Противооткатные устройства (ПОУ)

Противооткатные устройства (ПОУ) предназначены для умень­шения силы, действующей на танк (БМП) при выстреле. Уста­новка противооткатных устройств обеспечивает упругую связь ствола, с башней, что позволяет уменьшить действующую на машину силу в 8—15 раз при увеличении примерно во столько же раз времени ее действия.

При выстреле со стороны противооткатных устройств на откатные части действует сила сопротивления откату , обеспечиваю­щая их торможение. Сила R направлена в сторону, противополож­ную перемещению откатных частей при откате. Реакция (рав­ная и противоположно направленная) силы будет действовать через люльку и цапфы на башню машины.

Противооткатные устройства обычно стремятся сделать такими чтобы сила на всей длине отката (300—500 мм) была постоянной. На практике полностью это осуществить не представляется возможным.

Действие ПОУ рассчитывается на строго определенную длину, дальнейшее увеличение которой может привести к выводу их из строя.

Противооткатные устрой­ства состоят из двух частей: тормоза отката (и наката) и накат­ника. Они могут выполняться в виде одного, двух и более цилин­дров. Цилиндры ПОУ могут быть укреплены в казеннике или на люльке, соответственно штоки будут соединены с люлькой или казенником. Цилиндры могут размещаться сверху, снизу, по бокам люльки, вокруг ствола — принцип действия ПОУ от этого не изме­нится, будут только отличия в компоновке. Следует, однако, отме­тить, что конструкция ПОУ, когда сила совпадает с осью канала ствола, может привести к повышению кучности боя.

Схема противооткатных устройств дана на рис. 12. Тормоз отката, предназначенный для торможения откатных частей при откате и накате, выполнен в виде цилиндра, прикрепленного к люльке. Шток одним концом соединен с казенником, вторым— с поршнем. В поршне просверлены отверстия. Цилиндр заполнен тормозной жидкостью. Накатник служит для возврата откатных частей в исходное (до выстрела) положение и удержания их при любом угле возвышения орудия. Цилиндр накачника также связан с люлькой. На находящийся внутри цилиндра шток с поршнем надета пружина, которая имеет предварительное поджатие. При выстреле ствол вместе со штоками ПОУ перемещается назад. Вследствие перемещения поршня тормоза отката вместе со стволом жидкость под давлением (до 300 • 105—500-105 Па и более), создающимся при этом, с большой скоростью (для 100-мм пушки до 230 м/с) пробрызгивается через отверстие в поршне. Гидравлическое сопротивление, создаваемое отверстием при проходе жидкости, пропорционально квадрату скорости отката. Кинетическая энергия откатных частей превращается в энергию движения жидкости. Вследствие трения жидкости о стенки отверстий, внутрижидкостяого трения и удара струй жидкости о стенки цилиндра кинетическая энергия движущихся струй жидкости превращается в тепло. Следовательно, торможение отката является процессом превращения кинетической энергии откатных частей в конечном итоге в тепловую энергию. Одновре­менно в период отката сжимается пружина накатника, накапли­вая энергию.

После остановки откатных частей они возвращаются в исход­ное положение под действием сжатой пружины накатника, но со скоростью (1—2 м/с), значительно меньшей скорости отката. Предварительное поджатие пружины обеспечивает удержание откатных частей при любых углах возвышения.

При перемещении откатных частей при откате и накате будут действовать также силы трения в направляющих люльки и уплот­нениях штоков. На преодоление сил трения затрачивается при­мерно 5% энергии откатных частей при откате.

Около 15% энергии отката превращается в потенциальную энергию сжатого рабочего тела накатника (пружины или газа).

Основная часть кинетической энергии откатных частей при откате (до 80%) тормозом отката превращается в тепло, которое рассеи­вается в окружающее пространство. Вся энергия отката состав­ляет примерно 2% от дульной энергии.

Тормоз отката (рис. 13) состоит из цилиндра 5, заполненного тормозной жидкостью стеолом М, и размещенных внутри него штока 6 с поршнем и регулирующим кольцом 2 и веретена 4 с модератором 7. Цилиндр 5 вставлен в обойму казенника; перед­ний конец штока 6 закреплен в приливе люльки. К передней части цилиндра 5 приварен корпус 8 уплотнения. Уплотнение состоит из нескольких слоев асбестовой набивки 9 и нескольких ромбовидных колец, поджатых гайкой. В казенную часть цилиндра 5 вставлена задняя крышка 13 с веретеном 4 и ввинчена гайка 14 цилиндра. Медное уплотнительное кольцо между задней крышкой 13 и цилиндром 5 поджимается с помощью болтов 15. Сверху к цилиндру 5 приварена бонка 1 с пробкой, которая позволяет производить проверку уровня жидкости в тормозе отката. Сверху на внутренней поверхности цилиндра 5 (в некоторых конструк­циях—на рубашке поршня) имеются проточки а для выхода воз­духа из предпоршневой полости при заливке жидкости.

Накатник (рис. 14) состоит из трех цилиндров: наружного 5, среднего 6 и внутреннего 4, штока 7 с поршнем 3 и вентильного устройства. Внутренние полости цилиндров заполнены жидкостью стеолом М; верхняя часть полости наружного цилиндра 5 запол­нена рабочим телом—газом, находящимся под давлением. Наружный цилиндр 5 вставлен в обойму казенника; передний конец штока 7 закреплен в приливе люльки.

Внутренняя поверхность цилиндра 4 хромирована. Внутри цилиндра 4 размещается поршень 3, собранный на конце штока 7. Пор­шень 3 по своему устройству аналогичен уплотнению 9.

Все полости цилиндров сообщаются; жидкость свободно при работе накатника может перетекать из одного цилиндра в другой через отверстия а и б. При наведении пушки цилиндры ПОУ будут поворачиваться, при этом газ всегда будет занимать верх­нее положение. С учетом наклона корпуса танка эти углы могут быть в пределах от —35 до +45°. К уплотнению 9, которое дол­жно обеспечить свободное перемещение штока 7, нельзя допускать газ, так как даже при неработающем накатнике он пройдет через уплотнение. Для предотвращения подхода газа к уплотнению в накатнике устанавливается средний цилиндр 6г через отверстие б которою газ не может проникнуть к уплотнению 9, так как он остается сверху в полости между наружным и средним цилин­драми. Если цилиндр накатника крепится к люльке орудия, а шток—к казеннику, то средний цилиндр может не устанавли­ваться.

Гидравлический тормоз отката и примерно на 2/3 гидропневма­тический накатник танковой пушки заполняются стеолом М. Состав жидкости: глицерина С3 Н5 (ОН)3— 46,3%, этилового спирта С2Н50Н—20,0% и воды—32,0%. В состав стеола М добавляются антикоррозийные присадки: едкого натра NaOH— 0,1% и двухромовокислого калия К2Сг2О7—1,6°/о. Температура кипения стеола М около + 90°С, при температуре около —60°С он застывает в твердое аморфное вещество. Качество стеола М проверяется крезолкрасной бумажкой.