О ПОТЕНЦИАЛЕ МОДЕРНИЗАЦИИ СОВРЕМЕННОЙ ТРАНСМИССИИ БЫСТРОХОДНЫХ ВОЕННЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН

О ПОТЕНЦИАЛЕ МОДЕРНИЗАЦИИ СОВРЕМЕННОЙ ТРАНСМИССИИ БЫСТРОХОДНЫХ ВОЕННЫХ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН

Д.А. Зыков

(АО «Уралтрансмаш», г. Екатеринбург)

Военные гусеничные машины (ВГМ) предназначены для решения боевых задач в ус­ловиях движения по пересеченной местности, в том числе под огнем противника. К наиболее важным тактико-техническим требованиям, предъявляемым к ВГМ, относят огневую мощь, броневую защиту, маневренность. Показателем маневренности является возможность быстро изменять скорость и направление движения. Она характеризуется подвижностью, поворот­ливостью, проходимостью и зависит от параметров двигателя, совершенства конструкции ходовой части, трансмиссии, механизма поворота, навыков управления механика водителя.

В настоящее время в конструкциях ВГМ используют трансмиссии различного типа: механические, гидро- и электромеханические, гидрообьемные, комбинированные.

Вот несколько образцов ВГМ отечественного производства с принципиально отличаю­щимися типами применяемых трансмиссий:

ГМ-569 — четырехступенчатая реверсивная гидромеханическая трансмиссия с блоки­руемым гидротрансформатором и гидрообъемным механизмом поворота.

Т-72 и изделия на его базе — механическая трансмиссия с гидравлическим управле­нием, состоящая из гитары, двух бортовых коробок передач, конструктивно соединенных с бортовыми редукторами.

2СЗ и изделия на их базе — центральная механическая коробка передач, ступенчатая с постоянным зацеплением, двухпоточная четырехходовая с двухпоточными механизмами по­ворота, выполненными в неразрывной кинематической связью с коробкой передач.

Различный подход в выборе трансмиссионных установок обусловлен большим коли­чеством факторов, вот некоторые из них:

1.                Время разработки образцов ВГМ: например, изделия, созданные еще в 70-х годах на базе 2СЗ, исторически выросли из шасси СУ-100П, первый экземпляр которого предоставлен на испытания еще в 1947 г., на вооружение принят в 1955 г. Естественно, что уровень техно­логии производства на время разработки не позволял реализовать более сложные механизмы трансмиссии с заданным уровнем надежности. Однако следует отметить, что данные образцы ВГМ состоят на вооружении более 13 стран мира, успешно используются и претерпели нес­колько модификаций.

2.                Тактико-технические требования: как известно к ВГМ предъявляются высокие так­тико-технические требования, сочетание которых, к примеру, требования к массе, габаритам, транспортировке, мобильности определяют тип трансмиссии.

Например, вышеперечисленные требования являются одним из факторов, повлиявших на выбор типа трансмиссии для ОБТ Т-72, т.к. применение БКП позволило обеспечить вы­полнение требования по авиатранспортировке с обеспечением требуемой подвижности танка при его массе.

Одновременно небольшая масса ГМ-569 позволила применение современной транс­миссии — ГМТ и гидрообъемным механизмом поворота с обеспечением требуемой подвиж­ности.

3.                Стремление разработчиков создавать более современные, перспективные трансмис­сии для сохранения конкурентоспособности изделий.

На самом деле факторов, определяющих выбор трансмиссий, примененных в образцах ВГМ, большое количество, останавливаться на которых нет особого смысла.

На образцах ВГМ иностранного производства большое распространение получили гидромеханические трансмиссии с блокируемым гидротрансформатором и гидрообъемным механизмом поворота. Такой вид применяемой трансмиссии имеет как достоинства, так и недостатки. К достоинствам можно отнести; удобство управления ВГМ, плавную передачу мощности от двигателя на ведущие звездочки. В сравнении с механическими, гидромеха­нические трансмиссии имеют ряд недостатков, а именно: высокую стоимость, низкий КПД, малую ремонтопригодность, большие габариты и массу. Именно большие габариты и масса являются самыми большими недостатками данных трансмиссий, так как первый недостаток трансмиссии напрямую влияют на размер ВГМ, а второй недостаток приводит к необходи­мости увеличения требуемой мощности силовой установки, а также необходимостью обеспе­чения ВГМ ходовой частью с высокой грузоподъёмностью.

Отличительной особенностью ВГМ отечественного и зарубежного производства является то, что зачастую на ВГМ зарубежного производства трансмиссия, силовой блок, система смазки, система охлаждения объединены в один узел, образуя моноблок. Данное техническое решение позволяет обеспечить оперативность восстановления работоспособности ВГМ пу­тем замены неисправного моноблока на заведомо исправный. Ремонтом же вышедшего из строя моноблока занимаются в соответствующих ремонтных подразделениях.

При всех своих достоинствах применение гидромеханических трансмиссий в ВГМ высокой весовой категории проблематично, зачастую невозможно. Прежде всего, это обус­ловлено высокой величиной требуемой установочной мощности гидрообьемной передачи в механизме поворота для обеспечения высоких показателей подвижности машины при ее криволинейном движении.

В основном именно из-за этого Россия до сих пор не имеет на вооружении основного боевого танка с бесступенчатым МП.

Также относительно новой и перспективной трансмиссией для ВГМ является электромеханическая трансмиссия. В настоящее время на территории России электромеханиче­ская трансмиссия для ВГМ существуют только в экспериментальных и опытных образцах ВГМ.

У данного типа трансмиссии есть свои плюсы:

4.                отсутствие жестких кинематических связей элементов трансмиссии, что обеспечива­ет преимущество в плане компоновки;

5.                возможность реализации изменения скорости движения без разрыва потока мощ­ности, эффект «бесступенчатой передачи»;

6.                повышение подвижности, проходимости, средних и максимальных скоростей движе­ния ВГМ за счет высоких тяговых характеристик, эффективного управления крутящим мо­ментом;

7.                высокий расчетный ресурс, в связи с существенным упрощением кинематики, ис­ключением сложных управляющих и силовых гидравлических элементов;

8.                возможность реализации дистанционного управления ВГМ;

Исходя из опыта разработки, опытной эксплуатации и испытаний существующих об­разцов ВГМ с электромеханической трансмиссией, выявлены определенные проблемные вопросы, исходя из существующего уровня научно-технического задела:

9.                необходимость обеспечения электромеханической трансмиссии электродвигателями мощностью около 1МВт для ВГМ тяжелой весовой категории;

10.             необходимость обеспечения электрической безопасности членов экипажа при экс­плуатации ВГМ с данным типом трансмиссии (в т.ч. при возникновении отказов элементов электромеханической трансмиссии, при боевых повреждениях);

11.             необходимость отведения значительных тепловыделений в работе систем электроме­ханической трансмиссии в ограниченном пространстве бронированного отделения;

12.             относительно низкий фактический КПД за счет существенных тепловых потерь в электродвигателях, проводниках и силовой электронике.

Современный уровень развития научных, технических, технологических отраслей тре­бует создание перспективных образцов ВГМ, отличительная особенность которых должна за­ключаться в применении высокоточных образцов вооружения, компактности, мобильности, хорошей защищенности от различных средств поражения условного противника. Трансмис­сия далеко не самый последний узел, параметры которого позволяют выполнить поставленные требования к перспективным образцам ВГМ. Кроме этого, реализация возможности дистанци­онного управления ВГМ в условиях различного вида помех, в том числе применения средств радиоэлектронной борьбы, в скором времени должна стать обязательным требованием, предъ­являемым к перспективным образцам ВГМ. Для выполнения задачи по созданию перспектив­ных образцов ВГМ с перечисленными требованиями необходимо направить усилия не только в развитие вооружений, но и в развитие новой трансмиссии, с механизмом поворота которые смогут обеспечивать маневренность изделия при относительно небольших габаритах и массе.

Кроме этого, нельзя забывать, что на вооружении армии РФ находится большое ко­личество хорошо зарекомендовавших себя образцов ВГМ, которые требуют модернизации с целью повышения тактико-технических характеристик, в том числе требований к манев­ренности. Поэтому в процессе научно технических работ нацеленных на создание новой трансмиссии с механизмом поворота, для перспективных образцов ВГМ необходимо найти возможные пути применения полученного научно-технического задела для модернизации применяемых трансмиссий образцов ВГМ, стоящих на вооружении.

Литература

1. Расчет и конструирование гусеничных машин. Учебник. Под редакцией профессора Н.А. Носова. — Ленинград: Издательство «Машиностроение», 1972.
2. Трансмиссия быстроходной гусеничной машины с центральной ко­робкой передач и бесступенчатым механизмом поворота. — Машиностроение, 2006. 130 с.
3. Держанский В.Б., Тараторкин И.А., Желебев К.С. Исследование динамики управля­емого движения гусеничной машины. — Машиностроение, 2006. 114 с.