Результат интеллектуальной деятельности: Стенд-позиционер для испытаний военной техники

Предлагаемое изобретение относится к испытательной технике, конкретно - к оборудованию для определения различных многоракурсных сигнатур военной техники (ВТ), а также для проведения ее испытаний на стойкость к поражающему действию боеприпасов.

В настоящее время широкое распространение получило проведение разведывательных операций по выявлению как стационарной, так и мобильной ВТ противника не только посредством пилотируемой авиации, но также и с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и наземных радиолокационных станций (РЛС).

Ввиду того, что обнаружение объектов происходит с достаточно больших дистанций, и боевые действия зачастую осуществляются не в позиционных, а в маневренных условиях, с широким применением мобильной ВТ (танки, БТР, БМП, БМД, САУ, РСЗО и т.п.), необходимо идентификацию ВТ противника осуществлять с большой точностью, - для оперативного управления ходом боевых действий и определения потребного типа ракетно-артиллерийского вооружения, оптимального расхода боеприпасов, необходимых для поражения выявленной цели, а также во избежание ошибочного поражения своей ВТ.

Очевидно, что идентификацию выявляемых объектов целесообразно осуществлять с использованием набора различных сигнатур объектов - радиолокационной, в оптическом, инфракрасном, ультрафиолетовом диапазонах, причем, с учетом специфики работы штурмовой авиации и БПЛА, полученных с разных ракурсов. Возможности современных информационно-компьютерных технологий с применением непрерывно развивающихся систем искусственного интеллекта (ИИ) позволяют создавать соответствующие базы данных (БД) сигнатур, использование которых дает возможность существенно повысить точность получаемых разведданных, а также боевого применения различных средств поражения, снабженных головками захвата и самонаведения.

Использование БПЛА и пилотируемых летательных аппаратов для съемки сигнатур объектов ВТ экономически не выгодно, т.к. требует больших финансовых и материальных затрат. Поэтому съемку сигнатур различной ВТ целесообразно осуществлять в полигонных условиях на специальном стендовом оборудовании, позволяющем позиционировать изучаемый объект под разными ракурсами относительно соответствующих, стационарно размещенных на определенной дистанции, средств регистрации/измерений.

Соответствующий стенд для снятия многоракурсных сигнатур при этом должен обеспечивать как наклон исследуемого объекта относительно горизонтальной поверхности, так и его поворот относительно вертикальной оси.

С позиции кинематики соответствующих перемещений с последующим позиционированием исследуемого объекта, данному условию соответствуют различного типа наклонно-поворотные (или глобусные) столы типа [1, 2]. Однако конструкции подобных устройств, достаточно широко применяемых в машиностроительных производствах, предназначены прежде всего для обработки изделий ограниченных габаритных размеров, а также обладают большой металлоемкостью вследствие использования в качестве опорных элементов массивных литых станин. При соответствующем масштабировании подобных конструкций применительно к размещению на них объектов ВТ большая металлоемкость будет отрицательно сказываться при определении радиолокационных сигнатур, а также сильно усложнит их транспортировку и монтаж на месте применения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является стенд-позиционер для мобильной ВТ [3, 4], содержащий опорную раму, шарнирно соединенную с ней подъемную раму с поворотной платформой для размещения на ней ВТ, и соответствующие приводы подъема рамы и поворота платформы, - гидроцилиндры, осуществляющие наклон подъемной рамы на заданный угол, и привод (мотор-редуктор плюс шестерня) поворотной платформы.

Наряду с большой грузоподъемностью этот стенд обеспечивает максимальный угол возвышения подъемной рамы 45 градусов и максимальную скорость вращения поворотной платформы 15 градусов/мин, что вполне приемлемо для съемки различного рода сигнатур исследуемого ВТ. Однако данная конструкция не лишена и отдельных недостатков:

1 - получение «паразитных» сигналов от металлоконструкции стенда, искажающих требуемый отраженный сигнал при съемке радиолокационных сигнатур, вследствие наличия не перекрываемых габаритами ВТ ее отдельных элементов;

2 - недостаточная универсальность применения, проявляющаяся в невозможности использования стенда для оценки действия боеприпасов под различными углами встречи с ВТ в верхней полусфере и работоспособность механизмов и приборов ВТ. Силовые факторы, сопутствующие воздействию боеприпаса на ВТ, - удар, ударная волна при взрыве и т.п. способны привести к смещению самого стенда с исходной позиции, а также проявлению гидроудара в рабочей жидкости гидроцилиндров подъема/опускания подъемной рамы и соответствующему нарушению работы гидросистемы.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков стенда-прототипа, а именно - повышение точности при съемке радиолокационных сигнатур исследуемой ВТ, а также расширение диапазона его применения.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном стенде-позиционере для мобильной ВТ, содержащем опорную раму, шарнирно соединенную с ней подъемную раму с поворотной платформой для размещения на ней ВТ, и соответствующие приводы подъема рамы и поворота платформы, - гидроцилиндры, осуществляющие наклон подъемной рамы на заданный угол, и привод поворотной платформы, в соответствии с изобретением металлоконструкция опорной рамы выполнена полой из набора сообщающихся герметичных отсеков, снабженных штуцерами для заполнения и слива жидкой среды, и содержит элементы для крепления к грунту посредством винтовых или забивных анкеров, подъемная рама снабжена дополнительным комплектом упоров-контрфорсов, ширина в горизонтальной проекции опорной рамы не превышает ширины поворотной платформы, а металлоконструкции обеих рам и поворотной платформы покрыты радиопоглощающим материалом со стороны проведения радиолокационных измерений.

Необходимость и достаточность вышеуказанных отличительных признаков предложенного технического решения может быть пояснена следующим образом.

1) Выполнение металлоконструкции опорной рамы в виде герметичной емкости с сообщающимися отсеками внутри обеспечивает снижение ее веса, что облегчает условия транспортировки и последующей сборки стенда.

2) Заполнение при монтаже стенда отсеков опорной рамы жидкой средой через заливные штуцеры, например водой, в процессе исследований увеличивает ее вес, что способствует обеспечению устойчивости всей конструкции стенда при проведении испытаний ВТ на поражающее действие различных боеприпасов. После завершения исследований и при разборке стенда для опорожнения отсеков используются сливные штуцеры. Выполнение отсеков сообщающимися позволяет использовать минимальное количество соответствующих штуцеров.

3) Элементы для крепления опорной рамы к грунту посредством винтовых или забивных анкеров, обеспечивают дополнительную ее фиксацию в заданном положении, и препятствует ее перемещению под действием ударных нагрузок на испытываемый объект ВТ.

4) Упоры-контрфорсы подъемной рамы при проведении испытаний по оценке поражающего действия боеприпаса на ВТ обеспечивают силовую разгрузку гидросистемы механизма ее подъема/опускания, и исключают вероятность гидроудара в рабочей жидкости гидроцилиндров. Упоры-контрфорсы могут изготавливаться/собираться из трубных элементов, с приемлемыми по условиям ручной сборки длиной и весом, соединяемых при монтаже стенда, например, по типу «втулка-палец» с фиксацией радиальным штифтом. Сборка упора-контрфорса из отдельных элементов осуществляется до длины, обеспечивающей при использовании фиксированный заданный угол наклона поворотной платформы стенда с образованием в профильной проекции условно «жесткой» треугольной конструкции со сторонами: опорная рама -поворотная рама - упор-контрфорс.

5) Исполнение ширины опорной рамы, в горизонтальной проекции не превышающей ширины поворотной платформы, необходимо для уменьшения фронтальной поверхности всей металлоконструкции стенда, способной оказать влияние на достоверность получаемых результатов при определении радиолокационных сигнатур исследуемого объекта ВТ.

6) Покрытие радиопоглощающим материалом металлоконструкции обеих рам и поворотной платформы со стороны проведения радиолокационных измерений также способствует получению более достоверных радиолокационных сигнатур исследуемого объекта за счет исключения «паразитных» сигналов.

В качестве радиопоглощающих материалов могут использоваться как специально наносимые литьевые составы типа ЗИПСИЛ 410 РПМ-Л, ЗИПСИЛ 710 РПМ-Л, так и листовые/рулонные покрытия типа РМП-01 [5, 6].

Конструкция и работа устройства поясняется следующей графической информацией.

На фиг. 1 схематично представлен вид стенда сбоку.

На фиг. 2 схематично представлен - вид стенда спереди (со стороны проведения измерения соответствующих сигнатур, или выстрела при оценке поражающего действия боеприпаса на ВТ).

Для упрощения изображений на иллюстрациях условно не показаны:

- конструкция механического привода поворота платформы;

- элементы и способ фиксации/стопорения объекта на платформе;

- гидростанция управления гидроцилиндрами подъема/опуекания подъемной рамы.

- приборное оборудование и артиллерийское вооружение для проведения соответствующих измерений/испытаний.

Штрихпунктирной утолщенной линией на иллюстрациях обозначены зоны (элементы металлоконструкции стенда), защищенные радиопоглощающим материалом.

Стенд-позиционер для мобильной ВТ содержит опорную раму 1, шарнирно соединенную с ней подъемную раму 2 с поворотной платформой 3 для размещения на ней ВТ, и соответствующие приводы подъема рамы и поворота платформы, - гидроцилиндры 4, осуществляющие наклон подъемной рамы на заданный угол, и двигатель привода 5 поворотной платформы.

Металлоконструкция опорной рамы 1 выполнена полой из набора сообщающихся герметичных отсеков 6, снабженных штуцерами для заполнения 7 и слива 8 жидкой среды 9, и содержит элементы для крепления к грунту 10 посредством винтовых или забивных анкеров 11. Подъемная рама снабжена дополнительным комплектом упоров-контрфорсов 12.

Упоры-контрфорсы 12 заданной длины шарнирно прикреплены к подъемной раме 2, и собраны из отдельных трубных элементов, соединенных по типу «втулка-палец» 13, 14 с фиксацией радиальным штифтом 15. Незакрепленные концы упоров-контрфорсов упираются в ответный фиксирующий элемент 16 опорной рамы 1.

Ширина в горизонтальной проекции опорной рамы не превышает ширины поворотной площадки, а металлоконструкции обеих рам и поворотной платформы покрыты радиопоглощающим материалом 17 со стороны проведения радиолокационных измерений. Позицией 18 на фиг. 1, 2 обозначен объект ВТ, расположенный на платформе стенда при измерениях/испытаниях.

При монтаже стенда на полигоне (фиг. 1) опорная рама 1 с помощью элементов крепления 10 посредством винтовых или забивных анкеров 11 закрепляется на горизонтально выровненном участке испытательной площадки. Перед проведением исследований отсеки 6 опорной рамы через штуцеры 7 заполняются для ее утяжеления жидкой средой 9 (например, водой). После проведения исследований и при необходимости перебазирования стенда слив жидкой среды 9 из отсеков опорной рамы производится посредством штуцеров 8, после чего анкеры 11 из грунта испытательной площадки извлекаются.

Упоры-контрфорсы 12 шарнирно крепятся к подъемной раме 2. Перед проведением испытаний незакрепленные их концы располагаются свободно на грунте с тыльной стороны стенда.

В зависимости от типа используемого радиопоглощающего материала 17, он может быть нанесен на соответствующие элементы металлоконструкции стенда или предварительно (литьевые составы типа ЗИПСИЛ 410 РПМ-Л, ЗИПСИЛ 710 РПМ-Л), или непосредственно перед определением радиолокационных сигнатур исследуемого объекта путем накрытия листовыми/рулонными материалами (типа РМП-01 и т.п.).

Исходное состояние стенда перед проведением соответствующих измерений сигнатур или испытаний ВТ на стойкость к поражающему действию боеприпаса «сложенное», - положение подъемной рамы 2 и размещенной на ней поворотной платформы 3 горизонтальное.

Подлежащий исследованиям/испытаниям объект ВТ 18 своим ходом по специальному пандусу заезжает на поворотную платформу 3, и фиксируется/стопорится на ней с помощью известных технических средств (башмаки, боковые упоры, растяжки и т.п.). С помощью гидростанции приводятся в действие гидроцилиндры 4, осуществляющие подъем поворотной рамы 2 на заданный угол относительно опорной рамы 1. Для проведения испытаний на поражающее действие боеприпасов подъемная рама 2 сначала позиционируется на угол больший заданного. Шарнирно прикрепленные к подъемной раме 2 упоры-контрфорсы 12 при этом поднимаются. Их опорные концы, исходно лежащие на грунте испытательной площадки, при увеличении наклона подъемной рамы совершают перемещение в направлении тыльной поверхности опорной рамы 1 и в итоге занимают позицию между ней и фиксирующим элементом 16.

Подъемную раму посредством гидроцилиндра 4 опускают в положение, соответствующее заданному углу, и осуществляют сброс давления в гидросистеме. При этом опорная рама 1, подъемная рама 2, и отдельный упор-контрфорс 12 образуют в профильной проекции «жесткую» треугольную конструкцию, устойчивую к воздействию внешних динамических усилий, сопутствующих воздействию поражающих факторов боеприпаса на находящийся на стенде объект ВТ, и исключающее их действие на гидравлическую систему гидроцилиндров.

После позиционирования подъемной рамы 2 совместно с поворотной платформой 3 и установленным на ней объектом ВТ 18 на заданный угол относительно горизонтали, посредством привода 5 осуществляется поворот платформы также в заданную позицию. Таким образом, исследуемое/испытываемое ВТ устанавливается под необходимым ракурсом относительно используемых средств измерений для обеспечения определения различных сигнатур (радиолокационной, в оптическом, инфракрасном, ультрафиолетовом диапазонах), или ракетно-артиллерийского вооружения для проведения испытаний на стойкость к поражающему действию различных боеприпасов.

Последующее измерение сигнатур ВТ в оптическом, инфракрасном, ультрафиолетовом диапазонах может осуществляться с помощью стационарно размещенной на определенной дистанции мобильной оптико-электронной станции «Вереск-М», а радиолокационных - унифицированной станции «Кредо-1Е» или других аналогичных средств измерений. При этом, вследствие наличия со стороны проведения радиолокационных измерений покрытия металлоконструкции стенда радиопоглощающим материалом, радиолокационные сигнатуры исследуемого объекта будут более точными за счет отсутствия «паразитных» сигналов от соответствующих поверхностей стенда.

Наличие достаточного количества различных сигнатур ВТ позволит создать соответствующие электронные базы данных, использование которых существенно повысит точность получаемых разведданных с применением как воздушных, так и наземных средств наблюдения, а также повысить эффективность средств поражения, снабженных головками самонаведения и ИИ.

Таким образом, предлагаемая конструкция стенда-позиционера для мобильных образцов ВТ обеспечивает повышение точности при съемке радиолокационных сигнатур исследуемых ВТ, а также расширение диапазона применения за счет обеспечения возможности проведения испытаний по оценке поражающего действия боеприпасов под различными углами встречи с ВТ, а также на работоспособность механизмов, внутренних и внешних приборов и устройств ВТ.

Источники информации, принятые во внимание при оформлении заявки

1) ГОСТ 16935-93 Столы поворотные круглые с ручным и механизированным приводами.

2) https://rutector.ru/upload/uf/499/499a594d8926a4e80b2103262979da71.pdf (последнее обращение 27.11.2022).

3) https://otvaga2004.mybb.ru/viewtopic.php?id=743&p=24 (последнее обращение 17.12.2022).

4) https://webkits.hoop.la/printer-friendly-topic/m-109g-e-o-maior-silenciador-do-mundo?forReply=409579620728312748 (последнее обращение 17.12.2022).

5) https://topwar.ru/171492-iskusstvo-radiolokacionnogo-obmana-plaschi-nevidimki-dlja-voennoj-tehniki.html Искусство радиолокационного обмана_плащи-невидимки для военной техники (последнее обращение 17.12.2022).

6) https://naukatehnika.com/novoe-radiopogloshayushee-pokrytie-rpm-sa-n.html Радиопоглощающие материалы. Виды и классификация РПМ. Применение в «стелс-технологиях» (последнее обращение 17.12.2022).