Файл: Предложения по автоматизации управления движением основного танка т90 Бадртдинов Мирхат Ахметзияевич.pdf

22
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ
ДВИЖЕНИЕМ ОСНОВНОГО ТАНКА Т-90
Бадртдинов Мирхат Ахметзияевич,
канд. техн. наук, начальник сектора отдела силовых установок АО «Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения
E-Mail: mirxat@mail.ru
Юдинцев Дмитрий Владимирович,
канд. техн. наук, доцент кафедры специального машиностроения
Уральский федеральный университет,
Нижнетагильский технологический институт (филиал) УрФУ
E-Mail: yudin_dv@mail.ru
Полев Константин Сергеевич
студент кафедры специального машиностроения
Уральский федеральный университет,
Нижнетагильский технологический институт (филиал) УрФУ
Аннотация. В статье рассматривается вариант создания автоматизированной системы управления движением современного основного танка Т-90. Чтобы подчеркнуть важность такой модернизации, обратимся к истории создания отечественных робототехнических комплексов. Среди них «Алиса» на базе танка Т-72, предназначенная для экспериментальной отработки технологий дистанционного и автономного управления объектами бронетехники, а также робот-сапер «Проход-1» на базе бронированной машины разминирования БРМ-3М «Вепрь», способный работать в трех режимах: с экипажем внутри, под управлением оператора, а также в автоматическом режиме с заранее заданными параметрам движения. В ходе анализа выявлено отсутствие робототехнического комплекса на базе современного основного танка. С целью поиска путей создания современного безэкипажного образца был проведен патентный поиск. Результатом является предложение по модернизации основного танка Т-90, которое предполагает оснащение серийного шасси специальной аппаратурой, обеспечивающей дистанционное управление образцом и автономное решение образцом отдельных задач. Предложенная система безэкипажного управления включает бортовой компьютер, плиту с пропорциональными электромагнитными клапанами, мотор-редукторы, различные датчики, а также замену классических органов управления механика-водителя на электронные. Предложенная схема будет использована для разработки конструкторской документации при модернизации изделий на базе танка Т-90.
Ключевые слова. Робототехнический комплекс, вооружение и военная техника, роботизация, специальная техника, система безэкипажного управления, дистанционное управление.
Примеры роботизированных комплексов
Ранее была показана целесообразность создания робототехнического комплекса
(РТК) на базе существующих образцов БТВТ. В истории создания отечественных РТК уже известны комплексы, построенные на базе существующих серийных шасси. Рассмотрим некоторые из них.
РТК «Алиса» на базе танка Т-72 создавался в МВТУ им. Баумана для экспериментальной отработки технологии дистанционного и автономного управления объектами БТВТ. На этом комплексе успешно испытаны в натурных условиях подсистема нижнего уровня управления, система технического зрения, система навигации, различные режимы дистанционного управления движением и оружием. В настоящее время РТК
«Алиса» используют для дальнейшей экспериментальной отработки программно- аппаратных средств, обеспечивающих полностью автономный режим управления движением.

23
Рис. 1 РТК «Алиса»
Далее целесообразно рассмотреть управляемый РТК разминирования «Проход-1» созданный в АО «УКБТМ». Комплекс создавался на основе БРМ-3М «Вепрь»
(бронированная машина разминирования). Технические возможности комплекса позволяют тралить мины, установленные на грунте или в снегу, обезвреживать мины, лежащие на поверхности, а также имеющими радиовзрывателями. РТК «Проход-1» оснащен тралом с катками (для мин контактного действия), резаками (рубят провода дистанционно управляемых фугасов) и системой создания радиоэлектронных помех для радиоуправляемых фугасов. Комплекс способен создавать проходы шириной до 4,5 м в боевых условиях для войсковых колонн на заминированных участках местности как в экипажном, так и в безэкипажном (дистанционном и автоматическом) режимах работы.
Рис. 2 Управляемый робототехнический комплекс разминирования «Проход-1»
Автоматический режим управления обеспечивает выполнение боевой задачи по заданному маршруту без вмешательства оператора. Особенностью РТК «Проход-1» является наличие трех режимов работы: с экипажем внутри, под управлением оператора
(дистанционно), а также в автоматическом режиме с заранее заданными параметрам движения (без вмешательства оператора).
Предлагаемый вариант реализации
Как уже было отмечено ранее, наиболее выгодно брать за основу серийное гусеничное шасси и оснащать его комплектом специализированной аппаратуры, которая образует систему безэкипажного управления (СБУ) и обеспечивает дистанционное управление, а также автономное решение отдельных задач образцом.
При этом задачу можно разбить на два основных направления разработки:
1.
Система безэкипажного дистанционного управления образцом.
2.
Система автономного решения отдельных задач образцом.

24
Система безэкипажного дистанционного управления образцом предполагает установку в серийный образец такой аппаратуры, которая позволяет управлять движением в любых условиях с безопасного расстояния и исключает обязательное нахождение экипажа внутри машины. При этом сохраняется возможность управлять машиной с помощью классических органов управления на месте механика-водителя. В общем случае к такой аппаратуре можно отнести различные сервоприводы, электромагнитные клапаны, мотор-редукторы, датчики, бортовые компьютеры и др.
Рис. 3 Схема предлагаемой реализации СБУ
В предложенном варианте реализации СБУ сохраняется стандартное место механика-водителя, однако органы управления заменяются на электронные: щиток механика водителя, рычаги поворота (можно применить вместо рычагов штурвал), электронные педали сцепления, тормоза и подачи топлива, электронный избиратель передач.
Сигналы от органов управления и датчиков (обороты двигателя и текущая скорость движения машины) поступают в бортовой компьютер, где производятся все необходимые вычисления. Далее бортовой компьютер вырабатывает управляющие сигналы для мотор- редуктора ТНВД, мотор-редуктора тормоза и клапанного устройства БКП (клапанное устройство представляет собой плиту с пропорциональными электромагнитными клапанами).
При управлении по дистанционному каналу связи в бортовой компьютер с пункта управления поступают сигналы, аналогичные сигналам от органов управления механика- водителя либо информация, представляющая собой маршрут движения. Такая информация затем преобразуется в бортовом компьютере в управляющие сигналы для исполнительных механизмов и осуществляется движение машины по предопределенному маршруту.
Выводы
Анализ существующих вариантов показал отсутствие РТК на базе современного основного танка.
На основании патентного поиска предложена схема исполнения автоматизированной системы, обеспечивающая дистанционное управление образцом, а также автономное решение образцом отдельных задач. Выбранная схема будет

25 использована для разработки конструкторской документации при модернизации изделий на базе танка Т-90.
Библиографический список
1.
Система управления движением танка: патент RU 2 038 247 C1: МПК B62D
11/08 / Хуттунен Анатолий Иванович, Байдин Аркадий Кузьмич, Цыганков Евгений
Борисович; патентообладатели: Хуттунен Анатолий Иванович, Байдин Аркадий Кузьмич,
Цыганков Евгений Борисович. – № 93026075/25, заявлен 1993.05.06; опубликован
1995.06.27. – 5 с.
2.
Автоматизированная система управления гидромеханической трансмиссией транспортной машины: патент RU 153666 U1: МПК F16H 61/48 B60W 30/18 / Держанский
Виктор Борисович (RU), Тараторкин Александр Игоревич (RU), Тараторкин Игорь
Александрович (RU), Гизатуллин Юрий Николаевич (RU), Волков Александр
Александрович (RU); патентообладатели: Общество с ограниченной ответственностью
«Научно-исследовательский институт "Мехмаш" (RU). – № 2015106216/11, заявлен
2015.02.24; опубликован 2015.07.27. – 6 с.
3.
Способ управления переключением автоматизированной ступенчатой коробки передач: патент RU 2 434 766 C2: МПК B60W 10/10 F16H 61/02 / Вольфганг Вернер
(DE), Вюртнер Майк (DE), Заутер Инго (US); патентообладатели: ЦФ Фридрихсхафен АГ
(DE). – № 2008144803/11, заявлен 2007.04.02; опубликован 2011.11.27. – 14 с.
ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ МАГНИТНЫМИ ИГЛАМИ
ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ
Гребеньков Роман Вячеславович,
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», г.Барнаул
E-Mail: sigaset@yandex.ru
Аннотация. С развитием промышленной технологии производства, тонкая обработка поверхности стала одной из главных характеристик качества деталей промышленности. Часто необходимо, чтобы начисто обрабатываемые поверхности имели хорошие поверхностные характеристики. Ведь, по сути, многие производственные операции не обеспечивают требуемых характеристик поверхностного слоя детали. Таким образом, производители должны использовать различные методы, чтобы получить желаемое качество поверхности и ее характеристики. Традиционные методы обработки, используемые для этой цели это: полирование, хонингование, суперфиниширование и др. Для таких типов поверхностей, где необходим очень строгий контроль качества поверхности и их характеристик существует процесс обработки, называемый магнитно-абразивной обработкой. Магнитно-абразивная обработка является одним из современных процессов обработки, который создает высокий уровень качества поверхности и, в первую очередь, контролируется посредством магнитного поля. Новая технология разработана с использованием игл из нержавеющей стали для обработки поверхности в магнитном поле. Обработка поверхности иглами с использованием магнитного поля предполагает применение очень низких сил резания, поэтому процесс вызывает минимальные тепловые и механические повреждения во время обработки. В таких процессах резания сила управляется магнитным полем таким образом, чтобы отделочные процессы, по существу, проводились без необходимости проектирования дорогих устройств и приспособлений.