Техника и вооружение 2005 07

Минимизация вертикальных ускорений достигается применением мягкой подвески с низким приведенным к катку коэффициентом жесткости подвески с. Благодаря этому уменьшаются силы, действующие со стороны опорного катка на корпус при наезде на единичную неровность.

Увеличение периода собственных колебаний достигается опять-же применением рессор низкой жесткости (вспомните опыт из курса школьной физики: чем мяте пружина, тем больше период раскачивания на ней одного и того же груза или, наоборот, на пружине одной жесткости больше период колебаний для более тяжелого груза), увеличением момента инерции танка.

Для уменьшения амплитуды колебаний применяются мощные амортизаторы, которые быстро гасят колебания корпуса: кроме того, за счет увеличения длины опорной поверхности возрастает плечо силы амортизатора относительно центра масс, и он эффективнее выполняет свои функции.

Применение мягкой подвески позволяет уменьшить силы, действующие на опорные катки со стороны неровностей, что снижает амплитуду вынужденных колебаний. С другой стороны, мягкая подвеска оказывает меньшее сопротивление внешним силам, нарушающим равновесие танка. Мягкая подвеска склонна к продольному раскачиванию танка при трогании с места, торможении и изменении скорости движения.

Кроме подвески демпфирующими свойствами обладают гусеничный движитель, трансмиссия и двигатель (этот вопрос рассмотрим в разделе, посвященном гусеничному движителю).

Как можно заметить, выполнение большинства требований к системе подрессоривания решается применением амортизаторов. Однако следует сразу оговориться, что они не всегда полезны. Обратите внимание на представленную на графике примерную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) танка с подвеской без демпфирующих элементов (кривая I) и с демпфирующими элементами (кривая 2). Не вдаваясь в глубины теории подрессоривания, только отмечу: из приведенного графика видно, что в резонансной части колебаний корпуса и на низких частотах колебаний (левая часть кривой 2) применение амортизаторов за счет гашения колебаний весьма эффективно. Чем выше демпфирующие свойства амортизаторов, тем ниже будет проходить на графике левая часть кривой 2 и тем меньше амплитуда угловых колебаний. С другой стороны, амортизатор увеличивает жесткость подвески и на высоких частотах амплитуды колебаний увеличиваются с ростом мощности амортизатора (правая часть кривой 2). Отсюда можно сделать вывод, что мощный амортизатор эффективен при движении по большим неровностям (эффективно гасит низкочастотные колебания) и вреден при движении по мелким неровностям (увеличивает тряску).

Таким образом, наиболее целесообразной является мягкая подвеска с большими динамическими и полными ходами катков и эффективными амортизаторами (с низким демпфированием на мелких неровностях и высоким на крупных). Чтобы низкая жесткость рессор не сказывалась на уменьшении удельной потенциальной энергии подвески, число узлов подвески желательно иметь как можно больше. Для современных основных боевых танков разумным пределом является 6–7 узлов подвески (опорных катков) на один борт. Перспективным является путь применения пневматических и гидропневматических подвесок с системами автоматического регулирования (САР) характеристик подвески (клиренса, жесткости упругих элементов, демпфирования амортизаторов) в зависимости от профиля пути. Вариант САР подрессоривания с лазерным датчиком профиля местности был разработан в США для танка МВТ-70, динамика ходового макета с этой системой улучшена на 30 %.

Здесь хочется сделать некоторое отступление. Анализируя АЧХ колебаний корпуса, можно заметить, что при движении по поверхности с профилем, приводящим танк к колебаниям с частотами, близкими к собственной, возникает резонанс и танк начинает сильно раскачиваться. Для уменьшения раскачиваний корпуса водитель обычно снижает скорость, однако, как следует из АЧХ, увеличение скорости значительно эффективнее скажется на уменьшении амплитуды колебаний, что опытные механики-водители и практикуют: как только танк начал сильно раскачиваться, прижал сильнее педаль подачи топлива, танк увеличил скорость — и колебания резко уменьшились. Т. е. можно сказать, что в данной ситуации механик- водитель сам по себе представляет систему автоматического регулирования колебаний корпуса.

Амплитудно-частотные характеристики подвески танка.

Продолжение следует

Танки могут «летать» не только благодаря мощи своего двигателя, но и возможностям подвески, принимающей не себя удары огромной силы.

Графика С. Буркатовского.

Фото М. Петрова

Статья, посвященная этому музею, будет опубликована в следующем номере журнала..