Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СКОРОСТНОЙ ФЛАНГОВОЙ СТРЕЛЬБЫ ОРУДИЙНОГО ЗВЕНА ДВУХЗВЕННОЙ БОЕВОЙ МАШИНЫ

Предлагаемое изобретение относится к области скорострельного пушечного вооружения и может быть использовано для совершенствования систем обеспечения точности стрельбы.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является способ скоростной фланговой стрельбы орудийного звена двухзвенной боевой машины при стрельбе, заключающийся в блокировании подвижных соединений элементов машины [Зенитный ракетно-пушечный комплекс «Панцирь-С1»: Основы устройства и функционирования: Учебное пособие. Часть 1 / под ред. чл. - кор. РАЕН д-ра техн. наук, проф. В.А. Мальцева и Ю.А. Савенкова - Тула: АО «КБП», 2017. - 289 с.].

Известный способ осуществляется блокированием вертикального перемещения корпуса боевой машины, расположенного на упругих элементах подвески, жестким соединением его с осями опорных катков гусеничных движителей.

Недостатком известного способа является недостаточная устойчивость корпуса боевого звена двухзвенной боевой машины к угловому отклонению при скоростной стрельбе (особенно фланговой).

Технический результат направлен на повышение устойчивости боевого звена машины к угловым колебаниям и уменьшение угла его отклонения при скоростной стрельбе.

Технический результат достигается тем, что в способе скоростной фланговой стрельбы орудийного звена двухзвенной боевой машины с блокировкой подвижных соединений элементов машины, блокируют взаимную подвижность ведущего и ведомого элементов межзвенной связи относительно друг друга и дополнительно перед упомянутой блокировкой адаптируют прилегание опорных элементов обоих звеньев машины к рельефу местности.

Принцип предлагаемого способа основан на увеличении момента инерции боевого звена двухзвенной машины за счет увеличения массы, оказывающей поворотное сопротивление силе отдачи скоростной стрельбы, путем жесткого соединения звеньев машины между собой, а также за счет увеличения радиуса момента инерции.

На рисунке приведена схема реализации предлагаемого способа повышения устойчивости корпуса орудийного звена двухзвенной боевой машины (далее - способ).

На схеме приведены боевое звено 1 машины, стрельбовой модуль 2, межзвенное соединение 3, содержащее ведущий элемент 4 и ведомый элемент 5 и ведущее звено 6 с кабиной 7.

Предполагаемое изобретение реализуется на боевой машине следующим образом. Основное влияние на устойчивость боевого звена машины к угловым колебаниям оказывает его момент инерции J_б. Моменты инерции боевого звена 1 Jб и ведущего звена 6 J_в по отдельности относительно собственной продольной оси с разблокированным межзвенным соединением 3 составляют соответственно

где k_б и k_в - коэффициенты формы корпусов звеньев;

m_б и m_в - массы боевого и ведущего звеньев, кг;

R_б и R_в - радиусы корпусов относительно продольной оси боевого и ведущего звеньев, м.

При блокировании межзвенного соединения ведущий и ведомый элементы жестко соединяются друг с другом в трех координатных плоскостях. При этом звенья машины составляют единое тело с центром масс Ц_м, расположенным на прямой между центрами масс звеньев Цб и Ц_в. Для оценочного расчета можно принять для звеньев равными коэффициенты форм, массы и инерционные радиусы k_б=k_в, m_б=m_в и R_б=R_в. При прямолинейном движении, когда центр масс находится на общей продольной оси машины, момент ее инерции увеличится в два раза согласно формуле

В общем случае перед стрельбой звенья боевой машины могут располагаться на опорной поверхности под углом относительно друг друга в горизонтальной плоскости. При этом центр масс машины оказывается смещенным от продольной оси боевого звена 1 на величину а_б в точку Ц_м (рисунок), расположенной на прямой, соединяющей центры масс боевого звена 1 (Ц_б) и ведущего звена 6(Ц_в). Момент инерции машины Jм при угловом расположении звеньев и смещенном центре масс Ц_м увеличивается. Так как корпуса звеньев расположены на упругих элементах подвески, суммарный момент инерции машины формируется из моментов инерций звеньев относительно собственных центров масс Ц_б и Ц_в, а также момента инерции каждого звена относительно двух осей вращения, проходящих соответственно через центр масс Ц_м и точку опоры О. Ось вращения Ц₁-Ц_м-Ц₂ соединенных звеньев машины проходит через центр масс Ц_м параллельно продольной оси боевого звена (на расстоянии а_б, рисунок) и перпендикулярно направлению силы выстрела, а другая ось вращения O₁-O-O2 проходит через точку опоры О тоже параллельно продольной оси боевого звена на расстоянии b от оси центра масс.

При такой схеме момент инерции машины относительно оси центра масс Ц₁-Ц_м-Ц₂ равен

где J_бц - момент инерции боевого звена относительно оси Ц₁-Ц_м-Ц₂, кг⋅м²;

J_вц - момент инерции ведущего звена относительно оси Ц₁-Ц_м-Ц₂, кг⋅м².

Момент инерции машины относительно оси О₁-О-О₂, проходящей через точку опоры О, равен

где J_бо - момент инерции боевого звена относительно оси О₁-О-О₂, кг⋅м²;

J_во - момент инерции ведущего звена относительно оси О₁-О-О₂, кг⋅м²;

b - расстояние от оси O₁-O-O₂ до оси Ц₁-Ц_м-Ц₂, м.

Полный момент инерции относительно обеих осей вращения равен

Из полученного равенства следует, что блокирование межзвенного соединения увеличивает момент инерции машины, а соответственно боевого звена, объединенного с ведущим звеном. При соосном расположении звеньев, как показано выше, момент инерции машины увеличивается в 2 раза.

При угловом расположении звеньев отношение момента инерции заблокированных звеньев по предлагаемому способу к моменту инерции боевого звена в соответствии с прототипом равно

Для оценочного расчета можно принять для звеньев равными коэффициенты форм, массы и инерционные радиусы k_б=k_в, m_б=m_в, R_б=R_в и a_б=а_в, при которых уравнение примет вид

При максимальном угле складывания звеньев машины в горизонтальной плоскости (30 градусов), с учетом того, что длина каждого звена машины равна 7 м, а ширина - 3 м) величина b может принимать значения до 3,5 м.

При а=0,5 R и b=R отношение моментов инерции равно

Согласно динамики движения тел угол отклонения корпуса машины пропорционален моменту инерции, поэтому указанный угол при скорострельной стрельбе по предлагаемому способу уменьшится в соответствии с изменением момента инерции.

Сопоставительный анализ показал, что предполагаемое изобретение позволяет увеличивать момент инерции и соответственно уменьшать угол отклонения корпуса при скоростной стрельбе на величину от двух до семи раз. При этом эффективность стрельбы, зависящая от угловых колебаний корпуса боевой машины, улучшается в 2 и более раза.