Как называется руль у танка

Системы управления танком позволяют танку или другому транспортному средству с непрерывной гусеницей поворачиваться. Поскольку гусеницы не могут быть наклонены относительно корпуса (в любой эксплуатационной конструкции), рулевое управление должно осуществляться за счет ускорения одной гусеницы вверх, замедления другой (или реверсирования) или комбинации обоих. Полугусеничные автомобили избегают этого, комбинируя управляемые колеса и гусеницы с фиксированной скоростью.

СОДЕРЖАНИЕ

Двойной привод

Одним из решений проблемы рулевого управления является использование двух отдельных трансмиссий, каждая из которых управляет одной гусеницей. Это сохраняет мощность на обоих гусеницах при рулевом управлении, создает широкий диапазон кругов поворота и даже позволяет реверсировать одну гусеницу, в то время как другая движется вперед, позволяя танку поворачиваться на месте. Это можно комбинировать с тормозами для дальнейшего контроля радиуса поворота.

Двойная трансмиссия или редукторное рулевое управление

Простым шагом вперед от концепции двойного привода является использование одного двигателя и разделение выходной мощности на две трансмиссии. Рулевое управление осуществляется переключением передач на одной гусенице, а не на другой. Это снижает сложность системы двойного привода в сочетании с современным двигателем. Он также вводит новое поведение; дополнительная нагрузка на одну дорожку приводит к замедлению и другой. На самом деле это улучшение по сравнению с решением с двойным приводом, поскольку оно заставляет весь танк замедляться, а не поворачиваться к загруженной гусенице.

Обратной стороной этого подхода является то, что передачи большой мощности являются устройствами, подверженными сбоям, особенно в эпоху Второй мировой войны. Они также являются сложными и трудоемкими устройствами для сборки и ремонта. Хотя он исключает второй двигатель, по сравнению с концепцией двойного привода, он все еще относительно сложен по сравнению с последующими решениями.

Торможение сцеплением

Самая простая с точки зрения механики однодвигательная система рулевого управления, которая почти повсеместно использовалась на ранних конструкциях танков, представляла собой комбинацию тормоза и сцепления, соединенных с органами рулевого управления. Органы управления обычно представляли собой пару вертикальных ручек, по одной для каждой дорожки. Если потянуть за ручку, сцепление отключится, гусеница будет отключена, и она замедлится. Дальнейшее движение ручки приводило к усилению торможения этой гусеницы, позволяя регулировать радиус поворота.

Основным недостатком этой конструкции является то, что при включении рулевого управления мощность двигателя снимается с гусеницы. Это заставляет танк замедляться, даже если тормоз не задействован. Если танк поднимается или ходит по мягкому грунту, движение вперед может полностью прекратиться. Другой недостаток заключается в том, что тормоза постоянно рассеивают огромное количество тепла при рулевом управлении, что очень неэффективно. Тормоза, подходящие для управления большим транспортным средством, также непрактично велики.

Дифференциальное торможение

Главный недостаток, как и тормозной системы со сцеплением, заключается в том, что рулевое управление отводит тепло через тормоза. Однако, в отличие от системы с сцеплением, в этом случае любой поворот требует торможения. Это можно использовать на более легких танках, но количество кинетической энергии в более крупных танках делает требуемые тормоза непрактично большими. Другой недостаток заключается в том, что дифференциал позволяет гусеницам поворачиваться с разной скоростью независимо от причины. Это может быть применение торможения, но также происходит при движении танка по местности; если одна сторона танка выходит на более мягкую местность и замедляется, танк естественным образом поворачивается в эту сторону. Движение вперед имеет тенденцию компенсировать этот эффект, поэтому в основном это проблема на низких скоростях.

Управляемый дифференциал

Двойной дифференциал

Обычно рулевой вал подсоединяется к двигателю напрямую, а не к выходу трансмиссии. Это означает, что он вращается с относительно узким диапазоном оборотов по сравнению с главным приводным валом. Рулевой вал разделен на два выходных вала с помощью системы сцепления, которая позволяет выходным валам вращаться вперед, назад или вообще не вращаться. Холостой ход меняет направление с одной стороны, поэтому они всегда вращаются в противоположных направлениях.

При выключенном сцеплении, чтобы вал не вращался, направляющие ролики в двух дифференциалах зафиксированы на месте. Это похоже на управляемый дифференциал с включенным тормозом. Когда рулевое сцепление включено, вал вращает одну из направляющих роликов вперед, а другую назад, в результате чего одна гусеница ускоряется, а другая замедляется.

Поскольку разница скоростей двух гусениц не зависит от выбора коробки передач, это делает эффект рулевого управления менее выраженным на более высоких скоростях; это означает, что танк имеет больший радиус поворота на более высоких скоростях, что обычно и нужно. Однако система производит только один радиус для любого заданного выбора коробки передач.

Система полностью регенеративная: вся мощность двигателя поступает на гусеницу либо через главный карданный вал, либо через систему рулевого управления; никакая энергия не теряется на тормоза или сцепления. Кроме того, поскольку мощность передается от трансмиссии к системе рулевого управления, в некоторых конструкциях бак может поворачиваться, даже когда главный редуктор не включен. Ограничением этой функции является прочность рулевого вала, который должен быть достаточно прочным, чтобы перемещать бак, если эта функция требуется, но в противном случае его можно сделать легче, если в этом нет необходимости.

Тройной дифференциал Мерритта – Брауна

Тройной дифференциал представляет собой модификацию двойного дифференциала, заменяющую рулевые муфты одинарным тормозным дифференциалом, аналогичным управляемому дифференциалу. Этот третий дифференциал обеспечивает любую желаемую выходную скорость на рулевом валу по сравнению с двойным дифференциалом, в котором скорость вала фиксирована. Этот выходной сигнал приводит в движение направляющие ролики двойного дифференциала, который в остальном не изменился, создавая бесступенчатое рулевое управление. У него есть все преимущества двойного дифференциала, а единственным недостатком является то, что тормоз на третьем дифференциале рассеивает некоторую энергию при пробуксовке, но это зависит только от количества энергии, используемой для управления транспортным средством, а не от общей энергии. доставлен на рельсы.

Двойной дифференциал Maybach

Деформация трека

Хотя гусеницы нельзя было повернуть под углом полностью, можно было исказить гусеницу так, чтобы гусеничный автомобиль двигался по кривой траектории. Передние тележки на British Universal Carrier были установлены на поперечной балке, проходящей через корпус. При повороте рулевого колеса тележки смещались влево или вправо, вызывая небольшой поворот. Дальнейший поворот колеса включал торможение в ту или иную сторону. В Light Tank Mk VII Tetrarch использовалась аналогичная система, но передние колеса и два средних колеса по бокам поворачивались, чтобы вызвать перекос.

Электрические трансмиссии

Несмотря на умеренный успех, эти ранние системы были большими и чрезвычайно тяжелыми; тот, что в Сен-Шамоне, прибавил пять тонн. Другие конструкции и последующие модели, использующие аналогичную систему, обычно отклонялись как непрактичные.

Источник

Как управлять танком?

30.07.2018 Автор: Master Service 13281

Поэтому отвлечемся от реек и насосов и поговорим о системах управления движениями танков.

История танковых систем управления

Первым танком, который использовали в боевых действиях, стал британский тяжелый танк Mark I. Это произошло 15 сентября 1916 года во время битвы на реке Сомма. В первой в истории танковой операции участвовало 144 танкиста на 18 танках Mark I.

Первый британский тяжелый танк Mark I

С тех пор прошло больше 100 лет. За это время мировое танкостроение шагнуло далеко вперед, а каждое следующее поколение танков было мощнее, быстрее, крепче и опаснее предыдущего. Само собой, что системы управления танком также постоянно модернизировали и улучшали, чтобы добавить танкам маневренности, подвижности, устойчивости и проходимости.

Так как же выглядит рулевое управление танков? Сейчас узнаете.

Сразу уточним, что и в старых, и в современных танках нет рулевого управления в обычном понимании этой фразы. Нет рулевой рейки или редуктора, нет электроусилителей или гидроусилителей руля.

Начнем с рулевого управления первых танков, таких как Mark I. Чтобы управлять первым британским танком, нужна была слаженная работа половины команды (т.е. 4-х из восьми членов экипажа):

Бортовые коробки передач и тормоза соединяли с ведущими задними колесами. Когда танк двигался прямо, оба колеса крутились с одинаковой скоростью за счет работы центральной коробки передач.

Чтобы развернуть танк, например, вправо, главный водитель переключал центральную коробку передач танка на первую скорость и давал команду на разворот в нужную сторону. Помощник водителя, который отвечал за работу левой бортовой коробки, переключал механизм на вторую скорость, чтобы левая гусеница начала двигаться быстрее правой, и танк начал разворачиваться вправо. Нужно повернуть влево? Второй помощник водителя увеличивал скорость движения правой гусеницы.

Когда танк заканчивал поворот в нужную сторону, помощники водителя переключали коробки на одинаковые скорости и выравнивали боевую машину. Бортовые тормоза использовали, чтобы уменьшить угол разворота и быстрее повернуть танк в нужную сторону. У первых танков не было заднего хода, поэтому чтобы поехать в обратном направлении, танк разворачивали на 180 градусов.

Прорывом стало рулевое управление танка Mark V, ведь управлять танком мог один человек. Mark V стал первым танком, в котором избавились от бортовых коробок передач, заменив их бортовыми фрикционами, и оборудовали полноценное рабочее место для водителя.

Трофейный британский Mark V на постаменте в Луганске

Теперь, чтобы повернуть танк в нужную сторону, водитель просто дергал за рулевые рычаги, которых было два – правый и левый. Рычаги отвечали за работу, соответственно, правой и левой гусениц. Нужно повернуть вправо? Водитель тянул правый рычаг на себя, правый фрикцион замедлял скорость движения правой гусеницы, и танк поворачивает вправо. К слову, на Mark V уже стояла не 2-х, а 4-х ступенчатая механическая коробка передач и теперь водитель мог лучше корректировать угол поворота на разных скоростях.

После первых удачных полевых испытаний рычажную систему управления начали использовать и в других танках. Британцы, французы, русские, немцы, итальянцы, шведы, американцы, японцы и китайцы устанавливали рычажную систему или ее модификации в свои танки. Конструкция системы настолько простая и неприхотливая, что советские танкостроители использовали рычаги для управления танками вплоть до 1980-х годов. Китайские и японские танки также долгое время оснащали только рычажными системами управления.

В то же время инженеры других стран постоянно работали над новыми системы управления боевыми машинами. Снова отличились британцы, которые в 1919 году провели первые полевые испытания танков с рулем, а не рычагами. Первыми танками с рулевым, а не рычажным управление, стали машины Vickers A4E11 и A4E12. Кстати, оба танка были плавающими.

В 1933 году уже советские ученые заменили рычаги на руль. Первым советским танком с рулем стал плавучий Т-37А. Однако, такая система управления была дороже и сложнее привычной рычажной. Поэтому в СССР от рулей в танках быстро отказались.

А вот союзники, а затем главные соперники СССР во Второй мировой войне оказались гораздо дальновиднее. Еще в 1930-тые годы немцы начали массовую модернизацию танков и других боевых машин. В результате немецкие танки стали первыми не плавающими танками, которыми управляли с помощью штурвалов, похожих на обычный руль. А самым популярным немецким танком с такой рулевым управлением стал Panzerkampfwagen VI Ausf. H1 или проще говоря «Тигр».

Отреставрированный немецкий «Тигр»

Органами управления «Тигром» были руль, педали газа, сцепления и тормоза, два рычага основного и вспомогательного стояночного тормоза, рычаг коробки передач. По бокам от сиденья устанавливали аварийные рычаги управления, которые использовали, когда основная система управления выходила из строя. По сути, чтобы научиться управлять танком, достаточно было уметь управлять автомобилем.

Теперь водителю танка, чтобы повернуть машину вправо или влево, нужно было просто повернуть руль в нужном направлении. Как и прежде угол поворота зависел от скорости движения танка. «Тигры» оборудовали 12-ти ступенчатыми коробками передач – 8 передач для движения вперед и еще 4 передачи для заднего хода. И хотя немецкие «полосатые» были очень тяжелыми, опытный механик-водитель мог развернуть танк на 360 градусов практически на месте. И все благодаря задним передачам. Во время разворота одна из гусениц двигалась вперед, а вторая – назад, чтобы обеспечить разворот на месте. Во время поворотов в движении одна из гусениц просто двигалась быстрее другой.

Немецкие тяжелые танки, которые строили после «Тигра», оснащали рулями. А во время Второй мировой войны немцы переоборудовали большое количество средних и легких танков, самоходных противотанковых и артиллерийских установок, и заменили старые рычажные системы управления на более совершенные рулевые системы.

Как вы думаете, кто еще догадался массово заменить старые рычаги в танках на руль? Нет, не британцы. Этими умниками стали американцы, хотя они пришли к такому решению намного позже немцев. Самым массовым американским танком со штурвалом был М4 «Шерман». Танки «Шерман» участвовали во Второй мировой войне и были намного подвижнее и маневреннее немецких тяжеловесов.

Американский Sherman M4A4 в одном из французских исторических музеев

Рабочее место водителя «Шермана» было оборудовано штурвалом, двумя рычагами тормозов (для правой и левой гусениц), педалью сцепления, рычагом 5-ти ступенчатой коробки передач, ручным стояночным тормозом, а также ножным и ручным акселератором. Рычаги тормозов были оборудованы сервотроником, которые выполняли роль усилителей. У МКПП было 4 скорости для движения вперед и одна задняя передача.

После Второй мировой войны большинство танков выпускали со штурвалами и рулями, а рычаги использовали только как аварийную систему управления для случаев, когда основная система управления выходила из строя. Со временем даже закостенелые русские и китайские танкостроители начали ставить в танках штурвалы вместо рычагов.

Современные системы управления танками

Сейчас большинство танков, которые стоят на вооружении стран мира, оборудованы модернизированными системами управления, но главным инструментом для поворотов машин был и остается похожий на автомобильный руль штурвал.

Полевые испытания украинского танка БМ «Оплот»

Французский AMX-56 Leclerc – еще один представитель танковой индустрии с отлично сбалансированной системой управления. К слову, французский танк считается одним из самых маневренных в мире.

Однако не стоит думать, что танковые инженеры остановились на достигнутом и до сих пор никто не придумал альтернативной системы управления танком. Одной из альтернатив танковым штурвалам могут стать. джойстики.

Начиная с 2013 года российские инженеры работают над новой системой управления для танка Т-90МС, которая позволит заменить штурвалы технологичными и высокоточными джойстиками. Такая модернизация позволит сократить количество экипажа до 2-х человек – командира, который также будет выполнять роль водителя, и наводчика. При этом в танке прозапас оставят оборудованное место водителя со штурвалом. Таким образом, если джойстик выйдет из строя, командир может пересесть на старое место водителя и продолжить управлять танком.

Так что, кто знает, возможно, современные геймеры, которые вовсю рубятся в танковые симуляторы на компьютерах и приставках, через 5-10 лет станут очень востребованными военными кадрами благодаря навыкам управлять виртуальными боевыми машинами с помощью обычных игровых джойстиков. Поживем – увидим!

В этой рубрике вы можете читать массу других полезных материалов для автомобилистов.

Источник

Конструкция танка

Конструкция танка — совокупность технических (конструктивных) решений и инженерных узлов, определяющая тактико-технические и эксплуатационные характеристики танка. Конструкция танка проектируется таким образом, чтобы обеспечивать оптимальный для выполнения его задач баланс трёх основных составляющих танка — защищённости, огневой мощи и подвижности, при этом обеспечивая выполнение требований к стоимости его производства и эксплуатации, а также надёжности.

Содержание

Общие принципы конструкции танка

Компоновка танка

Защищённость

Защищённость характеризует защиту экипажа и систем танка от средств поражения противника. Защищённость танка обеспечивается его броневым корпусом и башней и системами активной защиты и маскировки, а также его подвижностью, затрудняющей противнику попадание по танку.

Бронирование

Бронирование состоит из броневого корпуса и башни, на тех танках, на которых она есть. Первоначально корпуса и башни танков состояли из каркаса, к которому при помощи заклёпок и болтов крепились броневые листы и плиты. Клёпаное соединение применялось на танках до начала 1940-х годов, но было вытеснено сварным, поскольку отличалось повышенной сложностью в изготовлении, дополнительным весом и объёмом, занимаемым каркасом внутри корпуса и тенденцией заклёпок и болтов «выстреливать» внутрь танка при попадании снаряда или крупнокалиберной пули. Сварные корпуса и башни танков появились в начале 1930-х годов и в отличие от клёпаных, выполнялись несущими, без каркаса. Вскоре после клёпаных появились и литые башни, а позже и корпуса, состоявшие из одной или нескольких деталей. Литые корпуса имели ограниченное распространение с 1930-х по 1960-е годы, однако также уступили место сварным, ставшим стандартом на современных танках. Литые же башни применялись вплоть до 1980-х — 1990-х годов, однако из-за проблематичности производства литых башен с комбинированной бронёй, в итоге уступили место сварным.

Активная защита

Система защиты от ОМП

Огневая мощь

Понятие огневой мощи характеризует способность танка к уничтожению противника. Прямо огневая мощь в конструкции танка обеспечивается его вооружением, косвенно — средствами наблюдения и прицельными приборами, позволяющими своевременно обнаружить противника.

Вооружение

Обычным вооружением танка является сочетание из пушки и одного или нескольких пулемётов. В первой половине XX века существовали также танки с чисто пулемётным или же, очень редко, — с чисто пушечным вооружением.
Также выпускались, с 1930-х по 1960-е годы, танки, вооружённые огнемётами в качестве основного или вспомогательного вооружения (огнемётные танки), а во второй половине XX века появились танки, вооружённые ракетами, прежде всего ПТУР.

Пушка

Основным вооружением танка обычно является пушка, как правило, размещающаяся в башне, с целью обеспечить ему круговой сектор обстрела, что является одной из определяющих особенностей танка (вместе с тем, существуют и исключения: так, первые танки, такие как Mk.I или Сен-Шамон, танк 1930-х годов Char B1, или даже танк 1940-го года M3 Lee были вооружены пушками, расположенными в корпусе и имевшими ограниченные углы обстрела; уникальный же шведский же танк 1960-х годов Strv-103 имел жёстко закреплённую в корпусе пушку, наводившуюся поворотом танка и наклоном его корпуса при помощи специальной подвески).

Изредка танки вооружаются несколькими пушками, либо с целью обеспечить более эффективное поражение целей разных типов или просто повысить огневую мощь (как на германском опытном танке Nb.Fz. или советском Т-35), либо (как на первых танках) — чтобы компенсировать ограниченные углы обстрела одного орудия. На Т-35 это сочеталось с многобашенной схемой, когда из пяти его башен одна была вооружена короткоствольной 76-мм пушкой, а ещё две — длинноствольными 45-мм пушками.

Танковая пушка в большинстве случаев используется для стрельбы прямой наводкой по настильной траектории (в отличие от самоходных артиллерийских установок). Современные танковые пушки имеют большой калибр (от 105 до 125 мм, на перспективных образцах до 152 мм), могут быть как нарезными, так и гладкоствольными.

В последнее время приоритет отдаётся гладкоствольным танковым пушкам, так как вращение негативно сказывается на эффективности кумулятивных боеприпасов (происходит преждевременное разрушение кумулятивной струи), нарезка также затрудняет пуск ракет из канала ствола. Однако нарезные пушки имеют значительно бо́льшую точность стрельбы на больших (свыше 2 км) дистанциях (так, во второй войне в Персидском заливе был зафиксирован беспрецедентный случай — поражение танком Челленджер-2 (единственным из современных с нарезным орудием) иракского Т-64? на дистанции 5100 м).

Применение автоматов заряжания позволяет сократить танковый экипаж на одного человека (отсутствует заряжающий), при этом создать постоянный темп стрельбы, мало зависящий от движения танка и его башни. В западной школе танкостроения, однако, есть мнение, что ручное заряжание обеспечивает бо́льшую скорострельность в начале стрельбы, хотя в дальнейшем темп стрельбы и падает из-за усталости заряжающего.

Танковые пушки претерпели значительную эволюцию за свою историю. Первые танки вооружались адаптированными полевыми или реже, морскими пушками малых и средних калибров, от 37 до 76 мм, которые предназначались прежде всего для борьбы с огневыми точками, полевыми укреплениями или сосредоточенной живой силой противника. Пушки зачастую размещали в спонсонах. Такая же ситуация сохранялась и в межвоенный период. Однако к 1930-м годам, танк начали рассматриваться ещё и как средство борьбы с танками и другой бронетехникой, в результате чего на часть танков начали устанавливать адаптированные противотанковые пушки различных калибров. Также для этой цели некоторые танки вооружались малокалиберными 20-мм и 25-мм автоматическими пушками, обычно использовавшимися в качестве зенитных.

Первоначально, параллельно выпускались танки с различными типами орудий, но в конце 1930-х — начале 1940-х годов в стран наметился переход к универсальным орудиям калибром 75 мм и более, способным эффективно выполнять оба типа задач. Имелось также достаточно моделей танков, вооружённых несколькими (двумя-тремя) орудиями. Помимо вышеупоминавшихся Char B1, Т-35 и M3 Lee в качестве примера можно привести КВ-4 и КВ-7, которые помимо «главного калибра» — 107-мм пушки ЗиС-6 — несли артиллерию среднего калибра (20-К). Предполагалось, что использование этого орудия для пристрелки по ДОТам и поражения слабо- и небронированых целей позволит сэкономить дорогостоящие 107-мм снаряды.

Стремительный рост бронезащиты танков в конце 1930-х — начале 1940-х годов сделал противотанковые пушки первого поколения неэффективными, и в качестве решения на танки начали устанавливать адаптированные тяжёлые зенитные пушки калибром 85—90 мм, в силу высоких баллистических качеств обладавшие значительно лучшими показателями бронепробиваемости. В ходе Второй мировой войны, приоритет был окончательно отдан противотанковым свойствам танковой пушки.

Пушечное вооружение некоторых современных танков

Страна-производитель	Модель танка	Модель пушки	Тип пушки	Калибр пушки, мм	Наличие автомата заряжания
Россия	Т-80У-М1	2А46М-1 (пушка — пусковая установка)	гладкоствольная	125	+
Украина	Т-84У	КБА3 (пушка — пусковая установка)	гладкоствольная	125	+
Россия	Т-90	2А46М (пушка — пусковая установка)	гладкоствольная	125	+
США	M1A2 Абрамс	M256 (немецкая, изготавливаемая по лицензии, длина ствола 44 калибра)	гладкоствольная	120	−
Германия	Леопард-2A5	L44, усовершенствованный вариант Rh-M-120, длина ствола 55 (по другим данным, 52) калибров	гладкоствольная	120	−
Франция	Леклерк	CN-120-26 (длина ствола 52 калибра)	гладкоствольная	120	+
Израиль	Меркава Mk.4	MG-253	гладкоствольная	120	− (с автоматом подачи снарядов)
Великобритания	Челленджер-2	L30E4	нарезная	120	−

Боеприпасы, предназначенные для танковых пушек, весьма разнообразы, это обусловлено широким спектром поражаемых целей (бронированые и защищённые цели, пехота). Основные типы танковых боеприпасов следующие:

Пулемёт

Как правило, танк вооружён одним или несколькими пулемётами, являющиеся вспомогательным, или, на некоторых танках, выпускавшихся до Второй мировой войны — основным вооружением (существовали также и несколько образцов танков с чисто пушечным вооружением).

Имеется три основных точки размещения пулемётов:

На первых танках имелось сразу несколько пулемётов в установках с ограниченными углами в лобовой и бортовых частях корпуса, чтобы компенсировать отсутствие башни с круговым обстрелом.

На современных танках имеются, как правило, спаренный и зенитный пулемёты, но до Второй мировой войны существовали существенные вариации в размещении пулемётов. Так, спаренный пулемёт мог порой размещаться в независимой установке, в редких случаях в дополнение к нему или вместо него мог размещаться дополнительный пулемёт в бортах или корме башни (КВ-2).

Огнемёт

Иногда, на некоторые модели танков, устанавливают огнемёты, для борьбы, на очень близких расстояниях, с живой силой противника.

Ракетное вооружение

Несмотря на многочисленные попытки сконструировать чисто ракетный танк (с ракетным вооружением вместо пушечного), широкого распространения они не получили. Единственный на сегодняшний день танк с исключительно ракетным вооружением — советский ИТ-1 — был принят на вооружение в 1968 году, но дальше постройки малой серии дело не пошло. Чисто ракетной в дальнейшем стали делать лишь более легкобронированную технику.

Другое вооружение

Некоторые модели танков имеют установленные автоматические миномёты (применяющиеся не только для навесной стрельбы, но и для разбрасывания противопехотных мин).

Источник