АО «ВНИИ «Сигнал» — современное многопрофильное предприятие, на протяжении 60-ти лет ведущее успешную научно-исследовательскую и производственную деятельность в сфере вооружения и военной техники. Входит в состав холдинга «Высокоточные комплексы» Государственной корпорации «Ростехнологии».
Предприятие активно работает над созданием новых образцов техники с широким использованием последних достижений научно-технического прогресса. Одна из важных разработок последних лет — электромеханический стабилизатор танкового вооружения нового поколения.
Начиная с пятидесятых годов 20 века все отечественные танки оснащаются стабилизаторами вооружения (пушки и спаренного с ней пулемета). Стабилизатор вооружения позволяет сохранять неизменным положение пушки в пространстве, а также осуществлять наведение вооружения на цель вне зависимости от колебаний корпуса танка, возникающих при движении по пересечённой местности. Применение стабилизатора вооружения позволяет вести прицельную стрельбу при движении танка с высокой вероятностью поражения цели.
Во всех современных серийных отечественных танках (Т-72А, Т-80, Т-90) применяются стабилизаторы с электромашинным силовым приводом в плоскости ГН и гидравлическим дроссельным приводом в плоскости ВН.
В последние годы в мировом танкостроении отчетливо прослеживается тенденция отказа от гидравлического привода в канале ВН, применявшегося ранее в большинстве зарубежных танков, и применения в обоих каналах (ВН и ГН) электрических приводов с векторным управлением на базе синхронных электродвигателей.
Современный электрический привод с векторным управлением синхронным электродвигателем имеет существенные преимущества по сравнению с гидравлическим приводом, в частности:
— большой срок службы и высокий к.п.д.;
— отсутствие легковоспламеняющейся рабочей жидкости под большим давлением;
— меньшую трудоемкость и сложность технического обслуживания;
— высокую стабильность характеристик;
— малое потребление электроэнергии, особенно на стоянке («тихое наблюдение»).
Работы по созданию электрического привода ВН велись в АО «ВНИИ «Сигнал» давно, в результате чего был создан значительный научный и технический задел. Новые достижения в области электроники, приводной техники и механики позволили в последние годы выйти на качественно новый уровень разработки и создать современный высокоточный и надежный двухплоскостной электромеханический стабилизатор 2Э58 (рисунок 1), предназначенный как для модернизации серийных танков, так и для применения в новых ОКР.
Экспериментальный образец стабилизатора 2Э58 успешно прошел стендовые и натурные испытания в составе танка Т-72 (ОАО «УКБТМ», г. Н.Тагил).
В процессе создания стабилизатора был выполнен всесторонний анализ вариантов реализации электрического привода ВН, который показал, что применение в качестве механического подъемника традиционного цилиндрического редуктора с зубчатым сектором не позволит обеспечить перспективных требований по точности стабилизации и плавности скоростей наведения. Стало ясно, что необходим высокоточный, малоинерционный, обратимый, обладающий высокой жесткостью механическим подъемник с поступательным перемещением выходного звена, устанавливаемый на место гидравлического силового цилиндра. Последнее обстоятельство весьма важно при модернизации танков, находящихся в эксплуатации.
Рассматривались различные передачи поступательного перемещения (винтовые, шариковинтовые, роликовинтовые и др.). В итоге был разработан механический подъемник на базе планетарной роликовинтовой передачи с длинными резьбовыми роликами (РВПД) (рисунок 2), отвечающий необходимым требованиям.
РВПД оказалась лучше других передач поступательного перемещения по таким показателям, как удельная грузоподъемность, момент сопротивления, момент инерции, точность и плавность перемещения.
Не менее сложной и трудоёмкой задачей был поиск структуры коррекции привода, обеспечивающей требуемые динамические характеристики. Структура коррекции привода ВН, применяемая в гидравлических серийных приводах, оказалась недостаточно эффективной в электрическом приводе.
Резонансные свойства пушки, как объекта управления, в сочетании с упругостью механической передачи и моментом инерции якоря электродвигателя потребовали применения оригинальной частотно-зависимой коррекции. В приводах ВН и ГН была также применена двухканальная схема автоматической компенсации динамической ошибки, существенно повышающая точность стабилизации.
Алгоритмы управления и коррекции реализуются в цифровом блоке управления. Применение цифрового управления позволило также осуществить автоматизированный контроль характеристик приводов ВН и ГН, а также поиск неисправностей.
В результате достигнуты технические характеристики электромеханического стабилизатора 2Э58, отвечающие перспективным требованиям.
Созданный в АО «ВНИИ «Сигнал» технический задел позволяет осуществлять модернизацию в части СТВ различных типов боевых машин, тем самым расширяя их тактико-технические характеристики (повышение эффективности огня, надежности и эксплуатационных качеств). Модернизация бронетехники проводится с минимальными доработками (ЭСТВ может быть установлен на штатные места стабилизатора предыдущего поколения), а, следовательно, с минимальными финансовыми вложениями.
/Алексей Хлопотов, gurkhan.blogspot.ru/