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

Расчетно-пояснительная записка

Студент (Воробьев А.Ю.) Группа СМ9-71

Руководитель проекта (Морозов А.В.)

2008 г.

Содержание

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. 6

2.5. Автомат заряжания. 7

3. Предварительный тяговый расчет 8

4.Расчёт брони гусеничной машины. 9

4.1.Расчёт брони корпуса. 9

4.1.1.Расчёт среднего верхнего лобового листа (№1). 9

4.1.2.Расчёт верхнего лобового листа (№2) 10

4.1.3.Расчёт нижнего лобового листа (№4). 10

4.1.4.Расчёт нижнего среднего лобового листа (№3). 11

4.1.5.Расчет верхних листов корпуса (№5). 11

4.1.6.Расчёт кормовых листов корпуса (№6). 11

4.1.7.Расчёт боковых листов корпуса (№9). 11

4.1.8.Расчёт перегородок между боеукладкой и экипажем и между боеукладкой и МТО (№7, 8). 12

4.1.9.Расчет листов днища(№10). 12

4.1.10.Полная масса брони корпуса. 12

4.2.Расчёт брони башни. 13

4.2.1.Расчёт лобовых листов башни(№1). 13

4.2.2.Расчёт боковых листов башни(№2). 13

4.2.3.Расчёт заднего листа башни(№3). 14

4.2.4.Расчёт крыши башни(№4). 14

4.2.5.Расчёт подбашенного листа(№5). 14

4.2.8.Полная масса брони башни. 14

4.3.Суммарная масса брони гусеничной машины. 14

5.Расчёт полной массы машины. 15

5.1.Моторно-трансмиссионное отделение. 15

5.2.Орудие. 15

5.3.Боеприпасы. 15

5.4.Ходовая часть. 15

5.5.Топливо. 15

5.6.Дополнительное оборудование. 15

5.7.Полная масса машины. 16

6.Уточненный тяговый расчет. 17

7.Расчет координаты центра массы машины. 18

7.1. Определение центра масс башни 18

7.2.Определение центра масс корпуса. 19

7.3. Определение общего центра масс 19

8.Вывод. 20

9.Список использованной литературы. 21

1.Техническое задание.

Спроектировать основной боевой танк массой 45т со 125мм пушкой, с задним расположением двигателя и с автоматом заряжания карусельного типа с вертикальным расположением снарядов. Необходимо разместить 3 члена экипажа в корпусе машины, а именно: водитель, наводчик и командир в носовой части машины. Необходимо разместить 40 снарядов в корпусе танка, при этом необходимо обеспечить не менее 20 снарядов в «горячей боеукладки» автомата заряжания.

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 от Т-72 были взяты элементы ходовой части с гусеницами шириной 580мм.

2.2. Общие габариты машины.

В качестве предельной ширины машины без съёмных элементов был взят размер 3410мм, исходя из не превышения железнодорожного габарита, равного 3414мм. Длина опорной ветви гусеницы была найдена из соотношения , где

В=2830мм – ширина колеи машины (т.е. ширна между середединными линиями гусениц);

соответственно L=4245 мм – длина опорной ветви гусеницы.

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

- длина машины без орудия: 6940мм;

- общая длина машины: 9810мм;

- ширина корпуса: 2200мм;

- высота машины: 2405мм;

- клиренс: 445мм.

2.3. Броневая защита.

В качестве основного материала для бронирования используется сталь с плотностью . 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 достаточной обзорности с мест механика-водителя и командира машины;

• обеспечение возможности загрузки и выгрузки членов экипажа в машину.

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.

Днище машины обеспечивает противоминную защиту, включающее дополнительный лист брони толщиной 100мм под членами экипажем и лист брони 100мм под «каруселью» автомата заряжания.

В носовой части машины расположен бак перед членами экипажа, что позволяет увеличить защиту от кумулятивных снарядов и обеспечить требуемый запас топлива на борту машины.

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:

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 экипаж от кумулятивных боеприпасов. Данное размещение МТО не ослабляет лобовую броню, как бы это было при расположении двигателя спереди.

Для обеспечения высокой степени обзорности и для управления системами вооружения приборы наведения размещены в башне, при этом связь между приборами, размещенными вместе с экипажем, и приборами, размещенными в башне, осуществляется по защищенному от радиопомех каналу «Wi-fi».

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

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

2.5. Автомат заряжания.

Автомат заряжания, находящийся в корпусе, обеспечивает заряжание орудия из основного боекомплекта и пополнение «горячей» боеукладки снарядами, находящимися в стеллаже. Заряжание боекомплекта осуществляется с помощью манипулятора, пополнение осуществляется вручную членами экипажа. Основной боекомплект состоит из 30 снарядов размещенных в транспортере типа «карусель», тем самым обеспечивается выбор нужного тира снаряда путем прокрутки этой «карусели». В стеллаже находятся 10 снарядов, выбор нужного снаряда осуществляется экипажем.

Данная конструкция автомата заряжания и размещение боеприпасов повышает живучесть экипажа. Члены экипажа не находятся в непосредственном контакте с боеприпасами. Экипаж отделен перегородкой от боевого отделения для предотвращения заражения членов экипажа при ведении боевых действий в зараженной местности.

3. Предварительный тяговый расчет

Рассчитаем необходимую мощность двигателя для гусеничной машины массой 45 тонн.

Исходные данные:

;

;

Максимальный угол подъёма ;

Коэффициент сопротивления движению ;

Площадь лобовой проекции

Коэффициент обтекаемости ;

Тип гусеницы – РМШ;

;

Расчёт:

1)Сила сопротивления воздуха:

2)КПД гусениц:

;

3)общее КПД:

;

4)сила тяги:

;

5)Свободная max мощность двигателя:

;

6)Эффективная мощность двигателя:

;

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 среднего верхнего лобового листа (№1).

Угол подворота ;

Угол безопасного маневрирования корпуса ;

Так как , то ;

Угол наклона детали ;

Угол подлёта снаряда:

Исходя из угла подлёта снаряда, расстояния и скорости снаряда из графика получаем требуемую толщину листа 190мм.

Расчёт массы листа:

4.1.2.Расчёт верхнего лобового листа (№2)

Угол подворота ;

Угол безопасного маневрирования корпуса ;

Так как , то ;

Угол наклона детали ;

Угол подлёта снаряда: