Стабилизатор танкового вооружения нового поколения
Начиная с пятидесятых годов XX века все отечественные танки оснащаются стабилизаторами вооружения (пушки и спаренного с ней пулемета). Вне зависимости от колебаний корпуса танка, возникающих при движении по пересеченной местности, стабилизатор вооружения позволяет сохранять неизменным положение пушки в пространстве, а также осуществлять наведение вооружения на цель. Применение стабилизатора вооружения позволяет вести прицельную стрельбу при движении танка с высокой вероятностью поражения цели.
Стабилизатор вооружения представляет собой систему из двух приводов – привода наведения и стабилизации пушки в вертикальной плоскости (вертикальная наводка – ВН) и привода наведения и стабилизации башни с пушкой в горизонтальной плоскости (горизонтальная наводка – ГН). Оба привода связаны с прицелом наводчика или командира, при этом прицел может иметь автономную стабилизацию поля зрения (линии визирования) в одной или двух плоскостях. При жесткой связи нестабилизированного прицела с приводами вооружения (зависимая линия визирования), поле зрения прицела стабилизируется с той же точностью, что и пушка. Стабилизация непосредственно прицела (независимая линия визирования) позволяет повысить точность стабилизации поля зрения наводчика и одновременно реализовать ввод баллистических и метеорологических поправок в контур стрельбы, тем самым существенно повысить вероятность поражения цели.
Механизм подъема с синхронным электродвигателем
Планетарная передача с длинными резьбовыми роликами (РВПД). 1 – винт; 2 – резьбовые ролики – сателлиты; 3 – ходовая гайка; 4 – опорная гайка; 5 – зубчатые венцы роликов; 6 – зубчатые венцы винта; 7 – зубчатые венцы опорных гаек.
В последние годы в мировом танкостроении отчетливо прослеживается тенденция отказа от гидравлического привода в канале ВН, применявшегося ранее в большинстве зарубежных танков, и применения в обоих каналах (ВН и ГН) электрических приводов с векторным управлением на базе синхронных электродвигателей.
Современный электрический привод с векторным управлением синхронным электродвигателем имеет существенные преимущества по сравнению с гидравлическим приводом, в частности:
• большой срок службы и высокий КПД;
• отсутствие легковоспламеняющейся рабочей жидкости под большим давлением;
• меньшую трудоемкость и сложность технического обслуживания;
• высокую стабильность характеристик;
• малое потребление электроэнергии, особенно на стоянке («тихое наблюдение»).
Современное отечественное предприятие «ВНИИ «Сигнал» активно работает над созданием новых образцов техники с широким использованием последних достижений научно-технического прогресса. Одной из важных разработок этой организации в последние годы стал электромеханический стабилизатор танкового вооружения нового поколения. Благодаря новым достижениям в области электроники, таким как микроЭВМ, силовые ключи типа IGBT, приводная техника и механика, в настоящее время появилась возможность выйти на качественно новый уровень разработки. В результате был создан современный высокоточный и надежный электромеханический стабилизатор 2Э58, предназначенный как для модернизации серийных танков, так и для применения в новых опытно-конструкторских разхработках.
К настоящему моменту экспериментальный образец стабилизатора 2Э58 успешно прошел стендовые и натурные испытания в составе танка Т-72 производства нижнетагильского предприятия УКБТМ.
Всесторонний анализ вариантов реализации электрического привода ВН с учетом зарубежных данных показал, что применение в качестве механического подъемника традиционного цилиндрического редуктора с зубчатым сектором не позволит обеспечить перспективных требований по точности стабилизации и плавности скоростей наведения. Причина в том, что механическая связь между пушкой и башней танка в этом случае представляет собой длинную кинематическую цепь, в которой неизбежны переменные люфты, повышенные кинематические погрешности и пониженная жесткость. Применение люфтовыбирающих устройств приводит в свою очередь к значительным и непостоянным моментам сопротивления, которые достаточно сложно компенсировать. Стало ясно, что необходим высокоточный, малоинерционный, обратимый, обладающий высокой жесткостью механический подъемник с поступательным перемещением выходного звена, устанавливаемый на место гидравлического силового цилиндра. Последнее обстоятельство весьма важно при модернизации танков, находящихся в эксплуатации.
В процессе разработки анализировались различные передачи поступательного перемещения (винтовые, шариковинтовые, роликовинтовые и др.). В итоге был разработан механический подъемник на базе планетарной роликовинтовой передачи с длинными резьбовыми роликами (РВПД), отвечающий необходимым требованиям.
РВПД оказалась лучше других передач поступательного перемещения по таким показателям, как удельная грузоподъемность, момент сопротивления, момент инерции, точность и плавность перемещения.
Созданный в ОАО «ВНИИ «Сигнал» технический задел позволяет осуществлять модернизацию различных типов боевых машин, тем самым расширяя их тактико-технические характеристики: повышение эффективности огня, надежности и эксплуатационных качеств. Модернизация бронетехники может проводиться с минимальными доработками и затратами – ЭСТВ 2Э58 устанавливается на штатные места стабилизатора предыдущего поколения.
Информация