Спосіб модернізації танка

1 Спосіб модернізації танка, який включає встановлення гармати більшого калібру в башту танка, що модернізується, і збільшення внутрішнього об'єму башти шляхом збільшення її висоти, який відрізняється тим, що в башті вирізають опорний вузол для цапф замінної гармати і встановлюють попередньо виготовлений опорний вузол для цапф установлюваної гармати більшого калібру, проводять дороблення кулькової опори башти, а збільшення висоти башти здійснюють за допомогою проставкового кільця, яке приварюють по контуру юбки башти, причому товщину проставкового кільця визначають за формулою з H = (L y - L 3 ) s i n a + 2h|. і=і Де Н -товщина проставкового кільця, мм, І_з і Ly - довжина колиски замінної й установлюва a - кут зниження установлюваної гармати, градусів, з ^ h , - сума приростів товщини проставкового кільця, яка залежить від геометрії покрівлі башти, відстані від осі каналу ствола установлюваної гармати і замінної гармати до осі цапф, і від калібру замінної й установлюваної гармат, мм, причому h1=-^—•— tgp, гі2=ау-а3, h 3 = у 3 , Де І3 і Іу - ширина казенної частини замінної й установлюваної гармат ВІДПОВІДНО, мм, а3 і а у - відстань від осі цапф до осі каналу ствола замінної й установлюваної гармат ВІДПОВІДНО, ММ, к3 і ку - калібр замінної й установлюваної гармат ВІДПОВІДНО, мм, Р - кут нахилу покрівлі башти відносно горизонтальної площини, градусів 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що в процесі дороблення кулькової опори башти додатково встановлюють між верхнім і нижнім погонами 11% кулькових тіл кочення того ж самого діаметра, видаляють сепаратори і установлюють між кульками пружини 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що в процесі дороблення кулькової опори башти, видаляють кулькові тіла кочення, розточують верхній і нижній погони, між якими встановлюють кулькові тіла кочення більшого діаметру і розділяють їх пружинами ної гармат ВІДПОВІДНО, мм, Винахід стосується військової техніки, зокрема, способів підвищення вогневої потужності танків Відомо, ЩО танки знаходяться на озброєнні у військах по ЗО - 40 років За цей час відбувається подальший розвиток протитанкових засобів, змінюється тактика ведення бою Через це бойові машини поступово перестають відповідати зрос таючим вимогам Вихід ІЗ такого стану знаходиться на шляху їх модернізації, яка являє собою комплекс конструктивних і технологічних заходів, направлених на підвищення бойових і технічних характеристик танків і продовження їх життєвого циклу Модернізація дозволяє за порівняно короткий термін і ціною відносно невеликих витрат підняти рівень бойових і технічних характеристик О (О ю 56272 випущених раніше машин і наблизити їх (наскільки можливо) до рівня нових танків Традиційно головними бойовими характеристиками танка вважаються вогнева потужність, захищеність і рухомість Вогнева потужність, з технічної точки зору, визначається в основному КІЛЬКІСТЮ І ЯКІСТЮ встановленого на танку озброєння й обслуговуючих його систем Майже всі танки, створені в 70 - 80 роках і пізніше, мають на озброєні 120мм або 125мм гладкоствольні гармати (виключення складають англійські танки "Челленджер", на яких установлюється 120мм нарізна гармата) На танках більш ранніх випусків використовується 100мм і 105мм нарізні, 115мм гладкоствольні гармати, які в ході модернізації будуть замінятися на більш сучасні гармати більшого калібру (Основные боевые танки Под ред Сафонова Б С и Мурахо вс ко го В И изд "Арсенал-Пресс", Москва, 1993 г, с 19) Відомий спосіб модернізації танка, згідно з яким заміна гармати супроводжується заміною башти Наприклад, на танку "Центуріон", модифікація Мк1, башта була повністю зварна, на МК2 і МК4 була встановлена замість зварної - лита башта з привареним верхнім листом покрівлі, на МКЗ, МК5Е, МК8 - установлена така ж сама лита башта, але збільшених розмірів, що було обумовлено встановленням гармати більшого калібру 83,8мм На МК9 і МК10 установлена танкова башта ще більших розмірів, що було обумовлено встановленням 105мм гармати («Танкомастер», Приложение к журналу «Техника молодежи», № З, 1999г, с 6) Відомий спосіб характеризується значними матеріальними витратами, пов'язаними з виготовленням башти більшого розміру Відомий спосіб модернізації танка, згідно з яким для встановлення гармати більшого калібру необхідно перекомпонувати танк Так, наприклад, програма модернізації танка "Леопард-2" передбачає встановлення 140мм гладкоствольної гармати з автоматом заряджання При цьому можливі два варіанти компонування танка командир і навідник розміщуються в башті один за одним з одного боку гармати або два члени екіпажу розміщуються поруч у носовій частині корпусу танка Компонування танка за першим варіантом забезпечує можливість зменшення розмірів бойового відділення і підвищення рівня броньового захисту Проте збільшення об'єму башти для розміщення 140мм гармати призводить до збільшення її маси до 20т При компонуванні за другим варіантом безекіпажна башта має відносно невелику масу У цьому випадку зекономлена маса використовується для підвищення броньового захисту корпусу танка («Зарубежное военное обозрение», № 5, 1996г, с 25-26) Недоліком відомого способу, так як і вищеописаного аналога, є значні матеріальні витрати, пов'язані з необхідністю проведення конструкторських робіт щодо перекомпонування машини, а також із витратами, обумовленими необхідністю використання додаткового сучасного обладнання для забезпечення огляду місцевості екіпажем, розміщеним у корпусі, і для автоматичного керування безекіпажною баштою Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, є спосіб модернізації танка шляхом установлення гармати більшого калібру в башту без значних конструктивних переробок останньої Модернізація Т-55, який був продемонстрований на виставці у Багдаді в 1989р , полягала в установленні 125мм гладкоствольної гармати 2А46 і автомата заряджання, які використовуються також у танку Т-72 Внутрішній об'єм башти був збільшений шляхом збільшення її висоти в кормовій частині башти без дороблення кулькової опори башти (Основные боевые танки Под ред Сафонова Б С и Мураховского В И изд "АрсеналПресс", Москва, 1993 г, с 143) В прототипі в результаті модернізації була встановлена гармата більшого калібру Проте, при цьому модернізація була проведена без урахування збільшення навантаження в цапфовому опорному вузлі і на кулькову опору башти (збільшення навантаження обумовлене підвищенням маси башти, гармати і сили віддачі під час пострілу) Використання вузлів, не розрахованих на нові більш сильні навантаження, може стати причиною їх пошкодження Таким чином, внаслідок проведеної модернізації підвищення вогневої потужності було досягнуте без значних матеріальних витрат, але при зменшенні надійності функціонування таких навантажених вузлів, як опорний вузол для цапф гармати і кулькова опора башти В основу винаходу поставлено задачу створення способу модернізації танка шляхом заміни гармати на гармату більшого калібру, який за рахунок заміни опорного вузла для цапф гармати і переробки кулькової опори для башти забезпечує підвищення вогневої потужності танка, що модернізується, при підвищенні надійності функціонування навантажених вузлів Для вирішення поставленої задачі у відомому способі модернізації танка, який включає встановлення гармати більшого калібру в башту танка, що модернізується, і збільшення внутрішнього об'єму башти шляхом збільшення її висоти, згідно з винаходом, у башті вирізають опорний вузол для цапф замінної гармати і встановлюють попередньо виготовлений опорний вузол для цапф установлюваної гармати більшого калібру, проводять дороблення кулькової опори башти, а збільшення висоти башти здійснюють за допомогою проставкового кільця, яке приварюють по контуру юбки башти Товщину проставкового кільця Н визначають за формулою з Н -товщина проставкового кільця, мм, І_з і Ly - довжина колиски замінної й установлюваної гармат ВІДПОВІДНО, мм, a - кут зниження установлюваної гармати, градусів, з ^ hi - сума приростів товщини проставкового 1=1 56272 кільця, яка залежить від геометрії покрівлі башти, відстані від осі каналу ствола установлюваної гармати і замінної гармати до осі цапф, і від калібру замінної й установлюваної гармат, мм, причому tgр, h2 = a y - a 3 , h 3 = v~ з ~ — , Де Із і Іу - ширина казеної частини замінної й установлюваної гармат ВІДПОВІДНО, ММ, Р - кут нахилу покрівлі башти відносно горизонтальної площини, градусів, аз і а у - відстань від осі цапф до осі каналу ствола замінної й установлюваної гармат ВІДПОВІДНО, мм, кз і ку - калібр замінної й установлюваної гармат ВІДПОВІДНО, мм Додатковою ВІДМІННІСТЮ ВІД прототипу є те, що в процесі дороблення кулькової опори башти додатково встановлюють між верхнім і нижнім погонами 11% кулькових тіл кочення того ж самого діаметра, видаляють сепаратори й установлюють між кульковими тілами кочення пружини І, нарешті, ВІДМІННІСТЮ є те, що в процесі дороблення кулькової опори башти видаляють кулькові тіла кочення, розточують верхній і нижній погони, встановлюють між ними кулькові тіла кочення більшого діаметру і розділяють їх пружинами Спосіб, що заявляється, забезпечує підвищення вогневої потужності танка шляхом встановлення гармати більшого калібру без суттєвих конструктивних переробок башти, тобто без суттєвих матеріальних витрат У процесі модернізації в башту встановлюється попередньо виготовлений опорний вузол для цапф установлюваної гармати більшого калібру, тобто опорний вузол, розрахований на динамічні навантаження, що виникають при стрільбі гармати більшого калібру Дороблення кулькової опори башти здійснюється для розширення діапазону статичних і динамічних навантажень, які витримує кулькова опора башти без полому (пошкоджень) Збільшення внутрішнього об'єму башти забезпечується дешевим і простим способом за допомогою проставкового кільця, товщина якого визначається з урахуванням геометрії башти, калібру встановлюваної гармати, кута зниження і т ш Збільшення внутрішнього об'єму башти з одного боку обмежене величиною об'єму, необхідного для встановлення гармати, а з іншого боку мінімальним збільшенням висоти башти для забезпечення необхідної захищеності танка Таким чином, спосіб, що заявляється, забезпечує підвищення вогневої потужності танка, що модернізується, і одночасно підвищення надійності функціонування навантажених вузлів опорного вузла для цапф гармати і кулькової опори башти Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображені на фіг 1 - схема розміщення замінної гармати в башті танка Т-59, на фіг 2 - схема розміщення гармати більшого калібру в башті танка Т-59, поздовжній переріз, на фіг 3 - схема розташування ЛІНІЙ розрізу на башті, на фіг 4 - загальний вигляд встановлюваного опорного вузла для цапф встановлюваної гармати, на фіг 5 - проставкове кільце, на фіг 6 - кулькова опора башти після дороблення, поперечний переріз, на фіг 7 - кулькова опора башти після дороблення, поздовжній переріз, на фіг 8 - кулькова опора до дороблення Модернізація танка починається з підготовчих операцій Спочатку демонтують башту 1 із замінною гарматою 2 і кульковою опорою 3 башти і встановлюють її на спеціальному пристрої (на кресленнях не показано) для викочування гармати 2 Замінну гармату 2 викочують з башти 1 Демонтують кулькову опору 3 башти 2 й обладнання, встановлене усередині і зовні башти 1 радіостанцію, люки командира і зарядника і т ш Потім розмічують на ЗОВНІШНІЙ поверхні башти 1 лінії 4 вирізу опорного вузла 5 для цапф замінної гармати 2 і донного листа 6 Ліни 4 розмічують з урахуванням припусків, необхідних для проведення механічної обробки контурів вирізів Виготовляють проставкове кільце 7, товщину Н якого попередньо розрахували за формулою з H = ( L y - L 3 ) s m a + 2 h i , де 11 = І_з і Ly - довжина колиски 8 замінної й установлюваної гармат 2 і 9 ВІДПОВІДНО, ЯКІ вимірюють від осі цапф до краю огорожі, мм, a - кут зниження установлюваної гармати, градусів, з ^ hi - сума приростів товщини проставкового 1=1 кільця 7, що залежить від геометрії покрівлі башти 1, відстані від осі каналу ствола установлюваної гармати 9 і замінної гармати 2 до осі цапф гармат 9 і 2, ВІДПОВІДНО, ВІД калібру замінної й установлюваної гармат 2 і 9, мм Причому окремі прирости hi, що входять у суму, визначають таким чином Ку -tgp,h2 = a y - a 3 , h 3 = Із і Іу - ширина казенної частини замінної й установлюваної гармат 2 і 9 ВІДПОВІДНО, ММ, а3 І а у - відстань від осі цапф до осі каналу ствола замінної й установлюваної гармат 2 і 9 ВІДПОВІДНО, мм, кз і ку - калібр замінної й установлюваної гармат 2 і 9 ВІДПОВІДНО, мм, Р - кут нахилу покрівлі башти 1 відносно горизонтальної площини, градусів На окремому столі розбирають кулькову опору 3 башти 1 Дороблення кулькової опори 3, згідно з винаходом, проводять таким чином видаляють сепаратори 10, між верхнім і нижнім погонами 11 установлюють додатково 11% кулькових тіл 12 кочення, а між ними встановлюють пружини 13, або розточують нижній і верхній погони 11, проводять загартування бігових доріжок погонів 11 і встановлюють кулькові тіла 12 кочення більшого діаметра, між якими розміщують пружини 13 Вирізають донний лист 6 по розмічених ЛІНІЯХ 4 за допомогою, наприклад, плазмового різання, а потім вирізають опорний вузол 5 для цапф замінної гармати 2 Проводять механічну обробку 56272 контурів вирізів і проставкового кільця 7, яке зістиковують з юбкою башти 1 і приварюють його Установлюють попередньо виготовлений опорний вузол 14 для цапф установлюваної гармати 9 і приварюють його до башти 1 Установлюють донний лист 6 (заново виготовлений) і приварюють його Монтують у башті 1 гармату 9 більшого калібру і встановлюють дороблену кулькову опо Калібр гармати, мм Кут зниження, а, град k 3 = 100 -5 -5 к у = 125 Кут нахилу башти відносно Довжина люгоризонтальної площини р, льки а, мм град 10 І_3 = 1700 10 І_у= 1950 Після проведення підготовчих операцій демонтажу башти 1 з гарматою 2 і кульковою опорою 3 з башти 1, зняття обладнання і викочування гармати 2, провели розмічування ЛІНІЙ 4 розрізу Розмітили ЛІНІЇ 4 відомим способом з урахуванням необхідних припусків За допомогою, наприклад плазмового різання, вирізали донний лист 6 та опорний вузол 5 для цапф замінної 100мм гармати 2 Провели механічну обробку контурів вирізів Для виготовлення проставкового кільця 7 розрахували його товщину Н за формулою з Н -товщина проставкового кільця 7, мм, І_з і L y - довжина колиски 8 замінної й установлюваної гармат 2 і 9 ВІДПОВІДНО, ММ, а - кут зниження установлюваної гармати 9, градусів, з ^ hi - сума приростів товщини проставкового 1=1 кільця 7, що залежить від геометрії покрівлі башти 1, відстані від осі каналу ствола установлюваної і замінної гармат 9 і 2 до осі цапф, і від калібру замінної й установлюваної гармат 2 і 9, мм Причому hi = 8 ру 3 Встановлюють обладнання, демонтоване перед модернізацією, і встановлюють башту 1 на корпус танка Приклад 1 Модернізація танка Т-59 проводилась шляхом заміни 100мм гармати на 125мм гармату У таблиці приведені параметри башти танка Т-59, а також замінної й установлюваної гармат 2 і 9 -tgp,h2 =a -a3,h3 = -к. Із і Іу - ширина казенної частини замінної й установлюваної гармат 2 і 9 ВІДПОВІДНО, ММ, аз І а у - відстань від осі цапф до осі каналу ствола замінної й установлюваної гармат 2 і 9 ВІДПОВІДНО, мм, кз і к у - калібр замінної й установлюваної гармат 2 і 9 ВІДПОВІДНО, мм, Р - кут нахилу покрівлі башти відносно горизонтальної площини, градусів Після підстановки значень величин І_з, І_у, Із, Відстань від осі Ширина казенної каналу ствола до частини, а, мм осі цапф, І, мм а 3 = 460 а у =5 60 Із = -35 Іу=40 Іу, аз, а у , кз, к у , а і р, приведених вище у таблиці, одержали = (1950-1700)sin5 -(-35) 125-100 560 - 460 -tg10°+40 = 118,5мм Після округлення одержаної розрахунковим способом величини h до 120мм, виготовили проставкове кільце 7 товщиною 120мм і провели його механічну обробку На окремому столі (на кресленнях не показані) розібрали кулькову опору 3, видалили сепаратори 10 Раніше у кульковій опорі 3 було використано 180 кулькових тіл 12 кочення діаметром 25,4мм Добавили 1 1 % кулькових тіл 12 кочення того ж діаметра, тобто 20 штук Між верхнім і нижнім погонами 11 розмістили 200 кулькових тіл 12 кочення, між якими встановили 200 пружин 13 Проставкове кільце 7 зістикували з юбкою башти 1 і приварили його до башти 1 Установили попередньо виготовлений опорний вузол 14 для цапф гармати 9 більшого калібру і приварили його Установили донний лист 6 і приварили його У башті 1 змонтували гармату 9 калібром 125мм, прикріпили дороблену кулькову опору 3 і змонтували обладнання, яке було демонтоване перед модернізацією танка Башту 1 установили на корпусі танка Приклад 2 Модернізація танка Т-59 здійснювалась аналогічно модернізації, описаній у прикладі 1, за винятком операції дороблення кулькової опори 3 башти 1 Після ТОГО, ЯК опору З розібрали й видалили всі кулькові тіла 12 кочення, діаметром 25,4мм, розточили нижній і верхній погони 11 під встановлення кулькових тіл 12 кочення діаметром 31,75мм Провели загартування бігових доріжок верхнього і нижнього погонів 11, установили 150 кулькових тіл 12 кочення діаметром 31,75мм і розмістили між ними пружини 13 56272 ФІГ. 1 Фіг. 2 10 11 56272 12 Фіг. З 1 4 Фіг. 4 Фіг. 5 13 56272 14 ФІГ. 6 11 12 Фіг. 7 15 56272 16 10 Фіг. 8 Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24