Универсальная генерирующая установка теплового газового потока на базовом шасси танка

Универсальная генерирующая установка теплового газового потока на базовом шасси танка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к военной технике, а именно к машинам для проведения специальной обработки направленным высокоскоростным тепловым газовым потоком наружных поверхностей объектов техники и вооружения, транспортных средств, строений, дорог и участков местности с твердым покрытием при дегазации, дезактивации и дезинфекции, и для постановки маскировочных аэрозольных завес, а также может быть использовано в условиях чрезвычайных ситуаций мирного времени.

Известен аэрозольный генератор (а.с. СССР №167401, А 01 М 7/00, 1963 г.), применяемый для борьбы с вредителями сельского хозяйства и леса, путем обработки местности и растительности парогазовой смесью с образованием мелкодисперсного искусственного тумана, который может быть использован при дегазации, дезактивации и дезинфекции местности, строений и техники. Генератор содержит турбореактивный двигатель (ТРД), являющийся генератором горячих газов, жестко установленный на гусеничном транспортере-вездеходе, емкости с топливом и рабочей жидкостью (химикатами и ядохимикатами). В испарительной камере ТРД установлен подвижный кольцевой коллектор, через который подается рабочая жидкость. На выходе испарительной камеры установлена дроссельная заслонка, регулирующая объем выходящего газового потока.

К недостаткам известного аэрозольного генератора относится следующее:

- недостаточная мобильность, т.к. при жесткой установке ТРД на шасси для изменения направления струи газового потока необходим разворот всей установки вместе с шасси;

- он не может быть использован непосредственно во время боевых действий; т.к. не имеет защиты от средств поражения.

Известна установка газоводяного тушения пожаров фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах (а.с. СССР №733699, А 62 С 3/00, Е 21 В 35/00, 1978 г.), содержащая шасси с поворотной платформой, на которой установлен ТРД с соплом и распылителями воды. На срезе сопла ТРД соосно установлен эжектор с цилиндрической смесительной камерой и конфузором, имеющим форму эллипса и установленным на торце смесительной камеры подвижно с возможностью поворота относительно продольной оси установки посредством привода. Распылители воды размещены внутри смесительной камеры эжектора. Привод конфузора выполнен в виде зубчатого редуктора. Самоходное шасси представляет собой серийный автомобиль.

По сравнению с предыдущим аналогом в указанной установке предусмотрена возможность ориентирования газоводяной струи в горизонтальной плоскости без разворота шасси, путем разворота платформы.

Недостатками установки является то, что:

- в ней не предусмотрена возможность изменения направления газоводяной струи в вертикальной плоскости, что снижает оперативность ее работы;

- она не достаточно мобильна в сравнении, например, с гусеничным шасси, обладающим значительно лучшей проходимостью и маневренностью;

- ТРД на на таком шасси (автомобильное шасси) размещен на большой высоте от грунта и во время работы возможно опрокидывание установки, которое может быть вызвано реактивным моментом, возникающим в результате истечения мощной газовой струи;

- как и предыдущий аналог, установка не может быть использована в боевых действиях, не обладая защитой от средств поражения.

В качестве прототипа выбрана универсальная генерирующая установка теплового газового потока (патент на ПМ №34374, МПК А 61 L 2/00, Е 21 В 35/00, 18.08.2003 г.), выполненная в виде автономного модуля, смонтированного на поворотной платформе, съемно установленной на самоходном шасси. Установка включает ТРД с устройством для распыления рабочей жидкости в газовом потоке, кабину оператора с органами управления, ТРД с его топливной системой и системой подачи рабочей жидкости в устройство для распыления и содержит соответственно емкости для топлива и рабочей жидкости. Кабина оператора и ТРД установлены на опоре с возможностью синхронного разворота относительно поворотной платформы в заданном секторе, при этом ТРД снабжен механизмом изменения угла направления теплового газового потока относительно горизонта. Устройство для распыления рабочей жидкости размещено в зоне среза реактивного сопла ТРД и выполнено в виде двух кольцевых коллекторов.

В указанной установке ТРД установлен с возможностью ориентирования теплового газового потока на объект обработки в зависимости от места его нахождения, без разворота несущего шасси: по горизонтали - за счет установки ТРД на вращающейся относительно поворотной платформы опоре, и по вертикали – посредством механизма изменения угла направления теплового газового потока, выполненного, например, в виде исполнительного цилиндра гидропривода, обеспечивающего подъем-опускание реактивного сопла двигателя.

К недостаткам указанного технического решения относится то, что:

- установка не предназначена для использования в районе боевых действий или в непосредственной близости от него из-за отсутствия надежной защиты экипажа, основных узлов и механизмов от средств поражения, кроме того, данная установка не может быть использована при сопровождении боевых машин, выполненных на базовом шасси танка, в условиях бездорожья;

- размещение кабины на поворотной платформе в непосредственной близости от ТРД представляет угрозу оператору, потому, что, как правило, на машинах такого типа используются ТРД, отработавшие свой летный ресурс в составе летательных аппаратов, например самолетов, в связи с чем не исключены поломки ТРД с разрушением лопаток и пробитием ими корпуса ТРД с возможным травмированием членов экипажа или окружающих;

- размещение аккумуляторных батарей (АКБ) ТРД на поворотной платформе ограничивает оперативное использование установки в холодное время года по причине необходимости либо снятия АКБ при хранении, либо обеспечении их подогрева.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создани универсальной мобильной генерирующий установки теплового газового потока, обеспечивающей всепогодную, безопасную для экипажа и машины работу, в том числе непосредственно в районе боевых действий.

Поставленная задача решается тем, что в универсальной генерирующей установке теплового газового потока, выполненной в виде модуля, смонтированного на поворотной платформе самоходного шасси, и содержащей турбореактивный двигатель (ТРД) с системой его электроснабжения и запуска, устройство для распыления рабочей жидкости, механизм изменения угла направления теплового газового потока, емкости для топлива и рабочей жидкости, кабину командира-оператора, согласно изобретению в качестве самоходного шасси использовано шасси среднего танка, например танка Т-72, с сохранением танковых штатных систем, включая систему энергоснабжения и запуска основного двигателя, погон шасси доработан под установку поворотной платформы, выполненной в виде низкопрофильного полого, закрытого сверху цилиндра, на которой в зоне, смещенной от центральной оси, установлена вращающаяся относительно платформы башенка, причем кабина командира-оператора образована внутренним забронированным объемом башенки, поворотной платформы и объемом закрепленного в ее нижней части вращающегося каркаса, снабженного ограждением и поликом, ТРД установлен в центральной части платформы по оси шасси выше уровня смотровых приборов и снабжен бронированной крышей, а емкости для топлива и рабочей жидкости установлены слева и справа от ТРД с перекрытием его боковой проекции корпуса и снабжены внешней броневой защитой, стенки которой связаны с крышей ТРД, при этом система электроснабжения и запуска ТРД и система электроснабжения и запуска основного двигателя шасси содержат блок коммутации, обеспечивающий резервно-дублирующий режим генерирующей установки с возможностью запуска ТРД от аккумуляторных батарей двигателя шасси.

В варианте конкретного исполнения заявляемой установки ТРД может быть установлен жестко на поворотной платформе, при этом механизм изменения угла направления теплового газового потока выполнен в виде регулируемого соплового насадка.

Возможен другой вариант конкретного исполнения, в котором ТРД установлен шарнирно на поворотной платформе, а механизм изменения угла направления теплового газового потока выполнен в виде исполнительного гидроцилиндра с гидроприводом, обеспечивающим изменение углового положения ТРД относительно горизонта.

При жесткой установке ТРД на поворотной платформе бронированная крыша в зоне над ТРД выполнена с выдвижным козырьком коробчатой формы.

В установке в кабине организовано рабочее место командира-оператора, включающее сиденье с пультом управления, приборами контроля и приборами наблюдения за местностью и направлением струи теплового газового потока, и размещена аппаратура электроснабжения и запуска ТРД с блоком аккумуляторных батарей.

Для обеспечения контроля командиром-оператором за количеством топлива и рабочей жидкости в соответствующих емкостях, не выходя при этом из кабины, в них установлены датчики уровня, а приборы контроля содержат индикаторы, информирующие об указанном уровне.

Кроме того, поворотная платформа снабжена механизмом фиксации, например электро-фрикционным, обеспечивающим ее стопорение в заданном рабочем или транспортном положениях.

Анализ отличительных признаков показал:

- использование в качестве самоходного шасси шасси среднего танка, например танка Т-72, с доработкой его погона под установку поворотной платформы с сохранением танковых штатных систем обеспечивает высокую проходимость и маневренность установки, при этом высокая масса шасси обеспечивает ее устойчивость и исключает опрокидывание при работе ТРД, кроме того, монтаж генерирующей установки теплового газового потока на базовом шасси танка позволяет использовать ее, например, в составе войскового подразделения, обеспечивая возможность работы установки непосредственно в районе боевых действий;

- выполнение на поворотной платформе, в зоне, смещенной от центральной ее оси, вращающейся относительно платформы башенки обеспечивает возможность наблюдения командиром-оператором за местностью и рабочей зоной установки во время ее настройки и работы. Этому же способствует установка ТРД выше уровня смотровых приборов башенки командира-оператора;

- выполнение поворотной платформы в виде низкопрофильного полого, закрытого сверху цилиндра способствует образованию дополнительного забронированного объема кабины командира-оператора;

- образование кабины командира-оператора внутренним забронированным объемом башенки, поворотной платформы и объемом закрепленного в ее нижней части вращающегося каркаса, снабженного ограждением и поликом, обеспечивает надежную защиту командира-оператора от средств поражения, а также позволяет разместить часть оборудования и механизмов установки в забронированном объеме;

- установка ТРД в центральной части платформы по оси шасси улучшает условия управления установкой, а выполнение над ним бронированной крыши и размещение ТРД с перекрытием его боковой проекции корпуса между емкостями с рабочей жидкостью и топливом, снабженными внешней броневой защитой, стенки которой связаны с крышей ТРД, обеспечивает надежную защиту модуля установки от средств поражения при нахождении ее в зоне боевых действий;

- наличие в системах электроснабжения и запуска ТРД и электроснабжения и запуска основного двигателя шасси блока коммутации, обеспечивающего резервно-дублирующий режим генерирующей установки с возможностью запуска ТРД от АКБ двигателя шасси, обеспечивает запуск установки в том случае, когда АКБ ТРД разряжены, повышая тем самым маневренность установки, кроме того, резервно-дублирующий режим запуска генерирующей установки обеспечивает ее оперативное использование в зимних условиях;

- размещение в кабине командира-оператора рабочего места командира-оператора, включающего сиденье с пультом управления, приборами контроля и приборами наблюдения за местностью и направлением струи теплового газового потока, обеспечивает надежную защиту командира-оператора и перечисленных приборов от средств поражения, позволяя тем самым использовать заявляемую установку в районе боевых действий, кроме того, размещение указанного рабочего места в забронированном объеме, удаленном от непосредственной близости к ТРД, устраняет возможную угрозу командиру-оператору в случае разрушения лопаток ТРД;

- размещение в кабине аппаратуры электроснабжения и запуска ТРД с блоком АКБ обеспечивает оперативное использование установки в холодное время года и исключает снятие АКБ для хранения в зимних условиях;

- выполнение бронированной крыши с выдвижным козырьком коробчатой формы в зоне над ТРД при шарнирной установке его на поворотной платформе обеспечивает защиту ТРД от средств поражения при его выдвижении над бронированной защитой емкостей с топливом и рабочей жидкостью для изменении направления струи теплового газового потока в вертикальной плоскости, путем ориентирования реактивного сопла в заданном направлении по вертикали.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

фиг.1 - универсальная генерирующая установка теплового газового потока на базовом шасси танка, общий вид (ТРД жестко установлен на поворотной платформе);

фиг.2 - то же, вид сверху;

фиг.3 - то же, вид спереди;

фиг.4 - вариант установки с управлением тепловым газовым потоком путем изменения положения ТРД относительно шасси.

Универсальная генерирующая установка теплового газового потока выполнена в виде модуля, смонтированного на поворотной платформе 1 (фиг.1), установленной на танковом шасси 2. В качестве шасси может быть использовано шасси танка Т-72 с сохранением конструктивного исполнения и взаимного расположения в бронированном корпусе 3 узлов и механизмов силовой установки, трансмиссии, отделения управления механика-водителя и ходовой части (не показаны). Погон 4 шасси танка доработан под установку поворотной платформы 1 путем выполнения дополнительных отверстий для закрепления модуля и элементов, образующих кабину 5.

Поворотная платформа 1 выполнена в виде низкопрофильного полого, закрытого сверху цилиндра, на котором установлена башенка 6 командира-оператора с приборами 7 наблюдения.

Модуль установки включает турбореактивный двигатель (ТРД) 8, установленный в центральной части платформы 1 по оси шасси выше уровня смотровых приборов 7 башенки 6, емкости 9, 10 с топливом и рабочей жидкостью (фиг.2), установленные справа и слева от ТРД с перекрытием боковой проекции "а" его корпуса. Над ТРД выполнена бронированная крыша 11, а емкости 9 и 10 снабжены внешней броневой защитой 12, стенки которой связаны с крышей 11, образуя тем самым единую защитную систему модуля установки.

На ТРД в зоне среза реактивного сопла 13 размещено устройство для распыления рабочей жидкости, выполненное в виде двух соосных кольцевых коллекторов 14 и 15, соответственно парового и жидкостного.

Изменение направления струи теплового газового потока в горизонтальной плоскости осуществляется за счет поворота платформы 1. Стопорение поворотной платформы 1 в заданном рабочем или транспортном положениях производится посредством электрофрикционного механизма 16 (фиг.3).

Возможны два пути изменения направления теплового газового потока в вертикальной плоскости: во-первых, путем отклонения его на выходе из сопла 13 в необходимом направлении, во-вторых, путем установки ТРД таким образом, чтобы сопло 13 было расположено в необходимом направлении.

В первом случае ТРД жестко установлен на на раме 17, неподвижно установленной на поворотной платформе 1. При этом механизм изменения угла направления теплового газового потока выполнен в виде регулируемого соплового насадка 18.

Во втором случае ТРД установлен на поворотной платформе подвижно относительно горизонтальной оси 19 (шарнирно) (фиг.4), а механизм изменения угла направления теплового газового потока выполнен в виде цилиндра 20 с гидроприводом. Бронированная крыша 11 ТРД выполнена коробчатой формы с перекрытием боковых стенок "а" ТРД при его подъеме.

Кабина 4 командира-оператора образована внутренним забронированным объемом "б" башенки 5, внутренним забронированным объемом "в" поворотной платформы 1 и объемом закрепленного в ее нижней части вращающегося каркаса 21, снабженного ограждением 22 и поликом 23, и содержит рабочее место командира-оператора. Рабочее место включает сиденье 24 с пультом 25 управления и оборудовано приборами 26 контроля и упомянутыми приборами 7 наблюдения за местностью и направлением струи теплового газового потока.

Источником питания при запуске ТРД служит блок 28 аккумуляторных батарей (АКБ), который размещен внутри кабины 4.

Система электроснабжения и запуска основного двигателя шасси (не показана) и система электроснабжения и запуска ТРД содержат блок 29 коммутации, при помощи которого возможен запуск ТРД от АКБ 30 основного двигателя шасси, обеспечивая тем самым резервно-дублирующий режим установки.

В емкостях 9, 10 с рабочей жидкостью и топливом установлены датчики 31 уровня, а приборы контроля 26 содержат индикаторы 32, информирующие об уровне топлива и рабочей жидкости в соответствующих емкостях.

При шарнирной установке ТРД на поворотной платформе 1 бронированная крыша 11 в зоне над ТРД выполнена с выдвижным козырьком 33 коробчатой формы, стенками 34 которого закрывают боковые проекции "а" корпуса ТРД.

Работа

Принцип работы универсальной генерирующей установки теплового газового потока заключается в следующем. В струю выходящих из реактивного сопла 11 ТРД горячих газов подается под давлением рабочая жидкость, которая при распылении перемешивается с выхлопными газами. Таким образом создается направленная струя теплового газового потока.

Установка работает следующим образом.

После вывода установки на исходную позицию производят настройку ТРД с возможностью ориентирования струи теплового газового потока на объект обработки. Настройка осуществляется командиром-оператором из кабины 4.

Для ориентирования струи теплового газового потока в горизонтальной плоскости производят разворот поворотной платформы 1 с ТРД с фиксацией ее в заданном рабочем положении посредством электрофрикционного механизма 16.

Наведение газовой струи в вертикальной плоскости при жесткой установке ТРД на поворотной платформе 1 осуществляют путем изменения положения регулируемого соплового насадка 18. При шарнирной установке ТРД на поворотной платформе производят подъем или опускание реактивного сопла 13 при помощи гидроцилиндра 20 с гидроприводом.

В зависимости от назначения режима работы установки (дегазация, дезактивация, дезинфекция, постановка маскировочных аэрозольных завес) выбирают режим образования теплового газового потока - газовый, газопаровой либо газокапельный, которые обеспечиваются путем распыления рабочей жидкости либо через коллектор 14 либо через коллектор 15, с образованием газового, газопарового или газокапельного потока.

Для образования маскировочных аэрозольных завес через газопаровой коллектор впрыскивается жидкость с дымообразующим наполнителем.

Таким образом, выполнение заявляемой установки на шасси танка, размещение кабины с рабочим местом командира-оператора в забронированном объеме, наличие защиты у ТРД и емкостей с рабочей жидкостью и топливом и размещение в кабине блока АКБ обеспечивают оперативное, всепогодное, безопасное для экипажа использование заявляемой установки не только в тыловых районах, а также в районе боевых действий или в непосредственной близости от него. При этом заявляемая конструкция универсальной генерирующей установки теплового газового потока обеспечивает возможность проведения обработки техники как в районах сосредоточения войск, так и на маршрутах их движения.

1. Универсальная генерирующая установка теплового газового потока, выполненная в виде модуля, смонтированного на поворотной платформе самоходного шасси, содержащая турбореактивный двигатель (ТРД) с системой его электроснабжения и запуска, устройство для распыления рабочей жидкости, механизм изменения угла направления теплового газового потока, емкости для топлива и рабочей жидкости, кабину командира-оператора, отличающаяся тем, что в качестве самоходного шасси использовано шасси среднего танка, например танка Т-72, с сохранением танковых штатных систем, включая систему электроснабжения и запуска основного двигателя, погон шасси доработан под установку поворотной платформы, выполненной в виде низкопрофильного полого, закрытого сверху цилиндра, на которой в зоне, смещенной от центральной оси, установлена вращающаяся относительно платформы башенка, причем кабина командира-оператора образована внутренним забронированным объемом башенки, поворотной платформы и объемом закрепленного в ее нижней части вращающегося каркаса, снабженного ограждением и поликом, ТРД установлен в центральной части платформы по оси шасси выше уровня смотровых приборов башенки и снабжен бронированной крышей, а емкости для топлива и рабочей жидкости установлены слева и справа от ТРД с перекрытием его боковой проекции корпуса и снабжены внешней броневой защитой, стенки которой связаны с крышей ТРД, при этом система электроснабжения и запуска ТРД и система электроснабжения и запуска основного двигателя шасси содержат блок коммутации, обеспечивающий резервно-дублирующий режим генерирующей установки с возможностью запуска ТРД от аккумуляторных батарей двигателя шасси.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ТРД установлен жестко на поворотной платформе, а механизм изменения угла направления теплового газового потока выполнен в виде регулируемого соплового насадка.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ТРД установлен шарнирно на поворотной платформе, а механизм изменения угла направления теплового газового потока выполнен в виде исполнительного гидроцилиндра с гидроприводом, обеспечивающим изменение углового положения ТРД относительно горизонта.

4. Установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в кабине командира-оператора организовано рабочее место командира-оператора, включающее сиденье с пультом управления, приборами контроля и приборами наблюдения за местностью и направлением струи газового потока, и размещена аппаратура электроснабжения и запуска ТРД с блоком аккумуляторных батарей.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в емкостях с рабочей жидкостью и топливом установлены датчики уровня, а приборы контроля содержат индикаторы, информирующие об уровне топлива и рабочей жидкости в соответствующих емкостях.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что поворотная платформа снабжена механизмом фиксации, например электрофрикционным, обеспечивающим ее стопорение в заданном рабочем или транспортном положениях.

7. Установка по п.3, отличающаяся тем, что бронированная крыша в зоне над ТРД выполнена с выдвижным козырьком коробчатой формы.