Схемные решения высокоэффективного специального автомобиля

В настоящее время актуальным представляется разработка высокоэффективных специальных автомобилей (ВЭСА) для полиции, Министерства по чрезвычайным ситуациям, перевозки банковских ценностей и важных персон [1 – 3].

Эффективность ВЭСА определяется в основном следующими характеристиками автомобиля: мобильностью, защищенностью, скрытностью функционирования и эргономичностью [1 – 3].

Мобильность ВЭСА определяется следующими основными факторами (и их важнейшими техническими параметрами) [1 – 3]:

• -    подвижностью (скорость движения, удельная мощность, запас хода по топливу);

• -    проходимостью (клиренс, нагрузка на ось, углы въезда (съезда), возможность регулирования дорожного просвета, максимальная глубина преодолеваемого рва и брода, возможность устранения завалов);

• -    маневренностью (максимальный угол поворота колес, радиус поворота машины, возможность поворота всех колес, время разгона, тормозной путь, возможность движения задним ходом и вбок, возможностью управления машиной при заднем ходе);

• -    устойчивостью (максимальные углы боковой устойчивости и преодолеваемого подъема, адаптивность подвески).

Защищенность ВЭСА определяется:

• -    защитой от поражающих элементов (ПЭ) – пуль и осколков (масса и размеры ПЭ, скорость встречи с корпусом, твердость материала ПЭ);

• -    защитой от взрывной ударной волны (УВ) (максимальное давление во фронте УВ);

• -    защитой от пожаров (температура внешней среды, тепловой поток на стенке корпуса);

• -    защитой от радиоактивного излучения и пыли (уровень гамма-излучения, поток нейтронов, концентрация пыли, уровень радиоактивности пыли).

Скрытность ВЭСА определяется:

• -    визуальной видимостью (габариты машины, контрастность корпуса);

• -    видимостью аэрофоторазведкой (форма и габариты корпуса, контрастность корпуса на фоне местности);

Эргономичность ВЭСА определяется:

• -    удобством применения экипажем стрелкового оружия;

• -    удобство размещения людей в креслах;

• -    возможностью безопасного и быстрого покидания машины экипажем и пассажирами;

• -    возможностью управления машиной при заднем ходе.

Рассматриваемые ниже схемные решения ВЭСА предлагаются для ранних этапов проектирования в силу их чрезвычайной важности с точки зрения последующих работ [1 – 3].

Повышение мобильности ВЭСА предлагается обеспечить за счет применения:

• 1.    электрической трансмиссии высокой удельной мощности, включающей два маломощных дизельных двигателя вместе с электрогенераторами и гидронасосами, блока свинцово-кислотных аккумуляторов и электромо-тор-колес;

• 2.    независимой длинноходовой однорычажной подвески колес, пневмогидравлических амортизаторов с элементами адаптивного управления;

• 3.    пространственно-замкнутого герметичного несущего «сотового» корпуса из алюминиевого сплава.

Повышение защищенности ВЭСА предлагается обеспечить за счет применения:

• 1.    пространственно-замкнутого герметичного несущего корпуса с наклонными внешними поверхностями во всех направлениях с дополнительным внутренним бронированием;

• 2.    бронированными креслами экипажа;

• 3.    размещением экипажа и груза в разных отсеках;

• 4.    системы ударовиброзащиты людей (амортизация кресел и двухсторонние ремни безопасности) и оборудования;

• 5.    вспененного негорючего полимерного материала внутри корпуса;

• 6.    системы централизованной подкачки колес;

• 7.    независимых мотор-колес;

• 8.    независимой подвески;

• 9.    шин, защищенных от пуль и осколков.

Повышение скрытности ВЭСА предлагается обеспечить за счет применения:

• 1.    наклонно расположенных во всех направлениях поверхностей корпуса;

• 2.    аккумуляторов для движения машины без включения дизелей;

• 3.    специальной защитной окраски корпуса.

Эргономичность ВЭСА предлагается обеспечить путем:

• 1.    удобства применения экипажем стрелкового оружия за счет продольного расположения кресел;

• 2.    удобство размещения людей в анатомических креслах, удерживаемых двухсторонними ремнями безопасности;

• 3.    обеспечения возможности безопасного покидания экипажем машины через заднерасположенные двери;

• 4.    обеспечения возможности быстрого покидания экипажа машины «на плаву» через верхнерасположенные люки.

Корпус 1 ВЭСА (см. рис. 1 – 3) представляет собой пространственно-замкнутую несущую силовую конструкцию, выполненную из алюминиевого сплава. Все внешние поверхности корпуса выполнены наклонными. Внутри корпуса, имеющего двухслойную конструкцию расположены листы, образующие «сотовую»

конструкцию. В районе крепления рычагов подвесок, амортизаторов, дверей, окон имеются местные усиления корпуса.

Рисунок 1. Вид ВЭСА сбоку

Рисунок 2. Вид ВЭСА сверху

Рисунок 3. Вид ВЭСА спереди и разрезы

Кабина для двух членов экипажа располагается в изолированном отсеке в носовой ча-

сти ВЭСА. Амортизированные кресла 13 членов экипажа закреплены на днище кабины и снабжены ремнями безопасности для закрепления экипажа. Обзор из кабины экипажа осуществляется через окна 1, 2 в носовой и в боковой части корпуса ВЭСА, закрытые пуленепробиваемыми стеклами.

Блоки амортизации 15 кресел экипажа 13, приборов и оборудования целесообразно делать пневматическими резинокордными с пневмодемпфированием, что позволяет регулировать давление в них, пневмогидроамортизаторе подвески и колесах за счет работы пневмосистемы ВЭСА.

Личный состав размещается в амортизационных креслах фиксировать двухсторонними ремнями безопасности 14.

В нижней части корпуса ВЭСА, в герметичном отсеке, отделенном от отсека ЛС силовым шпангоутом корпуса с переборкой, располагаются два дизельных двигателя 18 с электрогенераторами. Электрогенераторы располагаются над дизелями и связаны с ним редукторами-мультипликаторами, к этим же редукторам присоединены центробежные насосы гидросистемы ВЭСА. Радиаторы охлаждения дизельных двигателей 5 установлены в боковой части корпуса.

Электрический накопитель энергии ВЭСА в виде аккумуляторных батарей 16 располагается в нижней и боковой части установки в обшивке вокруг кабин экипажа и в нишах корпуса.

Носовые скосы днища корпуса ВЭСА бульдозерные ножи (отвалы) 10. В транспортном положении обтекатели повернуты относительно шарниров в корпусе ВЭСА в крайнее верхнее положение (см. рис. 1).

Рисунок 4. Подвеска мотор-колес ВЭСА

Мотор-колеса 8 ВЭСА (см. рис. 4) закрепляются на корпусе с помощью независимой однорычажной подвески 26. Подвеска использует в качестве направляющей стойки пневмогидроамортизатор 32, позволяющей мо- тор-колесу перемещаться в вертикальном направлении и поворачиваться относительно оси пневмогидроамортизатора и шарового шарнира рычага 17. Рычаг подвески 26 имеет U-образную форму, свободные концы его шарнирно крепятся к корпусу 1 ВЭСА, а вершина через шаровой шарнир закреплена на поворотном узле ступицы колеса 8.

Нижней частью шток 31 пневмогидроамортизатора подвески жестко крепится к ступице мотор-колеса 8, а верхняя его часть крепится через упорный двухсторонний шарикоподшипник и упругий резинометаллический элемент к корпус ВЭСА. Поворот колеса осуществляется с помощью индивидуального гидроцилиндра 28.

Рисунок 5. Пневмогидроамортизатор подвески ВЭСА

Пневмогидроамортизатор имеет камеру противодавления и полости сжатия и отбоя (см. рис. 5). В нижней части полости сжатия над поршнем находится масло, предотвращающее утечку газа (азота), заполняющего полости сжатия и отбоя амортизатора. Нижняя часть полости отбоя и полость противодавления заполнена маслом. Подкачка масла осуществляется за счет работы плунжерного насоса. Демпфирование колебаний осуществляется за счет перетекания масла через клапанные дроссельные отверстия при работе амортизатора.

Для обеспечения изменения давления в амортизаторе используется ресивер с пневмосистемой, подача газа в амортизатор осуществляется через клапан.

Мотор-колеса ВЭСА 8 (см. рис. 6) состоят из электродвигателя 37 (асинхронного с регулированием частоты), планетарного редуктора 38 – 42, ступицы 35 и тормозной системы 43. Подкачка воздуха в камеру колеса осуществляется с помощью пневмосистемы ВЭСА.

Колеса 36 ВЭСА с боков снабжены защитой от пуль и осколков.

Рисунок 6. Мотор-колеса ВЭСА

щитой личного состава, приборов и оборудования).

При необходимости ВЭСА может опускаться днищем на опорную поверхность.

Рисунок 7. Внутренняя защита корпуса ВЭСА от ПЭ и радиации

Теплоизоляция корпуса ВЭСА обеспечивается негорючим волокнистым заполнителем внутри двойной обшивки корпуса и аналогичным слоем с внутренних сторон отсеков установки. Противорадиационная защита кабин экипажа осуществляется блоками аккумуляторных батарей, оборудованием, материалом корпуса ВЭСА, а также дополнительным поглотителем радиации – наполнителем теплоизоляционного материала.

Предлагаемая схема попутно обеспечивает плавучесть (амфибийность) ВЭСА за счет герметичности корпуса и движение по воде за счет вращения колес.

Размещение во внутренних полостях многослойной обшивки корпуса ВЭСА легкого негорючего волокнистого заполнителя может использоваться в качестве акустической защиты и теплоизоляции личного состава, приборов и оборудования;

Все наружные поверхности выполнены двойными V-образными. Бронестекла устанавливаются снаружи броневой капсулы.

Применение регулируемой по высоте независимой длинноходовой подвески колес с элементами адаптивного управления позволяет просто регулировать клиренс всей ВЭСА или отдельных ее колес, изменять жесткость подвески, минимизировать высоту корпуса за счет отказа от механической трансмиссии, а также повысить скорость движения ВЭСА по неровной поверхности (в сочетании с ударовиброза-

Защита ВЭСА от ПЭ и радиации (см. рис. 7) представляет собой совокупность несущено алюминиеевого корпуса 1 с внутреннеразспро-ложенными наклонными листами с композитными листами 30 с закрепленными в вершинах и впадинах по всей длине гофра керамическими вставками 29. Дополнительная защита от ПЭ может обеспечиваться конструктивно – размещением менее значимых подсистем и оборудования перед более значимыми (по предполагаемому направлению подлета ПЭ).