|
|
||||||||
|
КРИТЕРИЙ ОЦЕНКИ КОНСТРУКТИВНО-КОМПОНОВОЧНОГО СОВЕРШЕНСТВА ОСНОВНОГО
ТАНКА
В. И. Андреев, М. Д. Вашец, Н. Г. Изосимов, В. Д. Касьянов Вестник бронетанковой техники. 1987. № 5.
При поиске рациональных компоновочных решений танка широко применяются: система автоматизированного проектирования, методы оценки боевой эффективности, натурное макетирование и моделирование. Важное значение при этом имеет правильный выбор критериев, которые уменьшают вероятность субъективных ошибок при проектировании и анализе, а также позволяют подойти к решению формализованной задачи выбора оптимальных конструктивно-компоновочных схем с помощью ЭВМ. К наиболее обобщенным критериям оценки принципиальной конструкции танка можно отнести полную массу (ОСТ ВЗ-5876—85), забронированный объем (ОСТ ВЗ-5601—83) и обобщенный показатель технического уровня К. При этом забронированный объем танка имеет не только самостоятельное значение – он определяет габариты танка как цели, но и существенно влияет на массу броневой защиты. Эта особенность играет все большую роль в связи с ростом требований к защите танка. Основным направлением развития компоновочных схем в мировом танкостроении, наряду с совершенствованием классической компоновки, является постепенное уменьшение высоты башни, вплоть до вынесения пушки и сосредоточения экипажа в изолированной капсуле с усиленной круговой защитой. Продолжается поиск возможностей сокращения численности экипажа при одновременном решении проблем комплексной автоматизации его боевой работы. Одним из главных требований является проектирование танка с минимальной массой за счет:
Несмотря на этой с улучшением боевых свойств танка растет и масса составных его частей (рис. 1), обеспечивающих огневую мощь (комплекс вооружения), защиту (корпус, башня, подбой, динамическая защита) и подвижность (моторно-трансмиссонная установка, ходовая часть и запас ГСМ), Поскольку рост массы носит объективный характер (1, 2), он не является недостатком той или иной компоновочной схемы машины.
Рис. 1. Изменение массы m танков и их составных частей: а – полная масса танка; б, в, г – масса обеспечивающая соответственно защиту, подвижность и огневую мощь; сплошная линия – танки СССР; штрихпунктирная – танки США; пунктирная – танки ФРГ
Такие критерии, как масса и забронированный объем, не вполне характеризуют уровень применяемых технических решений. Объективным и более полным критерием является обобщенный показатель технического уровня [3]. Он основан на автономной оценке показателен огневой мощи Ко.м, защиты Кз подвижности Кп надежности Кн и последующем их обобщении по формуле
где а, b, с, d – коэффициенты весомости свойств. Расчеты показывают (рис. 2), что имеется постоянный рост боевой эффективности танков. Следует отметить примерно одинаковый темп повышения технического уровня отечественных танков и танков стран НАТО.
Рис. 2. Рост коэффициента К технического уровня танков: а – обобщенный показатель; б, в, г – показатели соответственно зашиты, подвижности и огневой мощи; сплошная линия – танки СССР; штрихпунктирная – танки США; пунктирная – танки ФРГ
Поэтому необходимы революционные решения по конструкции танка и его составных частей, перестройка идеологии проектирования боевых машин, пересмотр существующих ограничений по массе. Построив зависимости K=f(m) (рис. 3) и проведя вертикальные прямые пределов массы танка, соответствующие различным габаритным ограничениям по условиям обеспечения среднего удельного давления [4], можно заметить, что чем жестче ограничения по массе, тем с большим риском связано достижение необходимого технического уровня. На наш взгляд; следует вести параллельную проработку танков с разными пределами полной массы и, следовательно, с разной степенью риска, до уровня эскизных проектов с последующей разработкой оптимального варианта. В дополнение к существующим критериям рассмотрим коэффициент эффективности массы в виде φ=К/m. Характер изменения этого коэффициента с 60-х гг. показывает (рис. 4), что в отечественном и зарубежном танкостроении происходит опережающий рост показателей технического уровня по сравнению с ростом массы танка и его узлов, что приводит к увеличению φ. Это свидетельствует о росте боевой эффективности единицы массы основного танка. Наибольшую «пользу» приносят составные части, определяющие огневую мощь.
Рис. 3. Зависимость обобщенного показателя К технического уровня от полной массы танков: А, Б, В – пределы полной массы танков по удельному давлению при их ширине по гусеницам соответственно 3 380, 3 450 и 3 580 мм; 1 – существующий зависимость; 2-4 – прогнозируемая зависимость при стремлении к пределам А, Б, В
Рис. 4. Изменение коэффициента φ танка в целом (а) и его составных частей, определяющих защиту (б), подвижность (в) и огневую мощь (г): сплошная линия – танки СССР; штрихпунктирная – танки США; пунктирная – танки ФРГ
Это связано с тем, что совершенствование комплекса вооружения, как правило, не требует значительного увеличения массы. Для примера отметим, что одним из резервов улучшения узлов, определяющих огневую мощь отечественных танков, является повышение эффективности приборов ночного видения. Существенно меньший коэффициент φ имеют составные части, определяющие защиту и подвижность танка. Это объясняется значительно большей их массой: доля указанных составных частей соответственно 50 и 30 % от полной массы танка. Повышение подвижности и особенно защиты сопровождается, как правило, увеличением массы. Это обстоятельство, а также тот факт, что составные части, определяющие защиту и подвижность, существенно влияют на показатель φ, и вызывает необходимость поиска наиболее экономичных путей повышения этих свойств, тем более что кривая подвижности отечественных танков близится к насыщению. Это отчасти объясняется тем, что моторно-трансмиссионные установки с бортовыми коробками передач, имеющие объем в 2-2,5 раза меньший, чем у зарубежных танков, уже не обеспечивают опережающий рост средней скорости по сравнению с увеличением массы шасси и танка в целом. Наиболее реальный путь выхода из этой ситуации, по нашему мнению, заключается в применении более прогрессивных схем моторно-трансмиссионных установок с двигателями в 1,5-2 раза большей мощности и повышенной экономичности, а также с трансмиссионными установками, позволяющими наиболее полно реализовать такую мощность. Это потребует дополнительных объемов и увеличения массы, но позволит повысить коэффициент φ. Для составных частей определяющих защиту танка, наибольший эффект с точки зрения φ дает применение, наряду с броней, таких прогрессивных решений, как динамическая защита или комплекс оптико-электронного противодействия — и то, и другое требует относительно небольших затрат массы. Вместе с тем нельзя не отметить, что технологический коэффициент использования металла при производстве танков у нас в стране ниже, чем за рубежом. Поэтому вопросы технологичности разрабатываемых конструкций, уменьшение отходов в производстве по-прежнему играют очень важную роль при решении общегосударственной задачи снижения материалоемкости танков.
Вывод. Предлагается новый критерий оценки компоновочной схемы танка – коэффициент эффективности массы, определяемый как отношение коэффициента технического уровня к массе составных частей танка. Для успешного соревнования с зарубежным танкостроением необходимо уделить первоочередное внимание разработке более эффективных ночных приборов, комплексному применению традиционных и новых принципов защиты, более прогрессивных схем моторно-трансмиссионных установок с двигателями в 1,5-2 раза большей мощности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
|
|
|||||||
|