадания снаряда и поражения цели, красным крестом – момент поражения цели. Как видно (на левой части схемы), через 4с. все 10 танков левой группировки завершают заряжание орудий, еще через 2с. (1,5с.+0,5с.) производят прицельные выстрелы, и через 1,5с. их снаряды достигают дальности расположения целей, поражая при этом 6 танков. Танки правой группировки тоже начали заряжание, но к моменту 6,5с. шесть из них уже были поражены до окончания заряжания. Все танки левой группировки после заряжания первого выстрела автоматически начинают заряжание второго выстрела тем же типом снаряда, по программе переносят танки прицеливания на 4 непораженных танка так, чтобы на 2 непораженных танки пришлось по 2 выстрела, а на другие 2 – по 3 выстрела. В правой группировке 4 танка до поражения успевают зарядить орудия и произвести прицельные выстрелы, поразив 2 танка левой группировки. Соотношение потерь сторон 10:2, причем группировка с меньшей продолжительностью цикла заряжания успевает произвести 20 выстрелов, против 4 выстрелов группировки с большей продолжительностью цикла заряжания АЗ. Из схемы наглядно подтверждается логически обоснованный вывод об эффективности увеличения вероятности поражения одним выстрелом и целесообразности сокращения промежутков времени производства выстрела и полета снаряда. Для обеспечения преимуществ танка в дуэльном бою продолжительность цикла заряжания АЗ должна быть меньше продолжительности цикла заряжания АЗ противника как минимум на сумму интервалов производства выстрела, полета снаряда и поражения цели, чтобы поразить цель до производства ею прицельного выстрела. 46
Рис.37 Схема дуэльного боя двух групп танков с продолжительностями циклов автоматического заряжания 4с. и 8с. 47
Рис.38. Схема дуэльного боя двух групп танков с продолжительностями циклов автоматического заряжания 4 с.и 6 с. 48
Рис.39 Схема дуэльного боя двух групп танков с продолжительностями циклов автоматического заряжания 6с. и 8с. 49
7 Размещение достаточного боекомплекта танка в автомате заряжания Размещение всего боекомплекта в A3 (автоматизированный боекомплект) определяет число огневых задач, которые может решить танк с минимальными затратами времени. Поэтому естественно стремление автоматизировать весь боекомплект, что определяется совместимостью габаритов и формы боеприпасов с теми же параметрами внутреннего объема танка, выделенного при компоновке для размещения автоматизированной боеукладки. Сложной задачей, затрагивающей уровень боевых характеристик боеприпасов (бронепробиваемость, кучность стрельбы, дульная скорость) и возможность размещения их достаточного числа в автоматизированной боеукладке A3 с обеспечением требований по скорострельности, надежности, защищенности от поражения, является выбор типа боеприпаса (раздельный или унитарный, гильзовый или безгильзовый), типа и габаритов боеукладок. Характеристикой уровня решения этой задачи является полнота использования объема, выделенного для размещения автоматизированного боекомплекта. Критерием такой оценки является отношение собственного объема боеприпаса к объему боеукладки, приходящемуся на один боеприпас. Для A3 танков Т-64А и Т-72 значение этого отношения, называемого полнотой использования объема, приблизительно равно 0,5. Для размещения в автоматизированной боеукладке 22—28 боеприпасов с указанной полнотой использования объема пришлось перейти от унитарного боеприпаса с цельнометаллической гиль-ВОЙ 115-мм пушки У-5ТС (танк Т62) к боеприпасу раздельного заряжания того же калибра (пушка Д-68 для танка Т-64), а затем и большего калибра — 125 мм (пушка Д-81 для танков Т-64 А и Т-72), повысив при этом огневую мощь и защиту, уменьшив высоту танка, т.е. создать одну из предпосылок для перехода к танку Нового поколения. Отсутствие достаточного объема в боевом отделении для боеукладки с автоматизацией всего боекомплекта приводит к необходимости размещения части неавтоматизированного боекомплекта и корпусе и башне. Известны варианты разработок, где автоматизированная боеукладка, вмещающая, как правило, весь боекомплект, находится в корпусе, а непосредственное заряжание пушки производится из промежуточного устройства, вращающеюся относительно корпуса и башни. Очевидным недостатком такого решения является нерациональное использование объема боевого отделения. Одним из направлений увеличения полноты использования объема боевого отделения, выделенного для автоматизированного боекомплекта, является поиск новых способов заряжания, например, использование жидких метательных веществ, нетрадиционных зарядов боеприпасов, в частности, телескопических. 50
На танках Т-64А и Т-72 (Т-90) соотношение размеров корпуса (обеспечивается посадка водителя в носовой части и размещениеМТО в кормовой), пушки (радиус обметания 1250 мм и длина отката 320 мм) и установки пушки (минимальная высота от цапф, угол снижения -50, угол возвышения 150) создает в нижней части боевого отделения пространство диаметром до 1800…2000 мм и высотой порядка 340 мм, в котором размещается автоматизированная боеукладка на 22-28 выстрелов (танки Т-72 и Т-64А). Появляющаяся в настоящее время необходимость стрельбы высокоточным оружием на предельную дальность из пушки большего, чем 120…125 мм калибра (соответственно с большим радиусом обметания и большей длиной отката) и углом возвышения до 530 приводит к необходимости существенного увеличения высоты оси цапф и, соответственно, высоты башни. (рис.34). При этом существенно увеличивается высота кормовой ниши башни, где традиционно на зарубежных танках размещается боекомплект (М1) или автомат заряжания («Леклерк», К2»). Рис.40 Схема установки орудия при увеличении угла возвышения. 51
На этих танках с АЗ в кормовой нише башни боеукладка выполняется по высоте 2х выстрелов (двухярусная). Переход же к пушке большего калибра и углу возвышения до 530 обеспечивают возможность разместить по высоте 4 выстрела четырехярусная), т.е. увеличить автоматизированный боекомплект с 22 до 44 выстрелов (см. рис.40). Однако такой положительный эффект достигается ценой существенного увеличения массы и высоты башни и машины в целом, поэтому необходим поиск решений, ограничивающих рост вертикального размера. На танке К2 выполнена управляемая гидропневматическая подвеска, позволяющая создавать продольный и поперечный наклоны корпуса и, соответственно, уменьшить угол возвышения орудия относительно корпуса. Другим приемом может быть выполнение орудия с переменной длиной отката: по мере роста угла возвышения орудия сила сопротивления откату возрастает, длина отката убывает (пушки М47, М48). Но при таком решении возрастает нагрузка на узлы орудия и на ходовую часть. Возрастают также перегрузки на оборудование, в частности электронное, выстрелы боекомплекта. усложняется также задача обеспечения затухания колебаний корпуса до уровня, исключающего негативное влияние на скорострельность Чисто «механический» вариант увеличения величины боекомплекта и дублирования боеукладок был предложен в варианте модернизации танка «Леопард-2»: две ленточные оппозитно расположенные боеукладки на 20 выстрелов каждая размещены в сильно развитой кормовой нише (рис.41). Выстрел требуемого типа выводятся в соосное с осью каморы положение и досылается. Очевидными недостатками этой компоновочной схемы являются большой габарит и отсутствие дублирования процесса досылания. Рис.41 Вариант увеличения емкости АЗ до 40 штук 120 мм унитарных выстрелов. 52
8. Надежность АЗ Замена человека автоматизированным устройством требует обеспечения высокого уровня его надежности. Надежность — сложное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения включает безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Из этих четырех составляющих для исследования надежности A3 используются две: безотказность и ремонтопригодность. Долговечность и сохраняемость для A3 не оцениваются, поскольку в практике эксплуатации танков замена A3 в целом из-за достижения им предельного (невосстанавливаемого) состояния не производится. Заменяются отдельные составные части, для которых и рассчитываются показатели долговечности. Сохраняемость A3 идентична сохраняемости танка в целом и оценивается теми же показателями. Безотказность характеризует использование A3 без потери егоl работоспособности в пределах заданной наработки. Ремонтопригодность определяет возможность восстановления работоспособности после ее потери. Для оценки безотказности A3 применяются параметр потока отказов или обратная ему величина — наработка на отказ. Параметр потока отказов представляет собой отношение числа отказов к наработке и измеряется в отк/тыс. км или отк/выстр. Такую безотказность вне боевой эксплоатации будем называть технической. Поражение отдельного боеприпаса осколками снаряда и брони, а также кумулятивной струей сопровождается его воспламенением или взрывом. Для исключения взрыва автоматизированного боекомплекта в случае его поражения при пробитии брони автоматизированную боеукладку размещают в отсеке, отделенном от экипажа и топлива броневой перегородкой (схема на рис 41),для ограничения величины давления пороховых газов снабжают вышибными панелями, выполняющими в случае воспламенения и горения боеприпасов функции клапанов сброса. Для ограничения уровня давления в отсеке принимаются различные меры, ограничивающие вовлечение в горение не пораженных непосредственно осколками боеприпасов, например, устанавливаются герметичные перегородки, разделяющие боеукладку на отдельные гнезда для каждого боеприпаса. Наибольшее число отказов в АЗ танков Т-72 и Т64-А приходится на процессы устанавливания поддона; после экстракции (скорость 14… 18 м/с) из каморы орудия поддон по инерции перемещается до устройства улавливания и.должен в него попасть и зафиксироваться. Разброс усилий на экстракторах, величин защемления поддона в каморе, скорости отката орудия и положения механизма улавливания, разбор траекторий поддонов, в условиях ограничения габаритов заходной части улавливателя может привести к неулавливанию поддона, попаданию его в ВТ и его заклиниванию. Для исключения такого развития событий, установлен электрический контакт, подающий сигнал об 53
улавливании при воздействии поддона на упор. Для исключения выпадения поддона из улавливателя установлены резиновые амортизаторы на дне торцевого упора и на двух подвижных захватах (АЗ танка Т-72). В случае несрабатывания электрического контакта цикл прекращается, наводчик должен найти неуловленный поддон и вставить его в гнездо улавливателя. Длина поддона на гильзовых выстрелах с частично сгорающей оболочкой определяется требованием полноты ее сгорания при выстреле, прочности и герметичности при досылании и загрузке в танк. На современных зарубежных танках с ручным заряжанием (М1, Леопард-2) и автоматическим («Леклерк», К2) используются унитарные выстрелы с металлическим поддоном малой длины. Такое решение позволило не вводить механизм улавливания и последующего автоматического удаления поддонов из боевого отделения: экстрактированный поддон после удара в отражатель попадает в мешок, закрепленный на качающейся части орудия, откуда вручную удаляется из танка. При таком решении снижется загазованность боевого отделения – мал поршневой эффект и собственный объем поддона, а пороховые газы из мешка принудительно отсасываются наружу. Недостатком такой схемы является появление увеличивающаяся по мере настрела неуравновешенность орудия и дополнительная загрузка экипажа. Очевидным кардинальным решением проблем, появляющихся при гильзовом заряжании даже с частично сгорающей _оболочкой заряда ,является переход к безгильзовому заряжанию. Опыт отработки и боевой эксплуатации подтверждает необходимость обеспечения высокой безотказности в условиях: -экстремально низких температур; - высокой запыленности; - вибро-ударных нагрузок, возникающих при движении по сложным трассам, пробитии подвески, попадании снарядов с пробитием и непробитием броневой защиты и др. Экстремально низкие температуры в АЗ с гидроприводом проявляют себя прежде всего существенным увеличением продолжительности цикла заряжания. При этом условии могут быть существенно усложнены, например, при заряжании на больших углах крена и и частично заполненном конвейере. Для исключения возможности возникновения отказов в гидросистеме необходимо предварительно разогреть жидкость,что, например, может быть достигнуто предварительным включением конвейера на вращение «на холостом ходу» - т.е. без выбора снаряда требуемого типа. 54
Высокая запылѐнность трущихся пар существенно увеличивает сопротивление движению,запыленность электрических контактов может нарушать работу цепей управления и приводов. Попадание пыли между сгорающими оболочками элементов выстрела и кассетами увеличивают износ влагозащитного покрытия ,что приводит к увеличению влагоемкости сгорающих оболочек. Инструкция по эксплуатации предусматривает периодическую чистку АЗ и боевого отделения. Радикальным решением является создание АЗ в герметичном отсеке. Создание механических, электрических, гидравлических, электронных устройств с высокой виброударной стойкостью является сложной общетехнической задачей, решаемой комплексами технических решений. В процессе создания существующих АЗ были разработаны как технические приемы обеспечения требуемого уровня вибростойкости, так и методами стендовых испытаний. Примером могут служить приемы оценки состояния выстрелов после их возки в танках, на колесных машинах и т.д. Очевидно, чем меньше число перемещений выстрелов при заряжании, меньше число механизмов, осуществляющих эти перемещения, тем выше безотказность. Поэтому в общем случае безотказность АЗ, размещенного в кормовой нише башни выше безотказности АЗ, размещенного в нижней части боевого отделения. При этом исключается такой инициирующий отказы фактор ,как деформация днища танка, влияющий на стыковку механизма подъема выстрела с кассетой (танкТ-72). Следует отметить, что АЗ зарубежных танков («Леклерк», К2) выполнены по схеме размещения в кормовой нише башни. Эффективным приемом обеспечения высокой безотказности является резервирование АЗ полностью, и отдельных его частей. Наиболее часто встречаются проработки схем с выполнение независимых боеукладок. Важно подчеркнуть обеспечение параллельной схемы их работы. Резервирование боеукладок в пределах одного АЗ реализовано в шведском танке STRV-103В и на отечественных и зарубежных САО. Следует отметить более высокую безотказность электропривода АЗ по сравнению с гидроприводом; более высокая ремонтопригодность, меньшая трудоемкость обслуживания и практическая независимость от окружающей температуры обеспечили в настоящее время полный отказ от использования гидравлики в АЗ. Целесообразно приемы, наработанные в обеспечение технической надежности АЗ, использовать и в условиях боевых повреждений как при пробитии, так и непробитии броневой защиты. Такую надежность будем называть «боевой», в отличие от «технической» в «нормальных» условиях 55
эксплуатации: (марш, стрельба из собственного оружия, хранение, обслуживание) 9 Загрузка боеприпасов Минимальное время и трудоемкость загрузки (разгрузки) боекомплекта в автоматизированные боеукладки являются важными характеристиками A3, определяющими время подготовки танка к бою, степень занятости экипажа, а также уровень физической и психической нагрузки на экипаж. В режиме загрузки боекомплекта танк и экипаж находятся в наиболее незащищенном состоянии: танк не может вести огонь экипаж и боеприпасы не защищены даже от стрелкового оружия. Загрузка A3 танков Т-64А и Т-72 боеприпасами производится вручную: в.режиме «Загрузка» снаряд и заряд, подаваемые в танк через люк командира, укладываются в кассету и фиксируются соответствующими стопорами. В соответствии с типом снаряда член экипажа, производящий загрузку боеукладки, нажимает кнопку на запоминающем устройстве, в результате чего информация о типе загружаемого боеприпаса вводится в блок памяти, кассета опускается в транспортер, а на линию загрузки выходит пустая кассета. Эта операция требует от экипажа большой психической нагрузки, так как ошибочный ввод информации о типе загружаемого боеприпаса приведет к полному отказу — выстрел данным типом боеприпаса будет произведен при углах прицеливания, не соответствующих его баллистическим параметрам. Поэтому целесообразно применение системы автоматического ввода информации о типе загружаемого боеприпаса. Для снижения физической нагрузки на экипаж и сокращения времени подготовки танка к бою целесообразно иметь транспортно-загрузочные машины, подвозящие боеприпасы непосредственно в боевые порядки и загружающие боеукладки без участия членов экипажа. A3 танков Т-64А и Т-72 различаются системой удаления поддонов после выстрела. В A3 танка Т-64А поддон после улавливания укладывается в боеукладку, тогда как в A3 танка Т-72 он удаляется из боевого отделения. Возвращение поддона после выпрела в боеукладку требует введения ручной операции его изъятия при загрузке боекомплекта, но исключает необходимость в разгерметизации боевого отделения при открывании люка выброса и, соответственно, мер по обеспечению в этих условиях защиты от оружия массового поражения. По мере расходования боеприпасов из автоматизированных боеукладок в перерывах ведения огня проводится пополнение их из неавтоматизированных боеукладок. Эта операция должна проводиться минимальным числом членов экипажа при движении танка. Обеспечение заряжания боеприпасом требуемого типа осуществляется путем размещения в автоматизированной боеукладке боеприпасов всех типов, 56
индикации их при загрузке и возможностью выбора при заряжании. В отечественных танках с боеприпасами раздельного заряжания применяется единый заряд для всех типов снарядов. Поэтому избирательность касается только снарядов и обеспечивается электромеханической системой, где каждая кассета боеукладки кинематически связана с одним («своим») элементом в запоминающем устройстве - ползуном. Перемещение ползуна при загрузке в положение, соответствующее типу загружаемого снаряда, обеспечивает ввод информации о типе загружаемого снаряда в кассету, связанную с этим ползуном. Система избирательности A3 сблокирована с системой управления огнем, выбор типа снаряда и соответственно типа баллистики обеспечивается нажатием соответствующей клавиши на пульте СУО. Полуавтоматический и ручной режимы работы A3 направлены на обеспечение возможности заряжания орудия при отказе основного (автоматического) режима. Полуавтоматический и ручной режимы характеризуются значительно большей продолжительностью цикла заряжания и загруженностью командира дополнительными функциями. Для обеспечения полуавтоматического режима у командира должен быть пульт с тумблерами включения приводов соответствующих механизмов (транспортера, механизма подачи, досылателя). Для обеспечения ручного режима A3 снабжают ручными приводами движения и стопорения. 9. Линия развития автоматизации заряжания САО К настоящему времени в ближайшей перспективе полевые орудия наземного базирования выполняются в калибре 6 дюймов (152,4 мм в РФ, 155 мм – в системе НАТО). К первым механизированным полевым орудиям можно отнести вариант установки колесного полевого орудия в кузове автомобиля грузоподъемностью 1,5 т (было продемонстрировано на известных маневрах Киевского военного округа в 1935 г.). Самоходные артиллерийские установки времен Великой Отечественной Войны и в довоенный период разрабатывались на базах танках: -Легкие самоходки: Т-26; -Средние самоходки: Т-34-76; Т-34-85; -Тяжелые самоходки: КВ; ИС; 57
Они решали задачи как полевой, так и противотанковой артиллерии, с высокой степенью защиты (превосходящей защиту базовых машин). Рис.42 Варианты САО .Реально предшественниками современных самоходных артиллерийских орудий на гусеничном ходу были полевые буксируемые гусеничными тягачами орудия на колесном ходу. Примером может служить отечественное орудие 2С19«Мста», выполненное как в буксируемом, так и в самоходном вариантах. Линия развития автоматизированного заряжания САО повторяет линию развития автоматизации заряжания орудий танков: повышение степени автоматизации, обеспечивает сокращение численности обслуживающего боевого расчета, повышение скорострельности, защищенность орудия, боекомплекта, автомата заряжания, боевого расчета, высокую подвижность и 58
автономность. Рассмотрим развитие автоматизации заряжания и указанных качеств на примере зарубежных образцов (видеоматериал). Все они выполнены в безгильзовом исполнении. Полевые буксируемые орудия безгильзового заряжания ( М198,США) при ведении огня с подготовленной позиции обслуживаются расчетом в составе 7 человек, обеспечивающих перенос снаряда и заряда из штабельной укладки к орудию, загрузку и последовательное (раздельное) досылание их в камору, установку взрывателя и воспламенительной трубки, закрывание затвора, подготовку тросика проведения выстрела, прием информации по координатам цели ( углам наведения), выполнение наведения, производство выстрела. Как видно, для досылания используется длинная штанга, между выстрелами производится чистка обтюраторного ската каморы и поршневого затвора. Следующим этапом развития является установка орудия в рубке самоходной гусеничной машины – М109 «Палладин». Заряжание орудия также производится вручную, численность боевого расчета уменьшается, обслуживаемое пространство существенно меньше, защищено противопульной, и противоосколочной броней. Автоматизация заряжания – вначале только снаряда – появляется на САО РzН2000 (Германия). Заряд же – полностью сгорающий – в жесткой оболочке номером расчета вручную помещается на казенную часть орудия и перемещается в камору. Полная автоматизация – с автоматическим раздельным заряжанием снаряда и заряда (модульного) появляется на САО «Cruseider» (США). Сложность автоматического заряжания заряда определяется как необходимостью его сборки из модулей, так и проблемой: прочности оболочки заряда, определяемой и полнотой сгорания оболочки при выстреле. Необходимость иметь полностью сгорающую оболочку (т.е. небольшой толщины) высокой прочности затрудняет организацию тандемного досылания выстрела, что, естественно, ограничивает скорострельность. При раздельном досылании необходимо считаться с поршневым эффектом, что также (через диаметр заряда) ограничивает плотность заряжания. Тенденция повышения мобильности за счет снижения массы машины при сохранении полной автоматизации заряжания – и, соответственно, высокой скорострельности, и сохранении могущества действия снарядов привела к созданию облегченных САО, например NLOS Снижение массы достигнуто за счет уменьшения длины ствола, выполнения гусеничных лент резиновыми, ослабления броневой защиты и др. Полная автоматизация заряжания, подготовки и проведения прицельного выстрела, управления движением позволяют реализовать дистанционное управление таким объектом. Другое направление, представленное системой Аrcher, можно рассматривать как развитие буксируемых артсистем на колесном ходу (рис43). 59
Расчет производит загрузку выстрелов с безгильзовыми модульными зарядами в автомат заряжания,смонтированный вместе с орудием на подвижной опоре, закрепленной на корме платформы грузового автомобиля. При стрельбе опора устанавливается на грунт, будучи механически связанной с рамой автомобиля. При стрельбе расчет размещается в бронированной кабине. Рис.43 САО «Archer»(Швеция) Рассматривается также САО, возимые в колесных шасси большой грузоподъѐмности и вместимости .Орудие устанавливается на платформе, размещенной внутри корпуса; перед боевой эксплуатацией платформа выдвигается из корпуса и устанавливается на грунт, воспринимающий воздействие выстрела. Таким образом, отчетливо просматривается тенденция развития автоматизации от ручного заряжания до комплексного – создания автоматического орудия большого калибра. Следует отметить, что в процессе автоматизации существенно изменяются и сами объекты и системы оружия, подвижности, защиты. 10.Самоходное артиллерийское орудие 2С19 «Мста-С» «Мста-С» (рис.44) (индекс ГРАУ - 2С19, по классификации НАТО M1990)-современная советская и российская 152-мм самоходноартиллерийская САО класса самоходных гаубиц, построенная на базе узлов и агрегатов танков Т-72 и Т-80 и орудия 2А64 (в основном аналогичного буксируемому орудию 2А65 «Мста-Б»). Ходовая часть унифицирована с танком Т-80, моторно-трансмиссионная установка — с Т-72. 60
Предназначена для уничтожения тактических ядерных средств, артиллерийских и миномѐтных батарей, танков и другой бронированной техники, противотанковых средств, живой силы, средств ПВО и ПРО, пунктов управления, а также для разрушения полевых фортификационных сооружений и препятствования манѐврам резервов противника в глубине его обороны. Возимый боекомплект 50 выстрелов. Максимальная скорострельность орудия 8 выстрелов в минуту. Рис.44 САО 2С19 «Мста -С» Заряжание САО 2С19 «Мста-С» Система оружия (орудие, боеприпас и автомат заряжания) расположены во врщающейся башне (рис.45). 61
Рис.45 Загрузка боекомплекта в объект и заряжание орудия Орудие 2А64 152,4 мм установлено в башне с возможностью поворота на угол возвышения 68◦ и угол снижения до -4◦. Дальности стрельбы в зависимости от снаряда и заряда представлена в таблице . Таблица. Характеристики некоторых снарядов и зарядов. Индекс Тип выстрела снаряда Снаряд Индекс снаряда Заряд Масса Масса снаряда, ВВ, кг кг Наименование и Масса сокр. индекс заряда заряда в гильзе гильзе, кг 3ОФ45 3ВОФ58 Осколочн (3ОФ45-1 (3ВОФ58- о43,56 с 1) фугасный насечкой) 7,65 Полный переменный: ЖН-546(-1) Ж38(-1) ЖН-546-2, Ж38-2 3ВОФ72 Осколочн 3ОФ45(3О (3ВОФ72- о43,56 Ф45-1) 1) фугасный 7,65 3ВОФ73 Осколочн 3ОФ45(3О (3ВОФ73- о43,56 Ф45-1) 1) фугасный 3ВОФ32 Осколочн о3ОФ25 фугасный 43,56 Максимальна я дальность стрельбы, км 16,3 15,9 Масса пороха, в кг ~8,3 ~7,8 19,4 ДальнобойныйЖ 15,7 61 ~11,4 24,7 7,65 УменьшенныйЖ -546У(-1), 12,1 Ж-546У-2 ~4,2 14,37 6,8 Полный переменный: ЖН-546(-1) Ж38(-1) ЖН-546-2, Ж38-2 ~8,3 ~7,8 17 16,3 15,9 62
Автомат заряжания обеспечивает автоматическую подачу снарядов, входящих в боекомплект на всех углах возвышения, и ручную подачу зарядов так же на всех углах возвышения ствола. Механизированная укладка (рис.52) расположена в кормовой части боевого отделения и предназначена для размещения, хранения, транспортирования штатных снарядов, выдачи снарядов из гнезд конвейеров в лоток маятника согласователя. . Рис.46 Механизированная укладка снарядов Механизированная укладка состоит из двух аналогичных по устройству проворачивающихся конвейеров (рис. 46). Состав: каркас – сварная конструкция, предназначенная для размещения снарядов, гильз с зарядами или вместо них высокоточных боеприпасов (ВТБ) «Краснополь», досылатель крепится к задней боковине каркаса и предназначен для перемещения снаряда из гнезда конвейера в лоток согласователя,тип досылателя - червячный, с механическим и ручным приводом. Гнѐзда предназначены для размещения снарядов и перемещения их на линию выдачи в лоток согласователя. Привод расположен за конвейером, крепится к задней боковине каркаса и предназначен для связи двигателей электрооборудования с ведущим валом, обеспечивающим перемещение гнѐзд конвейера. При срабатывании МПС снаряд передней частью отводит в сторону задние упоры приѐмного гнезда и цепью досылателя МПС перемещается в это гнездо до упора в вилку. 63
Рис.47 Конвейеры механизированных боеукладок. При возвращении цепи досылателя МПС в исходное положение подаѐтся питание на электромагнит тормозного устройства, тормозной барабан червяка редуктора привода конвейера освобождается от ленты, подаѐтся питание на электродвигатель проворота конвейера. Вращение выходного вала электродвигателя через редуктор и ведущий вал преобразуется в перемещение гнѐзд (проворот) конвейера. Рис.48 Досылатель из механизированной укладки в маятник согласователя. При подходе гнезда со снарядом к лотку выдачи в согласователь (промежуточному лотку (рис.49) срабатывают выключатель В21 (В22) и датчик номера лотка ДНЛ-19НК (ВК), питание с электродвигателя проворота и электромагнита тормоза снимается, редуктор червяка привода тормозится, конвейер останавливается. 64
Рис.49 Выдача снаряда из боеукладки Подаѐтся питание на электродвигатель досылателя, цепь выдвигается и снаряд из гнезда через промежуточный лоток подаѐтся в лоток согласователя, далее цепь возвращается в исходное положение. Выключатель под действием цепи срабатывает, отключает электродвигатель досылателя, цепь останавливается. Согласователь (рис.50) расположен с правой стороны ограждения гаубицы и предназначен для переноса снарядов с линии выдачи механизированной боеукладки на линию досылания снаряда в зарядную камору гаубицы. Рычаг предназначен для переноса снарядов с линий выдач механизированной боеукладки на линию согласования с гаубицей. Рис. 50 Согласователь 65
Лоток с гидроцилиндром предназначен для удержания снаряда при его перемещении от линии выдачи механизированной боеукладки на линию досылания снаряда. Досылатель снаряда и заряда (рис.51) расположен в нижней части задней стенки и предназначен для последовательного досылания снаряда, уложенного на лоток согласователя и гильзы с зарядом, уложенной на гильзовом лотке в канал ствола орудия, а также для перемещения каретки механизма удаления стреляной гильзы. Тип досылателя в камору цепной с гидромеханическим и ручным приводом. Рис.51 Досылатель снаряда и заряда в камору орудия Заряд передаѐтся заряжающим вручную из укладок зарядных модулей стационарного типа (рис. 53) в гильзовый лоток согласователя. Процесс показан на рис.52. Рис. 52 Заряжание зарядного модуля Рис.53 Зарядные боеукладки 66
Гильзовый лоток предназначен для размещения гильзы с зарядом и перемещения ее на линию досылки в зарядную камору гаубицы. Затем заряд аналогично снаряду досылается в камору. После выстрела стрелянная гильза попадает в отражатель и выбрасывается наружу перед САО через гильзоотвод (рис. 54) Рис. 54 Выброс стрелянной гильзы Загрузка боекомплекта происходит с грунта. Так же возможно и стрельбы снарядами, не возимыми в самом орудии. Два члена экипажа производят загрузку. Подача заряда частично механизирована. Подача заряда происходит в левый отсек, подача снаряда происходит на снарядный транспортер (рис.55). Рис.55 Загрузка снаряда и заряда с грунта 67
11 Самоходное артиллерийское орудие 2С35 «Коалиция-СВ» САО 2С35«Коалиция-СВ» двуствольной самоходной артиллерийской гаубиц. (рис.56) — российский проект установки класса самоходных Рис.56 Самоходное артиллерийское орудие 2С35 «Коалицая-СВ» В таблице провидены краткие сведения об орудии. Таблица . Краткие сведения о САО «Коалиция-СВ» 2С35 «Коалиция-СВ» Классификация Самоходная гаубица Боевая масса, т не более 48 Экипаж, чел. 2..3 История Производитель Количество выпущенных, шт. 1 макетный образец Бронирование Тип брони стальная противопульная катаная, Вооружение 68
Калибр и марка орудия 152-мм 2А88 Тип ствола нарезной Длина ствола, калибров не более 52 Боекомплект орудия не более 70 Углы ГН, град. 360 Дальность стрельбы, км до 70 Так же имеется морское исполнение установки (рис.57). Рис.57 Корабельный вариант системы «Коалиция» 69
Общий вид объекта показан на рис. 56. Рис. 58 Автомат заряжания САО 2С35 «Коалиция-СВ» После получения команды о начале работы механизм двухсторонней подачи боеприпасов начинает функционировать в следующей последовательности: 1. одновременно происходит: - поворот транспортеров снарядных боеукладок со снарядами с выводом на оси окон снарядов нужного типа; - поворот части транспортеров соответствующих зарядных боеукладок с 70
выводом заданного количества модулей переменного заряда (например, от одного до шести штук) на оси окон подачи. Каждый замкнутый транспортер может перемещаться или стоять независимо от других, в зависимости от необходимости выбора конкретного типа боеприпаса или отсутствия такой необходимости. 2. одновременно производится: - перемещение передними клоцами перегружателей двух снарядов из передней части транспортеров снарядных боеукладок в поворотные снарядные лотки снарядного маятникового перегружателя и фиксация их там стопорными механизмами, а также перемещение на их место задними клоцами снарядов из задней части транспортеров (снаряды в транспортере размещены тандемно); - перемещение клоцами перегружателей модулей переменного заряда из транспортеров зарядных боеукладок в поворотные зарядные лотки зарядного маятникового перегружателя. При этом производится сборка модулей переменного заряда в единые заряды за счет соединения их стыковочных элементов, а также фиксация этих зарядов стопорными механизмами поворотных зарядных лотков; 3. снарядный и зарядный маятниковые перегружатели разворачиваются до установки их продольных осей параллельно продольной оси артиллерийской установки; 4. гидроцилиндрами производится разворот снарядных лотков снарядного маятникового перегружателя в положение, соосное со стволами артиллерийской установки, при этом в конце их хода происходит расфиксация снарядов стопорными механизмами поворотных снарядных лотков; 4. производится досылка снарядов из лотков в заходные конусы стволов снарядными досылателями; 5. одновременно происходит: - реверс гидроцилиндров и возврат поворотных снарядных лотков их пружинами в исходное положение; - разворот гидроцилиндрами зарядных лотков зарядного маятникового перегружателя в положение, соосное со стволами артиллерийской установки, при этом в конце их хода происходит расфиксация модулей переменного заряда стопорными механизмами поворотных зарядных лотков; 6. после этого производится: - досылка модулей переменного заряда из лотков в зарядные каморы стволов эатворами-досылателями артиллерийской установки и запирание затворов-досылателей; - возвращение снарядного маятникового перегружателя в исходное положение; 7. происходит реверс гидроцилиндров и возврат поворотных зарядных лотков их пружинами в исходное положение; 8. зарядный маятниковый перегружатель возвращается в исходное 71
положение. После этого механизм двухсторонней подачи боеприпасов готов к следующему циклу работы. САО А222 «Берег» Для охраны побережья от морского десанта и как противокорабельное средство разработана система А222«Берег»(рис.59). На базе восьмиколесного МАЗ 543 установлена башня со 130 мм. орудием, имеющим углы обстрела: по вертикали -5…+50 градусов, по горизонту +_120 градусов. Заряжание ручное, обеспечивается четырьмя заряжающими, скорострельность до 12 выстр.\мин. Выстрел гильзовый, унитарный Боекомплект 40 выстрелов, масса 43,7т .Считается, что целесообразно повысить скорострельность за счет введения автоматизации заряжания, увеличить калибр и дальность стрельбы, перейти на танковую базу. Рис. 59. САО А222 «Берег» Заключение Введение автоматизации заряжания орудия выстрелом является мощным средством совершенствования боевых средств наземного базирования. 72