Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Проникновение же воды в танк можно свести к такому количеству, которое не будет вызывать серьезных отрицательных последствий. Ьолее значительные трудности при подводном вождении возникают в связи с необходимостью обеспечения надлежащего температурного режима работы силовой установки танка. Последнее обстоятельство, как правило, ограничивает время движения танка под водой, а следовательно, и проходимый им путь.
Для преодоления этих недостатков на немецко-фашистских танках «Пантера» и «Тигр» при движении под водой отключались вентиляторы, а радиаторы системы охлаждения охлаждались забортной водой. В н е ш н и е с и л ы, действующие на танк при движении под водой по дну. горизонтального участка водоема, показаны на рис. 228. Движение принимаем равномерным, поскольку переключения передач, как и остановки танка в процессе преодоления водных преград по дну, нежелательны из-за высоких внешних сопротивлений и опасности заглохания двигателя. Обеспечение же надлежащего сцепления гусениц с грунтом делает нежелательным резкое изменение оборотов двигателя и тем самым скорости танка на включенной передаче в коробке передач.
Учесть угол наклона плоскости движения к горизонту при необходимости не составит затруднений. В рассматриваемом случае движения к танку, помимо тех сил, которые действуют на него на суше, приложены следующие силы; Йя — сила сопротивления воды; )9' — поддерживающая сила. Сила сопротивления воды )хя обусловлена такими свойствамг жидкости, как вязкость и весомосзь (подробно см.
й 4 данной главы) и при движении под водой является результирующей сил сопротивления трения и сопротивления формы. Для тел, имеющих плохо обтекаемую форму, какими являются танки, основную часть общего сопротивления Рк составляет сопрозивление формы. В случае неполного погружения танка в воду, помимо сопротивлений трения и формы, действует еще волновое сопротивление, вызываемое затратами энергии на образование волн. Поэтому в некотором диапазоне неполных погружений танка сила сопротивления воды Яя оказывается большей, чем при движении машины с такой же скоростью под водой (рис. 229). При большом слое воды над .анком волновое сопротивление становится ничтожно малым. Для определения величины силы Йя при движении танка под водой можно воспользоваться известной зависимостью з )~я=с'р "' г"., 551 где с'— безразмерный коэффициент сопротивления. определяемый опытным путем и зависящий от чисел Фруда и Рейнольдса, формы поверхности и некоторых других факторов; плотность воды в кг сгк'(м', скорость движения танка относительно воды в м(сии; площадь проекции танка на плоскость, перпендикуляр.
ную к направлению его движения, или площадь лобового сопротивления в м'. '~р ) Рис. 229 Из последнего выражения следует, что сопротивление воды движению танка возрастает пропорционально квадрату относительной скорости танка. Поддерживающая сила В', согласно закону Архимеда, равна весу вытесняемого танком объема воды, т, е. 0 =тг где т, — удельный вес воды; 1~„— полный объем танка, включая ходовую часть и все на- ружное оборудование. Поддерживающая сила всегда направлена вертикально вверх и приложена в центре тяжести вытесненного танком объема воды.
Точку приложения этой силы принято называть центром водоизмещения (Ц. В.), или центром давления (Ц. Д.) . В результате погружения танка в воду нормальная реакция грунта при движении на горизонтальном участке равна У=6 — 0', где б — вес танка. 552 Если плоскость движения находится под углом х и горизонту, то нормальная реакция будет М=(Сг — й') соз о. Лля современных средних и тяжелых танков при полном погру. женин в воду величина (Π— О') =(0,55 —: 0,6) 6, что указывает на значительное снижение нормальной реакции грунта и удельного давления гусениц на грунт, особенно в случае движения с углом наклона к горизонту.
Соответственно уменьшается нагрузка на опорные катки и сила сопротивления качению танка. В то же время под действием упругих элементов подвески корпус танка несколько приподнимается, сильно увеличивая предварительное натяжение гусениц. Проектируя все действующие на танк внешние силы (см. рис. 228) на плоскость движения, получим Р= Рлс йгн, (273) где Р— потребная для движения танка сила тяги; тт' — сила сопротивления качению. Сила тс', как и при движении по суше, принимается пропорциональной нормальной реакции грунта, т. е. Я=у' И'. Значения коэффчциента 1 прн движении танка по диу водоема, по результатам испытаний', можно принимать равными: для плотного песка..........
0,12; для илистого песка.......... 0,18; для илистого грунта.......... 0,25. По сравнению с движением по суше сила гт' при движении танка под водой уменьшается вследствие действия поддерживающей силы 0' и возрастает из-за увеличения сопротивления грунта, предварительного натяжения гусеничных цепей и сопротивления воды перематыванию гусениц, а в целом несколько увеличивается. Таким образом, из уравнения (273) следует, что потребная для движения танка под водой сила тяги Р по сравнению с движением по суше возрастает.
Резкое увеличение силы Р наступает при возрастании относительной скорости движения машины свыше 6— 8 км/ч за счет сопротивления воды В то же время при движении по дну водоема происходит значительное снижение силы тяги по сцеплению Р,„= ~М вследствие уменьшения нормальной реакции грунта н снижения величины коэффициента сцепления гр. ' Движение танков под водой происходит на малых скоростях.
Полученные методом буксировки танка под водой значения коэффициента х в данном случае вклочают в себя также и сопротивление воды при перематывании гусениц. 553 По опытным данным значения коэффициента; сцепления гусениц с грунтом можно принимать равными: для плотного песка О,?; для илистого песка......... 0,5; для илистого грунта........ 0,3-:0,4. Из изложенного выше и соблюдения известного условия, характеризующего равномерное и ускоренное движение тинка Р,„=.- Р, —.=- Р„, можно заключить, что даже при обеспечении движения по силе тяги, когда сила тяги по двигателю будет больше потребной силы или равна ей (Р, ) Р„), наибольшие затруднения по выполнению условий движения под водой связаны с реализацией развиваемой двигателем силы тяги сцеплением гусениц с грунтом, т.
е. с соблюдением требования Р,„== Р„. Обеспечение движения дополнительно затрудняется еше тем, что при выходе из водоема всегда надо преодолевзть подъем, а при этом значение нормальной реакции М (а следовательно, и силы Р,„) еще более уменьшается. В то же время потребная для движения сила тяги Р„вследствие необходимости преодоления появляющейся в этом случае скатываюшей силы должна увеличиться. э 3. плАВучесть 1.
Основные определения. Запас плавучести Плавучестью танка называется его способность плавать прн определенном погружении в воду и заданной нагрузке. Рассматривая танк как тело, частично погруженное в воду и находящееся в положении статического равновесия, на основании законов гидростатики можно установить следующие положения: !. Вес танка 6 равен равнодействующей суммы противоположно направленных вертикальных составляющих сил гидростатического давления (рис. 230), что, согласно закону Архимеда, можно записать так; (274) О =- 1г'7„ ЙвЦ О=У7, Рис.
230 здесь à — объем погруженных в воду частей танка, называемый объемным водоизмещением. Величину УТ, называют силой плавучести, или поддерживающей силой, и обозначают буквой 0; таким образом, х) = Р"„. 2. равнодействующая сил веса танка 6, приложенная в его центре тяжести (точка д), н равнодействующая сила плавучести «), приложенная в центре тяжести объема погруженных в воду частей танка (точка Са), называемым «центром величины» (Ц. В.), лежат на одной вертикали и направлены в противоположные стороны. Для того чтобы при двимсенин на плаву танк не зарывался носом в воду, так как это вызывает увеличение сопротивления движению и ухудшает обзорность механика-водителя, положению танка на воде придают небольшой наклон назад, или, как говорят, дифферент на корму, который достигает 2 —: 3'.
Это осушествляется таким распределением весов и объемов танка, при котором в случае горизонтального положения танка центр величины располагается несколько ближе к носу, нежели центр тяжести. Тогда при погружении в воду действие на корпус танка момента от пары сил 6 — Р обеспечит требуемый дифферент на корму. Дифферент на корму также повышает устойчивость движения на курсе, уменьшая рысканье машины.
Линию соприкасания корпуса танка с уровнем воды при полном боевом весе танка называют грузовой ватерлинией, а плоскость, проходящую через эту линию, плоскостью грузовой ватерлинии. Важное значение для плаваюших танков, как и для всех типов судов, имеет запас плавучести, т. е. то количество груза, которое может быть дополнительно принято до допустимого погружения в воду по условиям незатопления. В случае попадания воды внутрь корпуса через пробоины или вследствие какой-либо неисправности осадка танка увеличивается и он некоторое время может оставаться на плаву за счет запаса плавучести. Запас плавучести характеризует также возможности использования плавающих танков в качестве транспортных средств для перевозки десанта, боеприпасов, различного вооружения (например, орудий) и других грузов, Запас плавучести определяется объемом водонепроницаемого корпуса танка выше грузовой ватерлинии н простирается, как правило, до крыши корпуса при условии герметизации люков и опоры башни.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
