Диссертация (Повышение ходкости и тягово-скоростных свойств глиссирующих амфибийных машин малого класса), страница 2

Валидация численного эксперимента осуществляется сопоставлениемданных компьютерного и натурного моделирования. Достоверность теоретическихположений, рекомендаций и выводов, изложенных в работе, определяетсякорректным использованием современных математических методов, средствавтоматизированного проектирования и численного расчета.8Эффективность результатов работы подтверждена актами о внедрении:- в НПО «СПЕЦМАШ» при разработке методов расчета, техническихрешений и рекомендаций к проектированию ГАММК;- в учебный процесс ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожныйгосударственный технический университет (МАДИ)» при подготовке студентов,обучающихсяпопрограммеспециалитетапоспециальности23.05.02«Транспортные средства специального назначения» и программе магистратуры понаправлению подготовки 15.04.02 «Технологические машины и оборудование».Копиисправкиобактуальностииактоввнедрениярезультатовдиссертационной работы представлены в Приложении А.Основные положения работы докладывались на научно-методических инаучно-исследовательских конференциях МАДИ с 2014 по 2019 гг.; на заседаниивоенных экспертов ВДВ и ведущих специалистов МАДИ в рамках выставкивооружений «АРМИЯ», г.

Кубинка, 12 сентября 2016 г.; на II Всероссийскомнаучном форуме «Наука будущего - наука молодых», г. Казань, 20-23 сентября2016 г.; на расширенном заседании кафедры деталей машин и теории механизмовМАДИ, г. Москва, 3 февраля 2017 г.; на III Всероссийском специализированномфоруме молодых специалистов автомобильной отрасли «Форсайт Авто», г. СанктПетербург, 14-16 марта 2017 г.; на совещании специалистов по материальномуобеспечению ООО «Транснефть Охрана», г. Москва, 15 сентября 2017 г.Публикации:По теме диссертации опубликованы 2 научные статьи в рецензируемыхнаучных изданиях, а также 2 статьи в других научных изданиях. По результатамработы получено 2 патента на изобретения.Структура и объем диссертации:Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературыиз 111 наименований, в том числе 10 на иностранном языке, а также 6 приложений.Работа содержит 144 страницы основного текста, включающего 8 таблиц, 61рисунок и 6 приложений на 44 страницах.9ГЛАВА 1.

СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА1.1. Характеристика мотовездеходов и быстроходных катеров малого классаЯвляясь двухсредным ТС, амфибийные машины имеют преимуществасухопутной и водоходной техники. Для того, чтобы определить основныетребования, предъявляемые к перспективным ГАММК, необходимо провестианализ условий эксплуатации, технических характеристик и конструктивныхособенностейсухопутныхиводоходныхмашинданногосегмента,использующихся в настоящее время.На вооружение армии России поступают двухместные квадроциклы АМ-1(Рисунок 1.1), разработанные на базе серийной гражданской модели РМ500-2 [85].Квадроциклы производства АО «Русская механика» имеют полную массу 420 кг иоснащены четырехтактным бензиновым двигателем жидкостного охлаждениямощностью 28 кВт, бесступенчатой механической трансмиссией, повышенной ипониженной передачей, а также полным приводом с возможностью блокировкидифференциала.

Подвеска квадроцикла выполнена независимой двухрычажной напоперечныхрычагахспружинно-амортизаторнымистойками.Бензобакармейского мотовездехода АМ-1 имеет самозатягивающееся покрытие, чтоисключает утечку топлива при повреждении его целостности в процессеэксплуатации. С целью увеличения запаса хода за пассажирским сидениемоборудовано место для размещения двух канистр с топливом. Армейскаякомплектация машины включает в себя стойку для крепления стрелкового оружия,защиту фар, систему предпускового подогревателя двигателя, подогревателирукояток пассажира, фару-прожектор, внедорожные шины и электролебедку.Силы специальных операций (Войсковая часть 92154 «Сенеж») используютквадроциклы Yamaha Grizzly 700 [89] и легкие багги «Гепард» [58], относящиеся кэтому же классу ТС.10Рисунок 1.1 – Армейский мотовездеход АМ-1Специальные мотовездеходы малого класса MRZR [88] в двухместном ичетырехместном исполнении (Рисунок 1.2) производства компании Polaris Defenceприменяются американскими силами специальных операций (USSOCOM).Машины MRZR авиатранспортабельны, обладают модульной конструкцией имогут конфигурироваться различным образом с целью наилучшего соответствияпотребностям экспедиционных сил при передовом развертывании.

В отличие отроссийской техники, данный мотовездеход изначально создан для боевогоприменения, а не разработан на базе серийной гражданской машины сминимальными изменениями в конструкции. Polaris MRZR имеет усилительрулевого управления, складные дуги для защиты при переворачивании,инфракрасные фары и режим полного затемнения для обеспечения скрытности припередвижении,чтоявляетсянеобходимымкачествомбоевыхмашинвсовременных условиях проведения специальных операций.Согласно обзорам, представленным в статьях [41] и [42], достоинствамимотовездеходов малого класса относительно тяжелых боевых машин являютсяавиатранспортабельность [36] и малое время развертывания, высокие тяговоскоростные качества, маневренность и проходимость, а также универсальность11применения. Недостатками же являются низкая вместимость из-за малыхгабаритов, низкая скрытность ввиду создаваемого при передвижении шума,невозможность преодоления глубоких водных преград и низкая эргономикауправления специальным оборудованием.Рисунок 1.2 – Мотовездеход Polaris Defence MRZR 2Одним из параметров сравнения машин по критерию энерговооруженностиявляется показатель удельной мощности по полной массе Nуд, кВт/т, которыйопределяется по формуле:,где Ne – эффективная мощность двигателя, кВт,уд =(1.1)G – полная масса машины, т.Классификатор мотовездеходов, включающий значения удельной мощности,массогабаритные параметры, характеристики силовой установки, трансмиссии иходовой части для мотовездеходов российского и зарубежного производства,представлен в Приложении Б.12Для проведения боевых операций, связанных с перемещением по воде,востребованы гидроциклы, которые решают те же задачи, что и мотовездеходы насуше.

Данные машины позволяют маневрировать в прибрежных и речных зонах,на мелях, между скал и рифов, где не могут работать крупные суда.На вооружение сил специальных операций России приняты трехместныегидроциклы BRP SEA-DOO GTX LTD [86] канадского производства (Рисунок 1.3).Четырехтактный трехцилиндровый двигатель рабочим объемом 1494 см3 имощностью 260 лошадиных сил позволяет достичь максимальной скорости 105км/ч. Снаряженная масса составляет 446 кг. Машина имеет алюминиевыйодноступенчатый водомет осевого типа и стекловолоконный водоизмещающийкорпус. Специальные подразделения США USSOCOM в сентябре 2015 годаприняли на вооружение гидроциклы Yamaha FX-SVHO [87], снаряженная массакоторых составляет 396 кг, а максимальная скорость – 110 км/ч. Гидроциклыобладают высокими ходкостью и маневренностью, а также имеют возможностьбыстрого развертывания с десантных кораблей.

Главным их недостатком являетсянизкая грузоподъемность.Рисунок 1.3 – Гидроцикл BRP SEA-DOO GTX LTDНа основе проанализированной информации по эксплуатации, основнымтехническим характеристикам и конструктивным особенностям мотовездеходов иквадроциклов, использующихся в настоящее время силовыми структурами для13решения различных боевых задач, сделаем вывод, что одной из главных целей припроектировании перспективных ГАММК является обеспечение высоких тяговодинамических свойств и ходкости наряду с проходимостью и маневренностью.Помимо этого, необходимо обеспечить модульность конструкции ГАММК ифункциональную возможность скрытного передвижения.1.2. Особенности глиссирующих амфибийных машин малого классаКомплекс задач, возложенных на мотовездеходы и гидроциклы, способнывыполнять быстроходные амфибийные машины малого класса.

Согласноклассификации по способу гидродинамического поддержания [82], скоростныеамфибии могут передвигаться на подводных крыльях, на воздушной подушке и спомощью глиссирующих обводов водоизмещающего корпуса. Вне зависимости отспособаподдержаниявсевышеперечисленныетипымашинимеютводоизмещающий корпус, удерживающий их на плаву при отсутствии хода.Амфибии с установленными подводными крыльями (Рисунок 1.4 (а))обладают нечувствительностью к качке и развивают высокие скорости движения.Одним из главных недостатков машин такого класса является неспособностьпередвигаться в скоростном режиме по мелководным участкам из-за возможностиполомки крыльевой системы.Основными преимуществами машин на воздушной подушке (Рисунок 1.4 (б))являются возможности движения по мелководью и выхода из воды нанеоборудованный берег, а также неограниченность навигационного периода взависимости от времени года.