О ПОЛУЛЕЖАЧЕМ РАСПОЛОЖЕНИИ ВОДИТЕЛЯ В ТАНКЕ

Канд. техн, наук Н. Н. ВИЛЬХОВЧЕНКО, канд. техн, наук Л. Е. СЫЧЕВ

Вестник бронетанковой техники. 1977. №3.

Повышенные требования к техническим пара­метрам танков при жестких ограничениях веса, га­баритных размеров и бронируемых объемов тре­буют исследований различных компоновочных ре­шений. В связи с этим представляет определенный интерес полулежачее расположение водителя, ко­торое при сохранении всех остальных характерис­тик танка ведет к уменьшению его веса и общей высоты.

Полулежачее расположение водителя осущест­влено на серийном английском танке «Чифтен» (рис. 1), что позволило снизить высоту танка на ~ 0,3 м по сравнению с предшествующим танком «Центурион».

При движении танка «Чифтен» «по-боевому» используется специальный перископический прибор наблюдения. При движении «по-походному» води­тель располагается в открытом люке в положении сидя. Английские водители предпочитают положе­ние полулежа положению сидя- Полулежачее поло­жение водителя предусматривалось и в некоторых проектах американских боевых машин.

В то же время имеющаяся информация не по­зволяет судить о конкретных взаимосвязях между конструктивными параметрами машин, а также условиями размещения водителя, длительностью возможных в этом положении маршей, скоростями движения и т. п.

Для изучения влияния полулежачего располо­жения водителя на основные конструктивные ха­рактеристики танка на предприятии п/я А-7701 были проведены специальные расчетно-теоретиче­ские исследования и ходовые испытания танка с со­ответствующим макетированием рабочего места водителя.

Расчетно-теоретические исследования показали, что для современных основных танков сокращение внутреннего объема корпуса на 1 м³ за счет умень­шения высоты Нк на 90—100 мм, или ширины Вк — на 180—220 мм, или длины Lк — на 500—600 мм снижает его вес на 1,3—1,6 тс для первого случая и 0,7—1,0 тс для двух остальных случаев.

Таким образом, наиболее эффективно уменьше­ние объема корпуса за счет снижения его высоты, что может быть связано с размещением водителя.

Влияние различных условий размещения води­теля по высоте на вес корпуса исследовалось путем моделирования принципиальной конструкции танка на ЭВМ. В основу математической модели танка были положены принципы, изложенные в [1]. Фор­мализованная конструкция броневого корпуса в этой модели представляет собой параллелепипед с плоскими наклонными лобовыми листами, распо­ложенный в межгусеничном пространстве.

Рис. 1. Расположение водителя в отделении управле­ния английского танка «Чифтен»

При моделировании были определены оптималь­ные по весу варианты танка для ряда значений вы­соты корпуса Нк и бронируемых объемов танка Vм от 9,5 до 12,5 м3 с интервалом 0,5 м3. Объем корпуса при этом, с учетом объема башни, приня­того равным 1,5 м3, изменялся от 8,0 до 11,0 м³.

На рис. 2 представлена графическая зависи­мость веса танка Gм от его объема Vм при раз­личных значениях высоты корпуса Нк (кривые 1, 2, 3). Кривая 4, содержащая крайние точки кри­вых 1, 2, 3 и аналогичных им, представляет собой зависимость Gм=f(Vм) при минимальных воз­можных значениях Нк для каждого Vм.

Уменьшение высоты корпуса, на 75 мм (с 0,925 до 0,85 м) При неизменном внутреннем объеме при­водит к уменьшению веса танца на 500-550 кгс, и снижению верхней границы рационально форми­руемого объема. Танка с 12,5 до 11,7 м³. Дальней­шее снижение Нк до 0,8 м ведет к уменьшению веса танка на 800—850 кгс и Vм до 11,2 м³. При объеме машины Vм = 9,5÷10,0 м³ возможна эко­номия веса танка до 1 200 кгс при высоте корпуса Нк= 0,7 м. Если величина необходимого внутрен­него объема машины VM≥12 м3, то его реализация в рассмотренных условиях становится возмож­на лишь при высоте корпуса Нк≥0,9 м, при кото­рой в существующих танках водитель размещается обычным образом.

Рис. 2. Взаимосвязь веса Gм и объема Vм танка при разных значениях высоты корпуса:

1 - Нк = 0,925 м; 2 — Нк = 0,85 м; 3 — Нк = 0,8 м; 4 — мини­мальное возможное значение Нк для каждого Vм

При проектировании рационально формируемый бронируемый объем машины часто оказывается недостаточным для размещения экипажа и внутрен­него оборудования. В этих случаях стремятся к со­зданию дополнительных объемов в виде надкрылье­вых ниш корпуса, кормовой ниши башни, выпук­лостей над моторным отделением и в кормовом листе МТО и т. п. Дополнительные объемы, если процесс их образования не сопровождается сниже­нием требований к защитным свойствам соответ­ствующих элементов бронирования, ухудшают объемно-весовую характеристику корпуса. Однако и для танков с дополнительными образованиями объемов характер приведенньрс соотношений Gм, Vм и Нк сохраняется, хотя количественные их зна­чения могут измениться. Последнее относится и к таким конструкциям, когда границы рационально формируемого объема корпуса удается увеличить за счет изменения соотношения между длиной кор­пуса и длиной опорной поверхности машины.

Если в процессе поиска оптимального по весу варианта танка вес и объем узлов, определяющих его подвижность (двигатель с системами, транс­миссия, ходовая часть), запас ГСМ и объем кор­пуса -моделировать как функции от Gм, обеспечи­вая постоянство технических характеристик маши­ны (удельная мощность, запас хода и т. д.), то выигрыш веса для вариантов, аналогичных приве­денным выше, как видно из [2], возрастает в 1,3— 1,4 раза. Для других ВГМ выявленные зависи­мости могут носить иной характер и иметь другие числовые значения.

Ходовые испытания с макетированием полуле­жачего расположения водителя проводились на тан­ках Т-54 и ПТ-76 при участии специализирован­ного медицинского учреждения с целью выявления принципиальной возможности вождения танка в полулежачем положении водителя, определения исходных данных для отработки сиденья, размеще­ния и устройства приборов и органов управления и исследования физиологического состояния води­телей.

На рис. 3 приводится общая схема расположе­ния водителя в переоборудованном отделении управления танка ПТ-76.

Рис. 3. Общая схема расположения водителя в переобо­рудованном отделении управления танка ПТ-76

Рабочее место водителя оборудовано экспери­ментальным, установленным на кронштейнах 1 и 2, сиденьем, имеющим регулировку положения по высоте и вдоль продольной оси машины. Спинка сиденья 5, регулируемая по углу а в пре­делах от 90 до 180°, подрессорена для предотвра­щения ударных перегрузок и оборудована подго­ловником 8, имеющим три вида регулировки, на­плечниками 7, предотвращающими перемещение водителя вверх при выжиме педали главного фрик­циона и подплечником 6, обеспечивающим регули­ровку спинки по длине. Седалищная часть си­денья 4, спинка, подплечник, наплечники и подго­ловник оклеены губчатой резиной. В связи с уста­новкой экспериментального сиденья оборудование рабочего места водителя подверглось изменению: вместо серийного люка установлен эксперимен­тальный, в крышке которого вмонтированы смо­тровые приборы тяжелого танка. Конструкция обеспечивает регулирование положения приборов в продольном направлении в пределах 200>мм.

Изменены рычаги поворота 3 (см. рис 3), что позво­лило регулировать их начальное положение по углу. Педали главного фрикциона и подачи топ­лива перенесены вперед. Щиток приборов установ­лен справа от водителя.

Ходовые испытания танка ПТ-76 проводились на трассе протяженностью 18 км, в том числе бу­лыжная дорога—12 км, песчаная — 2 км, ухаби­стая грунтовая — 4 км.

В испытаниях принимали участие 12 водите­лей, в том числе 10 военнослужащих, в возрасте 21—36 лет со средним ростом 1580-1740 мм. Было проведено 17 пробегов различной длитель­ности: 1, 6, 9 и 12 ч. Все пробеги проводились в дневное время. Данные о расположении водителей в танке и некоторые характерные результаты пробеговых испытаний приведены в таблице. Оценка проводи­лась по субъективным показаниям водителей и их физиологическим характеристикам.

Возможность вождения танка в полулежачем положении признана всеми участвующими в испы­тании водителями. Большинство из тех, кто уча­ствовал в 6, 9 и 12-часовых пробегах считают, что водить в положении полулежа удобнее, чем в поло­жении сидя. Некоторыми водителями отмечено неу­добство расположения отдельных элементов рабо­чего места, а также приборов наблюдения за дорогой.

Было отмечено, что при высоте отделения управ­ления, равной 750 мм, и длине порядка 1400 мм обеспечивается благоприятное размещение води­теля в полулежачем положении с углом наклона спинки сиденья водителя α ≈ 150° и углом сгиба ног β>85°.

Выводы

1. Полулежачее положение водителя в конструктивно-компоновочном плане теоретически мо­жет дать для современных основных танков вы­игрыш веса бронирования до 800—1200 кгс.
2. Проведенные ходовые испытания показали принципиальную возможность работы водителя в полулежачем положении и выявили предпочтитель­ные значения ряда параметров, характеризующих такое положение (угол наклона спинки сиденья, угол в коленном суставе водителя и другие).
3. В связи с ограниченностью проведенных ис­следований (испытания проводились только со сред­ней скоростью, характерной для танка ПТ-76, днем и в летнее время) вопрос о полулежачем положе­нии водителя требует дальнейшего изучения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вильховченко Н. Н., Сычев Л. Е. Общие прин­ципы и особенности математического моделирования и опти­мизации конструкции танков, — «Вестник бронетанковой тех­ники», 1973, № 4.

2. Исследование различных направлений развития кон­струкций основных танков с помощью математических моде­лей. Отчет № 7126145, Л., предприятие п/я А-7701, 1971.