Диссертация (1026060), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Чем большемасса, тем меньше начальная скорость, приобретенная конструкцией приподрыве и соответственно меньше перегрузки экипажа. В реальных боевыхусловиях, особенно в нерегулярных частях, наблюдается догрузка АБТмешками с песком, которые существенно увеличивают массу, а также служатдополнительной защитой от осколков и пуль стрелкового оружия.С другой стороны, одним из основных требований при проектированиитранспортных средств является уменьшение собственной массы конструкции.26Увеличение массы снижает динамику движения, приводит к необходимостиувеличения мощности двигателя, снижает грузоподъемность и т.п.Поэтому масса конструкции не может быть увеличена без сниженияосновных тактико-технических характеристик и, как правило, являетсязаданной величиной. При проектировании АБТ и защищенных автомобилейимея в качестве заданных по техническому заданию (далее ТЗ) снаряженнуюмассу и мощность взрывчатого вещества (далее ВВ) от которого необходимообеспечить защиту экипажа, можно, используяпредставленныевышезависимости, оценить перегрузки и разработать конструктивные решения дляобеспечения травмобезопасности экипажа.
Примеры таких конструктивныхрешений рассмотрены ниже.ОсновнымивоздействияминаэкипажАБТприперемещенииконструкции как жесткого целого являются: сжимающее усилие нижнегоотдела позвоночника, сжимающие, растягивающие и срезающие усилия иизгибающий момент в шее, усилия в привязной системе, а также последствияудара головы о крышу при непристёгнутых ремнях безопасности.На Рис. 1.10 показан расчет перемещения водителя (крыша вматематической модели была убрана) при подрыве под колесом машинымассой 6000 кг мины мощностью 2 кг тротила [10].Рис.
1.10. Расчет перемещений водителя при подрыве автомобиля на минеКак видно из результатов расчетов, даже при небольшой мощностизаряда водитель получает значительное вертикальное перемещение и приналичии крыши получит травму головы и шеи. Таким образом, для обеспечениятравмобезопасности экипажа, в качестве первоочередного средства защитынеобходимо использовать ремни безопасности.27Перемещение незакрепленных объектов. При подрыве АБТ даже принезначительном перемещении корпуса как жесткого целого днище, боковина идругие упругие конструкции испытывают воздействие перегрузок в районе 10010000 g и более. Ввиду этого предметы, находящиеся внутри обитаемогомодуля, которые лежат незакрепленными на днище или полках или имеютнедостаточнопрочноекрепление,атакжеподвешенныекбоковинеприобретают значительную скорость. Предсказать их траекторию полетапрактически невозможно, а при соударении с телом человека они могутнанести серьезные травмы, вплоть до травм с летальным исходом.
Поэтому всепредметы (гаечные ключи, боеприпасы, оружие и т.д.) должны быть жесткозакреплены на корпусе для предотвращения их хаотичного перемещения вобитаемом модуле. Пример «полета» незакрепленных инструментов приподрыве мины под днищем бронированного транспортера показан на Рис.
1.11.Рис. 1.11. Перемещение незакрепленных предметов при подрыве АБТ снизуОсколки. При подрыве заряда вместе с взрывными газами в воздухеразлетаются осколки. Осколки могут быть различного происхождения, вопервых сама мина может содержать поражающие элементы (также обычно СВУсодержат различные поражающее элементы: болты, гайки, шарики отподшипников), во-вторых осколки могут образоваться от дорожного покрытия,на котором производится подрыв (каменистые осколки при подрыве на28скальном грунте, фрагменты бетона или асфальта при подрыве на дорогахобщего назначения) также осколки могут формироваться от конструкции АБТ(фрагменты диска колеса, подвески и т.д.).
При определении прочности наосколочное воздействие используются стандартизированными осколками. Такпо ГОСТ Р 50963 с изменениями №4 [11] осколок представляет собой стальнойшарик массой 1,05 г., однако скорость осколка не указана. В зарубежномнормативном документе НАТО STANAG 4569 в 1-ой редакции от 2005 годапрописаны два варианта осколка (осколок представляет собой цилиндр сфаской) массами 13,4±0,13 г. и 53,8±0,26 г. при скорости равной 960 м/с [12].Во втором издании нормативного документа от 2012 г проверка на осколочнуюстойкость защиты проводится путем ее обстрела нормированным осколкоммассой 53,8±0,26 г. со скоростью 960 м/с, или 1250 м/с, в зависимости отуровня защиты [13]. Обычно, предусмотренная защита днища (боковины) отизбыточного давления также защищает от осколков.
Однако стоит отметить,что защита днища зачастую имеет технологические отверстия и вырезы,например, отверстия для охлаждения выхлопной системы, вырезы подраздаточную коробку, резонатор, места для поддомкрачивания техники и т.д.Существует вероятность проникновения осколков в отверстия и щели,пробития недостаточно прочного днища, а также появления вторичныхосколков внутри обитаемого отсека при частичном разрушении броневойзащиты.Динамическая отдача люков, дверей, окон. При действии взрывнойударной волны по всей поверхности люков, дверей, окон и т.д. происходитупругое обжатие с дальнейшей отдачей наружу (Рис.
1.9, Рис. 1.12). При этомпроисходит разрушение замков и средств крепления. Как было показано выше,действие положительной фазы избыточного давления находится в пределах0,46-4,9 мс, поэтому при открытии люков, дверей, бойниц и т.п. в результатеупругой отдачи после их поджатия избыточным давлением, а также принезначительном повреждении корпуса (сквозные трещины без проломакорпуса) избыточное давление обычно не успевает затечь внутрь АБТ и29достигнуть значений, приводящих к травмированию экипажа. При такихповреждениях во время испытаний в обязательном порядке необходимоконтролировать избыточное давление на местах экипажа.Рис.
1.12. Открытие дверей броне модуля при подрыве1.3.Мероприятияпообеспечениютравмобезопасностиэкипажа автобронетанковой техники при подрыве на минах исамодельных взрывных устройствахУчитывая проанализированные выше основные факторы поражениячленов экипажа АБТ при МВВ, рассмотрим варианты конструктивногоисполнения защиты для предотвращения травмирования личного состава.
Одиниз вариантов конструктивного исполнения техники показан на Рис. 1.13.Рис. 1.13. Схема противоминной защиты для техники с высокорасположенным обитаемым отсекомОбычно на современных образцах колесной и гусеничной АБТустанавливается V-образный поддон, который предназначен не для отклонения30взрывных газов, а для обеспечения жесткости и деформирования поддона невнутрь обитаемого модуля.
На Рис. 1.13 показано, что при наиболее вероятномподрыве мины при наезде на нее колесом угол встречи поверхности поддона ивзрывных газов как раз не является оптимальным, но деформация поддонапроисходитпрактическиизготавливаютсяизбезброневойконтактастали,ссиловымполом.высокопластичныхПоддонысталейилиалюминиевых сплавов, с относительным удлинением при разрыве не менее 1015%. Противоминный поддон, выполненный из таких материалов, при подрывебудет деформироваться без разрушения, поглощая энергию взрыва (энергиявзрыва затрачивается на растяжения листа).
Силовой пол, который расположенза противоминным поддоном, должен осуществлять защиту от осколков, иможет являться составной частью несущей системы. Пол может быть выполнениз обычного листа конструкционной стали, однако в таком случае необходимаустановка противоосколочных матов из арамидной ткани.
Количество слоевткани подбирается индивидуально для каждого типа техники в зависимости отклиренса, мощности заряда, и т.д. При больших зарядах ВВ силоваяконструкция пола может также подвергаться деформации. Если на стадиирасчетов выясняется, что основной пол производит удар по ногам экипажа, топрибегают к изготовлению фальшпола. Прогиб силового пола при МВВ недолжен быть больше зазора между ним и фальшполом. Ноги членов экипажадолжны располагаться на фальшполе.
Для экипажа, не взаимодействующего сорганами управления (например, педалями) возможен вариант установкиподножки для ног (Рис. 1.13, Рис. 1.14)Если по результатам расчетов усилие в нижнем отделе позвоночника,усилия и изгибающий момент в шее превышают предельно допустимыезначения, то в образец АБТ устанавливается противоминное кресло желательнона маятниковой подвеске (как показано на Рис. 1.13, Рис.
1.14). Маятниковаяподвеска кресла «подстраивается» под направление воздействия подрыва ипозволяет снизить перегрузки, фактически при любом месте закладки заряда31ВВ. Привязные ремни с системой преднатяжения предотвращают подброс телаи удар головой или другими частями тела об элементы конструкции АБТ.Рис. 1.14. Схема противоминной защиты для изделия с низко расположеннымобитаемым отсекомПри бронировании колесной и гусеничной АБТ с низким клиренсом илипри скрытом бронировании автомобилей вариант исполнения с V-образнымднищем не подходит.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
