плавающая машина

Формула изобретения

1. Плавающая бронированная машина, содержащая корпус и связанные с ним силовую установку, силовую передачу и движитель, а также механически связанные с корпусом кожухи, отличающаяся тем, что она снабжена газопроводами с выхлопными клапанами, пультом управления, регулируемым установочным клапаном, первый регулируемый вход которого соединен с пультом управления, второй вход - с выходом выхлопного тракта двигателя силовой установки, а выход - с окружающей средой, и датчиками глубины погружения, установленными снаружи корпуса машины по ее периметру, при этом каждый из упомянутых кожухов снабжен впускным и выпускным управляемыми клапанами и пороговым устройством с зоной нечувствительности, вход которого подключен к выходу соответствующего датчика глубины погружения машины, а первый и второй выходы - к управляемым входам соответственно впускного и выпускного клапанов, причем впускной клапан посредством газопровода соединен с выхлопным клапаном, а выпускной клапан соединен непосредственно с окружающей средой.

2. Плавающая машина по п.1, отличающаяся тем, что пульт управления выполнен в виде панели, установленной на рабочем месте командира, на которой установлен тумблер, соединенный входом с бортовой сетью машины, и потенциометры, входы которых соединены с выходом тумблера, а выход каждого из них - с управляемым входом соответственно регулируемого установочного клапана и каждого управляемого впускного и выпускного клапанов.

3. Плавающая машина по п.1, отличающаяся тем, что каждый из кожухов выполнен раздвижным, снабжен стопором исходного положения и состоит из расположенных друг в друге секций, первая из которых выполнена внешней и соединена с корпусом машины, а остальные соединены с первой и между собой телескопической и пружинной связями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно - к области плавающих машин, предназначенных для использования в боевых действиях и различных видах обеспечения в качестве боевых машин (танки, БМП, БТР и др.), транспортных машин (бронетранспортеры, бронеавтомобили и др.), специальных машин (тягачи, эвакуационные машины и др.), а также медицинских машин.

Известные плавающие машины содержат корпус, силовую установку, силовую передачу и движитель, благодаря чему обладают хорошей подвижностью и защитой экипажа как от воздействия огневых средств противника, так и от поражающих факторов оружия массового поражения (прежде всего у машин с бронированным корпусом). Описание этих машин можно найти в книгах: А.Н. Латухин "Противотанковое вооружение". М., Воениздат, 1974, с. 8-26; Мостовенко В.Д. "Танки". М. , Воениздат, 1958. Серьезным недостатком этих машин является трудность переправы через водные преграды, усугубляемой избыточным весом из-за бронированного корпуса.

Для переправы машин через водные преграды используются различные средства: средства для переправы своим ходом по дну; десантные переправочные средства; средства для переправы своим ходом вплавь.

Известна бронированная машина, оборудованная для переправы через водные преграды своим ходом по дну (см., например, книгу "Танк Т-72А". Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая (часть вторая), М., Воениздат, 1989, с. 170-199). Данная машина имеет следующие недостатки: глубина преодолеваемых водных преград с твердым дном - не более 5 м, крутизна берегов - не более 20^o, скорость течения воды не более 2 м/с, ширина водной преграды не более 1 км, время на подготовку танка к переправе достигает 1-1,5 часа. Кроме того, участок переправы должен быть предварительно разведан водолазами, разминирован и провешен; должны быть организованы береговая и водные спасательные службы; весь участок переправы машин по дну имеет ряд характерных демаскирующих признаков, связанных с отсутствием автономности переправляемых по дну танков. Совокупность перечисленных недостатков переправы боевых машин по дну своим ходом обуславливает практически редкую ее применимость.

Известны гусеничные самоходные паромы, представляющие собой две плавающие гусеничные машины, общей грузоподъемностью на плаву до 50 т (см., например, Пляскин В.Я. и др. "Инженерное обеспечение общевойскового боя", М., Воениздат, 1972, 31 с.). Для обеспечения указанной грузоподъемности гусеничный самоходный паром, состоящий из правого и левого полупаромов, содержит понтоны большого объема, представляющих крупную мишень для огневых средств противника.

Известна также отечественная плавающая боевая машина пехоты (см., например, "Боевая машина пехоты БМП-1". Техническое описание и инструкция по эксплуатации, М., Воениздат, 1979, с. 5-31), содержащая корпус и связанные с ним силовую установку, силовую передачу и движитель.

Наиболее близкой к заявляемой по совокупности общих с ней существенных признаков является плавающая машина по патенту RU 2123432, B 60 F 3/00, 20.12.1998.

Указанная плавающая бронированная машина содержит корпус, связанные с ним силовую установку, силовую передачу и движитель, а также механически связанные с корпусом кожухи.

Данная машина обладает достаточной плавучестью и остойчивостью по сравнению с вышеуказанными, однако эти качества значительно снижаются при возникновении качки, особенно боковой.

Задачей изобретения является повышение живучести плавающей машины.

Технический результат заключается в повышении ее плавучести и остойчивости, в том числе при возникновении качки от волн или в результате стрельбы на плаву.

Указанный технический результат достигается тем, что плавающая бронированная машина содержит корпус и связанные с ним силовую установку, силовую передачу и движитель, а также механически связанные с корпусом кожухи, при этом она снабжена газопроводами с выхлопными клапанами, пультом управления, регулируемым установочным клапаном, первый регулируемый вход которого соединен с пультом управления, второй вход - с выходом выхлопного тракта двигателя силовой установки, а выход - с окружающей средой, и датчиками глубины погружения, установленными снаружи корпуса машины по ее периметру, причем каждый из упомянутых кожухов снабжен впускным и выпускным управляемыми клапанами и пороговым устройством с зоной нечувствительности, вход которого подключен к выходу соответствующего датчика глубины погружения машины, а первый и второй выходы - к управляемым входам соответственно впускного и выпускного клапанов, причем впускной клапан посредством газопровода соединен с выхлопным клапаном, а выпускной клапан соединен непосредственно с окружающей средой.

Ее конструктивное исполнение и оборудование позволяют частично устранить перечисленные недостатки. Она выполнена плавающей, то есть способна самостоятельно преодолевать водные преграды вплавь без какой-либо продолжительной технической подготовки. Размеры ее наводной части существенно меньше гусеничного самоходного парома. Кроме водоходных качеств она обладает хорошей проходимостью по мягким деформируемым грунтам высокой влажности и способностью преодолевать другие виды препятствий на местности, что особенно важно при входе в воду и выходе из нее. Однако запас плавучести и остойчивость этой машины малы, что ограничивает ее возможности в ведении огня на плаву и способствует возникновению качки, которая может повлечь за собой местные разрушения корпуса вследствие динамических перегрузок его элементов от ударов волн, а также повреждения и потерю оборудования машины, расположенного снаружи корпуса. Кроме того, длительная по времени качка часто вызывает у членов экипажа и десанта болезненное физиологическое состояние. Особенно опасна качка при использовании машины для перевозки раненых и больных. При этом наиболее опасна бортовая качка.

При этом пульт управления выполнен в виде панели, установленной на рабочем месте командира, на которой установлен тумблер, соединенный входом с бортовой сетью машины, и потенциометры, входы которых соединены с выходом тумблера, а выход каждого из них - с управляемым входом соответственно регулируемого установочного клапана и каждого управляемого впускного и выпускного клапанов.

Кроме того, каждый из раздвижных кожухов выполнен открытым снизу, снабжен стопором исходного положения и состоит из расположенных друг в друге секций, первая из которых выполнена внешней и соединена с корпусом машины, а остальные соединены с первой и между собой телескопической и пружинной связями.

Изобретение поясняется тремя фигурами. На первой из них (фиг. 1) представлен вид плавающей машины сзади, на второй (фиг. 2) - со стороны левого борта, а на третьей (фиг. 3) представлена функциональная схема элементов и связей, обеспечивающих работу введенных элементов.

На фиг. 1-3 приняты следующие обозначения: 1 - раздвижной кожух (короб), 2 - газопровод, 3 - выхлопной клапан, 4 - корпус плавающей машины, 5 - движитель, 6 - силовая передача, 7 - силовая установка, 8 - двигатель силовой установки, 9 - пульт управления, 10 - датчик глубины погружения, 11 - пороговое устройство с зоной нечувствительности, 12 - регулируемый установочный клапан, 13 - выхлопной тракт двигателя силовой установки, 14 - впускной клапан раздвижного кожуха (короба), 15 - выпускной клапан, окр.ср - окружающая среда.

Каждый из раздвижных кожухов 1 выполнен открытым снизу, снабжен стопором исходного положения и состоит из расположенных друг в друге секций. Первая секция выполнена внешней. Она соединена с корпусом машины. Остальные секции соединены с первой и между собой телескопической и пружинной связями. На фиг. 1 первая секция кожуха 1 показана сплошной линией, а последняя секция и промежуточная (их может быть несколько) показаны пунктиром (в раздвижном положении). Секции раздвигаются под действием выхлопных газов, при этом телескопическая связь секций между собой обеспечивает необходимый уровень уплотнения между ними. Возвращение секций в исходное положение происходит под действием пружинной связи после снятия избыточного давления выхлопных газов. Промежуточные секции выполнены в форме, близкой к П-образной, такой же выполняется и последняя секция, но, в отличие от промежуточных, ее внешняя боковая сторона выполнена закрытой.

Газопроводы 2 с выхлопными клапанами 3, а также клапаны 12, 14 и 15 выполняются аналогично известным (см., например, "Боевая машина пехоты БМП-1". ТО и ИЭ, М., Воениздат, 1979. С. 259-262, 334-336, 576-580; "Танк Т-72 А. ТО и ИЭ. Кн. 2, ч. 1. М., Воениздат, 1988. С. 314-318; "Танк Т-72 А". ТО и ИЭ. Кн. 2, ч. 2. М., Воениздат, 1989. С. 170-199).

Пульт управления 9 выполнен в виде панели, установленной на рабочем месте командира. На панели установлен тумблер, вход которого соединен с бортовой сетью машины, и потенциометры (см. , например, Корнеев В.В. и др. "Основы автоматики и танковые автоматические системы". М., ВАБТВ, 1976, с. 134-152). Входы потенциометров соединены с выходом тумблера, а выход каждого из потенциометров соединен с управляемым входом, соответственно, регулируемого установочного клапана 12 и каждого впускного 14 и выпускного 15 клапанов.

Корпус 4 служит для размещения и защиты экипажа (перевозимых личного состава, раненых и больных и др.), агрегатов, механизмов и систем машины.

Движитель 5 предназначен для обеспечения поступательного движения машины.

В данном случае в качестве прототипа выбрана плавающая машина с гусеничным движителем, обеспечивающим движение машины как на суше, так и на воде. Предлагаемая же машина может быть и гусеничной, и колесной, и чисто плавающей, у которой движитель обеспечивает движение только на воде.

Датчик 10 и пороговое устройство 11 выполнены аналогично известным (см., например, Корнеев В. В. и др. "Основы автоматики и танковые автоматические системы", М., ВАБТВ, 1976. С. 134-161).

Остальные элементы предлагаемой плавающей машины выполнены аналогично известным (см. , например, "Боевая машина пехоты БМП-1", ТО и ИЭ, М., Воениздат. С. 246-388).

Работа предлагаемой машины при малых наклонениях (на спокойной воде) происходит следующим образом. При движении на воде с кожухами 1 в исходном положении (на стопоре) обеспечивают отсечку их внутренних полостей от атмосферы. Вместе с этим благодаря связи этих полостей через впускные клапаны 14 и выхлопные клапаны 3 с выхлопным трактом двигателя силовой установки 7 в них повышается давление выхлопных газов, в результате чего в каждом кожухе возникают силы, направленные вверх и повышающие плавучесть машины. Эти же силы обеспечивают создание моментов, действующих относительно корпуса машины встречно. При отсутствии креновых колебаний эти моменты уравновешивают друг друга, а при возникновении крена - обеспечивают появление стабилизирующего разностного момента. Благодаря этому остойчивость машины также повышается. Кроме того, направление выхлопных газов в кожухи 1, а не в атмосферу, как в прототипе, снижает шум машины и обеспечивает повышение ее скрытности. При неработающем двигателе кожухи выполняют функции поплавков. Что также обеспечивает повышение и плавучести, и остойчивости.

Наличие кожухов 1 не ограничивает движение на суше (в этом случае они находятся на стопоре в исходном положении), а создает дополнительные преимущества: кожухи в этом случае выполняют функции экранов, повышая живучесть машины при обстреле ее ракетами.

При движении на спокойной воде, когда корпус 4 плавающей машины практически не совершает угловых колебаний, сигналы с выхода датчика глубины погружения 10 соответствуют заранее заданным, соответствующим загрузке плавающей машины, и не выходят из зоны нечувствительности порогового устройства 11. В результате этого впускной клапан 14 (при его открытии с пульта управления 9 через датчик 10) обеспечивает поступление выхлопных газов в полость кожуха 1 до момента достижения уровня избыточного давления в ней, соответствующего уровню заданному регулируемым установочным клапаном 12. В симметричных кожухах 1 левого и правого бортов (см. фиг. 1) устанавливается практически одинаковое избыточное давление (если глубины погружения правого и левого бортов находятся в пределах допуска, заданного зонами нечувствительности пороговых устройств).

При больших углах наклонения, вызываемых в основном действием волн, сигналы с выходов датчиков глубины погружения 10 превышают зону нечувствительности порогового устройства 11. В этом случае соответствующие пороговые устройства выдают сигнал на открытие впускных или выпускных клапанов соответствующих кожухов (коробов). Например, если правый борт плавающей машины погрузился сверх допустимой глубины, то пороговые устройства кожухов правого борта выдают сигнал на открытие впускных клапанов, вследствие чего выхлопные газы из выхлопного тракта двигателя 13 поступают через впускные клапаны 14 в полости раздвижных кожухов (коробов) 1 правого борта. При этом левый борт окажется на недостаточной глубине и его пороговые устройства выдают сигнал на открытие выпускных клапанов, в результате чего давлением воды снизу кожухов выхлопные газы будут вытесняться из них через выпускные клапаны 15 в окружающую среду. Глубина погружения правого и левого бортов восстанавливается. Регулируемый установочный клапан 12 обеспечивает создание избыточного давления в выхлопном тракте двигателя. Величина этого давления определяется заданной глубиной погружения и задается с пульта управления 9. С этого же пульта при необходимости подаются сигналы на управление клапанами 14 и 15 от командира (при попадании воды в корпус машины, при совершении поворота и др. ).

В сложных условиях (сильное волнение водной поверхности, необходимость перевозки дополнительного груза) раздвижные кожухи (коробы) снимаются со стопора. В этом случае под действием избыточного давления выхлопных газов секции кожухов раздвигаются и увеличивается объем полостей под ними, что позволяет еще больше повысить плавучесть и остойчивость плавающей машины.

Таким образом, введение кожухов и оборудование с их помощью полостей, связанных с выхлопным трактом, обеспечивает повышение плавучести и остойчивости машины, что в свою очередь обеспечивает повышение ее грузоподъемности, эффективности огня при стрельбе из положения "на плаву" и живучести машины при ее применении как на суше, так и на воде.