РПЗ (Вариант 2 (Т-72))

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового Красного Знамени

государственный технический университет им. Н.Э.Баумана

Кафедра “Гусеничные машины специального назначения”

Компоновка

основного танка

Пояснительная записка

Студент (Матюшкин А.В.) Группа СМ9-71

Руководитель проекта (Морозов А.В.)

2008 г.

Содержание.

стр.

1. Техническое задание.................................................................................... 4

2. Основные этапы проектирования................................................................5

2.1. Предполагаемая компоновка………………………………………………5

2.2. Общие габариты машины………………………………………………….5

2.3. Броневая защита…………………………………………………………....5

2.4. Компоновка…………………………………………………………………7

2.5. Автомат заряжания…………………………………………………………7

3. Тяговый расчёт……………………………………………………………...9

4. Расчёт брони гусеничной машины…………………………………….....10

4.1. Расчёт брони корпуса……………………………………………………...10

4.1.1.Расчёт верхнего лобового листа (№1)……………………………………10

4.1.2.Расчёт среднего лобового листа (№2)……………………………………11

4.1.3.Расчёт нижнего лобового листа (№3)…………………………………….11

4.1.4.Расчёт дна корпуса (№4)…………………………………………………..12

4.1.5.Расчёт верхних листов корпуса (№5)…………………………………….12

4.1.6.Расчёт кормовых листов корпуса (№6)…………………………………..12

4.1.7.Расчёт боковых листов корпуса (№7)…………………………………….12

4.1.8.Расчёт перегородок между боеукладкой и экипажем и между боеукладкой и МТО (№8)……………………………………………………….13

4.1.9.Полная масса брони корпуса……………………………………………...13

4.2. Расчёт брони башни……………………………………………………….13

4.2.1.Расчёт лобовых листов башни (№1)……………………………………...14

4.2.2.Расчёт передних боковых листов башни (№2)…………………………..14

4.2.3.Расчёт боковых листов башни (№3)……………………………………...14

4.2.4.Расчёт задних листов башни (№4)………………………………………..15

4.2.5.Расчёт крыши башни (№5)………………………………………………..15

4.2.6.Расчёт пола башни (№6)…………………………………………………..15

4.2.7.Расчёт перегородки в башне (№7)………………………………………..15

4.2.8.Расчёт маски пушки (№8)…………………………………………………15

4.2.9.Полная масса брони башни……………………………………………….16

4.3. Суммарная масса брони гусеничной машины…………………………..16

5. Расчёт полной массы машины……………………………………………17

5.1. Моторно-трансмиссионное отделение…………………………………...17

5.2. Орудие……………………………………………………………………...17

5.3. Боеприпасы………………………………………………………………...17

5.4. Ходовая часть……………………………………………………………...17

5.5. Масса машины без топлива……………………………………………….17

5.6. Топливо……………………………………………………………………..17

5.7. Дополнительное оборудование…………………………………………...18

5.8. Полная масса машины……………………………………………………..18

6. Уточнённый тяговый расчёт……………………………………………...19

7. Расчёт координаты центра масс машины………………………………...20

7.1. Определение центра масс башни…………………………………………20

7.2. Определение центра масс корпуса………………………………………..21

7.3. Определение общего центра масс………………………………………...21

8. Вывод…………………………………………………………….................22

9. Список использованной литературы..........................................................23

1.Техническое задание.

Спроектировать основной боевой танк массой 40т с низкосилуэтной двухместной башней со 125мм пушкой, с задним расположением двигателя и с автоматом заряжания, расположенным в башне. Необходимо обеспечить 20 выстрелов в «горячей» боеукладке и автоматическое пополнение «горячей» боеукладки из бака-стеллажа, расположенного в корпусе танка.

Необходимо обеспечить не поражение машины противотанковыми средствами противника в пределах безопасных углов маневрирования, равных для корпуса и башни соответственно 20° и 35°, с расстояния 1400м при скорости в момент контакта снаряда с танком, равной 1560 м/с.

Толщину днища корпуса принять равной 20мм, толщину верхних листов корпуса и крыши башни принять равной 40мм и толщину боковых стенок в частях корпуса, не нуждающихся в дополнительной защите, принять равной 40мм.

Необходимо обеспечить запас хода по шоссе, равный 500км.

2.Основные этапы проектирования.

2.1.Предполагаемая компоновка.

В качестве прототипа был взят танк Т-72 близкой массы. У Т-72 было взято моторно-трансмиссионное отделение с двигателем В-92С2 мощностью 1000 л.с и бортовыми коробками передач. Так же у Т-72 была взята ходовая часть с гусеницами шириной 580мм.

2.2.Общие габариты машины.

В качестве предельной ширины машины без съёмных элементов был взят размер 3400мм, исходя из не превышения железнодорожного габарита, равного 3414мм. Длина опорной ветви гусеницы была найдена из соотношения , учитывая, что не должно быть превышено удельное давление на грунт, равное 0,1МПА, и равна 4750мм, где В=2820мм – ширина по серединам гусеницы.

Остальные габариты машины были получены при размещении экипажа, МТО, проектировании башни с автоматом заряжания, размещении дополнительной боеукладки в корпусе танка, расчете брони и составили:

- длина машины без орудия: 7038мм;

- общая длина машины: 9417мм;

- ширина корпуса: 2200мм;

- высота машины: 2376мм;

- клиренс: 450мм.

2.3.Броневая защита.

В качестве основного материала для бронирования используется сталь с плотностью 7.85 · 10³ кг/м³. В данном проекте при разработке бронирования были учтены следующие факторы:

• обеспечение достаточного для размещения членов экипажа и систем внутреннего объема машины;

• обеспечение ремонтопригодности машины;

• обеспечение работоспособности двигателя и трансмиссии;

• обеспечение нормальной обзорности с мест механика-водителя и командира машины;

• обеспечение возможности захода в машину и выхода из нее членов экипажа.

Для решения этих задач были приняты следующие решения:

Для удобства установки двигателя и трансмиссии в МТО, лист над МТО спроектирован съёмным. Второй броневой лист является собственно бортом машины. Так же сделан сдвижным лист над дополнительной боеукладкой для обеспечения пополнения основного боекомплекта. Для этого же сделаны люки в полу и крыше башни.

В днище машины выполнено противоминное бронирование, включающее дополнительный лист брони толщиной 80мм под механиком-водителем и два листа брони толщиной 60мм, подвешенные к корзине, что позволяет повысить живучесть экипажа внутри машины.

Рядом с механиком-водителем расположены два топливных бака, что повышает защищенность машины против кумулятивных снарядов и обеспечивает больший запас хода.

В ходе выполнения проекта масса машины превысила исходную массу, заданную в техническом задании. Главной причиной этого является тяжелая броня, выполненная из стали. Основным способом решения этой проблемы является применение комбинированной брони. Ее главное преимущество заключаются в том, что при обеспечении одинаковой величины непробития масса ее меньше массы стальной гомогенной брони почти в полтора раза.

Так же для повышения защищенности машины может быть применена «разнесенная» броня. То есть некоторые части танка могут быть прикрыты листами комбинированной брони. Еще одно преимущество данного решения – более высокая защищенность от кумулятивных снарядов. При этом на все броневые листы, в том числе на лобовые, может устанавливаться встроенная динамическая защита, что позволяет существенно повысить уровень защищенности машины, не снижая ее подвижности.

2.4.Компоновка.

При разработке учитывались особенности использования машины, ее цели и задачи и требования к ее характеристикам. В соответствии с этими требованиями были приняты следующие решения:

1. Моторно-трансмиссионное отделение расположено в задней части корпуса. Это обеспечивает более высокую защищенность МТО и более удобно при размещении остальных механизмов, приборов и узлов. И оставляет в передней части корпуса место для размещения баков, защищающих водителя от кумулятивных боеприпасов. Данное размещение МТО не ослабляет лобовую броню, как бы это было при расположении двигателя спереди.

2. Для обеспечения высокой степени обзорности и простоты управления системами вооружения места командира и наводчика размещены в башне.

3. Вход машину и выход из нее экипаж осуществляет через люки, расположенные, соответственно, в крыше корпуса и башни.

В соответствии с этими решениями была разработана конструкция и компоновка машины и рассчитаны основные ее параметры.

2.5.Автомат заряжания.

Автомат заряжания, находящийся в башне, обеспечивает заряжание орудия из основного боекомплекта и пополнение «горячей» боеукладки снарядами, находящимися в баке-стеллаже. Заряжание и пополнение боекомплекта осуществляется с помощью манипулятора. В основном боекомплекте размещены 24 снаряда различного типа на цепном транспортёре, тем самым обеспечивается выбор нужного тира снаряда путем прокрутки их на транспортёре. В баке-стеллаже находятся 23 снаряда, выбор нужного снаряда осуществляется путем считыванием датчиком, установленным на манипуляторе, метки на снаряде, работа манипулятора синхронизирована с вращением башни.

Данная конструкция автомата заряжания и размещение боеприпасов повышает живучесть экипажа. Члены экипажа не находятся в непосредственном контакте с боеприпасами. Экипаж отделен перегородками от боевого отделения для предотвращения заражения членов экипажа при ведении боевых действий в зараженной местности. Так же экипаж отделён массивной перегородкой от бака-стеллажа, которая предотвращает проникновение ударной волны при срабатывании боеприпаса в боеукладке.

3.Тяговый расчёт.

Рассчитаем необходимую мощность двигателя для гусеничной машины массой 40 тонн.

Исходные данные:

М=40000кг;

V=55 км/ч;

Максимальный угол подъёма =30;

Коэффициент сопротивления движению f_min =0,06;

Площадь лобовой проекции F=6,4 м^2;

Коэффициент обтекаемости к=0.008;

Тип гусеницы – РМШ;

_тр=0,93;

Расчёт:

1)Сила сопротивления воздуха:

2)КПД гусениц:

’_гус=0,919-0,00385*Vmax=0.919-0.00385*55=0.7073;

3)общее КПД:

_общ=’_гус *_тр=0,658;

4)сила тяги:

P=f_min*M+Rв=0,06*40000+154,9=2555 кГс

5)Свободная max мощность двигателя:

N_св.max=P*V/(270*_общ)=2555*55/(270*0,658)=790 л.с.;

6)Эффективная мощность двигателя:

N_е= N_св.max/0,8=988л.с.;

Предварительно выберем двигатель В92С2 ,который больше всего подходит по мощности (1000 л.с.)

4.Расчёт брони гусеничной машины.

Задание на обеспечение защищённости.

Обеспечить защищенность машины от противотанковых средств противника с расстояния 1400м при скорости в момент контакта снаряда с танком, равной 1560 м/с.

Обеспечить защиту в пределах безопасного угла маневрирования

q=20 для корпуса

q=35для башни.

Толщины брони взяты из графика зависимости толщины брони от угла подлёта снаряда.

4.1.Расчёт брони корпуса.

4.1.1.Расчёт верхнего лобового листа (№1).

Угол подворота γ=0˚;

Угол безопасного маневрирования корпуса q=20˚;

Так как γ<q ,то ;

Угол наклона детали β=84˚;

Угол подлёта снаряда:

Исходя из угла подлёта снаряда, расстояния и скорости снаряда из графика получаем требуемую толщину листа 65мм.

Расчёт массы листа: