ВСТУП
Розвитку бронетранспортерів (БТР) в останні часи приділяється значна увага у багатьох країнах. Хоча на розробку машин цього класу значний вплив має конструкція танків, однак розвиток деяких властивостей БТР йде своїми шляхами, що витікає із призначення та особливостей їх бойового застосування.
Бронетранспортери отримали достатньо широке застосування вже під час другої світової війни. Вони використовувались в мотопіхотних підрозділах, для розвідки, встановлення на них різного озброєння, в тому числі й зенітного, транспортування гармат та розташування боєприпасів на самому бронетранспортері, в якості штабних та різних спеціальних машин. За типом рушія розрізняють бронетранспортери колісні, гусеничні та напівгусеничні.
Гусеничний рушій забезпечує простоту конструкції в цілому, високу проходимість в різних умовах руху та значну живучість на полі бою. Але він значно поступається колісному рушію по терміну роботи та коефіцієнту корисної дії, що відображається на витраті палива, запасі ходу та потребує максимальної потужності двигуна.
Колісний рушій, крім того, працює безшумно та дозволяє рухатись по штучним дорогам. Важливою обставиною при використанні колісного рушія на БТР є також наявність широкої виробничої бази – автомобільної промисловості.
За сучасними поглядами, БТР повинні бути пристосовані до руху через ділянки радіоактивного, хімічного та бактеріального зараження місцевості.
Для підвищення рухливості військ необхідно, щоб БТР був плаваючим та авіа транспортабельним.
Також дуже важливою особливістю БТР є його здатність ефективно вирішувати бойові завдання в будь-яких дорожніх умовах. При русі по шосе бронетранспортер розвиває максимальну швидкість 90 км/годину. Його прохідність на пересіченій місцевості близька до прохідності гусеничної машини. Тому велике значення мають властивості й характеристики підвіски.
Підвіска колісної машини виконує одночасно кілька важливих функцій, від її конструкції й робочих характеристик залежать керованість, стійкість та плавність ходу. Так, на динамічність, стійкість і керованість колісної машини впливають кінематичні характеристики підвіски. Надійність багато в чому залежить від надійності коліс і підвіски, тому що вони знаходяться ближче всього до дороги й піддаються найважчим умовам експлуатації. Від властивостей підвіски залежить фізіологічний й емоційний стан водія й пасажирів, оскільки вібрації, швидкі й різкі зміни положення тіла сильно стомлюють людину, відомо, що утома прямо залежить від змін прискорення й частоти коливань. Також від властивостей підвіски залежіть ефективність ведення вогню з ходу, що є однією з найголовніших задач БТР.
Основна проблема конструювання підвісок полягає в тому, що вимоги до підвіски з боку стійкості, керованості й комфортності виявляються суперечливими. Так, з одного боку, підвіска повинна бути по можливості більше м'якої, щоб виключити відрив коліс від дорожнього полотна при наїзді на нерівність, а також збільшити комфортність автомобіля для пасажирів і водія, забезпечити якість перевезених вантажів. З іншого боку, підвіска повинна бути по можливості більш жорсткою, щоб збільшити стійкість і керованість колісної машини, а саме - щоб не виникали небезпечні крени на поворотах, не було різких коливань корпуса при розгоні й гальмуванні, при швидкому руху по пересічної місцевості.
Властивості підвіски визначаються її характеристиками, основні з яких описують пружність пружини й в'язкість амортизатора залежно від різних фаз їхнього руху. У більшості звичайних автомобілів характеристики підвіски вибираються в результаті пошуку компромісу між суперечливими вимогами стійкості, керованості й комфортності. Характеристики підвіски оптимізують з погляду середньостатистичних умов, у яких буде працювати даний автомобіль. Розраховується усереднене значення маси автомобіля з урахуванням можливої ваги його вантажу, оцінюється й ураховується характер й якість дорожнього покриття тих доріг, для яких розробляється даний автомобіль, вимоги до динамічних властивостей даного автомобіля, що залежать від його призначення. Характеристики таких підвісок не змінюються в процесі експлуатації автомобіля, якщо не вважати на зміни, пов'язані із зносом деталей підвіски.
Однак очевидно, що підвіска, оптимізована у всьому діапазоні умов експлуатації БТР, виявляється неоптимальною в кожній з конкретних поточних дорожніх ситуацій, що відрізняються від розрахункової середньостатистичної. Так, при русі колісної машини по порівняно гладкій дорозі оптимальної є більше жорстка підвіска, при русі цього ж автомобіля по нерівній дорозі хотілося б, щоб підвіска ставала більш м'якою. При русі по прямій ділянці дороги можна мати більш м'яку підвіску, що збільшує плавність ходу, а при проходженні поворотів, при розгоні й гальмуванні підвіска повинна ставати більш твердою, щоб забезпечити стійкість автомобіля, не допускати великого крену, тим більше - перекидання. Хотілося б також змінювати твердість підвіски при зміні ваги вантажу. Є й багато інших факторів, від яких можуть залежати бажані оптимальні в поточних умовах характеристики підвіски (прискорення автомобіля, радіус повороту й т.п.).
Вже давно були проведені спроби конструювання підвісок, які дозволяли б керувати їхніми характеристиками вручну або автоматично. Наприклад, водієві надається можливість налаштовувати підвіску перед виконанням конкретної поїздки відповідно до її планованих властивостей. Так, у деяких автомобілях можна змінювати висоту кліренсу (дорожнього просвіту), або жорсткість підвіски, вибираючи із двох-трьох варіантів - спортивного (жорстка підвіска) або звичайного (м'яка підвіска). Так само існують варіанти систем керування які працюють на основі електронних схем або контролерів, що реалізують значення параметрів підвіски по деякому детермінованому закону. Такі системи вимагають оснащення підвіски певними датчиками, і виконавчими пристроями. Контролер встановлює фіксоване відображення показників датчиків у заздалегідь визначені команди виконавчим пристроям, що реалізують указані значення параметрів підвіски. Очевидно, що таким способом можна реалізувати набагато більш складні детерміновані закони керування, чим за допомогою механічних і гідравлічних пристроїв. Такого роду системи можуть керувати підвіскою швидше, чим це може робити людина-водій, і можуть робити це більш точно.
Подальший розвиток різних систем керування характеристиками підвіски автомобіля і їхній синтез дозволить одержувати від автомобіля все можливе, незважаючи на стан доріг або їхню відсутність і так само дасть можливість водієві і його пасажирам більш комфортно пересуватися на транспортному засобі.
1.ОПИС ОБ'ЄКТА КЕРУВАННЯ
З тих пiр, як людство почало воювати люди намагалися захистити себе та засоби пересування. Найшвидша доставка військ до місця бою була однією з основних умов перемоги над противником.
В античності на бойові колісниці встановлювали щити. Вразливі місця бойових слонів перської армії так само були захищені. Біля десяти років тому на археологічних розкопках у Монголії був знайдений броньований візок, що належить, імовірно, Чингіз - Ханові. По сучасних мірках його броня досить тонка, але стріли й списи він витримував прекрасно. У Середні Віка солдати й наїзники захищали залізним панциром не тільки себе, але й своїх коней.
Завдяки розвитку техніки ситуація змінилася тільки наприкінці XІ століття, а на початку XX в. на "стежку війни" виходить броньований автомобіль.
З початком Першої світової війни військам потрібна була легкоброньована техніка, у зв'язку з тим, що більшість атак піхоти захлиналися в кулеметних чергах. Арміям був потрібен транспортний засіб високої прохідності, що мав би гарну маневреність на полі бою та спроможній, незважаючи на вогонь супротивника, з мінімальними втратами доставляти збройну піхоту прямо до переднього краю. Для рішення подібних завдань, військовим транспортерам поряд з забезпеченням високої прохідності, необхідно було й бронювання. До цього ж часу в тактиці ведення бойових дій відбулися кардинальні зміни, що досягли свого логічного завершення в роки Другої світової війни - бойові дії прийняли ви- сокоманеврений характер, крім того, майже в усіх операціях передбачалась участь танкових підрозділів, тісно взаємодіючих з піхотою. У цій ситуації доставляти бійців на поле бою у звичайних вантажівках вже не представлялося можливим - їхня прохідність не дозволяла рухатися безпосередньо за танками по пересіченій місцевості, крім того, солдати, перебуваючи у відкритих кузовах, не були захищені від вогню супротивника.
Перевезення піхоти безпосередньо на броні танків, крім своєї незручності не вирішувала проблеми по тій же причині. Арміям гостро була потрібна бойова машина здатна перевозити бійців під захистом броні. І такі машини з'явилися – к кінцю 1930- х років у світі почав складатися новий тип бойової техніки - бронетранспортер (БТР).
На полі бою бронетранспортер з'явився в ході Другої світової війни й з тих пір став незмінним супутником піхоти. Крім того, виявилось, що бронетранспортери зручно використовувати й в обороні, для охоронної служби, ведення розвідки й при перекиданнях військ на великі відстані. Таким чином, бронетранспортер виявився універсальною бойовою машиною.
Після закінчення Другої світової війни радянські конструктори активно прийнялися створювати різні види колісної й гусеничної бронетехніки призначеної для перевезення й прикриття піхоти, мінометних і артилерійських розрахунків, військ зв'язку й забезпечення. Так на початку 1980- х років після успішних заводських і державних випробувань на озброєння Радянської Армії був прийнятий бронетранспортер БТР-80, розроблений у КБ ГАЗА під керівництвом И.С.Мухіна й Е.М.Мурашкіна. Підприємством - Виробником був визначений АМЗ - Арзамаський машинобудівний завод. Перший серійний БТР-80 покинув заводські цехи 24 лютого 1984 року.