книги из ГПНТБ / Теория и конструкция боевых колесных машин

Броневой корпус закрытого типа имеет ряд люков различного назначения. Люки для посадки и высадки десанта и экипажа могут располагаться в кормовой части корпуса, в крыше корпуса и в бор­ тах. Размещение люков в кормовых листах корпуса обеспечивает удобство посадки и эвакуации десанта при переднем расположении силовой установки. При заднем расположении силовой установки выход назад обычно не получается. В некоторых конструкциях за счет смещения двигателя в сторону можно обеспечить узкий проход между двигателем и бортом корпуса, который, однако, приводит к неудобству посадки и высадки десанта.

Выполнение люков в бортовых листах обычно связано со значи­ тельным снижением жесткости корпуса. Поэтому эти люки делают­ ся малогабаритными, что, однако, создает неудобства для посадки и высадки. В связи с этим при кормовом размещении двигателей люки обычно выполняют в крыше корпуса. Кроме посадочных лю­ ков, по периметру корпуса размещают люки для ведения огня из стрелкового оруж'ия, люки для технического обслуживания, для вентиляции и т. д. В ряде случаев в днище корпуса имеются ава­

рийные люки.

У плавающих машин корпус выполняется водонепроницаемым; асе люки должны иметь надежные уплотнения.

Радиационная защита экипажа и десанта обеспечивается не только толщинами и наклоном броневых листов корпуса, но и соот­ ветствующим размещением масс различных агрегатов. Для защиты от проникновения радиоактивной пыли в десантное отделение и от­ деление управления эти отделения необходимо надежно герметизи­ ровать и за счет специальных фильтро-вентиляционных установок в них должно поддерживаться постоянное избыточное давление.

Современные колесные бронированные машины должны обес­ печивать длительное пребывание экипажа и десанта в машине, не вызывая сильного утомления, что требует особого внимания к удоб­ ству размещения бойцов в корпусе. С целью удобного размещения десантников ширина сиденья должна быть не менее 400—430 мм, глубина 320—350 мм и высота сиденья от пола 250 350 мм. Рас­ стояние от сиденья до крыши корпуса должно быть не менее 900 мм.

Размещение десанта (расчета) зависит от типа н назначения колесной машины. На рис. 10 приведены различные схемы разме­ щения бойцов десанта (расчета). Для бронетранспортеров большой вместимости характерно размещение десанта на сиденьях вдоль борта лицом внутрь; для боевой машины пехоты необходимо разме­ щение, обеспечивающее круговое наблюдение п ведение огня. При размещении следует также учитывать необходимость обеспечить минимальное время посадки высадки десанта.

Габариты машины по высоте складываются из расстояния от опорной поверхности до днища, расстояния от днища до пола де­ сантного отделения (если отделение трансмиссии обособлено, на­ пример, как в БТР-60Г1), высоты десантного отделения и высоты башни. Если принять расстояние от опорной поверхности до днища

20

500 мм. то минимальная высота машины в безбашенном варнаптЬ при нормальном расположении десанта и при условии, что полом десантного отделения служит днище, равняется 1600-1700 мм. Установка башни увеличивает высоту машины примерно на 300— 350 мм. а наличие трансмиссионного отделения между днищем и полом десантного отделения — еще на 200—250 мм. Выбор рас-

6

стояния между днищем и опорной поверхностью (при независимой подвеске) определяется главным образом необходимостью обеспе­ чить для колесной машины больший клиренс, чем у танков, с целью уверенного движения по танковой колее.

Ширина корпуса в значительной степени зависит от выбранной колеи, принятого размещения десанта, вооружения и некоторых других факторов. Ширина колеи современных средних н тяжелых

21

ГЛАВА 2

ДИНАМИЧЕСКИЕ КАЧЕСТВА КОЛЕСНЫХ МАШИН

Динамическими (тяговыми) качествами колесной машины .назы­ вают совокупность параметров, определяющих характер ее прямо­ линейного движения в различных дорожных условиях при работе двигателя на внешней скоростной характеристике. К таким пара­ метрам относятся: максимальная для заданных дорожных условий скорость движения, максимальные ускорения, максимальные пре­ одолеваемые подъемы.

Знание этих параметров необходимо для оценки максимально возможной средней скорости движения колесной машины в задан­ ных дорожных условиях. Средняя скорость — важнейший показа­ тель подвижности как боевых, так и транспортных колесных машин.

Основные параметры тяговых качеств колесной машины опреде­ ляются решением уравнения движения.

Для составления уравнения движения необходимо определить внешние силы.

Ri, Г2 и сила тяги на крюке Рк (при буксировке прицепа, напри­ мер, артсистемы).

1) Сила веса колесной машины

Вес колесной машины является одним из основных параметров, задаваемых при ее проектировании и указываемых в технической характеристике.

23

а

~ Т

В табл. 1 приведены относительные значения продольной коор­ динаты центра тяжести некоторых отечественных колесных машин, а в табл. 2 ---средние значения /;.«■ для различных типов колесных машин (при полной нагрузке).

Т а б л и ц а 2

2) Силы взаимодействия колесной машины с воздухом

Движение колесной машины заставляет находящиеся вблизи нее частицы воздуха приобретать некоторую скорость. В результате перед машиной создается зона повышенного давления, а за ней зона разрежения, вызывающая завихрение воздуха. Па изменение живой силы частиц воздуха, а также на трение воздуха о поверх­ ность машины затрачивается мощность двигателя. Результирующую элементарных сил, действующих на машину со стороны воздуха, на­ зывают силой сопротивления воздуха, а точку приложения этой равнодействующей — центром парусности или метацентром.

С достаточной для практических целей точностью сила сопро­ тивления воздуха Wu. определяется по формуле

2,'»

Лобовой площадью называют площадь проекции машины на плоскость, перпендикулярную к ее продольной оси. Эта площадь может быть найдена непосредственным замером или по чертежу.

Приближенно можно считать

где В —- колея колесной машины, м;

И— высота колесной машины, м.

Вбольшинстве случаев движения колесных машин плотность воздуха можно считать постоянной. Поэтому обычно считают коэф­

фициент к зависящим только от формы машины.

Для броневых колесных машин к = 0,04 - 0,06; для грузовых ав­ томобилей k = 0,05—0,07.

Для сравнения укажем, что у легковых автомобилей с кузова­ ми обтекаемой формы к = 0,015 -0,03, а у современных самолетов

к = 0,013—0,015.

Сила сопротивления воздуха быстро возрастает с увеличением скорости движения. При малых скоростях движения сопротивле­ нием воздуха можно пренебречь, в то время как при больших ско­ ростях движения на его преодоление затрачивается значительная часть мощности, развиваемой двигателем. Например, у БТР-60П при скорости 50 км/ч на преодоление сопротивления воздуха затра­ чивается около 19 л. с., а на максимальной скорости (80 км/ч) — свыше 35 л. с. При движении по шоссе на преодоление сопротивле­ ния воздуха в первом случае затрачивается около 20%. мощности, подводимой к колесам бронетранспортера, а во втором случае — около 35%.

Если колесная машина движется в подвижном потоке воздуха (например, при встречном ветре), то в формуле (1) скорость \'а равна алгебраической сумме скоростей воздушного потока и

(«умеренным» считается ветер при скорости 6- -8 м/сек), увеличи­ вает мощность, необходимую для преодоления сопротивления воз­ духа приблизительно на 45 л. с., а попутный ветер при тех же усло­ виях уменьшает необходимую мощность на 25 л. с. Если ветер на­ правлен под углом к движению машины, то из-за несовпадения скорости воздушного потока с направлением движения возникает

26

статического радиуса при нагрузке и давлении воздуха, рекомендо­ ванным для данной шины, указывается в ГОСТ 10409—63. Если из­ вестен наружный диаметр D„ колеса, не нагруженного внешними силами, то

Динамический радиус гd зависит не только от параметров ши­ ны, но п от некоторых эксплуатационных условий. Он несколько увеличивается с увеличением скорости движения и уменьшается с увеличением передаваемого через колесо момента.

В большинстве случаев разницей между статическим и динами­ ческим радиусами можно пренебречь.

Если через колесо передается крутящий момент или тормозной момент, то величина радиуса качения может быть найдена по фор­ муле

если она направлена по движению;

kx— коэффициент, показывающий, на какую величину (дни) из­ меняется радиус качения колеса реакцией Т = 1 кг;

г0— радиус качения шины при Т = 0 (радиус свободного каче­ ния).

Изменение радиуса качения эластичного колеса на недеформируемой дороге происходит в результате тангенциальной деформа­ ции шины и проскальзывания ее отдельных элементов относительно

28

дороги. Пока изменение радиуса качения в основном происходит за счет тангенциальной деформации, коэффициент k х приблизитель­ но постоянен и .зависимость kx от Т можно считать линейной.

Приближенно процессы, вызывающие изменение радиуса каче­ ния, могут быть иллюстрированы при помощи модели, показанной ча рис. 12. Ступица 3 соединена упругими спицами 2, имитирующи­ ми боковые стенки каркаса шины, с упругим ободом 1, имитирую­ щим беговую часть каркаса и протектора шипы. 13 результате пе-

/

Рис. 12. Схема качения эластичного колеса

редачп крутящего момента от ступицы 3 к ободу 1 в местах соеди­ нения спиц с ободом создаются силы р с. Па обод действуют также

сжимают элементы обода на входе в контакт и растягивают на вы­ ходе. В результате этого путь, проходимый колесом за один обо­ рот, а следовательно, и радиус качения получаются тем меньши­ ми, чем больше передаваемый момент. При торможении момент пе­ редается от обода 1 к ступице 3 и элементы обода 1, находящиеся на стороне входа в контакт, оказываются растянутыми. Это увели­ чивает путь, проходимый колесом, а следовательно, и радиус каче­ ния колеса.

Величина коэффициента kх при качении эластичного колеса но недеформируемой дороге в зависимости от размеров и конструкции шины находится в пределах 0,1—0,01 мм/кг. Большие значения kx относятся к шинам небольших размеров при небольшом давлении

29