Универсальная генерирующая установка теплового газового потока на танковом шасси

Универсальная генерирующая установка теплового газового потока на танковом шасси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к военной технике, а именно к машинам для проведения специальной обработки направленным скоростным высокотемпературным газовым потоком наружных поверхностей объектов техники и вооружения, строений, дорог и др. при дегазации, дезактивации и дезинфекции, а также для постановки маскировочных аэрозольных завес, и может быть использовано в условиях чрезвычайных ситуаций мирного времени.

Известен автономный модуль оборудования для струйной, термической и термохимической обработки объектов (пат. РФ №2166962, А 61 L 2/06, 27.09.1999 г.), используемый для дегазации, дезактивации и дезинфекции техники, сооружений, местности газовым, газокапельным и парогазовым потоками. Модуль представляет собой платформу, на которой подвижно установлен поворотный стол, имеющий возможность с помощью гидромеханического привода поворачиваться в горизонтальной плоскости. На поворотном столе на раме установлен газогенератор на основе турбореактивного двигателя. Рама газогенератора содержит силовой кожух, установленный вокруг газогенератора, и имеет возможность отклоняться в вертикальной плоскости. Кабина оператора с органами управления и контроля за работой агрегатов модуля также установлена на поворотном столе с возможностью горизонтального поворота. Газогенератор снабжен коллектором "пара" и набором эжекторных приставок, устанавливаемых на реактивном сопле. В зависимости от конструктивных особенностей приставок осуществляется изменение параметров струи газа, вытекающей из газогенератора, с возможностью формирования газового, газокапельного или парогазового потоков. Агрегаты всех обслуживающих систем (общей топливно-гидравлической, воздушной, электрической и системы подачи жидких химических соединений) работают автономно за счет использования мощности турбореактивного двигателя (ТРД) газогенератора, что позволяет использовать модуль оборудования как на транспортном средстве, так и на стационарной площадке. Перечисленные признаки обеспечивают установке мобильность и многофункциональное применение.

К недостаткам указанного технического решения относится то, что оно не может быть использовано в районе боевых действий или в непосредственной близости от него из-за отсутствия надежной защиты экипажа, основных узлов и механизмов модуля от средств поражения, а также из-за отсутствия системы жизнеобеспечения экипажа в условиях высокого уровня загрязнения (биологического, химического или радиоактивного) местности. Кроме того, при размещении кабины на поворотной платформе в непосредственной близости от ТРД осложнена работа оператора из-за шума работающего двигателя.

Известна универсальная генерирующая установка теплового газового потока, выполненная на базовом танковом шасси (пат. РФ на ПМ №39697, F 41 Н 7/00, А 61 L 2/00, В 60 К 3/04, 05.04.2004 г.), принятая за прототип.

Данная установка выполнена в виде модуля, смонтированного на поворотной платформе шасси танка. Модуль содержит бронированный корпус, в котором размещены ТРД с топливной системой, жидкостную систему для подачи рабочей жидкости в тепловой газовый поток, механизм изменения угла направления теплового газового потока и ряд других, обслуживающих ТРД, систем. Модуль установлен на танковом шасси с сохранением штатных систем шасси. Бронированный корпус модуля установлен на поворотной платформе. В нижней стенке бронированного корпуса, выполнен проем для забора воздуха с целью организации внешнего охлаждающего обдува ТРД и его систем, а передняя и задняя стенки корпуса выполнены с окнами. Окно в передней стенке выполнено для выхода теплового газового потока, образованного истекающей из ТРД газовой струей, и распыленной (испаренной) рабочей жидкостью, окно в задней стенке выполнено для забора воздуха, питающего ТРД. Окно в передней стенке выполняет, кроме указанного выше, функцию эжекционного устройства, понижающего давление внутри бронированного корпуса и способствующего протягиванию воздуха из проема в нижней стенке, для охлаждающего обдува ТРД. Кабина оператора в установке связана с поворотной платформой и размещена в корпусе танкового шасси. Установка снабжена системой пожаротушения, а танковое шасси имеет системы жизнеобеспечения (фильтровентиляционную установку, комплекс противорадиационной защиты), необходимые для работы в условиях поражающего загрязнения местности.

Использование в известной установке базового танкового шасси с сохранением его штатных систем и размещение ТРД с системами его обслуживания в бронированном корпусе обеспечивает высокую проходимость и маневренность установки и позволяет ее использование в составе войскового подразделения, непосредственно в районе боевых действий, а размещение кабины командира-оператора в корпусе шасси обеспечивает защиту рабочего места командира-оператора от средств поражения и жизнеобеспечение экипажа в условиях высокого уровня загрязнения (биологического, химического или радиоактивного) местности.

Однако данная установка имеет ряд недостатков, выявленных в результате экспериментального опробования. К таким недостаткам относится то, что:

- установка на поворотной платформе бронированного корпуса затрудняет проведение кругового обзора через приборы наблюдения командира-оператора;

- не предусмотрена возможность ведения из кабины прицельного огня из табельного оружия командира-оператора;

- уровень шума при работе ТРД имеет чрезвычайно высокий уровень, что затрудняет работу экипажа.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании универсальной генерирующей установки теплового газового потока на базовом шасси танка, обладающей высокими эксплуатационными характеристиками и защищенностью экипажа на уровне танка.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения заключается: в возможности ведения командиром-оператором прицельного огня из табельного оружия из посадочного люка; в достижении максимально возможной круговой обзорности через приборы наблюдения командира-оператора; в улучшении условий работы экипажа за счет снижения шума ТРД до допустимых значений.

Поставленная задача решается тем, что в универсальной генерирующей установке теплового газового потока на базовом шасси танка, содержащей ТРД, установленный над шасси в бронированном корпусе совместно с обслуживающими его работу системами и устройствами хранения, подачи и распыления рабочей жидкости в газовой струе ТРД, поворотную платформу с цилиндрическим корпусом, крышей, вращающейся башенкой командира-оператора со смотровыми приборами, рабочее место оператора внутри поворотной платформы и башенки, согласно изобретению корпус поворотной платформы установлен на кольцевой опоре, а по краям крыши с переходом на цилиндрический корпус и кольцевую опору приварены стойки для закрепления бронированного корпуса, образованные попарно установленными плоскими ребрами, связанными в верхней части стыковочными фланцами, причем стыковочные фланцы расположены симметрично относительно продольной оси установки, а каждое ребро лапы расположено на прямой линии, проходящей через ось вращения башенки командира-оператора, при этом в передней части поворотной платформы по продольной оси установки выполнена ниша, образованная наклонным листом основания, связанным с крышей и кольцевой опорой, и боковинами, а в нише установлен люк командира-оператора, крышка которого выполнена корытообразной формы и шарнирно закреплена на наклонном листе основания с образованием с боковинами амбразуры для ведения прицельного огня командиром-оператором из табельного вооружения - в полуоткрытом положении люка и посадки командира-оператора на рабочее место или выхода с него - в открытом положении, а рабочее место командира-оператора размещено в кабине оператора, съемно закрепленной на кольцевой опоре и выполненной с ограждением, каркас которого образован стойками, связанными по верху с кольцевой опорой, а по низу - с радиальными балками, на которых уложен настил с образованием полика в зоне перехода оператора из башенки к люку, притом упомянутые стойки и балки каркаса использованы для закрепления устройств жизнеобеспечения командира-оператора, электрооборудования системы запуска ТРД и силового оборудования системы наведения теплового газового потока.

При этом радиальные балки поворотной платформы связаны между собой через жесткий диск, расположенный по оси вращения поворотной платформы, который в зоне между балками связан с крышей поворотной платформы стержневой распоркой, а параллельно балке, размещенной со стороны люка, установлена дополнительная балка для установки стеллажа под блок аккумуляторных батарей системы запуска ТРД, при этом между люком и стеллажом уложен настил.

Для размещения вращающегося контактного устройства, системы средств связи генерирующей установки и аварийного питания электроприборов и устройств, расположенных в кабине командира-оператора и в бронированном корпусе, от аккумуляторных батарей, в жестком диске по оси вращения поворотной платформы выполнено отверстие.

Для снижения уровня шума ТРД до допустимого значения на крыше башенки и крыше поворотной платформы установлено шумоизоляционное покрытие.

В качестве шумоизоляционного покрытия использован материал, обладающий свойствами противорадиационной защиты.

Для закрепления стоек каркаса ограждения кабины оператора внутри поворотной платформы использованы внутренние торцы ребер жесткости, установленных между ее крышей и кольцевой опорой.

Кроме того, на внутренних торцах ребер задних стоек закреплены защитные кожухи, выполненные, например в виде толстостенных труб, в которых проложены кабель питания электрооборудования, размещенного в броневом корпусе, и кабель антенного ввода устройства средств связи, что исключает повреждение последних от осколочного или огневого поражения.

Анализ отличительных признаков показал, что:

- установка поворотной платформы на кольцевой опоре обеспечивает равномерное распределение нагрузки на шасси от размещенного на ней бронированного корпуса;

- выполнение стоек для закрепления бронированного корпуса в виде попарно установленных плоских ребер, связанных в верхней части стыковочными фланцами, и приваренных по краям крыши платформы с переходом на ее цилиндрический корпус и кольцевую опору, обеспечивает жесткую связь опорных посадочных поверхностей не только с крышей платформы, но и с ее корпусом и кольцевой опорой, и позволяет перераспределить нагрузку от бронированного корпуса между всеми составными частями поворотной платформы;

- расположение стыковочных фланцев симметрично относительно продольной оси генерирующей установки и расположение каждого ребра на прямой линии, проходящей через ось вращения башенки оператора, обеспечивает круговую обзорность через приборы наблюдения башенки командира-оператора;

- наличие в передней части поворотной платформы по продольной оси установки ниши, образованной наклонным листом, связанным с крышей, кольцевой опорой и боковинами, и размещение в ней люка командира-оператора, крышка которого выполнена корытообразной формы и шарнирно закреплена на наклонном листе, образуют амбразуру для ведения прицельного огня командиром-оператором из табельного оружия непосредственно из люка. Кроме того, размещение люка на наклонной поверхности способствует удобству посадки-высадки командира-оператора;

- съемная каркасная кабина позволяет производить ее сборку и установку штатного оборудования отдельно от поворотной платформы, что снижает трудоемкость сборки;

- выполнение каркаса ограждения кабины в виде стоек, связанных по верху кабины с кольцевой опорой, а по ее низу - с радиальными балками, обеспечивает его необходимую жесткость и позволяет создать прочные участки в конструкции кабины под установку, например аккумуляторных батарей, сиденья командира-оператора, пускорегулирующей аппаратуры и другого штатного оборудования;

- наличие в зоне перехода командира-оператора из башенки к люку, образованного настилом, уложенным на радиальные балки, обеспечивает ему необходимые удобства при эксплуатации установки.

Изобретение поясняется чертежами, где показано:

- на фиг.1 - универсальная генерирующая установка теплового газового потока на базовом танковом шасси, общий вид;

- на фиг.2 - поворотная платформа, вид спереди;

- на фиг.3 - вид сверху на поворотную платформу, вид А на фиг.2;

- на фиг.4 - вид на люк командира-оператора, открытое и закрытое положение крышки люка, Б-Б на фиг.3;

- на фиг.5 - промежуточное положение крышки люка, Б-Б на фиг.3;

- на фиг.6 - продольный разрез поворотной платформы, В-В на фиг.3;

- на фиг.7 - вид на нижнюю часть каркаса кабины, вид Г.

Универсальная генерирующая установка теплового газового потока смонтирована на базовом шасси 1 танка.

В качестве генератора теплового газового потока использован турбореактивный двигатель 2 (ТРД), например ТРД Р95Ш (фиг.1).

ТРД 2 и обслуживающие его системы и устройства, а именно системы охлаждения, электроснабжения, питания воздухом и топливом, устройства хранения, подачи и распыления рабочей жидкости в газовой реактивной струе и т.п. (все перечисленные системы и устройства на фигурах не показаны), размещены в бронированном корпусе 3, установленном над шасси 1 на поворотной платформе 4, которая, в свою очередь, установлена на погоне 5 с возможностью вращения относительно корпуса шасси 1.

Поворотная платформа 4 (фиг.2) выполнена в виде низкопрофильного цилиндрического корпуса 6, установленного на кольцевой опоре 7, на крыше 8 которого в зоне, смещенной от центральной оси, установлена вращающаяся башенка 9 командира-оператора с приборами 10 наблюдения. По краям крыши 8 приварены стойки для крепления бронированного корпуса 3, образованные попарно установленными плоскими ребрами 11, связанными в верхней части стыковочными фланцами 12, являющимися опорными посадочными поверхностями для крепления бронированного корпуса 3. С целью обеспечения круговой обзорности командиром-оператором через приборы 10 наблюдения ребра 11 (фиг.3) установлены таким образом, что каждое из них расположено на прямой линии, проходящей через ось вращения башенки 9, а стыковочные фланцы 12 расположены симметрично продольной оси установки. На внутренних торцах ребер 11 задних стоек закреплены защитные кожухи 13, выполненные, например, в виде толстостенных труб, в которых расположены кабель 14 питания электрооборудования, размещенного в бронированном корпусе 3, и кабель 15 антенного устройства средств связи.

Внутри поворотной платформы 4 между ее крышей 8 и кольцевой опорой 7 установлены ребра 16 жесткости.

В передней части поворотной платформы 4 по продольной оси установки выполнена ниша 17 с наклонным листом 18 (фиг.4) основания, связанным с крышей 8 платформы 4 и кольцевой опорой 7, и боковинами 19. В нише 17 выполнен проем люка 20 командира-оператора. Крышка 21 люка 20 выполнена корытообразной формы и шарнирно закреплена на наклонном листе 18 с возможностью установки ее в промежуточном положении посредством фиксатора 22 на угол открывания β (фиг.5) с образованием амбразуры для ведения прицельного огня командиром-оператором из табельного оружия.

Рабочее место 23 командира-оператора (фиг.1) размещено в кабине 24 (фиг.2), съемно закрепленной на кольцевой опоре 7, и выполнено с ограждением. Каркас ограждения образован стойками 25 (фиг.2, 6), связанными по верху кабины с кольцевой опорой 7, а по низу ее - с радиальными балками 26 (фиг.2, 7). Кабина 24 закреплена к кольцевой опоре 7 путем болтового соединения 27 стоек 25 и ребер 16 жесткости. Между собой радиальные балки 26 связаны через жесткий диск 28, расположенный по оси вращения поворотной платформы. По оси вращения поворотной платформы в диске 28 выполнено отверстие "О" для размещения вращающегося контактного устройства, системы средств связи генерирующей установки и аварийного питания электроприборов и устройств (перечисленные устройства и системы на фигурах не показаны), расположенных в кабине командира-оператора 24 и в бронированном корпусе 3, от аккумуляторных батарей шасси. Диск 28 в зоне между балками 26 связан с крышей 8 поворотной платформы стержневой распоркой 29. На радиальных балках 26 и 26' уложен настил 30 с образованием полика в зоне перехода командира-оператора из башенки 9 к люку 20. Параллельно радиальной балке 26', размещенной со стороны люка 20, установлена дополнительная балка 31 для установки стеллажа 32 под блок аккумуляторных батарей (на фигурах не показано) системы запуска ТРД. Между люком 20 и стеллажом 32 уложен настил 33 (фиг.7).

На крышке 21 люка 20 и на крыше 8 поворотной платформы установлено шумоизоляционное покрытие 34, обладающее также свойствами противорадиационной защиты.

Тепловой газовый поток, производимый установкой, представляет собой поток газов, выходящих из сопла 35 ТРД 2, в который в зависимости от требуемого вида обработки, с помощью коллекторов 36 или 37 (фиг.1), установленных в зоне среза сопла 35 ТРД, подается из баков 38 (фиг.2) под давлением рабочая жидкость, с обеспечением, соответственно, газокапельного или газопарового режима работы установки. Для изменения направления теплового газового потока в вертикальной плоскости на срезе сопла 35 установлено отклоняющее устройство 39, выполненное, например, в виде регулируемого соплового насадка.

Работа

Принцип работы универсальной генерирующей установки теплового газового потока на базовом танковом шасси заключается в следующем. В струю выходящих из реактивного сопла 35 ТРД горячих газов подается под давлением рабочая жидкость, которая при распылении перемешивается с выхлопными газами. Нужный режим обработки, газопаровой или газокапельный, обеспечивают путем распыления рабочей жидкости через коллекторы 36 и 37 соответственно.

Ориентирование струи теплового газового потока в горизонтальной плоскости производится путем разворота платформы 4 с находящимся на ней ТРД. При помощи отклоняющего устройства 39 изменяют направление струи в вертикальной плоскости.

При работе генерирующей установки экипаж надежно защищен от шума работающего ТРД шумоизоляционным покрытием 34, обладающим свойствами противорадиационной защиты, что обеспечивает жизнеобеспечение экипажа в условиях высокого уровня радиоактивного загрязнения местности.

Наведение теплового газового потока на обрабатываемый объект и наблюдение за процессом обработки и за местностью производится через приборы 10 наблюдения башенки 9. Установка 4 бронированного корпуса 3 на поворотной платформе посредством стыковочных фланцев 12 на ребрах 11, каждое из которых расположено на прямой линии, проходящей через ось вращения башенки 9, обеспечивает практически полную круговую обзорность командиру-оператору через приборы 10 наблюдения без вращения башенки 9 вокруг своей вертикальной оси.

Управление установкой осуществляется командиром-оператором с его рабочего места 23 из кабины 24, съемно закрепленной на кольцевой опоре 7 поворотной платформы 4 и размещенной во внутреннем забронированном объеме корпуса шасси 1.

Посадка командира-оператора на рабочее место производится через люк 20, размещенный в нише 16. Наклонная поверхность листа 18 основания, на которой выполнен проем люка 20, облегчает процесс посадки-высадки. Корытообразная форма крышки 21 люка 20 позволяет в открытом промежуточном фиксированном положении размещаться оружию для ведения командиром-оператором прицельного огня из люка. Этому же способствует фиксированное промежуточное положение крышки 21 люка (приоткрытое), позволяя вести огонь из табельного оружия, оставаясь под защитой броневой конструкции крышки 21 и ниши 16.

Таким образом, заявляемая генерирующая установка теплового газового потока обладает следующими по сравнению с прототипом преимуществами: поворотная платформа, выполненная с минимальными габаритами по высоте, обладает достаточной прочностью для размещения на ней бронированного корпуса ТРД и обслуживающими его системами и кабины командира-оператора; конструктивное решение поворотной платформы обеспечивает круговую обзорность из башенки командира-оператора и позволяет последнему вести прицельную стрельбу из посадочного люка; выполнение каркаса кабины командира-оператора в виде жестко связанных между собой вертикальных стоек и радиальных балок обеспечивает достаточную прочность при закреплении и размещении на них устройств жизнеобеспечения командира-оператора, электрооборудования системы запуска ТРД и силового оборудования системы наведения теплового газового потока; размещение вышеперечисленного оборудования и рабочего места командира-оператора во внутреннем забронированном объеме корпуса шасси обеспечивает их защищенность на уровне танка.

Тем самым вышеперечисленные преимущества изобретения являются решением поставленной задачи.

1. Универсальная генерирующая установка теплового газового потока на базовом шасси танка, содержащая турбореактивный двигатель (ТРД), установленный над шасси в бронированном корпусе совместно с обслуживающими его работу системами и устройствами хранения, подачи и распыления рабочей жидкости в газовой струе ТРД, поворотную платформу с цилиндрическим корпусом, крышей, вращающейся башенкой командира-оператора со смотровыми приборами, рабочее место оператора внутри поворотной платформы и башенки, отличающаяся тем, что корпус поворотной платформы установлен на кольцевой опоре, а по краям крыши с переходом на цилиндрический корпус и кольцевую опору приварены стойки для закрепления бронированного корпуса, образованные попарно установленными плоскими ребрами, связанными в верхней части стыковочными фланцами, причем стыковочные фланцы расположены симметрично относительно продольной оси установки, а каждое ребро стойки расположено на прямой линии, проходящей через ось вращения башенки командира-оператора, при этом в передней части поворотной платформы по продольной оси установки выполнена ниша, образованная наклонным листом основания, связанным с крышей платформы, кольцевой опорой и боковинами, в которой установлен люк командира-оператора, крышка люка выполнена корытообразной формы и шарнирно закреплена на наклонном листе основания с образованием с боковинами амбразуры для ведения прицельного огня командиром-оператором из табельного вооружения - в полуоткрытом положении люка и посадки оператора на рабочее место или выхода с него - в открытом положении, а рабочее место оператора размещено в кабине оператора, съемно закрепленной на кольцевой опоре и выполненной с ограждением, каркас которого образован стойками, связанными по верху с кольцевой опорой, а по низу - с радиальными балками, на которых уложен настил с образованием полика в зоне перехода оператора из башенки к люку, притом упомянутые стойки и балки каркаса использованы для закрепления устройств жизнеобеспечения командира-оператора, электрооборудования системы запуска ТРД и силового оборудования системы наведения теплового газового потока.

2. Универсальная генерирующая установка по п. 1, отличающаяся тем, что радиальные балки поворотной платформы связаны между собой через жесткий диск, расположенный по оси вращения поворотной платформы, который в зоне между балками связан с крышей поворотной платформы стержневой распоркой, а параллельно балке, размещенной со стороны люка, установлена дополнительная балка для установки стеллажа под блок аккумуляторных батарей системы запуска ТРД, при этом между люком и стеллажом уложен настил.

3. Универсальная генерирующая установка по п. 2, отличающаяся тем, что в жестком диске по оси вращения поворотной платформы выполнено отверстие для размещения вращающегося контактного устройства, системы средств связи генерирующей установки и аварийного питания электроприборов и устройств, расположенных в кабине оператора и в бронированном корпусе, от аккумуляторных батарей шасси.

4. Универсальная генерирующая установка по п. 1, отличающаяся тем, что на крыше башенки и крыше поворотной платформы установлено шумоизоляционное покрытие.

5. Универсальная генерирующая установка по п. 4, отличающаяся тем, что в качестве шумоизоляционного покрытия использован материал, обладающий свойствами противорадиационной защиты.

6. Универсальная генерирующая установка по п. 1, отличающаяся тем, что для закрепления стоек каркаса ограждения кабины оператора внутри поворотной платформы использованы внутренние торцы ребер жесткости, установленные между ее крышей и кольцевой опорой.

7. Универсальная генерирующая установка по п. 1, отличающаяся тем, что на внутренних торцах ребер задних стоек закреплены защитные кожухи, выполненные, например, в виде толстостенных труб, в которых проложены кабель питания электрооборудования, размещенного в броневом корпусе, и кабель антенного ввода устройства средств связи.