Патент на изобретение №2279034
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) УНИВЕРСАЛЬНАЯ ГЕНЕРИРУЮЩАЯ УСТАНОВКА ТЕПЛОВОГО ГАЗОВОГО ПОТОКА НА ШАССИ ТАНКА
(57) Реферат:
Изобретение относится к военной технике, а именно к машинам для проведения специальной обработки направленным скоростным высокотемпературным газовым потоком наружных поверхностей объектов техники и вооружения, строений, дорог при дегазации, дезактивации и дезинфекции, а также для постановки маскировочных аэрозольных завес. Сущность изобретения заключается в том, что системы электроснабжения турбореактивного двигателя (ТРД) и шасси объединены в единую систему блоков сопряжения с силовым контактором. Аккумуляторные батареи ТРД могут заряжаться либо от стартер-генератора ТРД, либо от стартер-генератора двигателя шасси. Силовой контактор выполнен с возможностью предохранения электросистем ТРД и двигателя шасси от перегрузок при запуске одного из двигателей. Жидкостная система ТРД выполнена в виде центральной магистрали и соединительных трубопроводов и снабжена теплоагрегатом. В жидкостную систему вмонтирована система продувки сжатым воздухом магистралей и соединительных труб, подключенная к компрессору танкового шасси посредством вращающегося воздушного устройства. Система управления наведением струи теплового газового потока автоматизирована. Технический результат изобретения состоит в повышении эксплуатационной надежности и улучшении технических характеристик установки. 4 з.п. ф-лы. 7 ил.
Изобретение относится к военной технике, а именно к машинам для проведения специальной обработки направленным скоростным высокотемпературным газовым потоком наружных поверхностей объектов техники и вооружения, строений, дорог при дегазации, дезактивации и дезинфекции, а также для постановки маскировочных аэрозольных завес, и может быть использовано в условиях чрезвычайных ситуаций мирного времени. Известен автономный модуль оборудования для струйной, термической и термохимической обработки объектов (патент RU № 2166962, А 61 L 2/06, 27.09.1999 г.), содержащий платформу, на которой подвижно установлен поворотный стол, имеющий возможность с помощью гидромеханического привода поворачиваться в горизонтальной плоскости. На поворотном столе на раме установлен газогенератор на основе турбореактивного двигателя (ТРД). Рама газогенератора имеет возможность отклоняться в вертикальной плоскости. Кабина оператора с органами управления и контроля также установлена на поворотном столе с возможностью горизонтального поворота. Газогенератор снабжен коллектором “пара” и набором приставок, устанавливаемых на реактивном сопле. В зависимости от конструктивных особенностей приставок осуществляется изменение параметров струи газа, вытекающей из газогенератора, возможность формирования газового, газокапельного или парогазового потоков. Агрегаты всех обслуживающих систем (топливно-гидравлической, воздушной, электрической, подачи рабочей жидкости) работают автономно за счет использования мощности ТРД, что позволяет использовать модуль оборудования как на транспортном средстве, так и на стационарной площадке. Ориентирование газовой струи на объект обработки по вертикали и по горизонтали осуществляется путем настройки положения ТРД в горизонтальной и вертикальной плоскостях соответственно за счет изменения положения поворотного стола в горизонтальной плоскости и рамы газогенератора в вертикальной плоскости. Управление механизмами поворота стола и подъема-опускания рамы производится оператором из кабины. Обогрев агрегатов и трубопроводов системы подачи рабочей жидкости, а также кабины оператора осуществляется путем размещения в модуле воздушной системы отбора горячего воздуха от ТРД. В некоторых случаях обогрев кабины оператора может осуществляться с помощью электрообогревательных приборов. К недостаткам указанного технического решения относится то, что установка не предназначена для использования в районе боевых действий или в непосредственной близости от него из-за отсутствия защиты экипажа, основных узлов и механизмов модуля от средств поражения, например при постановке специальных завес в боевых условиях, а также из-за отсутствия системы жизнеобеспечения экипажа в условиях высокого загрязнения (биологического, химического или радиоактивного) местности. Наиболее близкой по своей сути и достигаемому техническому результату является универсальная генерирующая установка теплового газового потока, именуемая далее как генерирующая установка (патент RU на полезную модель № 39697, А 61 L 2/06, 05.04.2004 г.), выполненная в виде модуля, смонтированного на поворотной платформе шасси военно-гусеничной машины (далее в тексте настоящего описания рассматривается только танковое шасси), выбранная в качестве прототипа. Модуль содержит бронированный корпус, в котором размещены турбореактивный двигатель (ТРД) с топливной системой и жидкостной системой для хранения и подачи рабочей жидкости в тепловой газовый поток, системы электроснабжения и воздушные системы отопления бронированного корпуса и обитаемых отделений корпуса шасси, механизмы изменения угла направления струи теплового газового потока в горизонтальной и вертикальной плоскостях с системой их управления. Кабина командира-оператора связана с поворотной платформой и размещена в корпусе танкового шасси. В кабине оборудовано рабочее место командира-оператора с пультом управления, приборами контроля и приборами наблюдения за местностью и направлением струи теплового газового потока. Наведение газовой струи в горизонтальной плоскости производят путем разворота поворотной платформы с ТРД, а в вертикальной плоскости осуществляют механизмом изменения угла направления теплового газового потока, выполненным в виде регулируемого соплового насадка, установленного на выходном сопле ТРД. Система отопления бронированного корпуса предназначена для обогрева клинкетной задвижки и жидкостной системы. Отбор горячего воздуха на обогрев осуществляется от компрессора ТРД. Кроме того, установка снабжена системой пожаротушения, а танковое шасси имеет системы жизнеобеспечения (фильтровентиляционную установку, противорадиационную защиту), необходимые для работы в условиях загрязненной местности, и систему отопления обитаемых отделений для обогрева в холодное время года. Использование для генерирующей установки танкового шасси с сохранением его штатных систем и размещение ТРД с системами его обслуживания в бронированном корпусе обеспечивает высокую проходимость и маневренность генерирующей установки, что позволяет использовать ее в составе войскового подразделения непосредственно в районе боевых действий, а размещение кабины оператора в корпусе шасси обеспечивает защиту командира-оператора от средств поражения и обеспечение нормальной работы экипажа в условиях высокого уровня загрязнения (биологического, химического или радиоактивного). Однако рассматриваемая генерирующая установка имеет ряд недостатков, выявленных, в том числе, в результате изготовления экспериментального образца. К таким недостаткам относятся следующие: – вследствие автономной системы энергоснабжения ТРД, независимой от энергоснабжения шасси, подзарядка аккумуляторных батарей (АКБ), питающих систему запуска ТРД, происходит только во время работы двигателя. В связи с тем что время работы ТРД ограничено объемом топлива и рабочей жидкости и составляет примерно 0,5 часа, этого времени недостаточно для восполнения электрической энергии АКБ, затраченной на запуск ТРД, требуется периодическая подзарядка от внешнего источника питания, а также постоянный контроль степени заряженности АКБ для готовности их к запуску двигателя; – обогрев магистралей и трубопроводов жидкостной системы, расположенных в бронированном корпусе, обеспечивается только за счет отбора горячего воздуха от работающего ТРД, поэтому при неработающем ТРД в холодное время года возможно замерзание рабочей жидкости в указанной системе (как в баках, так и в трубопроводах) и, как следствие, возможен выход ее из строя; – кроме того, поскольку для дегазации, дезактивации и т.п. применяются химически активные рабочие жидкости, то наличие остатков рабочей жидкости в трубопроводах может привести к негативным последствиям из-за их несовместимости; – в жидкостной системе имеет место появление осадков рабочей жидкости при длительном хранении ее в емкостях; – обогрев в холодное время года обитаемых отделений шасси танка (кабины командира-оператора и отделения управления) возможен только при движении машины, а на стоянке – только при работающем двигателе, что ведет к увеличению расхода топлива и электроэнергии; – поскольку наведение струи теплового газового потока на объект обработки осуществляется механизмами наведения, схожими с теми, что используются и при наведении танковой пушки на цель, а именно при горизонтальном наведении используется электромашинный привод управления вращением поворотной платформы (в танке электромашинный привод управления вращением башни относительно корпуса шасси) и электрогидравлический привод управления по вертикали регулируемым сопловым насадком (в танке электрогидравлический привод наведения пушки в вертикальной плоскости), то для генерирующей установки целесообразно упростить управление процессом наведения; – в известной установке система индикации уровня рабочей жидкости и топлива не дает возможности постоянного отслеживания их количества в емкостях, а только отражает минимально допустимую величину, что затрудняет действия экипажа при выполнении работ и при заправке емкостей. Задачей изобретения является конструктивное усовершенствование существующей универсальной генерирующей установки теплового газового потока с повышением ее эксплуатационной надежности и улучшением технических характеристик. Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, заключается в следующем: в обеспечении возможности одновременной подзарядки аккумуляторных батарей ТРД и основного двигателя шасси либо от генератора ТРД, либо от генератора шасси, исключая тем самым использование внешнего источника питания; в упрощении процесса управления установкой; в обеспечении плавной регулировки скорости изменения направления теплового газового потока как в горизонтальной, так и в вертикальных плоскостях; в возможности использования установки в условиях отрицательных температур наружного воздуха; в возможности постоянного контроля уровня топлива и рабочей жидкости в емкостях. Поставленная задача решается тем, что в универсальной генерирующей установке теплового газового потока на шасси танка, содержащей установленный в бронированном корпусе, смонтированном на поворотной платформе шасси, турбореактивный двигатель (ТРД) с системой питания его топливом и жидкостной системой для хранения и подачи рабочей жидкости в тепловой газовый поток, системы электроснабжения ТРД и шасси, воздушную систему отопления бронированного корпуса, механизмы изменения угла направления струи теплового газового потока в горизонтальной и вертикальной плоскостях с системой их управления и рабочее место командира-оператора в обитаемом отделении шасси, согласно изобретению системы электроснабжения ТРД и шасси объединены в единую систему блоком сопряжения с силовым контактором, обеспечивающим при нормально замкнутых его контактах автоматическое соединение зарядных цепей аккумуляторных батарей ТРД и основного двигателя шасси с возможностью одновременной подзарядки указанных аккумуляторных батарей либо от генератора ТРД, либо от генератора двигателя шасси, причем силовой контактор выполнен с возможностью предохранения электросистем ТРД и двигателя шасси от перегрузок при запуске одного из двигателей путем обеспечения разрыва контактных цепей в режиме запуска, жидкостная система ТРД выполнена в виде центральной магистрали и соединительных трубопроводов, подведенных к каждой емкости для хранения рабочей жидкости, и снабжена теплоагрегатом, в качестве которого использован газотурбинный двигатель малой мощности с теплообменником на выходном сопле, установленным в центральной магистрали с возможностью обогрева рабочей жидкости, при этом в жидкостную систему вмонтирована система продувки сжатым воздухом магистралей и соединительных труб, подключенная к компрессору танкового шасси посредством вращающегося воздушного устройства, размещенного в кабине командира-оператора и совмещенного с вращающимся контактным устройством электросвязей оборудования танкового корпуса и поворотной платформы, включающая воздушные баллоны с электропневмоклапанами, установленные с возможностью обеспечения поддержания высокого уровня давления в трубопроводах при продувке, а система управления наведением струи теплового газового потока автоматизирована, снабжена единым органом управления в виде подвижной рукоятки с потенциометрами и оборудована электронным блоком управления с задающими генераторами импульсов управления, соответственно механизмом разворота поворотной платформы по горизонтали и механизмом изменения угла направления струи теплового газового потока по вертикали, связанными с обмотками управления исполнительных агрегатов вышеуказанных механизмов. При этом жидкостная система выполнена с возможностью работы в режиме циркуляции и рециркуляции с обеспечением перемешивания рабочей жидкости в емкостях. При этом система отопления бронированного корпуса выполнена с возможностью обогрева обитаемых отделений корпуса шасси. При этом система управления наведением струи теплового газового потока выполнена с возможностью исключения инерционности механизмов изменения угла направления струи теплового газового потока при их остановке путем установки в подвижной рукоятке микропереключателей, прерывающих цепи питания генераторов импульсов при нейтральном положении рукоятки. Кроме того, установка снабжена системой контроля уровня топлива и рабочей жидкости, включающей ряд датчиков уровня, например герконовых, установленных в каждую из емкостей для топлива и рабочей жидкости, блок контроля уровня и единый щиток свето-сигнальной информации контроля уровня топлива и рабочей жидкости, при этом блок контроля выполнен в виде ряда реле, обеспечивающих коммутацию соответствующего сигнала уровня топлива и рабочей жидкости в конкретной емкости и отображения индикатором, расположенным на щитке контроля уровня рабочей жидкости в данной емкости. Анализ отличительных признаков изобретения показал следующее: – объединение систем электроснабжения ТРД и шасси в единую систему посредством блока сопряжения с силовым контактором, обеспечивающим при нормально замкнутых его контактах автоматическое соединение зарядных цепей аккумуляторных батарей ТРД и основного двигателя шасси, позволяет производить одновременную подзарядку указанных аккумуляторных батарей либо от генератора ТРД, либо от генератора двигателя шасси непосредственно во время работы установки, что исключает постоянный контроль степени заряженности аккумуляторных батарей, а также их подзарядку от внешнего источника, а выполнение силового контактора с возможностью разрыва зарядных цепей в режиме запуска предохраняет электросистемы ТРД и двигателя шасси и блок сопряжения от перегрузок при запуске одного из двигателей; – выполнение жидкостной системы ТРД в виде центральной магистрали и – соединительных трубопроводов, подведенных к каждой емкости для хранения рабочей жидкости, обеспечивает последовательный расход рабочей жидкости; – установка в центральной магистрали теплоагрегата, в качестве которого использован газотурбинный двигатель малой мощности (например АП-18Д, мощностью 16 кВт) с теплообменником на выходном сопле, обеспечивает обогрев жидкостной системы в холодное время года, независимо от работы ТРД, что исключает замерзание рабочей жидкости на марше или в полевых условиях; – наличие системы продувки сжатым воздухом магистралей и соединительных труб жидкостной системы с питанием от компрессора танкового шасси посредством вращающегося воздушного устройства, размещенного в кабине командира-оператора и совмещенного с вращающимся контактным устройством электросвязей оборудования танового корпуса и поворотной платформы, исключает образование в них остатков рабочей жидкости при ее смене и предотвращает размораживание жидкостной системы при отрицательных температурах наружного воздуха; – наличие в системе продувки воздушных баллонов с электропневмоклапанами обеспечивает высокий уровень давления в магистралях и соединительных трубопроводах жидкостной системы при продувке; – выполнение системы управления наведением струи теплового газового потока автоматизированной с единым органом управления в виде рукоятки с потенциометрами и оборудование указанной системы электронным блоком управления с задающими генераторами импульсов управления механизмами изменения угла направления газового потока в горизонтальной и вертикальной плоскостях позволяет упростить процесс управления работой установки и сократить время выполнения операции наведения. Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено: на фиг.1 – универсальная генерирующая установка теплового газового потока, вид сбоку; на фиг.2 – гидравлическая схема жидкостной системы; на фиг.3 – принципиальная пневматическая схема системы обеспечения-продувки жидкостной системы; на фиг.4 – принципиальная электрическая схема системы обеспечения одновременной подзарядки аккумуляторных батарей ТРД и основного двигателя шасси; на фиг.5 – принципиальная электрическая схема системы управления наведением струи теплового газового потока; на фиг.6 – принципиальная схема системы контроля уровня жидкости; на фиг.7 – принципиальная пневматическая схема отопления бронированного корпуса и обитаемых отделений. Универсальная генерирующая установка теплового газового потока смонтирована на шасси танка с сохранением танковых штатных систем. Шасси включает танковый корпус 1 (фиг.1), в котором размещены отделение управления 2, моторно-трансмиссионное отделение 3 с танковым двигателем 4, кабина 5 командира-оператора (боевое отделение) с его рабочим местом, и оборудовано системами жизнеобеспечения экипажа включая устройства противорадиационной и химической защиты, а также фильтровентиляционную установку для подачи очищенного воздуха экипажу (на фиг. не показаны). Погон 6 шасси, на котором в танке устанавливается башня, доработан под установку поворотной платформы 7, на которой размещается генерирующая установка. В качестве генератора теплового газового потока использован турбореактивный двигатель 8 (ТРД), например ТРД Р95Ш. Источником питания при запуске ТРД служит блок 9 аккумуляторных батарей, который размещен в кабине 5. ТРД 8 жестко установлен на поворотной платформе 7 и размещен в бронированном корпусе 10, служащем для защиты ТРД и обслуживающих его систем при использовании генерирующей установки в зоне военных действий. На бронированном корпусе 10 соосно реактивному соплу “е” ТРД 8 установлен механизм изменения угла направления струи теплового газового потока в вертикальной плоскости, выполненный в виде отклоняющего устройства 11 с направляющими поворотными створками 12, 12′. К обслуживающим системам ТРД относится топливная система (на фиг. не показана), предназначенная для размещения запаса топлива и подачи ее к ТРД, и жидкостная система – для размещения рабочей жидкости и подачи ее в тепловой газовый поток. Жидкостная система (фиг.2) выполнена в виде центральной магистрали 13 и соединительных трубопроводов 14, 14′, подведенных к емкостям 15 для хранения рабочей жидкости. Соединительные трубопроводы 14, 14′ снабжены кранами 16. Нагнетание жидкости осуществляется электронасосом 17. Для обогрева указанной системы в холодное время года в центральной магистрали 13 установлен теплоагрегат 18, например газотурбинный двигатель АП-18Д, с теплообменником 19 на выходном сопле. Питание теплоагрегата 18 осуществлено от блока аккумуляторных батарей 9 ТРД 8. Для предотвращения скопления остатков рабочей жидкости в магистралях и трубопроводах жидкостной системы при смене вида рабочей жидкости и для предотвращения ее замерзания при отрицательных температурах наружного воздуха генерирующая установка снабжена системой продувки сжатым воздухом магистралей и трубопроводов жидкостной системы. Система продувки (фиг.3) включает воздушные баллоны 20 с электропневмоклапанами 21, понижающий редуктор 22, воздуховод 23 и обратный клапан 24. Баллоны 21, находящиеся в бронированном корпусе 10, заряжаются от компрессора (на фиг. не показан), установленного в моторно-трансмиссионном отделении 3 корпуса шасси 1 посредством вращающегося воздушного устройства 25. Воздушное вращающееся устройство 25 смонтировано на вращающемся контактном устройстве 26, служащем для связи по цепям электропитания и управления танкового корпуса 1 с поворотной платформой 7, которое неподвижной частью установлено на полике кабины 5 командира-оператора. Ось вращения вращающегося контактного устройства 26 совмещена с осью вращения поворотной платформы 7. Остатки рабочей жидкости удаляются через форсунки “с” (фиг.2). Системы энергоснабжения ТРД и двигателя шасси предназначены соответственно для запуска ТРД 8 и двигателя 4 шасси и энергообеспечения агрегатов и элементов всех систем и приборов как генерирующей установки, расположенных на поворотной платформе 7, так и танкового шасси. Основными источниками электроэнергии при запуске ТРД служит стартер-генератор 27 (фиг.4) с реле-регулятором 28 и блок 9 аккумуляторных батарей. Основными источниками электроэнергии при запуске двигателя 4 шасси являются стартер-генератор 29 с реле-регулятором 30 и аккумуляторные батареи 31, установленные в отделении 2 управления. Для обеспечения автоматического процесса запуска ТРД и двигателя шасси системы электроснабжения содержат соответственно аппаратуру 32 запуска ТРД и аппаратуру 33 запуска двигателя шасси. В генерирующей установке обеспечена возможность одновременной подзарядки аккумуляторных батарей 9 и 31 либо от стартер-генератора 27, либо от стартер-генератора 29. Обе системы электроснабжения объединены в единую систему блоком сопряжения 34, включающим устройство 35 совмещения и устройством 36 для разрыва зарядных цепей. Устройство 35 совмещения зарядных цепей предназначено для логического сложения двух сигналов работы с реле-регуляторов 28, 30 в генераторном режиме. Устройство 36 разрыва зарядных цепей служит для электрического размыкания зарядных цепей аккумуляторных батарей 9 и 31 при запусках и одновременной работе стартер-генераторов 27 и 29 и выполнено в виде силового контактора, который своими нормально замкнутыми контактами соединяет зарядные цепи аккумуляторных батарей 9 и 31, обеспечивая тем самым автоматическое соединение зарядных цепей обеих групп аккумуляторов на работающий стартер-генератор 27 или 29. Тепловой газовый поток, производимый установкой, представляет собой поток газов, выходящих из сопла “е” ТРД 8, в который в зависимости от требуемого вида обработки с помощью коллекторов 37 и 38 (фиг.1, 2) подается из емкостей 15 по давлением рабочая жидкость с обеспечением соответственно газопарового или газокапельного режима работы установки. При жесткой установке ТРД на поворотной платформе 7 для наведения струи теплового газового потока на объект обработки ориентирование газовой струи по горизонтали производится путем разворота поворотной платформы 7. Исполнительный орган механизма разворота поворотной платформы 7 выполнен в виде электромашинного привода, включающего электродвигатель 39 (фиг.5), электромашинный усилитель 40 и электрофрикционные стопора 41 для фиксации платформы 7 в заданном положении. Изменение направления теплового газового потока в вертикальной плоскости осуществляется верхней и нижней направляющими поворотными створками 12, 12′ отклоняющего устройства 11. Верхняя створка 12 при полном или частичном перекрытии фронтальной проекции струи теплового газового потока отклоняет вектор его направления вниз от горизонтального уровня, а нижняя створка 12′ отклоняет его вектор при перекрытии вверх. Исполнительным органом наведения створок 12, 12′ является электрогидравлический привод, содержащий насосный агрегат 42, который включает гидронасос и электродвигатель (на схеме не выделены) и силовой гидроцилиндр 43 (фиг.1). Створки 12 и 12′ выполнены коробчатой формы. Боковины створок исключают “размывание” газового потока. Управление наведением осуществляется командиром-оператором из кабины 5. Система управления наведением струи теплового газового потока на объект обработки в обеих плоскостях автоматизирована и содержит единый пульт управления 44 с подвижной рукояткой 45, связанной с помощью редукторов (на фиг. не показаны) с подвижными потенциометрами 46, и оборудована электронным блоком 47 управления с задающими генераторами 48 и 49 импульсов управления, соответственно механизмами разворота поворотной платформы 7 по горизонтали и механизмом изменения угла направления струи теплового газового потока по вертикали, связанными с обмотками ОУ1, ОУ2 управления исполнительных агрегатов вышеуказанных механизмов электромашинного усилителя 40 и насосного агрегата 42. В рукоятке 45 установлены микропереключатели 50, 51, прерывающие при нейтральном положении рукоятки 45, которое соответствует остановке исполнительных органов механизмов изменения угла направления струи теплового газового потока, цепи питания генераторов импульсов 48, 49, что исключает возникновение остаточной скорости перемещения поворотной платформы 7 и створок 13, 13′ и исключает инерционность указанных механизмов. Запас топлива для ТРД находится в топливных емкостях 52 (фиг.6), размещенных в бронированном корпусе 10. Для постоянного контроля уровня рабочей жидкости и топлива в емкостях 15 и 52 генерирующая установка снабжена системой контроля рабочей жидкости и топлива. Система включает ряд датчиков 53, расположенных на вертикальных направляющих 54, установленных в каждую из емкостей 15 и 52, блок 55 контроля уровня и единый щиток 56 светосигнальной информации контроля. На направляющей 54 на поплавке 57 закреплен с возможностью постоянного перемещения вдоль направляющей постоянный магнит 58. Каждый ряд датчиков 53 состоит из шести одинаковых герконовых датчиков, фиксирующих определенный уровень содержания жидкости в емкостях, в конкретном случае – “1”, “3/4”, “2/4”, “1/4”, “минимум”, “0”. Блок 55 контроля уровня выполнен в виде блока реле, обеспечивающего коммутацию соответствующего реле сигнала уровня топлива и рабочей жидкости в конкретной емкости и срабатывание индикатора, например светодиода, на щитке 56, соответствующего текущему уровню жидкости в данной емкости. Наблюдение за наведением теплового газового потока на обрабатываемый объект и за процессом обработки производится через смотровые приборы 59 (фиг.1) из вращающейся башенки 60 командира-оператора, установленной на крыше поворотной платформы 7. Для дистанционной регулировки подачи рабочей жидкости в коллектор 37 или коллектор 38 и для осуществления режима рециркуляции предназначена клинкетная задвижка 61 (фиг.2). Для обогрева в зимнее время клинкетной задвижки 61 и обитаемых отделений (отделения 2 управления и кабины 5) шасси предназначена воздушная система ТРД. Отбор горячего воздуха осуществляется от компрессора 62 ТРД 8 (фиг.7). Воздушная система включает вентили 63, 64, жиклер 65, систему трубопроводов: трубопровод 66 для подвода воздуха к клинкетной задвижке 61 и трубопровод 67 для подвода воздуха в обитаемые отделения 2 и 5. Жиклер 65 предназначен для ограничения расхода воздуха, отбираемого для обогрева. В задней стенке бронированного корпуса 10 под воздухозаборным отверстием “а” (фиг.1) для ТРД выполнено отверстие “в” для установки воздухозаборного устройства теплоагрегата 18. Работа. Принцип работы универсальной генерирующей установки теплового газового потока на танковом шасси заключается в следующем. В струю выходящих из реактивного сопла “е” ТРД 8 горячих газов подается под давлением рабочая жидкость, которая при распылении перемешивается с истекающими газами. Нужный режим обработки, газопаровой или газокапельный, обеспечивают путем распыления рабочей жидкости через коллектор 37 или 38 соответственно. При этом коллектор 37 распыляет рабочую жидкость, образуя газовый поток с паровым состоянием рабочей жидкости, а коллектор 38 вносит рабочую жидкость с образованием газового потока с капельным состоянием рабочей жидкости. Танковое шасси обеспечивает использование генерирующей установки практически в любых условиях пересеченной местности. Защищенное размещение экипажа в танковом корпусе 1 и размещение ТРД с обслуживающими его системами в бронированном корпусе 10 делает возможным ее использование непосредственно в районе боевых действий. Наведение теплового газового потока на обрабатываемый объект и наблюдение за процессом обработки и за местностью производится через приборы 59 наблюдения башенки 60. При работе установки ориентирование струи теплового газового потока в горизонтальной плоскости производится путем разворота поворотной платформы 7 с ТРД. При помощи двустворчатого отклоняющего устройства 11 осуществляется изменение направления газовой струи в вертикальной плоскости. Управление работой установки осуществляется командиром-оператором из кабины 5 с пульта 44 управления при помощи подвижной рукоятки 45. При отклонении рукоятки 45 “от себя” створки 12, 12′ отклоняющего устройства 11 отклоняют газовую струю вниз, а при отклонении рукоятки 45 “на себя” – газовая струя перемещается вверх. Разворот поворотной платформы 7 при наведении газовой струи в горизонтальной плоскости происходит при повороте рукоятки 45 “вправо” или “влево”. Заданное положение поворотной платформы 7 фиксируется электрофрикционным стопором 41. Скорость изменения направления тепловой газовой струи регулируется значением величины угла отклонения рукоятки 45 от нейтрального положения. Система управления (фиг.5) наведением струи теплового газового потока работает следующим образом. При нейтральном положении рукоятки 45 скважность импульсов задающих генераторов 48 и 49, поступающих на обмотки ОУ1 и ОУ2, одинакова. При этом поворотная платформа 7 и створки 12, 12′ остаются неподвижными. При наклоне рукоятки 45 в одно из положений “влево-вправо” или “вперед-назад” изменяется положение подвижного контакта одного из потенциометров 46, что вызывает увеличение скважности импульсов и соответственно действующего значения тока в одной из обмоток ОУ1, ОУ2 управления. В процессе работы генерирующей установки возможна одновременная подзарядка аккумуляторных батарей 9 ТРД и аккумуляторных батарей 31 двигателя 4 шасси либо от стартер-генератора 27 ТРД, либо от стартер-генератора 29 двигателя 4. Подзарядка осуществляется следующим образом. В режиме пуска двигателя 4 шасси или ТРД 8 по сигналу с аппаратуры запуска 33 или 32 (фиг.4) срабатывает контактор (устройство 36 разрыва зарядных цепей), разрывая зарядные цепи и предохраняя тем самым системы энергоснабжения, в том числе вращающееся контактное устройство 26, от перегрузки при переключении аккумуляторных батарей на повышенное напряжение 48 В. После запуска двигателя и перехода его в рабочий режим контактор отключается и замыкает зарядные группы обеих групп аккумуляторов на работающий в генераторном режиме стартер-генератор 27 или 29. Работающий в генераторном режиме стартер-генератор производит заряд аккумуляторных батарей 9 и 31. При одновременной работе двух двигателей 4 и 8, соответственно при одновременной работе в генераторном режиме стартер-генераторов 27 и 29, происходит совпадение двух сигналов с реле-регуляторов 28 и 30, и устройство 35 совмещения выдает сигнал на разрыв зарядных цепей аккумуляторных батарей 9 и 31. В этом случае аккумуляторные батареи заряжаются от своих генераторов: аккумуляторные батареи 9 от стартер-генератора27 и аккумуляторные батареи 31 – от стартер-генератора 28. После отключения одного из двигателей сигнал с устройства совмещения 35 не выдается, и аккумуляторные батареи соединяются параллельно. Происходит одновременная подзарядка обеих групп батарей от работающего в данный момент генератора. В условиях отрицательных температур наружного воздуха воздушная система ТРД работает следующим образом. В процессе работы ТРД от компрессора 62 (фиг.7) отбирается горячий воздух. В зависимости от включения вентиля 63 или 64 воздух через жиклер 65 поступает либо по трубопроводу 66 под кожух клинкетной задвижки 61, либо по трубопроводу 67 в кабину 5 и отделение 2 управления. При работающем двигателе 4 обогрев обитаемых отделений осуществляется от штатной системы обогрева танкового шасси. Таким образом, обогрев обитаемых отделений может осуществляться как при движении установки, так и на стоянке при неработающем двигателе шасси. Обогрев рабочей жидкости в зимнее время выполняется путем ее отбора насосом 17 (фиг.2) из одной из емкостей 15 и циркуляции по соединительным трубопроводам 14 и центральной магистрали 13 через теплообменник 20 теплоагрегата 19. После подогрева рабочая жидкость путем рециркуляции сливается обратно по трубопроводам 14′ в ту же емкость. Затем по заданному алгоритму через теплообменник 19 последовательно прокачивается рабочая жидкость из других емкостей. Процесс рециркуляции осуществляется при переключении клинкетной задвижки 61 на слив. Выбор емкости производится включением соответствующих кранов 16. Возможность работы жидкостной системы в режиме рециркуляции позволяет производить перемешивание рабочей жидкости в емкостях 15, исключающее образования осадка на дне емкости. Для исключения скопления остатков рабочей жидкости в центральной магистрали 13 и трубопроводах 14 и 14′ жидкостной системы производится их продувка сжатым воздухом. При срабатывании электропневмоклапанов 21, воздух из баллонов 20 под давлением поступает через обратный клапан 24 в жидкостную систему и удаляет остатки рабочей жидкости через форсунки “с”. При работе генерирующей установки последовательность выработки топлива и рабочей жидкости отражается на щитке 56 (фиг.6) контроля уровня, расположенном в кабине 4. При этом постоянные магниты 58 в зависимости от наполненности емкостей 15 и 52 перемещаются по направляющей 54, при этом положение магнитов всегда соответствует верхнему уровню рабочей жидкости или топлива. Под воздействием магнитного поля постоянного магнита 58 срабатывает один из датчиков 53 (указывая конкретный фиксируемый уровень), который замыкающим контактом подает сигнал на блок 55 контроля уровня, вызывая коммутацию соответствующего реле, а из блока 55 уровня – на щиток 56 контроля уровня, вызывая загорание соответствующих светодиодов. Таким образом сигналы уровня жидкости поступают в блок 55 контроля уровня непрерывно со всех датчиков 53, а на щитке 56 контроля уровня постоянно горит один из светодиодов, соответствующих положению поплавка 57. При заправке емкостей 15 и 52 рабочей жидкостью и топливом при достижении максимального уровня в блоке 55 контроля уровня происходит коммутация соответствующего реле и включается звуковой сигнал. При достижении в топливных емкостях 52 предельно допустимого нижнего уровня светодиод горит в мигающем режиме. Таким образом, сохраняя эффективные тактико-технические характеристики известной генерирующей установки теплового газового потока, заявляемая установка обладает повышенной эксплуатационной надежностью, заключающейся в возможности одновременной подзарядки аккумуляторных батарей ТРД и основного двигателя либо от генератора ТРД, либо от генератора двигателя шасси, исключая тем самым использование внешнего источника питания, в упрощении процесса управления установкой, в возможности использования установки в условиях отрицательных температур наружного воздуха и обеспечении постоянного контроля уровня топлива и рабочей жидкости в емкостях при работе, отвечая решению поставленной задачи.
Формула изобретения
1. Универсальная генерирующая установка теплового газового потока на шасси танка, содержащая установленный в бронированном корпусе, смонтированном на поворотной платформе шасси, турбореактивный двигатель (ТРД) с системой питания его топливом и жидкостной системой для хранения и подачи рабочей жидкости в тепловой газовый поток, системы электроснабжения ТРД и шасси, системы отопления бронированного корпуса, механизмы изменения угла направления струи теплового газового потока в горизонтальной и вертикальной плоскостях с системой их управления и рабочее место командира-оператора в обитаемом отделении шасси, отличающаяся тем, что системы электроснабжения ТРД и шасси объединены в единую систему блоков сопряжения с силовым контактором, обеспечивающим при нормально замкнутых его контактах автоматическое соединение зарядных цепей аккумуляторных батарей ТРД и основного двигателя шасси с возможностью одновременной подзарядки указанных аккумуляторных батарей либо от стартер-генератора ТРД, либо от стартер-генератора двигателя шасси, причем силовой контактор выполнен с возможностью предохранения электросистем ТРД и двигателя шасси от перегрузок при запуске одного из двигателей путем обеспечения разрыва контактных цепей в режиме запуска, жидкостная система ТРД выполнена в виде центральной магистрали и соединительных трубопроводов, подведенных к каждой емкости для хранения рабочей жидкости, и снабжена теплоагрегатом, в качестве которого использован газотурбинный двигатель малой мощности с теплообменником на выходном сопле, установленным в центральной магистрали с возможностью обогрева рабочей жидкости, при этом в жидкостную систему вмонтирована система продувки сжатым воздухом магистралей и соединительных труб, подключенная к компрессору танкового шасси посредством вращающегося воздушного устройства, размещенного в кабине командира-оператора и совмещенного с вращающимся контактным устройством электросвязей оборудования танкового корпуса и поворотной платформы, и включающая воздушные баллоны с электропневмоклапанами, установленные с возможностью обеспечения поддержания высокого уровня давления в трубопроводах при продувке, а система управления наведением струи теплового газового потока автоматизирована, снабжена единым органом управления в виде подвижной рукоятки с потенциометрами и оборудована электронным блоком управления с задающими генераторами импульсов управления, соответственно механизмом разворота поворотной платформы по горизонтали и механизмом изменения угла направления струи теплового газового потока по вертикали, связанными с обмотками управления исполнительных агрегатов вышеуказанных механизмов. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что жидкостная система выполнена с возможностью работы в режиме циркуляции и рециркуляции с обеспечением перемешивания рабочей жидкости в соответствующих емкостях. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система отопления бронированного корпуса выполнена с возможностью обогрева обитаемых отделений корпуса шасси. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что система управления наведением струи теплового газового потока выполнена с возможностью исключения инерционности механизмов изменения угла направления струи теплового газового потока при их остановке путем установки в подвижной рукоятке микропереключателей, прерывающих цепи питания генераторов импульсов при нейтральном положении рукоятки. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена системой контроля уровня топлива и рабочей жидкости, включающей ряд датчиков уровня, например герконовых, установленных в каждую из емкостей для топлива и рабочей жидкости, блок контроля уровня и единый щиток светосигнальной информации контроля уровня топлива и рабочей жидкости, при этом блок контроля выполнен в виде ряда реле, обеспечивающих коммутацию соответствующего сигнала уровня топлива и рабочей жидкости в конкретной емкости и отображения индикатором, расположенным на щитке контроля уровня рабочей жидкости в данной емкости.
РИСУНКИ
Другие изменения, связанные с зарегистрированными изобретениями
Изменения:
Номер и год публикации бюллетеня: 18-2006
Извещение опубликовано: 10.05.2010 БИ: 13/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
