"Плавающие колесные и гусеничные машины" - читать интересную книгу автора (Редькин М. Г.)

ПЛАВАЮЩИЕ КОЛЕСНЫЕ И ГУСЕНИЧНЫЕ МАШИНЫ
ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР
МОСКВА — 1966
УДК 623.438.7(023)
1-12-4-4 160—66
ПРЕДИСЛОВИЕ
Коммунистическая партия, направляя усилия советского народа на успешное построение коммунистического общества, уделяет неослабное внимание повышению мощи наших Вооруженных Сил, их постоянной боевой готовности к отпору империалистическим агрессорам.
Большие задачи по укреплению оборонной мощи Советского Союза определены XXII съездом нашей партии.
Важным условием боевой готовности является глубокое знание военнослужащими боевой техники и мастерское ее использование.
Бурное развитие военной техники и вооружения предъявляет все более высокие требования к совершенствованию своих знаний воинами Советской Армии и Военно-Морского Флота.
За время, прошедшее с момента выхода в свет первого издания книги, создано значительное количество новых конструкций плавающих колесных и гусеничных машин на базе использования достижений науки и техники, внесших много нового в теоретические положения и конструктивные решения. Расширился также круг вопросов, выдвигаемых практикой и требующих освещения на страницах печати.
В связи с этим содержание книги при подготовке ко второму изданию было подвергнуто значительному пересмотру, в книгу внесен ряд дополнений и изменений, отражающих все новейшие достижения в развитии конструкций плавающих колесных и гусеничных машин.
Главы II, III и IV дополнены описанием некоторых типов новых плавающих машин, машин с газотурбинными двигателями и двигателями непосредственного впрыска; при этом сохранено описание некоторых рассмотренных ранее машин, представляющих собой самостоятельный тип или характеризующих определенный этап в их развитии.
Впервые рассматриваются схемы конструкций новых плавающих машин — автопоездов с активными и пассивными прицепными звеньями, переламывающегося автомобиля, а также схемы конструкций плавающих автомобилей, применяемых в качестве инженерных средств, и др.
В главе V описаны принципы движения машин на подводных крыльях и аппаратов на воздушной подушке, позволяющих значительно увеличить скорость движения на воде.
При переработке книги автор учел высказанные читателями замечания и пожелания, за что выражает всем откликнувшимся на его труд глубокую признательность.
Книга рассчитана на широкий круг читателей, и прежде всего на водителей плавающих машин. Большую пользу для себя извлечет из нее каждый, кто захочет ознакомиться с основами теории и конструкции плавающих колесных и гусеничных машин.
ВВЕДЕНИЕ
В ходе боевых действий войскам довольно часто приходится переправляться через реки, озера и другие водные преграды. Эти преграды затрудняют войскам ведение боевых действий, так как для их преодоления требуются значительные усилия.
Современные плавающие гусеничные и колесные машины, обладающие такими качествами, как плавучесть, остойчивость, относительно высокая скорость движения на воде (ходкость) и поворотливость, способны передвигаться и по суше и по воде.
Первым научным обобщением накопленных практикой сведений о природе и свойствах тел, погруженных в воду, считается трактат Архимеда «О плавающих телах», написанный за 250 лет до нашей эры.
В XV—XVII вв. идеи Архимеда были развиты в работах Леонардо да Винчи, Галилея, Паскаля и Ньютона, представлявших собой отдельные исследования в области науки о плавании тел, но их исследования носили чисто описательный характер и не всегда отражали сущность тех или иных явлений.
Крупнейший вклад в изучение основ плавучести, остойчивости, поворотливости и скорости движения по воде внес почетный член Петербургской академии наук Л. Эйлер (автор труда «Корабельная наука», изданного в середине XVIII в.). Вопросы о сопротивлении воды движению тел глубоко изучил и обосновал член Петербургской академии наук Д. Бернулли. Выведенное им уравнение, устанавливающее связь между давлением и скоростью в потоке жидкости, до сих пор служит основой расчетов движения жидкости.
Выдающиеся советские ученые Н. Жуковский, А. Крылов, В. Поздюнин и их ученики обогатили науку о плавании тел новыми выдающимися открытиями.
Обычно плавающие машины разрабатываются на базе
стандартных моделей сухопутных (неплавающих) машин или с использованием их агрегатов. Это дает возможность применять уже проверенные опытом эксплуатации агрегаты и базировать их выпуск на уже отработанной технологии производства. Однако устанавливаемые в плавающих машинах агрегаты и механизмы сухопутных машин из-за специфичности требований, предъявляемых к их габаритным и весовым параметрам, к герметичности и др., подвергаются серьезным изменениям.
Плавающие машины, имея много общего с сухопутными, все же существенно отличаются от сухопутных. Водонепроницаемый корпус, водоходный (водяной) движитель, создающий тягу при движении на воде, водооткачивающие средства, волноотражательный щит — вот далеко не полный перечень специальных устройств плавающих машин.
Устройство и работа агрегатов плавающих машин, общих с агрегатами сухопутных машин, рассматриваются в книге не в полном объеме. С большей подробностью рассказывается о способности колесных и гусеничных машин перемещаться по воде, о назначении, устройстве и конструктивных особенностях основных специальных агрегатов и механизмов, а также об устройстве и конструктивных особенностях отдельных агрегатов и механизмов сухопутных машин, устанавливаемых в плавающих машинах.
ГЛАВА I ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПЛАВАНИЯ МАШИН
Автомобиль с большой скоростью движется по дороге. На его пути встречается широкая глубокая река. Он быстро входит в воду и стремительно пересекает реку.
Казалось бы, машины, изготовленные из металла, должны тонуть. Но они не тонут, а легко переплывают реку. Что придает этим машинам такое чудесное свойство — возможность двигаться по земле и на воде?
Плавающая машина сохраняет почти все свойства сухопутной машины, поэтому она легко передвигается на суше, а для того чтобы гусеничные и колесные машины свободно плавали на воде и были безопасны в эксплуатации, они должны обладать основными водоходными качествами: плавучестью, остойчивостью, скоростью движения на воде, поворотливостью и др.
Плавучесть
Под плавучестью понимается способность машины плавать на воде с необходимой нагрузкой и сохранять при этом определенную осадку.
Известно, что тело, изготовленное из материалов, удельный вес которых меньше удельного веса воды, всегда плавает, так как его вес меньше веса воды, вытесненной объемом тела. Что же требуется для плавания тела, изготовленного из материала, удельный вес которого больше удельного веса воды?
Плавучесть всякого тела объясняется открытым за 250 лет до нашей эры законом: «На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом». Этот закон гениального древнегреческого ученого Архимеда, названный по имени его первооткрывателя, стал основой, на которой развилась вся водоплавающая техника.
Допустим, понтон прямоугольной формы длиной 7 м и шириной 3 м под действием веса углубился на 1 м. Значит, объем вытесненной этим телом воды будет 7X3X1 = = 21 м3. Каждый кубический метр пресной воды весит одну тонну (1000 кГ). Поэтому полный вес воды, вытесненной понтоном, составит 21 т.-
Машина, изготовленная из материалов, удельный вес которых больше удельного веса воды, будет плавать, если придать ей такие размеры и форму, а затем рассчитать ее вес так, чтобы он был равен весу воды, вытесненной погруженной в воду частью машины.
Объем погруженной в воду части машины, называемый объемным водоизмещением, служит мерой плавучести и измеряется в кубических метрах. Вес воды D в объеме погруженной в воду части машины называется весовым водоизмещением (или водоизмещением) и измеряется в тоннах.
Объемное водоизмещение машины подсчитывается по теоретическому чертежу.
Если бы форма машины была прямолинейной (как и форма понтона), то для определения водоизмещения ее подводной части достаточно было бы перемножить длину, ширину и углубление. Но поскольку подводная поверхность машины имеет разную форму, водоизмещение ее меньше прямоугольного параллелепипеда, имеющего те же размеры, что и машина. Для оценки степени полноты подводной части без выступающих частей вводится коэффициент общей полноты б, показывающий, какую часть этого параллелепипеда составляет водоизмещение машины.
Следовательно, приближенно объемное водоизмещение подсчитывают по формуле
W = SLBT,
где д — коэффициент полноты водоизмещения машины; L — длина машины, м; В — ширина машины, м; Т — углубление машины, м.
Величина коэффициента б зависит от типа машины и для плавающих машин составляет 0,7—0,85.
На машину, полупогруженную в воду, действуют следующие силы (рис. 1).
1. Результирующая сила веса всех частей машины (корпуса, двигателя, силовой передачи, ходовой части и т. п.), которую называют весом машины и обозначают буквой Р. Сила Р приложена в центре тяжести машины и
8
при любом ее положении направлена вертикально вниз. Она стремится погрузить машину в воду. Центр тяжести машины при всех возможных наклонах ее никогда не меняет своего положения, если только грузы в ней не перемещаются. Центр тяжести обозначается буквами Ц. Т.
2. Равнодействующая всех сил давления воды на смоченную поверхность машины называется поддерживающей силой или силой плавучести. Ее обозначают буквой D. Она