I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ЖИВУЧЕСТИ ЭКИПАЖА БОЕВОГО ТАНКА НА ПОЛЕ БОЯ

• Авторы
• Файлы работы
• Наградные документы

Горин А.Г. 1

---

1МБОУ СОШ №30 г. Нижний Тагил

Работа в формате PDF

1.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьника

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..3

ГЛАВА 1. Совершенствование средств защиты танка и его экипажа

1.1. Анализ причин, влекущих потери танка и его экипажа на поле боя………..4

1.2. Модификация танка Т-34-85 и безопасность экипажа………………….........7

1.3. Модификации танка Т-72 и безопасность экипажа…………………………...8

1.4. Модификации танка Т-90 и безопасность экипажа………………………...9

1.5. Сравнительная характеристика средств защиты танка и его экипажа……..10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..11

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………….13

ПРИЛОЖЕНИЕ 1…………………………………………………………………..14

ПРИЛОЖЕНИЕ 2…………………………………………………………………..15

Введение

Глубокий анализ хода и результатов каждой из войн последних тридцати лет, условий и способов боевого применения танков, показывает: танки не только не утратили своей роли на современном поле боя, но в ближайшей перспективе не могут быть заменены какой-либо системой оружия. Экипаж танка — это те люди, от которых на прямую зависит эффективность танка в бою. Очевидно, что необходимо дальнейшее совершенствование средств защиты экипажа[5].Яувлекаюсь конструированием и собираю различные модели танков. Сначала пользовался инструкциями, потом стал придумывать, что можно еще сделать из элементов. Уверен, что это увлечение станет мне основой для дальнейшего обретения знаний в области инженерной графики и конструкции систем вооружения.

Объектом нашего исследования являются модификации танков разных временных периодов.

Предмет исследования: особенности средств защиты танка и его экипажаЦель работы: изучение направлений опытно-конструкторских работ, связанных с решением проблемы живучести танка и его экипажа на насыщенном противотанковыми средствами поле боя.

Задачи:

1. Провести анализ причин аварийности, влекущей потери танков и личного состава на поле боя.

2. Выявить современные тенденции в решении проблемы живучести танка и его экипажа на поле боя.

3. Определить перспективные направления повышения качества средств защиты танка и его экипажа на поле боя.

Гипотеза:Изучение повышения качества средств защиты экипажа в танке на основе опытно-конструкторских работ позволяет произвести оценку текущего состояния и наметить перспективу развития этого направления работ.

Методы исследования:

1) теоретические методы: моделирование, анализ и синтез.

2) эмпирические методы: сравнение.

ГЛАВА 1. Совершенствование средств защиты танка и его экипажа

1.  

   1. Анализ причин, влекущих потери танка и его экипажа на поле боя

Как отмечает Поткин В.И. и др., на поле боя танк повергается вражескому обстрелу, в ходе которого возможны: поражение подвижности, поражение огневой мощи, поражение личного состава, полное поражение.

В связи с этим нерациональное соотношение размеров и формы корпуса облегчает обнаружение машины на поле боя, значительно увеличивает вероятность попаданий и делает танк более уязвимым от опрокидывания ударной волной ядерного взрыва. Современное танкостроение развивается по пути минимизации объемов, занимаемых отделениями танка, его агрегатами и системами[6].

Бронирование любого танка всегда является комплексом компромиссов, и наряду с зонами максимальной защиты содержит довольно большой процент ослабленных зон, которые неизбежны в рамках существующей классической компоновки. Если снаряд пробивает броню, то речь уже идет о уязвимости внутренних компонентов танка (Рис. 1).

Рис. 1. Изображение колесного танка во время обстрела и воздействие этого обстрела на экипаж

На данном рисунке объем нанесенного ущерба показан с помощью цветового спектра: зеленым цветом до 0,1 и красным до 0,9. Изображена также гибель экипажа в результате попадания снаряда[12].

Выживание экипажа в отечественной концепции танкостроения наиболее тесно связано с выживанием самого танка, а именно непробитием брони[9]. Со времен Второй мировой войны эволюция брони претерпела значительные изменения: от стальной до комбинированной и многослойной. Процесс совершенствования качества брони идет и по сей день. Ячеистая броня, броня с отражающими листами, разработки по увеличению прочности катаной брони и многое другое[3].

Другой проблемой всегда являлась степень защищенности боекомплекта в танке. Еще представители отдела эксплуатации 1-го Белорусского фронта времен Второй мировой войны в своих выводах сообщили следующее: «Размещение боеприпасов в башнях средних отечественных танков крайне нежелательно, так как до половины попадания приходиться на башню этих танков. Помещенные в башню боеприпасы воспламеняются и вызывают гибель экипажа. Боеприпасы нужно перенести в нижнюю часть боевого отделения- на имение поражаемую часть танка. Крайне желательно боеприпасы этих танков поместить в соответствующие кассеты, предохраняющие боеприпасы от поражения осколками при пробивании брони танка» [8]. Разработчики современных танков действительно уделяют значительное внимание защите экипажа в случае пробития основной брони, разместив боекомплект первой очереди в бункере с вышибными панелями в корме башни[11]. Естественно, вышибные панели не предотвратят потерю танка, но они значительно повышают шансы экипажа на выживание.

Другой важный аспект связан с тем, что в любом случае при пробитии брони неизбежно возгорание топлива. Даже при наличии системы пожаротушения такие варианты не исключены[10]. Поэтому близкое расположение членов экипажа к источникам возгорания, связанное с традиционной компоновкой танка часто приводило к гибели. Поэтому развитие современной бронетехники идет по пути отделения людей от топлива и боеприпасов. Самые революционные конструкторские решения, в корне изменившие подход к безопасности экипажа, применены в самом новом танке на платформе «Армата» [13]. Танкистов поместили в специальную бронекапсулу, полностью изолированную от боекомплекта и топливных баков (Рис 5).

Рис.5. Размещение экипажа в бронекапсуле

Отметим, что в работах современных конструкторов отражено то, что сегодня решить проблему живучести танка и его экипажа только за счет дальнейшего наращивания толщины брони или изменения внутренней компоновки танка оказалось невозможным. Современные отечественные танки с конца восьмидесятых годов стали оснащаться комплексом универсальной динамической защиты (ДЗ). Современная система «Контакт-5» даёт мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник бронебойного подкалиберного снаряда (БПС), взрывчатое вещество надежно детонирует от низкоскоростного (по сравнению с кумулятивной струей) сердечника БОПС, но при этом детонация от попадания пуль и осколков снарядов исключается. В результате установка ДЗ «Контакт-5» на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5−1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от БПС в 1,2−1,5 раза. Комплекс «Контакт-5» устанавливается на российские серийные танки Т-80У, Т-80УД, Т-72Б (начиная с 1988 года) и Т-90[7].

Кроме того, активная защита предусматривает вооружение танка системами отстрела снарядов, совмещенных с радиолокационной системой локального действия. В случае обнаружения летящего к танку боеприпаса формируется команда на отстрел заряда, который при приближении взрывается, формируя большое облако осколков, уничтожающих или ослабляющих действие боеприпаса. Танки Т-55АД, принятые в 1983 году на вооружение, оснащались первым комплексом активной защиты «Дрозд». Применение систем активной защиты в 3 раза повышает живучесть танков.

1.  

   1. Модификация танка Т-34-85и безопасность экипажа

Танк Т-34-85- советский танк время Второй мировой войны, производился с 1943 по 1958 год. Главный конструктор Кошкин М.И. Недостатком можно считать чрезмерную высоту корпуса, отсутствие дифференцирования бронирования (рис.3).

Рис.3. Схематичный продольный разрез танка Т-34-85

В 1945 году во время Берлинской операции в качестве противокумулятивной защиты на некоторые танки силами экипажа были установлены сетчатые экраны, но они имели недостаточную эффективность[1].

Первоначально Т-34 был рассчитан на экипаж из четырех человек, во время войны экипаж сократили до трех бойцов, но жизненного пространства для них все равно оставалось недостаточно. Боекомплект танка размещен без какой-либо дополнительной защиты. В случае пробития основной брони экипаж погибал. Средств активной защиты танка во время Второй мировой войны еще не было разработано.

1.  

   1. Модификация танка Т-72и безопасность экипажа

Танк Т-72 - советский танк, производился с1973 по 2005 год. Основной боевой танк второго поколения. Главный конструктор В. Н. Венедиктов (Рис 4).

Рис.4. Модификация танка Т-72

Броневая защита лобовой части корпуса и башни представляет собой многослойные комбинированные броневые преграды, которые обеспечивают неуязвимость от большинства типов бронебойных подкалиберных и кумулятивных снарядов танковых (противотанковых) пушек. Высокая стойкость от кумулятивных боеприпасов достигнута установкой навесной динамической защиты.С 1988 года на серийных танках Т-72Б применяется встроенная динамическая защита[8]. Танк отличается высоким уровнем противорадиационной защиты за счет применения подбоя и надбоя, системы коллективной защиты и локальной защиты членов экипажа. Живучесть танка на поле боя повышена за счет низкого силуэта, применения термодымовой аппаратуры и системы 902Б «Туча» для постановки дымовых завес, системы защиты от напалма и быстродействующего противопожарного оборудования 3ЭЦ13 «Иней». Экипаж состоит из трех человек. Однако, отсутствует полноценная изоляция топлива и боекомплекта от экипажа. В боевом отделении вместе с людьми размещены топливные баки, а также 45 крайне пожароопасных артвыстрелов и ракет.

1.4. Модификация танка Т-90и безопасность экипажа

Современная модель российского танка. Главный конструктор Поткин В.И. (Рис. 5). Т-90 1992—2004 года выпуска. Т-90А 2004—2011 года выпуска.

Т-90С 2001 — н. в. Т-90СА 2004 — н. в.

Рис.5. Модификация танка Т-90

Форма броневого корпуса Т-90 и его компоновка не изменились по сравнению с Т-72, хотя защищённость нового танка и возросла по сравнению с предшественником, за счёт применения более современной композитной брони и увеличения габаритов бронирования. Помимо традиционного бронирования и динамической защиты, Т-90 оборудован активной защитой, состоящей из комплекса оптико-электронного подавления «Штора-1». Комплекс предназначен для защиты от поражения танка противотанковыми управляемыми ракетами и состоит из станции оптико-электронного подавления и системы постановки завес. Система постановки завес предназначена для противодействия управляемым ракетам с лазерным самонаведением или полуавтоматическим наведением по лучу лазера, а также препятствования работе лазерных дальномеров и постановки дымовой (аэрозольной) завесы. При обнаружении облучения танка лазерным излучением, система постановки завес обеспечивает определение направления облучения и оповещение экипажа, после чего автоматически или по указанию командира танка производит отстрел аэрозольной гранаты, при разрыве создающей аэрозольное облако, ослабляющее и частично отражающее лазерное излучение, нарушая работу систем наведения ракеты. Помимо этого, аэрозольное облако маскирует танк, выполняя функции дымовой завесы и может применяться специально для этой цели[6]. Однако существует все та же проблема расположения баков с горючим и боекомплекта в одном объеме с экипажем.

1.5. Сравнительная характеристика средств защиты танка и его экипажа

В нашем исследовании мы провели анализ совершенствования средств защиты российского танка и его экипажа на примере трех модификаций танков разных временных периодов. Для оценивания были взяты параметры способные обеспечить живучесть боевого танка и его экипажа (Таб.1).

Таблица1

Сравнительная характеристика средств защиты танка и его экипажа

Анализ сведений показывает, что технические характеристики, повышающие качество средств защиты экипажа в танке, во всех трех моделях танков, содержат как свои недостатки, так и свои преимущества, соответствующие периоду их эксплуатации. Рассматривая все сведения вместе можно судить о направлениях развития инженерно - конструкторских решений в текущий период.

Заключение

В нашем танкостроении еще в 70-е годы был сделан ряд конструктивных ошибок. Имеющиеся сейчас на вооружении российской армии танки уже не подлежат модернизации, их нужно заменять. И этот процесс сейчас идет успешно.

Выводы

1. Основными причинами аварийности, влекущей потери танков и личного состава на поле боя можно считать отсутствие или несовершенную систему средств активной защиты, а также проблемы внутренней компоновки танка.

2. К современным тенденциям в решении проблемы живучести танка и его экипажа на поле боя в первую очередь относится использование высокотехнологичных средств активной зашиты, обеспечивающих изменение траектории или поражение всех типов подлетающих кумулятивных боеприпасов.

3. К перспективным направлениям повышения качества средств защиты современного российского танка и его экипажа относится такие революционные конструкторские решения как бронированный отсек с членами экипажа который отделён от боекомплекта и топливных баков.

Таким образом наша гипотеза нашла свое подтверждение, изучение повышения качества средств защиты экипажа в танке на основе опытно-конструкторских работ позволяет произвести оценку текущего состояния и наметить перспективу развития этого направления работ.

Практическая значимость данной работы заключается в определении рисков, сопровождающих личный состав при управлении танком в момент боевых действий и обосновании необходимости постоянного внесения коррективов в технические решения по обеспечению живучести боевого танка и его экипажа до тех пор, пока сохранится потребность в основных танках на поле боя.

Список литературы

1. Барятинский, М. Средний танк Т-34-85. // Моделист конструктор - 1999. -№4

2. Буров, С.С. Конструкция и расчет танков. -М.: ВА БТВ, 1973.

3. Григорян, В. Встречная атака: Активная танковая броня. //Популярная механика - №93, июль 2010

4. Коломиец, М. Первая полная танковая энциклопедия. - М.: "Яуза", 2009

5. Полная энциклопедия танков мира 1915-2000 г.

6. Современные танки. — М.: "Арсенал-Пресс", 1995

7. Солянкин, А.Г., Павлов, М.В. Отечественные бронированные машины. XX век [Текст]: [научное издание]. – Т.1: 1905-1941. – М.: Экспринт, 2002. - 344с.

8. Хильменс, Р. “Танки. Разработки послевоенного времени”.– М.: Экспринт, 1999

9. Холявский, Г.А. Энциклопедия бронетехники. Гусеничные боевые машины, 1919-2000 гг. [Текст]: [энциклопедически справочник]. – Мн.: Харвест, 2001. – 651 с.

10. Чобиток, В. Основы теории и история развития компоновки танка. //Техника и вооружение. — 2004. — № 4, 5, 7, 9, 10

11. Чобиток, В.А., Данков, Е.В. Брижинев, Ю.Н. и др. Конструкция и расчет танков и БМП. Учебник. -М.: Военное издательство, 1984.

12. Моделирование уязвимости танков и других бронированных машин. [Электрон. ресурс] –Режим доступа: http://btvt.narod.ru/4/protection-model.htm

13. Защита современных отечественных танков. [Электрон. ресурс] –Режим доступа: http://btvt.narod.ru/1/armor_world/armor_world2.htm

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рис. 12. Любимое увлечение - конструирование различных моделей танков