АРТИЛЛЕРИЙСКОЕВООРУЖЕНИЕ
1. КОМПЛЕКС АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ВООРУЖЕНИЯ
1.1. Назначение, состав
1.1.2. Артиллерийские реактивные комплексы
1.2. Структура, общее устройство и принцип действия артиллерийского ствольного орудия с откатом ствола
1.3. Основные характеристики орудий
1.4. Типы артиллерийских орудий и их конструктивные особенности
1.5. Свойства и требования, предъявляемые к артиллерийским орудиям
2. АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ СИСТЕМА ОРУЖИЯ ТАНКОВ
2.1. Танк как вид оружия
2.2. Система оружия танка
2.3. Основные системообразующие параметры системы оружия танка
2.4. Особенности танковых пушек
2.5. Особенности танковых боеприпасов
2.6. Автомат заряжания
3. СИСТЕМА ОРУЖИЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ БОЕВЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН
3.1. Классификация и требования, предъявляемые к артиллерийским боевым машинам
3.2. Современные артиллерийские боевые гусеничные машины
3.3. Особенности системы оружия артиллерийских БГМ
3.4. Составные части боевых гусеничных машин
3.5. Обеспечение устойчивости артиллерийских БГМ при выстреле
4. КОРАБЕЛЬНОЕ АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ ВООРУЖЕНИЕ
4.1. Назначение
4.2. Особенности корабельных артиллерийских установок
4.3. Основные КАУ
4.4. Приборы управления стрельбой
4.5. Основные направления и тенденции развития КАУ
Текст
                    О.Г. АГОШКОВ, А.В. БЕЛОВ, Е.М. БЕЛЕЦКИЙ,
Ю.Л. ВЯЩЕНКО

АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ
ВООРУЖЕНИЕ


Министерство образования и науки Российской Федерации Балтийский государственный технический университет «Военмех» О.Г. АГОШКОВ, А.В. БЕЛОВ, Е.М. БЕЛЕЦКИЙ, Ю.Л. ВЯЩЕНКО АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ ВООРУЖЕНИЕ Учебное пособие Санкт-Петербург 2004
ВВЕДЕНИЕ Вооруженные конфликты и локальные войны, имеющие место в конце ХХ – начале XXI вв., заставляют военных специалистов, ученых и инженеров снова обратить пристальное внимание на ствольную артиллерию. Этому в значительной степени способствовали достижения в современной вычислительной технике, электронно-оптических системах, лазерной, спутниковой связи, позволившие многократно увеличить эффективность ствольной артиллерии при повышении точности и существенном сокращении времени подготовки исходных данных и открытия огня. Новые технологии и материалы дают возможность значительно увеличить дальнобойность орудий и вместе с тем уменьшить их массу. Появление гладкоствольных пушек позволило вести стрельбу управляемыми реактивными оперенными снарядами и существенно увеличить длину и начальную скорость бронебойных подкалиберных снарядов. Применение динамической и активной защиты танков потребовало нового уровня характеристик танкового и противотанкового вооружения. Существенно возросла эффективность зенитных автоматических пушек с увеличенной скорострельностью, что позволило успешно отражать атаки низколетящих воздушных целей. В настоящее время ведется интенсивный поиск как новых нетрадиционных средств метания снаряда, так и совершенствование технических характеристик существующих артиллерийских комплексов. В данном пособии представлены базовые образцы военной техники. В соответствии с требованиями заказчика и техническими возможностями они систематически модернизируются. В России регулярно проводятся выставки вооружения сухопутных войск. Наиболее представительной из них является «Нижне-Тагильская выставка». В 2004 г. значительный интерес вызвала модернизированная самоходная гаубица 2СЗМ2 «Акация», состоящая на вооружении многих стран мира, а также модернизированный танк «Т-72М1», САУ 2С19М1 «Мста-С», выполненная под натовский калибр 155 мм. 3
1. КОМПЛЕКС АРТИЛЛЕРИЙСКОГО ВООРУЖЕНИЯ 1.1. Назначение, состав Комплекс артиллерийского вооружения - сложная техническая система, состоящая из артиллерийского орудия, боеприпасов, устройств заряжания, приборов управления стрельбой и средства транспортировки. Основное назначение комплекса борьба с тактическим ядерным оружием, уничтожение живой силы противника, его огневых средств, боевой техники, разрушение сооружений и укреплений. В комплексах танкового, самоходного, корабельного и авиационного вооружения роль транспортных средств выполняют носители. Комплексы реактивного вооружения включают пусковую установку, реактивные управляемые или неуправляемые снаряды (УРС, НРС), приборы управления стрельбой и средство транспортировки. Сочетание эффективного огня и высокой подвижности, высокая готовность к открытию огня, высокая надежность в различных климатических условиях и в любое время года и суток – главные достоинства современных артиллерийских комплексов. По назначению, месту действия и характеру целей современные артиллерийские комплексы классифицируют как наземные, зенитные, авиационные, корабельные и береговые. Наземные и зенитные сухопутные комплексы принято называть полевыми. Наземные комплексы включают: – противотанковую артиллерию для борьбы с танками; – самоходную артиллерию для сопровождения и огневой поддержки танков и пехоты; – танковую артиллерию для вооружения танков; – горную артиллерию для боевых действий в горной и сильно пересеченной местности; – казематную артиллерию для вооружения фортификационных сооружений и укреплений. Комплексы авиационной артиллерии служат для вооружения боевых самолетов и вертолетов. Комплексы корабельной артиллерии предназначены для борьбы с морскими, береговыми и воздушными целями. Комплексы береговой артиллерии применяются для обороны побережья и островов от нападения противника с моря. 4
На рис. 1.1 – 1.4 представлены общие виды наиболее характерных комплексов артиллерийского вооружения. Рис. 1.1. Буксируемая пушка на марше Рис. 1.2. Зенитный артиллерийский комплекс Рис. 1.3. Сухопутный артиллерийский комплекс 5
Рис. 1.4. Корабельный артиллерийский комплекс Ствольные артиллерийские комплексы отличаются от реактивных наличием ствола – основной и наиболее характерной части артиллерийского орудия. С помощью ствола осуществляется метание снаряда в необходимом направлении. Снаряд получает движение в стволе в результате воздействия на него пороховых газов, образующихся при горении пороха. В реактивной артиллерии твердотопливный двигатель, обеспечивающий движение снаряда по направляющим и в полете, находится непосредственно на самом реактивном снаряде. В ствольной артиллерии устойчивость полета снаряда обеспечивается приданием снаряду вращательного движения с помощью винтовых нарезов на внутренней поверхности ствола или стабилизаторов в виде хвостового оперения при стрельбе из гладкоствольных орудий. Ствольную артиллерию исторически классифицируют по калибрам (d – калибр орудия, измеряемый в миллиметрах: в нарезных стволах – диаметр по полям нарезов, в гладкоствольных орудиях – это внутренний диаметр трубы). В зависимости от величины калибра различают артиллерийские орудия малого калибра (20…57 мм), среднего калибра (75…152 мм) и крупного калибра (более 152 мм). Ствольные системы калибром менее 20 мм относят к стрелковому оружию. По степени автоматизации операций заряжания и производства выстрела артиллерийские орудия под6
разделяются на автоматические, полуавтоматические и неавтоматические. В автоматических орудиях стрельба, все операции перезаряжания и производства выстрела осуществляются в автоматическом режиме. В полуавтоматических орудиях автоматически выполняется только часть операций по подготовке и производству выстрела. Как правило, это открывание и закрывание затвора, удаление стреляной гильзы и взведение ударного механизма. По способу передвижения сухопутные артиллерийские орудия подразделяют на буксируемые, самодвижущиеся и самоходные. 1.1.1. Артиллерийские ствольные комплексы Буксируемый артиллерийский комплекс (см. рис. 1.1) состоит из орудия, тягача, боекомплекта, расположенного на тягаче. Средством транспортировки могут служить не только гусеничные артиллерийские тягачи, но и автомобили. Буксируемые орудия, предназначенные для стрельбы прямой наводкой по танкам и другим бронированным целям, относят к противотанковым орудиям. Они обладают высокой огневой мощью и имеют сравнительно малую массу и невысокую стоимость. Буксируемые орудия, минометы и безоткатные орудия, благодаря специфике устройства и принципу работы, имеют наименьшую массу по сравнению с другими артиллерийскими орудиями. В минометах (рис. 1.5) сила отдачи воспринимается через опорную плиту грунтом. В безоткатных (динамореактивных) Рис. 1.5. Миномет: 1 – качающаяся часть; 2 - казенник 7
орудиях (рис. 1.6) сила отдачи уравновешивается реактивной силой пороховых газов, истекающих через отверстие в затворе при выстреле. Рис. 1.6. Схема безоткатного орудия: 1 – затвор; 2 – заряд; 3 – снаряд На самодвижущемся артиллерийском комплексе, в отличие от буксируемого, дополнительно установлен двигатель, обеспечивающий самостоятельное передвижение орудия на небольшие расстояния, тем самым повышается подвижность комплекса. Комплекс танкового вооружения представляет собой совокупность мощной высокоэффективной пушки, установленной на гусеничной машине высокой подвижности, комплекта боеприпасов, автомата заряжания и системы управления огнем (СУО). Сочетание трех важнейших качеств, а именно: мощного вооружения, надежной защиты и высокой подвижности – определяют понятие «танк». Начальные скорости бронебойных подкалиберных снарядов (БПС) современных танковых пушек составляют около 1800 м/с, а дальность прямого выстрела – 2,5 км и более. Уровень защиты лобовой части танка по БПС достигает 800 мм и более. Максимальная скорость передвижения – до 70 км/ч. Основной вид ведения огня из танка – стрельба с ходу прямой наводкой. Пушка в танке стабилизируется, чтобы обеспечить стрельбу с ходу. Для увеличения скорострельности современные танки имеют автоматы заряжания, для удаления пороховых газов из канала ствола – устройства для продувки. Дальнейшее развитие танкового вооружения связано с повышением бронепробиваемости, скорострельности, точности стрельбы, пожаро- и взрывобезопасности. Самоходный артиллерийский комплекс представляет собой артиллерийское орудие с боекомплектом, устройством заряжания, приборами управления огнем и носителем. Последний включает 8
несущий корпус, силовую установку с трансмиссией и ходовую часть (колесного или гусеничного типа). При одной и той же массе самоходный комплекс значительно мощнее танка по вооружению, но уступает ему по толщине брони. На шасси могут устанавливаться пушки, гаубицы, противотанковые и зенитные орудия, а также минометы. Зенитный артиллерийский комплекс – высокоэффективная техническая система, в которой все операции, начиная с поиска цели, ее сопровождение и проведения стрельбы, осуществляются автоматически. Современные зенитные артиллерийские комплексы применяют для поражения самолетов, ракет и вертолетов на малых высотах (до 3000 … 5000 м). Для высоколетящих целей (более 5 км) используются зенитные управляемые ракеты. Зенитные комплексы могут устанавливаться на различных носителях: кораблях, самоходных установках, бронетранспортерах и т. п. В последние десятилетия на самоходных комплексах и кораблях широко применяют смешанные ствольно-ракетные комплексы, обеспечивающие эффективную стрельбу как по низко-, так и высоколетящим целям. К комплексам такого типа можно отнести сухопутный артиллерийский «Тунгуска» (рис. 1.2) и корабельный «Кортик». Корабельный артиллерийский комплекс, как правило, в сочетании с ракетным оружием, может включать в себя как орудия главного калибра, так и зенитные или универсальные, зенитнопротивоторпедные. Артиллерия калибром до 100 мм устанавливается на кораблях малого водоизмещения – катерах, тральщиках и противолодочных судах, а калибром 130 мм и более на кораблях большого водоизмещения – авианосцах, крейсерах и эскадренных миноносцах. Современные корабельные артиллерийские орудия, как правило, башенного типа с броневой защитой, обеспечивающей неуязвимость механизмов, приборов и личного состава. В башенных установках боевое отделение, система подачи боеприпасов и погреба их хранения составляют единое целое. Процессы заряжения и производства выстрела полностью автоматизированы. Повышение скорострельности в зенитных установках малого калибра 20…40 мм обеспечивается увеличением количества стволов на установку. Например, 20-мм зенитная установка «Вулкан» (США) имеет шесть стволов, скорострельность ее достигает 6000 выстрелов в минуту; 30-мм установка имеет семь стволов и скорострельность 4000 выстрелов в минуту. Для 9
управления стрельбой применяется автоматизированная система управления стрельбой. Береговые артиллерийские комплексы предназначены для обороны важных участков побережья и островов от нападения противника с моря. Они могут быть стационарными и подвижными. Калибр их орудий составляет 130 мм и более. Авиационные артиллерийские комплексы, предназначенные, в основном, для стрельбы по воздушным целям, представляют собой автоматы калибром до 30 мм, обладающие высокой скорострельностью. 1.1.2. Артиллерийские реактивные комплексы Артиллерийские реактивные комплексы залпового огня, предназначенные для нанесения в короткое время массированного огня по площади, включают в себя боевую машину с пакетом направляющих в виде рельсов желобкового типа или труб, комплект реактивных снарядов (РС) и простейшие прицельные устройства. РС при транспортировке крепятся на направляющих, которые при стрельбе обеспечивают необходимое направление движения РС. Твердотопливный двигатель располагается на самом РС. По конструктивному исполнению реактивные комплексы залпового огня, обладающие высокой подвижностью и скорострельностью, значительно проще артиллерийских орудий. Они могут быть наземными, авиационными и морскими. По дальности стрельбы делятся на комплексы средней дальности (до 15 км) и дальнобойные (свыше 15 км). РС могут быть управляемыми (УРС) и неуправляемыми (НРС). Противотанковый реактивный комплекс (ПТРК), предназначенный для поражения танков и бронемашин, включает в себя пусковое устройство, противотанковую управляемую ракету и систему управления пуском и полетом ракеты. Дальность стрельбы достигает 6000 м и более. Визирование цели оператор осуществляет с помощью оптических, лазерных или телевизионных устройств. Пусковые устройства ПТРК могут быть носимыми или устанавливаемыми на самоходные установки или вертолеты. По типу системы управления наиболее перспективны ПТРК с автоматическим управлением, реализующие принцип «выстрелилзабыл». 10
1.2. Структура, общее устройство и принцип действия артиллерийского ствольного орудия с откатом ствола Артиллерийское орудие – мощная тепловая машина, предназначенная для метания снарядов в определенном направлении и с требуемой начальной скоростью поступательного и вращательного движения. Вращение снаряда относительно продольной оси обеспечивает его устойчивое движение. Преобразование химической энергии порохового заряда в кинетическую энергию движения снаряда происходит в стволе орудия. В зависимости от назначения и типа устройство орудия и его внешний вид, устройство отдельных механизмов и агрегатов разнообразны. Однако, несмотря на различия, все ствольные орудия с откатом ствола устроены по единому принципу. В самом общем случае орудие (рис. 1.7) состоит из следующих основных частей: – ствола с казенником, затвором и дульным тормозом; – противооткатных устройств; – люльки с цапфами; – верхнего станка с цапфенной обоймой; – нижнего станка или неподвижного основания; Рис. 1.7. Схема артиллерийского орудия и унитарного выстрела: 1 – затвор; 2 – верхний станок; 3 – противооткатное устройство; 4 – щитовое прикрытие; 5 – люлька; 6 – ствол; 7 – уравновешивающий механизм; 8 – подъемный механизм; 9 – механизм подрессоривания; 10 – лобовая коробка; 11 – колеса; 12 – нижний станок; 13 – поворотный механизм; 14 – станины; 15 – сошники; 16 – сцепное устройство; 17 – боевой заряд; 18 – ведущий поясок снаряда; 19 – снаряд 11
– механизмов вертикального и горизонтального наведения; – уравновешивающего механизма; – механизмов подачи и досылки; – прицельных устройств; – ходовой части (для наземных подвижных артиллерийских комплексов); – выравнивающего и горизонтирующего устройств; – системы стабилизации (для корабельных артиллерийских и подвижных сухопутных комплексов, ведущих стрельбу сходу). В зависимости от типа орудия отдельные части и механизмы могут отсутствовать или заменяться другими. Ствол с казенником и затвором – основная и характерная часть артиллерийского орудия. Ствол представляет собой толстостенную трубу, запираемую затвором с казенной (задней) части. В казенной части ствола располагается камора, в которой размещается пороховой заряд и запоясковая часть снаряда. Внутренняя поверхность ствола называется каналом. В результате сгорания порохового заряда в полузамкнутом пространстве, образуемом дном снаряда, внутренней поверхностью ствола и затвором, давление пороховых газов достигает 600 МПа и более, а температура свыше 3000 °С. Газы, воздействующие на снаряд и затвор, сообщают снаряду и стволу поступательные движения в противоположных направлениях. Время движения снаряда по каналу ствола (время выстрела) составляет сотые доли секунды. Казенник – составная часть ствола, в которой размещается и перемещается запирающая деталь затвора – клин или поршень. Кроме запирания канала ствола, механизмы затвора производят выстрел и выбрасывают стреляную гильзу. Для уменьшения действия силы отдачи во многих орудиях применяют дульный тормоз, который обычно навинчивается на дульную часть ствола (рис. 1.8). Дульный тормоз препятствует свободному истечению газов из ствола вслед за снарядом и значительную часть их отводит в стороны, тем самым существенно уменьшая скорость откатных частей. Этому способствует и реактивная сила, создаваемая в некоторых дульных тормозах, при истечении газов в сторону, обратную движению снаряда. Лафет орудия состоит из противооткатных устройств (ПОУ), включающих в себя тормоз отката, тормоз наката и накатник, люльки, верхнего станка с механизмами вертикального (ВН) и горизонтального наведения (ГН), уравновешивающего механиз12
ма, нижнего станка или неподвижного основания. В полевых орудиях нижний станок имеет откидные станины и ходовую часть с механизмами подрессоривания. Рис. 1.8. Схема устройства и действия дульного тормоза: 1 – дульная часть ствола; 2 – дульный тормоз; R1 – сила отдачи при выстреле; R2 – силы, создаваемые дульным тормозом, противодействующие силе отдачи Противооткатные устройства – связующее упругое звено между стволом и лафетом, уменьшающее силу воздействия (силу отдачи) выстрела на лафет в 30 … 40 раз и более. Это позволяет значительно уменьшить массу лафета и обеспечить устойчивость и неподвижность орудия при выстреле. ПОУ осуществляют эффективное торможение на коротком пути откатных частей при откате и накате, возвращают их с помощью накатника в положение до выстрела и удерживают их на угле возвышения. Торможение ствола при откате осуществляется с помощью гидравлического тормоза отката и накатника, при накате – гидравлическим тормозом наката. При выстреле вместе со стволом откатывается цилиндр с веретеном, что заставляет жидкость пробрызгиваться с большой скоростью через малые отверстия между поршнем и веретеном. Благодаря этому возникает основной тормозной эффект. В накатнике, при откате энергия наката аккумулируется за счет сжатия пружины или газа. Люлька служит опорой и направляющей ствола при откате и накате. Через нее лафет взаимодействует с ПОУ и откатными частями. Люлька вместе со стволом, затвором, ПОУ, механизмами подачи, досылки и другими деталями составляет качающуюся 13
часть орудия, которая может поворачиваться относительно оси цапф в вертикальной плоскости на заданный угол возвышения. Верхний станок является несущей опорой качающейся части орудия, на нем размещаются механизмы ВН и ГН, уравновешивающий механизм, прицельные устройства и щитовое прикрытие. Конструкция верхнего станка обеспечивает ему вращательное движение в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси нижнего станка. Верхний станок, совместно с закрепленными на нем устройствами и механизмами, составляет вращающуюся часть орудия. Нижний станок (основание) – опора для вращающейся части орудия – с помощью опорных устройств или через вертикальный штырь верхнего станка сопрягается с верхним станком. У полевых орудий нижний станок состоит из лобовой коробки и раздвижных станин. Механизмы вертикального наведения и горизонтального наведения с помощью привода и кинематических звеньев осуществляют поворот качающейся части со стволом в вертикальной плоскости и поворот верхнего станка с качающейся частью и стволом в горизонтальной плоскости. Механизмы наведения должны обеспечить быстроту, легкость, плавность наведения, а также несбиваемость наводки. Вертикальный обстрел определяется величиной углов возвышения, а горизонтальный – величиной угла поворота. В современных зенитных орудиях скорость вертикального наведения достигает 45 °/с, а горизонтального 65 °/с. Наведение может осуществляться как от силового привода (электрического или электрогидравлического), так и вручную. Уравновешивающий механизм обеспечивает уравновешивание качающейся части относительно оси цапф и тем самым облегчает работу механизма ВН. Сила, которая образует момент уравновешивания, создается пружиной или сжатым газом. В корабельных и танковых системах применяется грузовое уравновешивание, стабилизирующее качающуюся часть орудия. Ходовая часть и подрессоривание обеспечивают транспортировку орудия с большими скоростями без повреждений его механизмов и агрегатов. У некоторых орудий ходовая часть используется как опора при стрельбе. На ходовой части обычно устанавливается вспомогательное оборудование, необходимое для крепления механизмов орудия по-походному, для перевода его в боевое положение и для подготовки боевой позиции. 14
Прицелы и приборы управления стрельбой. Прицелы предназначены для построения прицельных углов и наведения орудия на цель. Простейшие прицелы механические и оптические. Приборы управления стрельбой (ПУС) – сложная система, обеспечивающая поиск цели, захват, слежение за целью и управление стрельбой. Механизмы подачи и досылки перемещают боеприпасы на линию досылки и досылают их в камору ствола. В общем случае процесс подачи включает в себя следующие перемещения боеприпаса: – от места его расположения (например, погреб хранения) до узла загрузки на вращающуюся часть; – с невращающейся части на вращающуюся часть орудия; – по вращающейся части до узла загрузки на качающуюся часть; – с вращающейся на качающуюся часть; – по качающейся части на линию досылки. Такой полный цикл характерен для танковых, самоходных и корабельных орудий. Наиболее просто осуществить механизацию и автоматизацию подачи при патронном заряжании, где все элементы боеприпаса соединены воедино. Для досылки боеприпаса в камору используют пружинные, гидропневматические или электромеханические досылатели. Механизмы подачи и досылки работают либо за счет энергии выстрела, либо используют посторонний источник энергии. Выравнивающие устройства предназначены для обеспечения надежной опоры полевых орудий всеми четырьмя опорами, а горизонтирующие – для приведения оси цапф в горизонтальное положение, что необходимо для повышения точности стрельбы. Под боеприпасом понимается совокупность снаряда, порохового заряда, гильзы или картуза и средств воспламенения заряда. В артиллерии принято называть эту совокупность артиллерийским выстрелом. В зависимости от способа заряжания артиллерийские выстрелы подразделяются на: выстрелы патронного заряжания, когда все его элементы соединены с помощью гильзы в единое целое – в так называемый унитарный патрон (рис. 1.7), и выстрелы раздельного заряжания (рис. 1.9), в которых снаряд отделен от порохового заряда. Снаряд служит для непосредственного воздействия на цель. Для осуществления своевременного взрыва снаряды снабжаются взрывателями. 15
Рис. 1.9. Типы боеприпасов раздельного заряжания: слева – гильзовый, справа – безгильзовый В самоходных орудиях боеприпасы в носитель подаются экипажем с грунта с помощью автоматизированного транспортера, являющегося принадлежностью носителя (рис. 1.10). Рис. 1.10. Подача боекомплекта с грунта в самоходных артиллерийских комплексах 16
1.3. Основные характеристики орудий В качестве основных характеристик артиллерийских орудий и боеприпасов к ним, позволяющих всесторонне оценить совершенство конструкций и боевую мощь, в артиллерийской практике приняты: баллистические, конструктивные, эксплуатационные и обобщенные. К баллистическим характеристикам относят: начальную скорость снаряда v0 (м/с), максимальную дальность стрельбы X (м), дальность прямого выстрела Xпв (м), массу снаряда q (кг), максимальное давление pmax (МПа) пороховых газов в канале ствола. Начальная скорость снаряда – скорость снаряда при вылете из канала ствола в момент прекращения воздействия на него пороховых газов. Ее величина зависит от конструктивных и баллистических параметров орудия и снаряда. Начальная скорость снаряда и его масса – основные исходные данные при проектировании артиллерийских систем. Масса снаряда определяет могущество действия (осколочное, фугасное и т.д.) у цели и зависит от геометрических размеров снаряда, плотности материала корпуса, объема и качества взрывчатого вещества в нем. Масса боевого порохового заряда существенно влияет на величину энергии, определяющую начальную скорость снаряда. Максимальная дальность стрельбы – тактико-техническая характеристика, измеряемая наибольшей горизонтальной дальностью при нормальных метеорологических и баллистических условиях. Ее величина в значительной степени определяется типом и назначением орудия, массой боевого порохового заряда, а также зависит от массы, формы, размеров, начальной скорости снаряда и угла возвышения ствола. Дальность прямого выстрела – максимальное расстояние полета снаряда, при котором высота его траектории не превышает высоту цели. В современных противотанковых пушках дальность прямого выстрела достигает 2500 м и более. Максимальное давление пороховых газов определяет наибольшие нагрузки, действующие при выстреле на ствол и снаряд, является важной характеристикой при проектировании стволов и снарядов, особенно при расчетах на прочность. Для современных мощных орудий оно составляет 500 … 600 МПа. 17
К основным конструктивным характеристикам относят: калибр ствола d (мм); длину ствола (м); углы вертикального и горизонтального наведения ( ϕ, ψ ); габариты и массу орудия в боевом (Мб) и походном (Мп) положениях. Калибр орудия – важнейшая конструктивная и тактикотехническая характеристика орудия, определяющая его могущество. С увеличением калибра, как правило, возрастает эффективность действия снаряда у цели, но снижаются скорострельность и подвижность орудия. Углы вертикального и горизонтального наведения определяют максимальные диапазоны перемещения ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что, в свою очередь, определяет уровень огневой маневренности орудия. Массы и габариты орудия определяют маневренность и подвижность артиллерийских систем на марше и поле боя, возможности перемещения их на большие расстояния транспортными самолетами и вертолетами, по железной дороге и на автомобилях различного назначения. Масса орудия и габариты в существенной степени зависят от схемно-конструктивного решения орудия, калибра, начальной скорости и массы снаряда. Техническая скорострельность – наибольшая скорострельность орудия без восстановления наводки, а прицельная – наибольшая скорострельность с учетом наводки на каждый выстрел. К эксплуатационным характеристикам относят: время перевода из походного положения в боевое и обратно, максимальную скорость транспортирования. Время перевода из походного положения в боевое и обратно, характеризующее техническую, тактическую и боевую готовность орудия, особенно важно при внезапном нападении противника и при необходимости быстрой смены огневых позиций. Максимальная скорость транспортирования обусловливает маршевые возможности артиллерийских систем, в существенной степени зависит от конструктивных и эксплуатационных качеств ходовых частей. К обобщенным характеристикам артиллерийских систем относятся: дульная энергия Ед (МДж), коэффициент могущества орудия СЕ (МДж/дм3), коэффициент использования металла η (МДж/кг). Дульная энергия Ед = qv02 /2 – кинетическая энергия поступательного движения снаряда массой q при достижении им начальной скорости v0 (м/с). 18
Коэффициент могущества орудия СЕ = Eд /d 3 определяет отношение дульной энергии к кубу калибра, что позволяет сравнивать по могуществу орудия разных калибров. Эта характеристика является важным исходным параметром при проектировании орудий. Коэффициент использования металла η = Eд /Mб характеризует совершенство конструкции орудия. Чем больше количество дульной энергии на 1 кг массы орудия, тем совершеннее конструкция. Для современных орудий коэффициент достигает 0,002 МДж/кг и более. 1.4. Типы артиллерийских орудий и их конструктивные особенности В современной ствольной артиллерии орудия подразделяют на: пушки, гаубицы, пушки-гаубицы (гаубицы-пушки), минометы и безоткатные орудия. Такое разнообразие типов артиллерийского вооружения определяется многообразием боевых целей (вертикальные и горизонтальные, движущиеся и неподвижные, скрытые и открытые, наземные и воздушные, подводные и надводные). Например, чтобы поразить быстродвижущийся и хорошо защищенный броней современный танк, высота которого составляет около 2,5 м, необходимо вести стрельбу из противотанкового орудия настильной траекторией, с высокой начальной скоростью снаряда. Цели, укрытые в складках местности (за высотами, холмами), в траншеях, блиндажах и окопах, требуют для эффективного поражения крутой траектории полета снаряда, что обеспечивается стрельбой из гаубиц и минометов (рис. 1.11). Рис. 1.11. Траектория полета снаряда: 1 – пушки; 2 – гаубицы; 3 - миномета 19
Пушки служат для уничтожения открытых неподвижных и движущихся наземных целей, быстродвижущихся воздушных целей, а также для стрельбы на большие дальности. Характерные особенности пушек – длинные стволы, высокие начальные скорости снарядов, настильная траектория стрельбы и высокая скорострельность. Настильность траектории обеспечивается небольшими углами возвышения и высокой начальной скоростью снаряда. Пушки превосходят гаубицы и минометы по дальности стрельбы. Однако при одном и том же калибре пушки значительно тяжелее, так как требуют прочных и массивных стволов и лафетов вследствие действия на них больших сил отдачи и высоких давлений пороховых газов в стволе. Гаубицы предназначаются для разрушения оборонительных сооружений и поражения целей, расположенных за укрытиями. Поэтому траектория полета гаубичных снарядов крутая, навесная (рис. 1.11), что обеспечивается сравнительно невысокой начальной скоростью снаряда (до 400…600 м/с) и большим углом возвышения (до 65…75°). Стволы у гаубиц относительно короткие, калибры большие, снаряды тяжелые. В гаубицах используют переменные пороховые заряды, величина которых может изменяться непосредственно перед заряжанием. Число переменных зарядов может достигать 10…12, чем обеспечивается изменение траектории и дальности стрельбы при одном и том же угле возвышения ствола. Наличие переменных зарядов делает гаубичный выстрел более экономичным. При одном и том же калибре масса гаубицы в 2…3 раза меньше, чем пушки. Скорострельность гаубиц ниже, так как в них применяется раздельное заряжание, позволяющее достаточно быстро и просто изменять величину заряда перед выстрелом. Гаубицы-пушки и пушки-гаубицы – это орудия промежуточного типа, в одной конструкции которых совмещены в той или иной степени свойства пушек и гаубиц. При стрельбе на максимальном заряде и при настильной траектории решаются пушечные задачи, при стрельбе на малых зарядах и больших углах возвышения ствола – гаубичные задачи. Если у орудия превалируют свойства гаубицы – его относят к типу гаубицы-пушки и наоборот. Минометы – гладкоствольные орудия, стреляющие невращающимися оперенными снарядами – минами. Минометы применяются для поражения живой силы противника и его огневых средств как на открытой местности, так и укрытых в окопах, 20
траншеях, блиндажах, оврагах, за обратными скатами высот. Минометы отличаются большой крутизной траектории (рис. 1.11), что обеспечивается малой начальной скоростью мины (от 100 до 350 м/с) и большими углами возвышения, достигающими 85 °. Ценнейшее качество миномета – простота устройства и малая масса при большом могуществе мины. В минометах сила отдачи от выстрела воспринимается и поглощается через опорную плиту грунтом, в отличие от гаубиц и пушек. Минометы, стреляющие со станка без колес и заряжаемые со стороны дульного среза ствола, не имеют противооткатных устройств (построены по жесткой схеме). Основные части таких минометов: ствол с казенником и стреляющим механизмом, двунога с вертлюгом и механизмами наведения, опорная плита, прицельные устройства. Крупнокалиберные минометы стреляют с колесного хода, заряжаются со стороны казенного среза и имеют простейшие противооткатные устройства. Основные части крупнокалиберных минометов: ствол с затвором и казенником, станок со стрелой и механизмами наведения, опорная плита, прицельные устройства, ходовая часть и подрессоривание. Безоткатные (динамореактивные) орудия применяются, в основном, для стрельбы по танкам кумулятивными снарядами и для стрельбы минами. Безоткатность орудия обеспечивается отводом части пороховых газов через сопловые отверстия в затворе, в результате чего возникает реактивная сила, направленная вперед, которая и уравновешивает силу отдачи, направленную назад, в сторону казенной части. Безоткатные орудия могут стрелять как вращающимся, так и невращающимся оперенным снарядом. Основные части безоткатного орудия: ствол с затвором, станок со стрелой и механизмами наведения, прицельные устройства, ходовая часть и система подрессоривания. С помощью механизмов ВН и ГН ствол может перемещаться в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Цапфенной обоймой ствол соединяется со станком. В затворе предусматривается установка механизма блокировки, не позволяющего наводчику произвести выстрел, если заряжающий не занял свое место у орудия и не выключил блокировку. При малых углах возвышения стрельба ведется с колес; при стрельбе с большими углами возвышения (до 45 °) предусматривается возможность увеличения высоты линии огня с помощью стрелы станка. Ценнейшее качество безоткатных орудий – просто21
та устройства и исключительно малая масса и габариты. Основной недостаток – невысокие начальные скорости снаряда и образование опасной зоны (25…50 м) позади орудия вследствие истечения горячих пороховых газов через сопловые отверстия в затворе. 1.5. Свойства и требования, предъявляемые к артиллерийским орудиям Длительный опыт эксплуатации артиллерийской техники показывает, что в качестве основных требований, которые должны предъявляться к вновь проектируемым и модернизируемым орудиям, следует принять: боевые, эксплуатационные (служебные) и производственно-экономические. Эти требования определяют и соответствующие свойства орудия. Основные боевые требования к артиллерийским орудиям: могущество боевого действия, маневренность и надежность. Боевые требования, а следовательно, и боевые свойства являются определяющими. Могущество боевого действия включает поражающее действие снаряда, дальнобойность, кучность и меткость стрельбы, скорострельность, производительность. Могущество действия снаряда оценивается эффективностью его действия по цели. В качестве критериев этой эффективности принимают: объем грунта, выбрасываемого при взрыве для фугасных снарядов; количество убойных осколков или площадь зоны поражения для осколочных снарядов, толщину пробиваемой брони для бронебойных и кумулятивных снарядов. Эффективность фугасного действия повышается с увеличением боевого заряда в снаряде, а осколочного – с увеличением количества убойных осколков, что требует, в свою очередь, увеличения массы снаряда и калибра. Поэтому калибр, тип орудия, тип снаряда и его начальная скорость определяются исходя из требуемого могущества действия снаряда у цели. Дальнобойность – свойство орудия поражать цели, находящиеся на больших расстояниях от него, – оценивается наибольшей горизонтальной дальностью. Чем больше дальнобойность, тем эффективнее можно выполнять боевую задачу на всю глубину обороны противника, обеспечивая огневую поддержку без смены огневых позиций. Дальнобойность возрастает с увеличением дульной энергии снаряда и уменьшением силы сопротивле22
ния воздуха при полете снаряда. Снаряд стабилизируется в полете приданием ему вращательного движения или с помощью стабилизаторов, имеющих хвостовое оперение. Дальнобойность орудия зависит от угла возвышения ствола ( ϕ - угол, образуемый в вертикальной плоскости осью ствола и горизонтом). У сверхдальнобойных орудий угол возвышения, обеспечивающий максимальную дальность стрельбы, составляет примерно 53°, что позволяет снаряду войти в стратосферу под углом 45°. Кучность – свойство артиллерийского орудия группировать попадания снарядов на площади, имеющей форму эллипса. Чем меньше площадь рассеивания снарядов, тем выше кучность, тем с меньшим расходом снарядов можно поразить цель. Рассеивание снарядов подчиняется закону нормального распределения (рис. 1.12). На практике для нормального закона распределения случайной величины кучность боя оценивают отношением: Bд/X; Bб/X; Bв/X, где Вд – срединное отклонение по дальности (цель находится в горизонтальной плоскости); Вб – боковое срединное отклонение; Вв – срединное отклонение по высоте; Х – дальность стрельбы. Срединные отклонения определяются по зависимостям: n n ∑ ( X i − X стп ) 2 ∑ (Yi − Yстп ) 2 ; Bб = 0,6745 i =1 , n −1 n −1 где Xi и Yi – координаты точек попадания снарядов; Хстп, Yстп – средняя точка попадания (СТП) снарядов. Вд = 0,6745 i =1 Рис. 1.12. Шкала рассеивания по дальности и направлению 23
В современной ствольной артиллерии Вд/Х=1/250 –-1/500; Вб/Х=1/300 – 1/2000. Основные факторы, определяющие кучность, связаны с точностью изготовления снаряда и канала ствола, жесткостью и колебаниями ствола, его износом, устойчивостью орудия при стрельбе, наличием дульного тормоза, с разнообразием условий заряжания, изменением температуры и влажности порохового заряда, изменениями силы ветра и атмосферного давления. Эти факторы в совокупности и приводят к рассеиванию снарядов. Меткость – способность стреляющего совмещать среднюю точку попадания, т.е. центр эллипса рассеивания, с точкой прицеливания. Меткость зависит от точности прицельных устройств, приборов управления стрельбой, искусства стреляющего. Кучность и меткость в совокупности определяют точность стрельбы. Скорострельность – свойство орудия производить определенное количество выстрелов в единицу времени (выстр/мин) без исправления наводки. Высокая скорострельность повышает эффективность выполнения боевой задачи, особенно в борьбе с подвижными целями – танками, морскими судами, самолетами и ракетами. Скорострельность современных автоматических зенитных пушек калибром 20…30 мм достигает 6000 выстр/мин, а калибром 100 мм – до 80 выстр/мин. Наивысшая скорострельность достигается полной автоматизацией операций заряжания, открывания и закрывания затвора и производства выстрела, а также применением многоствольных орудий. В наземной артиллерии для повышения скорострельности используются механизация и автоматизация, облегчающие работу орудийного расчета, снижающие его утомляемость. Производительность оценивается реальным количеством выстрелов в единицу времени, которое производит артиллерийское орудие с учетом времени на исправление наводки, режимов и способов ведения огня. В орудиях с ручным заряжанием на производительность влияют и физиологические возможности человека. В автоматических установках производительность зависит от скорострельности, количества стволов в составе орудия. Перегрев ствола ограничивает длину очереди скорострельных артиллерийских систем, которая, в свою очередь, зависит от конструктивного решения системы охлаждения ствола. 24
Маневренность артиллерийского орудия – совокупность свойств орудия, обеспечивающих перемещение его на большие расстояния, на пересеченной местности, перевод из походного положения в боевое и обратно, а также перенос огня с одной цели на другую. Первые два свойства определяют маневренность орудия на местности. Последние два, связанные с быстротой открытия огня и его гибкостью, называют огневой маневренностью. Современная артиллерия позволяет вести непрерывное слежение за целью и ведение огня. Ее боеготовность, связанная с переходом в боевое положение, измеряется секундами. Гибкость огня (маневр траекториями) определяется диапазоном углов вертикального и горизонтального обстрела и скоростями наведения. В современной артиллерии эти скорости достигают 50-60 °/с, а в автоматических зенитных малокалиберных установках до 120 °/с и более. Гибкость огня повышается с увеличением дальнобойности, количества переменных боевых пороховых зарядов и боезапаса. Маневренность на местности определяется свойствами подвижности, проходимости, поворотливости, плавучести и авиатранспортабельности. Подвижность оценивается скоростью передвижения, которая зависит от масса орудия, вида тяги и конструкции ходовой части. Снижение массы достигается применением дульных тормозов, уменьшающих силу отдачи до 50% и более, использованием легких алюминиевых, магниевых и титановых сплавов с высокими характеристиками удельной прочности. В современных САО и танках в наибольшей степени обеспечиваются свойства подвижности и проходимости. Скорость их передвижения достигает 70 км/ч, а запас хода – до 500 км. Проходимость – способность орудия передвигаться по бездорожью, вязким и сыпучим грунтам, пахоте, глубокому снегу, болотам, а также преодолевать естественные и искусственные препятствия. Она зависит от давления колес или гусениц на грунт и клиренса – наименьшего расстояния от нижней части орудия до грунта. Колесные машины превосходят гусеничные по скорости передвижения, но не могут (даже многоосные) соперничать по проходимости. Гусеничные машины обладают значительно большей поворотливостью – способностью разворачиваться на малых площадях. Это особенно ценно при передвижении по сложной пересеченной местности, в горах и населенных пунктах. 25
Большинство современных бронетранспортеров, боевых машин пехоты и легких танков являются плавающими, что позволяет им с ходу форсировать водные преграды и более эффективно воздействовать на противника. Эти машины имеют водонепроницаемый корпус, обеспечивающий необходимую плавучесть способность держаться на воде, не погружаясь ниже расчетной ватерлинии. В самоходной артиллерии плавучесть поддерживается плавающим шасси или специальным легким складывающимся каркасом, обтянутым водонепроницаемой тканью. В современных войнах, включая локальные, важную роль играет авиатранспортабельность, которая определяется возможностью перевозить артиллерийские орудия на большие расстояния (тысячи километров) военно-транспортными самолетами, а на малые (десятки-сотни километров) армейскими вертолетами. Большинство артиллерийских орудий имеют сравнительно малую массу и габариты и перевозятся одним самолетом. Армейские вертолеты особенно эффективны при преодолении широких водных преград, зараженных, затопленных или просто непроходимых для наземного транспорта участков. Надежность – свойство артиллерийского орудия безотказно функционировать в боевых условиях, сохранять работоспособное состояние при транспортировке и хранении. Надежность артиллерийского орудия включает в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Безотказность – свойство орудия сохранять работоспособное состояние в течение определенной или заданной наработки (количестве выстрелов, километрах пробега, времени хранения). Под отказом понимается событие, связанное с прекращением функционирования артиллерийского орудия вследствие поломки, сколов, износа, коррозии, потери усталостной прочности или выходом значений параметров работоспособности за допустимые пределы. Основные показатели безотказности артиллерийских орудий - наработка на отказ, вероятность безотказной работы за определенную наработку и интенсивность отказов. Долговечность – свойство длительно, с учетом перерывов на техническое обслуживание и ремонт, сохранять работоспособное состояние до предельного состояния, при котором дальнейшая эксплуатация артиллерийского орудия становится неэффективной или небезопасной. 26
Исторически в артиллерийской науке долговечность ствола называют баллистической живучестью ствола (способность сохранять баллистические характеристики в процессе эксплуатации), которая измеряется количеством выстрелов, приведенных к стандартным условиям. Критерии потери живучести ствола: либо 10%-ное падение начальной скорости снаряда, либо понижение кучности боя, превышающее допустимый уровень, либо срыв ведущего пояска с нарезов и невзведение взрывателя. Долговечность ходовых частей орудия измеряют количеством километров пробега. Для недолговечных деталей или сборочных единиц в артиллерии предусматривается ЗИП. Ремонтопригодность – свойство орудия к восстановлению его работоспособности и поддержанию технического ресурса путем предупреждения (плановые технические обслуживания и ремонты), обнаружения и устранения отказов. Сохраняемость – свойство орудия сохранять работоспособное состояние в процессе его хранения при соблюдении определенных правил хранения. Надежность артиллерийского орудия закладывается и обеспечивается в процессе проектирования выбором наиболее рациональных схемно-конструктивных и технологических решений, реализуется в процессе изготовления, доводится до требуемого уровня при испытаниях в процессе отработки на надежность. Поддерживается требуемый уровень надежности строгим соблюдением регламентированных инструкциями правил эксплуатации. По мере усложнения техники, особенно военной, надежность становится одним из решающих показателей, определяющих качество техники. Артиллерийское вооружение оценивают также с позиций неуязвимости, помехозащищенности и скрытности. Под неуязвимостью понимается свойство орудия сохранять боеспособность при боевых повреждениях (иногда ее определяют как боевую надежность). Помехозащищенность – способность комплекса выполнять боевую задачу в условиях естественных и искусственных помех. Скрытность – свойство комплекса не быть обнаруженным техническими средствами разведки противника. Физиологические нагрузки на орудийный расчет. В современных артиллерийских установках большинство операций автоматизированы. Однако при обслуживании и боевой эксплуата27
ции полевых орудий, включая минометы, безоткатных орудий и гранатометов требуются существенные затраты физических сил орудийного расчета, особенно при операциях заряжания. Поэтому для этих видов вооружения необходимо учитывать возможности восприятия человеком избыточного давления, акустического воздействия, освещенности, вибрации и др. Эти обстоятельства предполагают при проектировании артиллерийских орудий, имеющих механизмы ручного наведения, выбирать наиболее выгодное расположение маховиков наведения, величину усилия и радиус маховика. Допустимая величина избыточного давления от дульной волны на рабочих местах не должна превышать 2·10 МПа, а при индивидуальных средствах защиты 5·10 МПа. Уровень шума не должен превышать 60 дБ, что важно учитывать при проектировании, особенно танковых и самоходных систем. Предельно допустимый для человека уровень звукового давления при разовом кратковременном воздействии (меньше 2 с) не должен превышать 130 дБ. При превышении уровня шума свыше 100 дБ рекомендуется применять средства защиты. Предельно допустимые для человека величины ускорений: 2,5g по вертикали, 1,5g по горизонтали, 3g при суммарном воздействии. Допустимый уровень виброскоростей – 0,35 см/с. Эксплуатационные требования. Обслуживание артиллерийского орудия, особенно в боевых условиях, должно быть простым, удобным, безопасным и не приводить к утомляемости орудийного расчета. В первую очередь это обеспечивается механизацией и автоматизацией операций, рациональным расположением механизмов и рабочих мест (сидений, приборных панелей, маховиков ручного наведения), простыми приемами технического обслуживания, а также установкой предохранительных и блокировочных элементов и устройств, которые предотвращают возникновение опасных ситуаций. Необходимо, чтобы все операции при обслуживании выполнялись свободно, без ударов и толчков. Если заряжание производится вручную, то для его облегчения ось канала ствола должна находиться на высоте около 1 м. При массе боеприпаса свыше 20 кг должны применяться устройства, автоматизирующие заряжание. Орудие необходимо снабжать краткими надписями и указателями, помогающими в работе. Современные артиллерийские орудия должны быть рассчитаны на надежную эксплуатацию в условиях колебания температур (-40 °…+50 ° С), повышенной влажности, запыленности и 28
резких изменений барометрического давления. Такое орудие можно использовать в различных климатических районах. Разборка и сборка механизмов орудия должны производиться легко и быстро. В случае поломки механизмов желательно предусмотреть ее ликвидацию и ремонт в полевых условиях. Для контроля правильности сборки на совмещаемых деталях следует ставить риски, а иногда предохранительные элементы, не допускающие производство выстрела при неправильной сборке. Производственно-экономические требования. При создании новых образцов артиллерийского вооружения во главу ставится обеспечение боевых требований, позволяющих эффективно решать боевые задачи. Но никоим образом нельзя не учитывать производственно-экономические требования, которые включают: разработки новых образцов вооружения только в отечественных конструкторских бюро, испытания на отечественных полигонах, изготовление на отечественных заводах и из отечественного сырья. Простота и технологичность конструкции орудия, взаимозаменяемость, стандартизация и унификация деталей и отдельных узлов – важнейшие факторы, определяющие высокие производственно-экономические характеристики при создании и производстве артиллерийских орудий. Особое внимание должно уделяться использованию легкодоступных и недорогих материалов, удовлетворяющих требованиям прочности и долговечности. Для снижения массы орудия рационально внедрять новые материалы, особенно легкие сплавы и полимеры. Использование современных технологических и высокопроизводительных процессов, перспективного инструментального и станочного оборудования должно быть увязано с технологичностью конструкции. Взаимозаменяемость деталей и узлов в орудии экономически выгодна и целесообразна при эксплуатации и ремонтах. Важна и унификация, т.е. использование в разных образцах одинаковых деталей, узлов и агрегатов. Это снижает затраты на проектирование, разработку технологий, производство и отладку образцов по надежности и безопасности функционирования. Стандартизация способствует устранению многообразия типоразмеров, марок материалов и позволяет внедрить в производство наиболее совершенные технологические процессы. 29
2. АРТИЛЛЕРИЙСКАЯ СИСТЕМА ОРУЖИЯ ТАНКОВ Наземное подвижное оружие с артиллерийским вооружением формируется на базе колесных и гусеничных машин. Наиболее массовыми во всех армиях мира являются военные гусеничные машины (ВГМ), под которыми понимаются самоходные машины с гусеничным движителем. Боевые ВГМ с артиллерийским вооружением включают: танки; боевые машины пехоты (БМП); боевые машины десанта (БМД); бронетранспортеры (БТР); артиллерийские боевые гусеничные машины (АБГМ); зенитные боевые гусеничные машины (ЗБГМ). На одном и том же шасси могут устанавливаться различные образцы артиллерийского вооружения, создавая семейства ВГМ, разработанные с использованием шасси базовых образцов. Так, на базе лучшего танка второй мировой войны – отечественного танка Т-34 были выпущены самоходные артиллерийские установки (САУ), которые оснащались орудиями бóльшего калибра, чем базовый танк. 2.1. Танк как вид оружия Как вид оружия танк появился в начале ХХ века, в период Первой мировой войны. Главная причина появления высокоподвижного, хорошо защищенного броней и обладающего высокой огневой мощью боевого средства – исчерпание возможностей пехоты и кавалерии при наступлении против инженерно подготовленной противником позиции (окопы, рвы, проволочные заграждения) и насыщение его боевых порядков скорострельным стрелковым (пулеметами) и артиллерийским оружием. Этапным событием в отечественном и мировом танкостроении было создание отечественного танка Т-34, оптимально сочетавшего огневую мощь, подвижность и защиту. Танк Т-34-85 (рис. 2.1) выполнен по классической компоновке для пяти членов экипажа. Стрелок-радист, механик-водитель размещаются в носовой части корпуса, что обеспечивает механику-водителю хороший обзор для управления движением танка, а командир, наводчик и заряжающий – во вращающейся башне в 30
Рис. 2.1. Средний танк Т-34-85 средней части корпуса. В башне установлены пушка и спаренный пулемет, прицелы, устройства для обзора, размещены боеприпасы. Достоинства такой компоновки: независимость маневра огня от маневра танка; возможность обеспечения основных требований эргономики за счет расположения командира, наводчика и заряжающего непосредственно у оружия, хорошей обзорности и изоляции от моторно-трансмиссионного отделения (МТО); возможность совмещения моторного и трансмиссионного отделений, увеличение плотности компоновки, удобство обслуживания и ремонта силовой установки и трансмиссии путем увеличения количества люков и съемных броневых деталей в кормовой, менее поражаемой части корпуса, повышение защищенности гусеничного движителя за счет размещения ведущих колес в менее поражаемой (кормовой) части машины. Основные современные танки как отечественные, так и зарубежные выполнены по классической компоновочной схеме (отечественные танки Т-72, Т-80 и Т-90 и зарубежные «Леклерк» (Франция), М-1 (США), «Леопард-2» (Германия) и их модификации, а также «Челленджер» (Англия)) (рис. 2.2 … 2.5). Эти танки относятся к ВГМ третьего послевоенного поколения. Экипаж танков М1, «Леопард-2», «Челленджер» состоит из четырех человек, включая заряжающего. По сравнению с предыдущими (М60, «Леопард-1»), они имеют большие плотность размещения внут31
Рис. 2.2. Танк Т-72 (Россия) Рис. 2.3. Танк «Леклерк» (Франция) 32
Рис. 2.4. Танк М1А2 (США) Рис. 2.5. Танк «Челленджер» (Англия) реннего оборудования и рабочие зоны экипажа, большие углы наклона лобовой брони корпуса и башни и больший диапазон наклона брони на разных участках (от 0 до 82 °), а также разнесенную и многослойную защиту. Для защиты бортов корпуса использованы бортовые противокумулятивные экраны. Для обеспечения пожаровзрывобезопасности при пробитии броневой защиты основная часть боекомплекта размещается в нише башни, отделенной подвижной бронированной перегородкой. В крыше об33
разованного таким образом отсека выполнены отверстия, перекрытые пластинами, закрепленными болтами; при возгорании пороховых зарядов боеприпасов под действием давления болты крепления разрушаются, пластины отделяются от крыши башни и пороховые газы выбрасываются наружу, не попадая в обитаемые отделения. Танки М1 и «Леопард-2» оснащены 120-мм гладкоствольной пушкой фирмы «Рейнметалл», унитарными боеприпасами, гильза сгорающая (исключая фланец толщиной несколько десятков миллиметров). В защите модификаций танка М1А2Н1 использованы элементы из обедненного урана, что существенно повышает стойкость брони при воздействии бронебойных подкалиберных снарядов. Элементы лобовых деталей танка «Леопард-2» можно заменять при повреждении снарядами. На танке М1 установлен газотурбинный двигатель мощностью 1100 кВт, на танке «Леопард-2» – дизельный двигатель такой же мощности. «Леклерк» первым из зарубежных танков был оснащен автоматом заряжания (емкость 22 боеприпаса), размещенным в нише башни. Пушка, калибра 120 мм под унитарный выстрел с частично сгорающей гильзой, имеет ствол большей длины, чем на других танках, что позволило увеличить скорость бронебойного подкалиберного снаряда (БПС) и соответственно его бронепробиваемость. На танке установлена совершенная система управления огнем (СУО), обеспечивающая командиру и наводчику равные возможности в подготовке и проведении прицельного выстрела, что в совокупности с сокращением продолжительности цикла заряжания орудия существенно сократило время на подготовку и производство первого и последующих выстрелов. Электронные системы управления и диагностики состояния всех систем танка объединены в единую танковую информационно-управляющую систему (ТИУС). Современный танк Т-80У (рис. 2.6) включает три отделения: управления в носовой части корпуса, боевое в средней части и МТО в кормовой части. В отделении управления размещаются механик-водитель, органы управления движением, средства отображения информации, топливные баки, передний бак-стеллаж с боеприпасами. В днище за креслом механика-водителя располагается аварийный люк, в верхней части корпуса, над местом механика-водителя, – люк для его посадки в машину. 34
Рис. 2.6. Схема компоновки танка Т-80У Боевое отделение включает вращающуюся башню и среднюю часть корпуса. В башне установлены пушка Д-81 со спаренным пулеметом калибра 7,62 мм, приборы системы управления огнем, кресло командира (справа) и наводчика (слева). Нижнюю часть боевого отделения занимает вращающийся транспортер – боеукладка автомата заряжания (АЗ). На ограждении пушки размещен механизм улавливания поддонов, на люке командира – зенитный пулемет калибра 12,7 мм. В МТО установлена газовая турбина мощностью 1250 л.с. Трансмиссия выполнена в виде двух бортовых коробок. Ходовая часть имеет шесть обрезиненных катков на борт, диски катков - из алюминиевого сплава. Гусеницы с обрезиненными траками, подвеска торсионная, две передние и одна задняя снабжены гидроамортизаторами. Танк Т-90 – дальнейшее развитие танка Т-72 – оснащен комплексом оптико-электронного подавления, существенно повышающим защиту танка при применении противником современных систем наведения. Все современные танки обеспечивают защиту экипажа и внутреннего оборудования от оружия массового поражения. Танк, обладая значительной массой, довольно низкой парусностью, жест35
ким и прочным корпусом наиболее (по сравнению с другими сухопутными машинами) устойчив к воздействию ударной волны ядерного взрыва и проникающей радиации. На танках обеспечена защита органов зрения от воздействия светового излучения ядерного взрыва (СИЯВ). Фильтровентиляционная установка защищает экипаж от химического, биологического оружия и пыли. Танк может вести боевые действия на зараженной местности. 2.2. Система оружия танка Огневая мощь танка (рис. 2.7) является комплексным свойством и обеспечивается системой оружия (СО), функционально и компоновочно связанной с системой управления огнем (СУО). Комплекс вооружения (КВ) танка состоит из СО и СУО (рис. 2.8). СО включает в себя артиллерийское орудие, боеприпасы и устройства заряжания, размещенные в башне и корпусе танка. СУО обеспечивает экипажу возможность наблюдения, обнаружения и опознания целей, выработку исходных данных для стрельбы, прицеливание, наводку орудия на цель и производство прицельного выстрела. Современные СУО включают приборы наблюдения и прицеливания, бортовые вычислительные машины и специализированные вычислители, приводы наводки и стабилизации орудия, а также устройства связи прицелов с орудием. В состав СО и СУО входят автоматические и автоматизированные подсистемы и устройства, повышающие быстродействие, точность и эффективность действий экипажа, работающего в условиях длительно действующих стрессовых ситуаций. Один из возможных вариантов действий экипажа танка Т-72 и функционирования СО и СУО в боевой ситуации выглядит следующим образом: командир, используя свои поисковые технические возможности, обнаруживает цель и дает наводчику команду на поражение. Наводчик ведет подготовку прицельного выстрела, включающую: заряжание орудия, определение дальности до цели и другие операции. Заряжание орудия производится АЗ в следующей последовательности: наводчик нажимает клавишу для выбора соответствующего типа снаряда в зависимости от цели, после чего происходит поворот боеукладки АЗ до положения, при котором снаряд выбранного типа и боевой заряд устанавливаются под 36
37 Рис. 2.7. Структура огневой мощи ВГМ
Рис. 2.8. Комплекс вооружения танка механизмом подъема. Одновременно с поворотом боеукладки АЗ начинается приведение пушки приводом стабилизатора по вертикали на угол заряжания (+2°30'), на котором качающаяся часть пушки фиксируется электромагнитным стопором. Далее механизмом подъема снаряд выбранного типа и заряд из боеукладки АЗ поднимаются на линию досылания, и механизмом досылания, размещенным в корме башни, досылаются в камору. Поддон предыдущего выстрела из механизма улавливания через люк в башне выбрасывается из танка. Фланцем поддона сбиваются экстракторы, клин закрывается, цепь досылателя возвращается в исходное положение. Механизм подъема и устройство для улавливания поддонов также возвращаются в исходное положение. Стопор освобождает качающуюся часть пушки, которая приводом стабилизатора по вертикали приводится в стабилизированный режим наведения. Если к этому моменту СУО выработало углы наводки орудия на выбранную цель, то приводы наведения отработают эти углы, придав оси канала ствола орудия необходимое положение в пространстве, после чего наводчиком производится выстрел. Экипаж оценивает результаты стрельбы. При попадании снаряда в цель и пробитии защиты заброневое действие (поток поражающих элементов снаряда и защиты, термическое воздействие и др.) должно быть таким, чтобы лишить цель возможности произвести выстрел. 38
Танк применяется в условиях непосредственного огневого контакта с противником и ведет огонь на поражение в условиях прямой видимости танкоопасных целей. Наиболее высокая эффективность СО достигается при поражении противника до производства им прицельного выстрела, что предполагает его упреждение, попадание в цель с первого выстрела и нанесение ему поражения, исключающего ответный выстрел. Так, при достоверном поражении цели одним выстрелом упреждение в производстве прицельного выстрела не должно быть меньше времени нажатия оператором на кнопку производства выстрела, движения снаряда по каналу ствола и времени полета снаряда до цели. Если для достоверного поражения цели необходимо проведение двух – трех выстрелов, то величина времени упреждения соответственно увеличивается на время подготовки и проведения этих выстрелов. Поэтому к танковым СО и СУО предъявляются соответствующие требование по времени подготовки и производства прицельного выстрела. Упреждение противника в производстве прицельного выстрела зависит от продолжительности подготовки и проведения выстрела, времени полета снаряда до цели, времени поражающего воздействия на противника (пробитие броневой защиты, разрушения, воспламенение, взрыв). Продолжительность подготовки и производства выстрела определяется длительностью цикла заряжания орудия требуемым типом боеприпаса, временными характеристиками СУО и квалификацией оператора. В современных СО заряжание орудия производится автоматом заряжания. Время полета снаряда зависит от дальности стрельбы, начальной скорости снаряда и ее снижения на траектории. Величина начальной скорости снаряда определяется его типом (бронебойный подкалиберный, осколочно-фугасный, управляемый и др.), конструктивным исполнением пушки, метательным зарядом, организацией процесса выстрела в канале ствола. На эти параметры и процессы накладываются взаимные ограничения (например, допустимое предельное давление в канале ствола, допустимые максимальные перегрузки снарядов при выстреле и др.) и ограничения, накладываемые возможностью размещения снарядов и зарядов в боеукладках танка, заданной технической скорострельностью, заданным уровнем пожаровзрывобезопасности, эргономическими возможностями экипажа (загрузка боекомплекта в танк, подпитка автомата заряжания из немеханизированных укладок). 39
Высокая вероятность попадания в цель зависит от кучности и меткости стрельбы и обеспечивается взаимодействием СО и СУО с участием оператора (наводчика и/или командира). Как оружие общевойскового боя танк должен поражать заданную номенклатуру целей, что определяет универсальность СО и требует основного, вспомогательного и дополнительного оружия с соответствующими подсистемами СУО. Определяющей при разработке танка является задача борьбы с сильнобронированными (танки), слабобронированными (БМП и др.) и открытыми целями. Наиболее эффективно поражение целей, исключающее возможность их ответного огня и возможность восстановления при ремонте, т.е. приводящее к безвозвратным потерям. Такой уровень поражения достигается, например, при воздействии поражающего элемента после пробития броневой защиты, приводящего к детонации снаряда или заряда, расположенных в объекте. Поэтому танковые боеприпасы должны обладать высокой стойкостью к воздействию поражающих элементов и факторов, генерируемых при пробитии броневой защиты. Подсистема СО танка - автомат заряжания, помимо его первоначального назначения - заряжания орудия, в настоящее время должна не только локализовать горение и взрыв пораженного боеприпаса, но и обеспечить возможность заряжания орудия непораженной частью боекомплекта с исходной (до поражения) продолжительностью цикла заряжания. 2.3. Основные системообразующие параметры системы оружия танка Система оружия характеризуется большим числом функциональных и компоновочных связей между артиллерийским орудием, боеприпасами, АЗ, боеукладками, боевым отделением танка и СУО и как техническая система формируется совокупностью основных системообразующих параметров: боевой надежностью, временем заряжания орудия, точностью стрельбы, могуществом боеприпасов, огневым ресурсом. СО танка ХХI века должна обладать боевой надежностью, т.е. способностью СО сохранять огневую мощь в пределах непораженной части боекомплекта в случае воздействия поражающих элементов и факторов, генерируемых при пробитии броневой защиты, а также при возгорании и взрыве пораженных боеприпасов 40
боекомплекта танка. Это свойство существенно более высокого уровня, чем только исключение безвозвратных потерь при поражении боеприпасов в танке. Оно продиктовано и характером боевых действий с массовым применением пехотных противотанковых средств, и круговым обстрелом танков, включая обстрел с верхней полусферы. Время заряжания орудия является определяющим в эффективности функционирования КВ: временная характеристика СО не должна ограничивать временную характеристику СУО. Развитие СУО (автоматизация процессов поиска и идентификации целей, сопровождения цели и т.п.) существенно сокращает время подготовки исходных установок для стрельбы, наведения марки прицела на цель и других операций, что требует от СО сокращения продолжительности цикла заряжания орудия по сравнению с достигнутым в настоящее время уровнем. Точность стрельбы определяется кучностью и меткостью стрельбы и зависит от конструктивного и технологического исполнения пушек и снарядов, от начальной скорости и баллистических коэффициентов снарядов, а также характеристик СУО (погрешности измерения дальности и подготовки исходных установок для стрельбы, ошибками стабилизации, наводки и др.). Могущество боеприпасов определяется бронепробиваемостью и заброневым действием поражающих элементов, генерируемых при пробитии защиты, для бронебойных и кумулятивных снарядов и зоной поражения для осколочно-фугасных снарядов. Могущество боеприпасов зависит от калибра, конструкции, применяемых материалов, начальной скорости и др. Огневой ресурс обусловлен количеством целей заданной номенклатуры, которые должны быть поражены при использовании одного боекомплекта танка, и зависит от величины боекомплекта, точности стрельбы, могущества действия снарядов. Назначение, применение и размещение СО, СУО и экипажа в танке предопределяют ряд особенностей танковых пушек. 2.4. Особенности танковых пушек Требование пробития защиты сильнобронированных целей с высоким уровнем заброневого действия, с большой дальностью стрельбы и высокой надежностью поражения предопределяет высокую дульную энергию снаряда. Постоянный рост этих тре41
бований приводит к необходимости увеличения давления в канале ствола и пути снаряда при выстреле. Давление в канале ствола ограничено прочностными характеристиками ствола и снарядов при выстреле, усилием защемления гильзы, силой сопротивления откату, жесткостью элементов конструкции и рядом других факторов. Увеличение пути снаряда обеспечивается увеличением длины трубы ствола, на которую накладываются ограничения по жесткости, массе и уравновешенности качающейся части, а также необходимости предотвращения утыкания дульной части ствола в препятствия при движении танка, особенно при углах снижения орудия и движении по пересеченной местности, а также при большом динамическом ходе катков ходовой части. Базовая пушка Д-81 танков Т-72, Т-80, Т-90 (рис. 2.9) неоднократно модифицировалась для обеспечения повышения точности стрельбы, стыковки с АЗ и др. Рис. 2.9. Общий вид пушки Д-81 Основные технические данные пушки Д-81 Калибр, мм ……………………………………….......125 Тип ствола ………………………………………гладкий Полная длина ствола, мм ………………………….6383 Длина каморы, мм …………………………………..840 Длина отката, мм нормальная …………………………...260...300 предельная ………………………………….310 Число тормозов отката, шт. …………………………...2 Число накатников, шт. ………………………………...1 Начальное давление в накатнике, МПа ………………6 Масса качающейся части пушки, кг ………...........2443 Масса ствола с затвором и механизмами полуавтоматики, кг ………………………………...1879 42
На современных танковых пушках максимальное давление достигает 500 … 600 МПа. На новых образцах следует ожидать повышения давления до предельного с учетом прочности. Для скрепленных труб из современных орудийных сталей величина предела упругого сопротивления ствола ожидается равной 700 … 800 МПа. Длина стволов пушек современных серийных танков достигла 50 калибров, а на последнем по времени принятия на вооружение французском танке «Леклерк» длина ствола 120-мм гладкоствольной пушки CN-120-26 достигла 52 калибров. На кучность стрельбы при стрельбе с ходу значительное влияние оказывают линейные и угловые колебания ствола, вызванные транспортными возмущениями, а также взаимодействием снаряда со стенками ствола при его движении по непрямолинейному каналу. Это приводит к дополнительному вибрационному рассеиванию снарядов. Помимо ошибок стрельбы, вызываемых техническим и вибрационным рассеиванием, формируется ошибка технической подготовки орудия. Конструктивное исполнение пушек и снарядов, их массогабаритные и баллистические характеристики определяют средние значения углов вылета каждого типа снаряда из пушек данного типа, которые учитываются при составлении таблиц стрельбы. Однако индивидуальные особенности изготовления каждого образца (в пределах удовлетворения всем требованиям конструкторской и технологической документации), разброс их параметров, определяющих силовые и моментные нагружения при выстреле, являются причиной появления индивидуальных углов вылета снарядов. Настрел ствола, тепловой изгиб трубы ствола, температура зарядов изменяются в процессе стрельбы, что существенно влияет на изменение индивидуальных углов вылета и обуславливает необходимость определения данных углов не только до начала стрельбы при технической подготовке пушки, но и в процессе стрельбы. Неучет или неточность нахождения этих углов приводит к возникновению ошибки технической подготовки, а следовательно, и к увеличению суммарной ошибки (σс.о) стрельбы, определяемой выражением σс.о = σт.р+ σв.р+ σт.п , где σт.р – ошибка, определяемая техническим рассеиванием снарядов и характеризующая отклонение траектории каждого снаря43
да от заданной, зависящая от разброса конструктивных, производственных и эксплуатационных характеристик подсистемы «пушка-снаряд»; σв.р – ошибка, определяемая вибрационным рассеиванием и характеризующая отклонение траектории каждого снаряда от заданной, формируемая влиянием линейных и угловых колебаний ствола на переносную скорость снаряда и изменением характера взаимодействия снаряда со стенками трубы при его движении по непрямолинейному каналу; σт.п – ошибка технической подготовки, характеризующая неточность определения индивидуальных углов вылета снарядов. Для исключения угловых перемещений дульной части трубы ствола до вылета снаряда необходимо равенство нулю суммы моментов сил, действующих на откатные части при выстреле: силы сопротивления откату, давления пороховых газов на дно канала и инерционных сил. Для обеспечения динамической уравновешенности при выстреле противооткатные устройства в танковых пушках устанавливают симметрично, чтобы равнодействующая сил сопротивления откату находилась на оси канала ствола и обеспечивался неторможенный (свободный) откат на время движения снарядов до дульного среза. Основным показателем точности стрельбы из танка является вероятность попадания и дальность действительной стрельбы (ДДС) - дальность, на которой вероятность попадания первым выстрелом составляет 0,55. Стремление максимально повысить дульную энергию, снизить массу пушки и в том числе откатных частей, а также уменьшить длину отката, определяющую, в частности, обметаемое пушкой пространство внутри танка, приводит к использованию танковых пушек с большим значением силы сопротивления откату. Так, пушка серийных отечественных танков Д-81 имеет максимальную силу сопротивления откату порядка 100 т и предельную длину отката 310 мм. Эта сила на порядок превосходит массу башни (что определяет соответствующие перегрузки при перемещении башни в пределах выбора люфта в погоне) и в 2,5 раза массу танка. На зарубежных танках соотношение силы сопротивления откату и масса танка близко к единице (сила сопротивления откату порядка 60 т при большей массе башни и массе танка порядка 55 т). В танковых пушках должны быть обеспечены подвижность ствола относительно люльки при высокотемповой стрельбе в объеме боекомплекта за счет достаточно большого теплового за44
зора между трубой и люлькой, а также соосность ствола и люльки, в том числе и при движении танка. Очевидно, что для исключения углового рассогласования оси прицела и трубы необходимо минимизировать угол поворота люльки в цапфах в горизонтальной плоскости. Для возможности стрельбы с ходу танковые пушки стабилизируют в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для высокой точности стабилизации, сокращения продолжительности процессов стабилизации и приведения пушки на угол заряжания, а после заряжания – на угол стрельбы, качающаяся часть пушки должна быть уравновешена относительно оси качания - оси цапф. Так как танковые пушки имеют длинные стволы, эжекторы, термозащитные покрытия, а радиус обметания казенной части пушки стремятся сделать минимальным, уравновешенность качающейся части пушки элементами ее конструкции обеспечить невозможно. Поэтому для совмещения центра масс качающейся части пушки с осью качания (осью цапф) на люльке пушки устанавливают узлы стабилизатора, спаренный пулемет, механизм улавливания поддона после выстрела. Корректировка и регулировка уравновешивания обеспечивается размещением сменных грузов на ограждении пушки. При функционировании пушки в режиме заряжания и производства выстрела механизмы пушки и механизмы автомата заряжания не должны увеличивать продолжительности цикла заряжания и подготовки прицельного выстрела, что достигается сокращением продолжительности соответствующих операций и совмещением их во времени с операциями других подсистем. Кроме того, необходимо исключить внецикловые операции (операции, не связанные непосредственно с перемещением боеприпаса в цикле заряжания). Примером невыполнения этого требования является функционирование узлов АЗ, связанных с экстракцией поддона, требующих введения в состав АЗ механизма улавливания поддонов (в отечественных танках, оснащенных пушкой Д-81 и ее модификациями). Сама по себе экстракция поддона совмещается во времени с накатом, но наличие в составе АЗ механизма улавливания и удаления (или перекладки) поддона исключает возможность совмещения ряда операций и сокращения продолжительности цикла заряжания пушки. Пушки с затворами безгильзовой обтюрации и соответственно с полностью сгорающими оболочками зарядов лишены этих недостатков. 45
Пушка является также составным элементом в формировании системообразующего параметра «боевая надежность», будучи просто объектом поражения. Значительная часть пушки (труба, эжектор, термозащитный кожух, установленные на дульной части трубы элементы юстировки СУО с положением оси трубы) находятся вне броневой защиты и подвергаются воздействию средств поражения (авиационное и наземное малокалиберное оружие, осколки попадающих в танк кумулятивных и осколочно-фугасных снарядов, а также осколки брони танка, генерируемые при этом). Воздействие этих поражающих средств приводит как к появлению локальных каверн, уменьшающих толщину стенки трубы, так и к остаточным деформациям, уменьшающим диаметр канала ствола. Подобные поражения могут привести как к разрушению трубы под действием давления в канале трубы при выстреле в зоне снижения несущей способности, так и к разрыву ствола при выстреле из деформированной трубы. При выстреле, особенно БПС, на стенки канала трубы воздействуют высокоскоростной поток пороховых газов, имеющих температуру порядка 3000 К, и ведущие элементы снарядов, что приводит к изменению конфигурации заходного конуса каморы и канала трубы. Для увеличения долговечности ствола, определяемой ресурсом – требуемым количеством выстрелов различными типами снарядов до достижения предельного состояния ствола проводится ряд мероприятий, в том числе нанесение термоизносостойких покрытий на различные участки канала трубы (например, хромирование). По степени износа танковые пушки категорируются на несколько групп. Функциональными критериями достижения предельного состояния ствола являются снижение начальной скорости и увеличение рассеивания снарядов до оговоренных в технической документации уровней. Для обеспечения прочности при высоком уровне давления пороховых газов при выстреле, наиболее нагруженная – каморная часть трубы – выполнена скрепленной. Скрепление обеспечивается кожухом, надеваемым в нагретом состоянии на каморную часть трубы – моноблок. При остывании между внутренней поверхностью скрепляющего кожуха и наружной поверхностью трубы создается натяг, приводящий к появлению начальных (до выстрела) напряжений растяжения на внутренней поверхности кожуха и напряжений сжатия в стенках трубы. Повышение прочностных характеристик трубы ствола танковой пушки может быть также достигнуто путем автофретирования трубы. 46
После вылета снаряда, при экстракции поддона и открытом после этого казенном срезе трубы, в боевое отделение поступают пороховые газы, содержащие угарный газ, оксиды азота и другие токсичные составляющие. Фильтровентиляционная установка танка подает в обитаемое отделение очищенный от пыли, радиоактивных, отравляющих веществ и бактериальных средств наружный воздух под избыточным (превышающим атмосферное) давлением, создавая подпор. Однако этого подпора недостаточно для обеспечения приемлемого для жизнедеятельности экипажа состава воздуха, так как пороховые газы поступают в боевое отделение за счет избыточного давления в канале ствола, поршневого эффекта поддона, наличия пороховых газов в поддоне, перемещающемся в механизм улавливания. Очевидно, чем меньше длина поддона, тем меньше пороховых газов поступает после выстрела в боевое отделение. Для принудительного удаления пороховых газов из канала трубы танковые пушки оснащают эжекторами. Эжектор пушки Д-81 размещен в дульной части трубы и состоит из корпуса 6 (рис. 2.10), сопл 5 и устройств крепления. Шесть сопл установлены в резьбовых отверстиях на трубе под углом 25 ° к оси. Рис. 2.10. Ствол пушки Д-81: 1 - кронштейн для стопорения КЧ пушки по-походному; 2 - резьба для соединения трубы с казенником; 3 – грани под ключ на поверхности трубы; 4 - термозащитный кожух; 5 - сопло эжектора; 6 - корпус эжектора; 7 - труба; 8 - скрепляющий кожух; 9 - казенник; 10 - паз клина затвора; 11 – отверстие для прохождения снаряда и заряда при заряжании; 12 - отверстие для размещения тормозов отката; 13 – отверстие для размещения накатника 47
При выстреле и перемещении обтюрирующих устройств снарядов за отверстия в трубе пороховые газы заполняют полость эжектора. Когда давление в канале трубы становится меньше давления накопленных пороховых газов в эжекторе, начинается истечение этих газов через сопловые отверстия в направлении к дульному срезу трубы. Создаваемый эффект эжекции поддерживает движение газов в канале трубы от казенного среза в сторону дульного среза, что существенно снижает газопоступление в боевое отделение. Корпус эжектора может быть из стали или из неметаллических материалов. Для исключения влияния эжектора на угол склонения пушки (при размещении эжектора на стволе в пределах корпуса танка) корпус эжектора размещают эксцентрично относительно оси трубы. На пушке Д-81 отечественных танков корпус эжектора стальной и концентрический, на танке «Леопард-2» – стеклопластиковый и эксцентричный. Следует отметить, что на некоторых танках эжекторы и соответственно эжекционная продувка ствола отсутствуют. Например, на французском танке «Леклерк» низкий уровень загазованности обитаемых отделений обеспечивается продувкой канала ствола сжатым воздухом, получаемым от автономного источника. Такое решение конструктивно более сложно, энергоемко, требует значительного количества воздуха, но и более эффективно. Кроме того, значительное поступление пороховых газов происходит при стрельбе из пулемета, что требует увеличения кратности обмена воздуха в боевом отделении. Продувка сжатым воздухом вместо эжекционной повышает также боевую надежность танка, так как при боевых повреждениях корпуса эжектора степень загазованности боевого отделения существенно возрастает. Чтобы уменьшить влияние метеорологических условий на точность стрельбы, на трубах стволов танковых пушек устанавливают термозащитные кожухи или термозащитные покрытия (например, на танке «Леклерк»). При неравномерном нагреве трубы солнечной радиацией, охлаждении боковым ветром труба изгибается в сторону меньших температур. Термозащита наружной поверхности трубы, устраняющая указанные негативные воздействия метеоусловий, приводит к повышению температуры трубы при темповой стрельбе за счет ухудшения условий наружного охлаждения, что, в свою очередь, может вызвать изгиб трубы за счет, например, разностенности, т.е. различий в толщине 48
стенок трубы в одном сечении. Совершенствование технологии изготовления деталей пушек – одно из важных направлений устранения подобного недостатка. Следует отметить также, что повышение темпа стрельбы приведет к необходимости введения принудительного охлаждения канала трубы для обеспечения безопасности стрельбы, точности и ресурса. Существенное влияние на характеристики СО оказывает тип заряжания: гильзовый или безгильзовый. На отечественных танках, оснащенных пушками Д-81, реализуется гильзовое заряжание, причем длина стального поддона составляет 1/3 длины оболочки заряда, 2/3 длины которого выполнены из сгорающего материала. Столь значительная длина поддона способствует поступлению большого количества пороховых газов в боевое отделение при экстракции и приводит к необходимости ввода в состав АЗ специального устройства для улавливания поддона массой 3,45 кг со скоростью экстракции 14 ... 18 м/с с последующим его удалением (перекладкой). На 120-мм пушке, устанавливаемой на танках «Леопард-2», М1, «Леклерк», также реализуется гильзовое заряжание, но надежная обтюрация и полное сгорание сгорающей оболочки заряда обеспечивается при длине поддона в несколько десятков миллиметров. Существенно меньшая масса и габарит поддона позволяют обойтись без механизма улавливания. Значительно снижаются газопоступление в боевое отделение и масса выстрела. На танках Великобритании традиционно устанавливаются пушки с затворами безгильзовой обтюрации (заряды выполнены в матерчатых оболочках-картузах). Вначале использовались затворы с обтюрацией пороховых газов стальными, притертыми к посадочной поверхности запирающими кольцами. В пушках, устанавливаемых на современных танках Великобритании «Челленджер», применяется упругопластичный обтюратор, работающий по принципу «диффенциального поршня»: обтюрирующий элемент поджимается к поверхности каморы под давлением, бóльшим, чем давление пороховых газов. Обтюрация надежна, если давление обтюрирующего элемента на скат (конус) каморы превышает давление пороховых газов на 10 … 15%. Такое отношение давлений создается соответствующим отношением площадей поверхностей, на которые действуют давление пороховых газов и трансформируемое дифференциальным поршнем давление на упругопластичный обтюратор (подушку обтюратора). 49
Удержание обтюрирующей конструкции при воздействии силы давления пороховых газов – силовое запирание затвора – может обеспечиваться как поршневым, так и клиновым устройством. По мере появления новых конструктивных и технологических решений пушки подвергают модернизации. Так, пушка Д-81 (заводской индекс 2А46) неоднократно подвергалась модернизации, сейчас имеет индекс 2А46М и обладает более высокими точностными характеристиками. Так, для снижения уровня вибрационного рассеивания повышена изгибная жесткость трубы, уменьшены технологические допуски на разностенность, кривизну оси трубы (рис. 2.11). Для динамической уравновешенности вместо одного тормоза отката установлены два, с малоторможенным откатом до вылета снаряда из трубы и симметрично расположенных относительно оси канала, а накатник находится ниже оси канала трубы, в продольной плоскости симметрии, проходящей через ось канала ствола. Для уменьшения угла поворота откатных частей в люльке увеличена база направляющих люльки, введены призматические направляющие люльки и люфтовыбирающее устройство. Рис. 2.11. Конструктивные особенности 125-мм пушки 2А46М: 1 – ствол с повышенной изгибной жесткостью и уменьшенными допусками; 2 – увеличенная база направляющих люльки; 3 – симметричные тормоза с малоторможенным откатом до выстрела снаряда из канала ствола; 4 – быстроразъемное соединение трубы ствола с казенником; 5 – призменные направляющие люльки; 6 - люфтовыбирающее устройство Для уменьшения угла поворота люльки относительно башни в горизонтальной плоскости необходимо уменьшать зазор в подшипниках цапф. Для этого устанавливают игольчатые подшип50
ники высокой точности и увеличивают базу их установки – расстояние между опорами люльки в башне. В пушке Д-81 расстояние между подшипниками незначительно превышает наружный диаметр трубы, что предопределяет значительный угол поворота люльки относительно башни в пределах зазоров в подшипниках. Другим недостатком установки пушки 2А46М является несовпадение по высоте оси люльки (и соответственно оси канала ствола) и оси цапф. Пушки, устанавливаемые на зарубежных танках, выполняются по иной схеме. Так, в 120-мм танковой пушке «Рейнметалл» (танки «Леопард-2», «Леклерк») люлька выполняется заодно с маской массивной броневой деталью, перекрывающей амбразуру в башне. Такое исполнение увеличивает базы направляющих люльки и цапф, жесткость конструкции и защиту лобовой части башни. Недостатком является существенно большая масса. В башне танка такая пушка устанавливается снаружи, через развитую амбразуру башни (рис. 2.11, рис. 2.12). В отечественных танках для установки (замены) пушки необходим демонтаж башни с корпуса танка. Для устранения этого недостатка и повышения ремонтопригодности на пушках 2А46М введено быстросъемное соединение трубы с казенником, обеспечивающее возможность быстрой замены трубы ствола без демонтажа башни (см. рис. 2.11, поз.4). а б Рис. 2.12. Способы установки пушки в башне: а – при приподнятой кормовой части башни (танки Т-64А и Т-72); б – казенной частью через амбразуру (танки М-60А, М-1 и «Леопард-2») 2.5. Особенности танковых боеприпасов Универсальность основного танкового вооружения – возможность поражения заданной широкой номенклатуры целей – обеспечивается боеприпасами с различными типами снарядов, выстреливаемых из одной пушки. 51
Сильнобронированные цели могут поражаться с пробитием или без пробития броневой защиты. Для поражения с пробитием и высоким заброневым воздействием используются бронебойные снаряды, поражающее действие которых обусловлено кинетической энергией, приобретаемой при выстреле, материалом и устройством проникающих в броню и за броню фрагментов снарядов, а также кумулятивные снаряды, поражающие воздействием кумулятивной струи. Поражение без пробития может быть нанесено снарядами кинетического действия, воздействующими высокоимпульсным (ударным) нагружением на броневую защищающую конструкцию и установленные на ней механизмы, сидения экипажа и др. Заброневое пространство может быть поражено снарядами со сплющивающейся боевой частью и расположенным в ней пластическим взрывчатым веществом, подрыв которого на лицевой (наружной) поверхности брони приводит к образованию потока осколков с тыльной ее поверхности. Эффективное поражение слабобронированных целей, инженерных сооружений и живой силы обеспечивается осколочнофугасными снарядами, при подрыве которых образуются поток поражающих элементов и ударная волна. Для повышения эффективности такие снаряды могут быть снабжены готовыми поражающими элементами и устройствами подрыва в требуемой точке траектории. Для повышения скорострельности, упрощения заряжания и снабжения боеприпасами на зарубежных танках М1, «Леопард-2» применяют многоцелевые снаряды, имеющие несколько видов поражающего воздействия, например, кумулятивно-осколочно – фугасное. На современных танках используются как унитарные боеприпасы, так и боеприпасы раздельного заряжания. Унитарными боеприпасами гильзового заряжания с значительной сгорающей частью гильзы оснащены 105- и 120-мм пушки, устанавливаемые в течение последних десятилетий на основных зарубежных танках. Принципиальное достоинство унитарного боеприпаса – удобство функциональной эксплуатации его в танке (загрузка в боеукладки, заряжания вручную и с автоматом заряжания) и высокие баллистические характеристики за счет применения индивидуального (наилучшего для каждого типа снаряда) заряда. Однако увеличение длины, массы снаряда и заряда, габаритов и массы всего боеприпаса существенно затрудняют размещение 52
такого боеприпаса в танке и его эксплуатацию. При этом сгорающая оболочка гильзы не может обеспечить требуемой прочности, жесткости и герметичности. Поэтому в перспективной танковой пушке калибром 140мм, разработанной в США, по согласованным с Германией и Францией ТТТ, используется выстрел раздельного заряжания. На всех современных отечественных танках с базовой пушкой Д-81 – выстрелы раздельно-гильзового заряжания. В боекомплект танков Т-72, Т-80, Т-90 входят артиллерийские выстрелы с бронебойным подкалиберным, осколочно-фугасным, кумулятивным снарядами и снарядом с готовыми поражающими элементами, снабженным взрывателем, обеспечивающим подрыв бризантного заряда в заданной точке траектории. Все эти снаряды функционируют при выстреле и заряжании с единым для всех типов снарядов зарядом (рис. 2.13). а б в Рис. 2.13. Боеприпасы пушки Д-81: а – бронебойный подкалиберный, б – кумулятивный, в – осколочно-фугасный Применение единого заряда для снарядов различной массы (БПС- порядка 7 кг, ОФС – 23 кг) снижает баллистические характеристики выстрелов, но является вынужденной мерой. Если бы заряды выполнялись индивидуальными для каждого типа снаряда, могла бы возникнуть аварийная ситуация (превышение максимального допустимого давления над несущей способностью трубы) при перепутывании, т.е. использовании, например, заряда с тонкосводным порохом для тяжелого снаряда. В боекомплект 53
отечественных танков входит также управляемый активнореактивный снаряд (рис. 2.14), выстреливаемый из пушки 2А46М, имеющий габариты артиллерийского снаряда и снабженный индивидуальным метательным устройством. Рис. 2.14. Устройство выстрела ЗУБК-14 и управляемой ракеты 9М119: 1 - гирокоординатор; 2 – рулевой привод; 3 – маршевый двигатель; 4 – боевая часть; 5 – приемник излучения; 6 – укладка выстрела в кассете автомата заряжания танка Т-72; 7 – метательное устройство Существенными преимуществами обладают СО с безгильзовыми боеприпасами. Оболочки безгильзовых зарядов не участвуют в обтюрации пороховых газов затвором пушки и соответственно не имеют экстрактируемого в боевое отделение поддона (гильзы), поэтому можно исключить механизмы улавливания, что позволит сместить откатные части внутрь боевого отделения (в пределах существующего радиуса обметания пушки), упростить задачу уравновешивания пушки, увеличить базу направляющих люльки и изгибную жесткость трубы за счет уменьшения длины ее консольной части вне люльки. Переход от гильзового заряжания к безгильзовому повышает скорострельность, снижает загазованность и массу заряда. Сгорающая оболочка заряда безгильзового боеприпаса может быть выполнена из ткани (картуз) или жестких элементов. Выстрелы раздельного безгильзового заряжания с тканевой оболочкой зарядов используются в танках Великобритании (калибр 120 мм). Материал картуза должен сгорать при выстреле и не оставлять тлеющих остатков. Стабилизация снарядов современных гладкоствольных танковых пушек осуществляется оперением, обеспечивающим заданный уровень устойчивости. Аэродинамический тип стабилизации продиктован зависимостью бронепробиваемости совре54
менных стреловидных БПС от их абсолютной длины и снижением бронепробиваемости кумулятивных снарядов при большой скорости вращения. В современных БПС реализуется принцип дифференциального поршня: в канале трубы пороховые газы действуют на всю площадь поперечного сечения снаряда, определяемую калибром, а на внешнебаллистическом участке, при преодолении сопротивления воздуха и при взаимодействии с преградой (бронебаллистика) – силы, препятствующие движению снаряда, формируются и воздействуют на сердечник, имеющий диаметр, существенно меньший калибра. Конструктивно такое решение обеспечивается узлом ведения (секторами, отделяющимися от сердечника при выходе за дульный срез трубы). Отделение секторов происходит при обтекании снаряда спутным потоком пороховых газов и встречным потоком воздуха. На этом участке снаряд может получить дополнительные начальные возмущения, увеличивающие их рассеивание. Для минимизации начальных возмущений отделение секторов (как правило, трех) БПС (рис. 2.15) должно быть одновременным и стабильным от выстрела к выстрелу. Очевидно, что масса секторов как пассивная (определяемая прочностью и центрованием при ведении снаряда по каналу ствола), так и возмущающая (при отделении) должна быть минимальной. Рис. 2.15. Оперенный бронебойный подкалиберный снаряд с биметаллической активной частью: 1 – секторы, 2 – сердечник, 3 – оболочка Поражение сильнобронированной цели достигается пробитием защиты и заброневым действием поражающих факторов. Поэтому БПС и КМ снаряды, с одной стороны, и защиту против них, с другой, строят как взаимное противодействие, которое может быть как пассивным, так и активным; например, динамическая защита и устройства на снаряде для преодоления снижающего уровень бронепробиваемости факторов этой защиты. 55
При оценке уровня действия бронепробивающих снарядов учитывается конструктивное исполнение преграды, причем для повышения защищенности танков оно может быть различным и заменяемым на одном и том же танке. На танке «Леопард-2» лобовая часть корпуса выполнена так, что могут быть установлены пакеты комбинированной преграды различного исполнения. Современная защита танков создает противодействие противнику по нескольким параметрам: поисковым возможностям (в оптическом, радиолокационным и других диапазонах излучений), пробитию стержнем и кумулятивной струей, воздействию проникающих излучений, ослаблению и улавливанию осколков, генерируемых при пробитии, и др. Для оценки и сопоставления бронепробиваемости различных БПС и уровня защиты танков пробивную способность БПС приводят к эквивалентной толщине катаной гомогенной стальной брони. Включение в состав преграды материалов с низкой текучестью (керамики, стеклопластика с армированием нитями высокой прочности и др.) существенно повышает уровень защиты к воздействию кумулятивных средств. Снижение или даже полное исключение поражающего воздействия на заброневое пространство снарядов со сплющивающейся боевой частью достигается многослойным исполнением комбинированной преграды: волновой процесс, инициируемый подрывом пластического ВВ на лицевой поверхности интенсивно затухает в многослойной преграде, а откол с тыльной стороны наружного слоя «улавливается» последующими слоями. Поражающее воздействие на сильнобронированные цели снарядами кинетического и фугасного воздействия без пробития брони снижается, если наружные элементы броневой защиты устанавливаются на несущее основание (например, раму корпуса танка) через энергоемкие (например, резиновые) подушки: энергия импульсного нагружения (удары цельнокорпусного снаряда, взрыв ВВ осколочно-фугасного снаряда) расходуется на смещение массивной детали в пределах податливости резиновых амортизаторов. Разработана система активной защиты от противотанковых средств с кумулятивной боевой частью. На танке устанавливается система обнаружения подлета таких снарядов и система их поражения в непосредственной близости от охраняемого объекта. Впервые в мировом танкостроении такая система была установ56
лена на отечественных танках (рис. 2.16). Как видно, всем типам танковых снарядов противостоят эффективные средства противодействия, что необходимо учитывать при разработке новых боеприпасов. Рис. 2.16. Комплекс активной защиты танка, разработанный в России (типы поражаемых целей – ПТУР, противотанковые гранаты; обнаружение целей радиолокационное, режим работы автоматический; сектор защиты по азимуту ±90°; масса с учетом противопульного бронирования наружных элементов – около 1000 кг; время реакции – 0,05 с) Первой танковой системой оружия, включающей стреловидный БПС и гладкоствольную пушку У5ТС, был оснащен отечественный танк Т-62. На зарубежных танках этого периода М60 (США), «Леопард-1» (ФРГ) и др. устанавливались нарезные пушки L7 калибра 105 мм. Для исключения вращения стреловидных БПС с большой угловой скоростью ведущий поясок снарядов этих пушек выполнялся проскальзывающим относительно блока секторов при движении снаряда по нарезному стволу. Из гладкоствольной пушки У5ТС калибра 115 мм, установленной в танке Т-62, стрельба могла вестись бронебойным подкалиберным, кумулятивным и осколочно-фугасным снарядами. Выстрелы унитарного заряжания имели цельнометаллическую стальную гильзу. Длина выстрела превышала 1000 мм, что мешало размещению в боевом отделении боекомплекта, который мог быть использован с наибольшей скорострельностью (для возможности заряжания боеприпасами, размещенными в корпусе вне вращающегося боевого отделения, необходимо стопорить 57
башню на корпус, что, как правило, приводит к потере цели наводчиком, увеличивает продолжительность цикла заряжания и подготовки прицельного выстрела). Негативное влияние цельнометаллической гильзы большой длины и массы на загазованность боевого отделения и скорострельность в системе оружия танка Т-62 было несколько ослаблено введением механизма улавливания и удаления гильзы из боевого отделения. Выстрелы этой СО показаны на рис. 2.17 – 2.19. Рис. 2.17. Выстрел УБМ3 со 115-мм бронебойным подкалиберным снарядом: 1 – снаряд; 2 – гильза; 3 – верхняя часть заряда с флегматизатором; 4 - размеднитель; 5 – рассыпная часть заряда; 6 – пучок заряда с воспламенителями; 7 – капсюльная втулка КВ-5у; 8 – дульце гильзы; 9 – скат гильзы; 10 – корпус гильзы; 11 – фланец гильзы; 12 – дно гильзы Рис. 2.18. Выстрел УБК3 со 115-мм кумулятивным снарядом: 1 – головной пьезоэлектрический взрыватель ГПВ-2; 2 – кумулятивный снаряд; 3 – гильза; 4 – бумажный цилиндрик; 5 – размеднитель; 6 – основной пучок заряда; 7 – рассыпная часть заряда; 8 – воспламенитель; 9 – капсюльная втулка КВ-5у 58 Рис. 2.19. Выстрел УОФ1 со 115-мм осколочно-фугасным снарядом: 1 – взрыватель В-429В; 2 – осколочно-фугасный снаряд; 3 – гильза; 4 – бумажный цилиндр; 5 – размеднитель; 6 – основной пучок заряда с воспламенителем; 7 – рассыпная часть заряда; 8 – воспламенитель; 9 – капсюльная втулка КВ-5у
Корпуса БПС изготавливались из высокопрочной стали, имели удлинение 10…12, калиберное стабилизирующее оперение и снабжались стальными секторами (рис. 2.20). Рис. 2.20. Оперенный подкалиберный снаряд: 1 – стабилизатор, 2 – трассер, 3 – сердечник, 4 – поясок, 5 – секторы, 6 – гребенка, 7 - обтекатель В головной части корпуса закреплен баллистический обтекатель, в хвостовой – трассер. Передние кромки перьев стабилизатора имеют скосы, обеспечивающие за счет воздействия набегающего потока воздуха вращение активной части снаряда, чем достигается повышение кучности стрельбы за счет осреднения воздействия эксцентриситета формы и массы. Узел ведения снаряда по каналу трубы выполнен в виде трех стальных секторов небольшой протяженности вдоль оси снаряда, удерживаемых на снаряде медным обтюрирующим пояском и взаимодействующих с корпусом посредством кольцевых канавок («гребенок»). Такая конструкция секторов обеспечивает достаточную величину пространства между узлом ведения и донным срезом стабилизатора для размещения пороховой навески – дополнительного заряда. Недостатками такого исполнения секторов являются: невозможность уменьшения нагрузок при выстреле на значительную по длине часть корпуса, большой механический износ канала трубы, возникающий за счет разжатия – разворота секторов под действием инерционной силы активной части, необходимость выполнения стабилизатора калиберным для обеспечения требуемой базы центрования при движении по каналу трубы. БПС с калиберным оперением имеют примерно в два раза большую потерю скорости на траектории по сравнению со снарядами с подкалиберным оперением. 59
Развитие танковых БПС идет в направлении повышения бронепробиваемости и заброневого действия. Бронепробиваемость увеличивается при изготовлении активной части из материалов с более высокой плотностью, прочностью, твердостью и текучестью. Конструктивно повышение бронепробиваемости достигается увеличением абсолютной длины стержня и его удлинением. Установлено, что чем выше скорость встречи стержня с преградой, тем больше превышение глубины проникания в преграду над длиной стержня. При прочих равных баллистических условиях скорость снаряда возрастает при снижении величины пассивной части БПС, например, выполнении секторов из высокопрочных неметаллических материалов. Учитывая скоротечность процесса проникания стержня в преграду, значительное разнообразие условий процесса, определяемое конструкцией и материалами снаряда и преграды, углом между осью стержня и вектором скорости, углом встречи стержня с преградой, трудностью определения характеристик материалов в условиях высокоскоростного удара, основную информацию о процессах взаимодействия стержня и преграды получают экспериментальным путем. Активная часть БПС современных серийных танков изготавливается из тяжелого сплава на основе вольфрама или обедненного урана. Достигнутый уровень технологии обеспечивает возможность выполнения моноблочных стержней необходимой прочности длиной 700 мм и более. Несколько различен характер заброневого действия БПС с вольфрамовыми и урановыми сердечниками. Вольфрам характеризуется более высокой ударной адиабатой, что определяет высокий уровень ударного и инициирующего детонацию ВВ воздействия. Сплавы на основе урана обладают высокой пирофорностью. По сообщениям зарубежной печати, ведутся работы по созданию стержней активной части БПС из урана с повышенной плотностью. Уровень функциональных (в части взаимодействия с преградами) и прочностных характеристик материалов, используемых в БПС, характеристик порохов метательных зарядов и материалов стволов пушек, а также ограничения, накладываемые танком, определяют калибр системы оружия нового поколения. Как указывалось выше, основные танкопроизводящие страны ведут в настоящее время работы по созданию СО с пушкой калибром 140 мм. 60
2.6. Автомат заряжания Автомат заряжания – третья подсистема танковой системы оружия и важный элемент компоновки боевого отделения и танка в целом. Поэтому в отечественном танкостроении АЗ разрабатывается конструкторским бюро – разработчиком танка и изготавливается на танковом заводе, т.е. является составной частью базы - совокупности основных составляющих (башни, корпуса, автомата заряжания, ходовой части, трансмиссии и др.), определяющих концепцию объекта. АЗ танков предназначен для заряжания пушки требуемым типом боеприпаса в заданный промежуток времени, определяемый продолжительностью цикла заряжания. При подготовке прицельного выстрела цикл АЗ – составная часть общего цикла СО и СУО с участием операторов (наводчика и/или командира). На современных танках органы управления АЗ устанавливаются на узлах СУО (например, клавиши назначения типа боеприпаса одновременно вводят в танковый баллистический вычислитель программу соответствующей баллистики), а системы управления интегрируются в единую танковую информационно-управляющую систему (ТИУС). Оснащению танков АЗ предшествовал этап механизации отдельных операций, появление которого было следствием ограниченности возможностей заряжающего доставать из укладок, перемещать на казенную часть орудия и досылать в камору тяжелые, значительных габаритов боеприпасы. Для выполнения этих функций, а также манипуляций с гильзой после выстрела заряжающий должен иметь моторное поле (часть рабочего места оператора, в котором осуществляются его двигательные действия) значительной величины. Из всех членов экипажа заряжающий занимает наибольшее пространство и требует наибольшей высоты, так как для выполнения тяжелой физической работы он должен работать стоя. Высокий уровень физической нагрузки на заряжающего ограничивает скорострельность и количество выстрелов, заряжание которых может произвести человек в ограниченном промежутке времени. Для снижения негативного влияния этих факторов на танке Т-10М для досылания снарядов калибра 122 мм и зарядов (выстрел в раздельно-гильзовом исполнении) был введен электромеханический досылатель, управляемый заряжающим; на танке Т62 – механизм улавливания и удаления из боевого отделения экстрактируемых гильз унитарного выстрела калибра 115 мм. 61
В настоящее время все отечественные танки (Т-72, Т-80, Т-90) выполнены с АЗ, которые разрабатывались в конце 60-х начале 70-х годов, когда СУО с оптическим дальномером имели довольно значительную продолжительность цикла подготовки прицельного выстрела, не ограниченную временем заряжания. Автоматы заряжания стали определяющим компоновочным элементом боевого отделения и танка в целом и обеспечили: существенное увеличение плотности компоновки и снижение высоты (за счет исключения заряжающего, работающего стоя), значительное увеличение количества боеприпасов во вращающейся части боевого отделения, что дало возможность увеличить число выстрелов, которые могут быть произведены с максимальной скорострельностью без потери цели из поля зрения наводчика. За рубежом танк с АЗ серийно начал выпускаться только во Франции (танк «Леклерк», 1993 г.). Для танкопроизводящих стран оснащение танков автоматами заряжания является значительным резервом повышения характеристик их СО и танков в целом, причем АЗ разрабатываются в соответствии с современным уровнем требований и технологий. Таким качественно новым требованием является боевая надежность, под которой понимается способность СО обеспечивать стрельбу непораженной частью боекомплекта после пробития броневой защиты и поражения части боеприпасов, расположенных в боеукладках АЗ. При этом принимается, что стрельба после поражения части боекомплекта должна вестись с исходными, имевшимися до поражения значениями основных параметров СО, в том числе, продолжительностью цикла заряжания, временем подготовки и проведения прицельного выстрела, а эффективность СО снижается только за счет уменьшения количества используемых боеприпасов. Понятие «боевая надежность» подпадает под общепринятое в соответствии с ГОСТ 27002-89 понятие надежности как «свойства изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах» в условиях боевой эксплуатации с возможностью получения боевых повреждений, например, пробития броневой защиты и поражения части боеприпасов, расположенных в боеукладках АЗ. Чтобы выделить режим боевой эксплуатации и соответственно технические решения и мероприятия, обеспечивающие это качество, целесообразно ввести термин «техническая надежность» АЗ, определяющий 62
безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в условиях «технической» эксплуатации: функционирования в режиме без боевых повреждений, например, марше, при транспортировке, хранении. Качества, определяемые боевой надежностью, более значимы, определенны, сложны в реализации, чем качества, определяемые используемыми в настоящее время терминами «пожаровзрывоопасность», «живучесть». Боевая надежность позволяет использовать современные наработки и математический аппарат теории надежности для сохранения определенного уровня огневой мощи при наиболее значимых боевых повреждениях: поражении боеприпасов в объекте потоком поражающих элементов, генерируемых при пробитии броневой защиты и определяющих первичное поражающее воздействие (ППВ). ППВ на боеприпас со снарядом с бризантным ВВ и пороховым метательным зарядом может привести к его возгоранию, взрыву (например, порохового заряда в гильзе унитарного выстрела) или детонации, в результате чего формируется высокотемпературное, ударно-поражающее (на непораженные первичным поражающим воздействием боеприпасы) и ударноразрушающее (на узлы АЗ, броневые детали и др.) воздействие, которое можно определить как вторичное поражающее воздействие (ВПВ). Интенсивность и инициирующее, разрушающее воздействие ВПВ существенно превосходит аналогичные параметры ППВ, в результате чего объект (танк, БМП, БТР и др.) разрушает «сам себя» до уровня безвозвратных потерь. Пробитие брони с достаточным для инициирования ВПВ уровнем первичного поражающего воздействия может быть достигнуто в современных условиях массовым применением пехотных ручных противотанковых гранатометов (РПГ), преодолевающих динамическую защиту и имеющих стоимость на много порядков ниже, чем стоимость танка и не требующих высокой профессиональной подготовки оператора. Обеспечение высокого уровня боевой надежности СО и боевых машин в целом – актуальная задача, особенно в условиях антитеррористических боевых действий (с круговым обстрелом, обстрелом с верхней полусферы и др). Уровень ППВ определяется запасом по пробитию снарядом защиты танка и спецификой заброневого действия. Так, например, осколки сердечников БПС из вольфрамового сплава при прочих равных условиях создают на пороховые элементы метательных зарядов наибольшее ударное, инициирующее детонацию нагруже63
ние вследствие высокой ударной адиабаты вольфрама. Осколки сердечника из обедненного урана обладают высокой пирофорностью и инициируют возгорание за броневой преградой. Возможность инициирования ППВ процесса горения и детонации пораженного боеприпаса зависит от стойкости боеприпаса к соответствующему виду воздействия. Стойкость танкового боеприпаса к поражающему воздействию также является вновь вводимым параметром и рассматривается отдельно применительно к снаряду с бризантным ВВ и заряду, включающему оболочку и пороховую навеску. Уровень стойкости определяется характеристиками оболочек (корпуса снаряда и гильзы) и чувствительностью ВВ к различным видам инициирования: механического удара осколков, термического воздействия, воздействия ударной волны сдетонировавшего боеприпаса и др. Тип заряда (гильзовый-безгильзовый), прочность оболочки (стальная гильза унитарного боеприпаса - пластмассовая оболочка гильзы - сгорающая прочная оболочка гильзы - тканевая оболочка безгильзового заряда) существенно влияют на вид и уровень ВПВ: чем прочнее оболочка гильзы, тем при большем внутреннем давлении происходит ее разрушение, т.е. тем выше ВПВ. Так, при ППВ, инициирующем возгорание пороховой навески в безгильзовом заряде в картузе, горение от очага воспламенения довольно медленно распространяется на всю навеску, тогда как при таком же режиме первичного инициирования в стальной гильзе унитарного выстрела до момента разрушения гильзы внутренним давлением – горением при высоком давлении охватывается вся навеска. Эти различия учитываются при разработке боеукладок для обеспечения высокого уровня боевой надежности. Так, «медленное» развитие процесса воспламенения пороховой навески в тканевой оболочке безгильзового заряда использовано в танках Великобритании: безгильзовые заряды размещены в стаканах из алюминиевого сплава, установленных вертикально в емкостях, заполненных жидкостью. При пробитии поражающим осколком стакана и внедрении его в пороховую навеску заряда жидкость через образовавшееся отверстие в стакане устремляется за осколком, охлаждая зону контакта с осколком и затапливая заряд, чем исключается его воспламенение и горение. Известные пороха метательных зарядов существенно различаются по стойкости к инициированию детонации. В настоящее 64
время проводятся интенсивные исследования по созданию порохов и бризантных ВВ с высоким уровнем стойкости к воспламенению и детонации. Другой составляющей при обеспечении высокого уровня боевой надежности является снижение уровня ВПВ на размещенные рядом боеприпасы, а также элементы АЗ и узлы объекта до значения, исключающего возгорание и взрыв непораженных ППВ боеприпасов. В ветви конвейера АЗ, разработанного для установки в танке «Леопард-2» (рис. 2.21), гнезда конвейера включают оболочки из пенополиуретана (пористого материала с низкой акустической проницаемостью, существенно уменьшаю- Рис. 2.21. Секция боеукладки варианта автомата заряжания для модернизации танка «Леопард-2»: 1 – боеприпасы; 2 – кассета щего воздействие ударной волны) и охватывают половину боеприпаса по диаметральному сечению. Таким образом боеприпасы разделены между собой преградой, снижающей инициирующее воздействие от пораженного при пробитии брони боеприпаса на непораженный; образующиеся при возгорании пораженного боеприпаса пороховые газы сбрасываются наружу из отсека АЗ через проемы в крыше башни, образующиеся после отделения перекрывающих их панелей, а ударная волна, возникающая в случае детонации пораженного боеприпаса, ослабляется пенополиуретановой оболочкой до уровня, исключающего инициирование 65
детонации в рядом расположенных боеприпасах, т.е. исключается инициирование ВПВ высокого уровня. Соответствующими техническими решениями могут быть исключены безвозвратные потери при поражении боеприпасов в случае пробития броневой защиты и локализовано вторичное поражающее воздействие в пределах пораженных первичным поражающим воздействием боеприпасов и их гнезд в боеукладках. Для сохранения огневой мощи необходимо резервировать линии подачи боеприпасов в положение досылания и функции досылания. На рис. 2.22, приведен разработанный для танка «Леопард-2» вариант АЗ, включающий две линии подачи боеприпасов на линию досылания. Очевидно, может быть продублировано и устройство досылания боеприпасов в камору орудия. Рис. 2.22. Схема автомата заряжания с боеукладкой, включающей две автономные секции: 1 – секции; 2 – люки для загрузки секций боекомплектом АЗ как подсистеме СО предъявляется следуюшее требование: продолжительность цикла заряжания орудия не должна ограничивать продолжительность цикла подготовки и проведения прицельного выстрела. Функционально АЗ обеспечивает заряжание орудия боеприпасом заданного типа в течение требуемого про66
межутка времени. АЗ представляет собой совокупность электромеханических и/или электрогидравлических устройств с простыми законами управления, тогда как СУО включает в себя более сложные устройства, работающие в широком диапазоне волн, излучаемых объектами наблюдения и прицеливания, причем в условиях активного и пассивного противодействия противника, устройства идентификации целей, автоматического слежения за целью и др. В СУО стреляющий член экипажа выполняет функции главного, мультипликативного звена по приему и переработке информации, принятию решений, назначению и реализации управляющих воздействий и т.д. Поэтому функционально и по продолжительности операций АЗ должен быть подчинен СУО, чем и определяется требование: продолжительность цикла заряжания орудия АЗ не должна лимитировать время подготовки и проведения прицельного выстрела во всех режимах функционирования СУО (например, днем или ночью), условиях подготовки выстрела (например, с измерением дальности до цели или без измерения, с места или с хода, по подвижной или неподвижной цели), любым стреляющим оператором. Продолжительность цикла заряжания АЗ включает промежуток времени от момента нажатия на органы управления до момента приведения пушки на угол стрельбы. Для оценки временной характеристики АЗ может использоваться параметр «техническая скорострельность», под которой понимается количество выстрелов пушки в единицу времени (обычно минуту) в режиме автоматического заряжания. Под автоматическим понимается режим, при котором оператор не участвует в процессе заряжания боекомплектом, а только нажимает кнопку производства выстрела по мере готовности системы к выстрелу (при этом тип выстрела последующего заряжания должен соответствовать типу выстрела предыдущего заряжания). В боевой обстановке такой режим используется, например, при огневом налете по площадным целям (пусковым установкам, складам боеприпасов, горючесмазочных материалов), расположенным за пределами прямой видимости. Продолжительность цикла заряжания обычно представляют в виде циклограммы – последовательности операций и их продолжительности (рис. 2.23). 67
Рис. 2.23. Циклограмма работы автомата заряжания и производства выстрела танка Т-72 Боеукладка АЗ танка Т-72 (рис. 2.24) – вращающийся транспортер с автоматизированным боекомплектом в количестве 22 выстрелов раздельно-гильзового заряжания калибра 125 мм – размещен в нижней части боевого отделения. Вращающийся транспортер через двухрядный опорный подшипник 2 установлен на днище танка соосно с погоном башни - подшипником диамет68
ром ~ 2000 мм. Приводом стабилизатора по горизонту обеспечивается круговое вращение башни и связанного с ней через свой привод вращения вращающегося транспортера. Радиально во вращающемся транспортере установлены 22 кассеты 1, в каждой из которых находится снаряд (внизу) и заряд (над снарядом); в каждой кассете может быть размещен и зафиксирован любой из четырех типов применяемых снарядов: БПС, ОФС, КМ и управляемый. Рис. 2.24. Общий вид автомата заряжания танка Т-72: 1 — кассета; 2 — опорный подшипник; 3 — механизм подъема; 4 — механизм досылания; 5 — люк в крыше башни для удаления поддона; 6 — пушка; 7 — стопор пушки на угле заряжания; 8, 9, 10 — конусная труба, створка и упор улавливателя поддонов; 11 — зацеп; 12, 13 — рамка и привод механизма улавливания Вращающийся транспортер снабжен электромеханическим приводом, обеспечивающим поворот боеукладки относительно башни с установленной в ней пушкой. В режиме заряжания поворот вращающегося транспортера после его расстопорения производится до положения вывода в плоскость, проходящую через ось орудия и оси кассеты снаряда требуемого типа. В этом положении вращающийся транспортер стопорится на башню, а кассета останавливается под механизмом подъема 3. Одновременно с расстопориванием вращающегося транспортера начинается приведение пушки (приводом вертикального наведения стабилизато69
ра) к углу заряжания и фиксация качающейся части 6 на башню электромеханическим стопором 7. Приведение пушки на угол заряжания совмещено во времени с вращением транспортера до подачи кассеты со снарядом требуемого типа в плоскость подъема на линию досылания (на приведенной на рис. 2.23 циклограмме поворот боеукладки условно разделен на три шага – 3/22 окружности). На ограждении пушки шарнирно установлена рамка 12, на которой смонтирован механизм улавливания 8, 9, 10 поддона (после выстрела и экстракции) и его выброса из боевого отделения через люк 5 в крыше башни. С некоторым смещением во времени после начала подъема рамки механизма улавливания и удаления поддонов его электромеханическим приводом 13 начинается подъем кассеты механизмом подъема до положения вывода снаряда на линию досылания. После фиксации кассеты механизмом подъема и отстопорения снаряда от кассеты производится досылание снаряда со средней скоростью ~ 2 м/с. Далее следует возврат цепи досылателя, открывание люка 5 и удаление поддона. После окончания возврата цепи досылателя механизм подъема 3 опускает кассету, выводя заряд на линию досылания. Досылание заряда и закрывание люка также совмещены во времени. В конце хода досылания заряда (скорость ~ 2 м/с) гильза смещает экстракторы, удерживающие клин в открытом положении, после чего начинается закрывание затвора и возврат цепи досылателя. После возврата цепи досылателя в исходное положение появляется возможность опускания кассеты на вращающийся транспортер механизмом подъема. Опускание кассеты из положения досылания заряда позволяет начать опускание рамки механизма улавливания поддона, и только после полного завершения этих двух перемещений появляется возможность расстопорить пушку и привести ее стабилизатором к углу стрельбы. Далее оператор уточняет наводку, пушка попадает в зону, определяемую контактами разрешения выстрела, и производится выстрел. В начале наката происходит открывание клина, экстракция поддона и его фиксация в механизме улавливания, о чем подается сигнал в систему управления. Если поддон не зафиксирован в механизме улавливания (электрический сигнал с контакта механизма улавливания не поступил в систему управления), цикл заряжания прерывается и в информационном поле наводчика загорается транспорант: «Вставь поддон». Наводчик должен взять упавший на пол боевого отделения поддон и вручную вставить 70
его в механизм улавливания до положения надежной фиксации, о чем будет свидетельствовать потухание аварийного сигнала. Неулавливание поддона является наиболее частым отказом АЗ, так как поддон в своем движении имеет несколько степеней свободы и подвергается при этом возмущающим воздействиям (неодновременное срабатывание экстракторов, разброс скорости экстракции, функционирование на подвижном основании). Последствием неулавливания может быть полный отказ АЗ с заблокированием части боекомплекта. Такой отказ мог бы произойти, если бы неуловленный поддон попал через люк под механизмом подъема кассет во вращающийся транспортер. Это еще раз свидетельствует о преимуществах безгильзового заряжания. Значительную часть цикла заряжания АЗ танка Т-72 занимают подъем боеприпаса из боеукладки, расположенной на днище корпуса, на линию досылания и опускание кассеты в боеукладку после досылания. Из циклограмм заряжания АЗ (рис. 2.25), выполненных по трем основным компоновочным схемам расположения АЗ: I – в корме качающейся башни; II – в корме обычной башни; III – в нижней части боевого отделения, видно, что переход от схемы III к схеме II приводит к снижению продолжительности цикла заряжания на 3,2 с, а переход от схемы II к схеме I сопровождается уменьшением продолжительности цикла на 0,3 с. Недостатки качающейся башни: – изменение уравновешенности качающейся части по мере использования боекомплекта; – необходимость увеличения массы для обеспечения защиты качающейся части; – уменьшение плотности компоновки ввиду увеличения обметаемого качающейся частью пространства. Оптимальность компоновочной схемы II подтверждается в новых танках («Леклерк») и в вариантах модернизации существующих. Совершенствование СУО, сопровождающееся уменьшением времени подготовки выстрела (улучшение поисковых возможностей, в том числе и за счет получения целеуказания извне, например, от летательных беспилотных разведывательных средств, дублирование командиром возможностей наводчика по подготовке и производству прицельного выстрела, введение систем автоматического слежения за целью и др.), требует снижения продолжительности цикла заряжания АЗ. 71
72 Рис. 2.25. Типовые циклограммы производства первого (индекс 1) и второго (индекс 2) выстрелов при компоновках А3 в корме качающейся башни (схема I), в корме обычной башни (схема II) и в нижней части боевого отделения (схема III)
Общие направления снижения продолжительности цикла АЗ: – повышение скорости движения боеприпаса во всех операциях цикла и реверса исполнительных механизмов; – сокращение пути перемещения боеприпаса от его положения в боеукладке до каморы орудия; – совмещение операций во времени. Реально возможно (при условии выполнения требований по боеприпасу: прочности, нераспатронирования и др.) повышение скорости досылания, так как при досылании движущая сила исполнительного механизма (досылателя) расходуется только на разгон и движение собственно снаряда и заряда и исполнительный механизм не участвует в их торможении. Форсирование скорости поворота боеукладки неэффективно, так как разгонять, перемещать и тормозить надо весь автоматизированный боекомплект и саму боеукладку; кроме того, величина перемещения боеукладки, определяемая диаметром фланца гильзы и калибром, существенно меньше пути досылания (длина выстрела плюс длина казенника пушки). В АЗ отечественных танков скорость досылания не превосходит 2 м/с, на корабельных автоматических артиллерийских установках такого же калибра достигает 12 м/с. Уменьшение пути перемещения боеприпаса достигается возможностью вращения боеукладки в обе стороны и порядком раскладки боеприпасов по типам (если имеется дополнительная информация по номенклатуре предполагаемых целей). Очевидно, чем меньше габариты (калибр), число типов боеприпасов, величины автоматизированного боекомплекта, тем меньше продолжительность цикла заряжания. Величина автоматизированного боекомплекта определяется огневыми потребностями в боевом столкновении и возможностью компоновки АЗ в танке. В существующих танках эта величина колеблется от 22 шт. (Т-90, «Леклерк») до 28 шт. (Т-80); общий боекомплект - от 40 шт. («Леклерк») до 45 шт. (Т-90). Наличие неавтоматизированного боекомплекта в корпусе танка существенно усложняет задачу обеспечения боевой надежности. Рассматриваются варианты подпитки АЗ боекомплектом из транспортно-загрузочных машин (ТЗМ), в том числе и в боевых порядках танков. Для этого ТЗМ должна иметь уровень защиты и подвижности как у основных боевых танков. В настоящее время в мировом танкостроении ведется интенсивный поиск путей повышения характеристик систем оружия, систем СУО и танков в целом. 73
3. СИСТЕМА ОРУЖИЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ БОЕВЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН 3.1. Классификация и требования, предъявляемые к артиллерийским боевым машинам Первоначально артиллерийские боевые гусеничные машины назывались самоходной артиллерией. Самоходная артиллерия имеет существенные преимущества перед буксируемой по огневой мощи, защите и подвижности как на марше, так и в боевых порядках. Самоходные установки (СУ) на базе танков обеспечили существенное снижение затрат на изготовление, обслуживание и ремонт. Броневая защита и герметизация обитаемых отделений СУ позволили обеспечить защищенность от оружия массового поражения. Выполнение ядерного заряда калибром 152,6 мм (155 мм) позволило сделать СУ носителями тактического ядерного оружия. Существенное развитие СУ получили в период Великой Отечественной войны. Так, на базе легкого танка Т-70 была создана СУ-76, оснащенная 76-мм пушкой ЗИС-3 – одним из лучших полевых орудий начала войны. Рубка СУ-76 была полубронированной – без крыши и заднего листа, что существенно снижало уровень защищенности. СУ-76 и ее модернизация СУ-76М (рис. 3.1) использовались как орудия сопровождения пехоты. На базе танка Рис. 3.1. Самоходная установка СУ-76М Т-34 было создано семейство самоходных артиллерийских установок: СУ-122, вооруженная 122-мм гаубицей (рис. 3.2), СУ-85, 74
Рис. 3.2. 122-мм самоходная гаубица СУ-122 вооруженная 85-мм пушкой (рис. 3.3), обеспечившей эффективную борьбу с танками противника, и СУ-100, оснащенная 100-мм Рис. 3.3. 85-мм самоходная установка СУ-85 морской пушкой, снаряды которой обладали еще более высокими баллистическими и бронебойными характеристиками (рис. 3.4). 75
Рис. 3.4. 100-мм самоходная установка СУ-100 Для повышения эффективности борьбы с разработанными в Германии к 1943 г. новыми тяжелыми танками Т-VD («Пантера»), T-VIE «Тигр» и самоходной артиллерийской установкой (САУ) «Фердинанд» были созданы на базе тяжелого танка КВ наиболее мощные на тот период САУ. Так, на базе танка КВ-1С была разработана СУ-152, оснащенная 152-мм пушкой-гаубицей (рис. 3.5). В конце 1943 г. на базе нового танка ИС создается ИСУ-152 и затем Рис. 3.5. 152-мм самоходная пушка-гаубица СУ-152 ИСУ-122, оснащенная 122-мм полевой пушкой. Замена 122-мм полевой пушки на 152-мм танковую привела к созданию установки ИСУ-152 (рис. 3.6). Появление новых задач (аэротранспортабельность, плавучесть, защита от оружия массового поражения, оснащение ядерными боеприпасами и др.) и технологических возможностей определили дальнейшее развитие этого вида вооружения. 76
Рис. 3.6. Самоходная установка ИСУ-152 По существующей классификации военно-гусеничных машин (ВГМ), боевые гусеничные машины (БГМ), оснащенные артиллерийским орудиям для уничтожения живой силы, военной техники, оборонительных и других сооружений и объектов противника, называют артиллерийскими боевыми гусеничными машинами (АБГМ). Огневая мощь артиллерийских БГМ обеспечивается системами оружия, включающими: артиллерийские орудия, боекомплекты, устройства заряжания орудия и устройства загрузки боекомплекта в машину. Характеристики СО определяются требованиями к боевой машине. После появления оружия массового поражения к артиллерийским БГМ были предъявлены требования к ведению боевых действий в условиях воздействия средств массового поражения. Первоначально разрабатывались артиллерийские машины с орудиями большого калибра: пушка 175 мм (М107) (рис. 3.7) и гаубица 203,2 мм (М110) (рис. 3.8) производства США на специальной базе. Орудия смонтированы открыто, в кормовой части, углы наведения по горизонту ± 30° . Аналогичные установки были приняты на вооружение у нас; были созданы сверхмощные с ядерным снарядом 406-мм пушка СМ-54 на подвижном шасси (рис. 3.9) и 420-мм самоходный миномет 2Б2 (главный конструктор орудия И.И. Иванов). По своим тактикотехническим характеристикам установка СМ-54 не имела аналогов в мире. 77
Рис. 3.7. Самоходная пушка 175-мм М-107 (США) Рис. 3.8. Самоходная гаубица 203-мм М110 (США) Рис. 3.9. 406-мм пушка СМ-54 на подвижном шасси 78
До калибра 155 мм (152,6 мм) артиллерийские орудия могут размещаться на БГМ в закрытой башне кругового вращения. В США по такой схеме в 70-х годах была выполнена 155-мм гаубица М109 (рис. 3.10), имевшая помимо обычных осколочно-фугасных и ядерный снаряд с небольшим тротиловым эквивалентом. Поэтому начиная с калибра 152,6 мм и выше в международных договорах имеются ограничения на эти виды оружия. Гаубица Рис. 3.10. 155-мм самоходная гаубица М-109 (США) выполнена с безгильзовой обтюрацией (с этого калибра за рубежом все артиллерийские орудия в безгильзовом исполнении) с боекомплектом 28 боеприпасов раздельного заряжания с зарядами в полностью сгорающих оболочках; масса БГМ 26 т, скорость до 56 км/ч. Полностью закрытая башня и броневой корпус на танковом шасси позволили создать артиллерийские БГМ, обладающие высокой огневой мощью за счет оснащения пушками калибра 152,6 мм (155 мм), подвижностью на уровне базовых танков и защитой от оружия массового поражения, осколков, стрелкового оружия. В настоящее время это наиболее представительная часть артиллерийских БГМ. Во Франции в середине 70-х годов была создана на базе основного танка АМХ-30 САУ с пушкой калибра 155 мм 155 GCT (рис. 3.11). Система оружия этой машины включает пушку безгильзовой обтюрации, механизм заряжания и боеприпасы раздельного заряжания с полностью сгорающей оболочкой. Скоро79
стрельность достигала восьми выстрелов в минуту, система управления огнем обеспечивала прицельную стрельбу прямой и непрямой наводкой, экипаж четыре человека. Рис. 3.11. САУ 155 GCT с пушкой 155-мм F-3 (Франция) Тактико-технические характеристики образцов отечественных и зарубежных АБГМ, созданных в военный и послевоенный периоды, приведены в табл. 3.1. Т а б л и ц а 3.1 сq , СЕ , Образец АБГМ Калибр d, мм кг/дм СУ-76М СУ-85 СУ-100 ИСУ-122 ИСУ-152 2С1 2С3 2С5 2С7М 2С19 М-109 М-107 М-110 SP70 76 85 100 122 152 122 152 152 203 152 155 175 203 155 14,8 14,9 15,8 13,7 13,9 11,9 12,4 13,1 13,1 12,4 11,6 12,5 10,8 11,7 3 МДж/дм 3 3,17 4,79 6,39 4,40 2,97 2,82 2,66 5,81 6,06 4,25 2,70 5,32 2,28 4,03 80 D, v0 , n, Qб , N, км м/с выстр/мин т шт. 8,6 13,6 15,4 15,7 12,2 15,2 17,4 28,4 37,5 24,7 18,1 32,6 24,3 24,0 655 800 900 800 655 686 655 942 960 828 684 914 645 827 10 8 8 2 2 5 3 6 2 8 4 2 1 6 10,5 29,6 31,6 46,0 46,0 15,7 27,5 28,2 46,0 42,5 24,9 28,2 26,5 43,0 60 48 33 30 20 40 46 30 8 50 36 2 2 40
Прослеживаются, как видно из табл. 3.1, основные тенденции развития артиллерийских БГМ – повышение дальности стрельбы (D) и скорострельности n, увеличение боекомплекта N и снижение общей массы машины Qб . Основные требования, предъявляемые к артиллерийским БГМ: – уровень боевой эффективности, определяемый дальностью стрельбы, действием снаряда у цели, точностью, скорострельностью, величиной боекомплекта; – тактическая и оперативная подвижности, определяемые скоростью, проходимостью по пересеченной местности и запасом хода; – защита от оружия массового поражения, осколков, стрелкового оружия; – степень боеспособности и условия обитаемости, определяемые эргономичностью, уровнем автоматизации и механизации, затратами времени и ресурсов на обслуживание и ремонт. Эти машины должны быстро менять огневые позиции и быстро переводиться из боевого положения в походное и обратно. Для обеспечения высокой готовности к открытию огня АБГМ должны быть оснащены приборами поиска и обнаружения целей, баллистическими вычислителями, автоматами заряжания. АБГМ должны иметь возможности стрельбы с зараженной местности, преодоления водных преград, а также удовлетворять требованиям по аэротранспортабельности. Классификация АБГМ: 1. По типу орудия: гаубицы; пушки-гаубицы; противотанковые пушки, зенитные артиллерийские установки, минометы, безоткатные. 2. По калибру орудия: малого (до 76,2 мм), среднего (до 152 мм), крупного (свыше 152 мм). 3. По типу заряжания: ручное, с частичной автоматизацией, с автоматизацией заряжания части боекомплекта, с автоматизацией заряжания всего боекомплекта. 4. По массе: легкие (до 15 т) , средние (до 30 т); тяжелые (свыше 30 т). 5. По степени защищенности орудия: полностью бронированные, частично бронированные, открытые. 81
6. По схеме расположения боевого отделения: переднее, среднее, кормовое. 7. По степени подвижности установки орудия: неподвижные (рубки), с ограниченным сектором вращения, с круговым вращением. 8. По способу преодоления водных преград: плавающие, переправа в брод. 9. По способу обеспечения устойчивости при выстреле: с подвески, с выключением подвески, с использованием сошника. По конструктивному признаку АБГМ подразделяются на открытые и закрытые (рис. 3.12). Закрытые (бронированные) могут быть с различной степенью бронированности и подвижности башни. Рис. 3.12. Открытая артиллерийская БГМ Открытые АБГМ (рис. 3.13) имеют верхний станок для орудия и несущую раму-лафет, установленную на шасси. Эти установки, как правило, имеют ограниченный угол обстрела по горизонту. Открытые АБГМ могут быть: без сошников и без выключения подвески ходовой части при стрельбе или с откидным сошником, упирающимся при стрельбе в грунт, и выключением подвесок, если угол возвышения орудия велик. Выключение подвески или ограничение хода может осуществляться переводом 82
Рис. 3.13. АБГМ с кормовым расположением артиллерийского орудия гидроамортизаторов ходовой части в режим обеспечения стрельбы путем увеличения их сопротивления или опусканием корпуса на грунт, т.е. приданием машине нулевого клиренса, что достигается применением управляемой гидропневматической подвески. Боевое отделение закрытых АБГМ предназначено для размещения СО, включающей основное пушечное вооружение, боекомплекта, вспомогательного стрелкового оружия, СУО, средств связи и экипажа. Отделение может иметь переднее, среднее или кормовое расположение в машине. Переднее расположение боевого отделения в виде рубки позволяет уменьшить размер машины по высоте, что снижает вероятность ее обнаружения и поражения, а также увеличивает объем боевого отделения (см. рис. 3.2). Недостатками рассматриваемой схемы являются: возрастание общей длины машины вследствие значительного выдвижения дульной части ствола за корпус машины, что увеличивает вероятность утыкания ствола в грунт при движении АБГМ по пересеченной местности, а также ограничение углов наведения орудия по вертикали и горизонту. Эта схема получила распространение в годы Второй мировой войны, когда ствол был относительно коротким и могущество действия боеприпаса поднимали за счет увеличенного калибра орудия, а не начальной скорости снаряда (например, СУ-100, СУ-122 и др.). 83
При среднем расположении боевого отделения СО и боевой расчет размещены во вращающейся башне. Преимуществами данной схемы являются: возможность кругового ведения огня, сокращение длины машины за счет смещения орудия назад. Недостатки схемы: увеличение высоты линии огня, а следовательно, повышение опрокидывающего момента при выстреле. Развитие вооружения и средств обнаружения требовало постоянного совершенствования технических характеристик самоходной артиллерии. Так, в период вьетнамского конфликта бронетанковая техника оказалась не готовой к борьбе с огнем вертолетов, которые находились вне зоны действия пулеметов. По мере развития авиации и средств борьбы с воздушными целями, особенно после внедрения радиолокационных орудийных станций обнаружения и наводки, стало возможным создание эффективных зенитных самоходно-артиллерийских установок: ЗСУ-37-2 «Енисей», ЗСУ-23-4 «Шилка», а в дальнейшем зенитных артиллерийско-ракетных комплексов (ЗАРК) 2К22 «Тунгуска» (рис. 3.14). Рис. 3.14. Зенитный артиллерийско-ракетный комплекс 2К22 «Тунгуска» (Россия) При заднем расположении боевого отделения СО и боевой расчет располагаются во вращающейся башне. Моторно-трансмиссионное отделение (МТО) размещается в носовой части корпуса. Для увеличения опорной базы и снижения давления на 84
грунт в машинах с задним расположением боевого отделения вместо направляющего колеса гусеницы устанавливают опорный каток и опускают его на грунт. Схема с задним расположением боевого отделения позволяет получить машину минимальной длины (перемещением орудия назад), что уменьшает вероятность утыкания ствола орудия в грунт даже при установки длинных стволов; обеспечить простыми устройствами подачу боеприпасов с грунта; организовать удобный вход и выход в боевое отделение и повысить устойчивость орудия без применения сошников. Недостатком рассматриваемой схемы является увеличение высоты машины, обусловленное необходимостью обеспечить заданные углы снижения орудия. Примеры АБГМ с установками в кормовой части шасси открытого орудия: отечественная 2С5 152-мм «Гиацинт» (рис. 3.15), 2С7 203-мм "Пион", 175-мм М107 (США). Рис. 3.15. 152-мм самоходная пушка-гаубица 2С5 «Гиацинт» 3.2. Современные артиллерийские боевые гусеничные машины 2С1 «Гвоздика» 122-мм создана в 70-х годах на базе удлиненного шасси легкого многоцелевого тягача МТ-ЛБ (рис. 3.16). Это плавающая машина, однако имеются ограничения по скорости течения воды и высоте волны. В передней части корпуса ма85
Рис. 3.16. 122-мм самоходная гаубица АБГМ 2С1 «Гвоздика» шины размещается МТО и отделение управления. Место механика-водителя отделено от силовой установки герметичными перегородками. Кормовую часть машины занимает боевое отделение со 122-мм гаубицей Д-32, имеющей баллистические характеристики, как и у буксируемой гаубицы Д-30. Гаубица размещена в полноповоротной бронированной башне, заряжание ручное, с полуавтоматической досылкой. В отличие от Д-30, ствол орудия имеет эжекционное устройство и двухкамерный, оконный, активно-реактивный дульный тормоз. Механизм продувания канала ствола обеспечивает удаление пороховых газов из канала ствола после выстрела, что уменьшает загазованность боевого отделения. В башне находятся три члена экипажа: впереди слева - наводчик орудия, за ним – командир боевой машины и справа от орудия - заряжающий. Для облегчения заряжания гаубицы используется механизм досылания электромеханического типа с раздельной досылкой снаряда и заряда в ствол после укладки их на лоток досылания. 2С3М – 152-мм самоходная гаубица с задним расположением боевого отделения, закрытого типа, неплавающая (рис. 3.17). Система оружия включает гаубицу 2А33, боеприпасы, боеукладку, транспортер, механизм заряжания и механизм для загрузки боеукладки. 86
Рис. 3.17. 152-мм самоходная гаубица АБГМ 2С3 «Акация» Механизм заряжания состоит из досылателя и укладки снарядов. Досылатель, цепной с электроприводом, предназначен для перемещения снаряда и заряда в камору орудия, что облегчает работу заряжающего, повышает скорострельность и обеспечивает стабильность скорости досылки снаряда и заряда. Редуктор досылателя с червячной парой и приводной звездочкой, находящейся в зацеплении с цепным толкателем. Досылатель обеспечивает принудительную досылку снаряда, а затем заряда на всем пути перемещения. Процесс досылания разделен на этапы: выведение досылателя на линию заряжания, досылка снаряда, досылка заряда, возвращение досылателя в исходное положение; последовательность выполнения этапов обеспечивается концевыми выключателями (рис. 3.18). Механизм досылания работает в цикле заряжания совместно с укладками снарядов; в случае отказа досылателя возможна ручная досылка. Боеукладка, предназначенная для размещения, подачи на линию досылки и транспортирования возимого комплекта выстрелов, включает карусельную установку для снарядов и сотовую укладку для зарядов и снарядов. В карусельной установке размещаются 12 снарядов, и она состоит из барабана с гнездами и направляющей с фиксатором снаряда. Сотовая укладка предназначена для размещения 33 снарядов, состоит из каркаса с трубами, плиты запорной с тремя стопорами и пневмопривода (воздушный 87
3 Рис. 3.18. Боеукладка артиллерийской БГМ 2С3М (Россия): 1 – укладка кумулятивного снаряда; 2, 3, 5, 7, 8, 9, 13 – укладки зарядов; 4 – укладка карусельная; 6 – укладка сотовая; 10 – пол боевого отделения; 11 – ящик для укладки пучков пороха; 12 – укладка снаряда; 14 – корпус АБГМ; 15 – башня редуктор, пневмоцилиндры и электропневмоклапаны). Транспортер подает снаряды и заряды с грунта в боевое отделение и состоит из обрезиненной замкнутой ленты, ведущего колеса и поддерживающих роликов, червячного редуктора с электродвигателем и концевыми выключателями. 2С19 «Мста-С» – 152-мм самоходная гаубица – предназначена для уничтожения тактических ядерных средств, артиллерийских и минометных батарей, танков, другой техники и живой силы противника. «Мста-С» выполнена на гусеничном шасси, унифицированном с шасси танка Т-72, оснащена многотопливным двигателем мощностью 840 л.с. Ходовая часть имеет торсионную подвеску и гидроамортизаторы, обеспечивающие гашение колебаний установки как на ходу, так и при стрельбе. «Мста-С» может преодолевать рвы шириной 2,5 м, стенки высотой 0,5 м и броды глубиной до 1,5 м. Запас хода до 500 км. Мощность двигателя позволяет развивать максимальную скорость до 60 км/ч. 88
В башне установлена 152-мм гаубица 2А64 с системами наведения и прицеливания, максимальная дальность стрельбы ОФС достигает 24,7 км. Башня с круговым вращением и углами наведения орудия по вертикали от –4 o до +68 o . Экипаж – пять человек, при стрельбе с грунта – семь человек (рис. 3.19). Рис. 3.19. Самоходная гаубица 152-мм АБГМ-2С19 «Мста-С» (Россия) Автомат заряжания обеспечивает скорострельность 8 выст/мин, имеет систему механизированной подачи снарядов (включая конвейер подачи снарядов с грунта) и исполнительный механизм согласования углов с подачей снарядов из укладки. Боекомплект 50 выстрелов. На башне расположена зенитно-пулеметная установка ПЗУ-5 с 12,7-мм зенитным пулеметом НСВТ 89
«Утес», имеющим дистанционное управление из башни. Прицельная дальность стрельбы зенитной установки – 2 км. Скорострельность пулемета – 700…800 выст/мин, боекомплект – 300 патронов. Высокие боевые качества 152-мм гаубицы 2А64, мощной двигатель и дополнительное оборудование обеспечивают высокую эффективность. «Мста-С» имеет оборудование для подводного вождения (ОПВ), что позволяет преодолевать водные препятствия глубиной до 5 м и шириной до 1 км. С помощью встроенного бульдозерного оборудования самоходная гаубица способна подготовить окоп. Стрельбу из орудия можно вести как прямой наводкой, так и с закрытых позиций, в том числе в горных условиях. Фильтровентиляционная установка (ФВУ) позволяет боевому расчету вести стрельбу в зараженной местности. Комплект термодымовой аппаратуры для создания маскирующей дымовой завесы дает возможность артиллерийской установке действовать даже на открытой местности, что существенно повышает тактические характеристики этой боевой машины. «Мста-С» имеет агрегат бортового стояночного питания с автономной топливной системой, систему связи, включающую внутреннюю телефонную и внешнюю радиосвязь. Время перевода гаубицы из походного положения в боевое и обратно от одной до двух минут. «Мста-С » может использовать все виды штатных боеприпасов данного калибра, в том числе и корректируемые высокоточные снаряды «Краснополь» с лазерной полуактивной системой наведения. Этот корректируемый артиллерийских снаряд может с высокой вероятностью (0,9) при стрельбе на дистанции до 18 км поражать движущиеся и неподвижные малоразмерные цели (танки, автомобили, артиллерийские орудия, укрепленные огневые точки и т.п.). Для подсветки цели лучом лазера используется переносной лазерный целеуказатель, установленный на треноге. Возможно размещение системы подсветки цели класса «танк» на дальности до 5 км, длительность подсветки 6…15 с. Головка самонаведения снаряда при стрельбе на максимальную дальность способна захватывать подсвеченные лазером цели в радиусе 1 км. При использовании одного лазерного целеуказателя в течение 30 с можно поразить три различные цели. При стрельбе корректируемым снарядом калибра 152 мм (по сравнению с обычным снарядом того же калибра) расход боеприпасов 90
снижается в 40…50 раз, скорость поражения цели возрастает в 3…5 раз. 3.3. Особенности системы оружия артиллерийских БГМ Пушки АБГМ отличаются от буксируемых орудий отсутствием нижнего станка, роль которого выполняет сам носитель, мощным дульным тормозом, механизмами наведения, введением продувки ствола. Продувка канала ствола вводится для очистки от пороховых газов после выстрела и уменьшения загазованности боевого отделения, а также исключения обратного пламени при открывания затвора после выстрела. Применяются как вентиляционные установки, так и эжекторы (рис. 3.20), установленные концентрично или эксцентрично со стволом. Вентиляционные устройства включают баллон высокого давления или автономный нагнетатель. Эжектор на стволе не обеспечивает эффективную продувку придонных пороховых газов и создает концентратор напряжений в стволе, снижающий его прочность. Эффективность того или иного устройства определяется максимальным перепадом давления и объемов продуваемого газа, а также временем продувки. Рис. 3.20. Эжектор для продувки ствола: 1 – ресивер; 2 – сопла; 3 – шариковый клапан; 4 – отверстия клапана На современных АБГМ, как и в танках, используются автоматы (механизмы) заряжания, которые и обеспечивают заданную высокую скорострельность. Подача боеприпасов может быть как с грунта (ленточными подавателями, электрическими или гидравлическими подъемниками), так и из боеукладки механизма заряжания. В АБГМ времен Второй мировой войны применялось 91
только ручное заряжание, что требовало большого пространства для манипуляции заряжающего при подаче боеприпаса в камору орудия или на лоток досылателя. Время подачи боеприпаса ограничено его массой и габаритами, время досылки боеприпаса – допустимой скоростью из условий распатронирования при унитарном заряжании или нарушения целостности ведущего пояска и заряда при раздельном заряжании. Для средних и крупных калибров, как правило, используется досылка боеприпасов на всем пути их перемещения. Источник энергии – как внешний, так и энергия, аккумулированная от выстрела. Скорость в конце досылки из условия распатронирования для унитарного боеприпаса должна быть не более 0,6…1,0 м/с, а для раздельного заряжания 1,5 м/с. Условия размещения, обитаемости и работы экипажа требуют необходимого пространства. Так, для наводчика суммарный объем моторного и информационного полей должен быть ни менее 0,7…0,8 м 3 , командира 0,6…0,7 м 3 и заряжающего 1,0…1,1 м 3 . Средства отображения информации (СОИ) и органы управления (ОУ) должны быть расположены так, чтобы обеспечить получение информации и доступ к ОУ без изменения основной позы и чтобы работа оператора не вызывала чрезмерного напряжения. Для исключения травмирования экипажа в зоне работы механизмов должны быть предусмотрены соответствующие ограждения и блокировки. Воздух, поступающий в боевое отделение, должен быть очищенным, охлажденным и в необходимом количестве. Кресла экипажа должны регулироваться по высоте и длине, а также иметь откидные спинки, позволяющие обеспечивать удобную посадку и возможность отдыха экипажа на марше. Для преодоления зоны химического заражения или зоны, насыщенной продуктами ядерного взрыва, машина должна быть оборудована приборами и системами контроля за полной герметизацией с обеспечением условий жизнедеятельности. Система обеспечения жизнедеятельности экипажа состоит из фильтровентиляционной установки, предназначенной для поступления в боевое отделение воздуха, очищенного от химических, биологических, отравляющих и радиоактивных продуктов, кондиционера, обеспечивающего нормальный микроклимат на рабочих местах экипажа. Боевое отделение должно иметь надежную вентиляцию и для удаления пороховых газов от выстрела. Осо92
бую важность этот вопрос приобретает в машинах, оснащенных пушками-гаубицами, ведущими огонь зарядами переменной величины при высоком темпе стрельбы. Стрельба на малых зарядах, развивающих небольшие давления в канале ствола, сопровождается прорывом газов через гильзу в боевое отделение. Особенно это явление заметно на укороченных гильзах. В корпусе и башне машины должно быть предусмотрено необходимое количество дверей и люков, обеспечивающих удобный вход и выход экипажа, сообщение между членами экипажа, а также подачу боекомплекта. Уменьшение длины отката и обметаемого орудием пространства достигается за счет увеличения силы сопротивления откату. В орудиях используются дульные тормоза высокой эффективности, как правило, более 50%, однако высокая эффективность дульного тормоза увеличивает запыленность позиции и воздуха при стрельбе. Размеры машины зависят от установленных габаритов при транспортировке по железной дороге, т.е. должны вписываться в габарит 1В (ширина не более 3450 мм, высота не более 3900 мм, длина не превышает длину платформы), а также от требований по плавучести. Минимальный запас плавучести должен быть не менее 25 % от массы машины. 3.4. Составные части боевых гусеничных машин Вне зависимости от типа конструкции можно выделить следующие основные части АБГМ: систему оружия с системой управления огнем, образующие комплекс вооружения; корпус; силовую установку и трансмиссию; ходовую часть; электрооборудование; вспомогательное оборудование, которое размещено, как правило, в трех отделениях: боевом, МТО и управления. К комплексу вооружения относятся: орудие, прицелы, баллистический вычислитель, механизмы наведения, уравновешивающий механизм, боекомплект, автомат заряжания, боеукладки и пулеметные установки. Корпус – сварная конструкция, на которой устанавливаются все части АБГМ и который воспринимает нагрузки, действующие при выстреле и при движении. Корпус изготавливают из броневых листов толщиной 5…30 мм. Сварной корпус состоит из лонжеронов коробчатой формы закрытого типа, а также днища. К днищу и лонжеронам приварены блоки подвесок. Блоки подвесок 93
служат для установки элементов ходовой части машины. В средней части машины лонжероны связаны между собой центральной коробчатой связью, в которой монтируется верхний станок, осуществляющий наведение орудия по горизонту. Кормовая часть корпуса машины выполнена в виде конструкции, в которой в специальных расточках устанавливаются бортовые редукторы трансмиссии машины. В настоящее время корпуса легких АБГМ изготовлены из алюминиевых сплавов, что приводит к снижению их массы при обеспечении требований по пулестойкости, жесткости и герметичности, однако их стоимость превышает стоимость стальных корпусов. Силовая установка включает: двигатель с системой охлаждения, системой смазки, очистки воздуха, турбонаддува и др. Двигатель, его системы, трансмиссия, генератор, стартер располагаются в МТО. В качестве двигателя в отечественных военногусеничных машинах применяются дизели (это двигатели внутреннего сгорания, работающие на тяжелом топливе с самовоспламенением от сжатия смеси в цилиндрах) или газотурбинные установки. Дизель как тепловая машина характеризуется следующими параметрами: эффективной мощностью и крутящим моментом при заданной частоте вращения коленчатого вала и определенной подаче топлива; экономичностью, которая определяется расходом топлива на единицу мощности установки и в единицу времени; коэффициентом приспособляемости двигателя, определяющим степень изменения крутящего момента двигателя при изменении нагрузки. Для обеспечения высокого коэффициента использования мощности двигателя при широком изменении внешних нагрузок необходимо устанавливать за дизелем или газотурбинным двигателем (ГТД) трансмиссии, позволяющие в значительных пределах изменять крутящий момент, передаваемый от двигателя к гусеничному движителю. Для нормального функционирования дизеля и трансмиссии устанавливают следующие системы: охлаждения (дизеля и трансмиссии), очистки воздуха от пыли, питания топливом, смазки, запуска при температуре окружающей среды от -50 до +50 С, выработки электроэнергии и сжатого воздуха. Система охлаждения дизеля и трансмиссии обеспечивает заданный тепловой режим при их работе. Она состоит из насосов, осуществляющих прокачку жидкости через охлаждающие ру94
башки цилиндров двигателя и масла через наиболее напряженные детали двигателя и трансмиссии. Теплообмен происходит в пластинчатых масляных и водяных радиаторах, обладающих большой рассеивающей способностью тепла при прохождении через них наружного воздуха. Воздух через радиаторы прогоняют либо высоконапорные вентиляторы, либо эжекторные устройства, не имеющие подвижных частей. В качестве охлаждающей жидкости используют антифриз. Для уменьшения абразивного износа двигателя требуется высокая очистка воздуха с большой производительностью в условиях высокой запыленности наружного воздуха. В настоящее время воздушные фильтры выполняются в виде циклонов. Степень пропуска пыли после прохождения запыленного воздуха через циклонный аппарат не превышает сотых долей процента. В целях создания благоприятных условий для работы воздухоочистителей их располагают в местах с наименьшей запыленностью наружного воздуха и вблизи от двигателя. В качестве топлива используют дизельное топливо и керосин. Топливо и масло размещаются в наружных и внутренних баках и подаются в двигатель и трансмиссию насосами. Для уменьшения износа и облегчения запуска двигателя при минусовых температурах применяется система подогрева масла и охлаждающей жидкости. Трансмиссия позволяет в широком диапазоне изменять скорость машины и крутящий момент, а также осуществлять поворот и торможение. В гусеничных машинах нашли применение гидромеханические трансмиссии вследствие их простоты и надежности в эксплуатации. В настоящее время используют гидрообъемные и электромеханические трансмиссии, позволяющие плавно, в широком диапазоне изменять скорость движения машины. Поворот гусеничных машин достигается изменением скорости движения гусеничных лент. Эти функции в трансмиссии гусеничных машин выполняет механизм поворота, обеспечивающий изменение скорости и силы тяги на отстающей и забегающей гусеничных лентах. Ходовая часть машины должна обеспечивать плавность хода во всем диапазоне скоростей движения машины по пересеченной местности и дорогам с усовершенствованным покрытием, высокую комфортность и низкую утомляемость экипажа, высокую проходимость, требуемый ресурс, удобство обслуживания и ре95
монта. В ходовую часть гусеничной АБГМ входят: гусеничные ленты, ведущие (звездочки) и ведомые (ленивцы) колеса с натяжным устройством, опорные катки и поддерживающие ролики, подвеска, включающая рессоры, амортизаторы, механизмы выключения рессор и амортизаторов при стрельбе. Подвеска машины состоит из упругих элементов - торсионов, снижающих ударные воздействия и обеспечивающих высокую плавность хода, и гидравлических амортизаторов, позволяющих быстро гасить колебания корпуса машины в процессе ее движения и после выстрела. В современных гусеничных машинах наибольшее распространение получили индивидуальные торсионные подвески вследствие их простоты, технологичности изготовления, высокого коэффициента использования занимаемого объема, малой уязвимости в процессе боевой эксплуатации. Монтаж и демонтаж этих подвесок прост и выполняется силами экипажа в короткое время. Упругие элементы в виде винтовых пружин в современных гусеничных и колесных машинах применяются редко из-за большого занимаемого объема. В последнее время на гусеничных машинах устанавливают пневматические и гидропневматические подвески, обладающие рядом преимуществ, в том числе и возможностью создания переменного клиренса и опускания машины днищем на грунт. Эти подвески позволяют объединить в едином блоке упругие и демпфирующие элементы, гасящие колебания машины без применения амортизаторов. Гидропневматические и пневматические подвески обеспечивают высокую плавность хода, размещаются на наружных стенках корпуса машины без использования его внутреннего объема. Однако этот тип подвески более сложен в производстве и эксплуатации. Существенную роль в гашении колебания машины при ее движении играют гидравлические амортизаторы, работающие на принципе превращения кинетической энергии колебательного движения машины в тепловую с последующим ее рассеиванием в окружающую среду. Характеристики гидравлических амортизаторов рассчитывают из условий быстрого поглощения энергии при прямом и обратном ходе катка. Обычно гидравлические амортизаторы устанавливают на крайних катках. Проходимость гусеничных машин оценивается по способности движения в различных дорожных условиях: слабонесущий грунт, твердое покрытие, снежный покров, подъемы, спуски и 96
косогоры. Характеристикой, позволяющей оценивать проходимость гусеничной машины, является среднее давление на грунт q ср = Q (2 Lh) , где L – длина опорной поверхности гусеницы; h – ширина гусеницы. Опытом установлено, что проходимость машины начинает заметно ухудшаться, когда среднее давление на грунт превышает 80 кПа. Существенное влияние на проходимость машины оказывают конструктивные параметры отдельных узлов ее ходовой части. При неправильно выбранных расстояниях между опорными катками, вследствие прогиба гусениц, резко возрастают контактные напряжения, действующие на грунт со стороны гусениц, в месте соприкосновения с катком. Поверхность трака гусениц, взаимодействующая с грунтом, должна исключать его повреждение и срезание и обеспечить хорошее сцепление с грунтом. Установлено, что более широкая гусеница менее повреждает грунт в плоскости, поперечной движению машины, что приводит к заметному повышению ее проходимости особенно при движении по слабым грунтам. Ресурс гусеничного движителя возрастает при повышении износостойкости шарниров траков, достигаемом с помощью резинометаллических шарниров. Высокие средние скорости движения и малая утомляемость экипажа зависят от рационального выбора параметров подвески гусеничной машины. Современные подвески гусеничных машин должны обеспечивать: высокую плавность хода, отсутствие пробоев при движении по пересеченной местности и тряски при движении по мелким неровностям, быстрое гашение колебаний машины. Плавность хода оценивают величиной суммарной перегрузки, действующей на экипаж, и частотой ее воздействия. В общем случае ускорения, действующие на экипаж, в процессе движения машины могут быть определены из следующей зависимости: && max , Z&& max = Z&& max o ± l ϕ .. где Z max o – максимальное ускорение линейных колебаний цен&& max – максимальное значение ускорения угтра масс машины; ϕ ловых продольных колебаний машины; l – расстояние от центра упругости машины до сидений водителя. 97
Период собственных угловых колебаний корпуса машины Tк = 2π J y n ∑ 2Ck lk2 , 1 где J y – момент инерции корпуса относительно поперечной оси; n ∑ 2Ck lk2 1 – угловая жесткость подвески; C k – модуль жесткости k-й подвески. Установлено, что при движении с большими скоростями по мелким неровностям машины, имеющие подвеску с периодом менее 0,5 с (жесткая подвеска), вследствие тряски вызывают сильную утомляемость экипажа. При очень мягкой подвеске, с периодом колебаний больше 1,8 с, у экипажа наблюдаются признаки морской болезни. Линейные ускорения до 1 g легко переносятся и не утомляют экипаж в течение длительного времени. Периодическое возникновение ускорений, достигающих значения 4 g, также легко переносятся экипажем. При ускорениях, достигающих 10 g (что недопустимо), у членов экипажа возможны травмы. Ведущие колеса – звездочки работают в абразивной среде и подвергаются сильному износу. Для увеличения срока службы на поверхности зубьев ведущих колес наплавляют твердые сплавы, а сами венцы делают съемными. Гусеницы с резинометаллическим шарниром, нашедшие широкое распространение в современных боевых машинах, имеют ряд существенных преимуществ перед обычными металлическими. Они обеспечивают больший срок службы и больший коэффициент полезного действия при перематывании гусеничной ленты вследствие замены в шарнирах гусеницы сухого трения скольжения металла по металлу трением внутри резинового шарнира. При работе резиновые втулки, запрессованные в проушины трака, подвергаются скручиванию и сжатию. Чем меньше углы закручивания, тем больше срок службы втулки. Применение обрезиненных покрытий траков позволяет уменьшить высокочастотные колебания корпуса при движении по твердым покрытиям. Недостатком гусениц с резинометаллическим шарниром является значительно большее время для их замены. Опорный каток имеет упругую резиновую шину. Толщину резинового массива шины катка и его диаметр выбирают из условия обеспечения прочности и допустимых температурных режимов работы резины. Наряду с такими катками применяют опор98
ные катки с внутренней амортизацией. Ранее использовали цельнометаллические катки, которые увеличивали нагрузки и ухудшали условия работы подшипников и гусениц. Направляющее колесо обеспечивает направление и натяжение гусеницы при движении машины. Натяжение гусеницы осуществляется устройством, включающим червяк и червячное колесо, путем поворота кривошипа, на котором эксцентрично посажено направляющее колесо. Электрооборудование состоит из источников электроэнергии и потребителей. Источниками энергии АБГМ служат: генераторы, работающие от основного двигателя или подзарядного агрегата, и аккумуляторные батареи. Основными потребителями электроэнергии являются системы освещения, светосигнализации, средства связи, электрические и гидравлические приводы, механизмы наведения и другое специальное оборудование. Подвижность и маневренность машины определяются: максимальной и средней скоростями движения в различных дорожных и климатических условиях; проходимостью при движении по слабонесущим грунтам, заболоченным участкам и снегу; грузоподъемностью, т.е. способностью перевозить полезный груз; легкостью управления и маневрирования при движении; запасом хода; способностью преодолевать водные преграды; транспортабельностью железнодорожным, водным и воздушным транспортом. Легкость управления и высокая динамика движения обеспечиваются высокой удельной мощностью, высоким КПД трансмиссий и ходовой части машины. Запас хода определяется количеством возимого топлива и составляет не менее 500 км. 3.5. Обеспечение устойчивости артиллерийских БГМ при выстреле Устойчивость БГМ определяется отсутствием отрыва его передних опорных устройств от грунта. Для анализа введем следующие допущения: подрессоривание при выстреле выключено; бортовые фрикционы зажаты, АБГМ установлена на твердой горизонтальной поверхности; силы, действующие на орудие, лежат в вертикальной плоскости; перемещения орудия при выстреле относительно корпуса отсутствуют; стрельба ведется на некотором угле возвышения орудия. Условия неподвижности и устойчивости АБГМ могут быть найдены из уравнений равновесия 99
всех действующих сил в проекции на координатные оси и уравнения моментов этих сил относительно точки опрокидывания (рис. 3.21). Рис. 3.21. Расчетная схема устойчивости АБГМ при выстреле Условие неподвижности: Tc ≥ R cos ϕ , где Tc – сила сцепления гусениц с грунтом по горизонтали; R – приведенная сила сопротивления откату; ϕ – угол возвышения орудия. Условия устойчивости определяют из решения уравнения моментов при N > 0 : N= Pкн e + Rh − Qб Dx ≥ 0 или Qб D − Qo X cos ϕ ≥ Rh + Pкн e , b где Ркн – сила действия пороховых газов на дно канала ствола в процессе выстрела; D x – расстояние по горизонтали от линий действия силы тяжести АБГМ до крайней опорной точки; h – кратчайшее расстояние от центра тяжести откатных частей орудия до линии, параллельной оси ствола, проходящей через крайнюю, заднюю опорную точку; N – реакция опорной поверхности грунта на носитель; Qо – масса откатных частей орудия АБГМ; e – кратчайшее расстояние от центра тяжести откатных частей орудия до оси канала ствола; b– кратчайшее расстояние от линии действия результирующей опорной реакции грунта до крайней задней опорной точки по горизонтали. Плечи h и D из вышеприведенного выражения являются функциями угла возвышения орудия. При выстреле во время отката условие устойчивости не остается постоянным, так как из100
меняется не только сила давления на дно орудия, но и координаты центра масс откатных частей и всей боевой машины. В действительности от выстрела АБГМ получает угловые и линейные перемещения. Условия устойчивости при угловых колебаниях АБГМ определяются "непробитием" подвески, т.е. максимальным углом поворота корпуса машины φmax от выстрела, который должен быть не более 75% предельного угла поворота балансира до упора. Аналогично рассматривается боковая устойчивость АБГМ при стрельбе на борт. Кроме этого критерия, при оценке устойчивости принимают во внимание время, в течение которого колебания АБГМ затухают и можно производить очередной выстрел без ухудшения кучности. Существует понятие устойчивости машин при движении: продольная и поперечная устойчивость. Критерием продольной устойчивости машины на подъеме является преобладание плеча удерживающего момента над плечом момента опрокидывающего (рис. 3.22): H o sin α ≤ a cos α , где Η o – расстояние от грунта до центра тяжести машины; a – расстояние от заднего катка до центра тяжести машины в горизонтальной плоскости; α – угол наклона опорной поверхности. Рис. 3.22. Расчетная схема устойчивости АБГМ при движении Из динамики прямолинейного движения известно, что тяговая сила не может превосходить силу сцепления. Следовательно, Ρmax ≤ µQ cos α , где µ – коэффициент сцепления. Предельный угол подъема определяется предельным значением коэффициента сцепления гусениц с грунтом и соответствующей тяговой силой. Устойчивость АБГМ является важнейшей эксплуатационной характеристикой. 101
4. КОРАБЕЛЬНОЕ АРТИЛЛЕРИЙСКОЕ ВООРУЖЕНИЕ 4.1. Назначение Корабельное артиллерийское вооружение (КАВ) конца XX – начала XXI вв. представляет собой сложный технический комплекс, в который входят корабельные артиллерийские установки (КАУ), боеприпасы и приборы управления стрельбой (ПУС). Современные образцы КАВ имеют большую скорострельность благодаря автоматизации процессов заряжания и производства выстрела, их масса значительно снижена за счёт широкого использования легких и прочных сплавов и стеклопластика. Если ранее для подачи боеприпасов, заряжания и производства выстрела на КАУ среднего и малого калибров требовалось 8 … 12 человек, то сейчас 2 … 4 человека вполне справляются с поставленными перед ними задачами, при этом они в основном только контролируют работу механизмов, обеспечивают первое заряжание и устраняют неисправности. Стрельба из КАУ может вестись дистанционно с пульта управления стрельбой. В зависимости от калибра различают КАУ малого (20…76 мм), среднего (100…152 мм) и крупного (180 мм и более) калибра. По конструкции КАУ делятся: на башенные, палубно-башенные и палубные, по способу заряжания: патронного, раздельно-гильзового и картузного заряжания. В зависимости от степени автоматизации различают автоматические, полуавтоматические и неавтоматические. КАУ крупного и среднего калибра – преимущественно однои двухорудийные, установки малого калибра – многоствольные. Все имеющиеся на вооружении ВМФ России КАУ являются универсальными, автоматическими, башенными и в большинстве своём оснащены автоматизированными системами управления. В настоящее время наибольший калибр в ВМФ России 130 мм. (В 80-е гг. в состав советского флота входили артиллерийские крейсеры, вооружённые 152-мм трёхорудийными башенными КАУ МК-5 бис.) Устанавливаемые на кораблях КАУ объединяются в корабельные артиллерийские комплексы. Кроме КАУ, в состав комплекса входят боеприпасы к ним и система приборов управления стрельбой. В ПУС включены радиолокационная станция (РЛС) сопровождения целей, вычислительный комплекс, приборы наведения орудий, а также агрегаты силового электропитания 102
с пускорегулирующей аппаратурой. Кроме того, предусмотрена возможность получения дополнительной информации от других общекорабельных систем обнаружения и целеуказания, не исключается и полностью ручное управление ведением огня. КАУ могут размещаться как линейно, так и побортно. Первый способ размещения используется в основном для расположения КАУ крупного и среднего калибров, которые находятся в диаметральной плоскости корабля, при этом обеспечиваются наибольшие углы обстрела по горизонту. Линейное размещение можно разделить на линейно-возвышенное и линейно-разнесённое. Побортное размещение используется, главным образом, для артиллерии малого калибра. КАУ среднего калибра состоит в основном на вооружении большого противолодочного корабля (БПК), сторожевого корабля (СКР), тяжёлого авианесущего крейсера (ТАКР), КАУ крупного калибра – эсминца (ЭМ), тяжёлого атомного ракетного крейсера (ТАРК). Артиллерию малого калибра часто называют малокалиберной зенитной артиллерией (МЗА) и размещают на кораблях практически всех классов, начиная с рейдового тральщика и заканчивая тяжёлыми атомными крейсерами. КАУ располагают на надстройках и палубе корабля, по возможности в местах, обеспечивающих наибольший угол горизонтального наведения. Сейчас все КАУ имеют механизм выключения цепи стрельбы для автоматического прекращения огня при входе стволов в секторы, не позволяющие вести стрельбу из-за возможности прострела частей корабля, повреждения материальной части и ранения членов экипажа. Боеприпасы КАУ должны поражать воздушные, морские и береговые цели, поэтому на кораблях имеются различные типы. Практически корабельный боезапас зависит от скорострельности КАУ, водоизмещения корабля, возможностей размещения артпогребов и составляет примерно для малого калибра 500 … 2000, среднего 400 … 600 и крупного 300 … 400 выстрелов на ствол. Боезапас на кораблях хранят в специальных помещениях – артиллерийских погребах, которые стараются размещать ниже ватерлинии. Боезапас для КАУ малого калибра находится в барбете, непосредственно под артиллерийской установкой. Для сохранности боеприпасов погреба оснащают специальным оборудованием – системами микроклимата, взрывопожаробезопасности. В зависимости от класса корабля погреба могут иметь стеллажи, лари, кранцы и шкафы для хранения снарядов. Унитарные 103
патроны могут снаряжаться в обоймы или собираться в металлические ленты и в таком виде подаваться в КАУ. Виды отечественных корабельных артиллерийских комплексов приведены в табл. 4.1, а тип и число КАУ и ПУС, размещаемых на надводных кораблях, в табл. 4.2, где ОФС – осколочнофугасный снаряд с ударным взрывателем; ЗСР – зенитный снаряд с дистанционным взрывателем; ОТС – осколочно-трассирующий снаряд; ОЗС – осколочно-зажигательный снаряд; ОФЗТС – осколочный фугасно-зажигательный трассирующий снаряд. Т а б л и ц а 4.1 Корабельные артиллерийские комплексы ВМФ РФ Калибр, мм 130 100 100 Наименование КАУ АК-130МР-184 АК-100МР-145 АК-100МР-114 АК-190Э5П-10Э Год принятия на вооружение Конец 1970-х 1975 2000 76, 30 АК-176МР-123/76 76, 30 АК-176МР-123-02/76 76 АК-726МР-105 1964 57 АК-725 (ЗИФ 72) 1962 30 АК-230МР-104 1962 Ка- Наименова- Год приня- 1979 Компоненты КАВ КАУ (к-во) АК-130 (1-2) АК-100 (1-2) (ЗИФ-122, ЗИФ-121) АК-190Э (1-2) АК-176 (А-221) (1) АК-630М (1-2) АК-176М (1) АК-630М1-2 (1-2) АК-726 (ЗИФ-67) (1-2) АК-725 (ЗИФ-72) (1-2) АК-230 (КЛ-302) (1-2) ПУС Боеприпас МР-184 ОФС, ЗСР, ЗСД МР-145 МР-114 «Лев» ОФС, ЗСР, ЗСД 5П-10Э «Пума» ОФС, ЗСР, ЗСД МР-123 «Вымпел» ОФС, ЗСР МР-12302 ОФС, ЗСР МР-105 «Турель» ОФС, ЗСР МР-103 «Барс» ОТС МР-104 «Рысь» Компоненты КАВ 104
либр, мм ние КАУ тия на вооружение КАУ (к-во) ПУС АК-230 (1-2) МР-123 30 АК-230МР-123 1960-е 30 АК-306ОПУ-1 1960-е 30 АК-630МР-123 1960-е 30 30 АК-630ММР-123 АК-630М1-2МР-123-02 1960-е 1960-е АК-306 (1-2) АК-630 (А-213) (1-2) АК-630М (1-2) АК-630М1-2 (1-2) Боеприпас ОПУ-1 ОЗС, ОФЗТС МР-123 ОФС,ОТС МР-123 ОФС,ОТС МР-123-02 ОФС,ОТС Т а б л и ц а 4.2 Размещение артиллерии на надводных кораблях РФ Наименование (по коду НАТО) Москва (Moskva) Новороссийск (Kiev class) Адм. Горшков (Modified Kiev class) Адм. Кузнецов (Kuznetsov class) Адм. Лазарев (Kirov class) Адм. Нахимов (Kirov class) КАУ, число и тип ПУС, число и тип 1143.4 2 АК-725 2 АК-726, 8 АК-630 2 АК-100, 8 АК-630М 2 МР-103 2 МР-105, 4 МР-123 1 МР-145, 4 МР-123 ТАКР 1143.5 8 РАК Кортик ТАРКР 1144 ТАРКР 11442 1 АК-130, 8 АК-630М 1 АК-130, 6 РАК Кортик 1 АК-130, 6 АК-630М 1 МР-184, 3 МР-123 2 АК-725 2 МР-103 Класс Проект ПКР 1123 ТАКР 1143 ТАКР Слава (Slava class) РКР 1164 Владивосток (Kresta class) РКР 1134 Грозный (Kynda) РКР 58 Современный (Sovremenny class) ЭМ 956 Азов (Kara class) БПК 1134Б Удалой (Udaloy class) БПК 1155 (Udaloy 2) БПК 1155.1 Сдержанный (Kashin mod class) БПК 61М 105 1 МР-184, 4 МР-123 1 МР-184 2 АК-726, 1 МР-105, 4 АК-630М 2 МР-123 2 АК-130, 1 МР-184, 2 АК-630М 2 МР-123 2 АК-726, 2 МР-105, 4 АК-630М 2 МР-123 2 АК-100, 1 МР-145, 4 АК-630М 2 МР-123 2 АК-130, 2 РАК Кортик 2 АК-726, 2 МР-105, 4 АК-630М 2 МР-123 Окончание табл. 4.2
Наименование (по коду НАТО) Резвый (Krivak 2 class) Менжинский (Krivak 3 class) Неустрашимый (Neustrashimy class) Альбатрос (Crisha 3 class) (Osa 1 class) Сивуч (Dergach class) Молния (Tarantul class) Класс Проект КАУ, число и тип ПУС, число и тип СКР 1135 2 АК-100 1 МР-114 ПСКР 1135.1 1 МР-114, 1 МР-123 СКР 1154.0 МПК 1124 РКА 205 МРК 1239 РКА 1241.7 (Natya 1 class) МТЩ 266М (Vanya class) БТЩ 257 1 АК-100, 2 АК-630М 1 АК-100, 2 РАК Кортик 1 АК-725, 1 АК-630М 2 АК-230 1 АК-176, 1 АК-630М 1 АК-176, 1 РАК Кортик 2 АК-230 (2 АК-306) 1 АК-230 (Lida class) РТЩ 10750 1 АК-306 1 МР-145 1 МР-123 1 МР-104 1 МР-123 1 МР-104 (ОПУ-1) Визирная колонка ОПУ-1 П р и м е ч а н и е: ПКР – противолодочный корабль, ТАКР- тяжёлый авианесущий крейсер, ТАРКР – тяжёлый атомный ракетный крейсер, РКР – ракетный крейсер, ЭМ – эскадренный миноносец, БПК – большой противолодочный корабль, СКР – сторожевой корабль, ПСКР – пограничный сторожевой корабль, МПК – малый противолодочный корабль, РКА – ракетный катер, МТЩ – морской тральщик, БТЩ – базовый тральщик, РТЩ – рейдовый тральщик. На рис. 4.1 - 4.3 представлен ряд отечественных КАУ. Рис. 4.1. 130-мм двухорудийная КАУ АК-130 106
Рис. 4.2. 76,2-мм одноорудийная КАУ АК-176 Рис. 4.3. 100-мм одноорудийная КАУ АК-100 4.2. Особенности корабельных артиллерийских установок Круг огневых задач, которые КАУ должны эффективно решать, определяет их особенности: универсальность (способность поражать воздушные, морские, береговые цели), высокую готовность к бою, гибкость огня, точность стрельбы, скорострельность, высокую надежность. Указанные боевые задачи опреде107
ляют необходимость полной автоматизации КАУ, оперативного взаимодействия со средствами управления стрельбой. Характерными чертами современных КАУ является их герметичность, стойкость и установка лобовых броневых листов под значительными углами к вертикали. Башни имеют основания с диаметром, обеспечивающим возможность личному составу занимать боевые посты из внутренних помещений корабля, не выходя на палубу. Для повышения боевых и эксплуатационных характеристик скорострельных КАУ, в том числе живучести стволов, введено их охлаждение. КАУ имеют круговые углы обстрела, углы возвышения стволов до 85 … 90° и высокие скорости наводки в вертикальной и горизонтальной плоскостях. ПУС обеспечивают высокую точность целеуказания и малое время реакции (отрезок времени от начала обнаружения цели до момента первого выстрела). У башенных КАУ среднего и крупного калибров все механизмы и приборы, места расположения личного состава и системы подачи боеприпасов защищены бронёй от осколков, пуль, светового излучения и радиоактивной пыли. Вращающуюся часть башни составляет боевое отделение, где размещены одно, два и даже три орудия, механизмы наведения и заряжания, башенные приборы управления стрельбой и личный состав, обслуживающий эти механизмы и приборы. Ниже боевого отделения расположено подбашенное отделение, где находятся некоторые вспомогательные механизмы башни и системы подачи боеприпасов, которые в большинстве автоматизированы. (Один из вариантов автоматизированной подачи приведён на рис. 4.4). Особенностью башенных КАУ является то, что боевое отделение, пути подачи боеприпасов и погреба составляют единую систему. Палубно-башенные КАУ могут быть среднего и крупного калибров. Они, как и башенные, состоят из боевого и подбашенного отделений. Боевое отделение вращается, подбашенное неподвижно. У палубно-башенных КАУ боевое отделение и пути подачи боеприпасов защищены незамкнутой бронёй. Погреба боеприпасов здесь не входят в единую систему и изолированы от башни. Палубно-башенные КАУ могут быть одно- и двухорудийными. 108
Рис. 4.4. 76-мм корабельная артиллерийская установка АК-726 Палубные КАУ полностью изолированы от погребов и системы подачи боеприпасов, которые имеют выходы на верхнюю палубу вблизи КАУ. Личный состав, механизмы и приборы таких КАУ защищены противопулевой и противоосколочной бронёй в виде отдельных щитов или укрытий с крышей или без крыши. Палубные КАУ среднего и крупного калибров бывают одно- и двухорудийные, малого же калибра – чаще многоствольные. Чтобы обеспечить прицельную стрельбу КАУ при качке корабля, некоторые палубно-башенные и палубные установки стабилизируются. Стабилизация заключается в том, что ось качающейся части орудия удерживается механизмами стабилизации в вертикальном и горизонтальном положении, в то время как основание КАУ качается вместе с кораблём. КАУ среднего и крупного калибров состоят из качающейся, вращающейся частей и основания. Основа качающейся части – люлька, которая цапфами закрепляется в цапфенных гнёздах станин станка. Ось цапф расположена на оси, проходящей через центр тяжести качающейся части заряженного орудия. В люльку вставляется кожух со стволом. На кожухе закреплен казённик, в котором размещается затвор с меха109
низмами закрывания и открывания. На люльке устанавливаются противооткатные устройства и досылатель патронов. Вращающуюся часть КАУ составляет станок, основными частями которого являются платформа и станины. Станок через шаровой погон опирается на основание. Он позволяет вести круговой обстрел. Закреплённые на станке подхваты обеспечивают при стрельбе и качке сцепление с неподвижным основанием, удерживая КАУ от опрокидывания. На станке монтируют платформу для размещения орудийного расчёта, механизмов наведения, прицельных устройств, откидную площадку и трап для удобства обслуживания КАУ и броневое прикрытие. На станке установлены две станины, в верхних частях которых имеются цапфенные гнёзда с намётками для закрепления цапф. Прикреплённые к станку платформа и броневое прикрытие образуют боевое отделение, где сосредоточены механизмы наведения КАУ и посты управления. Электрическая связь приборов, расположенных на вращающейся части КАУ, с приборами, расположенными внутри корпуса корабля, а также подача сжатого воздуха осуществляются через колонку питания. Верхняя часть этой колонки вместе с гибкими кабелями и трубкой воздухопровода закрепляется на станке и вращается относительно нижней части колонки. Поворотное соединение в трубке воздухопровода и гибкий кабель допускают поворот КАУ при горизонтальном наведении на один оборот. Основание КАУ служит опорой вращающейся части и закрепляется неподвижно на уравнительном кольце жёсткого барабана, который скреплён с корпусом корабля. К основанию крепится зубчатый обод, с которым сцеплена коренная шестерня механизма горизонтального наведения. При её вращении поворачивается вращающаяся часть КАУ. Особенности конструкций стволов КАУ связаны как с их типом (стволы-моноблоки и стволы со свободной, быстросменной трубой), так и со специальными устройствами, размещаемыми на стволах. Так, для уменьшения последствий нагрева ствола и увеличения его срока службы применяют системы охлаждения стволов забортной водой (наиболее эффективны системы межслойного охлаждения); для уменьшения действия выстрела на орудие на некоторых КАУ устанавливают дульные тормоза; для уменьшения загазованности боевого отделения может использоваться 110
эжектор. Казённики КАУ могут выполнять дополнительную задачу – уравновешивать качающуюся часть орудия (грузовые казённики). КАУ чаще оснащают клиновыми затворами, так как они облегчают автоматизацию процессов заряжания. Наводка КАУ может осуществляться как от силовых, полностью автоматизированных приводов (электрических, электрогидравлических), так и вручную. 4.3. Основные КАУ На протяжении последних пятидесяти лет разработаны и поставлены на вооружение флотов высокоэффективные КАУ калибром от 130 до 25 мм. АК-100 (принята на вооружение кораблей ВМФ в 1977 году) представляет собой одноорудийную автоматическую морскую артустановку башенного типа (рис. 4.5). Подача патронов, наведение на цель и производство стрельбы на этой артустановке Рис. 4.5. 100-мм корабельная артиллерийская установка АК-100 производится автоматически с помощью дистанционного управления от системы ПУС с центрального поста без участия обслуживающего расчёта. Боезапас, готовый к стрельбе в автоматическом режиме, на АК-100 размещен в подбашенном отделении 111
установки в радиальных питателях, расположенных вокруг центрального приёмника, который имеет возможность, поворачиваясь, автоматически подключаться к любому питателю, захватывать имеющиеся в нём патроны и направлять их в элеватор вращающейся части. Такая схема подачи получила название «лучевой». Устройство подачи подбашенного отделения, выполненное по лучевой схеме с гидравлическим силовым приводом, отличается простотой конструкции, компактностью размещения, надёжностью и безопасностью в эксплуатации. Возможность в автоматическом режиме подключать центральный приёмник к любому питателю с боезапасом позволила подавать на качающуюся часть любой вид боезапаса (с взрывателем неконтактным, дистанционным или ударного действия) по команде из центрального поста стрельбы. Кроме того, такая схема производит подпитку боезапасом опорожненных питателей во время ведения стрельбы и исключает перемещение всех патронов, расположенных на артустановке, во время расходования боезапаса при стрельбе, что даёт большие преимущества над схемами питания установки с большим количеством боезапаса, где с каждым выстрелом перемещаются на один шаг все патроны, находящиеся на КАУ. Обеспечение скорострельности с темпом 60 выстр/мин обусловило необходимость полной механизации и автоматизации всех операций в цикле подачи и заряжания, включающем в себя последовательное перемещение патронов из питателей подбашенного отделения на вращающуюся и качающуюся части, последующие операции по установке заданной дальности на дистанционных взрывателях, досылку патрона в камору ствола и удаление стреляных гильз. Высокая скорострельность сочетается с комплексными мероприятиями, уменьшающими износ внутренней поверхности ствола за счет его охлаждения. Принятое баллистическое решение обусловило существенное снижение теплового воздействия на ствол. Это дало возможность вместо тонкостенного лейнера применить моноблок с охлаждением его наружной поверхности проточной забортной водой, что обеспечило максимальную температуру не более 420°С при стрельбе до израсходования всего боезапаса КАУ в самом высокотемпературном сечении на внутренней поверхности ствола. 112
В процессе отработки такого ствола была успешно решена задача обеспечения прочности кожуха и магистрали охлаждения ствола в условиях воздействия гидравлического удара охлаждающей воды при выстреле, давление которой в передней части кожуха достигала более 200 МПа. Применение на качающейся части веерного приёмника исключило холостой ход механизмов, что повысило темп стрельбы и увеличило надёжность этого устройства. АК-100 впервые была оснащена новым устройством автоматического установщика трубки (АУТ) взрывателей. Большой темп стрельбы значительно ограничил время на установку дальности разрыва снаряда, а потому прежние АУТ не могли быть применены. В результате был разработан механизм, исключающий поиск паза и установки взрывателя в нулевое положение, что более чем в три раза сократило время на установку трубки взрывателя. КАУ АК-100 явилась первой в нашей стране артустановкой, в которой сокращены мёртвые зоны обстрела, обусловленные наличием на кораблях-носителях опасных для стрельбы зон (надстройки и других элементов корабля) и большими скоростями горизонтального и вертикального наведения артустановки. В АК-100 по-новому решён вопрос замены шаров погона, роликов и подхвата, шарового основания вращающейся части в процессе эксплуатации. С помощью клиньев и привода ручного наведения, имеющегося на КАУ, появилась возможность замены всех шаров и роликов в шаровом погоне артустановки в условиях стоянки корабля в гавани. АК-130 (принята на вооружение кораблей ВМФ в 1987 г.) представляет собой двухорудийную автоматическую КАУ башенного типа (рис. 4.6). ТТЗ на разработку этой КАУ предусматривало увеличение скорострельности артустановки при массе снаряда 32 кг в 3…3,5 раза, количество выстрелов, готовых к автоматической стрельбе без участия личного состава – до 200 при возможности смены во время автоматической стрельбы. ТТЗ предусматривало также реализацию возможности ведения стрельбы до израсходования всего боезапаса, имеющегося на КАУ, через один ствол. В результате проработки вариантов схем подачи боеприпасов как наиболее удовлетворяющий всем вышеизложенным требованиям был выбран вариант с применением унитарного заряжания 113
Рис. 4.6. 130-мм корабельная артиллерийская установка АК-130 для калибра 130 мм, несмотря на то, что до этого времени унитарные выстрелы существовали только до 100-мм калибра. Боезапас, готовый к стрельбе в автоматическом режиме без участия личного состава, был размещен в подбашенном отделении артустановки в трёх барабанах. Это позволило иметь готовыми к стрельбе три различных типа боеприпасов, используемых в зависимости от решаемых тактических задач, и производить подпитку во время стрельбы барабанов, не участвующих в стрельбе. В АК-130 возможность ведения стрельбы до израсходования всего боезапаса через один ствол артустановки реализована с помощью приёмораздаточного механизма, позволяющего перегружать из подбашенного отделения на вращающуюся часть артустановки два выстрела одновременно и передавать их в оба элеватора вращающейся части (правый и левый). Мк-45 мод. 0 (с 1973 г.), Мк-45 мод. 1 (с 1989 г.) 127-мм одноорудийная палубно-башенная артустановка – наиболее распространённая система главного калибра на кораблях ВМФ США. 114
Мк-45 является самой лёгкой и малогабаритной из всех находящихся на вооружении стран НАТО 127-мм корабельных палубнобашенных КАУ, что позволяет использовать её на кораблях сравнительно небольшого водоизмещения. Мк-45 состоит из двух частей – надпалубной и подпалубной. Надпалубная часть представляет собой боевое отделение, включающее орудие с механизмом заряжания, станок, насос и гидроаккумулятор верхней гидравлической системы, гидравлические силовые приводы вертикальной и горизонтальной наводки, основание и защиту башни. Последняя изготовлена из армированного алюминия, имеет обтекаемую форму, способна выдерживать избыточное давление до 0,07 МПа и образует водонепроницаемый кожух вокруг всех механизмов башни. Для предотвращения обледенения амбразуры башня оборудована устройством обогрева. Доступ личного состава в башню для проведения регламентных осмотров и ремонта производится через боковые двери, которые могут быть открыты только после выключения цепей стрельбы. В подпалубную часть входят магазин с готовыми к автоматической стрельбе выстрелами, электронный и механический установщики взрывателя, верхний и нижний элеваторы, насосы и гидроаккумулятор нижней гидравлической системы, пульт управления и стойка питания электроэнергией. Магазин барабанного типа вмещает 20 унитарных патронов с обычными баллистическими снарядами или 10 выстрелов раздельного заряжания с управляемыми активно-реактивными снарядами «Дадай». Снаряжение, пополнение и разряжание магазина осуществляются нижним элеватором; загрузка и извлечение боеприпасов – вручную подносчиками патронов через окна на нижних концах труб элеватора. Взрыватели устанавливаются автоматически по командам, поступающим от корабельной системы управления огнём. Силовые приводы магазина и элеваторов гидравлические. Пульт управления с развитой системой индикаторов на панели контроля и переключателей на панели управления обслуживает один оператор. Он может приводить КАУ в готовность к боевой работе, т.е. управлять всеми циклами работы механизмов без боеприпасов или с холостыми зарядами, переключать артустановку на корабельную систему управления огнём, контролировать состояние и функционирование основных механизмов и устройств. Наличие контрольных цепей, таймеров и индикаторов 115
неисправностей позволяет ему производить автономную проверку электрических схем и устранять неисправности непосредственно с пульта управления. Безопасность обращения с КАУ при обслуживании, стрельбе и в аварийных ситуациях обеспечивается электрическими и гидравлическими блокирующими устройствами. Экстрактирование боеприпасов в случае осечки и разряжание орудия производятся автоматически и не требуют присутствия личного состава в башне. Боевой расчёт артустановки – шесть человек: командир, оператор и четыре подносчика патронов. КАУ Мк-45 мод. 1 имеет следующие отличительные особенности: два режима боевой работы, благодаря чему можно вести стрельбу обычными и управляемыми активно-реактивными снарядами с полуактивной системой наведения на конечном участке траектории; комбинированную загрузку магазина боеприпасами шести различных типов, что позволяет нажатием соответствующей кнопки на пульте оператора менять тип боеприпаса при переносе огня (например, с береговой цели на воздушную); дистанционный выбор типа боеприпаса по командам корабельной системы управления огнём в соответствии с видом поражаемой цели; не только механический, но и электронный установщик взрывателя; повышенные надёжность и безопасность за счёт использования твёрдотельных оптических датчиков; широкое применение в электронных устройствах микропроцессорной техники. «Компакт» – 100-мм одноорудийная палубно-башенная артустановка (Франция). Ствол орудия длиной 55 калибров заключён в стеклопластиковый кожух. В зазоре между кожухом и стволом во время стрельбы циркулирует охлаждающая пресная вода. Кроме того, после каждого выстрела в канал ствола автоматически впрыскивается 50 см3 воды и подаётся один литр сжатого воздуха под давлением 10,0 МПа. Образующаяся при этом водовоздушная смесь дополнительно охлаждает ствол и при проходе через него одновременно эжектирует пороховые газы из башни. Благодаря двойной системе охлаждения живучесть ствола составляет не менее 3000 выстрелов. Артустановка «Компакт» характеризуется высокими скоростью и точностью автоматического наведения по командам от корабельной системы управления огнём. Горизонтальная и вертикальная наводки осуществляются электродвигателями посто116
янного тока, которые связаны с зубчатым венцом неподвижного основания и с сектором подъёмного механизма через редукторы с геликоидальными зубчатыми колёсами. Для проведения осмотра и ремонта приводов наведения в условиях сильной качки предусмотрена блокировка привода с помощью двух электромагнитных тормозов, действие которых может прерываться при помощи механического размыкающего механизма в случае наводки вручную. Торможение и последующая остановка орудия в конце наведения на цель с помощью электроприводов обеспечивается четырьмя блоками подтормаживания. Время реакции КАУ при отсутствии боеприпаса в башне составляет 8,5 с. Если патроны поданы из магазина в башню и находятся в скреплённом с люлькой горизонтальном веере подачи, то оно сокращается до 5,2 с. Готовый к стрельбе боезапас хранится в двух расположенных в подбашенном отделении магазинах: основном (стандартная вместимость 90 патронов с осколочнофугасными снарядами) и дополнительном (12 специальных выстрелов, в том числе с инфракрасными головками самонаведения для стрельбы по воздушным целям). Кроме того, ещё 12 таких выстрелов могут размещаться в промежуточном магазине внутри башни. Основной и дополнительный магазины оборудованы транспортёрами, перемещающими патроны от поста подпитки каждого магазина к элеватору или в обратном направлении в случае разряжания артустановки. Элеватор, осевая линия трубы которого совпадает с осью вращения башни, подаёт выстрелы в приёмное устройство последней, откуда они поступают по скреплённому с платформой вертикальному вееру к свободной позиции промежуточного магазина. Его транспортёр образует замкнутую цепь из 18 позиций: 12 используются для хранения специальных боеприпасов, а остальные шесть – для передачи обычных выстрелов в горизонтальный веер, по которому они поступают на лоток досылателя. Когда стрельба ведётся обычными боеприпасами, специальные выстрелы перемещаются в промежуточном механизме по замкнутой схеме. При использовании специальных выстрелов транспортёр вертикального веера блокируется, а транспортёр промежуточного магазина переключается на подачу таких выстрелов в горизонтальный веер. Подобная система питания орудия позволяет переходить от стрельбы одним типом боеприпаса к стрельбе другими. Боеприпас выбирается дистанционно с пульта командира КАУ. Система подачи имеет возможность 117
реверса, что позволяет возвращать все находящиеся в её трактах выстрелы в магазин. Управление работой системы производится с помощью микропроцессора. Боевая работа КАУ «Компакт» полностью автоматизирована. Открытие огня, состояние всех механизмов и устройств, а также прекращение стрельбы контролирует командир с пульта управления и технического обслуживания. Широкое применение в конструкции лёгких сплавов и пластмасс привело к уменьшению общей массы артустановки на 28 %, а массы башни на 35 % по сравнению с предыдущей моделью, что позволяет устанавливать «Компакт» на кораблях водоизмещением от 500 т . «Компакт ОТО Мелара» – 76-мм одноорудийная палубнобашенная артустановка (фирма «ОТО Мелара», Италия; производится также по лицензии в США, как МК-75) – отличается высокой надёжностью (не менее 2000 выстрелов на отказ), повышенной безопасностью при повседневном обслуживании и боевой работе благодаря наличию электрической, механической и гидравлической блокировки. Конструктивно КАУ состоит из надпалубной и подпалубной частей. Станок и люлька изготовлены из лёгкого антикоррозийного алюминиевого сплава. Длина ствола 62 калибра. Во время стрельбы он автоматически охлаждается забортной водой под давлением 0,7 МПа. Расход воды 70 л/мин. Выполненная из армированного стеклопластика защита башни, рассчитанная на избыточное давление 0,7 МПа, имеет округлую форму и надёжно предохраняет размещённые на поворотной платформе механизмы и устройства от воздействия окружающей среды и выпадающих радиоактивных осадков. Радиус обметания по защите башни 1,88 м. Расположенный под палубой вращающийся магазин с элеватором шнекового типа вмещает 80 унитарных патронов и обеспечивает их автоматическую подачу в башню. Пополнение магазина происходит вручную двумя-тремя подносчиками патронов из находящегося вблизи погреба. Указанная ёмкость магазина считается достаточной для отражения атак трёх низколетящих воздушных целей. Огонь может вестись одиночными выстрелами и очередями с темпом от 10 до 80 выстр/мин, при этом первые 80 выстрелов производятся оператором с пульта управления без участия подносчиков патронов. «Компакт ОТО Мелара супер рапид» – 76-мм КАУ, – разработан на базе «Компакт ОТО Мелара» с увеличенной до 118
120 выстр/мин скорострельностью за счёт усовершенствования деталей механизма заряжания и сокращения времени выбрасывания гильз. Существенно улучшена также система подачи патронов, позволяющая быстро менять тип боеприпаса в зависимости от поражаемой цели. В обычных условиях тактической обстановки магазин предполагается снаряжать осколочно-фугасным боеприпасом, оптимизированным для поражения ПКР и самолётов. При стрельбе по морским целям система подачи патронов из магазина отключается, а полубронебойные боеприпасы, предназначенные для поражения кораблей, вручную вкладываются непосредственно в элеватор шнекового типа, который подаёт их в механизм заряжания орудия. Переход на стрельбу противокорабельным боеприпасом занимает 5 с. Для артустановки «ОТО Мелара супер рапид» разработаны два новых снаряда: осколочно-фугасный и полубронебойный, получившие условные обозначения MOM и SAPOM соответственно. Снаряд MOM, массой 6,35 кг с разрывным зарядом (0,345 кг), снаряженный готовыми поражающими вольфрамовыми элементами кубической формы (общая масса 1,6 кг) и неконтактным взрывателем, предназначен в основном для поражения воздушных целей. Однако он может применяться и для стрельбы по морским целям. В этом случае электрическая цепь взрывателя размыкается автоматическим установщиком взрывателей в момент заряжания орудия, и после этого он действует как ударный взрыватель замедленного действия. Снаряд SAPOM, массой 6,3 кг с разрывным зарядом (0,485 кг) и донным взрывателем замедленного действия, рассчитан на поражение надводных целей. Для повышения эффективности стрельбы из артустановкок «Компакт ОТО Мелара» и «ОТО Мелара супер рапид» по маневрирующим воздушным низколетящим и пикирующим целям создан осколочно-фугасный, управляемый на конечном участке траектории снаряд. Импульсный двигатель коррекции состоит из шести небольших зарядов ВВ, расположенных по кольцу в корпусе снаряда равномерно через 60°, может изменять траекторию снаряда до 10° в любом направлении по командам от корабельной системы управления огнём. Приёмник команд размещается в донной части снаряда, а его антенна в виде крестообразной решётки из четырёх элементов – на перьях стабилизатора. Снаряд (масса около 6 кг) снабжён контактным и неконтактным взрывателями. 119
Мк-2 (SAK-57) «Бофорс» – 57-мм одноорудийная палубнобашенная КАУ (Швеция) – полностью автоматизирована. Время перевода из походного в боевое положение, включая прогрев электронной аппаратуры, составляет 4,5 с, а при прогретой – 1,5 с. Открытие и прекращение огня производятся оператором дистанционно с пульта. Развитая система средств отображения на панели пульта позволяет оператору непрерывно контролировать работу и состояние всех механизмов установки, находящихся на поворотной платформе из лёгкого сплава. По сравнению со своим предшественником (SAK-57 Мк-1) артустановка Мк-2 имеет увеличенную скорострельность (на 25 выстр/мин), повышенную точность наведения и лучшую кучность стрельбы; управление отдельными операциями во время боевой работы осуществляется микропроцессорами. В ней используется ствол-моноблок с воздушным охлаждением, клиновой затвор с электрическим стреляющим механизмом, гидравлический тормоз отката и пружинный накатник. Готовый к немедленному применению боезапас размещается в двухсекционном питающем магазине на 40 выстрелов. Расположенные по обе стороны от досылателя секции магазинов состоят из двух питателей, содержащих по пять обойм (два патрона в каждой). Секции могут снаряжаться боеприпасами как одного, так и нескольких типов. Питание орудия производится из правой и левой секции в зависимости от положения тумблера на пульте оператора. Питающий магазин снаряжается устройством перезаряжания кассетного типа, состоящего из правого и левого идентичных заряжающих механизмов с гидравлическими силовыми приводами и управляющего микропроцессора. Каждый механизм снаряжает патронами свою секцию питающего магазина. В него входят патроноприёмник, промежуточный магазин на 20 выстрелов и снаряжающая двухсекционная кассета такой же ёмкости. Из погреба в патроноприёмник боеприпасы подаются двумя электрическими элеваторами максимальной производи-тельностью по 30 двухснарядных обойм в минуту, а на сами элеваторы вручную. На полную загрузку башни 120 выстрелами одного или нескольких типов, включая и снаряжение питающего магазина, требуется 1,5 мин. Механизмы вертикальной и горизонтальной наводки электрогидравлические. Центральная наводка двухконтурная. Первый – вырабатывает управляющие сигналы, связанные с движением 120
цели и корректировкой стрельбы по командам от корабельной системы управления огнём. Второй – преобразует данные об угловых скоростях корпуса корабля, которые поступают от прикреплённого к кольцевому основанию башни гироблока в соответствующие угловые координаты оси канала ствола пушки, исключая таким образом динамические погрешности из-за качки и рыскания в полных углах вертикального и горизонтального наведения. Такая структура сервосистемы позволяет сократить среднеквадратическую ошибку наведения до 0,3 мрад против 1,5 мрад у предшествующей модели. А190Э – 100-мм отечественная облегчённая универсальная корабельная артиллерийская установка (рис. 4.7). А190Э сопрягается с современной системой управления стрельбой типа 5П-10Э и в комплексе с ней обеспечивает: универсальность применения Рис. 4.7. 100-мм корабельная артиллерийская установка А190 (поражение воздушных, морских и береговых целей); одновременную стрельбу по двум ПКР в секторе; определение падения 121
начальной скорости снаряда; одновременное радиолокационное наблюдение цели и разрывов снарядов с автоматическим введением корректур; возможность вести стрельбу при маневрировании носителя; возможность сопряжения комплекса с радиолокатором носителя для получения целеуказания и поражения береговых опорных пунктов; обучение личного состава с использованием встроенного имитатора, обеспечивающего проведение реальных и фиктивных практических стрельб. Артустановка А190Э представляет собой одноствольную автоматическую КАУ башенного типа. Управление артустановкой во время стрельбы автоматическое от системы управления стрельбой, личный состав в подбашенном отделении отсутствует. При этом по команде оператора из модуля управления стрельбой обеспечивается автоматическое приведение КАУ в дежурную и боевую готовность, автоматический выбор нужного вида боеприпаса, его подача, автоматическое наведение и производство выстрела. В аварийном режиме (при отсутствии электропитания) наведение артустановки на цель осуществляется вручную с использованием оптического прицельного устройства, сброс ударника производится с помощью гидроцилиндра. Артустановка А190Э оснащена электронной системой автоматического управления и контроля (САУК), что значительно упрощает управление артустановкой при её подготовке к боевому использованию и ведению стрельбы, обеспечивает постоянную диагностику и передачу информации о состоянии механизмов и позволяет проводить тренировки операторов без включения в действие основных механизмов артустановки. Артустановка состоит из качающейся и вращающейся частей. В состав качающейся части входят: ствольно-затворная группа, противооткатные устройства, приёмное устройство выстрелов, поступающих с вращающейся части, автоматический установщик взрывателя, механизмы перемещения выстрела на линию досылки и досылки его в камору ствола. В состав вращающейся части входят станок с механизмами наведения и системы подачи, гидросистема, с помощью которой обеспечивается управление механизмами КАУ, и нижняя платформа с механизмами и приводом подачи. Экстракция стреляных гильз производится на палубу, что в совокупности с эффективной вентиляцией значительно снижает концентрацию пороховых газов в подбашенном отделении. Механизмы и приборы, установленные на станке, защищены. Защита пред122
ставляет собой сварную конструкцию обтекаемой формы, изготовленную из листов алюминиевого сплава, предохраняет от воздействий атмосферных осадков, ударов морской волны и воздействия близрасположенного оружия. КАУ малого калибра – сравнительно небольшие по размерам и массе, что позволяет размещать их в больших количествах на кораблях различных классов. Для увеличения плотности огня их делают многоствольными. КАУ малого калибра имеют качающуюся и вращающуюся части и основание (рис. 4.8). Рис. 4.8. Корабельная артиллерийская установка АК-630М Для малокалиберного артиллерийского вооружения принята классификация пушек по принципу действия автоматики: с автономным приводом и с внешним приводом (рис. 4.9). Пушки с автономным приводом автоматики разделяют на две группы: откатного типа (схема с откатом затвора, схема с откатом ствола) и газоотводного типа. Пушки, использующие откат затвора (20-мм М3, М24), практически не применяются. 123
Автоматические С автономным Откатного типа Схема с откатом затвора Газоотводного типа Комбинированная схема Схема с откатом ствола С внешним приводом Электрический привод Гидравлический привод Многоствольная схема с неподвижными стволами Цепная схема Традиционная схема Револьверная схема Пневматический привод Схема Гатлинга Рис. 4.9. Схема классификации малокалиберного артвооружения по принципу действия автоматики Пушки, использующие откат ствола, основаны на принципе длинного хода ствола (Орликон, Бофорс). Это позволяет получить более лёгкое оружие и высокую точность. Высокая вероятность попадания обеспечена при относительно низком темпе стрельбы (200 … 450 выстр/мин). Пушки с газовым приводом, благодаря относительно лёгкой затворной раме, обеспечивают высокий темп стрельбы, но подвержены загрязнению автоматики остаточными продуктами сгорания пороха. Зарубежные образцы пушек газоотводного типа пользуются популярностью у концерна Орликон (Швейцария) – 35-мм: KDA, KDC, KDF; у фирм Маузер – 30-мм Mk.30 Mod.F, Рейнметалл – 25-мм Rh205 (ФРГ). Газовый привод находит применение в пушках как по традиционной так и комбинированной схеме, основанной на газоотводном принципе с использованием энергии отдачи затвора, а также в револьверных и многоствольных пушках с вращающимся блоком стволов, выполненных по схеме Гатлинга (20-мм GAU-4A/B, 30-мм XM188). 124
Пушки, выполненные по револьверному принципу (30-мм М791В фирмы GIAT – Франция; 30-мм Aden 30 фирмы Royal Ordnance – Великобритания), благодаря многоканальной схеме досылания боеприпасов обеспечивают темп стрельбы в диапазоне 1200 … 1800 выстр/мин. Эти пушки отличаются компактностью, недостатками револьверных пушек является малый срок службы стволов. Пушки с внешним приводом автоматики имеют более простую конструкцию. Поэтому легче решается проблема стабильности при применении боеприпасов с различной баллистикой. В зависимости от источника энергии пушки с внешним приводом могут быть с электрическим, гидравлическим или пневматическим приводом. Одноствольные пушки с внешним приводом, благодаря цепному механизму подачи боеприпасов, оказываются относительно лёгкими, короткими и компактными. Кроме того, они надёжны, безопасны, свободны от риска двойного заряжания. Цепные пушки характеризуются относительно низкой стоимостью и простотой обслуживания. С другой стороны, темп стрельбы оказывается ниже, чем у пушек с газовым приводом. У цепных пушек, несмотря на наличие механизма двойной подачи боеприпасов, не обеспечивается возможность мгновенной замены типа боеприпасов (два или три снаряда используемого ранее типа должны выстреливаться, прежде чем первый снаряд нового типа зарядится в камору). Цепные пушки особенно пригодны в том случае, когда уже имеется в наличии внешний источник и когда не требуются очень высокие темпы стрельбы. Многоствольные пушки, выполненные по схеме Гатлинга, обеспечивают самый высокий темп стрельбы среди МАВ, а следовательно, наивысшую удельную огневую мощь. Рассеивание снарядов у пушек Гатлинга значительно выше, чем у пушек с традиционной схемой, но этот недостаток компенсируется за счет высокой плотности огня хотя и ценой высокого расхода боеприпасов. Подвергаясь относительно ограниченным тепловым и механическим нагрузкам, стволы служат более продолжительное время, чем у других типов автоматических пушек. Барабаннокулачковый механизм пушки Гатлинга обеспечивает оптимальный закон досылания боеприпасов. Недостатком пушек Гатлинга является также то, что осечка и затяжной выстрел в оружии с непрерывно вращающимся блоком стволов могут привести к более 125
тяжёлым последствиям, чем в пушках с прерывистым движением основного звена автоматики. Кроме того, этим пушкам требуется около 0,5 с для достижения номинального темпа стрельбы. Пример многоствольной пушки с неподвижными стволами – испанская пушка С30 Meroka c пневматическим приводом. Краткий обзор ряда конкретных образцов малокалиберного артиллерийского позволяет уточнить представление об их особенностях устройства. АК-630 (АК-630М) (Россия) – 30-мм корабельная артустановка, использующая шестиствольный зенитный автомат АО-18. Конструктивно автомат выполнен по схеме многоствольного оружия с вращающимся блоком стволов. Охлаждение блока стволов жидкостное, автономное. Питание непрерывное, ленточное из магазина. Боезапас – 2000 патронов в магазине и 1000 патронов в запасном бункере. 35-мм пушка фирмы Nutting (США) – пятиствольная, выполненная по схеме Гатлинга, снабжена пневматическим приводом. Максимальный темп стрельбы составляет 2400 выстр/мин при времени выхода на режим 0,25 с. При стрельбе очередями длительностью по 0,25 с (10 выстр) пушка эффективна против вертолётов и самолётов на дальности более 4 км. За счет высокого темпа стрельбы пушка может использоваться для борьбы с ПКР, при этом по габаритам, массе и количеству готовых патронов не требует дополнительных подпалубных пространств. 25-мм пушка М811 фирмы GIAT (Франция) разработана для оснащения бронемашин и зенитных корабельных установок. Автоматика пушки работает от внешнего источника питания и приводится в действие с помощью электрического или гидравлического привода. Пушка использует систему двусторонней подачи боеприпасов. Темп стрельбы пушки М811 регулируемый, 150, 400 или 650 выстр/мин в зависимости от типа цели. Электронная система управления независимо от выбранного темпа стрельбы обеспечивает выбор режима стрельбы: одиночные выстрелы, очереди из трёх или десяти выстрелов, очередь без ограничения выстрелов. Пушка имеет модульную конструкцию и не требует инструментов для разборки или замены узлов. Пушка М811 отличается высокой надёжностью: стрельба невозможна, если ствол или затвор неправильно собраны; затвор временно застопоривается в случае осечки; патрон, вызвавший осечку, автоматически выбрасывается, благодаря чему устраняются задержки при стрельбе. 126
35-мм пушка KDA (Швейцария). Автоматика пушки использует газоотводный принцип с дистанционным управлением (электрогидравлического типа), с помощью которого осуществляются операция взведения, выбор типа боеприпасов, производство выстрела и постановки на предохранитель. Питание ленточное, одностороннее. Пушка КDA входит в зенитную корабельную установку GCM-C фирмы OE/OTO Melara. Ракетно-артиллерийский комплекс (РАК) «Кортик» («Каштан») предназначен для вооружения надводных кораблей ВМФ (от ракетных катеров до тяжёлых авианесущих крейсеров) и служит для уничтожения высокоточного оружия воздушного нападения (крылатых ракет, управляемых авиабомб и др.). РАК может поражать малоразмерные морские и береговые цели. РАК обеспечивает эффективную защиту объекта, высокую боевую устойчивость за счёт применения интегрированной системы управления, наличия каналов одновременного сопровождения целей и ракеты в радиолокационном и телевизионнооптическом режимах, полную автоматизацию процессов боевой работы от обнаружения до поражения. Комплекс выполнен в модульном исполнении. В состав комплекса входит командный модуль и от одного до шести боевых модулей. Боевой модуль представляет собой платформу, на которой смонтированы две 30-мм шестиствольные пушки, восемь зенитных управляемых ракет 9М311 (SA-N-11) и РЛС управления стрельбой “Hot Flash”. ЗУР двухступенчатая, твёрдотопливная с осколочно-стержневой боевой частью и неконтактным датчиком цели. Ракета поставляется в транспортно-пусковом контейнере с массогабаритными характеристиками: длина – 2632 мм, ширина – 170 мм, масса – 60 кг. Артиллерийское вооружение боевого модуля – два шестиствольных 30-мм автомата. Темп стрельбы одного автомата 5000 выстрелов в минуту. Система охлаждения автономная, испарительного типа. Тип питания беззвеньевой. Количество одновременно обстреливаемых целей – до шести. Дальность поражения оружием: ракетным до 8000 м; артиллерийским ~ 5000 м. Высота поражения цели: от предельно малых высот до 4000 м. Масса комплекса (1 командный модуль + 1 боевой модуль) не более 18500 кг. Высота башенной установки боевого модуля не более 2250 мм. Радиус обметания башенной установки не более 2760 мм. Тактико-технические данные ряда КАУ приведены в табл. 4.3. 127

Т а б л и ц а 4.3 Тактико-технические данные КАУ Наименование (страна) Калибр, мм Длина ство ла, клб Колво стволов Масса, т Скорострельность, выстр/ мин Устройства подачи и заряжания 7 Питатель барабанного типа, автоматическое заряжание 1 Мк45 мод. 0, мод. 1 (США) 2 127 3 54 4 1 5 22,4 6 20 «Компакт ОТО Мелара» (Италия) 127 54 1 32,5 45 ТАК 120L/46 (Швеция) 120 46 1 28,5 «Компакт» (Франция) 100 55 1 17,3 Три питателя барабанного типа, автоматическое заряжание 80 Два питателя кассетного типа, автоматическое заряжание Два мага85 зина – элеватор – два веера; полностью автоматическое заряжание Огневая мощь, Уд. огневая мощь, Боезапас, готовый к стрельбе, шт 8 20 Масса снаряда, кг Начальная скорость снаряда, м/с (дальность стрельбы, м) МДж×10 9 31,8 10 808 (24000) 11 1,05 12 350 13 15,6 66 31,8 806 (23400) 1,05 788 24,3 48 21,0 802 0,68 910 32,0 13,5 870 (17000) 90 Дульная энергия, 0,52 -2 МДж /с×10 738 МДж /(с· т)×10-2 42,7
Продолжение табл. 4.3 1 Компакт ОТО Мелара» (Италия) 2 76 3 62 4 1 5 7,5 6 90 «ОТО Мелара супер рапид» (Италия) Мк2 «Бофорс» (Швеция) 76 62 1 7,5 120 57 70 1 6,5 200 А32 (Великобритания) 30 70 2 1,52 1300 GAU-8/А (США) 30 54 7 0,281 4000 М-242 (США) 25 59 1 0,106 500 АК-130 (Россия) 130 59 2 98,0 60 АК-100 (Россия) 100 59 1 35,0 45 7 Магазин барабанного типа, шнековый элеватор; автоматическое заряжание То же 8 115 9 6,2 10 927 (16300) 11 0,27 12 405 13 53,7 80 6,2 927 (16300) 0,27 543 72,4 Устройство перезаряжания кассетного типа с гидроприводом Два ленточных питателя, автоматическое заряжание Вращающийся блок стволов Двухсторонняя система подачи, цепной привод автоматики Полностью автоматизированная То же 40 2,4 1020 (17000) 0,13 425 65,3 294 0,36 1079 0,02 454 299,0 180 0,36 1036 0,02 1344 4780,0 300 0,18 1100 0,01 96 907,6 80 32,0 850 (22000) 1,18 1180 2,0 138 15,6 900 0,64 484 13,8
Окончание табл. 4.3 1 А190Э (Россия) 2 100 3 54 4 1 5 14,8 6 80 АК-726 (Россия) 76,2 75 2 26 180 АК-176М (Россия) 76,2 54 1 11 120 АК-725 (Россия) 57 54 2 14,5 240 А-220 (Россия) АК-630 (Россия) 57 1 5,0 300 30 1× 6 3,7 500 0 АК-630М1-2 30 2× 6 2,5 100 00 7 Система двухстороннего раздельного автоматизированного боепитания Элеваторная обойменная подача в приёмники орудий отдельно для каждого автомата; подача в подбашенное отделение ручная Питание непрерывное, с двух сторон, безобойменное Непрерывная ленточная подача; подпитка боезапаса ручная Шнековая подача из бункера Использован 6-ствольный зенитный автомат АО-18 с вращающимся блоком стволов; питание непрерывное ленточное Два вращающихся 6-ствольных блока 8 152 9 15,6 10 900 (20000) 11 0,64 12 860 13 58,1 1100 5,9 950 (15700) 0,27 815 31,3 400 5,9 950 (15700) 0,27 543 49,4 2000 + 1000 6.61 900 (12700) 0,27 1092 75,4 4000 3,0 1000 0,15 765 153,0 0,384 890 (5000) 0,01 1293 349,5 0,38 880 (5000) 0,01 2529 1012,0

4.4. Приборы управления стрельбой Приборы управления стрельбой (ПУС) – совокупность радиоэлектронных, оптических, электрических, электромеханических устройств и приборов, обеспечивающих решение задач стрельбы корабельной артиллерии по морским, береговым и воздушным целям, образующая систему ПУС. В зависимости от задач и конструктивного оформления системы ПУС служат для стрельб только по определённым видам целей (воздушным, морским, береговым), по различным сочетаниям видов целей и по всем видам целей (универсальные системы ПУС). Наиболее сложна универсальная система ПУС. В свою очередь, наиболее сложна та часть системы, которая обеспечивает стрельбу по воздушным целям. Это связано с тем, что воздушные цели движутся в трёхмерном пространстве с большими скоростями, имеют небольшие размеры и в течение короткого промежутка времени находятся в зоне обстрела. Всё это требует сложных конструктивных решений и более совершенных методов поддержания высокой боевой готовности системы и боевого применения КАУ. Приборы управления стрельбой располагаются в постах корабля соответственно своему назначению и выполняемым функциям. Для обеспечения их действия как в комплексе, так и автономно при решении задач стрельбы и передачи различных величин и сигналов, поступающих от станций обнаружения и командных пунктов в счётно-решающие приборы, а также для централизованного управления всеми приборами используются синхронные передачи и следящие системы. Синхронные передачи обеспечивают одновременный поворот двух или нескольких валов электрических приборов, механически не связанных между собой, на равные или пропорциональные величины. Следящие системы позволяют автоматически следить за величинами, передаваемыми датчиками, и вводить их в исполнительные механизмы. Синхронная передача в простейшем случае состоит из двух или нескольких электрически соединённых электромагнитных приборов – электрических машин переменного или постоянного тока. Одни из этих электрических приборов называются дающими (датчиками), другие – принимающими. Угол поворота вала дающего прибора представляет в принятом масштабе передаваемую величину. Прибор, выполняющий функции принимающего, поворачивает свой вал синхронно (одновременно) с валом дающего прибора и воспроизво131
дит передаваемую величину в том же масштабе. Синхронные передачи бывают индикаторные и силовые. К индикаторным синхронным передачам относятся такие, у которых принимающий элемент в качестве нагрузки имеет только стрелку прибора. Синхронные силовые передачи имеют на валу принимающего прибора большие нагрузки, соответствующие усилиям, необходимым для наведения КАУ. Синхронные передачи обеспечивают быструю и точную передачу величин между дающими и принимающими приборами. Точность передачи определяется по максимально возможному углу рассогласования дающего и принимающего приборов при определённом режиме работы и измеряется в угловых величинах. По степени точности и полноте решения задач стрельбы системы ПУС разделяют на полные и упрощённые. Полные системы ПУС решают задачу стрельбы автоматически по данным, определённым приборами, с учётом всех метеорологических и баллистических поправок. Упрощённые системы ПУС – с учётом только некоторых поправок и по данным, которые частично определены на глаз. В общем случае полная система ПУС включает следующие основные приборы: обнаружения и целеуказания, наблюдения и определения текущих координат цели, выработки данных стрельбы, наведения, сигналов и цепи стрельбы (рис. 4.10). РЛС 1 СПН ЦАП 2 Значения установки взрывателя 3 4 6 ПУВН ПУГН РАС 5 Углы качки Рис. 4.10. Схема взаимосвязи приборов управления стрельбой КАУ: 1 – приборы обнаружения и целеуказания; 2 – приборы выработки текущих координат цели; 3 – центральнай автомат стрельбы (ЦАС); 4 – преобразователь координат (ПК); 5 – приборы артгироскопии (АГ); 6 – башенные (периферийные) ПУС; СПН – стабилизационный пост наведения; ЦАП – центральный артиллерийский пост; РАС – резервный автомат стрельбы; ПУВН – полный угол вертикальной наводки; ПУГН – полный угол горизонтальной наводки; РЛС - радиолокационная станция 132
Основным средством обнаружения и целеуказания в настоящее время являются радиолокационные станции (РЛС). Корабельные РЛС имеют ряд конструктивных особенностей из-за необходимости учитывать движение своего корабля, качку, устранять воздействие соседних станций, предохранять аппаратуру от тряски, вибрации, повышенной влажности, размещать антенные устройства и приборы станций в условиях недостатка места и т.п. Как правило, антенны станций стабилизируются, чтобы на качке не терять цели. РЛС обнаружения и целеуказания определяют координаты движения цели (дальность, направление и угол места) и быстро передают их на стрельбовые артиллерийские РЛС, которые, приняв целеуказание, сопровождают цель и вырабатывают координаты цели для решения задач стрельбы, но с большей точностью. Стрельбовые артиллерийские РЛС, входящие в ПУС корабельных артиллерийских комплексов ВМФ РФ, представлены в табл. 4.4. Кроме РЛС для обнаружения и целеуказания применяются оптические приборы: визиры целеуказания и дальномеры. Визиры целеуказания служат для обнаружения целей и целеуказания по направлению и углу места цели. Т а б л и ц а 4.4 РЛС систем управления КАУ Российское обозначение ПУС МР-184 МР-114 «Лев» МР-145 «Лев» МР-123-02 Обозначение РЛС сопровождения по коду НATO Kite Screech Kite Screech Kite Screech Рабочие волны РЛС H/I/K H/I/K H/I/K I МР-123 «Вымпел» Bass Tilt H/I МР-105 «Турель» Owl Screech G МР-104 «Рысь» Drum Tilt H/I АК-230 МР-103 «Барс» Muff Cob G/H АК-725 5П-10Э «Пума» Применение с КАУ АК-130 АК-100 АК-100 АК-6301-2, АК-176М АК-630(М), АК-176 АК-726 А190Э К приборам наблюдения и определения текущих координат цели относятся стабилизированные посты наведения (СПН), оснащённые антеннами стрельбовых РЛС и дальномерами. РЛС 133
служат для наблюдения за целью, непрерывного определения её текущих координат и передачи их в центральный артиллерийский пост для решения задач стрельбы. Стрельбовые РЛС по данным станций обнаружения непрерывно следят за выбранными целями и точно определяют их текущие координаты для решения задач стрельбы. Основные приборы непрерывной и автоматической выработки данных стрельбы расположены в центральном артиллерийском посту (ЦАП), включающем: центральный автомат стрельбы (ЦАС), преобразователь координат (ПК), приборы артгироскопии (АГ) и передачи команд на КАУ, приборы управления цепью стрельбы и др. ЦАП является основным счётно-решающим прибором, который решает задачи стрельбы по различным целям и вырабатывает данные для наводки КАУ без учёта углов качки. При вычислении углов наводки учитываются метеорологические и баллистические поправки. ЦАП вырабатывает значение установки взрывателя при стрельбе по воздушной цели. ПК преобразует углы наводки, выработанные ЦАП, и даёт на КАУ полные углы наводки (ПУВН и ПУГН) с учётом углов качки корабля. Для автоматической, полуавтоматической и ручной наводки на КАУ имеются принимающие ПУВН и ПУГН, связанные с центральным постом синхронной передачей. При автоматической наводке КАУ наводятся посредством дистанционного управления (следящими системами) без участия наводчиков. При этом наведение осуществляется благодаря тому, что дистанционное управление через силовые приводы преобразует поступающие от приборов управления стрельбой электрические импульсы в механическую работу вращения валов механизмов наведения. Электрические импульсы, соответствующие определённым углам наводки, из преобразователя координат поступают на принимающие приборы, но эти импульсы очень слабы и не могут произвести полезной работы. Только после того, как их усилят в электронных усилителях в тысячи раз, они поступают на управляющие устройства силовыми приводами, которые обеспечивают действие механизмов наведения. Силовые приводы могут быть электрическими и электрогидравлическими. На КАУ имеются специальные приборы для принятия значений взрывателя. Прибор, принимающий значения взрывателя, имеет такое же устройство, как и принимающие ПУВН и ПУГН, только шкалы его разбиты в делениях взрывателя. 134
На внутренних боковых стенках броневой защиты, платформе и станинах для лучшего боевого использования КАУ размещаются приборы, предназначенные для связи и сигнализации, приборы блокировки цепи стрельбы в опасных зонах. Приборы этой группы и приборы наводки иначе называют периферийными приборами управления стрельбой. На КАУ размещают также приборы, представляющие собой упрощённые системы управления стрельбой, - прицелы, которые обеспечивают самостоятельную стрельбу АУ по видимым целям без участия приборов централизованного артиллерийского поста. Схема современной малогабаритной оптико-электронной системы «Ракурс» приведена на рис. 4.11. Рис. 4.11. Схема малогабаритной оптико-электронной системы «Ракурс» 4.5. Основные направления и тенденции развития КАУ Основные направления повышения эффективности КАУ: повышение огневой мощи и расширение условий применения. Учитывая рост требований и анализируя опыт применения КАУ при ведении локальных войн (Вьетнам, Фолклендские острова, Ирак, Югославия и др.), специалисты определяют следующие основные тенденции их развития. 135
Универсализация – для обеспечения высокой эффективности поражения воздушных, надводных и береговых целей. Снижение массы и уменьшение габаритов – позволяет устанавливать на кораблях орудия более высоких калибров, увеличивать число огневых средств, повышать количество боеприпасов. Увеличение дальности стрельбы, достигаемое применением более эффективных метательных зарядов, повышающих начальную скорость снаряда, и использованием активно-реактивных снарядов, которые позволяют в 1,5 … 2 раза увеличить дальность стрельбы уже существующих КАУ. Разработка и принятие на вооружение новых видов боеприпасов. Борьба с современными кораблями всех классов и назначений, поражение открытых и укрытых береговых целей требует повышенной фугасной, бронебойной и убойной эффективности артиллерийских снарядов, повышенной дальности и точности стрельбы. Эта проблема решается путём создания боеприпасов, снаряженных более эффективными взрывчатыми веществами, огнесмесями, убойными элементами, снабжённых более совершенными взрывательными устройствами, разработкой активнореактивных и самонаводящихся снарядов. Совершенствование малокалиберных боеприпасов идёт по пути повышения могущества действия снарядов (ОФЗ – за счёт высокого до 22% наполнения ВВ, в бронебойных подкалиберных – за счёт применения сердечников из тяжёлых материалов: обеднённого урана, вольфрама); повышения начальной скорости и, соответственно, уменьшения полётного времени снаряда за счёт увеличения навески метательного заряда, применения новых порохов, использования активно-реактивного принципа метания; снижения массы патрона до 15…20% за счёт использования гильзы из пластмассы, применения сгорающих гильз; применения пластмассовых или металлокерамических поясков, что уменьшает износ ствола, позволяет снизить разброс начальной скорости снарядов и их стоимость. Повышение эффективности борьбы с малоразмерными, низколетящими целями обуславливает разработку и совершенствование неконтактных взрывателей. Совершенствование приборов управления стрельбой развивается в направлении: увеличения дальности обнаружения и захвата цели, её сопровождения, повышение точности установки и 136
точности стрельбы, сокращения времени реакции (от начала обнаружения цели до момента первого выстрела). Совершенствование и создание новых образцов скорострельных автоматических зенитных малогабаритных КАУ (25…45 мм), которые являются эффективным дополнением к ракетным системам самообороны кораблей. Тактико-технические характеристики этих КАУ в комплексе с РЛС таковы, что позволяют отражать атаки малоразмерных воздушных целей на дальности 5…6 км со скорострельностью 600 выстрелов на ствол. Создание пушечно-ракетных корабельных комплексов в виде, например, размещённых на одной платформе зенитного артиллерийского автомата и пусковой установки ракет ЗАРК. Так, одно орудие и две направляющих ЗАРК могут оказаться весьма эффективными против крылатых ракет и низколетящих самолётов. Такую установку можно использовать и против малых кораблей. Вооружение кораблей многоствольными установками реактивной артиллерии, способными вести залповый огонь снарядами большой фугасной мощности. Реактивная артиллерия предназначена для огневой поддержки при высадке десанта и состоит на вооружении десантных кораблей и кораблей огневой поддержки десанта Библиографический список 1. Анализ уровня развития малокалиберного артиллерийского вооружения за рубежом: Обзор № 5000. М.: ЦНИИИ и ТЭИ. 1990. 81 с. 2. Вооружение и техника: Справочник / Под ред. А.В. Громова. М.: Воениздат. 1984. 367 с. 3. Галич Ю. Тенденции развития корабельной артиллерии // Морской сборник. 1974. № 12. С. 72-75. 4. Грищук П.А., Морозов К.В. Корабельная зенитная артиллерия. М.: Издво ДОСААФ СССР, 1981. 200 с. 5. Малишевский Е.И. Второе рождение. Невский бастион. 50 лет КБ «Арсенал» им. М.В. Фрунзе // Военно-технический сборник. 1999. Вып. 6. Январь. С. 134-141. 6. Николаев В.В. Современная артиллерийская универсальная артиллерия // Техника вооружения за рубежом. 1990. №8. С. 54-61. 7. О' Нейл В. Корабельные артиллерийские системы и противовоздушная оборона // Военный зарубежник. 1971. № 11. С. 63-74. 8. Осинцев В.В. Артиллерийское вооружение современных российских кораблей. СПб., 1994. 38 с. 9. Танки / Под ред. А.Х. Бабабжаняна. М.: Изд-во МО. 1982. 137
10. Военные гусеничные машины / Под ред. Э.К. Потемкина. Т.1, кн.1 / МГТУ им. Баумана. М., 1990. 380 с. 11. Артиллерийское вооружение. Основы устройства и конструирования: Учебник для вузов / Под ред. И.И. Жукова. М.: Машиностроение, 1975. 420 с. 12. Артиллерия ХХ века. Свыше 300 артиллерийских систем всех стран мира: Энциклопедия военной техники. М.: Изд-во АСТ, 2001. 336с. 138
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение............................................................................................................................. 3 1. Комплекс артиллерийского вооружения ................................................................. 4 1.1. Назначение, состав ................................................................................... 4 1.1.1. Артиллерийские ствольные комплексы......................................................... 7 1.1.2. Артиллерийские реактивные комплексы ............................................ 10 1.2. Структура, общее устройство и принцип действия артиллерийского ствольного орудия с откатом ствола ............................................................................ 11 1.3. Основные характеристики орудий ........................................................... 17 1.4. Типы артиллерийских орудий и их конструктивные особенности .............. 19 1.5. Свойства и требования, предъявляемые к артиллерийским орудиям .......... 22 2. Артиллерийская система оружия танков .............................................................. 30 2.1. Танк как вид оружия .............................................................................. 30 2.2. Система оружия танка ............................................................................ 36 2.3. Основные системообразующие параметры системы оружия танка ............. 40 2.4. Особенности танковых пушек ................................................................. 41 2.5. Особенности танковых боеприпасов ........................................................ 51 2.6. Автомат заряжания ................................................................................ 61 3. Система оружия артиллерийских боевых гусеничных машин......................... 74 3.1. Классификация и требования, предъявляемые к артиллерийским боевым машинам ......................................................................................................... 74 3.2. Современные артиллерийские боевые гусеничные машины .......................... 85 3.3. Особенности системы оружия артиллерийских БГМ ................................. 91 3.4. Составные части боевых гусеничных машин ............................................ 93 3.5. Обеспечение устойчивости артиллерийских БГМ при выстреле ..................... 99 4. Корабельное артиллерийское вооружение ......................................................... 102 4.1. Назначение .......................................................................................... 102 4.2. Особенности корабельных артиллерийских установок............................. 107 4.3. Основные КАУ .................................................................................... 111 4.4. Приборы управления стрельбой ............................................................ 131 4.5. Основные направления и тенденции развития КАУ ................................. 135 Библиографический список .................................................................................. 137 Агошков Олег Григорьевич, Белов Альберт Васильевич, Белецкий Евгений Михайлович, Вященко Юрий Леонидович Артиллерийское вооружение Редактор и корректор Г.В. Никитина Подписано в печать 29. 12. 2004. Формат 60х84/16. Бумага документная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 8,75. Тираж 150 экз. Заказ № Балтийский государственный технический университет Типография БГТУ 190005, С.-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д.1

3