Диссертация (1026060), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Полученные значения перегрузок на манекене непревышают предельно допустимых значений в 17 g по критериям временнойметодики МО РФ[148].При испытаниях получено максимальное сжимающее усилие в нижнемотделе позвоночника манекена Гибрид 2 равное 410 кг (4 кН) при сбросе с 40см и 440 кг (4,3 кН) при сбросе с 45 см, что меньше предельно допустимогосжимающего усилия в позвоночнике 6,65 кН (680 кг).После успешно проведенных испытаний и подтверждения эффективностипроведенных противоминных мероприятий кресла были установлены вавтомобиль ВПК 39272 (Рис.
3.11).Рис. 3.11. Установка доработанных кресел VSS в автомобиль ВПК-392723.3.Испытания на подрыв энергопоглощающего кресла всоставе автобронетанковой техникиДля оценки эффективности защитных конструкций на макетном образцеАБТ были установлены разработанные в диссертации противоминныеэнергопоглощающие кресла. На креслах в кабине и в функциональном модулебылпоследовательнооборудованныйразмещендатчикамиАИМперегрузоки«Гибрид-2»50%усилий.Датчикиперцентиля,ускорений83располагались также на элементах конструкции.
Были проведены замерыускорений и усилий для двух случаев подрыва – под поддоном кабины и подпередней частью функционального модуля. Результаты измерений былиобработаны в соответствии с разработанной методикой.Для проведения измерений использовался комплекс «Вита». Манекен«Гибрид-2» в соответствии с инструкцией по применению был разобран, былидемонтированы для поверки измерительные элементы и датчики. Составныечасти манекена были проверены и в соответствии с инструкцией по сборкевновь собраны с соблюдением требований к подвижности узлам.Схема информационно-измерительной системы «Вита» используемой виспытаниях представлена на Рис. 3.12.Рис.
3.12. Схема информационно-измерительной системы «Вита»Эффективность конструкции кресла была подтверждена в процессенатурных испытаний на подрыв макетного образца защищенного автомобиля«Тайфун-У». Дляпротивоминногоустановкисиденьяв кабинепотребовалосьимодуледесантаспроектировать,защитногоизготовитьисмонтировать специальные приспособления. На Рис. 3.13 показаны схемы ифотографии установки сиденья.84а)ШарнирыВозможностьпросадки поддействиемперегрузкибб)Рис.
3.13. Установка кресла в кабине (а) и модуле десанта (б)АИМ «Гибрид-2» устанавливался на месте водителя (Рис. 3.14) и вфункциональном модуле (Рис. 3.15) и был пристегнут ремнями безопасности.а)г)б)в)д)е)Рис. 3.14. Расположение датчиков в кабине (а), датчик ускорения №1 на кресле(б), датчик ускорения на полу кабины (в), датчик ускорения на стальном диске(расположен сверху на диске в центре) под задом манекена (г), расположениедатчика ускорения №2 на кресле (красный квадрат) (д), датчик ускорения настопе манекена (обведен в круг) (е)85а)в)б)г)Рис. 3.15. Расположение датчиков в модуле (а), датчик ускорения на полумодуля (б), датчик ускорения на стене модуля (в), датчик ускорения нажелезной плите (снизу по центру) (г)Были проведены два испытания с проведением замеров.
Первоеиспытание – подрыв под защитным броневым поддоном конструкции полакабины (под сиденьями экипажа). Мощность заряда 6 кг ТНТ, расстояние допротивоминного поддона 0,6 м. На Рис. 3.16 представлены значения усилий внижнем отделе позвоночника. Максимальное сжимающее значение усилия 225кг (2205 Н), что существенно меньше максимально допустимого 6670 Н. НаРис. 3.16, б виден также повторный пик усилий, который соответствуетпадению изделия на землю после подброса при подрыве.86а)б)Рис. 3.16.
Усилие в нижнем отделе позвоночника (не фильтрованные)начальный момент времени (а), усилие в нижнем отделе позвоночника (частотасреза 1000 Гц) (б)На Рис. 3.17, а представлены значения вертикального усилия в шее.Максимальное значение 44 кг (431Н) что также существенно меньше, чемдопустимое значение 2200 Н. Учитывая массу верхней части манекена,получим значение перегрузки в нижней части позвоночника 225 кг/31,6=7,12g.С учетом массы головы манекена получим значение перегрузки в районе шеи44кг/5,15=8,54g. Указанные значения усилий и перегрузки меньше допустимыхпри использовании различных критериев, в том числе по критериям временнойметодики МО РФ[148] (допустимые перегрузки 17 g).87а)б)Время (с)Рис. 3.17. Усилие в шее (частота среза 1000 Гц) (а), момент в шее (частота среза1000 Гц) ) (б)На Рис.
3.17, б представлены значения изгибающего момента в шее.Максимальное значение вперед 1,5 кгм (14,7 Нм), назад – 0,8 кгм (7,84 Нм), чтотакже существенно меньше допустимых значений соответственно 190 Нм –кивок вперед и 77 Нм – кивок назад.На Рис. 3.18, а представлен график суммарной перегрузки в голове.Критерий травмирования головы HIC рассчитанный по представленнымзначениям равен 446,6 единицам что меньше предельно допустимого значенияравного 1000 единиц по старым нормам STANAG 4569 [12], но большедопустимых значений равных 250 единицам по новым нормам STANAG 4569[13].
При определении травмобезопаности по кривой Уэйн-Стейта (Патрика)воздействие также является опасным (Рис. 3.18, б).88а)б)Рис. 3.18. Суммарная перегрузка в голове (частота среза 1650 Гц) (а),определение травмобезопасности по кривой Уэйн-Стейта (б)Ускорения пола и стопы представлены на Рис. 3.19. Ускорения поладостигают 340 g, а стопы 30 g.
Скорость соударения ноги, полученнаяинтегрированием ускорения равна 6 м/с, меньше чем допустимое – 8,5 м/с.Рис. 3.19. Ускорение пола и ноги в кабине (частота среза 300 Гц)89На Рис. 3.20, а представлены ускорения датчиков сиденья для частотысреза фильтра 100 Гц. Просадка кресла составила 135 мм (Рис. 3.20, б).а)б)Рис.
3.20. Ускорение сиденья в кабине (частота среза 100 Гц) (а).Энергопоглощающие элементы после срабатывания при подрыве под кабиной(вертикальная просадка 13,5 см) (б)Второе испытание – подрыв под передней частью функциональногомодуля. Мощность заряда 6 кг ТНТ, расстояние до нижней части модуля 1,25 м.На Рис. 3.21 представлено расположение сидений в модуле.Рис. 3.21. Расположение кресла и манекенаНа Рис. 3.22 (нижний график) представлены значения усилий в нижнемотделе позвоночника. Максимальное сжимающее значение 205 кг (2009 Н), чтосущественно меньше максимально допустимого 6650 Н. На графике видентакже повторный пик усилий, который соответствует падению изделия на90землю после подброса при подрыве.
На Рис. 3.22 (средний график)представлены значения вертикального усилия в шее. Максимальное значение47 кг (461Н) что также существенно меньше, чем допустимое значение 2200 Н.Учитывая массу верхней части манекена, получим значение перегрузки внижней части позвоночника 205 кг/31,6=6,49g. С учетом массы головыманекена получим значение перегрузки в районе шеи 47кг/5,15=9,12g.Указанные значения перегрузки меньше допустимых при использованииразличных критериев, в том числе по критериям временной методики МО РФ[148] (допустимые перегрузки 17 g).Рис. 3.22.
Усилия и момент в манекене «Гибрид-2» при подрыве подфункциональным модулемНа Рис. 3.22 (верхний график) представлены значения изгибающегомомента в шее. Максимальное значение вперед 0,8 кгм (7,84 Нм), назад – 0,891кгм (7,84 Нм), что также существенно меньше предельно допустимых значенийсоответственно 190 Нм – кивок вперед и 77 Нм – кивок назад.На Рис. 3.22 в обобщенном времени представлены два пика усилий –первый при подрыве машины, второй (время порядка 0,58 с) – при ударемашины о землю.На Рис.
3.23, а представлен график суммарной перегрузки в голове.Критерий травмирования головы HIC рассчитанный по представленнымзначениям равен 107,6 единицам и также существенно меньше предельнодопустимого значения равного 1000 единиц по старым нормам [12] и 250 поновым [13]. При определении травмобезопаности по кривой Уэйн-Стейта(Патрика) воздействие является опасным (Рис. 3.23, б).а)б)Рис. 3.23. Перегрузка в голове (частота среза 1650 Гц)Ускорения пола и стопы представлены на Рис. 3.24.
Ускорения поладостигают 730 g, а стопы 38 g.Так как в манекене, который участвовал в испытаниях, не было датчикаусилий в ноге, то использовался критерий максимальной скорости соударенияноги с препятствием (скорость приземления на аварийном парашюте – 8,5 м/с).При интегрировании данных по ускорениям на ноге представленных наРис. 3.24, получается максимальная скорость 4,7 м/с, что меньше предельнодопустимой (8,5 м/с).92Рис.
3.24. Ускорения пола и стопы манекена (частота среза 300 Гц)Ускорения на полу гораздо больше допустимых значений при этомскорость пола достигает значения порядка 56 м/с, что существенно большедопустимого значения равного 8,5 м/с, поэтому необходим фальшпол, а ногиэкипажа необходимо располагать на подставках (Рис. 3.21).Так как на момент испытаний действовали нормы STANAG 4569 первойредакции, то результаты испытания показали травмобезопасность экипажа. Поразработанной в диссертации методики и новым нормам STANAG 4569результаты испытаний показывают, что травмобезопасность экипажа необеспечивается по критерию травмирования головы. Получен акт внедрения отНИИЦ АТ 3 ЦНИИ МО РФ об использовании результатов испытания дляоценки эффективности противоминных конструктивных решений, а такжетравмобезопасности экипажа военной автомобильной техники при МВВ.933.4.Разработка энергопоглощающего кресла с системойрегулировки и преднатяжения ремней безопасности, а такжеего копровые испытанияВ виду необходимости регулировки расположения кресла, используемогодля колесной и гусеничной АБТ в горизонтальном и вертикальномнаправлении, была разработана конструкция, позволяющая производитьуказанные регулировки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
