Боевые машины пехоты

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Военная кафедра
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    2,06 Mb
  • Опубликовано:
    2011-08-19
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Боевые машины пехоты

Содержание

Введение

. Тактико-техническое обоснование

Выводы

. Расчёт ствола

.1 Баллистический расчёт ствола

.1.1 Исходные данные

.1.2 Предварительные вычисления

.1.3 Расчёт орудия наименьшего объёма

.1.4 Расчёт вариантов

.1.5 Расчёт данных для построения кривых давления и скорости

.1.6 Расчёт данных для построения кривых давления при t +50о С и t-50о С

.2 Расчёт ствола на прочность

.2.1 Расчёт направляющей части канала ствола

.2.2 Расчёт каморы

.2.3 Конструирование и расчёт ствола на прочность

Выводы

. Выбор компоновочной схемы

Выводы

. Средства поражения 45мм автоматической пушки

Выводы

Заключение

Список использованных источников

Введение

В настоящее время на вооружении практически всех армий мира стоят на вооружении боевые машины пехоты. Главное их назначение повысить мобильность, вооруженность и защищенность пехоты, действующей на поле боя, в условиях применения ракетно-ядерного оружия.

На вооружении британской армии стоит боевая машина пехоты «Уорриор». Компоновка MCV-80 «Уорриор» выполнена с расположением моторно-трансмиссионного отделения впереди справа. Слева от МТО на регулируемом сидении с опускающейся спинкой и подголовником располагается механик-водитель. Его люк выполнен в лобовом листе и имеет откидную крышку. На марше в боевой зоне крышка люка может фиксироваться в промежуточном горизонтальном положении, прикрывая механика-водителя от осколков воздушных разрывов. В центре находится двухместная башня. Ее небольшое смещение влево призвано уравновесить правое расположение МТО для равномерного распределения нагрузки на гусеницы. В башне справа от орудия находится рабочее место командира, слева - наводчика. Они имеют одинаковые сидения с валиком-подголовником и люки в крыше башни с откидными назад крышками. Башня снабжена подвесным поликом с ограждением и сдвижной влево сетчатой дверью для прохода в десантное отделение, занимающее кормовую часть машины. Здесь вдоль бортов на откидных сидениях размещаются семь десантников - трое у левого борта и четверо у правого. Расположение десантников лицом друг к другу связано с отказом от бортовых амбразур и стремлением обеспечить максимально быструю высадку. Посадка и высадка производится через широкую одностворчатую кормовую дверь, открываемую вправо и управляемую гидроприводом. Опытный прототип имел, подобно «Троуджен», двухстворчатую дверь, но по результатам испытаний ее признали менее удобной. Гидропривод двери управляется с места механика-водителя, но имеется и его ручной выключатель под правым сидением.

В качестве основного вооружения MCV-80 была выбрана 30-мм автоматическая пушка L21A1 «Рарден», уже опробованная к тому времени на БРМ «Фокс» и «Симитар». Пушка была разработана RARDE и «Ройал Орднанс Фэктори». Пушка имеет автоматику на основе отдачи ствола с длинным ходом, может вести огонь одиночными выстрелами или очередями по шесть выстрелов (точнее - две очереди по три выстрела подряд), питание - кассетами по три выстрела, скорострельность 80-90 выстр./мин. Сравнительно невысокий темп стрельбы позволил повысить ее меткость. Той же цели служат демпферы, установленные на конце кожуха ствола и гасящие колебания ствола при выстреле. Максимальная дальность стрельбы 4000 м. Стреляные гильзы удаляются через лючок за пределы башни. Длина ствола «Рарден» - 2438 мм, масса «тела» -110 кг, пушка снабжена коническим пламегасителем, рукояткой перезаряжания, расположенная внутри башни казенная часть имеет длину всего 430 мм. БМП не снабжена (в отличие от ряда других БМП второго поколения) стабилизаторами вооружения - по британским взглядам, боевые машины могут вести прицельный огонь только с остановок.

Рисунок 1 - Общий вид БМП MCV-80 «Уорриор»

В боекомплект, размещенный в башне между местами командира и наводчика, входят унитарные выстрелы 30x170 нескольких типов. В качестве бронебойного поначалу использовался выстрел с бронепробиваемостью 30 мм на дальности 1000 м. В 1985 г. был принят выстрел L14A2 массой 822 г и длиной 285,55 мм с бронебойным подкалиберным трассирующим снарядом (APDS-T, разработка «Ройал Орднанс» и американской РАТЕС). Масса снаряда - 300 г, начальная скорость - 1175 м/с, на дальности до 1500 м он пробивает 40-мм стальную броню при угле встречи до 45 град., после вылета снаряда из канала ствола его поддон распадается на 4 сектора, а пирофорный состав в носке снаряда позволяет наблюдать попадания. Считалось, что такой снаряд позволит «Уорриор» успешно бороться с советской БМП-2. Выстрел L5A2 со снарядом типа APSE-T массой 357,4 г имеет полную массу 904,4 г, начальную скорость 1070 м/с; выстрел L1ЗА1 с осколочным трассирующим снарядом HEI-T, соответственно, 903,9 г, 356,9 г и 1070 м/с. Время полета снаряда на дальность 400 м - 0,39 с, 1000 м - 1,08 с, 4000 м - 7,71 с. Практический выстрел L12A1 по баллистике аналогичен осколочному. Могут использоваться также выстрелы к швейцарской пушке 811L «Эрликон». Углы наведения по вертикали - от -10 до +45 град. В единой литой маске с пушкой, слева от нее установлен 7,62-мм пулемет L94A1 системы «Чэйн Ган» с внешним электроприводом автоматики и ленточным питанием - английская копия американского пулемета ЕХ-34, разработанного «Макдоннел Дуглас Хеликоптер». После испытания ЕХ-34 в Англии в 1978-1979 гг. «Ройал Орднанс» приобрела лицензию на его выпуск (впоследствии пулемет выпускала также фирма «Мюллер энд Ко»). Стреляные гильзы выбрасываются из башни вперед, а звенья ленты собираются в сменный звеньесборник. Электрический привод «Холдсварс» поворота башни и механический вертикального наведения вооружения управляются наводчиком или командиром. Слева от наводчика расположен маховик запасного механического привода поворота башни.

Прицельные приспособления поставляла фирма «Пилкингтон ПЕ». Места командира и наводчика оснащены бинокулярными перископическими комбинированными прицелами «Рэйвен» этой фирмы. Прицел имеет три канала - дневной без увеличения (для обзора поля боя), дневной с фиксированной кратностью увеличения 8х, ночной усилительного типа с кратностью увеличения 2х и 6х. Дальность обнаружения цели днем достигает 5000 м, ночью 2500. Изображение на все каналы подается через верхнее качающееся зеркало, позволяющее изменять направление Оси поля зрения от -12 до +47 град. В поле зрения находится прицельная марка, соответствующая направлению оси канала ствола. Прицелы защищаются откидными бронещитками.

Вооружение десанта состоит из восьми 5,56-мм штурмовых винтовок L85A1 и двух ручных пулеметов L86A2, 94-мм РПГ LAW-80 (укреплен вертикально на внутренней стенке корпуса слева от башни). Укладка боекомплекта к ним размещается под сидениями. Ведение десантом огня с машины изначально не предусматривалось. Заметим, что и на других тяжелых БМП - германской «Мардер» 1АЗ, американской М2А2 «Брэдли» - в конце концов, отказались от ведения огня десантом в пользу дополнительного бронирования бортов.

В 1981 году армия США начала получать серийные БМП и БРМ. В октябре того же года они были приняты на вооружение как система М2/МЗ «Bradley» (в честь генерала армии Омара Нельсона Брэдли). М2 стала первой принятой на вооружение БМП второго поколения. Заказ на производство «Bradley» был выдан фирме «FMC Ground Systems Division» в г. Сан-Хосе (Калифорния). БМП состоит на вооружении сухопутных войск США (выпущено более 5000 ед.) и Саудовской Аравии.

Схема компоновки БМП М2 «Bradley» выполнена с расположением МТО впереди справа. Слева от него - место механика-водителя с регулируемым сиденьем и люком в крыше. Откидывающаяся назад крышка люка на марше фиксируется в открытом положении, но может быстро закрываться с помощью продольной рукоятки. В средней части корпуса находится двухместная башня, несколько смещенная к правому борту. В ней слева от орудия располагается наводчик, справа - командир. Для обоих предусмотрены люки с откидывающимися назад крышками. Крышка люка командира крепится на особой рамке и может приподниматься вверх для обеспечения ему кругового обзора. Башня имеет подвесной полик, а боевое отделение отгорожено от десантного перегородкой с проходом. Схема размещения десанта из шести человек необычна: два стрелка в средней части у левого борта (позади механика-водителя), двое - в задней части у правого борта и двое - у кормовой аппарели. Соответственно размещены и стрелковые установки в бортах и корме корпуса. Десантники располагаются на индивидуальных амортизированных регулируемых по высоте и положению сиденьях с откидными спинками. Быструю посадку и высадку пехотинцев обеспечивает откидная аппарель, при этом задние сиденья откидываются вверх к центральной стойке. В обычных условиях доступ в десантное отделение - через выполненную слева в аппарели дверь. В крыше десантного отделения выполнен люк с откидывающейся назад крышкой пирамидальной формы.

Рисунок 2 - Общий вид БМП М2 «Bradley»

В башне установлен комплекс вооружения, состоящий из автоматической пушки, пулемета и пусковой установки ПТРК «Toy». 25-мм пушка М242 «Бушмастер» разработки фирмы «Хьюз Хеликоптер» и «МакДоннел Дуглас» (проект «Chain Gun») имеет внешний цепной привод автоматики и двухленточное питание, допускающее быстрый переход с одного типа выстрелов на другой. Электродвигатель мощностью 1,5 л.с. приводит в движение роликовую цепь, связанную с затворной рамой, с затвором и механизмом питания. Возможны три режима огня - одиночными выстрелами и очередями с темпом стрельбы 100 или 200 выстр/мин, максимальная скорострельность - 500 выстр/мин. Боекомплект составляют 900 унитарных выстрелов, из которых 300 (обычно 225 с осколочно-фугасными и 75 с бронебойными снарядами) снаряжены и уложены в башне, а 600 находятся в боеукладке в корпусе.

Бронебойный подкалиберный трассирующий снаряд с отделяемым поддоном выстрела М791 при массе 137 г имеет начальную скорость 1335 м/с и на дистанции 1000 м пробивает гомогенную броню толщиной до 66 мм. Время полета на 1000 м - около 0,8 с. Позднее был принят выстрел М919 с большей бронепробиваемостью снаряда. Осколочно-фугасный трассирующий снаряд выстрела М792 имеет менее настильную траекторию, время полета на дальность 1000 м - около 1,2 с. Для обучения используется выстрел М793 с практическим снарядом. Могут также применяться 25-мм выстрелы швейцарской фирмы «Эрликон».

На стволе пушки укреплен щелевой дульный тормоз реактивного действия. Угол склонения орудия до 10°, возвышения - до +60°, то есть возможна стрельба по воздушным целям. Прицельная дальность стрельбы до 1800...2000м. Маска пушки утоплена внутрь башни. В единой маске с пушкой справа и чуть выше ее установлен 7,62-мм спаренный пулемет М240С (модернизированный вариант бельгийского единого пулемета MAG-58). Его боекомплект включает 2340 патронов, из них 800 снаряжены в ленты, уложенные в магазинной коробке башни. Во время стрельбы из пушки и пулемета стреляные гильзы удаляются за пределы машины. Орудийно-пулеметная установка снабжена системой стабилизации в двух плоскостях с электрогидравлическим механизмом поворота башни и электрическим приводом вертикального наведения. Приводы наведения позволяют переносить огонь со скоростью до 60 град/с. Пусковая установка ПТУР «TOW» представляет собой бронекожух с верхней крышкой, в котором смонтированы две пусковые трубы. ПУ шарнирно укреплена на левом борту башни, в походном положении прижата к борту и прикрыта с переднего торца щитком, в боевом поднимается электроприводом в горизонтальное положение на уровень прицела. По азимуту ПУ вращается с башней, по вертикали поворачивается специальным механизмом от -20° до +30°. Поскольку во время полета ПТУР оператор должен удерживать прицельную марку на цели, пуск можно производить только с места. Перезаряжание ПУ осуществляется вручную через верхний люк десантного отделения. Собственно - это главное назначение люка, поэтому его крышка откидывается назад. Так как ПУ при этом поднята на максимальный угол, крышка люка может открываться неполностью. Возимый боекомплект состоит из двух ПТУР, находящихся в ПУ, и пяти - размещенных в десантном отделении у левого борта сзади. ПТУР BGM-71 «TOW» фирмы «Хьюз Эйркрафт» имеет нормальную аэродинамическую схему, пороховые стартовый и маршевый двигатели. Калибр кумулятивной БЧ - 127 мм, бронепробиваемость 500...600 мм, скорость полета - 200 м/с, время полета на 3000 м - около 20 с, минимальная дальность стрельбы - 65 м. Наведение - полуавтоматическое, с передачей команд по двужильному кабелю. ПТУР BGM-71С имеет выдвижной телескопический штырь, увеличенную до 300 м/с скорость и до 3750 м дальность полета.

СУО БМП включает комбинированный прицел наводчика типа «день-ночь» с 4-и 12-кратным увеличением и оптической связью с аналогичным прибором командира. Наводчик и командир управляют вооружением с помощью рукояток типа «джойстик» с кнопками спускового механизма. При выходе из строя электропривода предусмотрено ручное управление вооружением командиром. Для стрельбы по воздушным целям (прежде всего - вертолетам) служит внешний кольцевой зенитный прицел. Его сетка нанесена на прозрачной пластине, за которой расположена стойка с мушкой. Еще одна особенность М2 «Bradley» - стрелковые установки десанта. В то время как на большинстве БМП они предназначены для штатного оружия пехотинцев, на «Bradley» в шаровых установках укреплены несъемные 5,56-мм автоматы М231 FPW, созданные на основе штатной штурмовой винтовки М16А1. От базовой винтовки их отличают укороченный тяжелый ствол, измененная конструкция затвора, верхняя рукоятка перезаряжания, отсутствие цевья, выдвижной проволочный приклад, гильзоулавливатель. Боекомплект автоматов - 4200 патронов. Для прицеливания служат призменные смотровые блоки, установленные над местом каждого десантника. Тяжелый ствол М231 позволяет вести огонь длинными очередями с темпом до 1100...1200 выстр/мин, что повышает вероятность попадания по точечным целям на дальностях до 250 м. Выдвижной приклад обеспечивает больший простор для действия автоматом внутри корпуса. Несъемные автоматы постоянно готовы к открытию огня, не нарушают герметизации корпуса, позволяют избавиться от проблем с замками и заслонками, несколько ускоряют спешивание десанта. Для лучшей обитаемости М231 снабжены системой отвода пороховых газов.

Штатное вооружение десанта составляют 9 винтовок М16А1 (боекомплект - 2160 патронов), 7,62-мм единый пулемет М60 (2200 патронов), три РПГ одноразового применения М72А2. Это оружие крепится на внутренних стенках десантного отделения в специальных захватах. После принятия на вооружение 5,56-мм ручного пулемета М249 (модернизированный бельгийский «Миними») в составе отделения два стрелка были заменены пулеметчиками, остальные вооружены М16А2. Дабы не запутать солдат в боевой обстановке, на коробках с патронами крупно выведен калибр. Если в состав отделения входит оператор переносного ПТРК «Дрэгон», то три его ПТУР укладываются в машине вместо части ракет «Toy».

Корпус и башня сварены из листов катаной брони из алюминиевого сплава с содержанием марганца, хрома, магния и цинка - решение, традиционное для FMC. По сравнению со стальной броней алюминиевые сплавы позволяют при равной или чуть большей защите снизить вес на 10...15%, а за счет увеличения толщины листов - повысить жесткость корпуса. Впереди и по бортам выполнено разнесенное комбинированное бронирование «сталь-алюминий» с заполнением пространства между листами полиуретановой пеной. Такая конструкция эффективна против высокоскоростных снарядов малокалиберных пушек. Кроме того, она усиливает защиту от радиоактивного излучения (разработка американской БМП совпала по времени с принятием ядерного оружия с повышенным выходом нейтронов). Днище усилено стальным листом для защиты от мин. Дополнительную защиту верхней лобовой части корпуса обеспечивает откидной волноотбойный щит. Бортовые бронеэкраны прикрывают ходовую часть до опорных катков. Нижняя часть экранов откидывается вверх на петлях для обслуживания ходовой части. Внизу на экранах укреплены скобы-ступени. По мнению разработчиков, бронирование М2 «Bradley» обеспечивало на 90...95% защиту от обстрела, которому может подвергнуться БМП в бою. На передних углах башни установлены четырехствольные дымовые гранатометы, боекомплект которых размещен в коробках на лобовых листах. Для постановки дымовой завесы может использоваться и впрыск дизельного топлива в систему выхлопа двигателя.

В Германии первые образцы БМП были показаны в 1960-1961 гг., всего же построили и испытали 23 опытные машины, различавшиеся компоновкой и установкой вооружения. Окончательный вариант был выбран в 1966 году (М1966 Neu), а в начале мая 1969-го БМП представили на полигоне Мюнстер военному руководству. Машина получила название «Мардер» (marder - куница) - немцы продолжили традицию второй мировой давать образцам бронетанковой техники имена хищных животных. Так как в настоящее время идут работы над новой БМП «Мардер-2», машины «Мардер» обозначаются как «Мардер-1». На производство ассигновали 1,8 млрд. марок. Генеральным подрядчиком была выбрана «РейнштальАГ - Транспорттехник» в г.Касселе, второй фирмой стала «МАК Машинбау» в Киле. Производство началось в конце 1969 года и велось на двух сборочных линиях со средним темпом 55 единиц в месяц. До 1975 года фирмы выпустили соответственно 1159 и 977 БМП. «Мардер» была принята на вооружение на три года позже советской БМП-1 и оказалась первой зарубежной БМП. Компоновка БМП «Мардер» призвана обеспечить максимальную защиту экипажа и десанта, наиболее удобное и безопасное спешивание и посадку в боевых условиях. Впереди справа расположено МТО, слева от него - место механика-водителя, позади - боевое отделение с вращающейся двухместной башней. В ней справа размещается командир машины (он же командир отделения в звании унтер-офицера), слева - наводчик. За башней находится десантное отделение, вмещающее семь стрелков - шестеро лицом к бортам по три в ряд, а седьмой (командир десантной группы, унтер-офицер) сидит по оси машины спиной по ходу и управляет кормовым пулеметом.

Для высадки и посадки служит кормовая откидная дверь-аппарель с гидравлическим приводом и четыре круглых люка в крыше десантного отделения. Позади механика водителя имеется запасное место со своим верхним люком и перископическим прибором наблюдения. Здесь может размещаться командир роты или батальона (на командирских машинах), наводчик на марше (для помощи водителю в наблюдении) или член экипажа вышедшей из строя БМП. Для основного вооружения выбрана вынесенная схема установки - над низкопрофильнрй башней на массивном кронштейне укреплен закрытый вращающийся в вертикальной плоскости бронированный лафет. В нем установлена автоматическая 20-мм пушка Mk20 DM5 Rh202 «Рейнметалл», а справа над ней - 7,62-мм пулемет MG3A1. Пушка имеет автоматику с отводом пороховых газов, снабжена пламегасителем; питание - ленточное, с подачей выстрелов электроконвейером из башни. Пушка призвана решать задачи борьбы с открытой и легкозащищенной пехотой, бронемашинами и воздушными целями, поэтому в боекомплект (1250 выстрелов) входят выстрелы с бронебойными и осколочно-фугасными снарядами. Угол возвышения +65°, склонения -10°. Высота линии огня - 2715 мм. Пулемет представляет собой вариант единого MG3 со скорострельностью до 1300 выстр/мин. Дистанционное управление пушкой и пулеметом - электромеханическое. Поворотный механизм башни - электрогидравлический и механический.

Рисунок 3 - Общий вид БМП «Мардер»

Командир и наводчик имеют одинаковые средства управления огнем (за исключением дублирующего механического привода вертикальной наводки у наводчика), перископические ночные подсветочные и дневные прицелы PERI-Z11 (PERI-Z11A1) с 2- и 6-кратным увеличением. Призмы прицелов связаны с пушкой приводами и установлены параллельно, так что командир может контролировать наводку оружия и вводить корректировку. Стреляные гильзы выбрасываются наружу. Слева на башне крепился РПГ «Карл Густав» или 44-1А1 с дальностью стрельбы до 1000 м, однако стрельба из него требовала остановки, выхода гранатометчика из машины и снятия РПГ с крепления. Над люком командира десанта на особом бронированном поворотном лафете установлен второй пулемет MG3 с механическим дистанционным управлением и перископическим прицелом. Своеобразное возвращение к «многобашенной» схеме связано со стремлением обеспечить БМП максимально возможную огневую мощь и круговой обстрел для боя в глубине обороны противника. Дистанционно управляемый кормовой пулемет со сравнительно большим сектором обстрела в 160°, углом возвышения до +60° и склонения -15° позволяет вести огонь по пехотинцам - истребителям танков в заднем секторе и с бортов, может использоваться и для стрельбы по низколетящим воздушным целям. Общий боекомплект пулеметов БМП «Мардер» - 5000 патронов.

Десант может вести огонь из своего оружия через шаровые установки, допускающие огонь в секторе ±20° с углами возвышения +25° и склонения -20°. Стеклянный глазок дает возможность вести прицельный огонь на дистанции до 100 м с места и до 50 м в движении. Ограничение числа установок двумя на борт обеспечивает стрелкам условия стрельбы без серьезных помех со стороны соседа. Для БМП обычного мотопехотного отделения индивидуальное вооружение экипажа и десанта включает пять 7,62-мм штурмовых винтовок G3, пять 9-мм пистолетов-пулеметов МР2 («Узи» бельгийского производства), два 9-мм пистолета Р-1, 18 ручных гранат. В другом варианте отделение на БМП вооружено одним РПГ (44-мм 44-1А1 или «Лянце», а позднее - 67-мм «Армбруст»), одним 7,62-мм единым пулеметом MG3, семью винтовками G3 (одна из них - с оптическим прицелом), тремя пистолетами-пулеметами МР-2 и двумя пистолетами Р-1. Бронекорпус «Мардер» сварен из катаной стальной брони. Эффективность бронезащиты повышена большими углами наклона листов - наклон верхнего лобового составляет 75°. Лобовая броня толщиной около 30 мм защищает от оружия калибра до 20 мм (пушки «Эрликон» или Rh202, аналогичной вооружению самой «Мардер»), бортовая - от стрелкового оружия, осколков снарядов и мин. Борта машины прикрыты навесными резиновыми противокумулятивными экранами, армированными легким стальным каркасом. На башне, слева от лафета, установлен блок из шести 76-мм дымовых гранатометов, стрельба ведется залпами по 3 гранаты. Защиту от оружия массового поражения обеспечивает герметизация корпуса и ФВУ производительностью 3 куб. м/мин, создающая внутри машины избыточное давление. Купол ФВУ расположен на крыше десантного отделения между люками. При этом экипаж и десант могут находиться внутри машины до 24 часов.

В 1982 г. компания «ОТО-Мелара» получила контракт итальянской армии на разработку новой БМП. В 1985 г. было собрано две опытные машины, несколько позже - третья, являющаяся их дальнейшим развитием. Машины получили обозначение VCC-80 (Vehicolo Corazzato da Combattimento - 80). Потребность итальянской армии в таких машинах оценивалась в 500 штук минимум. Дальнейшие работы над БМП «ОТО-Мелара» вела совместно с «Фиат» («Фиат/Ивеко»), VCC-80 относится к БМП «второго поколения», появившимся вместе с танками «третьего поколения». Естественно, что новая БМП вошла в комплекс приоритетных программ развития БТВТ - кроме программы VCC-80 комплекс включал программу С-1 создания основного боевого танка (С1 «Ариете») и В-1 создания колесного (8x8) пушечного истребителя танков «Чентауро». Две последние начались позже, но обе машины состоят в производстве. Теперь уже проявилась некоторая системность подхода. Для ускорения разработки, удешевления производства и эксплуатации, облегчения снабжения и ремонта все три машины унифицированы по ряду узлов и агрегатов. VCC-80 «Дардо» была принята на вооружение итальянской армии в 1992 г., но серийное производство отложили до 1997 г., снизив общий объем заказало 350 машин. Наконец, в 1998 г. итальянская армия выдала заказ на 200 машин.

Схема компоновки VCC-80 традиционна для современных БМП. В носовой части корпуса слева размещено отделение управления, справа - моторно-трансмиссионное. Башня с вооружением и рабочими местами командира и наводчика установлена в средней части машины и смещена к правому борту. Пространство в корпусе за МТО занято подбашенной корзиной, слева от которой имеется проход из отделения управления в десантное отделение, где размещено 6 пехотинцев. В десантном отделении установлено 6 откидных сидений - по два у каждого борта (пехотинцы сидят лицом вперед) и два посередине по оси машины - заднее развернуто к корме, переднее - к левому борту. Посадка и высадка пехотинцев производятся через большую кормовую аппарель с гидравлическим приводом. В ней выполнена дверь, используемая, например, в случае отказа гидравлического привода. В крыше десантного отделения расположены два прямоугольных и один меньшего размера круглый люки.

Перед люком водителя, размещенного в отделении управления, установлено три стандартных призменных прибора, обеспечивающих хороший обзор в широком переднем секторе. При вождении машины ночью центральная призма заменяется прибором ночного видения усилительного типа.

Основным вооружением машины является швейцарская 25-мм автоматическая пушка КВА «Эрликон». Она имеет двухленточное питание для двух типов боеприпасов - бронебойных подкалиберных с отделяющимся поддоном (APDS) и осколочно-фугасных (НЕ). Боекомплект пушки 400 выстрелов, из них половина готовых к стрельбе, другая половина находится в укладке. Слева от пушки в единой маске установлен 7,62-мм пулемет MG 42/59. Углы наведения вооружения по вертикали - от -10 до +60 град. Установка вооружения снабжена стабилизаторами. 200 выстрелов боекомплекта пушки и 700 патронов к пулемету снаряжены и готовы к применению, а 200 и 500 соответственно находятся в укладках. При стрельбе использованные гильзы от пушки и пулемета выбрасываются наружу через круглый двухстворчатый люк в борту башни слева от маски пушки. Так внутри машины не создается неудобства от пада ющих гильз и уменьшается ее загазованность. Имеется также 7,62-мм зенитный пулемет.

У наводчика, размещенного справа от пушки, установлен перископический комбинированный прицел компании «Офичине Галилео», подобный используемому в системах управления огнем танка «Ариете» и истребителя танков «Чентауро». Однако, в отличие от последних, его зеркальная головка не имеет независимой стабилизации, а связана с пушкой, то есть стабилизация по вертикали осуществляется вместе с пушкой, а по горизонтали - с башней. Дневной канал прицела с 10-кратным увеличением скомплексирован с лазерным дальномером и ночным тепловизионным модулем с 12- и 4-кратным увеличением. Полученное изображение передается на бинокулярный монитор на рабочем месте командира. Командир машины (он же командир пехотного отделения при его действиях в пешем строю) сидит слева от орудия и для кругового обзора пользуется 6-ю простыми призменными блоками. Однако его основным прибором наблюдения является перископический панорамный прицел с независимой стабилизацией поля зрения. Приборы такого класса в настоящее время используются лишь на основных боевых танках, имеющих развитую СУО. Прибор SFIM VS типа 580, принятый для всех трех машин (VCC-80, «Ариете», «Чентауро»), выпускается компанией «Офичине Галилео» под индексом SP-T-694. Дневной канал прибора имеет 10- и 2,5-кратное увеличения.

Приводы наведения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, разработанные «ОТО Мелара», электрические, что целесообразно с точки зрения живучести. Они обеспечивают широкий диапазон скоростей наведения (от нескольких сотых долей градуса до 45 град, в секунду). У командира машины и наводчика установлены одинаковые панели системы управления огнем и ручные приводы, подобные используемым на танке «Ариете» и истребителе танков «Чентауро». Хотя обстрел цели штатно должен вести наводчик, а командир обнаруживать цели и давать целеуказание, командир и наводчик МСС-80 имеют равные возможности обнаружить цель, произвести прицеливание и стрельбу.

Все стрелки, кроме сидящего на среднем переднем сиденье, имеют возможность вести огонь из своего индивидуального оружия через амбразуры с шаровыми установками и стеклоблоками - по два в бортах корпуса и 1 в корме. В целом комплекс вооружения VCC-80 типичен для легкой БМП, хотя машина находится на грани между легкими и тяжелыми.

Корпус и башня сварены из листов алюминиевых сплавов типа 5083 и 7020 с рациональным наклоном лобовых и бортовых листов, наиболее ответственные участки усилены стальными листами высокой твердости, крепящимися к основному корпусу на болтах. Стальные листы имеют различную толщину в зависимости от места расположения. Ходовая часть прикрыта бортовыми бронеэкранами. Для постановки дымовых завес на бортах башни установлено по блоку из трех-четырех 76-мм дымовых гранатометов.

В Австрии работы были нацелены на создание машины, «отвечающей требованиям поля боя 1990-х гг.» и получившей обозначение KSPz (т.е. просто Kampfschutzenpanzer - аналог нашего «боевая машина пехоты»). Планировалось закупить 400 таких БМП.

Схема компоновки - традиционная для БМП. Впереди справа находится моторно-трансмиссионное отделение (МТО), слева - отделение управления, за ними - боевое и десантное отделения. Механик-водитель имеет собственный люк, перед которым установлено 3 призменных смотровых блока, средний из которых может заменяться на бесподсветочный (усилительного типа) прибор ночного видения. Позади места механика-водителя в днище выполнен аварийный люк.

Двухместная башня значительно смещена к правому борту, дабы оставить больший объем для десантного отделения. Командир располагается в башне слева от орудия, наводчик - справа, каждый из них имеет свой люк. Для наблюдения наводчик использует 2 призменных смотровых блока, круговой обзор командира обеспечивается пятью перископическими приборами.

Основным вооружением БМП является германская 30-мм автоматическая пушка «Маузер» Модели F под патрон 30x173. Слева от ее установлен спаренный 7,62-мм пулемет. Углы наведения по вертикали составляют от -10 до +50 град., по горизонтали - 360 град.

Электрогидравлические приводы наведения обеспечивают высокие перебросочные скорости - до 45 град/с по горизонту и до 30 град/с по вертикали. Перископические прицелы для стрельбы из основного и вспомогательного вооружения установлены на местах как наводчика, так и командира. При необходимости командир может брать управление огнем на себя. 30-мм бронебойный подкалиберный трассирующий снаряд (APDS-T) пушки имеет начальную скорость 1250 м/с и может пробить по нормали стальную броню толщиной 58 мм на дальности 1000 м. Конструкция башни позволяет устанавливать в ней пушки калибров 20, 25 или 30 мм (для расширения экспортных возможностей).

В кормовой и средней части корпуса размещаются 8 пехотинцев. Посадку и высадку они производят через 2 двери в кормовом листе корпуса. В крыше десантного отделения имеется 2 люка, а с каждого борта - по 2 амбразуры с шаровыми опорами и смотровыми блоками над ними, что дает стрелкам возможность вести огонь из индивидуального оружия.

Корпус и башня машины сварены из стальных броневых листов и обеспечивают защиту от огня стрелкового пехотного оружия и осколков снарядов. Лобовые броневые детали (максимальная толщина брони - 25 мм) в пределах углов 12 град, в обе стороны от продольной оси машины по горизонтали и от -5 до +8 град, по вертикали защищают от 30-мм бронебойного подкалиберного снаряда (типа APDS) на дальности от 1000 м, т.е. на этой дальности австрийская KSpZ может вести борьбу с бронемашинами равного класса. Таким образом, по компоновке, уровню защищенности и комплексу вооружения KSpZ представляет собой вполне стандартный тип БМП, находящейся на грани легких и тяжелых. На обоих бортах башни смонтированы блоки по 3 дымовых гранатомета с наклоном вперед.

В настоящее время практически все армии мира имеют на своём вооружение боевые машины пехоты. СССР был первой страной в мире, создавшей и принявшей на вооружение в 1966 г. принципиально новую боевую машину-БМП-1 (БМП-боевая машина пехоты). Эта относительно хорошо вооруженная и защищенная машина с высокой подвижностью позволила значительно повысить ударную силу мотострелковых и танковых соединений Советской Армии. Опыт боевого применения БМП-1 в арабо-израильской войне 1973 г. выявил недостаточную огневую мощь ее комплекса вооружения. Поэтому в 1981 году была принята на вооружение БМП-2, которая по своим тактико-техническим характеристикам значительно превосходила БМП-1. В 80-х годах в Туле в Конструкторском бюро приборостроения под общим руководством А.Г.Шипунова была разработана новая двухместная башня, в которой размещался блок весьма необычного для БМП оружия, состоявший из 100-мм орудия-пусковой установки, новой 30-мм автоматической пушки и пулемета ПКТ. В 1987 г. боевая машина пехоты была принята на вооружение под маркой БМП-3.

Главная задача БМП донести десант максимально невредимым до рубежа спешивания, позволить ему быстро покинуть машину и прикрыть огнем последующие его действия. Не отрицая ведения боя непосредственно с машин, стоит заметить, что и в относительно масштабных, и в локальных конфликтах, и в противопартизанских операциях пехоте приходится сражаться в основном в пешем порядке, используя огневое прикрытие БМП. Это, впрочем, не требует от БМП слишком уж «тяжелого» вооружения-носителями такового служат танки, с которыми мотопехота и взаимодействует.

Комплекс вооружения и боевые свойства БМП должны обеспечивать:

·возможности самообороны от объектов типа «танк» и «боевой вертолет»,

·живучесть, боеготовность вооружения, достаточный боекомплект без ущерба для вместимости и оперативной маневренности машины,

·возможность эффективного взаимодействия с другими средствами поражения сухопутных войск при ведении наступательных и оборонительных действий днем и ночью, в любых погодных условиях,

·подавление пехоты противника, борьбу с равными себебронемашинами и расчетами тяжелого вооружения.

1. Тактико-техническое обоснование

Современные автоматические пушки малого калибра (20-57 мм) являются важной составляющей обычных вооружений, нашедшей широкое применение в различных видах Вооруженных Сил (авиация, военно-морской флот, сухопутные войска) в качестве надежного и достаточно эффективного средства ближнего боя.

Высокий уровень эффективности этого вида оружия у нас в стране обеспечивается разработанными в ГУП КБП системным подходом к его проектированию [1] и созданием унифицированной системы малокалиберного артиллерийского вооружения на основе двух типов боеприпасов (основного 30-мм патрона АО-18 и дополнительного 23-мм патрона АМ-23). В отечественной системе малокалиберного артиллерийского вооружения существенно сокращена номенклатура патронов (с 7 до 2) и пушек (прекращено производство морально устаревших образцов авиапушек АМ-23, Р-23, НР-30; зенитных автоматов 2А7, 2А14, М-110, НН-30; гладкоствольного орудия 2А28), что привело к высвобождению производственных мощностей серийных заводов и существенному уменьшению объема капитальных затрат на выпуск новых образцов. При этом достигнутая степень унификации позволила значительно повысить уровень серийности производства отечественного артиллерийского вооружения, его технологическую и экономическую эффективность.

Отечественная система малокалиберного артиллерийского вооружения в настоящее время охватывает все виды ВС независимо от решаемых ими боевых задач, условий их выполнения и многообразия типов носителей и включает в себя следующие образцы: ВВС-ГШ-301, Г1Д-30, ГШ-30К, ГШ-6-30, ГШ-6-23, ГШ-6-23М: ВМФ-ГШ-6-30К, 6К30ГШ, ГШ-6-30Л; СВ-2А42, 2А72, 2А38. В составе соответствующих комплексов вооружения эти пушки успешно конкурируют с иностранными образцами, приняты на вооружение ряда зарубежных армий (ФРГ, Китай, Индия, Египет, ОАЭ и др.), а в ряде стран производятся по лицензиям [1].

Унификация одного основного патрона и 30-мм калибра малокалиберного артиллерийского вооружения во всех видах ВС, являвшаяся до настоящего времени неоспоримым преимуществом, особенно в условиях ограниченного финансирования, уже в самом ближайшем будущем может стать тормозом в развитии этого вида вооружения. В частности, хорошо известно, что современное универсальное 30-мм автоматическое оружие, кроме крайне низкой бронепробиваемости, имеет и другие слабые места (недостаточное осколочное действие, особенно при стрельбе по горизонтально расположенным целям; недостаточную наклонную дальность и эффективность стрельбы по воздушным целям; трудности с интеллектуализацией боеприпасов, ограничивающие возможности использования перспективных систем управления огнем), не позволяющие эффективно решать перспективные боевые задачи и требующие новых подходов к формированию всей системы малокалиберного артиллерийского вооружения.

По-видимому, наступает пора индивидуальных вариантов малокалиберного артиллерийского вооружения для конкретных боевых комплексов с учетом их боевых задач и условий применения, что позволит реализовать наиболее рациональные для каждого случая структуры и сочетания характеристик по таким основным элементам как боеприпас, оружие, установка, система прицеливания, что в конечном итоге обеспечит повышение уровня эффективности комплексов по сравнению с существующей "экономной" [1] унифицированной системой малокалиберного артиллерийского вооружения. И в этом плане показателен процесс развития основного вооружения отечественных БМП.

Произошедшие в 80-х годах прошлого столетия изменения в тактике боевых действий БМП потребовали формирования новых тактико-технических требований данному классу боевых машин. выразившихся в усилении броневой защиты и значительном увеличении огневой мощи. Взамен БМП-2 на вновь разработанной базе была создана БМП-3, отражающая разработанную в ГУП КБП концепцию построения пушечно-ракетных комплексов [2].

В состав основного вооружения БМП-3 входят 30-мм малокалиберная автоматическая пушка (МАП) 2А72 и 100-мм орудие-пусковая установка 2А70, современный боекомплект которой составляют унитарные выстрелы двух типов-ЗУОФ19 с осколочно-фугасным снарядом (ОФС 30Ф32 и ЗУБ1К10-3 с ПТУР 9М117М1 "Аркан" бронепробиваемостью до 700-750 мм, что позволяет ему бороться с танками М1А1 и "Меркава-3" на дальностях до 5000-5500 м.

Следует согласиться, что придавая БМП-3 не совсем обычные для машин данного класса качества, ее разработчики, по-видимому, предполагали, что основное вооружение, имеющее "противотанковый" характер, позволит ей в ряде случаев работать не только "вместе", но и "вместо" танков.

Это следует из того, что масса БМП-3, равная 18,7 т, соответствует максимальной грузоподъемности вертолета Ми-26 и существующим парашютно-десантным платформам (грузоподъемность до 20 т), что обеспечивает ей авиатранспортабельность. Данное свойство хорошо укладывается в современную концепцию создания на базе БМП-3 сильных оперативных маневренных соединений, автономно действующих на флангах и в тылу противника, что выгодно отличает ее от зарубежных боевых машин аналогичного класса: масса БМП М2А2 (США) составляет 29,94 т. а БМП "Мардер 1АЗ" (ФРГ) примерно 43 т.

Однако универсальный характер вооружения БМП-3, принципиально позволяющий ей вести борьбу с различными целями, включая воздушные, привел и к появлению ряда негативных моментов.

Так, разнообразие вооружения увеличило габаритные размеры и массу башни, осложняя управление. Проход в десантное отделение из отделения управления оказался невозможным. Это привело к тому, что в случае необходимости экипаж из отделения управления может высаживаться только вверх, попадая под огонь противника. Но самое главное, бронепробиваемость ПТУР 9М117М1 уже стала недостаточной для борьбы с перспективными зарубежными танками, бронестойкость которых, например танка М1А2, поднялась до уровня 850-900 мм [3].

Аналогичная ситуация по бронепробиваемости складывается и для 30-мм МАП 2А72. В связи с существенным повышением защищенности зарубежных перспективных и модернизированных БМП, стальной эквивалент лобовой брони которых превышает 100 мм ("Мардер 2" и М2А4), существующие 30-мм бронебойные подкалиберные снаряды (БПС) не в состоянии обеспечить их поражение, поскольку их пробивающая способность находится на уровне, не превышающем 800 мм/0°.

Таким образом, нарушается логика боевого применения пушечно-ракетного комплекса, согласно которой каждый элемент основного вооружения комплекса призван поражать "свои" цели: 2А72-БМП; 2А70-танки.

Что касается осколочного действия входящих в боекомплект МАП 2А72 осколочно-фугасно-зажигательного снаряда и ОФС, то их приведенные площади поражения 5пр соответственно равны 25-30 и 50-70 м2 . Это соответствует радиусам поражения открыто расположенной живой силы, находящейся в диапазоне 2,8-4,7 м. Казалось бы, величина немалая. Однако в последнее время усиливаются требования по поражению живой силы, одетой в бронежилеты.

Приведенные в работе [4] результаты оценки бронестойкости средств индивидуальной защиты, выполненных из различных материалов, показывают, что 50%-ное непробитие тканевых пакетов-имитаторов (аналогов современных бронежилетов) осколками находится в диапазоне скоростей 500 -600 м/с. На рисунке 4 показаны средние скорости осколков при разрыве 30-мм ОФС массой 360 г (масса ВВ 36 г) на расстоянии 1-5 м от места разрыва снаряда. Видно, что в радиусе разлета более 1 м лишь 8% осколков сохраняют скорость, большую 500-650 м/с. Основная же масса осколков теряет ее уже на расстоянии 1-1,5 м от места разрыва снаряда. Причем ни одна категория осколков 30-мм ОФС не обеспечивает необходимой для поражения цели удельной энергии, равной 1 МПа.

Рисунок 4- Зависимости скорости осколков различной массовой категории от радиуса разлёта при разрыве 30- мм ОФС

На рисунке 5 приведены сравнительные характеристики эффективности осколочного действия ОФС МАП различных калибров, выраженной в возможном числе поражений расположенного в окопе мотострелкового отделения с учетом количества боеприпасов, потенциально размещаемых в боевом отделении БМП-3. Причем объем боекомплекта МАП калибров 30, 37 мм оценивался с учетом наличия боекомплекта орудия 2А70, а при анализе 45-, 57-мм МАП считалось, что их боеприпасы полностью заменяют 100-мм выстрелы ЗУОФ-19. Из представленных данных следует, что с увеличением потребной дальности стрельбы максимум осколочного действия находится в области 45-57 мм.

Что касается поражения воздушных целей, то в работе [2] представлены результаты расчетов эффективности стрельбы из МАП различных калибров по управляемым ракетам, самолетам, вертолетам и целям типа крылатых ракет в широком диапазоне условий стрельбы. Установлено, что при стрельбе по самолетам и вертолетам, поражаемым в основном при прямых попаданиях снарядов, оптимальный калибр находится в диапазоне 40-50 мм. Причем отклонение от оптимума в ту или иную сторону слабо сказывается на эффективности стрельбы. При стрельбе по малоразмерным целям достаточно высокая эффективность достигается только при неконтактном подрыве снарядов и поражении цели потоком осколков.

В этом случае оптимальный калибр находится в диапазоне 55-60 мм. Отклонение в сторону меньших калибров существенно снижает эффективность стрельбы. Это объясняется тем, что в калибрах 55-60 мм выход металла в эффективные осколки достигает 90% массы снаряда (без ВВ), а например, в калибре 30 мм-примерно 30% массы снаряда. Поэтому, согласно работе [2], МАП калибра 55-60 мм обеспечивают эффективность стрельбы по малоразмерным воздушным целям на 25 -30% выше, чем пушки 30-мм калибра, что с учетом меньшего расхода дорогостоящих неконтактных взрывателей приведет к снижению затрат на поражение цели более чем в 2 раза.

При стрельбе же по наземным целям (установки ПТУР "Дракон", пусковым установкам ПТУР на автомобиле и БТР М113А) 30-мм калибр находится в диапазоне оптимума либо слева от него (рис. 3). Однако, как показали дальнейшие расчеты, при увеличении дальности стрельбы до 2,5-3,0 км оптимум смещается в сторону калибров, находящихся в диапазоне 34- 55 мм

 

где Р - вероятность попадания одним выстрелом; ω- среднее необходимое число попаданий для поражения цели; q -масса патрона).

В текущем столетии исключительно важное значение придается совершенствованию различных средств воздушного нападения (в том числе вертолетам)-повышению их скорости, маневренности, защите и вооружению, количественному увеличению, что дает основание прогнозировать необходимость повышения не менее, чем в 3-4 раза, боевой производительности существующих комплексов вооружения БМП, особенно входящих в состав самостоятельных оперативных групп.

Отдавая предпочтение концепции пушечно-ракетного комплекса, следует отметить, что в настоящее время повышение боевой производительности перспективного вооружения БМП требует максимально возможной отдачи от составляющих его элементов (пушка + ракета) с приблизительно равной эффективностью. Однако на сегодняшний день, если вероятность поражения вертолета ракетой 9М117М1 на дальностях стрельбы 2000 -4000 м составляет примерно 70-85%, то вероятность его поражения 30-мм пушечным вооружением на дальностях 2000-3000 м-лишь 30-40%. В такой ситуации увеличение роли пушечного вооружения возможно лишь при существенном повышении вероятности поражения целей противника либо за счет повышения в 1,5-1,7 раза плотности огня, либо за счет такого же увеличения зоны эффективного действия стрельбы, предусматривающего как возрастание кинетической энергии снарядов у цели, так и уменьшение до 1,0-1,5 мрад углового рассеивания снарядов на дальности эффективной стрельбы.

Первый путь ограничен конструктивными и ресурсными возможностями пушек и так обладающих достаточно высоким темпом стрельбы. Второй путь более реалистичен. Однако, учитывая практически исчерпанный баллистический потенциал патрона АО-18, он может быть реализован лишь за счет новых технических решений, направленных как на совершенствование энергетических характеристик патрона, выражающихся в увеличении скорости метания снаряда, так и на улучшение аэробаллистических характеристик снаряда.

Анализ современного состояния проблемы повышения начальной скорости V0 снарядов МАП классической баллистической схемы показывает, что предельными значениями V0 следует считать экспериментальные данные, полученные на метательных установках с удлинением стволов 80-150, отношением массы метательного заряда к массе снаряда, равным 5-10, и максимальным давлением 0,85-1,5 ГПа. Так , в 1975 г. в США при метании снаряда с коэффициентом массы Сq = 1,22 кг/дм3 из 40-мм установки была получена скорость V0= 3800 м/с. В России на установке ППН-12,7 для снаряда с Сq-1,22 кг/дм3 была получена скорость 3645 м/с, а на установке ППН-50-1980 м/с при Сq = 3,5 кг/дм3. Приведенные данные показывают, что с помощью классической схемы метания потенциально могут быть получены достаточно высокие значения Vо.

Однако, как правило, реализация таких скоростей метания связана не только с увеличением массы и размеров патрона, но и с ужесточением условий ведения снаряда по стволу и с чрезмерно высокими требованиями к прочности конструктивных элементов снаряда, особенно БПС. Реально же, в соответствии с существующими конструктивными ограничениями, в калибрах МАП можно реализовать БПС с Сq ≥3,4÷4 кг/дм3 Существующие МАП имеют еще большие значения Сq, лежащие в диапазоне 13-16 кг/дм3 . Поэтому предельными значениями начальных скоростей метания для классических пороховых МАП с приемлемыми для практического использования массогабаритными характеристиками выстрела следует считать 1700-1950 м/с.

Уровень же защищенности перспективных целей для БМП таков, что требует скоростей, обеспечивающих бронепробиваемость на уровне 100 -140 мм/0° на дальности 2000 м. Ниже приведены значения предельных скоростей пробития Упсп таких бронеплит средней твердости (НВ = 3,05 + 3,40 ГПа) удлиненными поражающими элементами из сплава ВНЖ-90, для снарядов различных калибров:

На основании этих данных, а также зависимости изменения скорости полета БПС от дальности для снарядов с различными баллистическими коэффициентами (рис. 6) можно сделать вывод, что при существующих значениях баллистических коэффициентов С = 0,6 ÷ 0,8 м /кг2 дульные скорости снарядов различных калибров, потребные для поражения гомогенной брони толщиной 140 мм на дальности 2000 м, находятся в диапазоне:


Рисунок 6 - Зависимости изменения относительной скорости полёта БСП от дальности стрельбы для снарядов с различными баллистическими коэффициентами

Видно, что практически ни в одном из калибров МАП (за исключением 57-мм и может быть 45-мм) в рамках классической схемы метания не реализуются дульные скорости снарядов, обеспечивающие заданный уровень бронепробития.

Более перспективным направлением представляется изыскание возможностей снижения аэродинамического сопротивления, определяющего потерю снарядом кинетической энергии при его движении на траектории. Так, при уменьшении баллистического коэффициента снаряда вдвое уровень потребных дульных скоростей снижается в 1,1 раза. В этом случае представленные выше значения потребных дульных скоростей на дальности 2000 м будут составлять:


Известно, что основная составляющая в общем аэродинамическом сопротивлении снаряда приходится на волновое и донное сопротивления, достигающие 70-90%.

Многочисленными экспериментальными исследованиями установлено, что эффективными способами уменьшения аэродинамического сопротивления являются подвод теплоты и массы, как в головную, так и в донную часть снаряда. При этом головной и поверхностный выдувы дополнительного горячего газа могут привести к уменьшению общего аэродинамического сопротивления от 28 до 40%.

Донный выдув оказался более эффективным. Проведённая в НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова серия экспериментов с конструктивной схемой вдува, представляющей собой набор цилиндров различных диаметров с пристыкованными друг к другу торцами, показала, что тепломассоподвод в этом случае может привести к полному исчезновению донного сопротивления.

Проведенные конструктивные проработки 30-и 45-мм бронебойных снарядов с донным тепломассоподводом показали. Что реально можно обеспечить уменьшение общего аэродинамического сопротивления на 61-68%. При этом баллистический коэффициент 30-мм снаряда будет находиться

в диапазоне С = 0,41 ÷ 0,45 м /кг, что обеспечивает уменьшение скорости на дальности 1500 м на 204 м2/с вместо 385 м/с, соответствующего штатному бронебойно-трассирующему снаряду к 30-мм МАП 2А42 (т. е. падение скорости снаряда на траектории уменьшается почти на 50%). Это позволит довести бронепробиваемость на этой дальности до уровня 32-33 мм/60°.

Для сравнения, существующий 30-мм штатный бронебойный снаряд "Кернер" имеет на дальности 1500 м бронепробиваемость, равную 25 мм/60°. Современные требования ГРАУ по бронепробиваемости на дальности 1500 м для этих снарядов составляют 35 мм/60°. Обеспечить эти требования в рамках 30-мм МАП можно лишь при увеличении дульной скорости снаряда на 8 -10%, что представляется достаточно проблематичным без ухудшения таких показателей МАП, как боевой ресурс и скорострельность.

Что касается 45-мм бронебойных снарядов, то на основании проведенных проектно-конструкторских проработок показана возможность уменьшения общего аэродинамического сопротивления (по сравнению с известным 45-мм бронебойным снарядом к МАП Н-45) на 65-67%. При этом баллистический коэффициент будет находиться на уровне 0,6 м2 /кг, а бронепробиваемость при дульных скоростях, находящихся в диапазоне 1200-1300 м/с, на дальности 1500 м будет равна 39-40 мм/60°. Обеспечение же для этого калибра требуемых дульных скоростей (1730-1820 м/с) также является достаточно сложной научно-технической проблемой, возможные решения которой приведут, по всей видимости, к ухудшению уже достигнутого уровня эксплуатационных характеристик.

Проектно-конструкторские проработки 57-мм БПС показали, что при его общей массе в 1,115 кг и массе сердечника 0,746 кг масса выстрела может составлять 6,0-6,5 кг. Это обеспечит дульную скорость порядка 1500-1600 м/с и бронепробиваемость на уровне 120-130 мм/0° на дальности 2000 м при баллистическом коэффициенте, равном 1 м /кг.

Таким образом, перспективные требования по бронепробиваемости при существующей схеме снарядов кинетического действия можно реализовать лишь в калибре 57 мм. Учитывая же неплохие возможности 57-мм ОФС по осколочному действию (приведенная площадь осколочного поражения открыто расположенной живой силы Sпр = 120 4- 125 м2 при использовании в качестве ВВ составов А-1Х-2 и А-1Х-1), 57-мм МАП может рассматриваться в качестве реальной альтернативы существующему основному вооружению БМП. В подтверждении этого на рисунке 7 представлены зависимости массовых характеристик системы малокалиберного оружия различных калибров от потребных дульных скоростей снарядов, полученные в ГУП КБП. Из рисунка 7 видно, что общая масса 57-мм системы оружия (пушка + боекомплект) при У0 = 1500 4- 1600 м/с составит 1200-1400 кг. При общей массе БМП-3, равной 18,7 т, отношение массы оружия к общей массе машины будет находиться в диапазоне 0,06-0,07.

Рисунок 7- Зависимости массовых характеристик малокалиберного оружия различного калибра от потребной начальной скорости снаряда: - масса оружия без боекомплекта; - с боекомплектом

Для сравнения, при массе системы оружия шведской БМП CV-9040,равной 1145 кг, ее отношение к общей массе боевой машины, составляющей 22,8 т, равно 0,05. Эта же величина для САУ 2С19 "Мста-С" составит приблизительно 0,1.

Созданная на базе 57-мм артиллерийского вооружения боевая машина, по-видимому, будет относиться к новому классу боевых машин, занимающих промежуточное положение между БМП и САУ. Одним из возможных применений такой машины может явиться создание боевой машины поддержки танков (БМПТ), 57-мм МАП которой может обеспечить поражение до 80% танкоопасных целей.

Выводы

Таким образом, возможными направлениями развития основного вооружения рассматриваемых боевых машин являются: на первом этапе последовательная модернизация входящих в боекомплект существующих огневых комплексов БМП боеприпасов за счет повышения бронепробиваемости 100-мм ПТУР и улучшения за счет неконтактных взрывателей осколочного действия 30-мм ОФС, а в последующем создание новых огневых средств на базе МАП большего калибра. Причем наиболее рациональными являются калибры 45 и 57 мм, позволяющие в наибольшей степени реализовать потенциально заложенные в них возможности по осколочному действию, эффективной дальности стрельбы и использованию современных систем управления огнем при приемлемых массогабаритных характеристиках выстрелов.

При этом применение 45-мм боеприпасов в системе вооружения боевых машин, предназначенных для борьбы, в том числе и с перспективными объектами бронетанковой техники, целесообразно лишь в комплексе ракетно-пушечного вооружения, подобно боевому модулю "Кливер".

Использование же калибра 57 мм наряду с достаточно эффективным осколочным действием и возможностью применения широкой номенклатуры боеприпасов позволит поражать такие перспективные наземные и воздушные цели, как тяжелые БМП, стальной эквивалент лобовой проекции которых 120-130 мм, и вертолеты, оснащенные ракетами типа Yellfire, на дальностях до 8000 м. Поэтому 57-мм МАП целесообразно применять как в качестве БМПТ, так и в комплексе пушечно-ракетного вооружения с повышенным, по сравнению с существующими комплексами "Тунгуска" и "Панцирь"", приоритетом пушки.

пушечный ракетный автоматический оружие

2. Расчёт ствола

.1 Баллистический расчет ствола

2.1.1 Исходные данные

Калибр орудия Вес снаряда Дульная скорость Тип орудия

d = 45мм q = 0,730кг Vg = 1710м/с 45-мм автоматическая пушка


2.1.2 Предварительные вычисления

1) Площадь сечения канала ствола


) Дульная энергия


) Коэффициент могущества


) Максимальное баллистическое давление в канале ствола и коэффициент уширения каморы по /1/, таблица 1.1.


5) Плотность заряжания для орудия наименьшего объёма


) Коэффициент использования заряда по/1/, таблица 1.1.


) Вес заряда для орудия наименьшего объёма


2.1.3 Расчёт орудия наименьшего объёма

1) Максимальное баллистическое давление в канале ствола


2) Плотность заряжения

3) Вес заряда


4) Относительный вес заряда


5) Коэффициент использования заряда


6) Коэффициент фиктивности массы


7) Коэффициент скорости


8) Табличная скорость


9) По табл. ГАУ, ч. IV, находим


) Характеристика конца горения заряда


) Объём зарядной каморы


) Приведённая длина зарядной каморы


) Длина пути снаряда по каналу ствола


) Длина канала ствола без учёта уширения каморы


) Длина зарядной каморы


) Длина канала ствола


) Длина ствола


) Длина ствола в калибрах


) Критерий Слухоцкого


2.1.4 Расчёт вариантов

Выбираем веса зарядов: кг и проводим расчёты вариантов.

По критерию Слухоцкого выбираем 3 вариант при ω=0,225 кг и Lст/d=32,9 калибра. Характеристики образца-аналога (30мм малокалиберной пушки 2А72) и рассчитанного образца приведены в таблице 1.

Таблица 1

Характеристики 30мм малокалиберной пушки 2А72 и рассчитанного образца


Рm

Δ

ηω

ω

W0

lкм

λg

lg

Lкнηк



30мм автоматическая пушка 2А72

2800

0,49

140

0,195

7,7

0,2

1,5

1,6

29,5

17,9

0,25

Вариант 3

2900

05 1

149

0,225

10,7

0,3

1,92

1,7

32,9

18,4

0,26


Таблица 2

Расчёт вариантов


0

1

2

3

4

5

6

7

8

Рm

2400

2400

2400

2400

2900

2400

2400

2400

2400

Δ

0,61

0,61

0,61

0,61

0,51

0,61

0,61

0,56

0,66

ω

8,465

7,500

7,000

6,500

0,225

5,500

8,000

6,500

6,500

ηω

86

97

104

109

149

132

91

109

109

0,2820,2500,2330,2170,2000,1830,2670,2170,217










φ

1,154

1,143

1,138

1,132

1,127

1,121

1,149

1,132

1,132

nν

0,494

0,468

0,452

0,438

0,421

0,404

0,482

0,438

0,438

νтб

1397

1474

1527

1575

1639

1708

1432

1573

1575

В

1,973

1,973

1,973

1,973

1,973

1,973

1,973

1,707

2,282

λк

2,769

2,769

2,769

2,769

2,769

2,769

2,769

2,052

3,839

Λg

3,274

3,867

4,378

4,919

5,788

6,963

3,517

4,449

5,544

ηк

0,846

0,716

0,632

0,563

0,478

0,398

0,787

0,461

0,692

W0

13,877

12,295

11,475

9,936

9,016

13,115

11,607

9,848

l0

11,507

10,195

9,515

8,836

8,156

7,476

10,875

9,624

8,166

lg

37,674

39,424

41,657

1,92

47,207

52,055

38,247

42,817

45,272

lкн

49,181

49,689

51,172

18,4

55,363

59,531

49,122

52,441

53,438

lкм

8,990

7,965

7,434

0,3

6,372

5,841

8,496

7,519

6,380

Lкн

16,664

17,389

19,091

18,4

13,579

17,896

16,743

10,336

11,652

Lст

2,616

2,341

2,043

2,319

2,531

2,848

2,695

2,288

2,604

30,84930,44331,83932,935,51739,05639,91432,85933,938










Z

3,331

4,015

4,086

4,341

4,130

3,778

3,701

4,175

4,1421

Jк




1697,251






2l1лент




2,376






2lкан




1,163






Рm,кр.




2,140







Третий вариант имеет большой вес заряда и длину ствола по сравнению с образцом-аналогом.

Расчёты вариантов приведены в таблице 2.

Окончательно выбран вариант №3.

Выбран порох марки: нитроглицериновый 100/50Н.

2.1.5 Расчёт данных для построения кривых давления и скорости

Таблица 3

Данные для построения кривых давления и скорости

λ

l=l0 λ, l0=8,836

P, кгс/см2

Рcн, кгс/см2

νтб

ν, м/с

tтб

Е*10-4, с

0,320

2,828

2202

1984

409

790

233

47

λ m=0,640

5,655

2400

2162

641

1281

294

59

1,169

10,329

2198

1980

889

1389

361

72

1,698

11,004

1933

1742

1071

1469

415

83

2,227

11,678

1697

1529

1206

1528

462

92

λ к=2,756

12,352

1478

1332

1313

1575

503

101

3,297

13,132

1247

1124

1400

1613

543

109

3,838

13,913

1056

951

1471

1644

579

116

4,000

15,489

989

875

1497

1653

594

119

4,379

18,693

913

823

1527

1669

615

123

4,500

20,376

853

769

1551

1676

636

127

λ g=4,919

23,464

802

723

1575

1710

650

130


Давление на дно снаряда рассчитывается по формуле:


где Р - баллистическое давление в данном сечении канала ствола на удалении l от начала отсчёта пути снаряда;

φ - коэффициент фиктивности массы снаряда.

Давление Рсн используется для расчёта ствола на прочность. При этом считается, что давление на стенки ствола равно давлению на дно снаряда.

Графики зависимости Р(l), ν(l) показаны на рисунке 8, а Р(t), V(t) - на рисунке 9.

Рисунок 8-Зависимость давления и скорости от пути снаряда:

-зависимость скорости от пути снаряда; 2-зависимость давления от пути снаряда.

Рисунок 9- Зависимость давления и скорости от времени:

-зависимость скорости от времени; 2-зависимость давления от времени.

.1.6 Расчёт данных для построения кривых давления при температуре +500С и -500С



По таблице ГАУ, ч. IV По таблице ГАУ, ч. IV




Таблица 4

Результаты расчётов для построения кривых давления при температуре +500С и -500С

tзар=+500С

tзар=-500С

λ

l=l0 λ l0=8,836

P, кгс/см2

Рcн, кгс/см2

λ

l=l0 λ l0=8,836

P, кгс/см2

Рcн, кгс/см2

0,320

0,828

2379

2143

0,302

0,280

1886

1699

λ m=0,643

0,682

2622

2362

λ m=0,618

0,461

2023

1823

1,035

0,145

2378

2232

1,200

0,603

1831

1650

1,427

1,609

2254

2031

1,782

0,746

1589

1432

1,819

1,073

2042

1840

2,364

0,888

1385

1248

λ к=2,212

1,545

1812

1633

2,946

1,031

1216

1096

2,889

1,727

1408

1269

3,528

1,173

1080

973

3,566

1,909

1120

1009

4,110

1,360

976

879

4,243

2,491

927

835

λ к=4,693

2,457

876

789

λ g=4,919

2,464

786

708

λ g=4,919

2,464

834

751


Кривые давления при температуре +500С и -500С нужны при расчёте ствола на прочность (рисунок 10).

2.2 Расчёт ствола на прочность

.2.1 Расчёт направляющей части канала ствола

1) Определяем шаг нареза в дульной части ствола


где a=0,85 - коэффициент запаса устойчивости;

M=0,6 - коэффициент, характеризующий распределение массы снаряда относительно его оси;

-отношение экваториального к полярному моментам инерции снаряда;


условное плечо аэродинамического момента;


Полученное значение шага нареза в дульной части ствола округляем в меньшую сторону до числа, кратного 5, что приводит к повышению коэффициента запаса устойчивости.

Принимаем η1=30.

2) Вычисляем угол наклона нареза в дульной части ствола


Так как α1<70, то принимаем нарезку постоянной крутизны.

3) Задаёмся отношением

 и

Тогда bнр=6 мм - ширина нареза;

b=4 мм - ширина поля.

4) Вычисляем число нарезов


Полученное значение округляем до числа, кратного 8.

Принимаем n=40.

Тогда


и окончательно bнр=5,75мм;

b=3,83мм.

5) Так как Vд>800м/с, принимаем глубину нарезов

h=0,015d=0,015*45=1,83мм.

Принимаем h=2мм.

) Определяем максимальное значение силы давления ведущего пояска снаряда на боевую грань нареза


6) Проверяем на прочность ведущий поясок снаряда


где l=2*10-2м -ширина ведущего пояска;

[δ] = 250МПА (для меди).

2.2.2 Расчёт каморы

1) Определяем объём каморы


где W2=0,1W0=0,1*10,656=1,0656υм-объём гильзы;

Wсн=0,562d3=0,562*1223=1,02υм - объём запоясковой части снаряда.

2) Определяем длину соединительного конуса


где - задаёмся.



4) Выбираем длину цилиндрического участка каморы


) Определяем объём основного конуса


Где

6) Находим длину основного конуса


7) Вычисляем диаметр дна каморы


2.2.3 Конструирование и расчёт ствола на прочность

1) Вычерчиваем в масштабе канал ствола и положение снаряда в канале ствола (рисунок 10).

2) Строим огибающую кривых давлений на стенки канала ствола (рисунок 10), используя таблицу 4.

) Строим кривую желаемого прочного сопротивления ствола, для чего ординаты кривой максимальных давлений пороховых газов на стенки ствола умножаем на коэффициенты запаса прочности (рисунок10).

)   Задаёмся соотношением радиусов в зоне максимального давления пороховых газов


и определяем значение наружного радиуса


Принимаем в соответствии с ГОСТ6636-69

r2=140мм

) Выбираем материал ствола, для чего определяем значение предела упругости


Выбираем сталь 0-50.

) Назначаем длину цилиндрического участка ствола и переходного конуса


где lк - участок ствола, занимаемый казёнником;

lл - длина люльки;

λ - длина отката.

Принимаем длину переходного конуса

lлк=200мм.

) Определяем значение наружного радиуса в конце переходного конуса


Принимаем r2=110мм.

) Вычисляем наружный радиус ствола на участке 2d от дульного среза


Принимаем r2=90мм.

На участке от сечения 8:8 до дульного среза ствола принимаем r2=100мм.

) Определяем предел упругого сопротивления ствола в сечениях, где измеряется наружный и внутренний радиусы


Результаты вычислений сведены в таблице 5.

) По данным таблицы 5 строим кривую предела упругого сопротивления ствола (рисунок 10).

Так как кривая предела упругого сопротивления ствола по всей длине ствола находится выше кривой желаемого прочного сопротивления, то прочность ствола при выстреле обеспечивается.

) Проверяем на прочность нарезы.

Напряжение изгиба


Где


Напряжение среза


Суммарные напряжения


Условие прочности выполняется


Таблица 5

Расчёт ствола на прочность

Сечения

1-1

2-2

2'-2'

4-4

5-5

6-6

7-7

8-8

8'-8'

9-9

Расстояние от казённого среза ствола l, мм

0

30

30

690,3

880,3

2020

2220

4794,7

4794,7

5036,7

Наружный радиус r2, мм

150

150

140

140

140

140

110

90

100

100

Внутренний радиус r1, мм

81

80,62

80,62

64

61

61

61

61

61

61

0,309

0,311

0,287

0,358

0,370

0,370

0,300

0,220

0,265

0,265


Давление пороховых газов P, МПА

232

231

231

224

218

199

181

82

82

74

Предел упругого сопротивления P1, МПА

297

301

278

312

320

320

225

165

199

199

Действительный коэффициент запаса прочности, 1,28

1,30

1,20

1,39

1,47

1,61

1,24

2,01

2,43

2,69



Выводы

В результате произведённых расчётов был получен ствол со следующими характеристиками:

-   длина ствола - 2,319 υм;

-        объём зарядной каморы - 0,656 υм3;

         длина зарядной каморы -0,903 υм;

         длина канала ствола - 2,367 υм;

         вес заряда - 0,225 кг.

Прочностной расчёт ствола показал, что условие прочности выполняется.

3 Выбор компоновочной схемы

-мм автоматическая пушка (рис. 11) предназначена для борьбы с легкобронированными целями на дальностях до 2000 м, с бронированными целями, огневыми точками, живой силой и воздушными целями на дальностях до 4000 м.

Рисунок 11-Общий вид 45мм автоматической пушки

45-мм автоматическая пушка представляет собой автоматическое оружие, в котором досылание патрона в патронник, запирание канала ствола, производство выстрела, отпирание канала ствола, извлечение из патронника стреляной гильзы и отражение ее, подача патронных лент осуществляется автоматически.

Изделие закрепляется на установке неподвижно, что упрощает подвод патронных лент к изделию.

Работа автоматики изделия основана на использовании энергии отката ствола при его длинном ходе. Ствол является ведущим звеном автоматики, приводящим в действие другие механизмы.

При выстреле ствол изделия вместе с затвором под действием давления пороховых газов на дно гильзы откатываются назад. Первоначально ствол с затвором откатываются свободно (преодолевая только сопротивление возвратной пружины затвора), а пройдя 270 мм, начинают снимать пружину амортизатора. На пути 60-65 мм от начала сжатая пружины амортизатора энергия, откатывающегося ствола, полностью поглощается, ствол с затвором останавливаются и под действием сжатой пружины амортизатора начинают движение вперед. Встретив на своем пути автошептало, затвор останавливается, а ствол возвращается в переднее положение под действием пружины амортизатора. Придя в переднее. положение, ствол выключает автошептало и затвор под действием возвратной пружины накатывается в переднее положение.

Запирание канала ствола осуществляется поворотом затвора, который происходит при взаимодействии цапф остова затвора с криволинейным пазом затвора.

Разбитие капсюля-воспламенителя производится бойком, жестко закрепленным в остове затвора, после запирания канала ствола.

Двухленточное питание изделия производится из двух патронных лент, составленных из отдельных звеньев. Замыкание звеньев в ленту осуществляется патронами.

Подающий механизм рычажного типа приводится в действие казенником при накате и производит подачу любой ленты из двух* заряженных в изделие. Переключение подачи осуществляется переключателем, расположенным на ствольной коробке изделия. Досылание патана в патронник прямое.

В изделии имеется механизм блокировки, обеспечивающий прекращение стрельбы, когда последний патрон в одной из лент попадает на линию досылания. При этом происходит остановка затвора на шептале при нажатой кнопке стрельбы, что позволяет при переключении подачи продолжать стрельбу без перезарядки.

Отпирание канала ствола происходит в начале наката ствола. Извлечение стреляной гильзы из патронника осуществляется двумя экстракторами после отпирания при закате ствола. Экстракторы в момент извлечения блокируются от раскрытия двумя упорами, закрепленными на съемниках изделия. Перемещение гильзы из экстракторов на линию отражения производится отражателем при накате ствола, а отражение ее за пределы автоматики изделия осуществляется затвором при его накате.

Управление стрельбой осуществляется дистанционно при помощи электроспуска. В корпус электроспуска вмонтирован датчик СОП, замыкающийся в конце отката затвора.

В изделии имеется винтовой механизм перезарядки, с помощью которого вращением рукоятки производится постановка затвора на шептало и возвращение ствола в переднее положение. При производстве перезарядки спусковой рычаг заблокирован, и затвор не может быть сброшен с шептала. Блокировка выключается ползушкой винтового механизма после прихода ее в крайнее переднее положение и окончания цикла перезарядки. Кроме того, в изделии имеется предохранитель от случайного выстрела.

Перед стрельбой затвор находится на шептале, а ствол на защелке противоотскока. Открытие огня осуществляется снятием затвора с шептала дистанционно с помощью электроспуска или нажатием на спусковой рычаг. Затвор под действием возвратной пружины накатывается вперед, досылает патрон в патронник, запирает канал ствола, выключает заделку противоотскока и разбивает капсюль-воспламенитель. При выстреле происходит совместный откат ствола, с жестко закрепленным на нем казенником, и затвора. При этом происходит забег каретки подачи за очередной патрон. В начале наката затвор садится на автошептало, а ствол под действием пружины амортизатора накатывается вперед. При этом происходит отпирание канала ствола, извлечение стреляной гильзы и перемещение ее на линию отражения. Одновременно происходит подача одной из лент и съем звена с очередного патрона. В переднем положении казенник выключает автошептало и затвор, в случае если нажата кнопка стрельбы, под действием возвратной пружины движется вперед, досылая при этом очередной патрон в патронник и отражая стреляную гильзу за пределы автоматики. Ствол, двигаясь по инерции, уходит в выкат и, возвращаясь из него, останавливается на защелке противоотскока.

Цикл работы автоматики повторяется до тех пор, пока нажата кнопка стрельбы. После отпускания кнопки стрельбы затвор, сойдя с автошептала, перемещается вперед на 1-2 мм и садится на шептало.

45-мм автоматическая пушка состоит из следующих основных частей и механизмов:

1. Ствол;

2.       Амортизатор;

.        Ствольная коробка;

.        Казенник;

.        Затвор;

.        Возвратная пружина;

.        Винт перезарядки;

.        Затыльник;

.        Отражатель;

.        Ось затыльника;

.        Втулка передняя;

.        Втулка задняя;

.        Стопор

.       

Рисунок 12-Основные составные части 45мм автоматической пушки:

-ствол 2А72.00.004; 2-амортизатор 2А72.02.000; 3-коробка ствольная 2А72.03.000; 4-казенник 2А72.04.000; 5-затвор 2А72.05.000; 6-пружина возвратная 2А72.06.000; 7-винт перезарядки 2А72.07.000; 8-затыльник 2А72.08.000; 9-отражатель 2А72.09.000; 10-ось затыльника 2А72.00.001

Ствол предназначен для производства выстрела и обеспечения работы автоматика изделия.

Ствол предназначен для направления полета снаряда. Внутренняя часть ствола называется каналом. Канал ствола имеет патронник и нарезную часть. Патронник, выполненный по форме гильзы, предназначен для размещения патрона. С нарезной частью патронник соединен коническим скатом.

Нарезная часть служит для придания снаряду вращательного движения вокруг продольной оси, что необходимо для обеспечения устойчивого полета снаряда. В нарезной части имеются шестнадцать нарезов постоянной крутизны, вьющихся слева вверх направо.

Промежутки между нарезами, называются полями, а боковые стенки нарезов гранями. Расстояние между противоположными полями называется калибром ствола.

На заднем торце ствола имеются два выступа, которые поверхностями обеспечивает безударное запирание и отпирание канала ствола. Поверхности обеспечивают постоянный зеркальный зазор. Две проточки в дульной части ствола предназначены для закрепления передней и задней втулок с помощью стопоров. Втулки предназначены для обеспечения направления движения дульного среза ствола при откате, на объектах имеющих дополнительную опору в дульной части с целью улучшения кучности и меткости боя. Упор воздействует на амортизатор при откате ствола. На стволе упор крепится в проточке за счет своих упругих свойств. Упор может быть выполнен за одно целое со стволом. Две лыски ствола выполнены под ключ для свинчивания ствола с казенником. Отверстие предназначено для фиксации ствола фиксатором с целью исключения самопроизвольного вывинчивания ствола из казенника.

Амортизатор предназначен для уменьшения усилия отдачи за счет поглощения энергии отката ствола, для осуществления наката ствола, который используется для работы автоматики изделия, а также для торможения ствола в выкате.

Кожух предназначен для защиты пружины от загрязнения и сохранения в ней смазки, а также для направления движения ствола. Пазы кожуха служат для фиксации кожуха от разворота после постановки амортизатора в маску БМП. При помощи резьбы кожух соединяется со ствольной коробкой. Для вращения, кожуха в нем выполнены восемь пазов под ключ. Отверстие предназначено для разборки амортизатора.

Внутри кожуха располагается поршень, на котором, чередуясь между собой, находятся тридцать четыре внутренних колец, а также один фрикцион. При сборке амортизатора предварительное поджатие пружины осуществляется между фланцем поршня и фланцем сальника. Для герметизации амортизатора служат уплотнительные кольца. Кольцо служит для удержания поршня от перемещения после сборки, амортизатора. Для обеспечения усилий амортизатора используются компенсаторы в количестве от 0 до 6 шт.

При выстреле ствол своим упором перемещает поршень. Так как сальник упирается в торец ствольной коробки, то происходит сжатие пружины за счет перемещения поршня. После окончания отката ствол под действием сжатой пружины, воздействующей через поршень на упор ствола, начинает накатываться. Пройдя исходное положение, ствол, продолжая движение по инерции, переходит в выкат. При этом казенник, перемещая сальник, осуществляет сжатие пружины и торможение выката. Поршень при этом через кольцо упирается, в кожух, жестко связанный со ствольной коробкой. Торможению выката способствует фрикцион, перемещающийся вместе с сальником. После того, как энергия ствола погасится в выкате, он под действием сжатой пружины возвращается в исходное положение.

Ствольная коробка предназначена для направления движения затвора и ствола с казенником, подвода патронных лент, а также для размещения и соединения составных частей изделия.

Ствольная коробка состоит из собственно ствольной коробки, переключателя подачи, ручки, механизма останова, упоров и рычага.

Ствольная коробка представляет собой стальную штампосварную конструкцию, на которой с помощью развальцованных осей крышки крепятся крышки. Крышки, представляющие собой штампованную конструкцию, предназначены для направления и фиксации патронных лент. На каждой из крышек приклепаны по три с помощью которых осуществляется фиксация защелки крышек и пружины защелки. В отверстия крышек, вставляются фиксирующие пальцы, подпружиненные пружиной, которая размещается внутри втулки. Сверху к коробке приклепана пружина для фиксации рычага подачи.

К дну коробки приклепаны:

) планка левая, являющаяся направляющей для винта перезарядки;

) планка правая и упор боковой, служащие для направления и фиксации механизма останова;

Планка левая вместе с планкой правой являются направляющими для планки отражателя.

В передней и задней части левой планки выполнены винтовые пазы, при помощи которых происходит поворот поводка винта перезарядки для расцепления его соответственно с казенником и остовом затвора. Между винтовыми пазами выполнен косой паз, по которому движется ромбовидный выступ, поводка винта перезарядки. Под задней частью левой планки размещен торсион, играющий роль "обратного" клапана.

Направляющие, ствольной коробки предназначены для направления и съема звена. Выступ предназначен для фиксации электроспуска. Направляющие служат для крепления изделия на установке. По направляющим происходит откат и накат казенника и затвора. Выемки предназначены для извлечения патрона с линии досылания при разряжении изделия. При помощи выступа происходит фиксация переключателя подачи. Направляющие предназначены для подачи патрона на линию досылания.

Кроме того в ствольной коробке выполнены:

) отверстие, под ось рычага;

) паз, под защелку крышек;

) отверстие, под ось затыльника;

) отверстие, для размещения серьги;

) отверстие, для крепления основания упора, фиксирующего экстракторы;

) отверстие, для отражаемой гильзы;

) паз, для размещения конца пружины, флажков;

) отверстие, под ось флажка;

) отверстие, под упор переключателя;

) резьба, для соединения с амортизатором.

Переключатель, служит для переключения подачи. Он представляет собой сварную конструкцию, в которой поверхности предназначены для выключения пальцев подачи в одном из приемных окон при забеге каретки додачи за очередной патрон. Поверхность переключателя, взаимодействуя с ответной поверхностью ствольной коробки, обеспечивает направление движения переключателя, которое ограничивается упором переключателя.

Поверхности, взаимодействуют с клапанами 1,2, механизма блокировки.

Для фиксации переключателя подачи, в одном из положений служит ручка с приклепанным к ней фиксатором. Внутри фиксатора размещается вилка с пружинами. Ручка, вилка и пружина от выпадения фиксируются штифтом.

Механизм останова предназначен для фиксации ствола защелкой противоотскока в переднем положении перед выстрелом, а также для удержания автошепталом остова затвора в крайнем заднем положения до момента прихода ствола с казенником в переднее положение.

Защелка противоотскока и автошептало зафиксированные в основании осями, подпружинены пластичной пружиной. В конце наката ствола с казенником защелка противоотскока под действием пружины западает за казенник и торцом препятствует его перемещению в откат. Выключение защелки противоотскока для очередного отката осуществляется остовом затвора в конце его наката.

При откате остов затвора, воздействуя на автошептало, сжимает пружину. После прохождения остовом затвора автошептала, последнее под действием пружины прокачается и торцем будет удерживать остов в крайнем задаем положении до прихода ствола в переднее положение. В момент прихода ствола в переднее положение скрепленный с ним казенник переместит подвижную планку, которая, взаимодействуя с выступом оси отражателя, повернет его, давая возможности остову совершать очередной накат.

Серьга, закрепленная штифтом на основании упора, предназначена для снятия очередного подаваемого патрона из звена и подачи его на линию досылания.

Серьга фиксируется подпружиненным фиксатором относительно ствольной коробки.

Шайба, скрепленная с фиксатором штифтом предназначена для удержания фиксатора при переводе серьги в положение для удаления патрона с линии досылания.

Рычаг предназначен для приведения в действие механизма подачи изделия. Перья рычага взаимодействуют с казенником при его накате. При этом рычаг поворачивается на оси, расположенной в отверстии ствольной коробки и цапфами, перемещает каретку подачи вниз.

Казенник является деталью, воспринимающей нагрузку от выстрела через боевые упоры затвора. Кроме того, казенник является деталью, приводящей в действие другие механизмы автоматики изделия.

Казенник имеет четыре боевых упора, воспринимающих нагрузку при выстреле.

Поверхности казенника взаимодействует с рычагом подачи. Резьбовой частью отверстия казенник свинчивается со стволом. В отверстии казенника перемещается фиксатор, исключающий самопроизвольное вывинчивание ствола из казенника. Штифт исключает выпадание фиксатора из казенника, а также ограничивает его перемещение. Пазами казенник перемещается по направляющим ствольной коробки. Выступом казенник перемещает подвижную планку с закрепленным на ней отражателем. Торец казенника, прилегающей к поверхности, взаимодействует с торцем защелки противоотскока. Поверхность определяет направление движения отражаемой гильзы. Поверхность казенника взаимодействует с выключателем при откате. При откате казенник поверхностью поднимает каретку подачи.

Затвор предназначен для запирания канала ствола, производства выстрела, извлечения и отражения стреляной гильзы, досылания очередного патрона в патронник.

Затвор предназначен для запирания канала ствола. Он имеет четыре боевых упора которые входят в зацепление задними поверхностями с упорами казенника при запирании и воспринимают силу давления пороховых газов, действующих на дно гильзы.

В гнездах располагаются два экстрактора, которые зацепами извлекают стрелянную гильзу из патронника. Экстракторы имеют возможность перемещаться в своих гнездах вместе с пружинящими разрезными кольцами выполняющими роль фрикциона. Затвор крепится к остову затвора цапфами, которые фиксируются штифтами. Поверхности экстракторов взаимодействуют с винтовыми выступами ствола при запирании и отпирании, а поверхности с поверхностями ствола в конце запирания для обеспечения постоянного зеркального зазора.

Поворот затвора при запирании и отпирании осуществляется за счет взаимодействия криволинейных пазов с цапфами. Выступом затвора отражается стреляная гильза. Нижним боевым упором затвора производится поднятие и опускание отражателя. Зуб предназначен для фиксации затвора защелкой, от поворота в процессе отката и наката. Через отверстие зеркала затвора осуществляется выход бойка, жестко закрепленного в остове.

Остов затвора предназначен для перемещения затвора относительно коробки, для его поворота при запирании и отпирании какала ствола, а также для приведения в действие отдельных механизмов изделия.

Пазами остов затвора перемещается по направляющим ствольной коробки. В отверстия забиваются штифты, которые фиксируют цапфы, расположенные в отверстиях. Выступ предназначен для удержания остова затвора автошепталом при накате ствола. Плоскостью остов затвора удерживается шепталом. Поверхностью выжимается защелка противоотскока. В гнездо вставляется боек. Выступ взаимодействует с рычагом датчика СОП. Выступ служит упором для защелки затвора при фиксации затвора. Защелка крепится в остове затвора осью, которая забивается в отверстие. Защелка подпружинена пружиной, один конец которой размещается в лунке, а другой в лунке остова затвора.

Поверхность защелки взаимодействует в конце отката затвора с выключателем в результате, чего защелка выходит из зацепления с зубом и затвор получает возможность развернуться относительно остова затвора для отпирания канала ствола. В процессе наката затвора торец защелки удерживает затвор от поворота. Поверхность защелки также при накате затвора, взаимодействует с поверхностью казенника, в результате чего защелка выжмется и освободит затвор, давая ему возможность повернуться относительно остова при запирании.

Возвратная пружина предназначена для возвращения затвора в переднее положение, сообщения затвору энергии, необходимой для запирания канала ствола и разбития капсюля-воспламенителя.

Вставляемые последовательно друг в друга шток, трубка и направляющая предназначены для направления пружины.

Фланец направляющей и шайба, удерживаемая на штоке стопорным кольцом, обеспечивает предварительное поджатие пружины.

Винт перезарядки предназначен для взведения подвижных частей при заряжании и устранения задержек типа "осечка", "пропуск подачи" и др.

Он состоит из винта, на который навинчен поводок. Поводок выступом перемещает остов затвора при взведении подвижных частей и он же возвращает ствол и казенник в исходное положение.

Ромбовидный выступ препятствует повороту поводка при вращении винта. Кроме того при помощи ромбовидного выступа происходит поворот поводка в крайнем переднем положении, за счет взаимодействия его с винтовым пазом ствольной коробки, с целью исключения поломки поводка казенником при откате

Пружина предназначена для обеспечения захода поводка на винт в крайних положениях поводка.

Для исключения поломки поводка при сбросе затвора с шептала ( в случае когда поводок находится не в крайнем переднем положении) служит подвижная планка, которая через стержень блокирует спусковой рычаг затыльника. При приходе поводка в крайнее переднее положение, он своим выступом переместит планку вперед и тем самым разблокирует спусковой рычаг.

Затыльник предназначен для размещения механизма подачи, электроспуска, выключателя и спускового механизма.

Затыльник крепится к ствольной коробке осью затыльника, которая фиксируется фиксатором.

Основной деталью затыльника является собственно затыльник, на котором закреплены другие детали.

В пазу размещается шептало, которое прокачивается на оси. Зацеп шептала удерживает остов затвора в крайнем заднем положении, а выступ шептала взаимодействует с плечом упора шептала. Отверстие шептала выполнено под ось.

В пазу затыльника на оси размещается упор шептала, который своим плечом препятствует опусканию шептала. Упор шептала через плечо подпружинен плунжером, который одновременно является фиксатором рычага. Третье плечо упора шептала, взаимодействуя с остовом затвора при откате, выводит упор шептала из зацепления с шепталом для обеспечения забега остова затвора за шептало.

Кроме того в корпусе на оси закреплен с помощью штифта спусковой рычаг, предназначенный для поворота упора шептала толкателем вручную или толкателем электроспуска. В пазу спускового рычага размещается поверхность отогнутого конца тяги механизма блокировки. При срабатывании механизма тяга поворачивается и отогнутым концом поворачивает спусковой рычаг. Толкатель электроспуска попадает в выемку спускового рычага и происходит их взаимное разобщение.

В отверстии затыльника размещается предохранитель на котором штифтом закреплен рычаг. Предохранитель и рычаг служат для исключения выстрела при случайном нажатии на спусковой рычаг. В положении ПР -предохранитель поверхность рычага располагается в зазоре между задней стенкой корпуса и спусковым рычагом и препятствует прокачиванию спускового рычага. Одновременно плечо предохранителя взаимодействует с плечом упора шептала, не давая последнему прокачнуться. При повороте рычага вположение ОГ-огонь одновременно выходят из взаимодействия поверхность рычага со спусковым рычагом и плечо предохранителя с упором шептала. При дальнейшем воздействии на спусковой рычаг рукой или толкателем электроспуска он может свободно прокачиваться и через толкатель прокачивать упор шептала.

Кроме того в корпусе выполнены:

) отверстие под фланец возвратной пружины;

) отверстие под ось электроспуска;

) отверстие под фиксатор, удерживающий винт перезарядки при стрельбе от вращения;

) отверстие, под стержень.

К корпусу осью электроспуска присоединяется механизм подачи, который предназначен для подачи патронов на линию досылания. Основной деталью механизма подачи является каретка, представляющая собой штампосварную конструкцию, к которой на осях присоединены подпружиненные пружинами подающие пальцы. Поверхности пальцев взаимодействуют с поверхностями переключателя подачи при переключении подачи. Пазами каретка взаимодействует с цапфами рычага подачи.

Внутри каретки находится механизм блокировки. Во время стрельбы правый или левый клапан (в зависимости от включенной подачи) поджат к патрону и переключателю подачи пружиной, воздействующей через тягу и рычаг. После прохождения последнего патрона через левый клапан последний освобождается и дает возможность рычагу переместиться из положения I в положение 2. Тяга под действием пружины развернется и произойдет разобщение спускового рычага с электроспуском. При этом на линии досылания остается последний патрон, что дает возможность продолжения стрельбы без перезарядки. Для продолжения стрельбы необходимо переключить подачу. При переключении подачи переключатель переместит правый клапан и рычаг из положения 2 в положение 1, разворачивая при этом тягу и сжимая пружину. Тяга вернет спусковой рычаг в исходное положение, при котором возможно взаимодействие спускового рычага с электроспуском.

К корпусу затыльника осью электроспуска крепятся выключатель, который предназначен, для выключения защелки затвора в конце отката затвора.

На оси закреплен электроспуск. Ось удерживается от выпадания стопором. Электроспуск предназначен для дистанционного управления работой спускового механизма.

Внутри корпуса имеется катушка электромагнита, выводы которой распаяны на вилку штепсельного разъема. В задней части корпуса запрессована стопа якоря, часть которой располагается внутри катушки. Стопа в корпусе также фиксируется осью электроспуска. В центральном отверстии стопы перемещается толкатель. На толкателе размещены якорь, пружина и втулка. Втулка относительно якоря зафиксирована штифтом и имеет возможность перемещаться, сжимая пружину. В передней части корпуса запрессована крышка. В крышке размещается контакт с неподвижным контактом датчика СОП. Вывод контакта распаян на вилку штепсельного разъема.

В отверстие корпуса и крышки электроспуска вставлен подпружиненный пружиной контакт датчика СОП. От выпадания из отверстия контакт датчика зафиксирован штырем, который также скрепляет крышку и корпус.

Контакт датчика состоит из плунжера, внутри которого размещен подпружиненный пружиной контакт, который относительно плунжера закреплен штифтом. Резиновые кольца и фторопластовое кольцо предназначены для герметизации электроспуска. Резиновое кольцо предназначено для устранения зазора между катушкой и корпусом. При подаче напряжения на электроспуск якорь, прижимаясь под действием магнитного поля к стопе якоря, перемещает толкатель, который воздействуя на спусковой рычаг, через спусковой механизм снимает затвор с шептала. При этом втулка сжимает пружину, которая после прекращения подачи напряжения возвращает якорь в первоначальное положение.

В конце отката остов затвора воздействует на плунжер, который переместит контакт и замыкает цепь датчика СОП.

Отражатель предназначен для перемещения стреляной гильзы из затвора на линию отражения.

Планка предназначена для перемещения отражателя казенником. При откате скос казенника взаимодействует с поверхностью планки и перемещает ее до упора в затыльник, после чего поверхность планки опускается в выемку

ствольной коробки и происходит расцепление казенника с планкой.

После расцепления планка остается на места, а казенник продолжает дальнейший откат. При накате казенника, выступ взаимодействует с поверхностью планки и увлекает ее за собой. Закрепленный на планке с помощью оси отражатель поверхностью взаимодействует с нижним боевым упором стоящего на автошептале затвора. В результате взаимодействия отражатель поднимется вверх поверхностями и переместит гильзу из затвора на линию отражения решения. При приходе в переднее положение планка поверхностью оси отражателя выключает автошептало и начинается накат затвора, который нижним боевым упором воздействует на поверхность отражателя и опускает его.

Выводы

45-мм автоматическая пушка представляет собой автоматическое оружие, в котором досылание патрона в патронник, запирание канала ствола, производство выстрела, отпирание канала ствола, извлечение из патронника стреляной гильзы и отражение ее, подача патронных лент осуществляется автоматически.

Изделие закрепляется на установке неподвижно, что упрощает подвод патронных лент к изделию.

Работа автоматики изделия основана на использовании энергии отката ствола при его длинном ходе. Ствол является ведущим звеном автоматики, приводящим в действие другие механизмы.

4. Средства поражения 45мм автоматической пушки

Калибры малокалиберных автоматических пушек (МАП) заключены в пределах 20-57 мм. В государствах НАТО используется ряд калибров: 20; 25; 27; 30; 35 и 40 мм. Калибр 50 мм рассматривается как перспективный, например, для германской «бикалиберной» системы МК35 (Rh503) и некоторых разрабатываемых систем для сухопутных войск. Калибр 20 мм, начиная с конца 80-х годов XX столетия, считается устаревшим и бесперспективным из-за малой мощности действия снаряда у цели и невысокой наклонной дальности стрельбы зенитных установок [1].

В России используют калибры 23; 30; 37 и 57 мм, причем последние два имеют весьма ограниченное распространение. В настоящее время лишь исторический интерес представляют калибры 20 мм (авиационные пушки ШВАК и Б-20) и 45мм (НС-45). На самолетах МиГ-9 и МиГ-15 в начале 50-х годов ограниченно использовалась система Н-57 с одноименным боеприпасом. В настоящее время используются 23-мм БП АМ-23 и ВЯ-23 и особенно широко 30-мм патрон 2А42. Основные тактико-технические параметры отечественных и зарубежных БП МАП представлены в таблице 1.

Боеприпас-неотъемлемый элемент комплекса автоматической артиллерии наряду с собственно артиллерийским автоматом и системой управления огнем. Строго говоря, каждому комплексу должен соответствовать свой тип БП. Последний, однако, является наиболее консервативной подсистемой автоматической артиллерии, производится и хранится в массовом количестве. Поэтому перспективные автоматические системы очень часто проектируются под штатный патрон. Это имеет свои положительные стороны, так как БП оказывается унифицированным для целого ряда автоматических пушек, что, безусловно, выгодно экономически и с точки зрения эксплуатации вооружения.

Целесообразность разработок перспективных БП следует рассматривать в тесной связи с проектируемым артиллерийским автоматом и областью его использования, в конечном итоге с характеристиками возможных целей. Эффективность действия по цели зависит не только от параметров БП (массы снаряда q, количества ВВ ωBB, начальной скорости Vо и др.), но и от темпа стрельбы, являющегося технической характеристикой артиллерийского автомата.

В настоящее время на вооружении всех армий мира находится около полусотни систем автоматической артиллерии, без учета вариантов и модификаций. Усредненные данные по системам различных калибров без выделения систем первого и последующих поколений МАП представлены в таблице 6.

Таблица 6

Усредненные значения параметров МАП различных калибров

Калибр, мм

Количество систем

V0,м/с

n,выст./мин

Qб, кг

ε∙10-4, Вт/кг

C,с-1


Отечественных

Зарубежных






20;23

5

8

980

2900

89

3,65

0,098

25;27

-

10

1100

1340

114

2,60

0,061

30

7

13

990

1500

136

2,93

0,091

35;37

1

8

1140

740

443

1,18

0,034

40

-

1

1030

300

570

0,41

0,0076

57

1

-

900

120

765

0,16

0,0073


Для объективной характеристики автоматических пушек А.Г. Шипуновым предложены коэффициенты мощности и совершенства:

 

Первый представляет собой мощность секундного залпа, второй-его массу, отнесенные к массе артиллерийского автомата Qб.

Данные таблицы 6 свидетельствуют о наличии некоторого оптимума в районе калибра 30 мм. Об этом косвенно свидетельствует тот факт, что системы данного калибра имеют наиболее широкое распространение в мире. Как показано в работе [2], именно на данном калибре наиболее рационально сочетаются параметры мощности БП и темпа стрельбы автоматических пушек. Данное обстоятельство нашло практическое применение в универсальной российской системе автоматической артиллерии, созданной в Тульском КБП под руководством А.Г. Шипунова и В.П. Грязева. 30-мм системы широко применяются в авиации, на зенитных установках (ЗУ) и для вооружения боевых машин сухопутных войск. Тем не менее, у 30-мм снарядов имеются вполне очевидные слабые места, среди которых следует отметить:

недостаточная наклонная дальность стрельбы наземных ЗУ и ЗСУ, которая для самых мощных 30-мм БП не превышает 2500-3000 м, в то время как решение некоторых задач борьбы с воздушными целями требует обеспечения наклонной дальности 4000-4500 м;

недостаточно эффективное действие 30-мм снаряда по легко- и среднебронированным целям. Рост броневой защиты боевых машин сухопутных войск требует использования более крупных калибров, так как бронепробитие обусловлено мощностью снаряда, а не темпом стрельбы МАП. Подкалиберные снаряды на базе 30-мм БП также недостаточно эффективны;

очень большие технические трудности разработки 30-мм снарядов с неконтактными взрывателями. Практика использования таких снарядов для системы В-70 «Bofors» (выстрел 40x365 К.) позволяет увеличить эффективную площадь поражения в 50-300 раз для различных воздушных целей-от самолетов до малоразмерных целей типа ПКР и даже ПТУР[1].

Следует также отметить, что действие снарядов калибра 40-45 мм по традиционным целям автоматической артиллерии значительно превосходит действие 30-мм снарядов. Например, надежное поражение самолета обеспечивается в среднем 10-12 23-мм и 5-7 30-мм снарядами. Опыт использования артиллерии калибра 35 мм и выше, а также расчеты свидетельствуют, что для поражения самолета достаточно одного-двух 40-мм и одного 45-мм снаряда. Данное обстоятельство может в значительной степени компенсировать неизбежное снижение темпа стрельбы при переходе на более крупные калибры.

Основными типами снарядов, используемых автоматической артиллерией, являются осколочно-зажигательные или осколочно-фугасно-зажигательные снаряды (ОЗС и ОФЗС), а также бронебойные(БС).Оба основных типа снарядов могут быть снабжены трассерами (ОЭСТ и БСТ). Действие осколочно-фугасных снарядов по открытым наземным целям характеризуется фугасным эффектом и полем разлета осколков. И тот, и другой фактор в конечном итоге при прочих равных условиях вызван количеством ВВ в снаряде. Действие ОЗС по самолету обусловлено проникновением снаряда за преграду на глубину 50-250 мм при прямом попадании. В этом случае его эффективность связана в основном с количеством попаданий при данных заряду ВВ дальности обстрела, рассеивании и темпе стрельбы. При траекторном разрыве снаряда, что может иметь место при использовании неконтактных взрывателей, эффективность определяется чувствительностью последнего, полем разлета осколков и их параметрами. Готовые осколки (например, в виде вольфрамовых шариков, используемых на снарядах PFHE MК2 и PFHE 128А1 выстрела 40x365R) в этом отношении более эффективны. Техническая реализация снаряда с готовыми поражающими элементами также является проблематичной для 30-мм БП.

В рамках проводимых исследований рассчитывались ожидаемые параметры перспективных БП калибра 40; 45 и 57 мм. Проводилось сравнение полученных результатов с данными по штатным, отечественным и зарубежным БП автоматической артиллерии: 2А42, 30x173 (самый мощный к настоящему времени 30-мм патрон), 35x228, 37x195 (НС-37), 40х365R, 45x185 (НС-45). Основные расчетные параметры и относительная эффективность перспективных крупнокалиберных выстрелов в сравнении со штатными БП представлены в таблице 7, в которой приняты следующие обозначения:

lп-длина патрона;

lсн-длина снаряда;

q-масса ОФЗС снаряда;

ωBB-масса разрывного снаряда;

r-среднее расстояние до цели при траекторном подрыве снаряда;

pˉ-относительная эффективность по воздушной цели при прямом попадании (для 2А42 p=1,0).

Эффект боевого применения БП калибра 40 -45 мм еще более значителен для бронебойных снарядов. На рисунке 13 представлены зависимости предельной скорости пробития Vпсп бронеплит средней твердости удлиненными поражающими элементами, выполненными из сплава ВНЖ-90, от калибра снаряда. Данные получены расчетным путем с использованием методики, изложенной в работе [3]. Видно, что при Vпсп = 1000÷1100 м/с бронепробитие b0 при переходе с калибра МАП 30 мм на калибр 45 мм возрастает на 40 -45%. 45-мм бронебойный БП может обеспечить пробитие брони толщиной 35-40 мм при угле встречи 60°.

Таблица 8

Расчетные параметры и относительная эффективность (ОФЗС) перспективных БП

Выстрел

lп, мм

lсн ,мм

q, г

тос

ωBB

r,м

p,

2А42

292

148

390

291

49

2,0

1,0

30х173

290

150

360

293,5*

36

2,0

0,96

35х228

387

-

535

405

-

2,5

1,7

НС-37

330

165

730

540

-

2,5

2,2

40х365R

534

-

870

610

-

3,0

2,7

НС-45

330

190

1085

740

-

3,5

3,1


Перспективные БП

40х300

460

185

765

575

135

3,0

2,5

45х320

510

220

1020

730

225

3,5

3,3

57х350

570

280

1750

1240

470

4,5

4,9


*экспериментальная величина.


Рисунок 13 - Зависимости бронепробития от предельной скорости пробития бронеплит средней твёрдости и калибра снаряда

Основным силовым элементом выстрела и в то же время наиболее слабым звеном досылающего механизма является гильза. Поскольку цикл автоматики в основном определяется временем экстракции и досылания (tдос + tэкс = 0,8÷1,0 Тц [4]), которые в свою очередь ограничиваются прочностью гильзы и усилием извлечения из нее снаряда, то гильза во многом определяет темп стрельбы автоматической системы. Анализ динамических возможностей автоматики различных компоновочных схем является предметом отдельного исследования. Однако оценку требуемых прочностных свойств гильзы можно провести на основе статистического анализа данных по БП автоматической артиллерии.

Предварительный характер выводов очевиден, но при этом можно дать ориентировочный перечень основных геометрических и силовых параметров выстрела. Вполне определен и вывод о том, что БП калибра 45 мм в наилучшей степени отвечает сочетанию требований по массогабаритным параметрам выстрела и снаряда, его действию по характерным целям, особенно по бронированным, и потенциальными возможностями автоматики классической компоновочной схемы.

На рисунке 14 представлен возможный облик выстрелов 45x320 с осколочно-фугасным и бронебойным снарядами. Ниже приведены основные массовые, геометрические и силовые характеристики выстрела 45x320:

Масса выстрела, кг:

ОФС2,65

БС2,47

Масса снаряда, кг:

ОФС1,020

БС0,601

Масса ВВ в ОФС, кг 0,225

Масса заряда, кг:

ОФС0,51

БС0,59

Длина снаряда, мм:

ОФС210

БС175

Длина выстрела, мм:

ОФС 495

БС470

Начальная скорость, м/с:

ОФС1000

БС1100

Длина гильзы, мм320

Скорость разгона и торможения, м/с 7,0-7,5

Ускорение разгона и торможения, м/с2 1,15∙104

Усилие извлечения снаряда, кН 25

Усилие отгиба закраины гильзы, кН 46

Рисунок 14 - 45мм перспективные боеприпасы: а - с ОФС; б - с БС

Выводы

Исходя из предполагаемой области боевого применения МАП калибра 45 мм (артиллерийские и ракетно-артиллерийские зенитные установки и боевые машины сухопутных войск), можно предположить следующую номенклатуру снарядов для 45-мм выстрела:

осколочно-зажигательный снаряд для борьбы с воздушными целями и его вариант с трассером-ОЗС и ОЗСТ с контактным взрывателем;

осколочный снаряд с готовыми поражающими элементами и неконтактным дистанционным взрывателем и его вариант с трассером;

- бронебойный снаряд для борьбы с легкобронированными наземными и отчасти воздушными целями и его вариант с трассером-БС и БСТ с контактным взрывателем;

подкалиберный бронебойный снаряд для борьбы с наземными легко- и среднебронированными целями и, возможно, его вариант с трассером.

Заключение

В настоящее время практически все армии мира имеют на своём вооружении боевые машины пехоты.

Главная задача БМП донести десант максимально невредимым до рубежа спешивания, позволить ему быстро покинуть машину и прикрыть огнем последующие его действия. Не отрицая ведения боя непосредственно с машин, стоит заметить, что и в относительно масштабных, и в локальных конфликтах, и в противопартизанских операциях пехоте приходится сражаться в основном в пешем порядке, используя огневое прикрытие БМП. Это, впрочем, не требует от БМП слишком уж «тяжелого» вооружения-носителями такового служат танки, с которыми мотопехота и взаимодействует.

Комплекс вооружения и боевые свойства БМП должны обеспечивать:

·возможности самообороны от объектов типа «танк» и «боевой вертолет»,

·живучесть, боеготовность вооружения, достаточный боекомплект без ущерба для вместимости и оперативной маневренности машины,

·возможность эффективного взаимодействия с другими средствами поражения сухопутных войск при ведении наступательных и оборонительных действий днем и ночью, в любых погодных условиях,

·подавление пехоты противника, борьбу с равными себебронемашинами и расчетами тяжелого вооружения.

Основными направлениями развития основного вооружения рассматриваемых боевых машин являются: на первом этапе последовательная модернизация входящих в боекомплект существующих огневых комплексов БМП боеприпасов за счет повышения бронепробиваемости 100-мм ПТУР и улучшения за счет неконтактных взрывателей осколочного действия 30-мм ОФС, а в последующем создание новых огневых средств на базе МАП большего калибра. Причем наиболее рациональными являются калибры 45 и 57 мм, позволяющие в наибольшей степени реализовать потенциально заложенные в них возможности по осколочному действию, эффективной дальности стрельбы и использованию современных систем управления огнем при приемлемых массогабаритных характеристиках выстрелов.

При этом применение 45-мм боеприпасов в системе вооружения боевых машин, предназначенных для борьбы, в том числе и с перспективными объектами бронетанковой техники, целесообразно лишь в комплексе ракетно-пушечного вооружения, подобно боевому модулю "Кливер".

Предполагаемая номенклатура снарядов для 45-мм выстрела:

осколочно-зажигательный снаряд для борьбы с воздушными целями и его вариант с трассером-ОЗС и ОЗСТ с контактным взрывателем;

осколочный снаряд с готовыми поражающими элементами и неконтактным дистанционным взрывателем и его вариант с трассером;

- бронебойный снаряд для борьбы с легкобронированными наземными и отчасти воздушными целями и его вариант с трассером-БС и БСТ с контактным взрывателем;

подкалиберный бронебойный снаряд для борьбы с наземными легко- и среднебронированными целями и, возможно, его вариант с трассером.

Список использованных источников

1.Бакалов В.И., Слуцкий Е.А. Современные малогабаритные автоматические пушки стран армий НАТО.- М.; ЦНИИТИ, 1990.

2.Шипунов А.Г., Игнатов А.В. Структурно-параметрический синтез пушечно-ракетных комплексов вооружения.- Тула: ГУП КБП, 2000.

3.Носков Б.И. Малокалиберные выстрелы к автоматическим пушкам.-М.: ГНПП "Прибор", 1998.

4; Алферов В.В. Конструкция и расчет автоматического оружия.- М.: Машиностроение, 1977.

. Калабухова Е.П. Основы теории эффективности воздушной стрельбы и бомбометания.-М.: Машиностроение, 1991.

2. Федосеев С.Отечественные боевые машины пехоты//Техника и вооружение.-2001. -№ 4.

3. Краснов Н.Ф. Аэродинамика тел вращения.- М.: Оборонгиз, 1998.

4. Исследование течения за донным срезом тел, обтекаемых потоком газа (По материалам иностр. печати за 1967 -1972 гг.) // Обзор ОНТИ ЦАГИ.-1974.-№ 452.-С. 125 -128.

5. Третьяков П.К. Обобщение данных по эффективности воздействия вдува и горения на донное давление // Тр. ЦИАМ.-1985. -№ 1140.

6. Глаголев А.И., Зубков А.И., Третьяков П.К. Влияние тепломассоподвода на донное сопротивление тел вращения при сверхзвуковом обтекании//Изв. РАН. Механика жидкости и газа.-1995.-№ 3.

7. Глаголев А.И., Зубков А.И., Сухановская Л.Д. Влияние расположения области тепломассоподвода в ближнем следе тела вращения на его донное давление и сопротивление//Физика горения и взрыва.-2000.-№ 4.


Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!