|
|||||||||
|
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ АСПЕКТОВ
ВОЖДЕНИЯ ТАНКА ИЗ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ БАШНИ
Ю. Н. ВЕРЕХА, канд. техн. наук Н. Н. ВИЛЬХОВЧЕНКО,
канд. техн. наук Л. Е. СЫЧЕВ
Идея компоновки танка с размещением водителя в башне
неоднократно привлекала внимание конструкторов, однако, в литературе
практически не освещаются материалы, посвященные разработке этого вопроса.
В настоящей статье даны результаты исследования
принципиальной возможности вождения танка водителем, размещенным во вращающейся
башне.
Объектом исследования являлся экспериментальный
макет на базе танка Т-55. Водитель в нем располагался на месте заряжающего,
сиденье устанавливалось неподвижно относительно башни, оптические смотровые
приборы сохраняли свое направление при вращении башни за счет обратного
вращения специальной смотровой башенки водителя, в которой они были
установлены.
Рис. 1. Схема размещения оборудования в экспериментальном
макете:
1 — башенка с оптическими приборами на месте люка
заряжающего, вращающаяся на шаровом погоне; 2 — рычажки; 3 — подлокотники; 4 —
сиденье водителя с системами управления; 5 — П-образные кронштейны,
прикрепленные болтами к верхнему кольцу погона башни; 6 — ролик, служащий
опорой для ног водителя
Рабочее место водителя в башне машины включало:
Сиденье водителя вместе с системами управления, а
также поликом для ног было установлено справа от казенной части пушки.
Конструкция сиденья предусматривала возможность изменения его положения по
высоте (до
Управление поворотом танка осуществлялось водителем
из башни с помощью дистанционного электрогидравлического привода планетарных механизмов
поворота (ПМП). Непосредственным органом управления поворотом башни служили рычажки,
кинематически связанные с датчиками ДОС-800А, использованными в дистанционном
приводе как задающие элементы.
В качестве приборов наблюдения за дорогой в
экспериментальном макете использована комбинация оптических и телевизионных
приборов.
Схема расположения шести оптических смотровых
приборов во вращающейся на шаровом погоне башенке показана на рис. 2. При
вращении башни с помощью шестеренчатого привода от нижнего кольца погона и
раздвижного карданного валика (рис. 3) башенка со смотровыми приборами
отрабатывала в противоположном направлении с той же угловой скоростью.
На щитке контрольно-измерительных приборов,
размещенном справа от водителя в нише башни, располагались манометр масла,
термометр воды и масла, кнопки стартера, маслозакачивающего насоса и звукового
сигнала.
Рис. 2. Схема расположения оптических смотровых
приборов
Педали привода главного фрикциона, тормоза и рычаг
переключения передач на рабочее место водителя в башне не выводились, а
находились в распоряжении механика, в корпусе, на обычном месте водителя. В
обязанности механика входило переключение передач по команде водителя, размещенного
в башне, а также обеспечение безопасности движения в случае аварийной ситуации.
Принципиальная возможность вождения танка из
вращающейся башни оценивалась точностью вождения макета на специально оборудованной
трассе. Параллельно проводилось физиологическое обследование водителей.
Рис. 3. Вид на сиденье водителя, оптические и
телевизионные приборы внутри танка:
1— раздвижной карданный валик; 2 — щиток
контрольно-измерительных приборов
Основная трасса, на которой проводились испытания,
имела общую протяженность
За весь период испытаний танк прошел
Точность вождения танка оценивалась количеством
совершенных ошибок, причем появление ошибки отождествлялось со сбитием вехи,
входящей в ограждение препятствия, или с выходом танка за габариты
препятствия. Количество сбитых вех с левой и правой сторон и их положение на
препятствии фиксировалось после каждого заезда.
Для установления объективных причин появления ошибок
на ленте осциллографа регистрировались угол поворота башни, ход левого и
правого рычагов управления, скорость движения по трассе, совершаемые ошибки.
Принимались во внимание также объяснения водителя, даваемые им после каждого
заезда.
Выявляемые ошибки классифицировались следующим
образом:
Ниже рассмотрены основные причины возникновения
ошибок [1]- [2].
При повороте башни водитель, перемещаясь вместе с
башней относительно корпуса танка, вынужден для наблюдения за трассой
одновременно поворачивать голову относительно туловища. Перемещающиеся в поле
зрения водителя детали башни создают у него иллюзию поворота корпуса танка
вместо фактического ощущения поворота башни. Это приводит к дезориентации
водителя при управлении танком.
Рис. 4. Схема основной трассы:
□ — начало вращения; ■ — конец вращения
При одновременном повороте
корпуса танка и башни водитель не может точно оценить степень поворота корпуса.
В частности, при повороте в противоположных направлениях корпуса и башни с
примерно одинаковыми угловыми скоростями поворот башни и смещение рабочего
места к борту создавали у водителей впечатление недостаточного поворота танка.
В результате этого совершался поворот с меньшим радиусом, чем это необходимо.
Поворот с радиусом, большим необходимого, производился при совпадении направлений
поворотов танка и башни.
При одновременном повороте
танка и вращении башни вестибулярный аппарат водителя не реагирует на
первоначальный момент поворота танка, что приводит к частичной потере «ощущения
машины». Этому же способствуют возросшие из-за расположения водителя на
значительной высоте от днища машины разнонаправленные ускорения в горизонтальной
плоскости, появляющиеся при колебаниях корпуса.
Рис. 5. Изменение угловых размеров при повороте
башни:
S1= S2 на обоих эскизах; α1 и α2, на
эскизе слева больше, чем на эскизе справа
Перемещение водителя вдоль продольной и поперечной
осей корпуса затрудняет оценку расстояния от средней части корпуса танка до
ориентиров (вех) в ограниченных проходах, так как изменяется угловой размер а
одного и того же линейного размера S (рис. 5).
Кроме того, изменяется скорость перемещения водителя
относительно продольной и поперечной осей корпуса танка в зависимости от угла
поворота башни (рис. 6).
При вращении башни в секторе I доминирующее влияние оказывает составляющая скорости
смещения водителя, направленная вдоль продольной оси корпуса у, которая,
накладываясь на скорость движения танка, затрудняет водителя дать правильную
оценку. Вращение башни в секторе II наиболее интенсивно смещает водителя вдоль
поперечной оси корпуса х, это мешает ему правильно оценить свое положение
относительно продольной оси корпуса и сказывается на точности вождения.
Таким образом, первая причина появления ошибок —
зрительные и вестибулярные иллюзии у водителя при одновременном повороте
корпуса и вращении башни, а также при смещении водителя и смотровых приборов
относительно корпуса танка.
Следующая причина появления ошибок при вождении танка
из башни связана с обзорностью. При расположении рабочего места водителя в баш- не ствол и маска пушки попадают в поле зрения оптических
смотровых приборов, что ухудшает обзорность. Наибольшее количество ошибок
из-за недостаточной обзорности совершается при вождении танка с вращением
башни под углом от 0 до 45° влево. Это объясняется тем, что ствол и маска пушки
при вращении башни закрывают левый подкрылок танка и левую часть дороги перед
ним и тем самым лишают водителя возможности вести наблюдение за левой стороной
дороги.
Наблюдаются также ошибки, связанные с техникой
вождения и управлением, например из-за недостаточного навыка водителей
(несвоевременный поворот, повышенная скорость движения в преодолении наиболее
сложных препятствий трассы, таких как «двойной поворот» и т. д.), а также вызванные
запаздыванием срабатывания гидравлики и особенностями дистанционного привода
ПМП.
Наибольшее количество ошибок (80/о) совершено на
препятствиях с шириной проходов
На последнем этапе работ проверялась возможность
длительного вождения танка по грунтовым дорогам и пересеченной местности с
использованием оптических и телевизионных смотровых приборов. Для этого были
проведены заезды продолжительностью от 1 до 3 ч, в процессе которых фиксировалось
время заезда, пройденный километраж, время вращения башни и замечания водителей
по удобству работы [1].
Рис. 6. Изменение скорости перемещения водителя при
повороте башни:
Результаты исследования показали,
что вождение танка по телевизионному смотровому прибору при вращении башни не
вызывает у водителя зрительных иллюзий и позволяет независимо от угла поворота
башни ориентироваться в положении танка относительно местности, однако,
плоскостное изображение предметов на экране, а также недостаточно точная
оценка скорости движения машины затрудняют ориентацию водителя при выполнении
сложных маневров.
При совместном использовании оптических смотровых
приборов и телевизионного оборудования переход с оптических приборов на
телевизионные требует определенного адаптационного периода зрения водителя, в
течение которого затрудняется ориентация; переход с телевизионного оборудования
на оптические приборы затруднений не вызывает.
Исследование функционального состояния зрительного
анализатора показало, что существенных изменений в нем не наблюдается,
зрительная нагрузка, приходящаяся на водителя, является вполне допустимой.
Накопленный опыт эксплуатации экспериментального
макета позволил сделать вывод о принципиальной возможности вождения танка из
вращающейся башни, а также выявить ряд полезных для дальнейшего исследования
практических рекомендаций:
Л И ТЕРАТУРА
|
|
|||||||
|