s6

ISSN 2412-5326

№ 2 (13) 2018

Научно-практический журнал

С 29 июля по 4 августа 2018 года в Омском автобронетанковом инженерном институте будет проводиться международный конкурс

«Рембат-2018»

Наука и военная безопасность. № 2 (13)/2018

INTERNATIONAL

ISSN 2412-5326 Наука и военная безопасность. – 2018. – № 2 (13). – С. 1–144.

ARMYGAMES

Наука и военная безопасность

16+ В номере:

• Топливоподача, эжекционное охлаждение и повышение приемистости в дизелях • Увеличение подвижности БТВТ • Цифровая камера в системе технического зрения • Управление парашютными системами • Танкотехническое обеспечение в современных войнах • Безопасность военнослужащих на горных реках • Социально-профессиональная адаптация в военных образовательных учреждениях • Герои XIX –XXI веков

Наука и военная безопасность Журнал основан в июне 2015 года

УЧРЕДИТЕЛЬ Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулёва» Министерства обороны Российской Федерации (ВА МТО) Адрес: 199034, г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, 8 ИЗДАТЕЛЬ Филиал федерального государственного казенного военного образовательного учреждения высшего образования «Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева» Министерства обороны Российской Федерации в г. Омске Адрес: 644098, Омская обл., г. Омск, 14-й военный городок Распространяется в Российской Федерации Размещается в базе данных РИНЦ.

16+ РЕДКОЛЛЕГИЯ Радченко Михаил Анатольевич Нехарашев Сергей Максимович Ракимжанов Нуржан Есмагулович Серяков Олег Александрович Фесенко Ольга Петровна Филимонова Полина Владимировна Адрес редакции: 644098, Омская обл., г. Омск, 14-й военный городок Сайт: www.vamto.net.

E-mail: otiu@mil.ru Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС 77-65073 от 18.03.2016 г. Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)

ISSN 2412-5326

№ 2 (13) 2018

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ Главный редактор Топоров Андрей Викторович – канд. экон. наук, начальник академии. ВА МТО, г. Санкт-Петербург Заместители главного редактора Целыковских Александр Александрович – д-р воен. наук, профессор. ВА МТО, г. Санкт-Петербург Коровин Сергей Дмитриевич – канд. техн. наук, доцент. Омский автобронетанковый инженерный институт (филиал) ВА МТО Члены редакционного совета Беленький Владимир Яковлевич – д-р техн. наук, профессор. Пермский военный институт внутренних войск МВД России Булат Роман Евгеньевич – д-р пед. наук, доцент. Военный институт (ИТ) ВА МТО, г. Санкт-Петербург Веприняк Иван Алексеевич – д-р техн. наук, профессор. Военный институт (ЖДВ и ВОСО) ВА МТО, г. Санкт-Петербург Гаврилов Сергей Владимирович – д-р истор. наук, доцент. ВА МТО, г. Санкт-Петербург Гладких Владимир Павлович – д-р воен. наук, профессор. Военный институт (ЖДВ и ВОСО) ВА МТО, г. СанктПетербург Гуков Дмитрий Васильевич – д-р техн. наук, профессор. Военный институт (ИТ) ВА МТО, г. Санкт-Петербург Ермошин Николай Алексеевич – д-р воен. наук, профессор. ВА МТО, г. Санкт-Петербург Ефремов Валерий Яковлевич – д-р истор. наук, профессор. Вольский военный институт материального обеспечения (филиал) ВА МТО Жуков Алексей Иванович – д-р воен. наук, доцент. ВА МТО, г. Санкт-Петербург Ивахнюк Григорий Константинович – д-р хим. наук, профессор. Военный институт (ИТ) ВА МТО, г. Санкт-Петербург Калекин Вячеслав Степанович – д-р техн. наук, профессор. Омский автобронетанковый инженерный институт (филиал) ВА МТО

• В журнале публикуются статьи, содержащие результаты научных исследований, теоретические, практические (инновационные) разработки, готовые для использования и являющиеся актуальными либо представляющие научно-познавательный интерес.

• Предполагается проверка материалов в системе «Антиплагиат». Авторы несут ответственность за подбор и достоверность приведенных фактов, цитат, экономико-статистических данных, имен собственных (в том числе географических названий) и иных сведений энциклопедического характера.

• Все статьи рецензируются конфиденциально. В случае отклонения статьи редакция направляет автору мотивированный отказ. Исправленные и доработанные статьи должны быть переданы в редакцию повторно в течение двух месяцев. По истечении указанного срока статья с рассмотрения снимается и может быть представлена как новая.

•

Калугин Юрий Борисович – д-р техн. наук, профессор. Военный институт (ЖДВ и ВОСО) ВА МТО, г. СанктПетербург Козин Михаил Николаевич – д-р экон. наук, профессор. Вольский военный институт материального обеспечения (филиал) ВА МТО; ФКУ НИИ ФСИН России Косенко Григорий Иванович – д-р физ.-мат. наук, доцент. Омский автобронетанковый инженерный институт (филиал) ВА МТО Кравченко Андрей Михайлович – д-р техн. наук, профессор. Рязанское военное высшее десантное командное училище Кузнецов Вячеслав Владимирович – канд. воен. наук, доцент. Тюменское высшее военно-инженерное командное училище Лускань Олег Александрович – д-р техн. наук, доцент. Вольский военный институт материального обеспечения (филиал) ВА МТО Машков Юрий Константинович – д-р техн. наук, профессор. Омский автобронетанковый инженерный институт (филиал) ВА МТО Мигачев Алексей Сергеевич – д-р техн. наук, профессор. Военная академия войск радиационной, химической и биологической защиты и инженерных войск, г. Кострома

Перепечатка материалов возможна по согласованию с редакцией.

Мигачев Юрий Сергеевич – д-р техн. наук, доцент. Военная академия войск радиационной, химической и биологической защиты и инженерных войск, г. Кострома

Перевод на английский язык Л.В. Мойсевич, Н.В. Быкова

Митрофанов Дмитрий Геннадьевич – д-р техн. наук, профессор. Военная академия войсковой противовоздушной обороны, г. Смоленск

Корректоры О.Ю. Барелюк, Е.В. Мусорина, А.А. Посох, И.Г. Соловьева

Никитин Юрий Александрович – д-р экон. наук, профессор. ВА МТО, г. Санкт-Петербург

Компьютерная верстка и дизайн Н.А. Кокин

Подчинок Василий Михайлович – д-р техн. наук, профессор. Рязанское военное высшее десантное командное училище

© Редакция журнала «Наука и военная безопасность», 2018 © Омский автобронетанковый инженерный институт, 2018

Савицкий Владимир Яковлевич – д-р техн. наук, профессор. Пензенский артиллерийский инженерный институт (филиал) ВА МТО

Подписано в печать 28.06.2018 г. Выход в свет 29.06.2018 г. Формат 60х84/8. Бумага офсетная. Печать оперативная. Усл.-печ.л. 18,0. Уч.-изд.л. 14,6. Тираж 300. Заказ № 1076.

Савченко Федор Анатольевич – д-р техн. наук. Пензенский артиллерийский инженерный институт (филиал) ВА МТО

Отпечатано в типографии ОАБИИ 644098, г. Омск, 14-й военный городок

2

Сак-Саковский Владимир Иосифович – д-р воен. наук, профессор. Военная академия войсковой противовоздушной обороны, г. Смоленск Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

СОДЕРЖАНИЕ ВОЕННО-СПЕЦИАЛЬНЫЕ НАУКИ Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения Сенькин П.А., Шабалин Д.В., Прокопенко Н.И., Смирнов А.М. Математическая модель системы автоматического управления топливоподачей в дизеле с газотурбинным наддувом на режимах полных нагрузок........................................................................... 5 Габдрашитов И.Р. Анализ влияния вибрации на работу топливной системы летательного аппарата.................................................................................................................... 11 Гранкин М.Г., Якимушкин Р.В., Малахов И.И., Бояркина И.В. Исследование путей увеличения уровня подвижности образцов БТВТ........................................................... 16 Зарайский Д.А., Елистратов В.В., Изергин Н.Д. Анализ защищенности легкобронированной техники воздушно-десантных войск ................................................................. 22 Зубарь А.В., Кайков К.В., Гейнце Э.А., Кирнос В.И. Расширенная математическая модель цифровой камеры как элемента системы технического зрения............................... 27 Ракимжанов Н.Е., Захаров П.Д., Олейников В.А., Балакин П.Д. Обобщенная кинематическая модель механизма подвески............................................................................ 37 Серяков О.А., Зиновьев С.С., Моргунов А.П. Корытов М.С. Оценка управляемости БМД-4М с использованием относительных оценочных показателей................................... 40 Шабалин Д.В., Якимушкин Р.В., Гранкин М.Г., Козлов А.А. Теоретические аспекты эжекционного охлаждения наддувочного воздуха в комбинированных дизелях.......... 44 Шелягин И.А., Шабалин Д.В., Шелягин Н.И. Кузнецова В.Н. Повышение приемистости комбинированного дизеля на основе теории рекуперативного торможения............ 48 Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение Кукис В.С., Шабалин Д.В., Каширин Е.А., Нефедов Д.В. Улучшение топливной экономичности дизелей военной автомобильной техники с системой рециркуляции отработавших газов............................................................................................................................................. 53 Катунин Ф.А., Казанцев И.В., Яблочкин А.Б., Кальной А.И. Система управления танкотехническим обеспечением в современных войнах...................................................... 58 Ляпич Е.Н., Сокол П.А., Гудков В.В., Капустин В.П. Методика оценки технического состояния гидравлической тормозной системы базового шасси средств наземного обслуживания общего применения................................................................................................................ 62 Семенов А.А., Айрапетян А.Э. Повышение эффективности подготовки щелочных аккумуляторных батарей к работе....................................................................................................... 67 Степанов А.П., Ляпин В.А., Абрамова И.А., Шлык Ю.Ф. Проблемные вопросы содержания вооружения, военной и специальной техники в готовности к боевому применению.... 71 ВОЕННО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ НАУКИ Военная экономика, оборонно-промышленный потенциал Антипова С.А. К вопросу о распределении наряда сил и средств по неоднородным целям в операции............................................................................................................................... 76 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

3

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология, управление повседневной деятельностью войск Машин В.Н., Фиденко И.В. Военно-научная работа в профессиональной подготовке военных авиационных специалистов ............................................................................................. 81 Машин В.Н., Зубков М.Е. Педагогическое мастерство офицера как фактор управления качеством учебно-воспитательного процесса в военном вузе................................................ 85 Болдовская Т.Е., Усольцева Л.А. Управление познавательной деятельностью в сотрудничестве с «клиповым» мышлением......................................................................................... 89 Каменская Е.В., Яблочкин А.Б., Годяев С.А. Требования руководящих документов по обеспечению безопасности военной службы.................................................................................... 94 Осипов А.В., Абанин В.С. Математические основы моделирования деятельности десантника-парашютиста по управлению парашютными системами специального назначения ............................................................................................................................................ 99 Сизов Д.С., Чиханова Е.В., Ракимжанов Н.Е. Совершенствование профессиональной подготовки младших командиров военного образовательного учреждения............................. 104 Ширяев В.Н. Обеспечение безопасности воднотранспортных занятий на горных реках – важнейшее педагогическое условие в обучении военнослужащих.................................. 108 Шмидт Е.К., Степанов А.П., Ляпин В.А. Влияние воинского коллектива на личность курсанта в процессе социально-профессиональной адаптации................................................. 116 Бесценная В.В., Федяева Е.В. Категория склонения имён существительных: сознательно-сопоставительный метод в помощь курсантам-франкофонам....................................... 121 Тюльков Е.Ю. Героические подвиги выпускников Сибирского кадетского корпуса Императорской России в XIX – начале XX веков как следствие системного патриотического воспитания.................................................................................................................................... 126 Филимонова П.В. Неизвестные герои.................................................................................... 137 Правила оформления статей................................................................................................... 143 Contents...................................................................................................................................... 144

4

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

ВОЕННО-СПЕЦИАЛЬНЫЕ НАУКИ ВООРУЖЕНИЕ И ВОЕННАЯ ТЕХНИКА. КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫ ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ УДК 623:543.4 ГРНТИ 78.25.10

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВОПОДАЧЕЙ В ДИЗЕЛЕ С ГАЗОТУРБИННЫМ НАДДУВОМ НА РЕЖИМАХ ПОЛНЫХ НАГРУЗОК П.А. Сенькин, Д.В. Шабалин, Н.И. Прокопенко, А.М. Смирнов Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок; omsktii@mail.ru В статье представлены теоретические исследования изменения крутящего момента дизеля с газотурбинным наддувом (далее – ГТН) на режимах полных нагрузок, а также представлена математическая модель системы автоматического управления топливоподачей в дизеле с газотурбинным наддувом, которая позволяет управлять величиной цикловой подачи топлива на режимах полных нагрузок (внешняя скоростная характеристика, корректорная ветвь). Ключевые слова: математическая модель, дизель с газотурбинным наддувом, режим полных нагрузок, автоматическое управление топливоподачей.

MATHEMATICAL MODEL OF AUTOMATIC CONTROL SYSTEM FOR FUEL SUPPLY IN THE TURBOCHARGED DIESEL UNDER FULL LOAD CONDITIONS P.A. Sen’kin, D.V. Shabalin, N.I. Prokopenko, A.M. Smirnov Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok; omsktii@mail.ru The article regards theoretical researches of the change in the torque moment of the turbocharged diesel under full load conditions. The authors present a mathematical model of the fuel supply automatic control system in the turbocharged diesel, which enables to operate a fuel injection rate under full load conditions (a full-load curve, a correction branch).

Keywords: a mathematical model, a turbocharged diesel, full load conditions, fuel supply automatic control.

Введение. Для повышения подвижности образцов БТВТ (танка) необходимо улучшать энерге-

тические показатели дизеля на переходных режимах адаптивным регулированием номинальной мощности, т.е. совершенствовать

© Сенькин П.А., Шабалин Д.В., Прокопенко Н.И., Смирнов А.М., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

5

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

существующие системы топливоподачи и пользуя принцип суперпозиции, необходимо воздухоснабжения путем снижения цикло- определить изменение ηе при смене режимов вой подачи топлива на номинальном режиме вначале по нагрузочной статической характеработы дизеля и ее увеличением при сниже- ристике, а затем по скоростной, с тем чтобы охнии частоты вращения коленчатого вала по ватить все поле возможных режимов работы. При работе дизеля по нагрузочной хагиперболическому закону. Это позволяет повысить величину крутящего момента двига- рактеристике (n = const) механический КПД теля в диапазоне частот nм – nн на предельно при наличии наддува изменяется менее судопустимую величину, что способствует работе щественно в области нагрузок, близких к нодвигателя на режиме постоянной мощности. минальной. При средних и малых нагрузках Предельно допустимая величина крутящего влияние ηм на величину ηе более заметно. Одмомента представляет собой регулируемую нако во всем диапазоне нагрузочных режимаксимальную величину для ограничения на- мов определяющее влияние на ηе оказывает грузки на остальную силовую передачу (сце- индикаторный КПД. Основным фактором, пление, трансмиссию, ведомые оси). Однако определяющим значение ηi при изменении только экспериментальным путем определить нагрузки в дизелях с наддувом, является ко3 такой закон управления цикловой подачей то- эффициент избытка воздуха α. Поэтому для возможных установившихся плива чрезвычайно трудно и практически воз- η всех влияние на величину заметно. Однако режимов во всем диапазоне η e более м работы эффективный КПДвлияние дизелянас ГТН можно лишь для конкретного типа двигателя. нагрузочных режимов определяющее η e оказывает двумя основными параметраПоэтому целесообразно разработать такую ма- определяется индикаторный КПД. Основным фактором, определяющим значение η i при ми: ω – угловой вала и избытка тематическую модель дизеля, которая изменении обеспе- нагрузки в дизеляхскоростью с наддувом,коленчатого является коэффициент α – коэффициентом избытка воздуха. режимов работы чивала бы управление величиной цикловой воздуха α . Поэтому для всех возможных установившихся В связи с этим для определяется эффективного КПДосновными эффективный КПД дизеля с ГТН двумя подачи топлива и помогла бы расчетным пу– угловой скоростью коленчатого вала и α – параметрами: ω определяющей является зависимость η = f(α;ω). тем еще до эксперимента найти рациональные е коэффициентом избытка воздуха. Разложение функции в ряд Тейлора и послезначения величины цикловой подачи топлива В связи с этим для эффективного КПД определяющей является дующая линеаризация дают следующее выв дизеле с ГТН на режимах полных нагрузок зависимость η e = f (α ;ω ). Разложение функции в ряд Тейлора и ражение: дизеля (внешняя скоростная характеристика, последующая линеаризация дают следующее выражение: корректорная ветвь). dη dη

(4) ∆η e = e ∆α + e ∆ω.

(4) Результаты и их обсуждение. dα dω Производные, входящие в это выражение, должны определяться по Как известно, динамические свойства диПроизводные, входящие в это выражеточке статической характеристики, соответствующей выбранному зеля характеризуются дифференциальным ние,режиму. должныКакопределяться по точке избытка стати- воздуха равновесному известно, коэфициент уравнением ческой характеристики, соответствующей определяется по формуле:

q выбранному равновесному режиму. Как из(5) α= в , ⋅ q вестно, коэфициент lизбытка воздуха опреде0 ц где Ме – крутящий момент двигателя; где lo – количество ляетсявоздуха, по формуле: теоретически необходимое для сгорания 1 кг Мс – момент нагрузки на вал двигателя; топлива; qв – цикловая подача воздуха. α q= q=вV/(lρ0 ·ηq.ц), (5) Jд – приведенный момент инерции дви- (6) в h k ν гателя и потребителя [4, 6, 7]. объем цилиндра двигателя; – плотность воздуха Здесь Vh – рабочий ρ k где l0 – количество воздуха, теоретически неАнализ параметров, оказывающихперед влия– коэффициент наполнения цилиндра. впускными клапанами; η ν обходимое для сгорания 1 кг топлива; qв – циние на значение крутящего момента дизеляПараметры с кловая и lo являются постоянными для всех режимов работы Vh подача воздуха. газотурбинным наддувом (ГТН), показывает, двигателей, поэтому α = f (ρ k ; qц ;ην ). что основными являются изменения эффективqв = Vh зависимости ρk ηv (6) После разложения полученной в ряд и последующей можно получить ного КПД ηе и цикловой подачи топливалинеаризации qц, т.е. Здесь Vh – рабочий объем двигателя; dα dα цилиндра dα (7) ∆α = ∆ρ k − ∆qц + ∆ην .

(2) ρk – плотность

Ме = f(qц;ηе), перед впускными клапаdρвоздуха dq d η k ц ν нами; ηvнаполнения – коэффициент наполнения Коэффициент в основном зависитцилиндра. от угловой скорости где и давленияVнаддува , поэтому ω коленчатого вала Параметры p η и l являются постоянныk ν = f (ω ; p k ). h 0 После разложения полученной функциональной зависимости ми для всех режимов работы двигателей, поэ- в ряд и (3)

ηе = ηi · ηм последующей линеаризации тому α = f(ρk;qц;ηv). dη dη Работа дизеля на переходном режиме После разложения зависимо∆ην = ν ∆ωполученной + υ ∆pk .

(8) d dpk ω характеризуется изменением нагрузочного и сти в ряд и последующей линеаризации можТакимнообразом, скоростного режимов его работы. Поэтому, исполучитьучитывая выражения (7) и (8), изменение

Jд(dω/dt) = Ме – Мс,

(1)

эффективного КПД примет вид

6

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

α=

(5) , (6) qв =l0V⋅ hqρц kην . скоростного режима только за счет изменения эффективного КПД и коэффициента наполнения при неизменной цикловой подаче топлива. объем теоретически цилиндра двигателя; плотность Здесь Vh – рабочий ρ k –для где воздуха, необходимое сгораниявоздуха 1 кг lo – количество dM e перед впускными клапанами; подача η воздуха. топлива; qв – цикловая ν – коэффициент наполнения цилиндра. далее Чтобы подчеркнуть это обстоятельство, производная dω для всех режимов работы Параметры Vh и lo являются (6) qв = Vпостоянными h ρ kην . дополняется индексами η e ;ην : α = f (цилиндра ρ k ; qц ;ην ). двигателя; ρ k – плотность воздуха двигателей, поэтомуобъем Здесь Vh – рабочий  dη α dη e dην   dM e  Вооружение иполученной военная техника. Комплексы и системы военного назначения После разложения зависимости в ряд и последующей наполнения цилиндра. перед впускными клапанами; ην – коэффициент , = k ⋅ qц  e + (12)   d ω d ω η   ηη ν dα dω   линеаризации можно Параметры Vh и получить lo являются постоянными для всех режимов работы H i ⋅ 10 3 ).dα ∆qц + dα ∆ην . qцρ;η αα==f (dραk ;∆ двигателей, поэтому ∆ (7) где где(7)k = и ; Н и – теплотворная способность топлива; i – число k ν− dqзависимости dην в ряд и последующей dρ k π τд ц После разложения полученной Ни – теплотворная топлива; Коэффициент наполнения наполнения в основном зависит от угловой тактность двигателя. цилиндров в двигателе; τ д – способность Коэффициент в основном за- скорости линеаризации можно получить вала давления наддува , поэтому ω коленчатого pω ην = f (вала ω ; pk ). dα dα dα iТаким – число цилиндров в двигателе; образом, крутящий момент двигателя зависит от двух видов k висит от∆иαугловой скорости коленчатого (7) = ∆ρ − ∆qц + ∆ην . После разложения dполученной зависимости впоказателей: ряд иτ – тактность количество рабочего тела в цилиндрах, характеризуемое dην η = f(ω;ρ ρ k k dq двигателя. , поэтому ). и давления наддува ρkцфункциональной д v k последующей линеаризации Коэффициент наполнения в основном зависит от угловой скорости Таким образом, крутящий момент двиПосле разложения полученной функциdην dη υ наддува , поэтому ω коленчатого вала и давления ( ) p η = f ω ; p . p . ω ∆ = ∆ + ∆ η (8) ν k гателя зависит от двух видов показателей: ν k ональной зависимости в kряд dω функциональной dpk и последующей После разложения полученной зависимости в ряд и количество рабочего тела в цилиндрах, халинеаризации Таким линеаризации образом, учитывая выражения (7) и (8), изменение последующей рактеризуемое коэффициентом наполнения эффективного КПД примет видdην dη (8) η (8)

∆ην = ∆ω + υ ∆pk . и качество рабочей смеси, характеризуемое v dω dpk коэффициентом избытка воздуха α. Таким образом, учитывая учитывая выражениявыражения (7) и (8),(7) изменение Таким образом, и 4 Теоретические исследования изменения эффективного КПД примет вид (8), изменение эффективного КПД примет вид e ν

подачи воздуха в дизеле показали, что осо-

 α dη e бенно важна высокая приемистость турбо5  − ∆qц + q d α компрессора, у которого продолжительность  ц (9) (9) работы коэффициентом наполнения рабочей смеси, характеризуемое ην и качество на переходных режимах больше, чем  α dη e dη e dη e  4 ∆ω. +  + 5 коэффициентом избытка воздуха . α у двигателя с малым коэффициентом при ην dα dω dω  Теоретические исследования изменения подачи воздуха в дизеле способляемости, работающим значительную 4 где nk – показатель dη e политропы. α α dην  α dη e показали, что особенно важна высокая приемистость турбокомпрессора, у где∆nηke –= показатель коэффициентом наполнения и качество рабочей смеси,   − (7) и (9) + политропы. ∆qцпоказывают, + ν неполной часть времениηсработы нагрузкой вохарактеризуемое избеФункциональные зависимости что крутящий которого продолжительность на переходных режимах больше, чем d n p dp q d α η α   ν k k k ц Функциональные зависимости основными (7)коэффициентом и (9) параметрами: избытка воздуха α. момент дизеля с dнаддувом жание резкого уменьшения частоты вращеη e  α определяется ηe α dην  α dтремя у двигателя с(9) малым коэффициентом приспособляемости, работающим Теоретические исследования изменения подачи воздуха в дизеле 5 e − ∆η e = топлива ∆qц + p дизеля  α что показывают, крутящий момент dη e d+qη d η , давлением наддува и угловой скоростью цикловой подачей 4 e k значительную часть времени с неполной нагрузкой во избежание резкого ния и возможной остановки двигателя при + dα  nk pk цην +dpk  ∆qωц . dα показали, что особенно важна высокая приемистость турбокомпрессора, у с наддувом тремя основными dαMde ω= f (qdцω; pk ;ω (9) ). уменьшениявозникновении частоты вращения и возможной остановки двигателя при коленчатого вала ω,ηт.определяется ν е. перегрузки. которого продолжительность работы на переходных режимах больше, чем  α dη e dη e dηподачей  возникновении перегрузки. параметрами: топлива qц, где nk – показатель наполнения смеси, характеризуемое После зависимости вс ряд и коэффициентом  +α цикловой dразложения dην +функциональной ηполитропы. αэтой α e dη∆eω. ν и качество у коэффициентом двигателя малым приспособляемости, работающим воздуха во рабочей впускном коллекДавление ρkηвпускном e   ∆ = + q − ∆ + η воздухавоздуха во коллекторе двигателя изменяется Давление d d d η α ω ω pk избытка e ц   ν последующей линеаризации Функциональные и d(9) показывают, что скоростью ко-крутящий давлением наддува ρk и(7)угловой коэффициентом . α значительную часть времени с неполной нагрузкой во избежание резкого dα  nзависимости p dp q η α торе двигателя изменяется по закону: ν k k k  ц по закону: dM dM dM момент с наддувом определяется тремя основными параметрами: показатель политропы. где nk –дизеля (9) Теоретические исследования изменения подачи воздуха в дизеле уменьшения частоты вращения и возможной остановки двигателя при e е. М = ef(q ;ρ ; ω).e ленчатого ∆ вала ω, т.

(10) ∆dqηц +е ∆pцk +k ∆ω. e = dη  α Mзависимости dη VВ dp q давлением наддува и угловой скоростью цикловой подачей топлива p показали, что особенно важна высокая приемистость турбокомпрессора, eц , dq e e (7) k возникновении перегрузки. Функциональные и (9) показывают, что крутящий d ω dp k ц+ ∆этой +  разложения ωk. После функциональ- ∆pk = , (13) у (13) которого продолжительность работы режимахизменяется больше, чем dвходящие dω αe =определяется во впускном двигателя Давление pk воздуха RTКнаколлекторе dtпереходных момент дизеля основными f (qц ; dpω . тремя , т. ηе.ν M коленчатого вала сω наддувом Производные, разложение, в параметрами: соответствии с ной зависимости в рядkв;ω и )это последующей линедвигателя си впускного малым коэффициентом приспособляемости, работающим qц , давлением наддува зависимости скоростью подачей pk и угловой поузакону: R– – объем коллектора; – температура воздуха; где V T (6) итоплива (9) определяются выражениями –После показатель политропы. где цикловой nk формулами разложения этой функциональной в ряд В К впускного коллектора; где VB – объем аризации значительную часть времени с неполной VВ dpk нагрузкой во избежание резкого ). показывают, газовая ;ηωe(9) т.dM е. eM e = f (q(7) коленчатого вала ω , зависимости последующей линеаризации постоянная [2]. что крутящий Функциональные ц ; pd kи TK – температура ∆p = и воздуха; , уменьшения частоты вращения возможной остановки двигателя(13) при = k η e −dM α тремя ; основными параметрами: dM выпускном коллекторе двигателя Давление p отработавшихk газов момент дизеля наддувом определяется RTКв dt После зависимости в ряд e e de α∆pk + dM (10) с разложения (10)Rиrперегрузки. ∆M e =dqц этой ∆qц +функциональной ∆ω .  возникновении – газовая постоянная [2]. скоростью цикловой подачейлинеаризации топлива qdq последующей изменяется по закону: dpk наддуваdωpk и угловой – объем впускного – температура воздуха; R – где V ц , цдавлением В Давление p воздухаколлектора; впускномTКколлекторе двигателя k отработавших газов в вы-изменяется Давление ρво  1 dM e= dην  dη e  1 dM dM dM r V dp ( ) M f ; p ; ω . коленчатого вала Производные, ω , т.∆е.M e q⋅цq e разложение, e  разложе (11) Производные, входящие в это в соответствии с r r газовая постоянная [2]. = ⋅ + α ; k входящие в это e k  по закону: (10) = ∆qцц +  n p∆p k η+ p ∆ω ∆pr = двигателя , (14) edp пускном коллекторе изменяется α. k dq k k k  d ν dω формулами (6) и (9) определяются выражениями выпускном коллекторе двигателя Rr TVrв dt После ние, разложения этой зависимости вДавление ряд и pr отработавших газов ц функциональной k dpk в соответствии сdpформулами (6) и (9) В по закону: ∆pk = , (13) последующей линеаризации Производные, соответствии с изменяется по закону: выпускного коллектора; dвηdeηэто dM e входящие Vr – объем dη dη  вгде dM e выражениями αразложение, определяются RTК Trdt– температура отработавших   выражениями = k η=e k− ⋅αqцdM ;e + dMe ν . dM формулами (6) и (9) определяются V dpr отработавших коллекторе; dω dωe ∆q + dαdeω  где вV выпускном ∆p k η+ν dαe ∆ ц ∆Mdq ω.  газов –(10) объем впускного температура воздуха; ∆коллектора; pr =Rr – r газовая ,T К –постоянная (14)R – e = ц (14)  газов [2].В dω dpdη dM edqц  R T dt k e   r r dM газовая постоянная [2]. = − ; η α k   e η η dM d d 1 1    Следует при что νпроизводная выражениях  e ;в  соответствии (11) = k ⋅ qподчеркнуть, ⋅e α  dα + крутящего момента турбокомпрессора Производные, входящие с V M e втур dqe этом –вДавление объем выпускного коллектора; –турбины температура отработавших VrИзбыток Trколлектора; разложение, ц в  это отработавших газов выпускном коллекторе двигателя p– объем выпускного где  гдеdω dpk ц r r  nk pk ην pk  dα   газов формулами (6) и (9) определяются выражениями – газовая постоянная отработавших в выпускном коллекторе; R приводит к раскрутке его ротора в соответствии с дифференциальным (10) и (11) учитывает изменение при изменении r изменяется по T закону:  1 крутящего dM e 1 dην  dη eмомента – температура отработавших газов  (11)r и ⋅ qц dd⋅ηα (11) d+η dην    ;эффективного dM η  αсчет уравнением = kтолько e e скоростногоdM режима КПД V dpr  ee за +n;k pk ηe νизменения k e⋅ q−цα = kk=η dp pk. dα  газов [2]. в выпускном коллекторе; ∆pr = Mr , (14) dω ω   Избыток крутящего момента турбокомпрессора коэффициента цикловой подаче топлива. α  ηнеизменной dqdц наполнения k ν dα dω   ddωпри  R Terтурe dt  ,турбины Jk =M (15) постоянная отработавших Rr – газовая e тур −r M ком  dη e α dη e dην   dMприводитdM dM e eраскрутке его dt ротора в соответствии с дифференциальным  e где Vr –к объем = k это ⋅ qц обстоятельство, выпускного коллектора; отработавших Tr – температура dMэтом dη  dη. производная 1 + 1 производная далее Чтобы e Следуетподчеркнуть при в Jвыражениях газов [2].

(11) ⋅ qц ⋅ α  dω +что – приведенный момент инерции ротора турбокомпрессора; ω к – ην dαν dω e ; dωгде d=ωkподчеркнуть, dω уравнением k – газовая постоянная отработавших газов в выпускном коллекторе; R η α dpk n p p d r k  ν  момента Ме тур турбииндексами η e ;ηνk: k крутящего угловая скоростьИзбыток турбокомпрессора. ωk dкрутящего dM (10) дополняется и (11) учитывает изменение момента при изменении e M M , J = − (15) газов [2].  Следует Следует при этом подчеркнуть, что производная в выражениях k e тур e ком при подчеркнуть, что проПроцесс в дизеле чрезвычайно сложен, поэтому  dη ηdν η α эффективного dM e только ны топливоподачи приводит к раскрутке скоростного режима заeэтом счет КПД итурбокомпрессора dη dην ω e d dt момента  α dηизменения e+ = k ⋅ qц   dM Избыток крутящего турбины турбокомпрессора M  e. +  e d  = ⋅ (12) , k q  e тур ц нельзя разработать приемлемые для повседневной практики методы изводная /dω и при (11) коэффициента наполнения подаче топлива. α dωdωцикловой dω dМизменение приведенный момент инерции ротора турбокомпрессора; J k –изменении ωк – d(10) ηνмомента α dωгде его ротора в соответствии с дифференциальddωωвнеизменной ηηвыражениях е при (10) и (11) учитывает крутящего ην d приводит к раскрутке его ротора с дифференциальным расчета цикловой подачи топливав соответствии в переходных процессах без 3 dM учитывает изменение крутящего момента скоростного режима только за счет изменения эффективного КПД и угловая скорость турбокомпрессора. e ным уравнением dM e определенных H i ⋅ 10 это обстоятельство, производная далее Чтобы уравнением тех или иных явлений, наблюдаемых при работе Следует этом ;подчеркнуть, что производная втоплива; выражениях i – упрощений где подчеркнуть теплотворная способность число kпри =прииизменении Н и – скоростного коэффициента при неизменной цикловой подаче топливоподачи в дизеле чрезвычайно сложен, поэтому dПроцесс ω топлива. режима за ω топливоподающей dтолько π наполнения τд аппаратурыdωнаk неустановившихся режимах. нельзя разработать приемлемые для повседневной практики dM J =M (15) : дополняется индексами η ; η (15) методы

e k e тур − M e ком , ν e счет эффективного КПД ипри коэф(10)Чтобы и цилиндров (11) подчеркнуть учитывает изменение крутящего момента изменении Один из таких методов основан на том, что предполагается далее это τ д обстоятельство, производная – тактность двигателя. визменения двигателе; расчетаdКПД цикловой подачи dtтоплива в переходных процессах без ω   dM d η d η d η α скоростного Таким режима только за счет изменения эффективного и   e e e ν равенство значений цикловой подачи топлива как при неустановившихся, фициента наполнения ци-Jотk – двух приведенный момент ротора турбокомпрессора; где ωк – образом, крутящий двигателя видов  при , зависит = k ⋅ qмомент + неизменной (12) определенных упрощений тех или инерции иных явлений, наблюдаемых при работе ц момент где Jk – приведенный дополняетсянаполнения индексами ηdпри ;ηνη:ηнеизменной коэффициента топлива. ηцикловой dα цилиндрах, dω  подаче eω такугловая ихарактеризуемое прискорость установившихся режимах работыинерции двигателя,ротора определяемых ν в  dω показателей: количество рабочего тела кловой подаче топлива. Чтобы подчеркнуть турбокомпрессора. топливоподающей аппаратуры на неустановившихся режимах.

3 dM e статических турбокомпрессора;  dη e α dη e dην  полем характеристик топливоподающей аппаратуры.  dM e  H и i ⋅ 10обстоятельство, Процесс топливоподачи в дизеле на чрезвычайно поэтому /dω Один из(12) таких методов основан том, что сложен, предполагается =производная +производная , k ⋅ qц способность далее Чтобы  обстоятельство,  даdМ i где k подчеркнуть – теплотворная топлива; – число ; Н и это = это е Такое предположение неминуемо приводит к практики определенной dω η η dω ην dα dω  d ω  – угловая скорость турбокомпрессора. ω  нельзя разработать приемлемые для повседневной методы π τ равенство значений цикловой подачи топлива как при неустановившихся, k д лее дополняется погрешности. Однако следует отметить, что сопоставление переходныхбез дополняется H индексами η e ;ην : индексами ηе;ηv : i ⋅ 10 3 Процесс топливоподачи дизеле чрезвыподачи топливаработы в впереходных процессах такрасчета и при цикловой установившихся режимах двигателя, определяемых и двигателе; – тактность двигателя. цилиндров в τ д где k = способность топлива; i – число ; Н и – теплотворная  dη  определенных упрощений или иныхнельзя явлений, разработать наблюдаемых dM e  α dη e dην зависит полем статических характеристик топливоподающей аппаратуры. при работе крутящий τд чайно сложен,техпоэтому Таким πобразом, от двух видов , = kмомент ⋅ qц  e +двигателя (12) (12)   топливоподающей аппаратуры на неустановившихся режимах. Такое предположение неминуемо приводит к определенной d ω d ω η d α d ω   η η ν   показателей: количество рабочего тела в цилиндрах, характеризуемое цилиндров в двигателе; τ д – тактность двигателя. приемлемые для повседневной практики меОдин из таких методов основан на том, что предполагается 3 погрешности. Однако следует отметить, что сопоставление переходных 10 HТаким i ⋅ образом, крутящий момент двигателя зависит от двух видов и i – число где k = ; Н и – теплотворная способность топлива; равенство значений цикловой подачи топлива как при неустановившихся, показателей: π τ д количество рабочего тела в цилиндрах, характеризуемое так и при установившихся режимах работы двигателя, определяемых Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13) 7 цилиндров в двигателе; τ д – тактность двигателя. полем статических характеристик топливоподающей аппаратуры. Таким образом, крутящий момент двигателя зависит от двухТакое видов предположение неминуемо приводит к определенной погрешности. Однако следует отметить, что сопоставление переходных показателей: количество рабочего тела в цилиндрах, характеризуемое dη  α α dην ∆η e = e  + dα  nk pk ην dpk

e ν

e ν

e ν

e ν

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

тоды расчета цикловой подачи топлива в пе- усложняющий силовую установку. Наиболее реходных процессах без определенных упро- целесообразен второй способ, поскольку к дищений тех или иных явлений, наблюдаемых намическим свойствам двигателя не предъпри работе топливоподающей аппаратуры являются высокие требования. При увеличении цикловой подачи топлива на неустановившихся режимах. Один из таких методов основан на том, давление наддува превышает давление за вычто предполагается равенство значений ци- пускными клапанами, т.е. происходит продувка кловой подачи топлива как при неустановив- цилиндра. С увеличением частоты вращения шихся, так и при установившихся режимах коленчатого вала частота импульсов выпускных работы двигателя, определяемых полем ста- газов увеличивается. Таким способом обеспечитических характеристик топливоподающей вается некоторое повышение плотности воздуха аппаратуры. и уменьшение коэффициента остаточных газов Такое предположение неминуемо при- при снижении частоты вращения коленчатого водит к определенной погрешности. Однако вала, что позволит поддержать коэффициент следует отметить, что сопоставление пере- избытка воздуха на допустимом уровне. ходных процессов, полученных расчетным Учитывая полученный рациональный путем с использованием предлагаемого мето- уровень эффективной мощности [5] для опреда, с переходными процессами, найденными деления закономерности управления расхов результате эксперимента, дает достаточно дом топлива и воздуха и определения их знаудовлетворительное схождение, в особенно- чений на режимах полных нагрузок, когда сти при относительно малых отклонениях ис- мощность в диапазоне частот nм – nн остается следуемого параметра от его заданного рав- постоянной, необходимо определить величину новесного значения. крутящего момента двигателя Me. Увеличение В процессе работы внешним возмущаю- крутящего момента двигателя Me (или среднещим воздействием в топливоподающей ап- го эффективного давления pе) с уменьшением паратуре является перемещение (∆h) органа частоты n описывает выражение pе = pен · nн/n. управления – рейки топливного насоса (управ- То есть значение pе растет обратно пропорциоляющее воздействие). Однако статические ха- нально снижению частоты n. Наибольшее зна7 рактеристики при расчетах цикловой подачи чение pе = pем, а следовательно, и отношение соответствует режимам корректорной топлива делают необходимым не только То pe =учет peн ⋅ nн np. е/p ен есть значение pе растет обратно пропорционально = КМ. ветви, которых значение pе/pен = pемpe/p=енp=eм ,nан/nследовательно, перемещения ∆h органа управления, но и изи снижению частоты n.для Наибольшее м менение (∆ωн) скоростного режима топливного параметром получения соответствует режимам корректорной ветви, для7 отношение pe peнУправляющим насоса. Следовательно, qц = f(h;ωн). которых pe постоянной . в диапазоне nм – nн явpeн = peм peн = nмощности н nм = К М То есть значение p обратно пропорционально pe = pУправляющим n n . ⋅ ляется часовой или цикловой расход топлива. При увеличении нагрузки на дизель е растет постоянной параметром получения мощности в eн н диапазоне часовой или цикловой топлива.и м – nн n.является следовательно, снижению nчастоты Наибольшее значение , а расход pe = peмрасхода Необходимое изменение часового тос ГТН автоматический регулятор настольНеобходимое изменение часового расхода топлива определяется соответствует режимам корректорной ветви, для отношение p p ко быстро увеличивает цикловую подачу плива e eн определяется выражениями: выражениями: которых . p p = p p = n n = К топлива, что турбокомпрессор в силу своей e eн eм Geн н м М ge g T (16) (16)в

N e =параметром = const , G = GTм ⋅ e , мощности Управляющим получения постоянной T = GTн ⋅ инерционности не успевает соответственно g eм ge g eн диапазоне nм – nн является часовой или цикловой расход топлива. увеличивать подачу воздуха. Это может вы- следует, расход топлива из которых что для получения e=const часовой Необходимое часового определяется из изменение которых следует, Nрасхода что длятоплива получения изменяться пропорционально изменению удельного эффективного звать неполноту сгорания (дымность),должен потерю выражениями: часовой расход топлива должен расхода gе. Ne = const приемистости, а следовательно, снижение g ge GT (16) , G N = =подачи const = GTмизменению ⋅ e , из уравнения изменяться пропорционально Изменение цикловой топлива T = GTн ⋅ определяется e g eм g eн ge экономичности. Эта проблема может быть (17), в котором вместо расхода g введена обратная ему величина – е удельного эффективного расхода gе. расход топлива из которых следует, Ne=const часовой решена двумя способами. Дополнительной эффективный КПДИзменение ηe: что для получения цикловой подачи топлива долженвизменяться пропорционально изменению удельного эффективного подачей воздуха в цилиндры двигателя nн η ен = ⋅ ⋅ q . уравнения (17), в котором (17) расхода gе. определяется qиз ц цн n ηе момент нарастания нагрузки и обеспечениИзменение цикловой топлива определяется из уравнения обратная емубыть веливместо расходаподачи gе введена То есть цикловой расход топлива должен ему обратно– ем увеличения цикловой подачи топлива в (17), в котором вместо расхода gе введена обратная величина чина –η эффективный КПД пропорционален изменению произведения n ⋅ ηηee.: эффективный КПД e: соответствии с увеличением количества возВ случае малого изменения эффективного КПД ηe (или расхода gе) и n η духа, поступившего в цилиндры. Реализация (17) постоянства вqцдиапазоне = qцн ⋅ н ⋅ nен . – n условием (17) допущения его получения м н η n е первого способа не целесообразна, так как Ne=const будет изменение цикловой подачи топлива, обратное изменению То есть То цикловой расход топлива должен быть обратно для дополнительной подачи воздуха частоты необховращения есть цикловой расход топлива должен пропорционален изменению произведения n ⋅ η e . изменению n дим дополнительный источник сжатого воз- быть обратно пропорционален qц = qцн ⋅ н . КПД ηe (или расхода (18) В случае малого изменения эффективного g е) и . произведения n · η n духа, требующий периодической подкачки и его постоянства в диапазоне e допущения nм – nн условием получения

8

необходимо изменятьобратное цикловую подачи Для будет получения Ne=const Ne=const изменение цикловой подачи топлива, изменению топлива за элементарный интервал времени dt в диапазоне n м – nн, т.е. частоты вращения Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13) dqц d 1  = (qqцн =⋅ nqн ) ⋅ nн . .

(19) (18) ц цн dt dt n n(t )  Таким образом, полученные выше уравнения изменения крутящего изменять цикловую подачи Для получения Ne=const необходимо момента, воздухаинтервал и топлива дают dtсистему дифференциальных топлива заподачи элементарный времени в диапазоне nм – nн, т.е. уравнений, представляющих dq собой в совокупности математическую d 1  ц

которых следует, что для получения Ne=const часовой расход топлива ражениями: лжен изменяться пропорционально изменению g эффективного g удельного G (16) N e = T = const , GT = GTн ⋅ e = GTм ⋅ e , хода gе. g eм g eн ge Изменение цикловой подачи топлива определяется из уравнения которых следует, что для получения Ne=const часовой расход топлива ), в котором вместо расхода gе введена обратная ему величина – лжен изменяться пропорционально изменению удельного эффективного фективный КПД ηe: схода gе. Вооружение и военная Комплексы и системы военного назначения η n техника. Изменение цикловой подачи (17) ⋅ н ⋅ ен . определяется из уравнения qц = qцн топлива η n е 7), в котором вместо расхода gе введена обратная ему величина – случаерасход малоготоплива изменения эффективного То естьКПД цикловой должен быть обратнова на режимах полных нагрузок, обеспечифективный ηВ e: опорционаленКПД изменению . расходаngн е)ηnиен⋅ ηдопущения его посто- вая постоянную мощность в диапазоне частот ηe (илипроизведения (17) qц = qцн ⋅ ⋅ .e В случае малого эффективного КПД ηe (или расхода gе) иnм – nн. Таким образом, необходимо опреянстваизменения в диапазоне nnм –ηnен условием получения пущения егоNпостоянства в диапазоне nм цикловой – должен nн условием То есть цикловой расход топлива бытьполучения обратно = const будет изменение подачи то- делить состав регулятора топливоподачи и e =const будет изменение цикловой подачиn топлива, обратное изменению опорционален изменению произведения ⋅ η . плива, обратное изменениюe частоты вращения в дальнейшем теоретически обосновать. тоты вращения В случае малого изменения эффективного КПД ηe (или расхода gе) и Проведенный анализ известных из литеn пущения его постоянства в диапазоне qц = qцн ⋅ nмн . – nн условием получения (18) (18)ратурных источников законов регулирования n =const будет изменение цикловой подачи топлива, обратное изменению необходимо изменять подачитоплива и воздуха показал, что для управлеДлявращения полученияДля Ne=const стоты необходимо получения N = const цикловую плива за элементарный интервал времени edtnнв диапазоне nм – nн, т.е. изменять цикловую топлива за эле- (18)ния величиной цикловой подачи топлива целецн ⋅d  . 1  dqц qц = qподачи n )  . dt в диапазоне (19)сообразно применять пневматический чувстви= (qцн ⋅ nвремени ментарный интервал н dt изменять n(t )  цикловую подачительный элемент (ЧЭ) – пневмокорректор [3]. Для получения Ne=constdt необходимо nм – nполученные , т.е. н плива за элементарный интервал выше времени dt в диапазоне nм – nкрутящего н, т.е. Таким образом, уравнения изменения Это обусловлено тем, что пневмокорректор, реdqц мента, подачи воздуха и топлива дают d систему  1  дифференциальных )  . математическую = (qцнв⋅ nнсовокупности (19) (19)агирующий на изменения давления наддува,

внений, представляющих собой dt dt  n(t )  дель дизеля с ГТН с учетом изменения величины цикловой подачикосвенно отражает и изменения частоты враТаким образом, полученные выше уравнения изменения крутящего Таким образом, вышев уравплива для каждого текущего режимаполученные работы двигателя диапазонещения дизеля и нагрузки на дизель. При этом мента, подачи воздуха и топлива дают систему дифференциальных , а именно на режимах полных момента, нагрузок. Эта система тот nм – nннения изменения крутящего подачи авнений, представляющих собой в совокупности математическуюшток пневмокорректора через тягу необходимо внений с учетом функциональных зависимостей (1), (15), (19) имеет топлива дают систему дифференцидель дизеля воздуха с ГТН сиучетом изменения величины цикловой подачисоединить с дозирующей рейкой ТНВД. Таким д плива для каждого режима работы двигателя собой в диапазоне альныхтекущего уравнений, представляющих в образом, описанный регулятор будет обеспечистот nм – nн, а именно на режимах полных нагрузок. Эта система совокупности математическую модель дизеля вать управление величиной цикловой подачи авнений с учетом функциональных зависимостей (1), (15), (19) имеет с ГТН с учетом изменения величины цикло- дизеля с ГТН на режимах полных нагрузок. д

Наиболее близкой к предлагаемой модели по совокупности существенных признаков является конструкция топливного насоса высокого давления с пневмокорректором [1].

8 Пневмокорректор, установленный на корпусе насоса, связанный с полостью впускного  dω коллектора, включает мембрану, пружину и Jд = М е (qц ;η e ) − M c ;  dt  шток, который соединен посредством рычаж dω k с рейкой топливного насоса. Рейка, в свою Jk = M e тур ( pТ ;ω k ; qц ) − M e ком ( p k ;ω k ); (20) ка (20) dt  очередь, механически связана с элементами  dqц d 1  управления, оснащенными датчиками. = (qцн ⋅ nн )  .  dt dt  n(t )   Как правило, регулятор топливоподачи Математическая модель (20) может быть использована содержит для центробежный и пневматический Математическая модель (20) может объекта, исследования динамических свойств как самого регулируемого чувствительные элементы (далее – ЦЧЭ и так и системы автоматического управления, если при решении последней быть использована для исследования дина9 ПЧЭ). Уравнение динамического равновесия задачи дополнить модель как дифференциальными уравнениями мических свойств самого регулируемоавтоматических регуляторов частоты вращения, вид которых естественно центробежного ЧЭ, написанное в соответго объекта, так и системы автоматического Уравнение динамического равновесия центробежного ЧЭ, написанное в будет определяться их конструкцией. ствии с принципом Д`Аламбера, имеет вид [3] управления, если при решении последней соответствии с принципом Д`Аламбера, имеет вид [3] вой подачи топлива для каждого текущего режима работы двигателя в диапазоне частот nм – nн, а именно на режимах полных нагрузок. Эта система уравнений с учетом функциональных зависимостей (1), (15), (19) имеет вид

Для управления топливоподачей в дизелях военного назначения, как d 2 ∆hм d∆hм дополнить модельрегуляторы. дифференциальправило, задачи используются механические При расчетных (21)

(21) µм +ν м + ∆E м = ∆( Аω р2 ), исследованиях динамических свойств дизеля с ГТН с помощью dt 2 dt ными уравнениями автоматических регуля- системы дифференциальных уравнений (20) рассмотрена гдевозможность Δhм –где перемещение муфты ЦЧЭ;муфты μм – приведенная к муфте масса ЦЧЭ; Δhм – перемещение торов частоты вращения, вид которых естеиспользования механического всережимного регулятора топливоподачи. деталей ЦЧЭ и связанных с ней деталей регулятора и ТНВД; νм – фактор к муфте масса деталей μмм – приведенная будет определяться их конструкцией. Однако на ственно дизелях современных образцов БТВТ топливная и воздушныеΔЕ торможения; и Δ(Аω2р) – приращения восстанавливающей и ЦЧЭ исил связанных с ней регулятора Для управления топливоподачей в поддерживающей дизесистемы не позволяют согласовать подачу воздуха и топлива на режимах ЦЧЭ, приведенныхдеталей к оси муфты; А – коэффициент полных нагрузок, обеспечивая постоянную мощность в диапазоне поддерживающей силы. и ТНВД; лях военного назначения, как правило, ис- частот nм – nн. Таким образом, необходимо определить состав регулятора слагаемые в уравнении (21) характеризуют фактор торможения; пользуются механические регуляторы. ПриПервое иν –второе топливоподачи и в дальнейшем теоретически обосновать. соответственно мсилы инерции и силы трения, действующие на детали 2 расчетных исследованиях динамических Проведенный анализ известных из литературных источниковΔЕм и Δ(Аω р) – приращения восстанавлиЦЧЭ. вающей иобразом поддерживающей силуравнение ЦЧЭ, привесвойств дизеля с иГТН с помощью системы законов регулирования топлива воздуха показал, что для управления Аналогичным можно записать динамического величиной дифференциальных цикловой подачи топлива целесообразно применять равновесия ПЧЭ к оси муфты; денных уравнений (20) рассмопневматический (ЧЭ) – пневмокорректор d 2 ∆hн d∆hнподдерживающей силы. треначувствительный возможностьэлемент использования механиче- [3]. ЭтоА – коэффициент (22) +ν н + ∆Eн = ψ м f м ∆pк , обусловлено тем, что пневмокорректор, реагирующий на изменения µ н 2 dt dt слагаемые в уравнеПервое и второе ского всережимного регулятора топливоподадавления наддува, косвенно отражает и изменения частоты вращения где Δhн – перемещение штока ПЧЭ; μн – приведенная к штоку масса нии (21) характеризуют соответственно силы чи. Однако на дизелях образцов дизеля и нагрузки на дизель. При этомсовременных шток пневмокорректора через тягу деталей ПЧЭ и связанных с ним деталей; νн – фактор торможения; ΔЕн и необходимоБТВТ соединить с дозирующей рейкойсистемы ТНВД. Таким образом, инерции силы трения, действующие на де-сил ПЧЭ; топливная и воздушные не пои поддерживающей ψмfмΔpк – приращенияи восстанавливающей описанныйзволяют регулятор согласовать будет обеспечивать управление величиной цикловой тали ЦЧЭ. подачу воздуха и топлиψм – коэффициент использования площади мембраны; fм – площадь подачи дизеля с ГТН на режимах полных нагрузок. мембраны ПЧЭ. Наиболее близкой к предлагаемой модели по совокупности и второе слагаемые в уравнении (22) характеризуют Наукапризнаков и военнаяявляется безопасность.

2018. № 2 (13) Первое существенных конструкция топливного насоса соответственно силы инерции и силы трения, действующие 9на детали высокого давления с пневмокорректором [1]. Пневмокорректор, ЦЧЭ. установленный на корпусе насоса, связанный с полостью впускного Перемещения муфты ЦЧЭ Δhм и штока ПЧЭ Δhн через механизм коллектора, включает мембрану, пружину и шток, который соединен регулятора передаются на дозирующую рейку топливного насоса. При посредством рычажка с рейкой топливного насоса. Рейка, вэтом своюперемещение очередь, Δhр дозирующей рейки определяется соотношением механически связана с элементами управления, оснащенными датчиками. l

м

м

м

р

dt 2 dt где Δhм – перемещение муфты ЦЧЭ; μм – приведенная к муфте масса деталей ЦЧЭ и связанных с ней деталей регулятора и ТНВД; νм – фактор торможения; ΔЕм и Δ(Аω2р) – приращения восстанавливающей и поддерживающей сил ЦЧЭ, приведенных к оси муфты; А – коэффициент поддерживающей силы.

9 Первое и второе слагаемые в уравнении (21) характеризуют Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения соответственно силы инерции равновесия и силы трения, действующие на детали в Уравнение динамического центробежного ЧЭ, написанное ЦЧЭ. Аналогичным образом имеет можно записать l – расстояние от оси крепления главного соответствии с принципом Д`Аламбера, вид [3] Аналогичным образом можно записать уравнение динамического1 d 2 ∆hм d∆hм равновесия2 ПЧЭ рычага уравнение динамического равновесия ПЧЭ (21)до пяты ЦЧЭ. µм +ν м + ∆E м = ∆( Аω р ), 2 2 dt dt Вывод. d ∆hн d∆hн µн νн +муфты + ∆Eн =μмψ –м f мприведенная ∆pк , (22) где Δh м – перемещение ЦЧЭ; к муфте(22) масса 2 В совокупности дифференциальные dt dt деталей регулятора и ТНВД; ν – фактор деталей ЦЧЭ и связанных с ней м (21) и (22) соответственно ЦЧЭ и перемещение μприращения масса и где торможения; Δhн –где н – приведенная к штоку уравнения 2 иштока Δ(АωПЧЭ; – мперемещение ПЧЭ; восстанавливающей ΔhнΔЕ р) –штока деталей ПЧЭ и связанных с нимприведенных деталей; νн –кфактор торможения; ΔЕн и и алгебраическое соотношение (23), свяПЧЭ поддерживающей сил ЦЧЭ, оси муфты; А – коэффициент к штоку масса деталейсил ПЧЭ; μн – приведенная Δpк – приращения восстанавливающей и поддерживающей ψмfмподдерживающей силы. зывающие перемещения Δhм муфты ЦЧЭ и ПЧЭ и связанных с ним деталей; ψм – коэффициент использования площади мембраны; – площадь Первое и второе слагаемые в уравнении (21)fм характеризуют штока ПЧЭ с перемещениями Δhр дозируΔh н мембраны ПЧЭ.ν – фактор торможения; соответственно силы инерции и силы трения, действующие на детали н ющей Первое иΔЕвторое в уравнении (22) характеризуют рейки, представляют собой математии ψм fмслагаемые Δpк – приращения восстанавлиЦЧЭ. н соответственно силы инерции и силы трения, действующие на детали ческую модель рассматриваемого регулятора Аналогичным образом можно записать уравнение динамического вающей и поддерживающей сил ПЧЭ; ЦЧЭ. топливоподачи. Дополнив эти выражения равновесия ПЧЭ ψм – коэффициент и штока ПЧЭ ΔhплощаПеремещения муфты2 ЦЧЭ Δhмиспользования н через механизм d ∆hн d∆hн уравнениями (20), описывающими дизель регуляторадипередаются насоса. При(22) Eн = ψтопливного f p , µ н на 2дозирующую +ν н + ∆рейку мембраны; м м∆ к dt dt с ГТН с учетом изменения величины циклоэтом перемещение р дозирующей рейки определяется соотношением площадь мембраны ПЧЭ. fм – Δh штока ПЧЭ; μ где Δhн – перемещение н – приведенная к штоку воймасса подачи топлива для каждого текущего l2 h р = −с ∆ним hслагаемые ∆hдеталей; , Первое и∆второе вνнуравнении (22) (23) деталей ПЧЭ и связанных – фактор торможения; ΔЕн и м н режима работы двигателя в диапазоне частот l1 – приращения восстанавливающей и поддерживающей ψмfмΔpкхарактеризуют соответственно силы инерции и сил ПЧЭ; – nн, получим математическую модель сиnплощадь где ψΔh – перемещение дозирующей рейки ТНВД; l – длина главного р 2 – коэффициент использования площади мембраны; f – м м м силы трения, действующие на детали ЦЧЭ. рычага регулятора; до автоматического управления топливостемы мембраны ПЧЭ. l1– расстояние от оси крепления главного рычага Перемещения муфты вЦЧЭ Δhм и штока пяты ЦЧЭ. Первое и второе слагаемые уравнении (22) характеризуют подачей в дизеле с газотурбинным наддувом, Вывод. совокупности дифференциальные уравнения и (22) через механизм регулятора переда-(21) которая ПЧЭВ Δh соответственно детали позволяет управлять величиной цинсилы инерции и силы трения, действующие на соответственно ЦЧЭ и ПЧЭ и рейку алгебраическое соотношение (23), ЦЧЭ. ются на дозирующую топливного насо- кловой связывающие перемещения Δh иПЧЭ Δhн Δhштока с подачи топлива на режимах полных м муфты штока механизм Перемещения муфты ЦЧЭ Δhм и ЦЧЭ н черезПЧЭ са. ПриΔhэтом перемещение Δhр дозирующей дозирующей рейки, собойПри (внешняя скоростная характеристиперемещениями нагрузок р регулятора передаются на дозирующую рейку представляют топливного насоса. рейки определяется соотношением математическую модель рассматриваемого регулятора топливоподачи. этом перемещение Δhр дозирующей рейки определяется соотношением ка, корректорная ветвь), а именно снижения Дополнив эти выражения уравнениями (20), с ГТН l2 описывающими дизель цикловой подачи топлива на номинальном ∆h р = цикловой −∆hм ∆hн ,подачи

с учетом изменения величины топлива(23) для каждого(23) l1 режиме работы дизеля и ее увеличением при текущего режима работы двигателя в диапазоне частот nм – nн, получим где Δh – перемещение дозирующей рейки ТНВД; l – длина главного р 2 дозирующей рейки ТНВД; где Δhр – перемещение снижении частоты вращения коленчатого математическую модель системы автоматического управления рычага регулятора; l1– срасстояние от осинаддувом, креплениякоторая главного рычага до топливоподачей в– дизеле газотурбинным позволяет длина главного рычага регулятора; l вала по гиперболическому закону. пяты ЦЧЭ. 2 Вывод. В совокупности дифференциальные уравнения (21) и (22) СПИСОК соотношение (23), REFERENCES соответственно БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ ЦЧЭ и ПЧЭ и алгебраическое 1. Двигатели внутреннего Конструирование 1. Dvigateli vnutrennego sgoraniya: Konstruirovanie связывающие перемещения Δhм сгорания: муфты ЦЧЭ и Δhн штока ПЧЭ с и расчет на прочность поршневых ирейки, комбинированных i raschet prochnost' porshnevyh i kombinirovannyh дозирующей собой na перемещениями Δhр Вырубов двигателей / Д.Н. [и др.]; под ред. А.С.представляют Орлина, dvigateley / D.N. Vyrubov [i dr.]; pod red. A.S. Orlina, математическую модель рассматриваемого регулятора М.Г. Круглова.

– Москва : Машиностроение, 1984. – 384топливоподачи. с.

M.G. Kruglova. – Moskva : Mashinostroenie, 1984. – 384 s. Дополнив 2. этиКолчин, выражения (20), описывающими А.И.уравнениями Расчет автомобильных и трактор-дизель с2.ГТН Kolchin, A.I. Raschet avtomobil'nyh i traktornyh ных изменения двигателей величины / А.И. Колчин, В.П. Демидов.

– Москва дляdvigateley с учетом цикловой подачи топлива каждого / A.I. Kolchin, V.P. Demidov. – Moskva : : Высшая школа, 1971.

– 183 с. в диапазоне частот n – n ,Vysshaya текущего режима работы двигателя получим shkola, 1971. – 183 s.

3. Krutov, V.I. Avtomaticheskoe regulirovanie i 3. Крутов, В.И. Автоматическое регулированием и н математическую модель внутреннего системы сгорания автоматического upravlenie dvigateley vnutrennego sgoraniya / V.I. Krutov управление двигателей / В.И. Кру- управления топливоподачей в дизеле с газотурбинным которая позволяет – Moskva : Mashinostroenie, 1989. – 416 s. тов. – Москва : Машиностроение, 1989. наддувом, – 416 с.

4. Dvigateli vnutrennego sgoraniya. Teoriya rabochih 4. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих protsessov porshnevyh i kombinirovannyh dvigateley / A.S. процессов поршневых и комбинированных двигателей / Orlin [i dr.] – Moskva : Mashinostroenie, 1971. – 400 s. А.С. Орлин [и др.] – Москва : Машиностроение, 1971. – 400 с.

5. Sen'kin, P.A., Raschet optimal'nyh parametrov 5. Сенькин, П.А., Расчет оптимальных параметров silovoy ustanovki tanka s dvigatelem postoyannoy силовой установки танка с двигателем постоянной moschnosti / P.A. Sen'kin // Omskiy nauchny vestnik. – мощности / П.А. Сенькин // Омский научный вестник. – 2017. – № 6 (143) – S 187–191.

2017. – № 6 (143). – С 187–191.

6. Usov, O. A. Matematicheskaya model' dizel'nogo 6. Усов, О. А. Математическая модель дизельного dvigatelya dlya rascheta rezhimov raboty motornoдвигателя для расчета режимов работы моторно-трансtransmissionnyh ustanovok voennoy gusenichnoy миссионных установок военной гусеничной машины mashiny / O. A. Usov, R. N. Korol'kov, A. V. Loyko // 35/ О. А. Усов, Р. Н. Корольков, А. В. Лойко // 35-я Всеya Vserossiyskaya konferentsiya po problemam nauki i российская конференция по проблемам науки и техноtehnologiy, posvyaschennaya 70-letiyu Pobedy (Miass, 16логий, посвященная 70-летию Победы (Миасс, 16–18 18 iyunya 2015 g.): trudy. – Miass, 2015. – S. 114–121. июня 2015 г.): труды. – Миасс, 2015. – С. 114–121.

7. Sharoglazov, B.A. Dvigateli vnutrennego sgoraniya: 7. Шароглазов, Б.А. Двигатели внутреннего сгораteoriya, modelirovanie i raschet rabochih protsessov / B. A. ния: теория, моделирование и расчет рабочих процессов / Sharoglazov [i dr.]. – Chelyabinsk: YuUrGU, 2004. – 344 s. Б.А. Шароглазов [и др.]. – Челябинск : ЮУрГУ, 2004. – 344 с. Сенькин Петр Александрович – адъюнкт кафедры двигателей; Шабалин Денис Викторович – доктор технических наук, профессор кафедры (боевых гусеничных, колесных машин и военных автомобилей); Прокопенко Николай Иванович – кандидат технических наук, доцент кафедры двигателей; Смирнов Антон Михайлович – кандидат технических наук, начальник отдела (организации научной работы и подготовки научно-педагогических кадров). Омский автобронетанковый инженерный институт.

Sen’kin Pyotr Aleksandrovich – Postgraduate at the Engines Department; Shabalin Denis Viktorovich – Doctor of Sc. {Engineering}, Professor at the Combat Tracked and Wheeled Carriers and Military Vehicles Department; Prokopenko Nikolay Ivanovich – Cand. Sc. {Engineering}, Professor at the Engines Department; Smirnov Anton Mihaylovich – Cand. Sc. {Engineering}, Lecturer at the Engines Department. Omsk TankAutomotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 28.05.2018

10

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

УДК 623.658.7 ГРНТИ 61.43.32

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВИБРАЦИИ НА РАБОТУ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА И.Р. Габдрашитов Вольский военный институт материального обеспечения Россия, 412903, г. Вольск, ул. М. Горького 3, sgsm86789@mail.ru В данной статье рассматриваются проблемы безопасности полетов военной авиации, связанные с применением противоводокристаллизационных жидкостей, а также с влиянием эксплуатационной вибрации летательных аппаратов на стабильное содержание противоводокристаллизационных жидкостей в топливах для реактивных двигателей. Ключевые слова: безопасность полетов, летательные аппараты, вибрация, топливо, противоводокристаллизационная жидкость.

ANALYSIS OF VIBRATION INFLUENCE ON THE OPERATION OF THE AIRCRAFT FUEL SYSTEM I.R. Gabdrashitov Volsk Military Institute of Logistics Russia, 412903, Volsk, ul. M. Gorkogo 3, sgsm86789@mail.ru The article deals with the problems of flight safety of military aviation associated with the use of antifreeze liquids, as well as with the effect of the operational vibration of the aircraft on the stable content of antifreeze liquids in fuels of jet engines.

Keywords: flight safety, aircraft, vibration, fuel, antifreeze liquid.

В настоящее время авиация Вооруженных сил Российской Федерации играет важную роль для безопасности государства. Ее задачами являются транспортные операции для перевозки личного состава, военных грузов, вооружения и военной техники, задачи оборонного и наступательного характера, несения боевого дежурства, проведения боевых операций, достижения превосходства в воздухе. Наряду с выполнением своих задач по предназначению имеют место авиационные инциденты, происшествия и катастрофы, приводящие к гибели личного состава, причинению ему вреда и потере дорогостоящей авиационной техники. Значимость проблемы безопасности полетов на сегодняшний день возросла, что

обусловлено масштабным применением авиации в военной операции в Сирийской Арабской Республике, на учениях и при выполнении других задач, высокими требованиями к их надёжности, а также качеством применяемого на них топлива. В настоящее время состояние безопасности полетов остается на достаточно низком уровне, так как ежегодно происходят авиационные происшествия с потерями техники и человеческих жизней. Безопасность полетов в значительной степени определяется надежностью работы агрегатов топливной автоматики двигателей и агрегатов гидравлических систем, имеющих в своей конструкции золотниковые пары с микронными зазорами, которые

© Габдрашитов И.Р., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

11

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

требуют особого внимания к чистоте рабочей жидкости. Обеспечение качества авиационного горючего является одним из важнейших условий, определяющих надежную, долговечную и безаварийную работу авиационной техники [1]. Наличие в топливе различных примесей может привести: – к засорению топливных фильтров и, как следствие, к уменьшению давления и количества топлива, поступающего в камеру сгорания, что, в свою очередь, ведет к сужению пределов срыва пламени в камере сгорания; – к отказу топливной автоматики двигателя и, в итоге, к самовыключению двигателя в полете; – к образованию кокса в топливных форсунках, в результате которого не обеспечивается стабильное поле температур на выходе из основной камеры сгорания, а это ведет к уменьшению запаса прочности рабочих лопаток турбины [2]. Под обеспечением качества горючего в частности понимается: – контроль за сохранностью качества горючего при его транспортировании, приеме, хранении, перекачке, выдаче и заправке авиационной техники; – организация восстановления качества некондиционного горючего; – контроль за техническим состоянием специального оборудования средств хранения, перекачки, заправки и транспортирования горючего, обеспечивающего сохранение качества горючего; – соблюдение требований эксплуатационной документации по хранению и чистоте горючего в баках и системах авиационной техники; – организация и проведение лабораторной проверки качества горючего в объеме требований руководящих документов [3]. Надежность работы двигателей и их топливной автоматики, топливных и гидравлических систем летательных аппаратов (далее – ЛА) зависит не только от конструкции и качества изготовления агрегатов, но и от уровня технической культуры их обслуживания – от обеспечения чистоты используемых

12

горюче-смазочных материалов (топлива, масел и смазок, гидравлической жидкости), соблюдения технологической последовательности и точности выполнения предусмотренных операций [4]. Эксплуатация ЛА в зимнее время в условиях низких температур осложняется рядом факторов. При выполнении полетов ЛА температура топлива в баках резко снижается, растворимость воды в топливе уменьшается, избыток ее выпадает в виде второй фазы и замерзает, образуя кристаллы льда. Кристаллы льда отлагаются на топливных фильтрах, появляются перебои в работе двигателя, тем самым создаются предпосылки к авиационным инцидентам и происшествиям, приводящие к катастрофам [5]. Для повышения безопасности эксплуатации ЛА в зимнее время в топливо для реактивных двигателей добавляют нормированное количество противоводокристаллизационной жидкости (далее – ПВКЖ). Конкретные нормы добавления жидкостей «И» и ТГФ в топливо, выдаваемое на заправку ЛА, в зависимости от типа ЛА, характера полета, от температуры окружающего воздуха на аэродроме и продолжительности полета приведены в эксплуатационной документации на ЛА или авиационный двигатель и в Инструкции по применению горючего, масел, смазок и специальных жидкостей на авиационной технике Вооруженных сил Российской Федерации [6]. Проведенный анализ статистических данных показывает, что наибольшее число отказов фильтров тонкой очистки топлива связано с обмерзанием льдом по причине отсутствия ПВКЖ, малой ее концентрации или передозировки. Значительное место в ряду инцидентов занимает самовыключение двигателей. Основными причинами самовыключения двигателей являются механические загрязнения в топливе, отсутствие или пониженное содержание в топливе ПВКЖ, залипание золотников топливо-регулирующей аппаратуры из-за наличия смол в топливе, передозировка ПВКЖ [7]. Между тем, исследования, проводимые в данной области, показали, что на стабильное содержание ПВКЖ в топливе влияет вибрация ЛА. Вибрация является постоянно Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

действующим фактором в топливной системе. В связи с этим практический и научный интерес представляет исследование влияния всего спектра вибрационных нагрузок, действующих на систему топливо-вода и процесс образования в ней водных жидкофазных осадков. Влияние вибрации на состояние топлива проявляется в сложном интерференционном взаимодействии волн, распространяющихся в объеме топлива. Движение их направлено от поверхности днища бака к поверхности раздела фаз топливо-воздух. При этом первичные волны в процессе распространения взаимодействуют с волнами, отраженными от поверхности раздела фаз. В результате изменяется термодинамическое состояние топлива на различных уровнях его в баке. Вследствие вибрационного воздействия на топливо суммарная масса частиц, находящихся в непосредственной близости от днища бака, оказывается как бы рассеянной в объеме, большем, чем в статических условиях. Поэтому плотность их в данном объеме ниже, чем в вышерасположенном. Это можно объяснить тем, что уровень энергетического воздействия на топливо вблизи днища бака существенно выше, чем вблизи поверхности раздела фаз, так как амплитуда колебаний по мере продвижения фронта волны от днища бака к поверхности раздела фаз топливо-воздух в результате диссипации энергии уменьшается [8]. Как известно, переход ассоциированных молекул воды в топливо сопровождается разрывом водородных связей в ассоциатах и образованием отдельных молекул, т.е. испарением воды. Процесс перехода в топливо воды, находящейся в ВЖО-ассоциированном состоянии, более сложен, чем диффузия ее из окружающей среды. Нестационарные физические процессы, происходящие под воздействием вибрации, могут влиять на фазовые переходы воды в топливе и образование ВЖО. Исследования влияния вибрации газотурбинных двигателей на содержание ПВКЖ в топливах для реактивных двигателей в настоящее время проводятся по программам полетных испытаний при контролируемых условиях или стендовыми Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

испытаниями газотурбинных двигателей. Стоимость их очень высока, что делает их практически не реализуемыми. Время, необходимое для подобных испытаний, также велико. Поэтому в работе был предложен альтернативный путь, который заключается в создании условий, моделируемых реальные, за счет использования лабораторного оборудования, позволяющего создавать процесс вибрации, влияющий на жидкие среды в необходимом диапазоне частот. По результатам проведенного анализа были обоснованы требования к экспериментальной установке, основными из которых являются следующие: – компактность; – высокая степень автоматизации процесса вибрационного воздействия на исследуемую жидкость; – возможность плавного регулирования частоты вибрации; – возможность плавного регулирования температуры в диапазоне от +20° С до –50° С; – наличие оптического канала получения информации о состоянии жидкости. По результатам произведенного анализа выбран аппаратно-программный комплекс «АПК ИРЭН 2.4», который после модернизации вибродатчика был использован при проведении экспериментальных исследований влияния вибрации на содержание ПВКЖ в топливах для реактивных двигателей. При этом образцы модельных жидкостей – топлив ТС-1, РТ, Jet А-1 подвергались воздействию вибрации различной частоты – 100 Гц, 150 Гц и 200 Гц, данные значения соответствуют нижней, средней и верхней границы вибрации, возникающей при эксплуатации ЛА в течение контрольного интервала времени, равного пяти часам. В ходе экспериментов исследовались как необводненные образцы топлива, так и пробы с внесенной навеской дистиллированной воды в объеме 0,1 %. После проведения серии предварительных экспериментов по оценке характера влияния вибрации различной частоты и температуры (0° С; –20° С; –40° С) на содержание ПВКЖ в топливе для реактивных двигателей марок РТ, ТС-1 и Jet A-1 от времени воздействии вибрации (от нуля до пяти часов) и

13

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

проведения статистической обработки полученных экспериментальных данных были сформулированы следующие промежуточные выводы: – для всех испытанных образцов топлива для реактивных двигателей обнаружена зависимость концентрации ПВКЖ от вибрационного воздействия, близкая к функциональной, что подтверждается высокими значениями коэффициентов корреляции концентрации ПВКЖ в топливе на время воздействия вибрации вне зависимости от марки топлива и температуры топлива; – из анализа графиков оценочных функции и вида уравнений регрессии можно сделать вывод о том, что функциональная зависимость описывается полиноном второй степени, а вид функции близок к квадратичной; – анализ результатов испытания необводнённых образцов топлива (марок РТ и ТС-1) показал, что содержание ПВКЖ практически не снижается с течением времени в пределах от нуля до пяти часов при любом значении частоты вибрационного воздействия; – анализ результатов испытания необводнённого образца топлива (марки Jet A-1) показал, что в этом же временном отрезке содержание ПВКЖ незначительно снижается при значении частоты вибрационного воздействия, равном 200 Гц; – анализ уравнений второго порядка, описывающих оценочные функции в первом приближении, показал, что скорость снижения концентрации ПВКЖ зависит от частоты вибрационного воздействия: чем выше частота вибрации, тем выше скорость снижения концентрации ПВКЖ во времени; – анализ уравнений второго порядка, описывающих оценочные функции в первом приближении, показал, что наибольшая скорость снижения концентрации ПВКЖ в испытуемом топливе наблюдается в интервале первого–третьего часа вибрационного воздействия. После трех часов вибрационного воздействия содержание ПВКЖ в испытуемом топливе стабилизируется на уровне сотых долей процента, иными словами, выходит «на полку»;

14

– анализ уравнений второго порядка, описывающих оценочные функции в первом приближении, показал, что скорость снижения концентрации ПВКЖ зависит от времени вибрационного воздействия: чем больше времени прошло с момента начала испытания, тем ниже концентрация ПВКЖ в топливе для реактивных двигателей; – анализ уравнений второго порядка, описывающих оценочные функции в первом приближении, показал, что скорость снижения концентрации ПВКЖ зависит от температуры испытуемой смеси в топливе для реактивных двигателей и ПВКЖ: чем ниже температура испытуемой смеси, тем ниже концентрация ПВКЖ в топливе для реактивных двигателей; – анализ уравнений второго порядка, описывающих оценочные функции в первом приближении, показал, что скорость снижения концентрации ПВКЖ зависит от марки испытуемого топлива. Этот факт потребует отдельного уточнения в ходе дальнейшего трёхфакторного эксперимента; – из трёх исследованных образцов топлив для реактивных двигателей смесь топлива Jet A-1 с ПВКЖ показала наименьшую стабильность к воздействию вибрации – после четырех–пяти часов воздействия вибрации с максимальной частотой 200 Гц и минимальной температуре –40° С содержание ПВКЖ падает до тысячных долей процента, т.е. фактически снижается до следов; – анализ уравнений второго порядка, описывающих оценочные функции в первом приближении, показал, что снижение температуры смеси испытуемого топлива и увеличение частоты вибрационного воздействия обладают эффектом синергии, т.е. взаимно усиливают негативные эффекты друг друга и приводят к ещё большему увеличению скорости снижения ПВКЖ. Таким образом, вибрационное воздействие на топливную систему ЛА в процессе работы существенно влияет на стабильность системы «Топливо–ПВКЖ». Указанное явление необходимо учитывать при разработке мероприятий по предупреждению их отрицательного влияния на техническое состояние ЛА. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Ковалев, Г.И. Кинетические закономерности окисления топлив в присутствии конструкционных материалов. / Г.И. Ковалев [и др.] // Нефтехимия. – Москва : Наука, 1979. – Т. 19. – № 2. – С. 230–237.

2. Баланин, В.Х. Повреждаемость конструкционных материалов в среде реактивных топлив. / В.Х. Баланин. // Тезисы доклада 3-й научно-технической конференции «Эксплуатационные свойства авиационных топлив, смазочных материалов и технических жидкостей». – Киев : КИИГА, 1973. – С. 17–18.

3. Герасимова, А.В. Кинетика катализированного металлической медью распада гидропероксидов, образующихся при окислении реактивного топлива. / А.В. Герасимова [и др.] // Нефтехимия. – Москва : Наука, 1984. – Т. 24. – № 1. – С. 82–85.

4. Белянский, В.П. Исследование влияния растворенного в реактивных топливах кислорода на их противоизносные свойства : автореф. дис. … канд. тех. наук. / В.П. Белянский. – Киев : КИИГА, 1973. – 34 с.

5. Рожков, И.В. Противоизносные свойства реактивных топлив / И.В. Рожков [и др.] // Химия и технология топлив и масел. – Москва : Химия, 1971. – № 5. – С. 55–60.

6. Веселянская, В.М. Влияние нафтено-ароматических углеводородов на окисляемость гидроочищенного топлива – РТ. / В.М. Веселянская [и др.] // Нефтехимия. – Москва : Химия, 1979. – № 12. – С. 27–31.

7. Вибродиагностирование авиадвигателей – Режим доступа: http://studenchik.ru/1-76728.html, свободный. – Загл. с экрана.

8. Бедрик, Б.Г. Формирование жидкофазных осадков в реактивных топливах / Б.Г. Бедрик, С.И. Успенский, В.Н. Голубушкин // Химическая технология топлив и масел (ХТТМ) – 1988. – № 8. – С. 28–30.

REFERENCES 1. Kovalev, G.I. Kineticheskie zakonomernosti okisleniya topliv v prisutstvii konstruktsionnyh materialov. / G.I. Kovalev [i dr.] // Neftehimiya. – Moskva : Nauka, 1979. – T. 19. – № 2. – S. 230–237.

2. Balanin, V.H. Povrezhdaemost' konstruktsionnyh materialov v srede reaktivnyh topliv. / V.H. Balanin. // Tezisy doklada 3-y nauchno-tehnicheskoy konferentsii «Ekspluatatsionnye svoystva aviatsionnyh topliv, smazochnyh materialov i tehnicheskih zhidkostey». – Kiev : KIIGA, 1973. – S. 17–18.

3. Gerasimova, A.V. Kinetika katalizirovannogo metallicheskoy med'yu raspada gidroperoksidov, obrazuyuschihsya pri okislenii reaktivnogo topliva. / A.V. Gerasimova [i dr.] // Neftehimiya. – Moskva : Nauka, 1984.

– T. 24. – № 1. – S. 82–85.

4.

Belyanskiy, V.P. Issledovanie vliyaniya rastvorennogo v reaktivnyh toplivah kisloroda na ih protivoiznosnye svoystva : avtoref. dis. … kand. teh. nauk. / V.P. Belyanskiy. – Kiev : KIIGA, 1973. – 34 s.

5. Rozhkov, I.V. Protivoiznosnye svoystva reaktivnyh topliv / I.V. Rozhkov [i dr.] // Himiya i tehnologiya topliv i masel. – Moskva : Himiya, 1971. – № 5. – S. 55–60.

6.

Veselyanskaya, V.M. Vliyanie naftenoaromaticheskih uglevodorodov na okislyaemost' gidroochischennogo topliva – RT. / V.M. Veselyanskaya [i dr.] // Neftehimiya. – Moskva : Himiya, 1979. – № 12. – S. 27–31.

7. Vibrodiagnostirovanie aviadvigateley – Rezhim dostupa: http://studenchik.ru/1-76728.html, svobodny. – Zagl. s ekrana.

8. Bedrik, B.G. Formirovanie zhidkofaznyh osadkov v reaktivnyh toplivah / B.G. Bedrik, S.I. Uspenskiy, V.N. Golubushkin // Himicheskaya tehnologiya topliv i masel (HTTM) – 1988. – № 8. – S. 28–30.

Габдрашитов Ильдар Рашитович – капитан. Вольский военный институт материального обеспечения.

Gabdrashitov Il’dar Rashitovich – Captain. Volsk Military Institute of Logistics.

Статья поступила в редакцию 25.05.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

15

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

УДК 623.4.014.2 ГРНТИ 78.25.10

ИССЛЕДОВАНИЕ ПУТЕЙ УВЕЛИЧЕНИЯ УРОВНЯ ПОДВИЖНОСТИ ОБРАЗЦОВ БТВТ М.Г. Гранкин, Р.В. Якимушкин, И.И. Малахов1, И.В. Бояркина2 Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru.

1 Омский институт водного транспорта Россия, 644043, г. Омск, ул. Ивана Алексеева, дом 4 2 СиБАДИ Россия, 644080, г. Омск, проспект Мира, 5 В статье теоретически обоснована зависимость подвижности образцов БТВТ от удельной мощности силовых установок. Предложен путь увеличения удельной мощности образцов БТВТ кратковременным форсированием силовых установок. Рассмотрены работы, в которых реализуются функциональные и конструктивные особенности кратковременного форсирования силовых установок. Проведен патентный поиск технических решений, направленных на улучшение мощностных показателей кратковременным форсированием танковых дизелей. При проведении анализа рассмотренных технических решений выявлен ряд недостатков и предложено техническое решение, устраняющее эти недостатки. Ключевые слова: дизель, удельная мощность, подвижность, кратковременное форсирование, охлаждение наддувочного воздуха.

RESEARCH WAYS TO INCREASE THE MOBILITY LEVEL OF THE SAMPLES OF ARMOURED VEHICLES (AV) M.G. Grankin, R.V. Yakimushkin, I.I. Malahov1, I.V. Boyarkina2 Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru 1 Omsk Water Transport Institute Russia, 644043, Omsk, ul. Ivana Alekseeva, 4 2 SiBADI Rossiya, 644080, Omsk, prospekt Mira, 5 The article theoretically substantiates the dependence of the mobility of the samples of armoured vehicles on the power-to-weight ratio of the power plant. It proposes the way to increase the power-to-weight ratio of the samples of armoured vehicles through the short-term boost of power plants. The authors examine the works, which implement the functional and design features of short-term boost of power plants. They carry out a patent search for engineering solutions focused on the improving of the performance of short-term power boost of tank diesel engines. The analysis of the considered engineering solutions identifies a number of shortcomings. The authors propose the engineering solution to prevent from these shortcomings.

Keywords: a diesel engine, a power-to-weight ratio, mobility, short-term boost, cooling of boost air.

Введение В военной доктрине РФ [1] подчеркивается, что мировое развитие на современном этапе характеризуется усилением глобальной конку-

ренции, напряженности в различных областях межгосударственного взаимодействия, соперничеством ценностных ориентиров и моделей развития, неустойчивостью процессов экономи-

© Гранкин М.Г., Якимушкин Р.В., Малахов И.И., Бояркина И.В., 2018

16

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

ческого и политического развития на глобальном и региональном уровнях на фоне общего осложнения международных отношений. При этом, несмотря на снижение вероятности развязывания против РФ крупномасштабной войны, на ряде направлений военные опасности усиливаются. В связи с этим ВС РФ должны быть готовы к отражению нападения и нанесению поражения агрессору, ведению активных действий (как оборонительных, так и наступательных) при любом варианте развязывания и ведения войн и вооруженных конфликтов. Основная часть Определяющая роль в решении этих задач отводится бронетанковому вооружению и технике (БТВТ), которая является главной ударной силой Сухопутных войск. Следует отметить, что произошедшие в последние десятилетия изменения взглядов на характер войн и вооруженных конфликтов, а также способов и приемов ведения боевых действий обусловливают существенное повышение требований к уровню боевой эффективности существующих и вновь разрабатываемых образцов БТВТ. В этой связи на сегодняшний день сформулированы пять основных направлений развития образцов БТВТ. К ним относятся: модернизация образцов БТВТ, обеспечивающая повышение технического уровня потребного состава парка БТВТ; создание новых образцов БТВТ, обеспечивающих превосходство боевых и технических характеристик над зарубежными аналогами; проведение комплекса НИОКР по составным частям образцов БТВТ, обеспечивающего создание научно-технического задела на перспективу; унификация семейств машин БТВТ; роботизация образцов БТВТ. Все эти направления тесно пересекаются друг с другом на всех этапах жизненного цикла. Модернизация образцов БТВТ заключается в поэтапном проведении комплекса мероприятий, направленных на повышение боевых свойств, в числе которых весьма значимую роль играет подвижность. Подвижность одиночного объекта оценивается средней скоростью движения, а подвижность подразделения – средней скоростью одиночного объекта с учетом ограничений, накладываемых движением в колоннах, а также проходимости и запаса хода по топливу. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Рассматривая количественную оценку подвижности, необходимо различать: а) подвижность на поле боя Пб:

Пб = Спб Vср,

(1)

Пт = (Спт V́к)/(1 + Qт V́к),

(2)

П0 = (Спо Vк)/(1 + Q0 Vк),

(3)

Nyg = Nemax/(gMT),

(4)

где Спб – коэффициент, учитывающий влияние проходимости на подвижность объекта на поле боя; Vср – средняя скорость движения объекта, определенная для всей совокупности дорожных условий; б) тактическую подвижность Пт:

где Спт – коэффициент, учитывающий влияние проходимости на тактическую подвижность; V́к – средняя скорость движения колонны, причем Vср определяется для условий движения по дорогам и местности как V́к = (0,7 – 0,9) Vср; Qт – коэффициент, учитывающий потребность объектов в заправке топливом и в техническом обслуживании, ч/км; в) оперативную подвижность П0:

где Спо – коэффициент, учитывающий влияние проходимости на оперативную подвижность; Vк – средняя скорость движения колонны, для этого случая Vср определяется для условий движения по дорогам и колонным путям, Vк = (0,7 – 0,9) Vср; Q0 – коэффициент, учитывающий потребность объектов в заправке топливом и в техническом обслуживании. Как видно из приведенных выше уравнений, в общем случае подвижность образцов БТВТ оценивается, главным образом, средней скоростью движения Vср и запасом хода по топливу Lт. Величина Vcp в наибольшей степени зависит от удельной мощности Nyg образца, которая может быть выражена как:

где Nemax – максимальная эффективная мощность двигателя; MT – масса танка; g – ускорение свободного падения. На основе многочисленных экспериментальных исследований получена эмпирическая экспоненциальная зависимость, (рис. 1), устанавливающая взаимосвязь величин Nyg и Vср [2].

(5)

Vcp = A(1 – e–BNyg)KTC, где A = 54,5 – предельная величина средней скорости движения, ограничиваемая условиями пробития подвески, безопасности движения,

17

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

сцепляемостью с грунтом; B = 1,02 кН/кВт – постепени; стоянная показателя степени; K – коэффиTC технического совершенства. 𝐾𝐾𝐾𝐾𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 – коэффициент циент технического совершенства.

4

лизации изучались в работах Г.Ю. Степанова, И.Е. Иванова, С.В. Дорогина, В.Н. Соколенко, В.И. Петренко, В.С. Москалева, Д.В. Шабалина, М.В. Рыблова, В.А. Матвеева, С.В. Смир60 А=54, 5 км/ч нова и многих других, в настоящее время эти Vср, 1,0 км/ч вопросы решены не в полном объеме.

0,9 0,8 40 Так, в работах В.А. Матвеева, М.В. Ры0,7 блова [6, 7] решались задачи кратковремен0,6 30 Ктс ного форсирования дизелей сельскохозяй20 ственных тракторов обогащением воздушного 10 заряда различными углеводородными активаторами на режиме перегрузок. Однако знаNуд, 0 4 8 12 16 20 24 28 кВт/т чительные конструктивные и режимные Рис. 1. Зависимость средней скорости движения отличия танковых СУ от СУ сельскохозяйот величины его удельной Рис. 1. танка Зависимость средней скорости движениямощности танка от величины его ственных машин не позволяют в полной мере удельной мощности при различных коэффициентахтехнического технического совершенства при различных коэффициентах применить полученные результаты для ресовершенства Анализ представленной зависимости указывает на то, что дальнейшее шения поставленной задачи. увеличение уровня удельной мощности танка сверх достигнутых значений В работе С.В. Смирнова [8], целью котоАнализ представленной зависимости не приводит к сколько-нибудь существенному увеличению его 𝑉𝑉𝑉𝑉cp . Это рой указывает на то, что дальнейшее увеличеобусловлено наличием ряда ограничений по условию пробития подвески;являлось улучшение эксплуатационных вероятности возникновения заноса, сцепляемости с грунтом; показателей автотракторных дизелей с газоние уровня удельной мощности танка сверх значительными физическими нагрузками на экипаж; безопасности турбинным наддувом путем испарительного достигнутых значений не приводит к скольдвижения. охлаждения наддувочного воздуха (ИОНВ), ко-нибудь существенному увеличению его В то же время известно, что высокая 𝑁𝑁𝑁𝑁𝑦𝑦𝑦𝑦𝑦𝑦𝑦𝑦 требуется, главным образом, для обеспечения движения в экстремальных большое внимание уделялось влиянию обусловленоскоростей наличием ряда ограниVcp. Этонеобходимых условиях. чений Заметим, что исследованиями ряда учёных доказано, что на экологические показатели дизеля. по условию пробития подвески; веро- ИОНВ продолжительность действий в экстремальных условиях сравнительно Однако экологические показатели не реглавозникновения заноса,танков сцепляемости невелика, ятности значительное время движение осуществляется с ментируются для БТВТ и особого интереса с грунтом; значительными ограниченной скоростью, и их силовые физическими установки (СУ)наработают с существенным недоиспользованием заложенного движения. в них мощностного для проводимого исследования не представгрузками на экипаж; безопасности потенциала, вследствие этого – на неэкономичных по расходованию В то же время известно, что высокая Nyg ляют. Полученные исследователем зависиморесурсов режимах [3–5]. сти и закономерности имеют строго индивитребуется, главным образом, для обеспечения Вместе с тем для маневрирования на поле боя и получения преимущества над противником в конкретной ситуации, в дуальное значение для изучаемого двигателя необходимых скоростей движения боевой в экстрезависимости от внешних условий, может потребоваться удельная и не в полной мере могут распространяться мальных условиях. Заметим, что исследовамощность выше заложенной в конструкции машины. Эта проблема может на высокофорсированные танковые СУ. ниями учёных доказано, что продолжибыть решена путёмряда кратковременного форсирования СУ. Несмотря на то, действий что проблемы выбора наиболее целесообразного Таким образом, проблема создания тантельность в экстремальных условиях способа обеспечения кратковременного форсирования танковых СУ и сравнительно невелика, значительное время ковых СУ с регулировкой, обеспечивающей движение танков осуществляется с ограничен- её кратковременное форсирование, в настояной скоростью, и их силовые установки (СУ) щее время не имеет всестороннего научного работают с существенным недоиспользовани- обоснования. Проведенный анализ патентно-лиценем заложенного в них мощностного потенциала, вследствие этого – на неэкономичных по зионной работы выявил ряд технических решений, позволяющих реализовать идею расходованию ресурсов режимах [3–5]. Вместе с тем для маневрирования на поле кратковременного форсирования СУ. Пребоя и получения преимущества над против- жде всего, к таким решениям относятся ником в конкретной боевой ситуации, в зави- устройства, рассмотренные в работах [9, 10]. симости от внешних условий, может потребо- Эти устройства являются весьма перспективваться удельная мощность выше заложенной ными, однако сложно реализуемыми в связи в конструкции машины. Эта проблема может с технологической сложностью исполнения. Вместе с тем идею кратковременного быть решена путём кратковременного форсифорсирования СУ возможно решить более рования СУ. Несмотря на то, что проблемы выбора простыми способами. К таким способом сленаиболее целесообразного способа обеспече- дует отнести устройство, разработанное и ния кратковременного форсирования танко- запатентованное В.С. Москалевым «Устройвых СУ и технических решений для его реа- ство для повышения приемистости силовой

18

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

танка [12]. Однако и это техническое решение не лишено недостатков. При дополнительной подаче топлива во впускной коллектор дизеля на режимах, требующих повышения мощности силовой установки танка, происходит значительное повышение тепловой напряженности элементов Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения цилиндро-поршневой группы двигателя, что негативно сказывается на его долговечности, а также Д.В. продолжительности системы установки танка» (рис. 2). Данное устройство разработанная Шабалиным, действия защищенкратковременного форсирования. позволяет повысить приемистость двигателя, ная патентом Российской Федерации на поего энергетические и экономические пока- лезную модель № 171250, опубликованная 6 затели, снизить температуру отработавших 21.07.2016 года (рис. 3). газов перед турбиной, обеспечивая тем са1 2 34 5 6 7 8 Недостатком этой конструкции то, ачтотакже для улучшения мым более надежную является ее работу, поприемистости танка допускается большой расход ивоздуха из баллона вышение динамических качеств живучести воздушнойобъекта системы натанка, которая является основной системой, поле боя за счет улучшения приобеспечивающей пуск двигателя боевой машины. Из этого следует вывод о емистости двигателя. Технический результат возможномданного негативномтехнического влиянии такой конструкции боевую готовность решения надостигается машины. Вместе с темдополнительного следует отметить низкую эффективность способа подачей воздуха в двигаиз воздушных что позволяет увеличениятель приемистости двигателябаллонов, подачей дополнительного воздуха повысить мощность вследствиерезко чрезмерно большогоего расхода воздуха [11]. и весьма малого эффекта.

1

2

3

4 5

6

7 14 13

12

11 10

9

Рис. 3. Система кратковременного форсирования силовой установки танка (Патент РФ № 171250): 1 – воздушные баллоны; 2 – воздушный фильтр; Рис. 3. Система кратковременного силовой установки танка 3 – редуктор; 4,форсирования 10 – трубопроводы, (Патент РФ № 5 – электропневмоклапан; 6 –171250): электрический топливный 7 – впускные турбопоршневой 1насос; – воздушные баллоны;коллекторы; 2 – воздушный8 –фильтр; 3 – редуктор; двигатель5 внутреннего сгорания; 9электрический – вихревые топливный 4, 10 – трубопроводы, – электропневмоклапан; 6 – электромагнитные форсунки; 11 – электронный блок насос; 7 – впускные коллекторы; – турбопоршневой внутреннего сгорания; управления; 12 – 8выключатель; 13 –двигатель микровыключатель; 9 – вихревые электромагнитные форсунки; 11 – электронный 14 – педаль подачи топлива блок управления;

от компрессора

12 – выключатель; 13 – микровыключатель; 14 – педаль подачи топлива

Полезная модель позволяет обеспечить Решением данной проблемы является охлаждение наддувочного улучшение показателя приемистости машины Рис. 2. Устройство для повышения приемистости силовой установки воздухатанка при обогащении воздушного заряда. Уменьшить тепловые путем дополнительной подачи качественно Рис. 2. Устройство повышения (Патентдля РФ № 2176742): приемистости нагрузки нараспыленного детали двигателя возможно за счет снижения температур силовой установки (Патент РФ3№ 2176742): топлива (активатора) во впуск1 – воздушные баллоны;танка 2 – воздушный фильтр; – редуктор; 1 – воздушные баллоны; 2 – воздушный фильтр; воздушного заряда и выпускных газов. Широко применяемое в настоящее 4 – трубопроводы; – электропневмоклапан; 6 – впускной коллектор; ной коллектор дизеля на режимах требующих 3 –5редуктор; 4 – трубопроводы; время охлаждение наддувочного воздуха было предложено еще Рудольфом 7 – двигатель; 8 – датчик давления наддува, 9 – мембрана с нормально повышенной мощности силовой установки.

5 – электропневмоклапан; 6 – впускной коллектор; 7 – двигатель; 8 – датчик давления Дизелем. дополнительное охлаждение наддувочного воздуха в замкнутыми контактами; 10 – пружина; 11 – крышка датчиканаддува, давления наддува; Но Улучшение качества распыливания топлива 9 – мембрана с нормально замкнутыми контактами; 12 –– пружина; выключатель,11расположенный на щиткедавления механика-водителя; забронированном объеме установкой моторно-трансмиссионного отделения 10 – крышка датчика наддува; достигается во впускной коллек-объекта 13–– выключатель, микровыключатель; 14 – педаль подачинатоплива 12 расположенный щитке БТВТ можеттор создать трудности с размещением дополнительных элементов форсунок с устройством вихревого аэродимеханика-водителя; 13 – микровыключатель; вспомогательной системы охлаждения наддувочного воздуха. Это 14 – педаль подачи топлива намического смешения топлива с воздухом. Наиболее совершенным техническим решением является «Система указывает на существование потребности в разработке Технический результат полезной нетрадиционной модели кратковременного форсирования силовой установки танка», разработанная Недостатком этой конструкции является достигается тем, что во впускные коллекторы Д.В. Шабалиным, патентом Российской Федерации то, что защищенная для улучшения приемистости танка на силовой установки установлены вихревые полезную модель № 171250, опубликованная 21.07.2016 года (рис.3). допускается большой расход воздуха из бал- электромагнитные форсунки, обеспечиваюПолезная позволяет обеспечить улучшение лонамодель воздушной системы танка, котораяпоказателя яв- щие подачу дополнительного, качественно приемистости машины путем дополнительной подачи качественно ляется основной системой, обеспечивающей распылённого топлива с воздухом во впускраспыленного (активатора) впускной Из коллектор дизеля на пусктоплива двигателя боевойвомашины. этого сленые коллекторы дизеля на режимах, требуюрежимах дует требующих силовой установки. вывод повышенной о возможноммощности негативном влиянии щих повышенной мощности силовой установУлучшениетакой качества распыливания топлива достигается установкой во конструкции на боевую готовность ма- ки танка [12]. впускной шины. коллектор с отметить устройствомнизкую вихревого Однако и это техническое решение не лиВместефорсунок с тем следует аэродинамического смешения топлива с воздухом. эффективность способа увеличения приеми- шено недостатков. При дополнительной подаТехнический полезной моделидополнительного достигается тем, что во стости результат двигателя подачей че топлива во впускной коллектор дизеля на вследствие большого расвпускные воздуха коллекторы силовой чрезмерно установки установлены вихревые режимах, требующих повышения мощности хода воздуха и весьма малого подачу эффекта. силовой установки танка, происходит значиэлектромагнитные форсунки, обеспечивающие дополнительного, Наиболее совершенным техническим ре- тельное повышение тепловой напряженношением является «Система кратковременно- сти элементов цилиндро-поршневой группы го форсирования силовой установки танка», двигателя, что негативно сказывается на его 14 13

12

11 10

9

8

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

19

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

долговечности, а также продолжительности коллектор двигателя» (рис. 4), которое позводействия системы кратковременного форси- ляет обеспечить улучшение приемистости рования. силовой установки танка и снизить тепловую Решением данной проблемы является напряженность деталей двигателя. Решение охлаждение наддувочного воздуха при обо- поставленной задачи достигается тем, что во 9 гащении воздушного заряда. Уменьшить впускные коллекторы двигателя на режимах, тепловые нагрузки на детали двигателя требующих повышения мощности силовой возможно за счет снижения температур воз- установки, совместно с дополнительной подадушного заряда и выпускных газов. Широко чей топлива происходит подача воды. применяемое в настоящее время охлажде1 2 34 5 6 7 8 9 ние наддувочного воздуха было предложено еще Рудольфом Дизелем. Но дополнительное охлаждение наддувочного воздуха в забронированном объеме моторно-трансмиссионного отделения объекта БТВТ может создать трудности с размещением дополнительных элементов вспомогательной системы охлаждения наддувочного воздуха. Это указывает на существование потребности в разработке нетрадиционной аппаратуры и системы управления к этой аппаратуре, позволяющих 17 16 15 14 13 12 11 10 реализовать необходимые для качественного протекания рабочего процесса дизеля зна- Рис. 4. Система кратковременного форсирования силовой установки танка с подачей топлива чения температуры наддувочного воздуха. и воды во впускной коллектор двигателя: кратковременного форсирования силовой установки – воздушные баллоны; 2 – воздушный фильтр;танка с Такое устройство должно быть сравнительно Рис. 4.1Система подачей3топлива и воды во впускной коллектор двигателя: – редуктор; 4, 6, 12 – трубопроводы; простым конструктивно, надежным и не тре- 5 – электропневмоклапан; 1 – воздушные баллоны; 2 – 7воздушный фильтр; 3 – редуктор; – электрический топливный бовать значительных материальных затрат 4, 6,насос; 12 – трубопроводы; 5 – электропневмоклапан; электрический топливный 8 – впускные коллекторы; 9 7––турбопоршневой двигатель внутреннегодвигатель сгорания; насос; 8 – впускные коллекторы; 9 – турбопоршневой внутреннего сгорания; на обслуживание.

10 – вихревые электромагнитные форсунки; 10 – вихревые электромагнитные форсунки; 11 – электрический жидкостной К нетрадиционным способам охлажде11 – блок электрический насос; 13 –электронный управления; 14 –жидкостной выключатель; 15 насос; – микровыключатель; блок управления; 14 – выключатель; ния наддувочного воздуха следует отнести 13 – электронный 16 – педаль топлива; 17 – резервуар для воды 15 подачи – микровыключатель; впрыск воды во впускной тракт двигателя.

16 – педаль подачи топлива; 17 – резервуар для воды Интерес к нему объясняется возможностью Заключение. Таким образом, из всего вышесказанного можно сделать снижения температуры наддувочного воздуЗаключение следующие выводы: проведениииз исследований кратковременного ха, особенно при эксплуатации танков в рай- актуальность Такимв образом, всего вышесказанного форсирования дизелей обогащениемвыводы: воздушного заряда с ИОНВ онах с жарким климатом, без существенного можнотанковых сделать следующие не вызывает актуальность сомнений; увеличения объемно-габаритных показатев проведении исследовасложная задача увеличения удельной мощности выше заложенной лей. Известно, что впрыск воды стал исполь- ний кратковременного форсирования танко- в конструкции машины может быть решена кратковременным зоваться еще в начале 40-х годов в авиации вых дизелей обогащением воздушного заряда форсированием СУ;не вызывает сомнений; как средство внутреннего охлаждения, позвос ИОНВ проблема создания СУ с регулировкой, обеспечивающей её ляющее форсировать двигатель на режимах сложнаятанковых задача увеличения удельной кратковременное форсирование, в настоящее время не имеет взлета. Для реализации такого охлаждения мощности выше заложенной в конструкции всестороннего научного обоснования; могут использоваться различные жидкости, машины может быть решена кратковременанализ технических решений для реализации кратковременного из которых наибольший интерес вызывает ным форсированием СУ; ряда недостатков, решение форсирования дизелей показал наличие вода вследствие ее доступности. Она обладапроблема создания автором танковых СУ срешении. регукоторых предусмотрено в разработанном техническом ет достаточной теплотой парообразования, лировкой, обеспечивающей её кратковременпожарной безопасностью, не дает агрессив- ное форсирование, в настоящее время не имеБиблиографический список ных по отношению к металлам соединений с ет всестороннего научного обоснования; воздухом и маслом. анализ технических решений для реаУчитывая вышесказанное, автором пред- лизации кратковременного форсирования ложено техническое решение «Система крат- дизелей показал наличие ряда недостатков, ковременного форсирования силовой установ- решение которых предусмотрено в разрабоки танка с подачей топлива и воды во впускной танном автором техническом решении.

20

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Военная доктрина Российской Федерации (утверждена Президентом РФ № Пр. – 2076 от 25.12.2014 г.) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www. kremlin.ru/events/president/news/47334/.html. – Дата обращения: 15.12.2017.

2. Богданов, С.Н. Силовые установки вооружения и военной техники: учебник / С.Н. Богданов. – Москва: ВАБТВ, 1994. – 490 с.

3. Дорогин, С.В. Некоторые результаты исследований режимов работы двигателей и трансмиссий танков Т64, Т-62 / С.В. Дорогин, В.И. Суховер // Труды войск. ч. 68054. – № 1. – Войск. ч. 68054, 1956. – С.31.

4. Бельцев, Д.А. Особенности совершения марша в ночных условиях / Д.А. Бельцев // Материалы 3 межрегиональной научно-практической конференции «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: разработка, производство, модернизация и эксплуатация» (Броня-2006). – 2006. – С.26–37.

5. Калинина-Иванова, Е.В. Топливная экономичность танков. (Теория, исследования, анализ, расчет): автореф. дисс…д-ра. тех. наук: 20.02.14 / Е.В. КалининаИванова. – Ленинград : ВНИИТрансмаш, 1985. – 36 с.

6. Матвеев, В.А. Улучшение тягово-скоростных показателей сельскохозяйственных тракторов на режиме перегрузок путем форсирования дизелей обогащением воздушного заряда : дисс. … канд. техн. наук / В.А. Матвеев. – Пенза, 2011. – 193 с.

7. Рыблов, М.В. Улучшение эксплуатационных показателей тракторов обогащением воздушного заряда дизеля на впуске: дисс. … канд. техн. наук / М.В. Рыблов. – Пенза, 2009. – 190 с.

8. Смирнов, С.В. Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных дизелей путем совершенствования параметров системы наддува: автореф. дисс. … канд. техн. наук / С.В. Смирнов. – Санкт-Петербург – Пушкин, 2007. – 18 с.

9. Шабалин Д.В. Способ повышения приемистости двигателя внутреннего сгорания / Д.В. Шабалин, А.В. Колунин, С.А. Перов // Вестник ВАМТО им. генерала армии А.В. Хрулева. – 2015. – № 2. – С. 67–71.

10. Шабалин Д.В. Метод повышения приемистости комбинированного дизеля / Д.В. Шабалин, Е.С. Терещенко, Д.Ю. Фадеев // Вестник СИБАДИ. – 2014. – № 3. – С. 31–34.

11. Устройство для повышения приемистости силовой установки танка [Текст] : пат. 2176742 РФ : МПК F02D23/02. / Москалев В.С. ; заявитель и патентообладатель Общевойсковая академия вооруженных сил РФ. – № 2000110565/06 ; заявл. 27.04.2000; опубл.

10.12.2001, Бюл. № 34. – 4 с 12. Система кратковременного форсирования силовой установки танка [Текст] : патент 171250 РФ : МПК F02В37/00, F02D23/02, F02D41/26. / Шабалин Д.В. ; заявитель и патентообладатель Федеральное государстваенное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Военный учебно-научный центр сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооруженных сил Российской Федерации». – № 2016129935 ; заявл. 21.07.2016; опубл. 25.05.2017, Бюл. № 17. – 6 с.

REFERENCES 1. Voennaya doktrina Rossiyskoy Federatsii (utverzhdena Prezidentom RF № Pr. – 2076 ot 25.12.2014 g.) [Elektronnyy resurs]. – Rezhim dostupa: http://www.kremlin.ru/events/president/news/47334/. html. Data obrascheniya: 15.12.2017.

2. Bogdanov, S.N. Silovye ustanovki vooruzheniya i voennoy tehniki: uchebnik / S.N. Bogdanov; – Mоskva: VABTV., 1994. – 490 s.

3. Dorogin, S.V. Nekotorye rezul'taty issledovaniy rezhimov raboty dvigateley i transmissiy tankov T64, T-62 / S.V. Dorogin, V.I. Suhover // Trudy voysk. ch. 68054. – № 1. – Voysk. ch. 68054, 1956. – S.31.

4. Bel'tsev, D.A. Osobennosti soversheniya marsha v nochnyh usloviyah / D.A. Bel'tsev // Materialy 3 mezhregional'noy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Mnogotselevye gusenichnye i kolesnye mashiny: razrabotka, proizvodstvo, modernizatsiya i ekspluatatsiya» (Bronya-2006). – 2006. – S.26–37.

5. Kalinina-Ivanova, E.V. Toplivnaya ekonomichnost' tankov. (Teoriya, issledovaniya, analiz, raschet): avtoref. diss…d-ra. teh. nauk: 20.02.14 / E.V. Kalinina-Ivanova. – Leningrad : VNIITransmash, 1985. – 36 s.

6. Matveev, V.A. Uluchshenie tyagovo-skorostnyh pokazateley sel'skohozyaystvennyh traktorov na rezhime peregruzok putem forsirovaniya dizeley obogascheniem vozdushnogo zaryada : diss. … kand. tehn. nauk / V.A. Matveev. – Penza, 2011. – 193 s.

7. Ryblov, M.V. Uluchshenie ekspluatatsionnyh pokazateley traktorov obogascheniem vozdushnogo zaryada dizelya na vpuske: diss. … kand. tehn. nauk / M. V. Ryblov. - Penza, 2009. – 190 s.

8. Smirnov, S.V. Uluchshenie ekspluatatsionnyh pokazateley avtotraktornyh dizeley putem sovershenstvovaniya parametrov sistemy nadduva: avtoref. diss. … kand. tehn. nauk / S.V. Smirnov. – SanktPeterburg – Pushkin, 2007. – 18 s.

9. Shabalin D.V. Sposob povysheniya priemistosti dvigatelya vnutrennego sgoraniya / D.V. Shabalin, A.V. Kolunin, S.A. Perov // Vestnik VAMTO im. generala armii A.V. Hruleva. – 2015. – № 2. – S. 67–71.

10. Shabalin D.V. Metod povysheniya priemistosti kombinirovannogo dizelya / D.V. Shabalin, E.S. Tereschenko, D.Yu. Fadeev // Vestnik SIBADI. – 2014. – № 3. – S. 31–34.

11. Ustroystvo dlya povysheniya priemistosti silovoy ustanovki tanka [Tekst] : pat. 2176742 RF : MPK F02D23/02. / Moskalev V.S. ; zayavitel' i patentoobladatel' Obschevoyskovaya akademiya vooruzhennyh sil RF http:// allpatents.ru/company/5443.html. – № 2000110565/06; zayavl. 27.04.2000; opubl. 10.12.2001, Byul. № 34. – 4 s 12. Sistema kratkovremennogo forsirovaniya silovoy ustanovki tanka [Tekst] : patent 171250 RF : MPK F02V37/00, F02D23/02, F02D41/26. / Shabalin D.V. ; zayavitel' i patentoobladatel' Federal'noe gosudarstvaennoe kazennoe voennoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya Voennyy uchebno-nauchnyy tsentr suhoputnyh voysk «Obschevoyskovaya akademiya Vooruzhennyh sil Rossiyskoy Federatsii». – № 2016129935 ; zayavl. 21.07.2016; opubl. 25.05.2017, Byul. № 17. – 6 s.

Гранкин Максим Геннадьевич – адъюнкт 4 кафедры двигателей; Якимушкин Роман Васильевич – адъюнкт 3 кафедры боевых гусеничных, колесных машин и военных автомобилей. Омский автобронетанковый инженерный институт, Малахов Иван Игоревич – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой специальных технических дисциплин. Омский институт водного транспорта. Бояркина Ирина Владимировна – доктор технических наук, профессор кафедры «Механика». Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет.

Grankin Maksim Gennad'evich – Postgraduate at the Engines Department; Yakimushkin Roman Vasil'evich – Postgraduate at the Combat Tracked, Wheeled and Military Vehicles Department. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute; Malahov Ivan Igorevich – Cand. Sc. {Engineering}, Associate Professor, Head at the Special Engineering Disciplines Department. Omsk Water Transport Institute.

Boyarkina Irina Vladimirovna – Doctor of Engineering, Professor at the «Mechanics» Department. Siberian State Automobile and Highway University.

Статья поступила в редакцию 08.06.2014

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

21

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

УДК 623.437.093 ГРНТИ 78.25.10

АНАЛИЗ ЗАЩИЩЕННОСТИ ЛЕГКОБРОНИРОВАННОЙ ТЕХНИКИ ВОЗДУШНО-ДЕСАНТНЫХ ВОЙСК Д.А. Зарайский, В.В. Елистратов, Н.Д. Изергин* Рязанское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В. Ф. Маргелова Россия, 390031, г. Рязань, пл. В.Ф. Маргелова, д. 1. nio-vdv@yandex.ru *Россия, 140411, г. Коломна, проспект Кирова, д. 74, кв. 7. В данной статье рассмотрены вопросы поражения легкобронированной техники воздушно-десантных войск различными видами стрелкового оружия и способы увеличения защищенности легкобронированной техники воздушно-десантных войск. Ключевые слова: воздушно-десантные войска, легкобронированная техника, защищенность, броня, стрелковое оружие, противотанковые средства, поражение, способ повышения защищенности.

SECURITY ANALYSIS OF LIGHTLY ARMORED VEHICLES OF THE AIRBORNE FORCES D.A. Zaraisky, V.V. Elistratov, N.D. Izergin* Margelov Ryazan Higher Airborne Command School Russia, 390031, Ryazan, pl. V.F. Margelova, 1. E-mail: nio-vdv@yandex.ru *Russia, 140411, Kolomna, pr. Kirova, d. 74, kv. 7.

The article regards the issues of defeat of lightly armored vehicles of the airborne forces by various types of small arms and ways of increasing the security of lightly armored vehicles of the airborne forces.

Keywords: airborne forces, lightly armored vehicles, security, armour, small arms, anti-tank weapons, defeat, a way of increasing the security. Воздушно-десантные войска (далее – ВДВ) как самостоятельный род войск, являясь резервом Верховного главнокомандующего Вооруженными силами Российской Федерации, могут применяться по его решению на любом из театров военных действий (далее – ТВД). Следует отметить, что ВДВ могут применяться и за пределами территории России как самостоятельно, так и в рамках ОДКБ во взаимодействии с подразделениями армий государств, входящих в организацию [1]. Все вооруженные конфликты, в которых применялась военная техника ВДВ, убедительно показывают, что она постоянно испытывает потребность в высокой степени защиты, огневая мощь вооружения и мобиль-

ность (подвижность) зачастую оказываются избыточными. Проблемы со слабой защищенностью военной техники возрастают в разы, когда устаревшая бронированная техника с низким уровнем защиты противостоит современному оружию. Во всех вооруженных конфликтах всегда недоставало эффективной защиты, искали пути, средства, как увеличить и усилить ее. Зачастую об усилении защиты своей боевой машины заботиться приходится тем, кто эксплуатирует ее, а эффективность принятых мер зависит от их опыта ведения боевых действий [2]. Необходимо отметить, что современные средства поражения стремительно развиваются и модернизируются в отличие от

© Зарайский Д.А., Елистратов В.В., Изергин Н.Д., 2018

22

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

средств защищенности боевых машин и, как правило, они на шаг впереди. Осознавая эту проблему, в научно-исследовательских институтах (НИИ) конструкторы уделяют большое внимание улучшению и модернизации защищенности боевых машин ВДВ, поскольку ВДВ поставлены в жесткие рамки ограничения по массе и размерам (боевые машины десантируются парашютным способом, и создавать защиту машины, как у танка, не представляется возможным). Попробуем разобраться и понять, каким мог бы быть выход из сложившейся ситуации. Сам класс бронетехники «боевая машина десанта» является советским новшеством, предложенным для повышения ударной мощи десантных подразделений. Созданная в шестидесятых годах прошлого века концепция БМД подразумевала создание относительно легкой авиадесантируемой машины с возможностью полноценного участия в бою, в том числе и против тяжелой бронетехники. Итогом развития данной концепции стала БМД-4М. История применения боевой машины десанта в боевых конфликтах в Республике Афганистан (далее – РА) и Чеченской Республике (далее – ЧР) показывает, что БМД-1 и БМД-2, оказались уязвимыми для противотанковых гранатометов, фугасов и мин. Тонкая броня днища и небольшая масса машины приводили к тому, что при подрывах на мощных фугасах машина практически исчезала, разрушаясь на составные части. Более слабые противотанковые мины либо полностью разрушали ходовую часть, либо пробивали днище машины. Генерал Лебедь А.И. вспоминал, что при одном из подрывов итальянской противотанковой мины под гусеницей БМД выбило сразу три опорных катка и до двух метров гусеницы. Он же писал, что от взрыва фугаса под десантным отделением БМД, в котором находился солдат, от последнего практически ничего не осталась [3]. Одним из наиболее мощных средств борьбы с легкобронированными машинами (далее – ЛБМ) являются противотанковые гранаты (далее – ПГ). Особенно эффективно показывают себя ПГ в локальных конфликтах при боевых действиях в населенных пунктах, в лесной и гористой местности, где обстрел ведется практически с любых курсовых углов, из укрытий, с небольших дальностей и с больНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

шой точностью. При этом основными точками прицеливания выбираются ослабленные зоны бронирования и места расположения боекомплекта и топлива. Зафиксированы случаи целенаправленного попадания в места, незащищенные и наиболее важные, такие как ствол пушки, приборы наблюдения и прицеливания. Цели обстреливались моджахедами до момента возгорания или взрыва. Слабая броня БМД пробивалась любыми противотанковыми средствами. Один из ветеранов Афганской войны, В. Иванов, так описывал последствия попадания гранаты от РПГ-7 в БМД: «Взрыв! Как в немом кино во время грозы на улице. Удар грома на улице, где-то далеко за шлемофоном и броней, а на экране в триплексе – ирреальная картина: люки машины вылетают, как будто они игрушечные и легкие, как спички, открывая на мгновение преисподнюю – ужасающий огонь внутри… «Пятьдесят четвертый» содрогается. От него содрогается земля, от земли – наша машина, и дальше – другие в колонне. У «пятьдесят четвертого» сдетонировал боекомплект. Башня похожа на уродливый космический корабль на старте. Огонь, лавина огня. В этой лавине башня отделяется от тела машины и летит в бесконечный огненный ночной полет. Полет из бытия в небытие…» [3]. При действиях в условиях внутригосударственных конфликтов в составе миротворческих сил для ЛБМ возрастает угроза поражения пулями стрелкового оружия (СО) на малых дальностях его применения. Крупнокалиберные пулеметы позволяли поражать бортовые, а иногда и лобовые проекции ЛБМ калибрами 12,7-мм советского пулемета ДШК, которые имели в боекомплекте бронебойные пули БЗТ и Б-32. Кроме того, применяли и более мощный 14,5-мм пулемет КПВТ, также имевший бронебойные боеприпасы. Соотношение потерь боевых машин представлено в табл. 1. Как видно из табл. 1, средний уровень потерь в легких бронированных машинах был на порядок выше потерь в танках, что связано как с более слабой защитой, так и с более интенсивным использованием в боевых операциях. Таким образом, среднее соотношение потерь находилось в пределах коэффициента 0,10–0,12, т.е. на каждый уничтоженный танк приходилось примерно десять уничтоженных боевых машин легкого класса.

23

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения Соотношение безвозвратных потерь танков и ЛБМ в годы Афганской войны [5] Показатели

Потери в танках Потери в ЛБМ Соотношение

1979

1 1 1

1980

18 173 0,104

1981

1982

28 128 0,218

17 107 0,158

13 186 0,069

В силу своей распространенности и постоянного совершенствования пули стрелкового оружия калибров 7,62 мм, 12,7 мм, 14,5 мм, 15 мм представляют серьезную угрозу поражения ЛБМ ВДВ. Характеристики основных образцов пуль стрелкового оружия представлены в таблицах 2, 3 [5]. Таблица 2 Характеристики основных зарубежных образцов пуль стрелкового оружия Начальная Масса Дульная Калибр пули, энергия, и наименование образца скорость, м/с г Дж

Винтовочные пули: 7,62 мм М61 (НАТО) 850 7,62 мм М118 (НАТО) 790 Пулеметные пули: 12,7 мм АРМ (НАТО) 885 15 мм АРI (НАТО) 1050

9,6 11,3

3468 3530

45,9 –

15746 39698

Таблица 3 Основные характеристики отечественных образцов пуль стрелкового оружия

Наименование образ- Начальная Масса Дульная Тип ца скорость, пули, энергия, пули м/с г Дж

7,62-мм карабин, СКС, автоматы АК, АКМ, АКСМ, ручные пулеметы РПК, РПС 7,62-мм снайперская винтовка СВД и пулеметы ДП, ПК, ПКБ, ПКМ 12,7-мм пулеметы ДШК, ДШКМ и А-12,7 14,5-мм пулемет КПВТ

725

8,05

2070

ПС43

835–865 810–830

9,6 10,4

3260 3360

ЛПС Б-32

830–850

48,3

18179

Б-32

980–1000 64,0

31363

Б-32

Бронепробиваемость отечественных и зарубежных пуль стрелкового оружия существенно зависит от типа пули и дальности стрельбы. Одним из эффективных средств поражения ЛБМ являются осколочно-фугасные снаряды (ОФС) калибров 155 мм и 203 мм с дистанционными неконтактными взрывателями. Бронепробивная способность осколков таких снарядов составляет 15–20 мм брони средней твердости. Основную угрозу для ЛБМ составляют осколки массой от 1 до 15 г, составляющие от 80 до 92 % осколочного потока при взрыве 125 мм ОФС ОФ-26 и 152 мм ОФС ОФ-25 соответственно. При попадании

24

Годы 1984

1983

7 88 0,079

1985

18 185 0,097

1986

14 126 0,111

1987

7 128 0,054

1988

22 176 0,125

Таблица 1

1989

2 17 0,117

Итого

147 1315 0,111

снарядов танковых пушек и ПТУР в ЛБМ, как правило, получают повреждения, выводящие их в категорию безвозвратных потерь. Исходя из опыта ведения боевых действий в РА и ЧР, военнослужащие ВДВ, эксплуатировавшие боевые машины, самостоятельно увеличивали защищенность подручными средствами, такими как мешки с песком или ящики из-под выстрелов ПГ-7В (их заполняли песком и вывешивали их на слабо защищенные места машины, как правило, борта машины). Основное назначение – защита от кумулятивных боеприпасов, что также повышает противопульную защиту. Попробуем оценить стойкость такой защиты от кумулятивных снарядов в так называемом «Стальном эквиваленте – LЭ», для чего воспользуемся одним из параметров защитного материала (песок) – габаритным коэффициентом:

КГ = L / LЭ,

(1)

где КГ – габаритный коэффициент; L – величина бронепробития; LЭ – стальной эквивалент. Физический смысл габаритного коэффициента в том, что, если кумулятивная струя какой-то противотанковой гранаты может пробить стальную бронеплиту толщиной LЭ, то эта же граната способна проникнуть в другой материал на толщину, равную КГ × LЭ. Для песка это будет (3,8–4,0) × LЭ. Для других материалов габаритный коэффициент, соответственно, изменится. Иным этот коэффициент будет и для других средств поражения – пуль, осколков, бронебойных снарядов и определяется он экспериментальным путем [2]. Габаритный коэффициент песка по кумулятивной струе равен примерно 3,8–4,0. Таким образом, по кумулятивной струе мешок с песком толщиной 500 мм примерно эквивалентен стальной броне толщиной 125 мм. Можно считать, что дополнительный уровень защиты в этом случае будет высоким, поскольку толщина бортовой стальной брони Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

основного танка не превышает 50–70 мм и, установив мешки или ящики с песком на тонкую бортовую броню БМД, можно обеспечить надежную защиту от РПГ, которые пробивают в курсовых углах 25–30о от 250 до 300 мм стальной брони [2]. Но с профессиональной точки зрения подобную защиту эффективной не назовешь, т.к. такой уровень защиты достигается применением достаточно большой дополнительной массы около 3–5 т, если установить ее по всему периметру. Следующий уровень простого решения защититься от кумулятивных гранат – это решетчатые экраны. Конструкция экранов самая разнообразная, но все они работают по одному и тому же принципу – разрушение головной части гранаты до ее срабатывания. Нарушается электрическая цепь взрывателя, и граната соприкасается с броней машины, как простая болванка, либо решетка деформирует облицовку кумулятивной воронки, и при срабатывании гранаты образуется дефектная кумулятивная струя со значительно меньшими пробивными характеристиками. Против гранат ПГ-18, ПГ-7 эффективно работают сетчатые экраны из прочной стальной проволоки или арамидных канатов. Для того, чтобы разрушить тонкостенный алюминиевый корпус гранаты, их прочностных характеристик хватает. Гораздо сильнее эффективность решетчатых и сетчатых экранов зависит от величины ячейки или расстояния между полосами решетки и угла взаимодействия с решетчатым экраном. Если узлы сеток усилить металлическими шайбами, то эффективность такой преграды еще более увеличится, поскольку разрушение головной части гранаты будет происходить более интенсивно. Такой эффект использовали в НИИ стали при разработке универсального защитного комплекта «Мантия» [2]. При антитеррористической компании в ЧР были усилены борта корпуса БМД путем установки экранов из стальной брони толщиной 4 мм, что повысило эффективность защищенности отдельных участков бронирования. Дополнительные экраны устанавливались на участки корпусов и башен, которые подвергались обстрелу наиболее часто. Одним из приоритетных способов повышения защищенности ЛБТ был и остается, как в России, так и за рубежом способ Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

динамической защиты. В России этот способ к ЛБМ применен на БМП-3, но живучесть самого комплекса оказалась крайне низкой: при попадании гранатой выходили сразу несколько блоков, оголяя большие площади защищаемых проекций. За рубежом динамическая защита уже нескольких поколений применяется на БМП «Брэдли», БТР «Страйкер», предусмотрена в комплекте в новой немецкой БМП «Пума», стоит на испанских ЛБМ, на английской БМП «Уорриор» [2]. Рассмотрим применение динамической защиты на примере БМД-4М. Предположим, что ее можно установить на указанный образец, если данная техника будет десантироваться парашютно-посадочным способом. Тогда из комплекта, который будет входить в машину, заранее устанавливается динамическая защита, но это в случае, если мы знаем характер и условия ведения предстоящих боевых действий. При установке динамической защиты на БМД-4М ее защищенность повысится существенно, а при использовании машины в тылу врага, где данный объект, естественно, будет десантироваться парашютным способом, динамическая защита неприемлема, т. к. существенно повысится ее массогабаритные характеристики и понизятся динамические показатели машины. К сожалению, на сегодняшний день в ВДВ динамической защиты на БМД-4М не существует. Со времени разработки БМД-1 облик этого класса боевой техники заметно изменился, а именно: почти вдвое увеличилась боевая масса (БМД-4М – 13,5 т против БМД-1 – 7,5 т), повысилась огневая мощь, на БМД-1 стояла пушка 73-мм, а в БМД-4М расположено 100-мм орудие, оно же может использоваться для пуска ПТУР, на БМД-4М имеется также 30-мм автоматическая пушка и пулемет калибра 7,62 мм. В результате огневая мощь выросла в разы. Улучшение вооружения способствовало и тому что, увеличилась и боевая масса машины, но при массе в 13,5 т. боевая машина может десантироваться парашютным способом и сохранять плавучесть на воде [4]. Кроме динамических способов защиты сегодня стремительно развиваются так называемые «активные» способы защиты.

25

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

Системы активной защиты обнаруживают подлетаемый боеприпас и уничтожают его до соприкосновения с броней машины, являясь тем самым перспективным защитным средством. Разработка комплексов активной защиты (далее – КАЗ) во многих странах идет уже более трех десятилетий, на вооружении имеются в России и Израиле. Активные разработки ведутся в США и Германии, они и показывают, что эти страны нашли пути создания универсальных КАЗ. Так, КАЗ АМАРАDS разработки германской фирмы IBD уже может бороться со всеми известными противотанковыми средствами поражения. При ведении боевых действий противник будет массированно применять самые современные средства поражения и, возможно, наносить удары высокоточным оружием (далее – ВТО). В широком смысле под ВТО понимается неядерное оружие, обеспечивающее в результате наведения избирательное поражение мобильных и стационарных целей в любых условиях обстановки с вероятностью, близкой к единице. В Военном энциклопедическом словаре дана следующая характеристика: «К ВТО относят управляемое оружие, способное поражать цель первым пуском (выстре-

лом) с вероятностью не ниже 0,5 на любой дальности в пределах его досягаемости» [6]. Тем не менее, так как ВДВ могут действовать отдельно, выполнять боевые задачи в тылу противника, то, естественно, противник будет применять ВТО. Поэтому при разработке и модернизации новой перспективной БМД необходимо учесть размещение КАЗ. Это существенно повысит защищенность боевой машины и вероятность непопадания ПТУР в защищаемый объект станет не менее 0,9. Однако не надо забывать, что в реальных боевых действиях наиболее эффективным иногда оказываются более простые и доступные средства защиты, поэтому мешки, ящики с песком, решетки и сетки, стальные экраны использовались и применяются сегодня. Но важно, чтобы эти средства применялись наиболее эффективно и грамотно. Из вышеперечисленных проблемных вопросов в защищенности ЛБМ можно сделать вывод: решение рассмотренных наиболее актуальных вопросов в области увеличения защищённости ЛБМ обеспечит создание образцов военной техники с требуемым уровнем защиты от перспективных средств поражения, а также повысит эффективность их боевого применения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Таненя, О.С. К вопросу применения воздушных десантов / О.С. Таненя // Военная мысль, 2017. № 6. С. 19–21.

2. Чистяков, Е. Эффективность дополнительной защиты военной техники / Е. Чистяков // Техника и вооружение, 2017. – Вып. 2. – С. 2–12.

3. Данилин, Г.А. Основы проектирования патронов к стрелковому оружию : учебник / Г.А. Данилин. – Санкт-Петербург : Балтийский государственный технический университет, 2005. – 334 с.

4. Рябов, К. Споры вокруг перспективной боевой машины десанта / К. Рябов // Военное обозрение: сетевой журнал, 2012. – Режим доступа: http://topwar.ru//20951spory-vokrug-perspektivnoj-boevoj-mashiny-desanta.

– (Дата обращения: 04.04.2018).

5. Заяц, А.Р. Бронетанковая техника в Афганистане (1979–1989) Ч.1 / А.Р Заяц // Сетевой журнал, 2013. – Режим доступа: http://otvaga2004.ru// (Дата обращения: 10.04.2018).

6. Военный энциклопедический словарь. – М.: Воениздат, 2007. – 831 с.

REFERENCES 1.Tanenya, O.S. K voprosu primeneniya vozdushnyh desantov / O.S. Tanenya // Voennaya mysl', 2017. № 6. S. 19–21.

2. Chistyakov, E. Effektivnost' dopolnitel'noy zaschity voennoy tehniki / E. Chistyakov // Tehnika i vooruzhenie, 2017. – Vyp. 2. – S.2–12.

3. Danilin, G.A. Osnovy proektirovaniya patronov k strelkovomu oruzhiyu : uchebnik / G.A. Danilin. – SanktPeterburg: Baltiyskiy gosudarstvennyy tehnicheskiy universitet, 2005. – 334 s.

4. Ryabov, K. Spory vokrug perspektivnoy boevoy mashiny desanta / K. Ryabov // Voennoe obozrenie: setevoy zhurnal, 2012. – Rezhim dostupa: http://topwar.ru//20951spory-vokrug-perspektivnoj-boevoj-mashiny-desanta.

– (Data obrascheniya: 04.04.2018).

5. Zayats, A.R. Bronetankovaya tehnika v Afganistane (1979-1989) Ch.1 / A.R Zayats // Setevoy zhurnal, 2013. – Rezhim dostupa: http://otvaga2004.ru// (Data obrascheniya: 10.04.2018).

6. Voenny entsiklopedicheskiy slovar' – M.: Voenizdat, 2007. – 831 s.

Зарайский Денис Александрович – адъюнкт очной штатной адъюнктуры; Елистратов Василий Васильевич – доктор технических наук, начальник НИО. Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова. Изергин Николай Донатович – доктор. технических наук, профессор.

Zaraysky Denis Aleksandrovich – Postgraduate; Elistratov Vasily Vasilyevich – Doctor of Science {Engineering}. Sciences, Head of NIO. Margelov Ryazan Higher Airborne Command School.

Isergin Nikolai Donatovich – Doctor of Science {Engineering}, Professor.

Статья поступила в редакцию 07.05.2018

26

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

УДК 623.4.023 : 4, 681.786.2 : 681.772.7 ГРНТИ 78.25.31

РАСШИРЕННАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЦИФРОВОЙ КАМЕРЫ КАК ЭЛЕМЕНТА СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ А.В. Зубарь, К.В. Кайков, Э.А. Гейнце, В.И. Кирнос Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14-й военный городок; omsktii@mail.ru В статье представлена расширенная математическая модель цифровой видеокамеры, которая устанавливает связь координат объекта непосредственно с номерами строк и столбцов. Она построена на учёте 27 параметров. В модель введена величина тангенциальной дисторсии. В модели предусмотрено использование поправок на стекло в двух плоскостях. Ключевые слова: математическая модель цифровой камеры; связь координат объекта с локальной системой координат; тангенциальная дисторсия; моделирование измерительных систем.

EXPANDED MATHEMATICAL MODEL OF A DIGITAL CAMERA AS AN ELEMENT OF THE SYSTEM OF TECHNICAL VISION A.V. Zubar', K.V. Kaykov, E.A. Geyntse,V.I. Kirnos Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk. 14 voenny gorodok; omsktii@mail.ru The article presents an expanded mathematical model of a digital video camera, which establishes the connection of the object's coordinates directly with the line and column numbers. It is constructed in view of 27 parameters. The tangential distortion is introduced into the model. The model provides for the use of glass corrections in two planes.

Keywords: a mathematical model of a digital camera; the connection between the coordinates of the object and the local coordinate system; tangential distortion; simulation of measuring systems.

Введение Возможность применения цифровых фото- и видеокамер в качестве измерительного инструмента для проведения точных геометрических измерений определяется установлением математической взаимосвязи между положением изображения интересующего объекта на изображении наблюдаемой картины, параметрами применяемой камеры, формирующей данное изображение, и положением этого объекта в реальном мире. На основе этой взаимосвязи разрабатываются алгоритмы обработки информации, реализация которых позволяет разрабатывать различные измерительные системы и ком-

плексы. Таким образом, работа данных измерительных систем заключается в обработке получаемых с камер цифровых изображений, базирующихся, в свою очередь, на математической модели цифровой видеокамеры. На сегодняшний день классическим математическим описанием видеокамеры можно считать модель, построенную на основе уравнений аффинной проекции. Существующая модель цифровой видеокамеры связывает только метрические координаты изображения объекта в системе координат (далее – СК) матрицы камеры с его координатами в мировой СК, а это означает, что потребуются отдельные преобразования

© Зубарь А.В., Кайков К.В., Гейнце Э.А., Кирнос В.И., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

27

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

по переводу из пиксельной СК фотоматрицы ширенной математической модели видеокав метрическую СК камеры. Кроме того, дан- меры, которая по целому ряду учитываемых ная модель не учитывает тангенциальную величин превосходит существующую модель. дисторсию, что также обусловливает проведеОсновная часть ние дополнительных преобразований. Для установления связи между цифроДля повышения чувствительности и на- вым и физическим изображениями обратимполненности матрицы перед каждым пиксе- ся к геометрической модели камеры. лем размещают микролинзу. Но даже в этом На рисунке 1 показано схематичное послучае часть площади матрицы занимают перечное сечение камеры с объективом из нецепи передачи сигналов, не относящиеся к фо- скольких оптических элементов. Задача этих точувствительным элементам. ПЗСматрицы оптических элементов состоит в преломлении имеют тот недостаток, что они требуют нали- световых лучей от объекта Р таким образом, 3 чия сравнительно широких каналов переда- чтобы эти лучи сошлись в одной точке фотомаССD работа по включению данных параметров в модель . Для наглядности наполной геометричечи зарядов, которые должны располагаться в Проведённая трицы камеры привела кPKеё расширению и практически переработке. Далее приведено построение расширенной математической ской модели (рис. 1) камеры луч от объектамодели Р непосредственной близости от пикселей. Это, видеокамеры, которая по целому ряду учитываемых величин превосходит представлен в виде эквивалентного луча, пров свою очередь, требует, чтобы пиксели рассуществующую модель. ходящего полагались в виде прямоугольной решётки. Основная часть через первую узловую точку объекустановления связи между и физическим оси Iцифровым и выходящего из ОК на оптической В отличие от них ПЗИматрицы используют Длятива K изображениями обратимся к геометрической модели камеры. под тем же углом. Пеузловой точки Q более тонкие сигнальные шины, расположе- На второй рисунке 1 показано схематичное К поперечное сечение камеры с объективом из нескольких оптических элементов. Задачаточки этих оптических редние и задние узловые (главные) имение которых на чипе можно выбирать более элементов состоит в преломлении световых лучей от объекта Р таким гибко. Но и в этом случае, даже если рассто- ют следующее свойство: луч, направленный PKССD . Для образом,на чтобы этииз лучи сошлись в одной точке линзами фотоматрицытаким одну них, преломляется яние между пикселями принимать малым, наглядности на геометрической модели (рис. 1) камеры луч от объекта Р образом, кажется, что вышел изчерез другой допустим не более 10 % от размера самого представлен в видечто эквивалентного луча,онпроходящего первую на оптической оси I и выходящего из второй узловую точку объектива О К K пикселя, все равно при большом разрешении точки с тем же углом относительно оптической узловой точки QК под тем же углом. Передние и задние узловые (главные) оси. При рассмотрении тонкой фотоматрицы будет накапливаться сущеточки имеют следующее свойство: луч,объектива направленныйкак на одну из них, преломляется линзами таким точки образом,совмещаются, что кажется, что образуя он вышел из линзы узловые ственная погрешность в измерениях. Сущедругой точки с тем же углом относительно оптической оси. При оптический центр линзы. Далее первую узлоствующая модель камеры величины межпикрассмотрении объектива как тонкой линзы узловые точки совмещаются, рассматривать именно точкуцентр ОК будем сельных интервалов не учитывает. образуя вую оптический линзы. Далее первую узловую точку Окак К будем рассматривать именно как оптический центр объектива. оптический центр объектива. Если рассматривать данную модель камеры относительно применения на военной технике, то встаёт ещё один важный вопрос. Заключается он в том, что камера, во-первых, является лишь частью прицела, причём в зависимости от конструкции прицела может быть подвижной или неподвижной его частью, а во-вторых, для защиты оптики в прицелах применяются прочные защитные стёкла сравнительно большой толщины. Рис. 1. Геометрическая модель цифровой камеры Даже если принять, что изготовлены они из Рис. 1. Геометрическая модель цифровой камеры материала с малым коэффициентом пре- Расстояние от второй узловой точки QК до фотоматрицы называется фокусным расстоянием объектива и обозначается fК. Причём если от второй узловой точки Q до ломления, все равно, ближе к краям поля в задней фокальной плоскости фотоматрица Расстояние CCDК располагается К объектива за светофильтромназывается на расстоянии (–фокусным fК), то для выявления связи фотоматрицы расстозрения будет фиксироваться смещение луча между физическим изображением и цифровым изображением двумерную . Причём янием объектива и обозначается f света (аналогично тому, как преломляется матрицу, представляющую собой цифровое изображение КImgК, необходимо свет в плоскопараллельной пластине). А это если фотоматрица CCDК располагается в задв конечном итоге с ростом расстояния до ин- ней фокальной плоскости объектива за светотересующего объекта может вызвать значи- фильтром на расстоянии (– fК), то для выявлетельные ошибки в определении координат ния связи между физическим изображением и цифровым изображением двумерную маинтересующего объекта. Проведённая работа по включению дан- трицу, представляющую собой цифровое изоных параметров в модель камеры привела бражение ImgК, необходимо разместить в пек её расширению и практически полной пе- редней фокальной плоскости на расстоянии реработке. Далее приведено построение рас- (+ fК) от оптического центра ОК объектива.

28

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

Поместим в оптический центр ОК объ- женные в СК камеры, то есть перейти от пик4 ектива начало СК ОКXКYКZК, ось ZК которой сельной (плоской) СК в пространственную направим вдоль оптической оси объектива IK, (трехмерную). Для этой цели отождествим тить в передней фокальной плоскости на расстоянии (+ fК) от ось X – вдоль строк, а ось YК – вдоль столбцов изображение ImgK cо структурой фотоматриского центра ОК Кобъектива. фотоматрицы CCD, при этом плоскость YКXК цы CCDК на примере ПЗС-матрицы. оместим в оптический центр ОК объектива начало СК ОКXКYКZК, ось должна быть параллельна плоскостям раз-X – вдоль Классическая ПЗС-матрица представорой направим вдоль оптической оси объектива IK, ось К и изображения Img (рис.

2). мещения CCD ляет собой массив светочувствительных пряК а ось YК – вдоль столбцовК фотоматрицы CCD, при этом плоскость Назовём эту системуплоскостям СК камеры.размещения CCD моугольных элементов – пикселей (рис. 3). должна быть параллельна К и Img , характери- Исходя из этого, обозначим физические разТак объект и точка СК PK камеры.

2). как Назовём этуРсистему жения ImgК (рис.

X зующая положение изображения на циф- меры пикселя матрицы по горизонтали – pK, PKImg его Y , характеризующая положение его к как объект Р и точка ровом изображении ImgК, находятся на одной по вертикали – pK. Учтём и межпиксельные X Y жения на цифровом изображении ImgК, находятся на одной прямой, прямой, то по закону центральной проекции интервалы, обозначим их как vK и vK , соответзакону центральной проекции следующие будут справедливы следующие ственно, в горизонтальной и вертикальной будут справедливы равенства, тва, устанавливающие связь между координатами объекта и его устанавливающие связь между координата- плоскостях. жения в СК камеры: ми объекта и его изображения в СК камеры:

6 6 6

 z KP = xKP  fK  P  Img z K P = yK  , yK (1) fK   zP f K K = z KP  fK  , (1) Рис.3.

3. ПЗС-матрица ПЗС-матрица Рис.

Img Img Img где хK1 , yK1 , fK – координаты изображения PK g Img Img Из представленной схемы (рис. 4) видно, что при отождествлении Рис.

3. ПЗС-матрица в СК камеры; P наизображения изображенииPKImgобъекта , y K , fK – объекта координаты P наизображения изображении К ИзK представленной схемы (рис.

4) видно, со структурой фотоматрицы с учетом того, что на Img P P P Рис.

3. ПЗС-матрица ка- что Img хK, yK, zK – координаты объекта P в СКизображении интервалы отсутствуютImg как таковые, K межпиксельные СК камеры; со при отождествлении изображения 5 K Из представленной схемы что при отождествлении P ′YK ′KX (рис. 4) видно, меры. p p z структурой фотоматрицы с учетом того, что размеры пикселей ( – высота и – ширина) изображения ImgK Из представленной схемы (рис.фотоматрицы 4) видно, что при отождествлении , K – координаты объекта P в СК камеры. со структурой с учетом того, что на изображения ImgK выражаться должны следующими соотношениями: межпиксельные интерна изображении Img K структурой фотоматрицы с учетом того, что на изображения изображении Img ImgKK со межпиксельные интервалы отсутствуют как таковые, валы отсутствуют как таковые, размеры пикX X X изображении ImgK межпиксельные интервалы как таковые, ν KXp+′YpYKX + 0,5νотсутствуют p′KX = 0,5 K = pK + ν K ; p′XKX –(p' Xвысота ' K – высота и p – ширина) изображеразмеры пикселей (селей и – ширина) изображения ImgK YK K ′ ′ Yp Y Y Y Y p K Img ′YK = 0,5 ν ν ν p 0,5 p . + = + KpK + K K K K ния должны выражаться следующими размеры пикселей ( – высота и – ширина) изображения Img K (2) должны выражаться следующими соотношениями: K должны выражаться соотношениями: следующими соотношениями: xKImg

Если

ОKССD фотоматрицы геометрический X центрX X X ′X

совпадает

с

p XK = 0,5ν XK + pXK + 0,5νОXKImg = pXK + ν XKX ; оптической осью K также p′Kобъектива pK и+центр 0,5ν KK =изображения pK + ν K ;Img(2) = 0,5ν IKK, +тогда Y Y переход из Y Y будет находиться на оптической оси IK. ВY этом Y случае ′K = 0,5ν K + pK + 0,5 p ν = p + ν . пиксельной СК ′Yв СК камеры учётом взаимного осей YK YK направления YK ν KY быть + pс YKвыражен + 0,5νследующими K = 0,5 K = pK + ν K. координат этихpсистем может зависимостями: ССD

(2) (2)

Если геометрический центр ОK фотоССD X О xKImg = p′KX N К − 0,5осью p′KX ; объек−nК p + 0,5фотоматрицы K матрицы совпадает с′KССD оптической Если геометрический центр совпадает с О Img Y ′YKImg ′YK . Если геометрический центр фотоматрицы совпадает с 0,5 y KImgи= p M p − mК p′K + 0,5 − центр изображения Img тива IK, тогда KО К K (3) K изображения Img и центрKнаОоптической оптической осью объектива IK, тогда Img K также Рис. 2. Расположение цифрового изображения в СК камеры . также будет находиться оси I О изображения KImgK также Рис. 2. Расположение цифрового изображения и центр осью объектива IK, тогда оси будет находиться на оптической IK. ВK этом случае переход из в СК камерыоптической Img В этом случае переход из пиксельной СК в P будет находиться на оптической оси I . В этом случае переходосей из K K Исходя из структуры цифрового изображения положение пиксельной СК в СК СК камеры камерыс учётом с учётом взаимного направления взаимного направления задаётся номерами столбца nK и строки mK, где nK ∈ 0…NK- 1, mСК K ∈ 0…M K-СК камеры пиксельной в с учётом взаимного направления осей координатизобраэтих систем может быть выражен следующими зависимостями: из структуры 1, NK и MK –Исходя горизонтальное и вертикальноецифрового разрешение изображения ImgК осей координат этих систем может быть выраImg координат этих систем может быть выражен следующими зависимостями: (пиксельная СК). задаётся номерами жен следующими жения положение P зависимостями: Для нахождения координат xKK, yK необходимо известные номера Img X ′ ′X ′X и строки m , где n ∈ 0…NK1, столбца n x n p = − столбца и строки преобразовать в линейные величины, выраженные в СК K К K + 0,5 p K N К − 0,5 p K ; K K K Img X X ′ ′ ′ камеры, перейти от пиксельной СК в пространственную xKImg = − nК p KY + 0,5 p KYN К − 0,5 p KX Y; 0…MK-1, NK и MK(плоской) – горизонтальное и mKто∈есть (трехмерную). Для этой цели отождествим изображение ImgK cо y = − mК p′K + 0,5 p′K M К − 0,5 p′K . (3) K (3) вертикальное разрешение изображения ImgК Img структурой фотоматрицы CCD К на примере ПЗС-матрицы. y mК p′YK + 0,5 p′YK M К − 0,5 p′YK . = − K (3) Классическая ПЗС-матрица представляет собой массив (пиксельная СК). светочувствительных прямоугольных элементов – пикселей (рис. 3). необ- по координат xK, yK матрицы Данные выражения получены с привязИсходя из Для этого, нахождения обозначим физические размеры пикселя X Y ходимо известные номера столбца и строки кой к геометрическим центрам пикселей, а p p горизонтали – K , по вертикали – K . Учтём и межпиксельные интервалы, X Y преобразовать в линейные величины, выра- точнее к их месту в СК камеры. обозначим их как ν K и ν K , соответственно, в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

29

7

7 назначения Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного

Рис. 4. Схема соотнесения размеров пикселей изображения и фотоматрицы, а также их положения в СК изображения и камеры Рис. 4. Схема соотнесения размеров пикселей изображения и фотоматрицы, а также их положения в СК изображения и камеры и Рис. 4. Схема соотнесения размеров пикселей изображения

Данные выражения получены сфотоматрицы, привязкой к геометрическим центрам в СК изображения и камеры а также их положения кселей, а точнее к их местуПосле в СК подстановки камеры. значений из выраже- Суть этой технологии заключается в том, что После подстановкиния значений из выражения (2) вполучены выражение (3) пиксели и Данные выражения с привязкой к геометрическим центрам (2) в выражение (3) и нескольких преобна матрице поворачиваются на 45º, пикселей, а точнее к их месту в СК камеры. скольких преобразований получим следующие уравнения: разований получим следующие уравнения: сокращая расстояние между ними в 4 раза. После подстановки значений из выражения (2) в выражение (3) и такое, каТо есть изображение получается нескольких получим следующие уравнения: Img X X преобразований X X кое в реальности способны дать приборы с −nК ( pK + ν K ) + 0,5 ( pK + ν K )( N К − 1) ; xK = мегапикселей в 4 раза больше, (4) количеством X X −К n−К1()p. KX + ν KXнежели + 0,5 ( pесть N К − 1деле. ; При таком подхо−mК ( pYK + ν KY ) + 0,5 ( pYK + νxKYKImg y KImg = ) ) )( M= K +ν K )( на самом (4). и эффективность −mК ( pYK + ν KYде) +значительно y KImg = M К − 1) .

0,5 ( pYK + ν KY )(повышается (4). Стремясь одновременно увеличить размикролинз. Уменьшенное же в связи с этим Стремясь одновременно увеличить разрешение снимаемых решение снимаемых изображений и сохрагоризонтальное разрешение изображений ображений и сохранить при Стремясь этом чувствительность матрицы, одновременно увеличить разрешение снимаемых нить при этом чувствительность матрицы, компенсируется путём интерполяции с создаупнейшие мировые производители весьма успешно применяют изображений и сохранить при новые этом чувствительность матрицы,8 крупнейшие мировые производители весьма нием виртуального пикселя в каждой точке особы укладки пикселей. Так, компания Sony предложила новыйвесьма тип крупнейшие мировые производители успешно применяют новые успешно применяют новые способы укладки решётки; этот виртуальный пиксель формиройства матрицы ClearVid. Суть этойукладки технологии заключается в том, способы пикселей. Так, компания Sony предложила новый тип пикселей. Так, компания Sony предложируется на основе информации о пиксели на матрице поворачиваются на 45º, ClearVid. сокращаяСуть расстояние устройства матрицы этой технологии заключается в том,от четырёх со- 8 ла новый тип устройства матрицы ClearVid. пикселей (рис.расстояние 5). пиксели наполучается матрице поворачиваются сокращая жду ними в 4 раза. То естьчто изображение такое, какое седних в на 45º, междус количеством ними в 4 раза. То есть изображение получается такое, какое в льности способны дать приборы мегапикселей в 4 раза реальности способны дать приборы с количеством мегапикселей в 4 раза льше, нежели есть на самом деле. При таком подходе значительно больше, нежели есть на самом деле. При таком подходе значительно вышается и эффективность микролинз. Уменьшенное же в связи с этим повышается и эффективность микролинз. Уменьшенное же в связи с этим изонтальное разрешение изображений компенсируется путём горизонтальное разрешение изображений компенсируется путём терполяции с созданием виртуального пикселя в каждой точке решётки; интерполяции с созданием виртуального пикселя в каждой точке решётки; т виртуальный пиксель формируется на основепиксель информации от четырёх этот виртуальный формируется на основе информации от четырёх едних пикселей (рис. 5). соседних пикселей (рис. 5). Рис. 5. Интерполяция в системе ClearVid В этом случае размеры пикселя цифрового изображения могут быть получены путём соотнесения его не с самой фотоматрицей, а с размерами Рис. 5. Интерполяция в системе физического изображения, формируемого на еёClearVid поверхности путём деления высоты Рис. и ширины физического изображения на вертикальное 5. Интерполяция в системе ClearVid и горизонтальное разрешение цифрового изображения. В этом случае размеры пикселя цифровоПримем во внимание возможную погрешПримеммогут во быть внимание возможную погрешность ПЗС-относительно го изображения получены путём ность установкиустановки ПЗС-матрицы Вматрицы этомего случае размеры пикселя цифрового быть в связи с чеммогут относительно оптической осиаIK объектива объектива (рис.

2), в связи с соотнесения не с самой фотоматрицей, оптической(рис. осиизображения I2), K Img Img получены соотнесения его не с самой фотоматрицей, а с размерами изображения чем геометрический центр О с размерамипутём физического изображения, форK геометрический центр OK изображения ImgK будет смещён относительно относительно точки O′K мируемого на её изображения, поверхности путём формируемого деления X ImgK Y будетнасмещён физического её поверхности путём X Y ∆OK ,на∆O , ∆О по осям величины погрешностей ∆О высоты и ширины физического изображения K точки O′ на величины погрешностей по осям О X и О Y СК K К К наК вертикальное К K K деления высоты и ширины физического изображения и ОКXК и ОКYК СК камеры. Тогда выражения на вертикальное и выражения горизонтальное разрешекамеры. Тогда (2.5) примут вид: горизонтальное разрешение цифрового(2.5) изображения. примут вид: ние цифрового изображения. Примем во xвнимание погрешность установки ПЗСImg X возможную X X = − nК ( pK + ν K ) + 0,5 ( pK + ν KX )( N К − 1) + ∆OKX ; K (рис.

2), в связи с чем матрицы относительно оптической оси YIK объектива (5) Y Y Y Y y KImg = − mImg К ( p K + ν K ) + 0,5 ( p K + ν K )( M К − 1) + ∆OK .

(5) O

геометрический центр 30

K

изображения ImgK будет смещён относительно Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

X Y В отдельных ситуациях может наблюдаться перекос изображения ∆ O ∆ O K K точки(рис.

O′K6,наа).величины , ОКYК ипоОКосям ОКXК ХК находятся Выражается погрешностей это тем, что оси координат камеры. Тогда выражения (2.5) примут не под прямым углом, как должно быть,вид: а под некоторым углом θК, немного большим или меньшим, чем 90º. Большинство камер не имеют перекоса. Некоторая степень асимметричности может возникать, Img X X X X

и ОКYК СК X

9

можно принять, что

ОKImg X K .

y K = y K′ . Основная ошибка выразится по оси

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

В отдельных ситуациях может наблюдать- или если отснятое изображение представляет ся перекос изображения (рис. 6, а). Выражает- собой изображение другого изображения (фося это тем, что оси координат ОКYК и ОКХК нахо- тография, которая вновь была сфотографиродятся не под прямым углом, как должно быть, вана), а также из-за неточной 9синхронизации 9 а под некоторым углом θК, немного большим процесса пиксельной выборки. В этом случае или меньшим, чем 90º. Большинство камер вертикальной и горизонтальной осям СК каy K = y K′ . Основная принять, Некоторая что попиксельную оси ′ при ихвыразится y K = меры yошибка неможно имеют перекоса. степень асимпроекции изоK . Основная можно принять, что ошибканавыразится поСК оси Img О X метричности например,аиз- бражения будет соответствоватьб положение K K . может возникать, ОKImg X K .

Img Img ' ' за погрешностей изготовления фотоматрицы, осей 9 ОK Y К и ОK Х К (рис. 6, б). Рис. 6. Коррекция координат изображения объекта с учётом перекоса системы координат камеры y = y K′ . Основная ошибка выразится по оси принять, что K В этом случае истинное положение координаты изображения объекта может быть найдено как

xKImg = x′KImg + y KImg y K′Img = xK′Img + y K′Img ctg θ .

а

(6)

получим формулу для аТогда с учётом выражений (5) окончательно б

а б б (в горизонтальной перехода из пиксельной СК составляющей) к СК Рис. 6. Коррекция координат изображения объекта с учётом перекоса системы координат камеры камеры:

Рис. 6. Коррекция координат изображения объекта с учётом

Рис. 6. Коррекция координат изображения перекоса системы координатобъекта камеры с учётом Img Из перекоса схемы, представленной на рисунке 6,xб, системы координат камеры = − nК ( pKX + ν KX ) + 0,5 ( pKX + ν KX )( N К − 1) + ∆OKX − K видно, что перекос изображения относительВ этом случае истинное положение координаты изображения объекта Y Y  объекта pYK + ν KY )( M К − 1) +(7) −m ∆OKY  . ( К ctg θ ( p K + ν K ) + ctg θ К  0,5 может быть найдено как Х при вычислении координат изоно оси О В этом случае истинное положение координаты изображения К К а б (7) бражения интересующего может быть найдено какобъекта не приведёт координат к ошибкам, то есть можно принять, что θ. xKImg x′KImg +удобной y KImg y K′Img и= xK′Img + y K′Img ctg Перейдём к= более компактной матричной форме записи, 6. Коррекция изображения объекта с учётом (6) Img выразится Img Img оси Img Img Img к более удобной Img . Основная ошибка по y = y' Перейдём и компактной екоса системы координат камеры xK = θ. x′ + y y K′ = xK′ координаты + y K′ ctg точки РK (6) на изображении ImgK Img K дляK этого K пиксельные ОK Х К . матричной форме записи, дляформулу этого пиксельТогда с учётом выражений (5) окончательно получим для P P Img nСК В этом случае координаты истинное положение кокоординаты точки PK на изображении K ные K . После чего переходаобозначим из пиксельной горизонтальной составляющей) к СК ом случае истинное положение изображения объекта и(в m запишем расширенный вектор как P Pдля Тогда с учётом выражений (5) быть окончательно получимкак формулу изображения объекта может обозначим n и m . После чего запиImg камеры: ыть найденоординаты как положения: K K K перехода составляющей) СК найдено как из пиксельной СК (в горизонтальной шем расширенный векторк положения: камеры: X X X X xKImg = − nК(6) ν KX ) + 0,5 (PpImg K +ν =K )( nKPN К −m1K)P+ ∆1OK 1− . 10 (8) xKImg = x′KImg + y KImg y K′Img = xK′Img + y K′Img ctg θ . ( pK +(6) K .Y (8) Y Y . ctg −Xm)Кокончаθ (( ppYKX ++ννKY X) +)( К К − 1) + ∆OKпарамеxKImg выражений 0,5 N Кθрассмотренные = − nК ( pKX + ν(5) +ctg − 10,5 Тогда с учётом ) +(∆pOK KX+ ν−K )( Mвнутренние  (7) K K K Все Все рассмотренные внутренние параметрыкамеры некоторой камеры К с да с учётомтельно выражений (5) окончательно получим формулу трыY некоторой КY с учётом выражений получим формулу для перехода из для Y Y Y   m ctg p ctg 0,5 p M 1 O . − + + + − + ∆ θ ν θ ν ( ) ( )( ) учётом и Кудобной (7) можно представить вK виде матрицы К выражений K составляющей) K (5) Kи (7)K можно К представить из пиксельной СК (вСК горизонтальной СК в виде матрицы пиксельной (в горизонтальной  к (5) Перейдём ксоставляболее и компактной матричной форме записи, (7) внутренних параметров КK : Img : внутренних параметров К ющей) к СК камеры: K на изображении ImgK для этого пиксельные координаты точки РK Перейдём к более удобной и матричной форме записи, P компактной P 0 0 0 xKImg = −nК ( pKX + ν KX ) + 0,5 ( pKXобозначим + ν KX )( N К −−как чего запишем расширенный вектор (1р)KX++n∆νKOKX )KXи− mK . После РKImg на  K изображении Img для этого пиксельные координаты точки положения: Y 0 0 θMК (Кp−YK 1+)ν+KY )∆OKY  . −KYctg − ( pYK + ν KY ) P ( pK + νP −mК ctg θ ( pYK + ν KY ) + ctg θ К n0,5 )( m    (7) K и K . После чего запишем = (9) расширенный вектор обозначим Ккак K P Y P  PKImg =0,5 n 0,5 ( pKX + ν KX )( N К − 1) pKKY + νm ( K M К1− 1)1 f K 0  K )( положения: .

(8)   ейдём к более удобной и компактной матричной форме записи, Y  ∆OKX + ctgImgθ К 0,5 ( pYK + ν KY )( M К − 1) + ∆OKY   0 1 ∆O K    Img P P  (9) = n m 1 1 изображении Img о пиксельные координаты точки РK на P K K K K .

(8) P P Тогда умножение вектора положения Одно из требований к объективу состоK . После чего запишем расширенный вектор м как nK PиImgmна РKImgобразованное матрицу внутренних параметров К ит в том, что изображение K K положения Тогда умножение вектора на матрицу им внутренних ия: позволит осуществить переход от пиксельных должно иметь ту же форму, что и сам объект. КK позволит осуществить переход от пиксельных координат P параметров P координаты В действительности в зависимости координат nK, m от типа P K в трёхмерные P Img Img Img xK объектива, yK , zK =отfK, точP Img P K , nm K ,m y , z = f , путём поСК камеры х в трёхмерные координаты СК камеры К, т.е. , и качества применяемого PKImgК,n=т.е.

1 1 K K KK K .

(8) АK,установки путём получения вектора координат содержащего координатыотносительточки лучения вектора координат АK, содержащего ности фотоматрицы Img Img СК камеры: координаты точки но оптической оси объектива изображение, РK PвKСКв камеры:

(

(

(

(

)

)

)

)

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

РKImg К K = ( xKImg

y KImg

fK

1) = АK .

31 (10)

Одно из требований к объективу состоит в том, что образованное им изображение должно иметь ту же форму, что и сам объект. В

широко для этого используются формулы Брауна: j

где

d KR = 1 + ∑ k Kj ( rK ) 1

2j

= x КD D Ц

= y

x KImg d КR + d KX ;

y Img d R + d Y ,

К K – величинаK коррекции ради

2 2  + 2 pK x y d KX = d Rp= 1K 1+( rKj ) k + K 2 ( x2Кj ) 2 К К ∑ K j ( rK )   Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения – величина кор 1 – величина коррекции радиально где 2 дисторсии в2горизонтальной плоскости; d X = p K ( r ) + 2 ( x )  + 2 p K x y

K К 1   2 2 К К – 2величина коррекци K K спроецированное на CCD, может быть искаY K  d = 2 p x y + p r +плоскости; 2 ( y К )  – ве( ) дисторсии K К 1 вК горизонтальной 2  K   – величина кор жено дисторсией.

2  ( r ) + 2 ( y )2  дисторd KY = коррекции 2 p1K x К y К + p2Kтангенциальной К  K  – величина коррекци   Различают радиальную и тангенциаль- личина дисторсии в вертикальной плоскости; сии дисторсии в вертикальной плоскости; в2 вертикальной плоскости; 2 ную дисторсии [1].

2) + ( y 2 ) = r x ( = rKK ( xКК) + ( y К )К –––расстояние Радиальная дисторсия возникает из-за от центра расстояние центра расстояние от отцентра и корректируемого пикселя; корректируемого пикселя; до корректируемого пикселя; несовершенства объективов, вызванного сфе- изображения KK K K K k K K Kk K K рической формой линз. В результате действия , j– коэффициенты радиальkkk111K, ,,k2kk,22Kk,3,,..., k3 3...k... j k j – коэффициенты радиальной дисторси – коэффициенты радиальной ди коэффициентов); радиальной дисторсии нарушается геометри- ной учитываемых дисторсии (j –коэффициентов); количество учитываемых K K учитываемых p , p 1 2 ческое подобие между объектом и его изобра- коэффициентов); – коэффициенты тангенциальной дисторсии. pK1K , Kp2K – коэффициенты тангенциальной дисторси жением. Искажение, растягивающее форму p1 , p2 , – коэффициенты тангенциальной по диагонали, называется подушкообразной дисторсии. (положительной) дисторсией, а то, которое сжимает форму по диагонали, называется бочкообразной (отрицательной) дисторсией. В редких случаях со сверхширокоугольным объективом эти два типа искажения могут сосуществовать, в результате чего образуется 12 форма, одновременно растянутая и сжатая. Тангенциальная дисторсия возникает а из-за неточной установки фотоматрицы отноаа сительно оптической оси объектива, в связи с чем плоскость формирования изображения оказывается наклонена на некоторые углы 12 относительно СК камеры. Для иллюстрации искажения геометрии изображения радиальной и тангенциальной 11 11 дисторсией приведены примеры изображе- а а 11 ний (рис. 7, а–д). На рисунке 7, а приведено б б ДляДля иллюстрации искажения геометрии изображения радиальной и и неискажённое (оригинальное) изображение. иллюстрации искажения геометрии изображения радиальной Img Для иллюстрации искажения геометрии изображения радиальной и тангенциальной дисторсией приведены примеры изображений (рис.

7, а– Точкой PK отмечен некоторый баштангенциальной дисторсиейэлемент приведены бпримеры изображений (рис. 7, а– в тангенциальной дисторсией приведены изображений (рис.

7, а– д). танка. На 7, а 7, приведено неискажённое изображение. ни рисунке 7, а, б показано влияние (оригинальное) д). рисунке НаНа рисунке апримеры приведено неискажённое (оригинальное) изображение.

Img д). На рисунке 7, арадиальной приведено (оригинальное)диизображение. и бочкообразной PKImgнеискажённое PподушкоТочкой отмечен некоторый элемент башни танка. На рисунке 7, а,7,ба, б K Img Точкой отмечен некоторый элемент башни танка. На рисунке сторсий. На рисунке 7, г, д показано влияние а Точкой PK отмечен некоторый элемент башни танка. На рисунке 7, а, б показано влияние радиальной подушкои бочкообразной дисторсий. На На показано влияние радиальной подушко- и бочкообразной дисторсий. на геометрию изображения тангенциальной показано влияние дисторсии радиальной подушкои бочкообразной дисторсий. На рисунке 7, г, д показано влияние на геометрию изображения рисунке 7, г, д осей показано относительно ОКYК и Овлияние Х СК на геометрию изображения К К б рисунке 7, г, камеры. дтангенциальной показано влияние на относительно геометрию изображения камеры. дисторсии осей ОКYО К Ки К КСК YКОиКХО ХК СК камеры. тангенциальной дисторсии относительно осей Динамика изменения расстояния от в Img Img Img Img Img Img ' относительно тангенциальной дисторсии осей ОКYК и ОКХнаК СК камеры. б в ′ точки P наглядно иллюстрирует, до P P P K PK′ до K Pнаглядно K K Динамика изменения расстояния точки K Img от от Img до наглядно Динамика изменения расстояния точки г ′ сколько может быть искажено изображение.

PKбыть до PK наглядно Динамика изменения расстояния от точки иллюстрирует, насколько может искажено изображение. иллюстрирует, насколько может быть искажено изображение. Для компенсации дисторсии принимают иллюстрирует, насколько может быть искажено изображение. Для компенсации дисторсии принимают различные дисторсионные Рис.

7. Геометрические искажения Для компенсации дисторсии принимают различные дисторсионные г д из различные дисторсионные модели, в рамках Для компенсации дисторсии принимают различные дисторсионные модели, в рамках которых вводят специальные поправки. Наиболее видами дисторсии модели, в рамках которых вводят специальные поправки. Наиболее которых вводят специальные поправки. Наимодели, в рамкахшироко которых вводят специальные Наиболее искажения изображения различным для для этого используются Брауна: широко этого используются формулы Брауна: Рис.формулы 7.поправки. Геометрические более широко для этого используются формуС учётом выражений (11), (12) запишем широко для этого используются формулы Брауна: видами дисторсии лы Брауна: б в D Imgдисторсии: R X D Img R X = x= x d + d ; x x d + d ; г К К K KК КK K г (11)(11) = x КD xKImg d КR + dСKX ;учётом (11) D Img R Y выражений (11), (12) запишем матрицу-функцию кор D Img R Y (11) = y y Цy K ydKК d +Кd+ = K ,d K ,  d KR изоб 0 (12)(12) искажения D Imgдисторсии: R Y Ц Рис.

7. Геометрические д = yгЦ y K d К + d K , (12)  (12) видами дисторсии 0 dR

j

j

( )( )

R

D(A

)=

K

K0  2j K  d K различными 0 0(11), Рис.

7. Геометрические искажения изображения  запишем j d R = 1R + 1 +k∑ rKKj rK – величина где коррек0 0 м j k С учётом выражений (12) 2 j K dK = ∑ R K   R видами дисторсии  1 d K = 1 + ∑ k j ции rгде X Y 1 – величина коррекции радиальной дисторсии; дисторсии: K – величина коррекции радиальной дисторсии; где 0 dK 0 0  dK радиальной дисторсии; dK  1 2 – величина коррекции радиальной дисторсии; где 2 = .

D A 2 ( ) K prK  r+ 2 (+x 2) x + 22p+K 2x p yK x y – веd KX 2= d KXp1K=выражений D 0 К ( К )(11), КК К 2 К 2 (12) 0 1 0 коррекции запишем матрицу-функцию R  K1K  K Aтангенциальной X K  С2 учётом     dвектор K 0 ск0  д – величина коррекции Пусть будет обозначать d K = дисторсии: p1  rK + 2 ( личина xК )  + 2 коррекции p2 xК y К K – величина коррекции тангенциальной г д   X Y тангенциальной дистор  Img  Рис.

7. Геометрические искажения изображения R – величина плоскости; коррекции тангенциальной dK 0 1 дисторсии в горизонтальной в горизонтальной плоскости; Pd  d K видами 0 KK дисторсии  0 сии дисторсии в горизонтальной плоскости; и дисторсии различными координат изображения 2 2 дисторсии в горизонтальной плоскости; = D A 2 ( ) Y Рис.

K 7.K Геометрические K  K 2 D K  Y искажения изображения различными  R d K =d2K2 p=1 2xpК 1y КxК+2 ypК 2+pr2K  r+K 2 (+y2К () yК)Ad  0 0 0 тангенциальной 0 вектор скорректированных K Kбудет0обозначать Пусть – величина на ве1  rвидами    дисторсии коррекции Наука и военная безопасность.

2018. № 2 (13) d KY = 2 p1K xК y К + p2K32 + 2 y ( ) – величина коррекции тангенциальной  K К X   Img R  дисторсии  – величина dK d KY 0 PK коррекции тангенциальной дисторсии в вертикальной плоскости;  0 0 0 d в вертикальной плоскости; K интересующего объекта дисторсии координат изображения  =  (12) запишем матрицу-функцию ( AK ) (11), дисторсии в вертикальной плоскости; D . С учётом коррекции 2 2 D 2 выражений 2 A   K 0 0 1 0 = r x + y Пусть будет обозначать вектор скор ( ) ( ) = r x + y ( ) ( ) К 2 2 K дисторсии: K К К –К – расстояние до до расстояние центра изображения изображения  отX от центра  rK ( xК ) + ( y К ) Y PKImg инт 0 координат 1 d K дисторсии d K до изображения – корректируемого расстояние пикселя; отпикселя; центра  изображения корректируемого

( )

( )

( )

2j

( )( )

( )( )

14 T

 xKD   sK 0 0 0   1 0 0  P T 0 0 0 0  1 0 0 1 0 0   PxK T K0 0s Ky K   D K      0 1 0   = xKy KP  , 0 0 0 s y K Рис. 7. Геометрические искажения изображения различными   Kf K    0 0 sK 0   0 0 1 =  y P P  , K  видами дисторсии  f K    0военного 0 0 sK0назначения 0 1  0 0 0 0 1 0    PzK  Вооружение и военная техника. Комплексы и системы 0 1            zK  (16)  1коррекции   0 0 0 1  0 0 0 С учётом выражений (11), (12) запишем матрицу-функцию (16) в проС учётом выражений (11), (12) запишем где первым вектором (слева направо)вектор где первым вектором (слева направо) в произведении является исторсии: D D D D изведении является вектор А = (x y f 1), матрицу-функцию коррекции дисторсии: D D D К К вектор К К где направо) в произведении является AKпервым = ( xK вектором y K f K (слева 1) рассчитанный выражению (14). , рассчитанный по по выражению (14).

D D D  d KR 0 AK 0= ( 0xK y K f K 1) , рассчитанный по выражению (14). Следующим элементом является проек  R Следующим элементом является проекционная матрица, содержащая 0 0 0 d ционная матрица, содержащая коэффициенK . коэффициенты центральной проекциипроекционная sК : Следующим элементом является матрица, содержащая D ( AK ) =  (13) ты центральной проекции sК:  0 0 коэффициенты 1 0 центральной проекции sК : д  x D DT  s

г

 X  dK

 0 1

 sK 0 0 0  sK0 0s 0 0 0 0   D K D Пусть А будет обозначать вектор скор(17)  .

S =  A К K Пусть будет обозначать вектор скорректированных на величины S K=  0 0 sK0 0sK 0 0  ректированных на величины дисторсии коорK Img  0 0 0 0 sK0 0 1  P Img интересующегообъ13 динат изображения объекта. Тогда исторсии координат изображенияPK K интересующего (17)  .

0 0 0 1 . екта. Тогда произведение вектора координат (17) заСледующую матрицу, роль которой DСледующую ( AK ) позволит, матрицу, роль которой заключается в преобразовании из на матрицу D(ААКК) позволит, выраключается в преобразовании из четырёхмерпроизведениеАКвектора координат на матрицусогласно четырёхмерной системы координат в трёхмерную, обозначим как Следующую матрицу, роль которой заключается в преобразовании из жениям(11) (11)и и(12) (12), осуществлять коррекцию согласно выражениям осуществлять коррекцию найденных ной системы координат в трёхмерную, обочетырёхмерной системы координат в трёхмерную, обозначим как D найденных координат изображения, темAKсазначим как координат изображения, тем самым и будет рассчитываться вектор : D 1 0 0 13 мым и будет рассчитываться вектор АК:  1 0 0 1 0 0  T T I = 0 1 0    xK   d KR 0 0 0   xKDD ( AK ) (18) оизведение вектора координат матрицу позволит, I =   0 0 1 .   D    АК на R  0 0 0 0 1 0  0 d 0 0 y гласно выражениям (11) yиK (12) осуществлять коррекцию найденных D K K       AK D ( AK ) = = = AK . (14)D (18)   .  fсамым   0и будет 0 рассчитываться 1 0   f K  вектор AK :  0 0 0 . ординат изображения, тем K (18)   Крайним    X Y  расположен вектор справа координат объекта P в СК камерыкоКрайним расположен вектор 1  T справа  1  T  d KR d K 0 1 К: Крайним . (14) D справа расположен вектор координат объекта P в СК камеры  xK   d K 0 0 0   xK  Таким образом, выражение устанав- ординат объекта P в СК камеры К: К:  (14)   R D P 0 0   y K связь Таким образом, выражение устанавливает между PP P P  0 (14)d Kкоординатами  y K  между  изобра(19) PPKK == (xPxКKyК PzyКK ). PzK .

Aливает D ( AK ) =связь = в= AKD СК, K изображения координатами интересующего объекта пиксельной (19)  fK   0 0 объекта 1 0  в пиксельной fK  жения интересующего PK = xK y K zK внутренними параметрамикамеры СК камеры. . обозначения, (19)   и трёхмерной  камеры  X Тогда, обозначения, учитывая принятые СК, внутренними иImg принятые d KY 0 1  Тогда, 1  учитывая запишем выражение,  1   d K параметрами .PK (14) запишем устанавливающее Теперь определим связьСК между координатами изображения трёхмерной камеры. устанавливающее математическую связь между координатами объекта матеРв Тогда, учитывая принятые выражение, обозначения, запишем выражение, Img интересующего объекта Р и трёхмерными его координатами в СК камеры, матическую связь между координатами объекустанавливающее математическую связь между координатами объекта Р в Теперь определим между коордиP Таким образом, выражение (14) связь устанавливает связь между K этого объекта СКпутём камеры и координатами изображения Img Img метрической для чего обратимся к системе уравнений (1), та Р в метрической СК камеры и координатами P ординатами изображения интересующего вкоторая пиксельной СК, интересующего натами изображения PKобъекта K этого объекта СК камеры и координатами изображения Img незначительных упрощений и с учётом условияметрической проведённой утренними параметрами и трёхмерной СК камеры. коррекции изображения P этого объекта на отснятом каобъекта Рвкамеры и трёхмерными его координатами K может быть представлена следующем виде: Img в СК камеры, для чего обратимся к системе PK мерой изображении ImgK с учётом параметров Теперь определим связь между координатами изображения 15 камеры и дисторсии оптической системы: D Pпутём нтересующегоуравнений объекта Р и трёхмерными его координатами в СК камеры, (1), которая незначительx K sK = x K  я чего обратимся к системе (1), которая ных упрощений иD суравнений учётом условия прове-путём Img на отснятом камерой изображении ImgK)Sс Iучётом камеры и P = PK параметров (20) PK KKD(A значительных упрощений и с учётом условия проведённой коррекции , y K sможет K K K = y K быть дённой коррекции представлена дисторсии оптической системы: ожет быть представлена в следующем виде: в следующем виде: По существу, выражение (20) является f K sK = zKP  (15) D P РKImg К K D ( AK ) S K I =моделью PK . «внутренней» математической цифx K sK = x K  (20)  ровой видеокамеры. Для решения же больD P P s =z / f , y K sK = y K проекции, (15) где K K K – коэффициент центральной обозначающий По существу, выражение (20)технического является «внутренней» математической шинства задач зрения необхоP  Img = P f s z моделью цифровой видеокамеры. Для решения же большинства задач K K K K димо находить координаты объекта интереса  объекта и(15) пропорцию между значениями координат изображения P технического зрения необходимо находить координаты объекта интереса в координатамигде объекта sK =PzКв /fСК –камеры. коэффициент центральной про- в некоторой внешней СК, например, мировой.

K некоторой внешней СК, например, мировой.

P Положение и ориентацию камеры в миs = zK / f Kекции, обозначающий пропорцию между знае KВ матричном – коэффициент центральной обозначающий Положение и ориентацию камеры в мировой СК можно задать виде систему уравнений (15) проекции, с учётом Img части ровой ImgобъекСК можно задать эвклидовым пречениями координат изображения PKправой PK объекта и СKW W(рис. 8) [2], позволяющим осуществлять выражения (14) можно записать как опорцию между значениями координат изображенияэвклидовым преобразованием (рис.

8) [2], позволяющим образованием C та и координатами объекта P в СК камеры. К ординатами объекта P в СК камеры. переход из СК камеры в мировую СК и при необходимости т.е. из СК камеры в обратно, миВ матричном виде систему уравнений осуществлять Pпереход P P P = x y z P → P → P ( ) W и при W необходимости W W обратно, т.е.

K правой W Кровую (15) виде с учётом части (14) В матричном системуправой уравнений (15) выражения с учётом части , где СК – координаты точки Р в 14 P P P ыражения (14)можно можно записать каккак → P → P , где P = (x y z ) – координазаписать мировой СК ОWP XW Y Z .

K W WW K W W W W W ты точки Р в мировой СК О X Y Z .

T Матрицу преобразования СK из мировой WСКWWв WCКW камеры запишем T  xKD   sK 0 0 0   1 0 0  Матрицу преобразования CК из мировой xKP   D    0 1 0  как СК в CК камеры запишем как 0 0 0 s K  yK     =  y KP  , (16) Т W  

d KY

(13)

(

 fK   0     1  0

0 0

sK 0   0 0 1   P    zK 0 1  0 0 0  

(16)

(

R СKW =  WK  TK 

)

[0

)

0 0]  ,  1 

(21)

(21)

Наука и военная № 2 вектор (13) вым вектором (слева направо) безопасность. в произведении2018. является 33 RKW – матрица поворота размерности 3×3, определяющая D D где yK f K 1 K , рассчитанный по выражению (14). последовательность изменения пространственных углов ориентации осей СК камеры ОКXКYКZК относительно мировой СК ОWXWYWZW; дующим элементом является проекционная матрица, содержащая TKW = xWK yWK zWK циенты центральной проекции sК : – вектор переноса, содержащий значения,

)

(

)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

где RК – матрица поворота размерности 3×3, определяющая последовательность изменения пространственных углов ориентации осей СК камеры ОКXКYКZК относительно мировой СК ОWXWYWZW; W W W W TК = (xК yК zК ) – вектор переноса, содержащий значения, определяющие положение начала СК камеры относительно начала СК.

W

Тогда выражение (2.17), представленное в следующем виде: Img

PK KKD(AK)SKCК I = PW, W

(23)

можно принять как полную математическую модель цифровой видеокамеры, которая может быть применена для решения множества 16 задач машинного зрения.

17 Вместе с этим если предполагается использование цифровых камер в условиях внешней среды, то, как правило, камеру для Тогда выражение (2.17), представленное в следующем виде: повышения 16её защищённости располагают 16 16 внутри защитного корпуса (оболочки, кожуImg W 16 16 РK К K D ( AK ) S K С K I = PW , (23) ха), препятствующего воздействию пыли, грязи, влаги и других атмосферных явлений на можно принять как полную математическую модель цифровой довольно капризную оптическую и электрон16 видеокамеры, которая может быть применена для решения множества ныезрения. части измерительной системы. В военной задач машинного часть прицела, цифровых распо- камер в Вместе стехнике этим еслиоптическая предполагается использование условиях внешней среды, то, как образца правило, вооружения, камеру для повышения её ложенная снаружи мозащищённостижетрасполагают внутри защитного корпуса (оболочки, быть подвергнута воздействию не только препятствующего грязи, влаги и других Рис. 8. Связь СК камеры, мировойкожуха), СК атмосферных воздействию явлений, нопыли, и пуль и осколявлений наР довольно капризную оптическую и электронные координат Р СКатмосферных Рис. 8. Связьи СК камеры,объекта мировой и координатков. объекта Для её защиты, например на образцах части измерительной системы. В военной технике оптическая часть бронетанкового вооружения, части W WW W прицела, расположенная снаружи образца головные вооружения, может быть α , β , ϕ Матрицу C , как правило, получают в реК К К К Пусть – углы последовательного отклонения, прицелов дополнительно закрывают брониподвергнута воздействию не только атмосферных явлений, но и пуль и зультате внешней калибровки , Оосколков. тогда соответственно, относительно осей ОWYWизмерительWXW и ОWZДля W,рованными крышками с прочными (отчего доеё матрица защиты, например на образцах бронетанкового W ной системы, поэтому к ней применяется на- статочно вооружения, головные защитными Рис.R8.K Связь камеры, мировой СК икамеры, координат объекта Ртолстыми) Рис.

8. Связь СК СК и части координат объектадополнительно Р стёклами созакрывают Рис.СК 8. Связь СК камеры, мировой СК имировой координат объекта Рприцелов поворота может быть рассчитана следующим образом: звание матрицы внешней калибровки. бронированными крышками с прочными (отчего достаточно стороны оптических частей, что наглядно ил-толстыми) W W W 8. Связь СК камеры, мировой и координат объекта Рсо стороны оптических частей, что наглядно защитными стёклами WСК W WW –W мировой , β , φ углы последовательного Пусть α Рис.Рис.

8. камеры, СК и объекта Р W СК Wкоординат W W W W Связь W W К К К люстрируется продольным разрезом прице, Yβ( βК K, )ϕRαКXК(α, Kβ–)К= , ϕуглы α–К последовательного , βуглы , ϕ К последовательного RK = RZ (ϕαKПусть К) R К иллюстрируется Пусть ПустьК относительно – углы отклонения, последовательного продольным разрезомотклонения, прицела ТПН-4ТП (рис. 9) отклонения, отклонения, соответственно, осей ТПН-4ТП (рис.

9), разработки Ростовского W W W , Оразработки иW,ООWWосей ZX , ла тогда матрица соответственно, осей ОWYотносительно WWα Wотносительно W,Wϕсоответственно, W WX W WW Y , О X и О Z тогда матрица О Ростовского оптико-механического завода (РОМЗ) [3].

Y и О , тогда матрица соответственно, относительно осей О W WZ W W W W , β W W W W   1–углы   cosR α,(WϕОK,W)βXККW− ,sin ϕWWK Z) WК–,0тогда Пусть углы последовательного отклонения, иϕКО матрица поворота ОWYcos ( К 0 sin αКK ) отклонения, α KW )  0 W последовательного 0 оптико-механического завода (РОМЗ) [3]. ( ( Пусть WRК  координат   Р осей W образом: RKрассчитана Rобъекта СК камеры, мировой СК и K может  K поворота быть рассчитана следующим , Xобразом: О Xследующим иWZО тогда матрица соответственно, относительно WY WW W WZ W, образом: поворота может быть рассчитана следующим образом: поворота быть Wотносительно W может WО Wи Y , О О , тогда матрица соответственно, осей О W W W W может быть рассчитана следующим 0 1 0 = = Wsin (ϕWK ) cos (ϕ K ) 0   0 cos ( β K ) − sin ( β K )    K RK может W   образом: R W W  поворота быть рассчитана следующим W W W W W поворота R  = может , ϕ К – углы W β R0Z (ϕ K )RRбыть RXW (1αRK 0) βR=Wsin=Rследующим ( 0RK )рассчитана Rβ Wα(ϕWW )=cos R ( β WWобразом: ϕотклонения, последовательного K Y= ) R  (−αsinW )(=α K ) 0 cos (α K ) 

( )

( )

Y KK K Z ( K ) Y ( KK ) X Z(K K K)  X K  ОWWZWWWK, тогда матрица осительно осей ОWYW,W ОWWXWWKWи WWK WW W W W W W W W W R = R ϕ R β R α =    W ( ) ( ) ( )   (cos Ycos RK = RKZcos r(ϕ K(Zϕ) KrR12Y)K( β−Kr13sin ) R(XϕK(ϕ(KαK)K)X )0=− Ksin1 (ϕKcos) 0(ϕ0 K )1 − sin0 0(ϕ K )  0cos (10α K ) 00 cossin(α(αK K) 0) 0 sin α KW()αKW ) 0 sin (α KW )   11WKобразом:      быть рассчитана следующим W  WK WW WWK W W W  W W W W ϕϕ rsin cos  01 (ϕcos  ×−0cos W W0−0α 10β K α)sin KWsin sin = =  (0α( βKW0Kcos β1KW )   0 = ) (−cos  21 )(ϕ K=   cos= (ϕcos ( ( ) cos sin 0 1 0 = 0β(ϕ0K KW))00− sin cos0((βϕβKKWKWcos ((,ϕK0KKW))) 10 =  −Kr22sin ϕr23sin   ) ( ) ( (  ) ) ) ) K sin α 0 K Ksin    rWK WrWK rWK  W       WW  ( K ) W   ( K ) WW    W  W W W W  W W   31 32 33 W W W W W 0ϕ W β sin cos(α(0cos α )()β0 ) cos  0 0 cos sin  0(α K )) (β01−K0sin   −(αsinK ()α K ) 0 cos (α K )   W ( β01 ) 0(−cos (22) sin KW )(0ϕ0K0)  010 cos (22) K ) R X (α K ) =  sin (ϕsin ((0βKKK)W)) 0−1cos == K K= )( Kcos) (ϕcos K K ) (β    0( βWK1sin W βsin  )=  W    W ( βK ) KK−sin  K WK     W W   = − r cos α cos ϕ sin α sin β sin ϕ ; (cos W ( αK ) 0 cos W α  K ) W WK W K ) WWK (W K  ) − sin 0 r(WKα W0)r(WKWK 0K )1sin 1(W sin WK  WK WK ( ) ( )  ϕ KW ) 0   1 0 sin cos β β K K 11cos  sin 0 cos α α −   0 где0 r11WK  ( ) ( ) 0 α ( ) ( ) 0 K K     0 β β ( ) r r r K K r12 Kr13 ( K 11) 12 ( K13)    12 K 13r11   WК  WK  W W W  cosWK(α WWK   (αWKW ) sin  (ϕ WK r=W r= sin WK WKK ) + WKsin ) WK WK Kr WK K rWK ( β K ),cos (ϕ K ) ; r , r r = r r r = , WK WK 0 1 0 ϕ KW ) 0   0 cos ( β KW ) − sin(rβWK21 = 21 22 23 ) rr r12r  r13 21 22 23    21 22 23  K× 11WК 11 13   =WK 12WK− sin rWK WK WK (Wα r,)r33K23WWKWKr31WK)0cos ( β(αKWWr33)WK) ; r12WКr31WK= −r32WKcos (r33WKβ KW ) sin (ϕ KW ) ; rr32WK  31 r31 r32WK WK W W  r = ,  sin cos α − 1   0 sin ( β K ) cos  ( 21 22 r r r = (22) β K K    (22) ( 21rKWК) =WK22WKcosWK23 βWWKcos (22) W  W ϕ KW ϕ ;W rW32WК =WKsin ; Wβ W Wsin Wϕ W W; (cosKr(33α)r11WK ( ) ( ) W ) = W W W W Wβ K WK = r32rWK  r31WK22  rr31r11 − cos sin α sin ( (Kαгде )K ) cos ) −(αsin (K ()Kαcos )K )(sin r11 ( = ϕ(K ()Kβ−)Ksin β K(22) ϕKKcos (αРис. (Продольный ) sin (ϕ K ) ;разрез танкового прицела ) sin (Kϕ)Ksin ) ;(22) 9.

32 33где  где W K cos где WК W W W W Продольный разрез танкового прицела r13WК =WKsin (αWК +Wcos α sin ; W WРис. 9. ) ( ) W (ϕWK W W W( β W W(ϕ W ) cos W W KW) sin W KW)W K K WК W W WK r sin sin =11cos cos=(cos αr21WK ()α= sin ϕ()WKβ+(K)ϕ ; Kcos )(ϕcosKKWα)(Kϕ+−)Ksin ) −(αϕαsin ()αsin ()Kβcos )α; (ϕ)Ksin) ;( β K ) cos (ϕ KW ) ; r21 =KKcos α()Kβ sin ϕ)(Kϕ sin sin +(Ksin Kcos Ksin 21 = ( rr11 α sin β()KKWα sin Img ) , K cos ϕ(W KW ; ) ( K где WК W W W где r23WК = sin (α K W) sin (ϕ K )W− cosWК αWK W) sin ( βWК ; WК Вмежду результате между Р и его изо-PK будет ( W )результате KW) cos (ϕ K В объектом Р иобъектом его изображением WW W W W WК W; WК W W WК = − sin α W W W cos β r = − cos β sin ϕ ; WК r W W W W W ( ) ( ) ( ) ( ) sin cos ; r = − α β r = − cos β sin ϕ ; Img sin cos ; r = − α β r = − cos β sin ϕ ; r31 sin ()ϕ+Ksin ))(cos ((ϕKK(K)) K; )12 (бражением (P K ) будет (K) +K αsin )31K12(22) (K )K(sin ()αsin KKK K ) ( K ) 31 12 K K) ϕ 21 r21 = cos=(cos α K ()αsin β)K(()β cos ϕнаходиться WК K K ); находиться дополнидополнительный оптический элемент, оказывающий r33 = cos α WKWW() cos βWKWWW) .( WК K ( ( WК WК W W W W WW WК W W WК WК = cos βWК WК sin ϕ β cos ; ; WК r W W WК W W ( ) ( ) ( ) W W W W W r = β ϕ = β cos cos ; r sin ; r β ϕ = β cos cos ; r sin ; sin cos ; r = − α β r = − cos β sin ϕ ; KK = K KK 22 32 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) воздействие на ход луча от объекта интереса, и неучёт характера этого ( ) ( ) ( ) ( ) K K 22 32 K K K 22 32 K K K 31 12 тельный оптический элемент, оказывающий sin cos ; r = − α β r = − cos β sin ϕ ; − cos ϕ sin α sin β sin ϕ ; ) ( K ) ( K ) 31 ( WКK ) ( ( K K)W) ( K )W 12 WК W ( KW) W ( K W) W Wможет W W Wвоздействия W; W привести к значительному росту погрешности WК = sin α WК W cos ϕ W W + cos WК αW Wβ r sin sin ϕ WК W W WК W ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) r = sin α cos ϕ + cos α sin β sin ϕ ; воздействие на ход луча от объекта интереса, rcos ϕ KK +( βcos α K () sin KK )= K 13 ( (Kϕ)K ) ; ( K ) ( K ) (ϕ(KαK K) ;) cos W K )(; K )(Kβ K ) sin 13 13 22cos 32 r22W )r=cos β ) ;()β ϕsin (cos K ) ; r32 = sin ( β K ) ; n (ϕ KW ) + sin (α KW ) sin ( β (=ϕ(cos K K K WК WW WК W W WWW W WWW WК WК = sin α W W sin ϕ WW W− cos неучёт характера r α sin β cos ϕ ; WК W W W W W ( αr23KK )(cos ((ϕ(KαK )K) +) sin ) )sin ((ϕ)(Kβ−KK)cos r23 (ϕ α(K( β ϕsin =ϕsin −(cos r23sin=(sin cos (α KW(ϕи)KWsin (ϕ KW ) ; этого воздействия может ()Kαsin ) ;( β KW ) cos (=αKKsin ) ;) cos K K) ) sin K K) ( K ) + cos (α K ) sin ( β K ) sin (ϕ K ) ; cos ( β KW ) ; r12WК = − cos (r13β KW =)13sin ϕαKWK )); cos ( привести к значительному росту погрешности WК W W W W = sin cos αr33KWWК WК r W (α Wcos W (α r33WК cos .(Wα(Kβ KW r33WК = sin K ))sin ) cos (=βKWcos (ϕ( βKW(αK)KW)−.)cos ) cos(Wβ(ϕKW KW) .) ; K) ) (ϕ=cos K ) − cos (α K ) sin ( β K ) cos (ϕ K ) ; os (ϕ KW ) ; r32WК = sin ( β KWr23) ; =23sin (α K () sin измерений системой машинного зрения, осоWК W W WК r K )(cos бенно при регистрации отдалённых объектов. cos=(ϕ αWKW)();αcos β KW ()β. K ) . (cos os (ϕ KW ) + cos (α KW ) sin (r33 β KW =)33sin K

n (ϕ KW ) − cos (α KW ) sin ( β KW ) cos (ϕ KW ) ;

os ( β KW ) .

34

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)





(24)

Как видно из схемы, представленной на рисунке 11, действительные

P P координаты объекта Р равны yК и zК . В то же время регистрируемые

через стекло координатыназначения объекта РН равны Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного

yКPН и zКPН = zКP .

На геометрической модели (рис. 10) иллю18 стрируется, что при размещении между объекизмерений системой имашинного зрения, камеры особенно при регистрации том интереса объективом защитного отдалённых объектов. стекла, которое модели в данном случае можно что расНа геометрической (рис. 10) иллюстрируется, при размещении между объектом интереса и объективом камеры защитного сматривать как плоскопараллельную пластистекла, которое в данном случае можно рассматривать как плоскопараллельную толщиной hK, происходит сдвиг луча. сдвиг луча. ну толщинойпластину hK, происходит

Рис.11.11. Схема для расчёта вертикальной Рис. Схема для расчёта вертикальной поправки на стекло поправки на стекло

Y

Рис. 2.11. влияния на ход луча стекла Рис.

10.Иллюстрация Иллюстрация влияния назащитного ход луча защитного стекла В результате этого луч от объекта Р, подвергнувшись двойному

преломлению в точках Н1 и Н2, сформирует на цифровом изображении

ImgK изображение этого объекта , которое, в свою очередь, будет В результате этогоK луч от объекта Р, подсоответствовать положению объекта интереса в точке РН, отличному по вергнувшись двойному его преломлению в точсвоим координатам от действительного положения. ДляН определения влияния на ход луча защитного стеклаизобраобратимся к и Н , сформирует на цифровом ках схеме (рис.1 11) и 2свойствам плоскопараллельной пластины [4], согласно Img

P Img

∆К P УчётОпределим влияния возникающих сдвигов вугол вертикальной вертикальный δK изобра- и ∆xКН плоскостях оптической жения относительно камеры: в математическойоси модели камеры (2.24) горизонтальной P путём введения P в неё –1 дополнительных поправок может быть осуществлён (25) δ = arctg(y f ).

K

K

K

∆yКН и ∆xКН на стекло в соответствующих плоскостях.

Нетрудно убедиться, Pчто угол δK падеδ К изображения ния луча относительно кP поверхноотносительно и угла ξ КY наклона Определим вертикальный угол нормали суммой вертикального угла δ К изображения 20 оси камеры: сти стекла в вертикальной вертикальной плоскости:плоскости будет Y 20 этого объекта PK , оптической жении Img изображение P 20 которым сдвиг лучаK ∆ К в вертикальной плоскости определяется толщиной определяться суммой вертикального угла δ K которое, в свою очередь, преломления будет n стекла,соответствоиз которого она пластины hK, показателем PY P P −1 Н вер-YP H наклона стекла в изображения и угла ξ δ = arctg y f ( ) δ ξ P Y δ δ = δ ξ КY . К К K K К ,к вать положению объекта в точке РНсуммой К К +наклона P вертикального относительно нормали изготовлена, и углом падения луча интереса угла Кξ Yизображения угла стекла в .

(25) δ К изображения ξ Ки наклона δ суммой вертикального угла и угла стекла в плоскости: К изображения поверхности стекла согласно выражению суммой вертикального углатикальной и угла К наклона стекла в вертикальной плоскости: отличному по своим координатам отвертикальной действиплоскости: H тельного его положения.вертикальной плоскости: ∆y КН – это расстояние δPH + ξKY . Нлуча = δпоправки (26) δK угол между точками Р Величина P Y KК падения нормали Нетрудно убедиться, что δотносительно Н P δ= Y Для определения влияния на ход луча К + ξК . Н P Y δ = δ + ξК (26) H К. К К плоскости δ δ ξ = + к поверхности стекла в вертикальной будет определяться (26) К К поправки с катетом значит, изК .прямоугольного треугольника ∆РН Величина ∆yК – это расстояние 3РН (26) защитного стекла обратимся к схеме (рис. 11) присвоением знака получаем выражен Н , а значит, из прямоуР и∆yРпротивоположного и свойствам плоскопараллельной пластины между точками Н КН – это расстояние между Н Р и РН, а Величина поправки Y ∆ y ∆ y∆КНY с Рточками К – это расстояние ∆yгольного Р между с катетом треугольника ∆РН и РН, а Величина в верти[4], согласно которым сдвигВеличина луча ∆K поправки Кпоправки вертикальной 3 Нпоправки – этонахождения расстояние между точками Р и Рточками Н, а K на стекло: ∆YК с Y Y полуприсвоением противоположного знака с катетом значит, из прямоугольного треугольника ∆РН 3РН кальной плоскости определяется толщиной ∆ К ∆ сК катетом с значит, из прямоугольного треугольника ∆РН3РН с значит,преломления из прямоугольного треугольника ∆РН 3Рнахождения Н Н с катетом присвоением противоположного знака вертикальполучаем выражения для чаем выражения для n пластины hK, показателем −∆ Н К противоположного знака получаем выражения для H присвоением присвоением противоположного знака ∆y= получаем выражения для Н = P ∆y К на стекло: ной поправки ∆yКК на стекла, из которого она изготовлена, и углом cos Н нахождения вертикальной поправки ∆стекло: yδКНК на стекло: H ∆ y нахождения вертикальной поправки К на стекло: нахождения вертикальной нормали к по-19 поправки падения луча δK относительно  Н −hK sin  arctg ( y КP f K−1 ) + ξ КY   cos ( arctg ( y КP f K−1 ) + ξ КY ) верхности стекла согласно выражению −∆ Н Н К Н −∆ y ∆ = = 1 = − Н К К × −∆ К ∆y= Н = cos δ КP К ∆Hy=   = P cos  arctg ( y КP f K−1 ) К P cos δ  n 2 − sin ( arctg ( y КP f K−1 ) + ξ КY К cos δ cos δ К . К  (27) = ∆YК hK sin δ КH 1 −   (24)   2 yY КP fK−1 ) +Pξ КY −1  Y cosP( arctg H 2 −YhKsinP  arctg yY КP f K−1 )+ ξ КY )  −1 −1 ( ( P 1 −  − n sin δ sin ξ h arctg y f − + cos ξ arctg y f + ( −КhK) sin arctg(24)  ( К K ) аналогичным К )  y Kf +=ξ  ( К K )cos (Кarctg . P 1−− ( y К f K )1(+−ξ плоскости К ) Для горизонтальной образом спра 1 2  . =( К K )  К× 1cos 2 P 2 −1 Y . − =  y f −1 P  arctg ( ) К K   n −2 sinP ( arctg −1  arctg y f   2  −1 ( yY К f K ) + ξ К )  Как видно из схемы, представленной на P cos H

( ) выражения: −1   (27)  К Kn 2 − sin arctg ξ КY (y К f K ) + ξ К  (nyКP−f Ksin ) +arctg  (27)    (27)  cos γ КH 1 − ; y КP и zyКPКP. иВzКPто. Вже то время же время регистри- Для Для Р равны hK sin γ КHанало= ∆ КXаналогичным регистрируемые ы объекта Ректа равны горизонтальной плоскости образом справедливы горизонтальной плоскости  2  Для горизонтальной плоскости аналогичным образом справедливы 2 H плоскости аналогичным образом справедливы руемые через стекло объекта Рвыражения: n − sin (γ К )  Н y PН координаты z КPН =Для z КP . горизонтальной  гичным образом справедливы выражения:  выражения: P PH P К и выражения: о координаты объекта = z . равны yК HРиН zравны   P −1 К К P H   γcos =γ arctg (x К f K ) ;   Hcos Учёт влияния возникающих сдвигов в = ∆ КXγHH hK sin γ 1γ−КH ; К ; К X cos Y H X H  К 1−  К  2  = ∆ h γ sin (28) 2 К K К Н H P h = ∆ − γ sin 1 ; вертикальной ∆K и горизонтальной ∆xК пло-К K  2 2   2 К  n − γ sin H γ= + ξ КX ; К( Кγ)К  2 H   − n γ sin ( )   (28) К n − sin (γК )  скостях в математической модели камеры   (28) P P −1(28)  1 P (2.24) может быть осуществлён путём введе−1− h arctg sin γarctg (−1x)КP;f K(−1x)К+fξK КХ) ;  (29) cos arctg ( xКP f K−(29) ) + ξ КХ (КxКP= farctg К =K K γ КP = arctg ∆( xxКPН γf= H K ); (29) − 1 (29) Н P X ния в неё дополнительных поправок ∆yК и К γ = γP +−1 ξ ;  Н H Н P X γ = cos γ КP arctg + ξККX ;( xК Кf K )К  (30)n 2 − sin(30) arctg ( x КP(30) f K−1 ) + ξ КХ К ∆xК на стекло в соответствующих плоскостях. γ= γ + ξ ; К К К  (30)   −h sinP arctg xХ КP fK−1 ) +P ξ КХ−1  Х cosP arctg xХ КP f K−1 )+ ξ КХ −1 −1 ( (  Ph −sin 1 Н arctg Х K − + + cos x f ξ arctg x f ξ ( ) ( ) К K К  ( xК f K )+1ξ−К  Наука и военная безопасность. 2018.− h № 2 (13) arctg ξ К  К K cosX Кarctg ( xК fKK∆x)К+= 35 K sin  P 1−− 1 2  ∆xКН = ∆   ∆xКН = − 2 P 1 Х − 1   cos arctg x f К P 2 плоскости; где−1 (– сдвиг K ) лучав горизонтальной nХ 2−sinP arctg −1  arctg ) + ξ К  ,(31) cos  arctg ( x КP f Kcos  ( xnP2 −f −sin )  ( xКγfHnK2 )−sin Кarctg 1 arctg (xК f K−1 ) + ξ( КxХ К f K ,(31) К K ) + ξК  К – угол падения луча относительно   ,(31) нормали к поверхности горизонтальной плоскости; X X в горизонтальной плоскости; где ∆ К – сдвиг γ КPлуча ∆ КX плоскости; где ∆ К – сдвиг луча в горизонтальной – горизонтальный угол изображения;

cos  arctg ( y К f K ) дно из схемы, представленной на рисунке 11, действительные рисунке 11, действительные координаты объ-

( )

(

(

(

( )

(

( ) (

)

)

)( ( ) ( ) (

(

)

(

)

)

)

)

  cos γ КH  ; hсправедливы ∆ 1− Для горизонтальной плоскости аналогичным = образом K sin γ   2 H 2 n − sin (γ К )  жения:   (28)   P P −1 H γ = arctg x f ; γ cos (К K) ; К К (29) = ∆ КX hK sin γ КH 1 −   2 H 2 Н P X Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения n − γ sin ( ) γ = γ + ξ ; К К К   (30) (28)К  γ КP = arctg ( xКP −f Kh−1 )sin ; arctg x P f −1 + ξ Х  P −1 Х ( К K ) К (29) cos arctg ( xЗаключение K К fK ) + ξК  Н ∆xPК = Существующая модель цифровой видеоН X ×1 −   P −1 2 γ= γ + ξ ; −1 Х К К К cos  arctg ( xК f K ) (30) n 2 − sin камеры  математическую связь ξ arctg ( xКP fустанавливает + ) K К  ,(31) (31) между трёхмерными  координатами объекта во P −1 Х  P −1 Х −hK sin arctg ( xК f K ) + ξ К  cos arctg ( xК f K ) + ξ К  Н внешней СК с координатами этого объекта в ме∆xК = , × 1 − X 2  ∆ 2 P 1 Х − cos  arctg ( xКP f K−1 ) К трической СК фотоматрицы этой камеры. Она сдвиг луча где n −–sin arctg ( xКвf Kгоризонтальной ) + ξ К  ,(31) плоскости;  H учитывает в общей сложности 16 параметров. γ Y К – угол падения луча относительно нормали к поверхности стекла в где ∆K – сдвиг луча в горизонтальной плоскости; Полученная расширенная математичегоризонтальной плоскости; X H ∆ – угол падения луча относительно норγ ская модель устанавливает связь координат К P – сдвиг луча в горизонтальной где К γ К –плоскости; горизонтальный угол изображения; H объекта непосредственно с пиксельной СК фомали к поверхности стекла в горизонтальной γ К – угол падения луча относительно нормали к поверхности стекла в томатрицы, т.е. с номерами строк и столбцов. плоскости; 21 зонтальной плоскости; P X К

H К

(

(

)

(

)

)

(

)

(

(

)

)

Она построена на учёте 27 параметров. В частности, для перехода из пиксельной СК фотомаK xК – координата трицы вместо коэффициентов формы пикселя Img изображения объекта интереса PK относительно тереса PK относительно оси ОКXК СК камеры; введены вертикальные и горизонтальные разоси ОКXК СК камеры; X ξK – угол наклона стекла в горизонталь- меры пикселя, а также вертикальное и гориξ КX – угол наклона стекла в горизонтальной плоскости; ной плоскости; зонтальное разрешения фотоматрицы. ДополH ∆x КН – горизонтальная поправка на стекло. нительно учтены межпиксельные расстояния в ∆xК – горизонтальная поправка на стекло.

H Введение горизонтальной ∆xК и верти- двух плоскостях. В модель органично введена H кальной ∆yК поправок математическую ∆x КН ив вертикальной ∆y КН мовеличина тангенциальной дисторсии. поправок в Введение горизонтальной дель камеры осуществим путём добавления Кроме этого, с точки зрения применения каматематическую модель камеры осуществим путём добавления соответствующих проекцимер в военной технике как элементов прицелов соответствующих коэффициентовкоэффициентов в проекционную вматрицу (17), которая онную матрицу (17), которая после преобра- в модели предусмотрено использование попрапосле преобразования примет вид: зования примет вид: вок на стекло в двух плоскостях. Для расчёта 0 0 0  sK этих поправок потребовалось дополнительно  0  0 0 sK учесть углы положения стекла к оптической оси .

(32) S KH =  камеры в двух плоскостях, толщину и показа 0 0 sK 0   H  H тель преломления защитного стекла прицела.  ∆xK ∆y K 0 1  .

(32) Отметим, что полученная расширенная В итоге расширенная математическая момодель цифровой видеокамеры, кроме учёта В итогедель расширенная математическая модель камеры будет камеры будет описываться выражением: ряда дополнительных параметров, позволяет H W описываться выражением: Img (33) совершенно иначе подойти к процессу описа PK KKD(AK)SК CК I = PW, которое устанавливает связь ния как самой измерительной системы, так и РKImg К K D ( AKматематическую ) SKH СKW I = PW , (33) поиска изображений объектов между двумерными координатами изображе- организации ния объекта на цифровом изображении ка- на стереопаре, без нахождения фундаменкоторое устанавливает математическую связь между двумерными меры, внутренними параметрами камеры, её тальной матрицы и построения эпиполярных координатами изображения объекта на цифровом изображении камеры, линий через все изображение, а также к мов трёхмерной мировойв СК, пара- мировой внутренними положением параметрами камеры, её положением трёхмерной делированию измерительных систем, наприметрами защитного стекла и трёхмерными коСК, параметрами защитного стекла и трёхмерными координатами объекта мер, при оценке их точности. ординатами объекта интереса в мировой СК. интереса в мировой СК.

γК – горизонтальный угол изображения; γ КP – горизонтальный угол изображения; Img Img Img инx – координата изображения объекта

REFERENCES БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Заключение 1. Korotaev, V.V. Televizionnye izmeritel'nye sistemy: 1. Коротаев, В.В.цифровой Телевизионные измерительные Существующая модель видеокамеры устанавливает uchebnoe posobie / V.V. Korotaev, A.V. Krasnyaschih. – системы: учебное пособие / В.В. Коротаев, А.В. Красняматематическую между трёхмерными координатами во щих. связь – Санкт-Петербург : СПбГУ ИТМО, 2008. – 108 с.объекта Sankt-Peterburg : SPbGU ITMO, 2008. – 108 s. Компьютерное зрение. Современный внешней СК с2. Форсайт. координатами этого объекта в метрической 2.СКForsayt. Komp'yuternoe zrenie. Sovremennyy podhod / Forsayt, A. Devid, Zhan Pons; per. s angl. – подход / Форсайт, А. Девид, Жан Понс; пер. с англ. – фотоматрицыМосква этой : камеры. Онадом учитывает общей 16 : Izdatel'skiy dom «Vil'yams», 2004. – 928 s. Издательский «Вильямс»,в2004.

– 928 сложности с.

Moskva 3. Медведев, А.В. Практика конструктора оптико3. Medvedev, A.V. Praktika konstruktora optikoпараметров. электронной техники и техники ночного видения: моelektronnoy tehniki i tehniki nochnogo videniya: Полученная расширенная математическая модель устанавливает связь нография / А.В. Медведев, А.В. Гринкевич, С.Н. Князеmonografiya / A.V. Medvedev, A.V. Grinkevich, S.N. координат объекта непосредственно пиксельной фотоматрицы, т.е. с – Rostov na Donu : OAO «ROMZ», 2013. – 640 s. ва. – Ростов на Дону : ОАОс «РОМЗ», 2013.СК – 640 с.

Knyazeva. И.В.Она Геометрическая / И.В. номерами строк 4.иФедосов, столбцов. построена оптика на учёте 27Федопараметров.4. ВFedosov, I.V. Geometricheskaya optika / I.V. сов. – Саратов: Сателлит, 2008. – 92 с.

Fedosov. – Saratov: Satellit, 2008. – 92 s. частности, для перехода из пиксельной СК фотоматрицы вместо Зубарь Алексей Владимирович – кандидат технических Zubar’ Aleksey Vladimirovich – Cand. Sc. {Engineering}, коэффициентов формы введеныВладимирович вертикальные горизонтальные наук, доцент;пикселя Кайков Кирилл – ипреподаAssociate Professor; Kaykov Kirill Vladimirovich – Lecturer; ватель; Гейнце Эдуард Александрович – адъюнкт кафеGeintse Eduard Aleksandrovich – Postgraduate at the Electric размеры пикселя, а также вертикальное и горизонтальное разрешения дры электрооборудования и автоматики; Кирнос Василий Иванович – адъюнкт кафедры электрооборудования и автоматики. Омский автобронетанковый инженерный институт.

and Automation Department; Kirnos Vasiliy Ivanovich – Postgraduate at the Electric and Automation Department. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 04.06.2018

36

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

УДК 629.113 ГРНТИ 78.25.11

ОБОБЩЕННАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МЕХАНИЗМА ПОДВЕСКИ Н.Е. Ракимжанов, П.Д. Захаров, В.А. Олейников, П.Д. Балакин* Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru *Омский государственный технический университет Россия, 644050, г. Омск, Проспект Мира, 11; k_tmm@mail.omgtu.ru В статье дана характеристика подвески платформы военной гусеничной машины на базе танка Т-80, представляющей собой кривошипно-кулисный механизм с изменяемым размером кулисы. Составлена обобщенная кинематическая модель механизма подвески, выявлены особенности компоновки и передаточной функции, что подготовило основу расчета кинетостатического нагружения звеньев и связей, теоретического обоснования механики износа и динамики взаимодействия активных поверхностей проблемного подвижного соединения с зазором. Ключевые слова: опорный каток, балансир, амортизатор, ударный импульс.

GENERAL KINEMATIC MODEL OF THE SUSPENSION DEVICE N.E. Rakimzhanov, P.D. Zaharov, V.A. Oleynikov, P.D. Balakin* Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru *Omsk State Technical University Russia, 644050, Omsk, Prospekt Mira, 11; k_tmm@mail.omgtu.ru The article considers the suspension characteristic of the platform of the military tracklaying vehicle based on the tank T-80, constituting a block linkage mechanism with a resizable swinging arm. The authors introduce a general kinematic model of the suspension device and reveal the features of the configuration and the transfer function. It allows them to prepare a calculation basis of the kinetostatic loading for links and ties, as well as the theoretical justification of deterioration and interaction dynamics for active surfaces of the troubled slip joint with a backlash.

Keywords: a track roller, a balance beam, a shock absorber, a shock impulse.

Поиск вариантов соотношений кинематических параметров и их математическое описание будут полезными не только для решения задачи анализа, но и в перспективе для оценки вариаций размеров звеньев и размещения механизма подвески на корпусе машины, т.е. для решения задачи синтеза механизма по условию минимизации силовых реакций связей. Первая разновидность кинематической модели механизма может быть составлена на

базе геометро-аналитических соотношений, в основе которых является разложение сложного движения корпуса амортизатора на переносное и относительное. Обратимся к рисунку 1, на котором приведен изменяемый треугольник звеньев: стойка l1, балансир r, амортизатор l∑ и треугольник линейных скоростей со сторонами: VB – вектором абсолютной скорости точки крепления амортизатора на рычаге балансира, VB – пепер реносной скоростью точки В, принадлежащей

© Ракимжанов Н.Е., Захаров П.Д., Олейников В.А., Балакин П.Д., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

37

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

амортизатору, и Vск – скоростью относительного движения штока амортизатора относительно корпуса последнего. С

β

Vск

l∑ VВ

l1

γ

О

γ r

VВпер

В

Рис. 1. Геометро-аналитические соотношения при разложении движения

Векторы связывает векторное уравнение:

Vв = VВпер + Vск.

(1)

Обозначим абсолютные угловые скорости балансира и амортизатора ωбал и ωам, соответ-

ственно, получим: VB = ωбалr; VB = ωамl∑, припер

Вторая разновидность кинематической модели может быть построена на известных теоремах тригонометрии, а именно: l1 l∑ r –––– = –––– = ––––, причем γ + α + β = 180˚ и sin γ sin α sin β

чем VB = VB cosγ, тогда ωбалr cosγ = ωамl∑, и пер передаточная функции скорости будет такой: ( Â )r ωам õ = r sin ϕ − â . ω ––– 0 П = ω = –– cosγ.

(2) бал l

2

2

2

l∑ = l1 + r1 + 2l1r1 cos α.

(3)

Алгоритм реализации этой модели определяет то обстоятельство, что l1 = const, r1 = const и они известны, следовательно, задавая α, вычисляем l∑, затем угол γ и как ω следствие – П . Предложим вариант кинематической модели, которую, на наш взгляд, можно отнести к обобщенной, поскольку в ее состав включены конструкторские размеры «а» и «в» стойки, определяющие общее размещение механизма на корпусе машины. Введем две системы координат, как показано на рисунке 2 [2–3]. Связь между координатами двух систем: х0 = х – а х = х0 + а или y0 = y – в y = y0 – а.

∑

(4)

l∑

Рис.Рис.

2. К составлению обобщенной кинематической механизма подвески 2. К составлению обобщенноймодели кинематической модели

механизм

Отметим, что в позиции выборки статического хода δ коор Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)ст вполне конкретны. Общее уравнение связи будет таким: 38

r cos ϕ + 2r ⋅ a cos ϕ + a + r sin ϕ − 2râ sin ϕ + â = l∑ .

õ0( Â ) = r sin ϕ − â . õ( Â ) = r sin ϕ − â .

0

Последнее уравнение можно упростить до вида:

r 2 + l02 + 2r ⋅ a cos ϕ − 2râ sin ϕ = l∑2 ,

(8)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения здесь l02 = a 2 2+ в 2 .2 Координата точки В в системе ХОУ при здесь l = а + в2.

0

отчете угла φ против хода несомой стрелки: l∑ a + r cos ϕ l∑ или (9) sin (ψ 0 +ψ ) = l∑ (5)

xB = r cosφ, yB = r sinφ. l∑ (9) l∑ в − r sin ϕ ( ) cos ψ 0 +ψ = . Преобразуем (5) в абсолютную систему l∑ координат (Х0СY0), связанную началом с точкой С – центром верхнего шарнира амортиУравнения (8) и (9) полностью опредеУравнения (8) и (9) полностью определяют суммарный размер l∑ и затора: ляют суммарный размер l∑ и положение оси оси амортизатора в плоскости его его установки. амортизатора в плоскости установки. x0(B) = r cosφ+α, о̃(Â) = r sinφ–а̂.

(6)

0 Перемещение штока амортизатора отноРис. 2. К составлению обобщенной кинематической модели механизма подвески Рис. 2. К составлению обобщенной кинематической модели механизма подвески сительнохода корпуса разδ ст последнего Отметим, в позиции выборки статического координатыопределится точки Отметим, чточто в позиции выборки статиδ ст координаты Отметим, что кинематической в позиции выборки статического хода начальной точки 2. К составлению обобщенной модели механизма подвески ностью длины l и текущей, т.е. ческого ст координаты вполне модели механизма подвески вполне конкретны. Рис.

2. Кхода составлению обобщенной точки кинематической ∑нач конкретны. δ ст координаты , что ввполне позиции выборки статического хода точки Отметим, что в уравнение позиции выборки статического хода δ ст координаты точки Общее связи будет таким: конкретны.

(10)

S = l∑нач – l∑. Общее уравнение связи будет таким: етны. Общее уравнение связи будет таким: вполне конкретны. равнениеОбщее связи будет таким: ) 2 уравнение связи( Вбудет 2 , или Вывод (7) + таким: у ( В2) = l∑ ( В ) 2х0 , или (7) особенности комх0 + у0( В ) = 0l∑ Выявленные в работе 2 2 В ), 2 2 или или ( В ) (7) х0( В ) + у0( В ) =хl(∑ поновки и передаточной функции механиз2 . (7) 0 r 2+cosу20ϕ + = 2rl⋅∑a ,cos ϕ +2a 2 +2r 2 sin 2(7) ϕ − 2râ sin ϕ +2â2 = l∑мобильной 2 2 2 2 ма подвески гусеничной машины r cos ϕ + 2r ⋅ a cos ϕ + a + r sin ϕ − 2râ sin ϕ + â = l∑ .

2 ϕ − 2râ2sin ϕ2+ â22= l 2 . многоцелевого назначения легли в основу os 2 ϕ + 2r ⋅ a cos + a22ϕ++r22rsin r 2ϕcos ⋅ a cos ϕ + a + rможно sin ϕупростить − 2râ sin ϕ +доâ2вида: = l∑2 . ∑ Последнее уравнение расчета кинетатостического нагружения звеПоследнее уравнение можно упростить до вида: Последнее уравнение можно упростить ньев и связей, теоретического обоснования ее уравнение можно упростить до Последнее (8) r 2можно + l 2вида: + 2упростить r ⋅ a cos ϕ −до 2râвида: sin ϕ = l∑2 , механики износа и динамики до вида:уравнение взаимодей(8) r 2 + l02 + 2r ⋅0a cos ϕ − 2râ sin ϕ = l∑2 , ствия активных поверхностей проблемного 2, 2 sin 2 , r 2 + l02 + 2r ⋅ a cos ϕr 2−+2lrâ ϕr ⋅=a2lcos (8)(8) подвижного (8) + 2 − 2 râ sin ϕ = l ∑ ϕ 2 2 соединения с зазором. ∑ здесь0 l = a + в . здесь l02 = a 2 0+ в 2 . . = a 2 + в 2 здесь l02 = a 2 + в 2 . a + r cos ϕ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ REFERENCES (9) sin (ψ 0 a+ψ + r) = cos ϕСПИСОК или или sin (ψ 0 + ψ ) =Безразборнаяl∑диагностика 1. Rakimzhanov,(9)N.E. Bezrazbornaya diagnostika 1. Ракимжанов, Н.Е. меl a + r cos ϕ a + r cos ϕ∑мобильной ханизма подвески многоцелевой mnogotselevoy mobil'noy gusenichnoy sin (ψ 0 +ψ ) = в − r sin ϕ гусеничной(9) mehanizma podveski ) =cos(ψ в+−ψr)sin sin (ψ 0 +или ψ = ϕили . подвиж- platformy i (9)razgruzka resursoopredelyayuschey l платформы иcos разгрузка ресурсоопределяющей 0 l ∑ (ψ +ψ ) =техн. .l∑ ∑ podvizhnoy svyazi: dis. … kand. tehn. nauk: 05.02.18 / ной наук / Н.Е. Раl∑ : 05.02.18 в −связи r sin :ϕдис. … 0канд. в − r sin ϕ cos(ψ 0 +ψ )кимжанов. = N.E. Rakimzhanov. – Omsk, 2015. – 169 s.

– .Омск, 2015.

– 169 с.. ( ) cos ψ + ψ = l∑ 0 2. Shvetsov, V.T. Analiz i puti inertsionnogo 2. Швецов, В.Т. Анализ уменьшения определяют инерциl∑ иumen'sheniya положение Уравнения (8) l∑ии пути (9) полностью суммарный размер l∑ и положение Уравнения (8) иамортизатора (9) полностью определяют размерamortizatora онного нагружения подвески гусеничнойсуммарный nagruzheniya podveski gusenichnoy оси амортизатора в плоскости его установки. // Materialy nauchno-tehnicheskoy konferentsii / В.Т. Швецов [и др.] //суммарный Материалы научно-техl∑ и mashiny положение ия (8) иоси (9)машины полностью размер амортизатора в плоскости его установки. l∑ и положение Уравнения (8) иопределяют (9) полностью определяют суммарный размер II mezhdunarodnogo tehnologicheskogo kongressa / нической конференции II международного технологиораоси в плоскости его установки. амортизатора в плоскости установки. ческого конгресса.

– Омск его : ОМГУ, 2003. – С. 86–88.

V.T. Shvetsov [i dr.]. – Omsk: OMGU, 2003. – S. 86–88.

[

] [

][

[

][ [ ] ][ ] [ ]

]

3. Швецов, В.Т. Кинетостатический расчет нагружения направляющей втулки амортизатора подвески гусеничной машины рукописей / В.Т. Швецов [и др.] // Сб. реф. доп. – инв. Б 5186. Серия Б. – Вып. № 64-ЦВНИ МО РФ 2002.

3. Shvetsov V.T. Kinetostaticheskiy raschet nagruzheniya napravlyayuschey vtulki amortizatora podveski gusenichnoy mashiny / V.T. Shvetsov [i dr.] // Sb. ref. dop. rukopisey. – inv. B 5186. Seriya B. – Vyp. № 64-TsVNI MO RF 2002.

Ракимжанов Нуржан Есмагулович – кандидат технических наук, преподаватель кафедры боевых гусеничных, колесных машин и военных автомобилей; Захаров Виктор Викторович – доцент кафедры технического обеспечения (и тактики); Олейников Владимир Александрович – курсант 3 факультета (танкотехнического обеспечения). Омский автобронетанковый инженерный институт; Балакин Павел Дмитриевич – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой. Омский государственный технический университет.

Rakimzhanov Nurzhan Esmagulovich – Cand. Sc. {Engineering}, Lecturer at the Combat Tracked, Wheeled and Military Vehicles Department; Zaharov Viktor Viktorovich – Associate Professor at the Maintenance (and Tactics) Department; Oleynikov Vladimir Aleksandrovich – Cadet of the 3rd Faculty. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Balakin Pavel Dmitrievich – Doctor of Engineering Science, Professor, Head of the Department. Omsk State Technical University.

Статья поступила в редакцию 12.04.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

39

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

УДК 623.438.7, 621 ГРНТИ 78.25.10

ОЦЕНКА УПРАВЛЯЕМОСТИ БМД-4М С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ОЦЕНОЧНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ О.А. Серяков, С.С. Зиновьев, А.П. Моргунов1, М.С. Корытов2 Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru 1 Омский государственный технический университет Россия, 644050, г. Омск, Проспект Мира, 11; k_tmm@mail.omgtu.ru 2 СиБАДИ Россия, 644080, г. Омск, проспект Мира, 5 В статье приведена методика оценки управляемости плавающих машин бронетанкового вооружения на плаву. Используется переход к относительным оценочным показателям управляемости (диаметр циркуляции, угловая скорость поворота) от конструктивных и силовых параметров плавающей машины и её движительно-рулевого комплекса, зависимость которых друг от друга представлена в виде безразмерной диаграммы управляемости. Эта диаграмма позволяет проводить оценку управляемости и выбирать схемы движительно-рулевых комплексов для проектируемых образцов плавающих машин. Ключевые слова: плавающая машина, движительно-рулевой комплекс, противодесантные заграждения, десантный корабль.

STEERABILITY ESTIMATION OF THE AIRBORNE COMBAT VEHICLE BMD-4M USING RELATIVE ESTIMATED FIGURES O.A. Seryakov, S.S. Zinov'ev, A.P. Morgunov1, M.S. Korytov2 Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk 98, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru 1 Omsk State Technical University Russia, 644050, Omsk, Prospekt Mira, 11; k_tmm@mail.omgtu.ru 2 SiBADI Rossiya, 644080, Omsk, prospekt Mira, 5 The article describes the steerability estimation technique of amphibian vehicles of combat vehicles arsenal. The authors use a transition to relative estimated figures of steerability (the gyration diameter, the turning rate) from the design and energy parameters of the amphibian vehicle and its steering unit. The dimensionless steerability diagram represents their interdependence. This diagram allows them to evaluate the steerability and select the steering unit scheme for the amphibian vehicle samples.

Keywords: an amphibian vehicle, a steering unit, antiamphibious obstacles, an assault carrier.

Под управляемостью плавающих машин (ПМ) на плаву понимается их способность обеспечивать быстрое изменение направления своего движения и способность обеспечивать устойчивое прямолинейное движение без значительных отклонений от заданного курса при минимальных затратах усилий и внимания механика-водителя.

Управляемость ПМ на плаву является одним из важнейших водоходных свойств машины. Оно реализуется во многих процессах применения образца. Например, ПМ, используемая в морской пехоте, после входа в воду из десантного корабля должна отойти от него, занять свое место в колонне подразделения и двигаться в его составе к берегу, совершив при

© Серяков О.А., Зиновьев С.С., Моргунов А.П., Корытов М.С., 2018

40

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

этом ряд маневров, связанных с перестроением боевого порядка при достижении подразделением рубежа открытия огня и с подходом к проходам в противодесантных заграждениях (ПДЗ), а также движением по ним. Управляемость на плаву объединяет в себе два частных свойства: устойчивость движения на курсе и поворотливость. Следует отметить, что устойчивость движения на прямом курсе находится в некотором противоречии с поворотливостью, так как при хорошей устойчивости на курсе затрудняется изменение направления движения машины и наоборот, при хорошей поворотливости ПМ хуже выдерживает заданное направление прямолинейного движения. Для ПМ более важным свойством является поворотливость, что обусловлено плаванием на сравнительно небольших по площади акваториях и необходимостью маневрирования. Наиболее высокие требования к ПМ по управляемости предъявляются при преодолении прохода в ПДЗ, так как его ширина ограничена (примерно 15 м, [1]), а в процессе движения возможны маневры по обходу различных препятствий (бетонные надолбы, рельсы), не уничтоженных группой разграждения. Наиболее важными оценочными параметрами поворотливости ПМ на плаву являются диаметр установившейся циркуляции Dц и угловая скорость поворота W [2]. Для практических целей оценки обычно пользуются диаграммами управляемости, представляющими собой зависимости Dц и W от угла перекладки рулевых устройств при определенной частоте вращения коленчатого вала двигателя, либо от частоты вращения коленчатого вала при разных углах перекладки рулевых устройств. При использовании для оценки управляемости ПМ метода натурных испытаний построение диаграммы управляемости на плаву не представляет особого труда, но если речь идет об оценке управляемости проектируемого образца, для которого такой метод невозможен, то получение диаграммы управляемости расчетным путем вызывает большие затруднения. В настоящее время существуют работоспособные расчетные методики определения поворачивающего момента Мпов в функции частоты вращения коленчатого вала двигателя, скорости движения машины, угла перекладки рулевых устройств, но получить расчетом зависимость основных оценочных параметров Dц и W от известного Мпов – очень сложная и трудоемкая задача. Однако к настоящему времени накоНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

плен большой экспериментальный материал по результатам натурных испытаний ПМ как на спокойной воде, так и в морских условиях. По всем существующим образцам с различными схемами движительно-рулевых комплексов (ДРК) есть данные о значениях оценочных параметров управляемости на плаву. При таком количестве экспериментальных данных для проведения прогнозных оценок целесообразно воспользоваться относительными параметрами, с помощью которых можно перейти к безразмерным диаграммам управляемости [3]. Эти диаграммы без особых усилий, но с достаточной степенью точности, позволят прогнозировать значения Dц и W при известном Мпов проектируемого образца ПМ. С использованием такого метода оценка управляемости на плаву стала бы менее затратна и более проста. С целью разработки безразмерной диаграммы управляемости были проанализированы результаты натурных испытаний образцов ПМ. При этом основные оценочные параметры поворотливости на плаву были приведены к относительной форме: диаметр установившейся циркуляции Dц представлен в виде относительного диаметра:

D = Dц /L,

(1)

W = LW / V,

(2)

где L – длина ПМ по ватерлинии; угловая скорость поворота W представлена в виде относительной скорости поворота:

где V – скорость входа в поворот; поворачивающий момент Мпов представлен в виде относительного момента:

M = Mпов /GL,

(3)

Fr = V / √gL,

(4)

где G – вес машины; скорость входа в поворот V представлена в виде числа Фруда:

где g – ускорение свободного падения. После расчета относительных параметров поворотливости по ним построена безразмерная диаграмма управляемости ПМ (рис. 1). На диаграмме приведены два семейства зависимостей: в верхней части показаны связи между относительным диаметром циркуляции и относительным поворачивающим моментом при различных значениях числа Фруда; в нижней части – зависимость относительной угловой скорости поворота от относительного поворачи-

41

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

вающего момента также при различных значениях числа Фруда. Предлагаемая диаграмма позволяет решать практические задачи при проектировании ПМ БТВ. Например, по компоновочным соображениям принято решение о применении на проектируемой машине ДРК конкретной схемы [4]. По известным формулам для этой схемы выполняется расчет величин Мпов для различных частот вращения двигателя и углов перекладки рулевых устройств. Далее по формуле (3) рассчитываются значения относительного поворачивающего момента. Используя эти данные, по безразмерной диаграмме управляемости определяются значения относительных диаметров циркуляции и относительных угловых скоростей поворота, которые по формулам (1), (2) переводятся в абсолютные значения оценочных параметров поворотливости Dц и W. Используя полученные значения, можно построить размерную диаграмму управляемости ПМ в функции частоты вращения коленчатого вала двигателя либо угла перекладки рулевых устройств. Можно решать и обратную задачу – подбор схемы ДРК для обеспечения проектируемой машины заданными требованиями по управляемости на плаву. В этом случае задаются требуемые значения Dц, W, V, которые переводят в относительные параметры по формулам (1), (2), (4). Затем по безразмерной диаграмме управляемости определяют значение относительного поворачивающего момента и по формуле (3) вычисляют его абсолютное значение. Исходя из компоновочных соображений, подбирают конкретную схему ДРК с целью обеспечения ПМ БТВТ требуемого значения Мпов. При значительном отличии значений Мпов, найденных из условия обеспечения заданных Dц или W, решение обычно принимают исходя из назначения и предполагаемых условий эксплуатации машины, отдавая приоритет обеспечению либо требуемого диаметра циркуляции, либо требуемой угловой скорости поворота. Для грузовых морских амфибий, например, очень важна угловая скорость поворота при входе в прибойную зону при волнении 3 балла и выше, диаметр циркуляции менее важен. Для боевых же ПМ БТВТ, как правило, приоритетным является обеспечение заданного диаметра циркуляции. Рассмотрим пример определения параметров управляемости ПМ БТВТ с использованием предложенной методики. Наиболее важным оценочным показателем управляемости на плаву является диаметр циркуляции машины.

42

В качестве исследуемого образца выберем БМД-4М – современную боевую ПМ [5]. Машина имеет два водометных движителя со шнековыми рабочими колесами насосов. Расположение водометов корпусное с входным отверстием в днище и выходным – в нижней части кормового листа. Привод водометов – независимый, отбор мощности осуществляется от выходной шестерни реверса. Поворот на плаву обеспечивается за счет частичного или полного закрытия одной из заслонок водометов. Исходные данные для оценки [6] приведены в таблице. Таблица Исходные данные для оценки управляемости БМД-4М

Наименование параметра Обозна- Размер- Значение чение ность параметра

Масса машины Длина по ватерлинии Ширина по ватерлинии Расстояние между центрами выходных сопел водометов Максимальная скорость прямолинейного движения Количество водометов Суммарная сила тяги водометов на швартовах Сила тяги одного водомета

M L В

кг м м

13500 6,10 3,10

В

м

2,6

V

км/ч

10,0 2

Р

Н

15200

Р

Н

7600

При полном закрытии заслонки поворачивающий момент определяется по формуле:

Мпов = 0,5 ВР,

(5)

где В – расстояние между центрами выходных отверстий водометов, м; Р – сила тяги одного водомета, Н. Находим значения поворачивающего момента:

Мпов = 0,5 ∙ 2,6 ∙ 7600 = 9880 Нм.

(6) По формуле (4) находим значение числа Фруда (относительного параметра, характеризующего скорость ПМ):

Fr = Vпд / √gL = 10 / 3,6 √9,81 ∙ 6,10 = 0,36. (7) Далее по формуле (3) находим относительный поворачивающий момент:

M = 9880 / 13500 ∙ 9,8 ∙ 6,10 = 0,012.

(8)

Используя безразмерную универсальную диаграмму управляемости (см. рис.), проводим горизонтальную линию из значения 0,012 относительного поворачивающего момента до пересечения с кривой числа Фруда 0,36 и из точки пересечения опускаем перпендикуляр на ось ординат. Находим значение относительного диаметра циркуляции (D), равное Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

В данном случае для БМД-4М угловая ско6 рость поворота будет равна 0,27 об/с. Заключение == DD⋅ L 6,10 = 12 ,2 м. (9) (9) ∙ L= = 22∙⋅6,10 = 12,2 м.

Dц D 1. В работе приведена расчетная методиц ка оценки управляемости ПМ БТВТ на плаву. Методика основана на использовании богатого экспериментального материала натурных испытаний плавающих машин. Используется переход к относительным оценочным параметрам управляемости, зависимость которых друг от друга представлена в виде безразмерной диаграммы управляемости на плаву. Безразмерная диаграмма является универсальной и позволяет проводить оценку управляемости и выбирать схемы ДРК для проектируемых образцов машин.

2. С использованием данной методики проведена оценка управляемости на плаву БМД-4М без проведения натурного испытания. Установлено, что Dц = 12,2 м и W = 0,27 об/с.

3. Предложенная методика оценки управляемости ПМ БТВТ является новой и Рис. Безразмерная диаграмма управляемости ПМ требует дальнейшей проверки ее достоверноРис. Безразмерная диаграмма управляемости ПМ сти на других, в том числе и новых образцах алогично, используя нижнюю часть безразмерной универсальной Аналогично, используя нижнюю часть ПМ. Данная методика значительно проще и мы управляемости (рисунок 2), можно определить угловую скорость безразмерной универсальной диаграммы оперативнее по сравнению с другими сущеа машины. В данном случае для БМД-4М угловая скорость поворота управляемости (см. рисунок), можно опре- ствующими расчетными методами оценки авна 0,27 об/с. делить угловую скорость поворота машины. управляемости на плаву. ключение. двум. Тогда значение абсолютного диаметра циркуляции по формуле (1) будет равно:

В работе приведена расчетная методика оценки управляемости ПМ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ REFERENCES на плаву. Методика основана СПИСОК на использовании богатого М.Г. Плавающие и гусенич1. Red'kin, M.G. Plavayuschie kolesnye i gusenichnye ментального1. Редькин, материала натурныхколесные испытаний плавающих машин. ные машины к / М.Г.относительным Редькин. – Москва: Воениздат, mashiny / M.G. Red'kin. – Moskva : Voenizdat, 1966. – зуется переход оценочным параметрам 1966. – 200 с.

200 s. емости, зависимость которых друг от друга представлена в S.S. виде 2. Зиновьев, С.С. Оценка управляемости амфибий2. Zinov'ev, Otsenka upravlyaemosti amfibiynyh ерной диаграммы управляемости на плаву. Безразмерная ных машин на плаву с использованием относительных mashin диаграмма na plavu s ispol'zovaniem otnositel'nyh оценочных показателей / С.С. Зиновьев, О.А. Серяков // управляемости otsenochnyh pokazateley я универсальной и позволяет проводить оценку и / S.S. Zinov'ev, O.A. Seryakov // Вестник СибАДИ.

– 2017. – № 1(53).

– С. 83–88машин. Vestnik SibADI. – 2017. – № 1(53). – S. 83–88 ть схемы ДРК для проектируемых образцов 3. Васильев, В.В. Конструкция военных гусеничных 3. Vasil'ev, V.V. Konstruktsiya voennyh gusenichnyh С использованием данной проведена оценка машин. Теория движения: учебник методики / В.В. Васильев, mashin. Teoriya dvizheniya: uchebnik / V.V. Vasil'ev, O.A. емости на плаву БМД-4М без проведения натурного испытания. О.А. Серяков. – Омск: ОАБИИ, 2013. – 436 с.

Seryakov. – Omsk : OABII, 2013. – 436 s.

4. Potehin, S.M. Konstruktsiya boevoy mashiny pehoty = 12,2С.М. м Конструкция 27обмашины / с . пеховлено, что D4.ц Потехин, и W = 0,боевой ты (БМП-3): учеб. пособие / С.М. Потехин, Л.В. Малых, (BMP-3) : ucheb. posobie / S.M. Potehin, L.V. Malyh, A.N. Предложенная методика оценки управляемости ПМ БТВТ является А.Н. Фуенок. – Омск: ОАБИИ, 2016. – 96 с.

Fuenok. – Omsk : OABII, 2016 – 96 s. и требует дальнейшей проверки ее достоверности на других, томBoevaya mashina pehoty BMP-3: 5. Бурьян, А.А., Боевая машина пехоты БМП-3: 5. Bur'yan,вA.A., и новых учеб. образцах ПМ. Данная проще и пособие / А.А. Бурьян.

– Омск:методика ОТИИ, 2000. –значительно 92 с. ucheb. posobie / A.A. Bur'yan.

– Omsk : OTII, 2000. – 92 s.

6. Боевая машина пехоты БМП-3: Техническое опи6. Boevaya mashina pehoty BMP-3: Tehnicheskoe внее по сравнению с другими существующими расчетными методами сание 688-сб 6. Минобороны РФ, ГАБТУ, инв. № 3883 – opisanie 688-sb 6. Minoborony RF, GABTU, inv. № 3883 – управляемости на плаву. Москва, 2005 – 336 с.

7. Васильев, В.В. Военные гусеничные машины. Книга 2. Трансмиссия и ходовая часть: учебник / В.В. Васильев, М.П. Поклад, О.А. Серяков. – Омск : ОАБИИ, 2013. – 402 с.

8. Степанов А.П., Проектирование амфибийных машин / А.П. Степанов. – Москва : Мегалион, 2007. – 420 с.

Moskva, 2005 – 336 s.

7. Vasil'ev, V.V. Voennye gusenichnye mashiny.

Kniga 2. Transmissiya i hodovaya chast': uchebnik / V.V. Vasil'ev, M.P. Poklad, O.A. Seryakov. – Omsk : OABII, 2013. – 402 s.

8. Stepanov A.P., Proektirovanie amfibiynyh mashin / A.P. Stepanov. – Moskva : Megalion, 2007. – 420 s.

Серяков Олег Александрович – кандидат технических наук, доцент кафедры; Зиновьев Сергей Сергеевич – адъюнкт кафедры. Омский автобронетанковый инженерный институт. Моргунов Анатолий Павлович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой. Омский государственный технический университет. Корытов Михаил Сергеевич – доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобили, конструкционные материалы и технологии». Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет.

Seryakov Oleg Aleksandrovich – Cand. Sc. {Engineering}, Associate Professor; Zinov'ev Sergey Sergeevich – Postgraduate. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Morgunov Anatolij Pavlovich – Doctor of Engineering Science, Professor, Head of the Department. Omsk State Technical University.

Korytov Mihail Sergeevich – Doctor of Engineering, Professor at the «Automobiles, constructional materials and technologies» Department. Siberian State Automobile and Highway University.

Статья поступила в редакцию 04.06.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

43

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

УДК 623.1/7 ГРНТИ 78.25.10

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭЖЕКЦИОННОГО ОХЛАЖДЕНИЯ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА В КОМБИНИРОВАННЫХ ДИЗЕЛЯХ Д.В. Шабалин, Р.В. Якимушкин, М.Г. Гранкин, А.А. Козлов Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru В статье рассмотрены функциональные и конструктивные особенности эжекционного охлаждения наддувочного воздуха в дизеле с газотурбинным наддувом. Представлены преимущества вихревых эжекторов перед струйными. Ключевые слова: дизель, вихревой эжектор, температура заряда воздуха, коэффициент эжекции, газотурбинный наддув.

THEORETICAL ASPECTS OF EJECTION COOLING OF BOOST AIR IN COMBINED DIESEL ENGINES D.V. Shabalin, R.V. Yakimushkin, M.G. Grankin, A.A. Kozlov Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru The article deals with the functional and design features of ejection cooling of boost air in a diesel engine with gas turbine charging. The authors reveal the benefits of the vortex ejectors in comparison with the jet ones.

Keywords: a diesel, a vortex ejector, an air charge temperature, an ejection coefficient, gas turbine charging.

Газотурбинный наддув как средство повышения мощности и экономичности силовых установок (СУ) как бронетанкового вооружения (БТВ), так и военной автомобильной техники (ВАТ) при всех имеющихся преимуществах имеет и ряд недостатков. Прежде всего, это значительное повышение температуры наддувочного воздуха вследствие сжатия в компрессоре наддува, что негативно сказывается на эффективности проектирования рабочего цикла дизеля. Широко применяемое в настоящее время охлаждение наддувочного воздуха, которое было предложено еще Рудольфом Дизелем, не является достаточно эффективным решением проблемы обеспечения требуемого температурного решения системы питания воздухом современных си-

ловых установок (далее – СУ) мобильных машин [1]. Так, конструктивно предел охлаждения наддувочного воздуха определяется применяемой схемой системы охлаждения (далее – СО). При рекуперативном охлаждении и включении охладителя в общий контур СО дизеля предел охлаждения зависит от температуры охлаждающей жидкости (ОЖ) на выходе из двигателя. Если принять, что температура ОЖ на выходе из двигателя составляет 373…378 К при перепаде температур в радиаторе 5…10 К, получим предел охлаждения наддувочного воздуха в зависимости от места включения охладителя в СО около 379…384 К или в среднем 382 К [2]. Для водо-воздушного холодильника в случае применения отдельного контура СО пре-

© Шабалин Д.В., Якимушкин Р.В., Гранкин М.Г., Козлов А.А., 2018

44

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Альтернативой им могут стать более эффективные вихревые эжекторы. Схема устройства такого эжектора представлена на рисунке 1. Впервые в СССР вихревой эжектор был создан группой ученых во главе с М.Г. Дубинским [7]. Исследованием конструкции вихревых эжекторов и их оптимизацией занимались и другие ученые.

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

дел охлаждения можно значительно снизить, в среднем до 338 К. Применение дополнительного контура охлаждения может рассматриваться как один из вариантов, однако приводит к усложнению конструкции СУ, увеличению массогабаритных показателей и, следовательно, необходимости решения компоновочных проблем. Применение воздухо-воздушного холоРис. 1. Прямоточный вихревой эжектор, дильника на образцах бронетанкового вооРис. 1. Прямоточный вихревой эжектор, конструкции конструкции М.Г. Дубинского: М.Г. Дубинского: ружения весьма затруднительно вследствие 1 – приемная камера; 2 –3сопловой ввод; потока; 1 – приемная камера; 2 – сопловой ввод; – сопло пассивного 3 –4 сопло смешения; необходимости его размещения за пределами – камерапассивного смешения; 5 –потока; диффузор;47–– камера регулируемый клапан 5 – диффузор; 7 – регулируемый клапан забронированного пространства [2]. Известно, что эффективность эжектора определяется величиной Таким образом, известные способы охкоэффициента эжекции, который равен отношению расхода Известно, что эффективность эжекто𝐺𝐺𝐺𝐺𝑐𝑐𝑐𝑐 : эжектируемого газа 𝐺𝐺𝐺𝐺э к эжектирующему лаждения наддувочного воздуха не в полной 𝑛𝑛𝑛𝑛 = 𝐺𝐺𝐺𝐺э ⁄𝐺𝐺𝐺𝐺𝑐𝑐𝑐𝑐 . ра определяется величиной коэффициента мере позволяют обеспечить поддержание его Н.Д. Колышев с группой исследователей смогли достичь величины эжекции, который равен отношению расхода коэффициента эжекции 𝑛𝑛𝑛𝑛, равного 3. Этим же составом ученых температуры в области рациональных знаGc: и эжектируемого газапоказателей Gэ к эжектирующему проведено сравнение рабочих вихревого эжектора чений (для дизелей типа В-2 рациональной струйного аппарата при одном и том же заданном расходе эжектируемого следует считать температуру наддувочного газа, результатом которого n явилось ряда преимуществ Gc. = Gэ ⁄ освещение вихревого аппарата [6]. Сравнительные расчеты размеров вихревых и воздуха 60 ºС [2]). Это указывает на сущеструйных эжекторов при одном и том же заданном расходе Н.Д. Колышев с группой исследоватествование потребности в разработке нетраэжектируемого газа показали значительное преимущество у вихревых эжекторов весу и габаритам по сравнению со струйными. лейпо смогли достичь величины коэффициендиционной аппаратуры и системы управДля решения задачи регулирования температуры наддувочного та эжекции n, равного 3. Этим же составом ления к этой аппаратуре, позволяющих воздуха нами предлагается использовать в системе питания воздухом сравнение рабочих реализовать необходимые для качественнодизеля ученых вихревойпроведено эжектор. Функциональная схема покасистемы го протекания рабочего цикла дизеля зна- зателей вихревого эжектора и струйного апчения температуры наддувочного воздуха. парата при одном и том же заданном расходе Такое устройство должно быть сравнительно эжектируемого газа, результатом которого простым конструктивно, надежным и не тре- явилось освещение ряда преимуществ вихбовать значительных материальных затрат ревого аппарата [6]. Сравнительные расчеты размеров вихревых и струйных эжекторов на обслуживание. В настоящее время в качестве эжектиру- при одном и том же заданном расходе эжекющих аппаратов в образцах ВАТ и БТВ на- тируемого газа показали значительное прешли применение струйные эжекторы. Вместе имущество у вихревых эжекторов по весу и с тем, обладая целым рядом ценных качеств, габаритам по сравнению со струйными. Для решения задачи регулирования темструйные эжекторы имеют изрядное количепературы наддувочного воздуха нами предство недостатков: струйный эжектор должен обладать точно лагается использовать в системе питания определенной геометрией и, соответственно, воздухом дизеля вихревой эжектор. Функциоего характеристики достигаются только в опре- нальная схема системы эжекционного охлаждения наддувочного воздуха представлена на деленном диапазоне рабочих давлений [3, 4]; некоторыми авторами отмечаются боль- рисунке 2. Целесообразность применения эжектора шие габариты эжекторов и значительные в качестве источника воздушного потока объудельные затраты на них [5]. Альтернативой им могут стать более ясняется рядом особенностей, а именно: он эффективные вихревые эжекторы. Схема прост конструктивно, не требует обслуживаустройства такого эжектора представлена на ния, эффективен [3]. Функционирование исследуемой систерисунке 1. мы эжекционного охлаждения наддувочного Впервые в СССР вихревой эжектор был создан группой ученых во главе с М.Г. Дубин- воздуха заключается в следующем. Атмосским [7]. Исследованием конструкции вихре- ферный воздух поступает в компрессор, где вых эжекторов и их оптимизацией занима- подвергается сжатию, в результате чего его давление и температура возрастает. Далее лись и другие ученые. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

45

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

воздух поступает в промежуточный охлади- схемах, для которых они были рассчитаны. тель наддувочного воздуха (далее – ОНВ), Отсутствие единой надёжной методики расгде происходит теплообмен между наддувоч- чета вихревых эжекторов является основной ным воздухом после компрессора и охлажда- причиной отказа от их использования в том ющим воздухом, проходящим через ОНВ из или ином виде техники. окружающей среды. Поток охлаждающего Анализ работы Левченко Д.А. [8] позвовоздуха, проходящий через ОНВ, поступает ляет заключить, что в ней впервые проведены в вихревой эжектор. Циркуляция охлажда- сравнения режимных характеристик эжектоющего воздуха осуществляется за счет эжек- ров вихревого и струйного типов. На основационного эффекта, создаваемого истечением нии проведенных сравнений можно сделать потока отработавших газов после турбины (6) вывод, что струйные эжекторы обеспечивают турбокомпрессора через диффузор вихревого достижение более низкого давления всасыэжектора. После охлаждения в промежуточ- вания пассивного потока, следовательно, и ном охладителе (4), воздушный поток от ком- низкий коэффициент эжекции по сравнению прессора поступает во впускной коллектор и с вихревыми аппаратами. далее в камеру сгорания дизеля. ОтработавНа основании изучения и анализа научшие газы (ОГ), обладающие высоким давле- но-технической литературы по вопросу пронием, поступают через выпускной коллектор ведения процесса эжекции и смешения газа в корпус турбины (6) турбокомпрессора, где в аппаратах центробежного принципа дейэнергия ОГ преобразуется в механическую ствия на примере вихревого эжектора можно 4 энергию вращения колеса турбины. Затем ре- сделать следующие выводы: гулируемая потока ОГ направляется в на 1) до настоящего времени не проведён неэжекционного охлаждениячасть наддувочного воздуха представлена рисунке 2. вихревой эжектор через тангенциальное сопобходимый объём экспериментальных исслеЦелесообразность применения эжектора в качестве источника ло в камеру завихрения, а часть потока газов дований, выявляющий зависимость величивоздушного потока объясняется рядом особенностей, а именно: он прост выбрасывается в атмосферу. ны коэффициента эжекции от изменяющихся конструктивно, не требует обслуживания, эффективен [3]. в широком диапазоне основных конструктив4 5 ных и режимных параметров эжектора; 1 2 3 2) не указаны рациональные величины основных конструктивных элементов вихревого эжектора, обеспечивающих максималь6 ное значение коэффициента эжекции; 3) отсутствует качественный сравнительный анализ вихревых эжекторов и струйных аппаратов, который доказал бы преимуще7 ство вихревых эжекторов при работе с одинаВ атмосферу ковой производительностью и равных услови8 ях проведения процесса эжекции; 11 4) отсутствует единая методика расчёта, 10 9 позволяющая выбрать конструктивные и реВ атмосферу жимные параметры вихревого эжектора, обеРис.

2. Схема системы эжекционного охлаждения Рис.

2. Схема системы эжекционного наддувочного воздуха: воздуха: спечивающие заданное значение коэффициохлаждения наддувочного 1 – поршневой ДВС; 2 – впускной коллектор; 3 – датчик температуры 1 – поршневой ДВС; 2 – впускной коллектор; ента эжекции. наддувочного воздуха; 3 – датчик температуры наддувочного воздуха; 4 – охладитель наддувочного воздуха; 5 – компрессор; 6 – газовая турбина; Таким образом, для обоснования воз4 – охладитель наддувочного воздуха; 5 – компрессор; 7 – регулировочная заслонка; 8 – вихревой эжектор; 9 – электронный блок 6 – газовая турбина; 7 – регулировочная заслонка; можности применения вихревого эжектора, управления; 8 – вихревой эжектор; 9 – электронный блок управления; – трубопровод; 11 – выпускной коллектор утилизирующего работу отработавших газов, 1010 – трубопровод; 11 – выпускной коллектор в качестве источника потока охлаждающего Функционирование исследуемой системы эжекционного Следует заметить, что способные оказать воздуха через ОНВ необходимо сконцентриохлаждения наддувочного воздуха заключается в следующем. конкуренцию струйным эжекторам вихревые ровать усилия на разработке методики расчеАтмосферный воздух поступает в компрессор, где подвергается сжатию, в результатеаппараты, чего его давление и температура возрастает. Далее воздух имеющие ряд преимуществ, опита, применение которой позволит выбирать поступает в промежуточный охладитель наддувочного воздуха (далее – рающихся на саму сущность вихревого эффекконструктивные и режимные параметры вихОНВ), где происходит теплообмен между наддувочным воздухом после та, способного интенсифицировать процесс ревого эжектора, обеспечивающие заданное компрессора и охлаждающим воздухом, проходящим через ОНВ из окружающей среды. Поток охлаждающего воздуха, проходящий через эжекции, применяются лишь в конкретных значение коэффициента эжекции. ОНВ, поступает в вихревой эжектор. Циркуляция охлаждающего воздуха осуществляется за счет эжекционного эффекта, создаваемого истечением Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13) 46 потока отработавших газов после турбины (6) турбокомпрессора через диффузор вихревого эжектора. После охлаждения в промежуточном охладителе (4), воздушный поток от компрессора поступает во впускной

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Кукис, В.С. Повышение эффективности наддува за счет стабилизации температуры воздуха, поступающего в цилиндры дизеля, работающего на переменных режимах / В.С. Кукис, Г.А. Берестнев // Труды Международного форума по проблемам науки, техники и образования. – Москва : Академия наук о земле, 2005. – С. 111–113.

2. Шабалин, Д.В. Повышение эффективности рабочего цикла дизеля оптимизацией температуры заряда воздуха / Д.В. Шабалин // Сборник научных трудов ВА МТО им. генерала армии А.В. Хрулёва. – Санкт-Петербург : ВУНЦ СВ «ВАМТО», 2017. – С. 34–40.

3. Меркулов, А.П. Вихревой эффект и его применение в технике / А.П. Меркулов – Москва : Машиностроение, 1969. – 184 с.

4. Кукис, В.С. Использование вихревых труб в поршневых двигателях внутреннего сгорания / В.С. Кукис, В.А. Романов, Д.В. Шабалин. – Санкт-Петербург : Изд-во ВА МТО, 2015. – 215 с.

5. Кукис, В.С. Физико-математическая модель вихревых труб для регулирования температуры наддувочного воздуха / В.С. Кукис, Д.В. Шабалин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока.– 2015. – № 1. – С. 129–133.

6. Колышев, Н.Д. Исследование вихревого эжектора / Н.Д. Колышев [и др.] // Некоторые вопросы исследования вихревого эффекта и его промышленное применения: труды первой научно-технической конференции. – Куйбышев, 1974. – с. 75–79 7. Дубинский М.Г. Вихревой вакуум-насос / М.Г. Дубинский // Изв. АН СССР. ОТН, 1956. – № 3. – С. 155–159.

8. Левченко, Д.А. Совершенствование рабочего процесса вихревой эжекторной ступени в составе жидкостно-кольцевого вакуум-насоса : дис. … канд. техн. наук : 05.05.14 / Д. А. Левченко. – Сумы : СГУ, 2011. – 162 с.

REFERENCES 1. Kukis, V.S. Povyshenie effektivnosti nadduva za schet stabilizatsii temperatury vozduha, postupayuschego v tsilindry dizelya, rabotayuschego na peremennyh rezhimah / V.S. Kukis, G.A. Berestnev // Trudy Mezhdunarodnogo foruma po problemam nauki, tehniki i obrazovaniya. – Moskva : Akademiya nauk o zemle, 2005. – S. 111–113.

2. Shabalin, D.V. Povyshenie effektivnosti rabochego tsikla dizelya optimizatsiey temperatury zaryada vozduha / D.V. Shabalin // Sbornik nauchnyh trudov VA MTO im. generala armii A.V. Hruleva. – Sankt-Peterburg : VUNTs SV «VAMTO», 2017. – S. 34–40.

3. Merkulov A.P. Vihrevoy effekt i ego primenenie v tehnike / A.P. Merkulov – Moskva : Mashinostroenie, 1969. – 184 s.

4. Kukis, V.S. Ispol'zovanie vihrevyh trub v porshnevyh dvigatelyah vnutrennego sgoraniya / V.S. Kukis, V.A. Romanov, D.V. Shabalin. – Sankt-Peterburg : Izd-vo VA MTO, 2015. – 215 s.

5. Kukis, V.S. Fiziko-matematicheskaya model' vihrevyh trub dlya regulirovaniya temperatury nadduvochnogo vozduha / V.S. Kukis, D.V. Shabalin // Nauchnye problemy transporta Sibiri i Dal'nego Vostoka. – 2015. – № 1. – S. 129–133.

6. Kolyshev N.D. Issledovanie vihrevogo ezhektora / N.D. Kolyshev [i dr.] // Nekotorye voprosy issledovaniya vihrevogo effekta i ego promyshlennoe primeneniya. Trudy pervoy nauchno-tehnicheskoy konferentsii. – Kuybyshev, 1974. – s. 75–79 7. Dubinskiy M. G. Vihrevoy vakuum-nasos / M.G. Dubinskiy // Izv. AN SSSR. OTN, 1956. – № 3. – S. 155–159.

8. Levchenko, D.A. Sovershenstvovanie rabochego protsessa vihrevoy ezhektornoy stupeni v sostave zhidkostno-kol'tsevogo vakuum-nasosa : dis. … kand. tehn. nauk : 05.05.14 / D. A. Levchenko. – Sumy : SGU, 2011. – 162 s.

Шабалин Денис Викторович – доктор технических наук, профессор 3 кафедры боевых гусеничных, колесных машин и военных автомобилей; Якимушкин Роман Васильевич – адъюнкт кафедры боевых гусеничных, колесных машин и военных автомобилей; Гранкин Максим Геннадьевич – адъюнкт кафедры двигателей; Козлов Андрей Александрович – адъюнкт кафедры двигателей. Омский автобронетанковый инженерный институт.

Shabalin Denis Viktorovich – Doctor of Engineering, Professor at the Combat Tracked, Wheeled and Military Vehicles Department; Yakimushkin Roman Vasil'evich – Postgraduate at the Combat Tracked, Wheeled and Military Vehicles Department; Grankin Maxim Gennadievich – Postgraduate at the Engines Department; Kozlov Andrey Aleksandrovich – Postgraduate at the Engines Department. Omsk TankAutomotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 01.06.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

47

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

УДК 621.43.068 ГРНТИ 78.25.09 : 78.25.10

ПОВЫШЕНИЕ ПРИЕМИСТОСТИ КОМБИНИРОВАННОГО ДИЗЕЛЯ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ И.А. Шелягин, Д.В. Шабалин, Н.И. Шелягин, В.Н. Кузнецова1 Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок; omsktii@mail.ru 1 СиБАДИ Россия, 644080, г. Омск, проспект Мира, 5 В статье поднята проблема оптимизации работы двигателей внутреннего сгорания и расходов энергии в это время. Представлены возможные варианты более экономичного использования накопившейся в аккумуляторах энергии по сравнению с существующими механизмами работы двигателей. Рассматриваются некоторые способы устранения инерционности двигателей. Ключевые слова: повышение приемистости, комбинированный дизель, рекуперативное торможение, процессы разгона и торможения, двигатель внутреннего сгорания, кинетическая энергия, устранение инерционности.

INCREASE OF ACCELERATION ABILITY FOR THE COMBINED DIESEL ENGINE BASED ON THE THEORY OF REGENERATIVE BRAKING I.А. Shelyagin, D.V. Shabalin, N.I. Shelyagin, V.N. Kuznetsova1 Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok; omsktii@mail.ru 1 SiBADI Rossiya, 644080, Omsk, prospekt Mira, 5 The article concentrates on the problem of optimization of internal combustion engine performance and power consumptions meantime. The authors present possible variants of more economic use of the energy, which is collected in accumulators, in comparison with the existing operating principles of engines. They consider some ways of elimination of the lag effect of engines.

Keywords: increase of acceleration ability, a combined diesel engine, regenerative braking, dispersal and braking processes, an internal combustion engine, a kinetic energy, elimination of the lag effect.

В последнее время все большее внимание уделяется вопросам повышения экономических и экологических показателей городского транспорта. Силовые установки городских автомобилей эксплуатируются большую часть времени на неэкономичных режимах: холостого хода – в пробках и у светофоров, пиковых нагрузок – во время начала движения и при маневрировании, а также на режимах тормо-

жения. В то же время двигатели внутреннего сгорания (ДВС) имеют наилучшие экономические и экологические показатели на установившихся режимах работы. Так, при создании поршневых тепловых двигателей основной задачей ставилось обеспечение возможно большей мощности в цилиндре данных размеров, т. е. получение максимального значения литровой мощности, которая обеспечивала бы

© Шелягин И.А., Шабалин Д.В., Шелягин Н.И., Кузнецова В.Н., 2018

48

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

работу транспорта во время начала движения (разгона) и при маневрировании [1]. Процессы разгона и торможения характеризуются повышенным расходом топлива и сниженными показателями токсичности (табл. 1). Таблица 1 Усредненные условия работы автомобильной техники в городских условиях эксплуатации и доля вредных выбросов с отработавшими газами № п\п

Режим работы двигателя

Постоянная большая 1 частота вращения коленчатого вала, n Холостой ход при сред2 ней частоте вращения коленчатого вала, n 3 Разгон (ускорение) (замед4 Торможение ление)

Доля Доля от общего в общем количества времени вредных выброработы, % сов с ОГ, %

16,0

16,8

15,0

4,2

36,7

69,9

32,3

9,1

Рассматривая эти два процесса, можно заметить, что в первом случае происходит накопление кинетической энергии, во втором – ее уменьшение. При замедлениях транспортного средства кинетическая энергия расходуется на его движение, а также рассеивается (диссипирует) в тормозных механизмах. При малых скоростях машин доля кинетической энергии в общем энергетическом балансе невелика, однако с повышением скоростей она возрастает, быстро занимая преобладающую роль. Такое же явление имеет место при снижении сопротивлений движению (или повышении КПД трансмиссии) и уменьшении длины пути цикла. Между тем как у транспортных, так и у других машин циклического действия скорость движения неуклонно повышается, сила сопротивления движению уменьшается, увеличивается КПД трансмиссий. У современных транспортных средств на совершение работы тратится около половины суммарной энергии двигателя, а другая ее половина переходит в кинетическую с последующим рассеиванием. Такое положение приводит к необходимости, с одной стороны, постоянного повышения мощности двигателя для обеспечения динамических качеств транспортного средства, с другой – применения устройств, поглощающих кинетическую энергию. В результате этого затрудняется дальнейшее повышение производительности и экономичности машин. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Отношение энергии Еп, затраченной на полезное сопротивление, к полезной Е0 может служить мерой для оценки резерва кинетической энергии в машине в заданных условиях:

δ = Еп/Е0.

(1)

С более качественным использованием энергии значение δ, увеличиваясь, стремится к единице. Резерв кинетической энергии при этом соответственно уменьшается. Значения δ достигают высоких значений при малой скорости и больших расстояниях между остановками (табл. 2). Таблица 2 Резерв кинетической энергии в транспортной машине при различных циклах ее работы

Начальная скорость торможения, № Расстояние км/ч между п\п остановками 10 20 30 40 50 60 70

1 2 3 4 5

100 200 300 400 500

0,8 0,49 0,3 0,196 – – – 0,89 0,66 0,464 0,32 0,238 – – 0,92 0,74 0,565 0,42 0,29 0,246 – 0,94 0,79 0,635 0,48 0,385 0,30 0,242 0,95 0,83 0,69 0,55 0,44 0,35 0,284

Между тем современные транспортные машины работают в основном на высоких скоростях и имеют низкое значение δ и, следовательно, большие резервы кинетической энергии, использование которой может дать значительный экономический эффект. Возникает проблема, решение которой заключается в необходимости накопления энергии в аккумуляторе и в последующем использовании этой энергии на неэкономичных режимах [2]. При этом накопитель играет роль демпфирующего устройства, сглаживающего колебания мощности источника. Одним из методов повышения мощности является увеличение массового наполнения цилиндра двигателя воздухом. Помимо некоторого увеличения среднего эффективного давления вследствие улучшения качества смесеобразования, повышения коэффициента наполнения и индикаторного КПД наблюдается значительное улучшение экономических показателей. Этот метод увеличения среднего эффективного давления и, как следствие, литровой мощности двигателя давно известен и широко применяется на современных двигателях как метод наддува. Наиболее распространенным на двигателях мобильной техники является газотурбинный наддув. Основным недостатком этого

49

ак следствие, литровой мощности двигателя давно известен и широко рименяется на современных двигателях как метод наддува. Наиболее аспространенным на двигателях мобильной техники является Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения азотурбинный наддув. Основным недостатком этого варианта наддува варианта наддува является инерционность, Вторым способом устранить инерцивляется инерционность, которая сказывается отрицательно сказывается на которая отрицательно на приеонность возможно, если обеспечить подамистости двигателей [2]. чу сжатого воздуха через дополнительный риемистости двигателей [2]. Первым способом частичного устранения клапан (рис. 2.) под большим давлением Первым способом частичноготурбины устранения инерционности турбины в цилиндр двигателя в пеинерционности является подклю- непосредственно чение дополнительного источника энергии риод, когда впускной и выпускной клапаны под энергии большим давлением непосредственно в цилиндр двигателя в перио вляется подключение дополнительного источника для привода для привода компрессора при обеспечении закрыты [3]. когда впускной и выпускной клапаны закрыты [3]. двигателя необходимым количе- необходимым омпрессора при поршневого обеспечении поршневого двигателя ством наддувочного воздуха в соответствии с оличеством наддувочного в приемистости соответствии с нагрузкой и нагрузкой ивоздуха повышение на переходных режимах работы двигателя. овышение приемистости на переходных режимах работы двигателя. Решение поставленной задачи достигаетРешение поставленной достигается тем, что в выпускной ся тем, что задачи в выпускной системе поршневого ДВС (рис. 1.) устанавливается газовая турбиистеме поршневогона,ДВС (рис.1.) устанавливается газовая турбина, а на а на входе во впускной коллектор – компрессор длякомпрессор нагнетания воздуха. ходе во впускной коллектор для нагнетания воздуха.

4

5

3

6

2

11

2

4

7

7 1

В атмосферу

Рис. 2. Двигатель с непосредственным наддувом 2. Двигатель с непосредственным наддувом 1Рис.

– компрессор высокого давления; 2 – аккумулятор 1 – компрессорсжатого высокого давления; 2 – аккумулятор воздуха (ресивер); воздуха (ресивер); 3 – системасжатого охлаждения; 3 – система охлаждения; 4 – управляемый клапан подачи воздуха; 4 – управляемый клапан подачи воздуха; 5 – блокуправления; электронного 5 – блок электронного 6 –управления; нагнетательный клапан; 6 – нагнетательный клапан;сгорания 7 – поршневой двигатель внутреннего 7 – поршневой двигатель внутреннего сгорания 10

Этот способ подразумевает не постоянную подачу сжатого воздуха 9 способ резкого подразумевает не постоянную цилиндр, а только Этот в случаях ускорения транспортного средств подачу сжатого воздуха в цилиндр, а только или при возникновении кратковременных пиковых внешних нагрузок.

8 в случаях резкого ускорения транспортного Для двигателей с непосредственным впрыском топлива установк 1 3 6 5 дополнительного клапана позволяет использовать кратковречасть такта сжатия дл средства или при возникновении Рис. 1. Комбинированный двигатель: нагнетания воздуха в пиковых аккумулятор. Наличие дополнительного клапан менных внешних нагрузок.

1 – поршневой ДВС; 2 – выпускной коллектор; может быть использовано для повышения пусковых качеств двигателя Для двигателей с непосредственным 3 – 1. впускной коллектор; 4 – газовая турбина; Рис. Комбинированный двигатель: обеспечения его высоких экономических показателей, засчет изменени 5 – компрессор; 6 – вал; 7 – высокочастотный впрыском топлива установка дополнитель– аккумулятор; 1 – поршневой ДВС; 2 электрический – выпускной мотор-генератор; коллектор; 3 – 8впускной коллектор; степени сжатияного в зависимости от начала открытия и закрытия клапана позволяет использовать часть указанног 9 – блок управления; 10 – орган управленияклапана двигателем; на такте сжатия.

– датчик частоты вращения коленчатого вала такта сжатия для нагнетания воздуха в акку4 –11газовая турбина; 5 – компрессор; 6 – Применение вал; непосредственного наддува на двигателях с внешни мулятор. Наличие дополнительного клапана 7 – высокочастотный электрический мотор-генератор; 8 – аккумулятор; смесеобразованием способствует снижению вероятности возникновени Газовая турбина и компрессор имеют может быть использовано для повышения пудетонации на режимах резкого ускорения по причине охлаждени 9 – блок управления; 10 – орган управления двигателем; сковыхсмеси один вал с высокочастотным электрическим качеств обеспечения его воздуха топливно-воздушной за двигателя счет подачии холодного сжатого мотор-генератором, который на установиввысоких экономических показателей за счет 11 – датчик частоты вращения коленчатого вала[2]. цилиндр шихся режимах работы двигателя В привостепени наддув сжатия позволяет в зависимости от процесс дизеляхизменения непосредственный улучшить дится в действие от газовой турбины и как начала и закрытия указанного класмесеобразования при открытия организации направленной подачи струи сжатог электрический генератор вырабатывает элекпанасгорания, на такте сжатия. воздуха в камеру снизить тепловую напряженность детале трическую энергию для заряда аккумуляторПрименение непосредственного наддува цилиндропоршневой группы. предложенный способ повышения литровой мощност ной батареи, а на переходных режимахЗаметим, рабо- что на двигателях с внешним смесеобразованиприменим как на двигателях без наддува, так и возна двигателя тает как электрический мотор, получающий ем способствует снижению вероятности оборудованных любыми системами наддува. электрическую энергию от аккумулятора для никновения детонации на режимах резкого привода компрессора. ускорения по причине охлаждения топливУправление режимами работы высоко- но-воздушной смеси за счет подачи холодного частотного электрического мотор-генерато- сжатого воздуха в цилиндр [2]. ра осуществляется через блок управления в В дизелях непосредственный наддув позависимости от импульсов датчика частоты зволяет улучшить процессы смесеобразовавращения коленчатого вала и датчика орга- ния при организации направленной подачи на управления двигателем. струи сжатого воздуха в камеру сгорания, Из атмосферы

Газовая турбина и компрессор имеют один вал с высокочастотным лектрическим мотор-генератором, который на установившихся режимах аботы двигателя приводится в действие от газовой турбины, и как лектрический генератор вырабатывает электрическую энергию для заряда ккумуляторной батареи, а на переходных режимах работает как лектрический мотор, получающий электрическую энергию от ккумулятора для привода компрессора. Управление режимами работы высокочастотного электрического мотор-генератора осуществляется через блок управления в зависимости от Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13) мпульсов датчика 50 частоты вращения коленчатого вала и датчика органа правления двигателем. Вторым способом устранить инерционность возможно, если

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

снизить тепловую напряженность деталей цилиндропоршневой группы. Заметим, что предложенный способ повышения литровой мощности применим как на двигателях без наддува, так и на двигателях, оборудованных любыми системами наддува. Вышеперечисленные способы повышения приемистости дизелей характеризуются дополнительными затратами энергии на привод электродвигателя в первом случае и компрессора высокого давления во втором. Предложенный авторами способ обеспечивает преобразование кинетической энергии транспортного средства (ТС) на режимах торможения (рис. 3).

6

Кинетическая энергия ТС может быть использована путем рекуперативного торможения, т.е. предназначенную для рассеивания энергию путем соответствующих мероприятий можно затрачивать на совершение полезной работы. Рекуперация – это компенсация (или возврат) затрат энергии, а значит, рекуперативная система торможения – это такая система, которая возвращает часть затраченной на торможение транспортного средства энергии. При торможении с использованием традиционной тормозной системы избыток кинетической энергии преобразуется в тепловую энергию трения тормозных колодок и тормозного диска и собственно расходуется вхолостую. Двигатель, оборудованный системой рекуперативного торможения работает следующим образом. При равномерном движении (преимущественном режиме работы двигателя) система рекуперативного торможения не задействуется. При торможении ТС (когда водитель воздействует на педаль тормоза), сигнал от педали тормоза 9 поступает на электронный блок управления (ЭБУ) 11 и затем на электрическую муфту 7, замыкая ее. В результате крутящий момент от трансмиссии 8 передается на повышающий редуктор 6 и далее через обгонную муфту 5 на маховик 4, выполняющий функцию инерционного аккумулятора. Раскручиваясь на режимах торможения, маховик запасает кинетическую энергию транспортного средства. При начале движения или разгоне транспортного средства (когда водитель резко воздействует на педаль подачи топлива). Сигнал педали подачи топлива поступает на ЭБУ и затем на электрическую муфту, закрепленную на роторе турбокомпрессора, замыкая ее. Таким образом, крутящий момент от маховика передается на ротор турбокомпрессора, обеспечивая его подкручивание на режимах разгона. Исходя из проведённого анализа, можно сделать вывод, что применение системы рекуперативного торможения позволяет: производить аккумулирование неиспользуемой кинетической энергии автомобиля; обеспечивать подвод дополнительной энер-

сленные способы повышения приемистости дизелей дополнительными затратами энергии на привод в первом случае и компрессора высокого давления во

ый авторами способ обеспечивает преобразование нергии транспортного средства (ТС) на режимах . 3).

Рис. 3. Способ повышения приемистости дизеля с системой рекуперативного торможения: 1 – дизель; 2, 7 – электрические муфты; 3 – турбина; 4 – маховик (инерционный аккумулятор); 5 – обгонная муфта; 6 – повышающий редуктор; 8 – трансмиссия автомобиля; 9 – педаль тормоза; 10 – педаль подачи топлива; 11 – электронный блок управления; 12 – компрессор

повышения приемистости дизеля с системой рекуперативного торможения: – дизель; 2, 7 – электрические муфты; 3 – турбина; ховик (инерционный аккумулятор); 5 – обгонная муфта; Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13) щий редуктор; 8 – трансмиссия автомобиля; 9 – педаль тормоза; ачи топлива; 11 – электронный блок управления; 12 – компрессор.

51

Вооружение и военная техника. Комплексы и системы военного назначения

гии к ротору турбокомпрессора, что приводит к уменьшению на 30…50 % времени разгона и увеличению на 10…15 % средней скорости движения транспортного средства; обеспе-

чивать подвод дополнительного тормозного момента, снижающего нагрузку на тормозную систему ТС, что увеличивает ее ресурс и ресурс агрегатов трансмиссии.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Шабалин, Д.В. Повышение энергетических и экономических показателей дизеля применением систем регулирования газотурбинным наддувом / Д.В. Шабалин, Е.С. Терещенко // Технические науки: теория и практика. Материалы международной заочной научной конференции. – Чита, 2012. – С. 96–98.

2. Шабалин, Д.В. Стабилизация температуры наддувочного воздуха: монография / Д.В. Шабалин, Д.Ю. Фадеев, Е.С. Терещенко. – Омск : Омское книжное издательство, 2013. – 100 с.

3. Комбинированный двигатель : пат. 62662 РФ : RU 62662 U1 F 02 G5/02 / Шабалин Д.В., Руднев В.В., Хасанова М.Л. и др.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «ЮУрГУ» ; заявл. 10.06.11 ; опубл. 27.04.2007, Бюл. № 12. – 3 с.

REFERENCES 1. Shabalin, D.V. Povyshenie energeticheskih i ekonomicheskih pokazateley dizelya primeneniem sistem regulirovaniya gazoturbinnym nadduvom / D.V. Shabalin, E.S. Tereschenko // Tehnicheskie nauki: teoriya i praktika. Materialy mezhdunarodnoy zaochnoy nauchnoy konferentsii. – Chita, 2012. – S. 96–98.

2. Shabalin, D.V. Stabilizatsiya temperatury naduvochnogo vozduha: monografiya / D.V. Shabalin, D.Yu. Fadeev, E.S. Tereschenko. – Omsk : Omskoe knizhnoe izdatel'stvo, 2013. – 100 s.

3. Kombinirovanny dvigatel' : pat. 62662 RF : RU 62662 U1 F 02 G5/02 / Shabalin D.V., Rudnev V.V., Hasanova M.L. i dr.; zayavitel' i patentoobladatel' GOU VPO «YuUrGU» ; zayavl. 10.06.11 ; opubl. 27.04.2007, Byul. № 12. – 3 s.

Шелягин Никита Игоревич – командир отделения; Шабалин Денис Викторович – доктор технических наук, профессор кафедры (боевых гусеничных, колесных машин и военных автомобилей); Шелягин Игорь Анатольевич – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры эвакуации и вождения военных гусеничных и колесных машин. Омский автобронетанковый инженерный институт. Кузнецова Виктория Николаевна – доктор технических наук, профессор кафедры «Эксплуатация и сервис транспортно-технологических машин и комплексов в строительстве». Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет.

Shelyagin Nikita Igorevich – Section Commander; Shabalin Denis Viktorovich – Doctor of Science {Engineering}, Professor at the Combat Tracked and Wheeled Carriers and Military Vehicles Department; Shelyagin Igor' Anatol'evich – Cand. Sc. {Engineering}, Senior Lecturer at the Driving and Maintenance Department. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Kuznetsova Viktoriya Nikolaevna – Doctor of Engineering, Professor at the «Operation and service of transporttechnological machines and complexes in the construction industry» Department. Siberian State Automobile and Highway University.

Статья поступила в редакцию 14.03.2018

52

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ВООРУЖЕНИЯ И ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ, ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УДК 62-97 ГРНТИ 55.42.27

УЛУЧШЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ ДИЗЕЛЕЙ ВОЕННОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ТЕХНИКИ С СИСТЕМОЙ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ В.С. Кукис, Д.В. Шабалин1, Е.А. Каширин1, Д.В. Нефедов2 Южно-Уральский государственный университет, Россия, 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, д. 76 1 Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок; otiu@mil.ru 2 ВУНЦ ВВС «ВВА» (филиал, г. Челябинск) Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54 «А» Применение систем рециркуляции отработавших газов, направленное, прежде всего, на снижение вредных выбросов, приводит к ухудшению топливной экономичности двигателей. Резервы компенсации негативного влияния рециркуляции отработавших газов на топливную экономичность двигателя заключаются в охлаждении этих газов. Ключевые слова: рециркуляция отработавших газов, расчетный эксперимент, топливная экономичность, экология, охлаждение рециркулируемых газов.

IMPROVEMENT OF FUEL EFFICIENCY OF DIESEL ENGINES OF MILITARY VEHICLES WITH EXHAUST GAS RECIRCULATION V.S. Kukis, D.V. Shabalin1, E.A. Kashirin1, D.V. Nefedov2 South Ural State University Russia, 454080, Chelyabinsk, pr. Lenina, d. 76 1 Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok; omsktii@mail.ru 2 VUNTs VVS «VVA» (branch, Chelyabinsk) Rossiya, 394064, Voronezh, ul. Staryh Bol'shevikov, 54 «A» The application of exhaust gas recirculation, focused, first, on the decrease in polluting emissions, leads to deterioration of fuel efficiency of engines. The reserves of compensation of negative influence of exhaust gas recirculation on the fuel efficiency of the engine consist in cooling these gases.

Keywords: exhaust gas recirculation, a numerical experiment, fuel efficiency, ecology, cooling of recirculated gases.

Введение Снижение вредных выбросов двигателей внутреннего сгорания в настоящее время

приобрело большое государственное значение, в том числе и в военной сфере деятельности. Содержание руководящих документов,

© Кукис В.С., Шабалин Д.В., Каширин Е.А., Нефедов Д.В., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

53

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

регламентирующих экологические требования к военной технике, это наглядно демонстрирует [1–3]. Как известно, наиболее токсичными составляющими отработавших газов (далее – ОГ) поршневых двигателей являются углеводороды, оксиды углерода, оксиды азота и твердые частицы. С первыми двумя довольно эффективно справляется каталитический нейтрализатор, оксиды же азота «отсеиваются», им недостаточно способов переработки. Для уменьшения вредных выбросов оксидов азота и была создана система EGR (Exhaust Gas Recirculation) – система рециркуляции отработавших газов (далее – РОГ). Она не предназначена для улучшения эксплуатационных характеристик двигателя, а устанавливается исключительно из экологических соображений. Идея заключается в том, чтобы на определенных режимах работы двигателя подавать некоторую часть отработанных газов из выпускного коллектора во впускной. Повышенное содержание окислов азота в выбросах двигателя вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения является кислород: чем больше кислорода – тем выше температура. А если подмешать к воздуху выхлопные газы, то содержание кислорода в нем уменьшится. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность выхлопных газов понижаются. Практическое применение РОГ требует достаточно сложного автоматического управления, обеспечивающего оптимальное дозирование количества ОГ, направляемых во впускную систему. Наиболее полно описанные выше способы обеспечения экологической безопасности использованы в дизеле ЭКОТЕК, разработанном в 90-х годах фирмой Opel совместно с фирмой GME, являющейся европейским отделением GMC. Следует подчеркнуть, что дизели с системами РОГ есть в производственных программах всех ведущих мировых производителей [4]. Для дизелей с турбонаддувом возможно применение различных схем системы рециркуляции: 1. Внешняя рециркуляция с отбором ОГ после турбины и их подводом во впускной коллектор перед компрессором (система низкого давления).

54

2. Внешняя рециркуляция с отбором ОГ перед турбиной и вводом их во впускной коллектор после компрессора перед ОНВ, либо после него (система высокого давления).

3. Внутренняя рециркуляция (на такте выпуска на некоторое время открываются впускные клапаны, через которые ОГ попадают во впускной коллектор). В современных конструкциях дизелей такая система РОГ реализуется управлением фазами газораспределения, что позволяет упростить конструкцию двигателя (не нужен специальный клапан) и повысить надёжность. Применение для дизелей с турбонаддувом РОГ позволяет снизить выбросы оксидов азота в среднем на 60 % [5]. На разных конструкциях двигателей система внешней рециркуляции имеет различное устройство. Вместе с тем можно выделить общие конструктивные элементы данной системы: клапан рециркуляции; управляющий клапан; воздушные патрубки. Клапан рециркуляции непосредственно осуществляет перепускание ОГ из выпускной системы во впускной коллектор. Работа клапана основана на разряжении, возникающем во впускном коллекторе. За счет разряжения вакуумный преобразователь перемещает вал клапана. Величина открытия клапана определяет объем ОГ, поданных к впускному коллектору. Управляющий клапан (активатор) регулирует величину разрежения, подающегося на клапан рециркуляции, работа которого осуществляется по команде электронного блока управления в зависимости от режимов работы двигателя. На основании электрического сигнала от электронного блока управления открывается электромагнитный клапан. Разряжение из впускного коллектора подается на вакуумный преобразователь. Клапан рециркуляции открывается на определенную величину, и часть ОГ направляется во впускной коллектор. Коэффициент рециркуляции обычно находится в пределах 8–12 % относительно суммарного расхода воздушного заряда. Однако некоторые производители, например, «Cummins», «Detroit Diesel», «Volvo», доводят величину рециркуляции до 30–35 %. Вместе с тем очевидно, что замещение окислителя инертным газом при применении РОГ приводит к соответствующему ухудшению топливной экономичности двигателя, Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

а следовательно, и снижению боевой эффективности образца его применения. Таким образом, налицо противоречие, заключающееся в том, что существующий уровень теоретических и практических разработок в данной предметной области не позволяет одновременно обеспечить улучшение топливной экономичности и экологичности дизелей. Известные резервы некоторой компенсации негативного влияния РОГ на топливную экономичность двигателя заключаются в охлаждении рециркулируемых газов. а Объект исследования Для проверки выдвинутой гипотезы авторами проводились расчетно-теоретические исследования применительно к двигателям, Рис. 1. 3-D модель униф разрабатываемым на ОАО «ЧТЗ-УРАЛвысокофорсированны ТРАК» для перспективных образцов вооружения и техники размерностью 13/15 (ОКР «Диа) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆 = 650 л.с; б зель Б»). Основной целью проводимой ОКР является создание собственной российской технологии производства унифицированного ряда высокофорсированных конкурентоспособных дизельных двигателей двойного назначения для обеспечения потребностей б рынка коммерческих моторов и перспективных образцов военной техники мощностью 650…900 л.с., отвечающих современным и перспективным требованиям по техническоРис. 1. 3-D модель унифицированного мощностного р му уровню (см. рис. 1). дизелей (ОКР «Дизель Б»): Методы исследования высокофорсированных б а в Исследования выполнялись с исполь650 л.с; б) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆 = 810 л.с; в) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆 = 900 л.с а) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆 = зованием программного обеспечения AVL Рис. 1.

3-D модель унифицированного мощностного ряда FIRE v.2010.1 («платиновая» лицензия высокофорсированных дизелей (ОКР «Дизель Б»): № 14DAE92804C4 от 08.11.2011). а) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆 = 650 л.с; б) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆 = 810 л.с; в) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆 = 900 л.с Конфигурация камеры сгорания дизеля была взята с чертежа поршня (рис. 2) и покаМетоды исследования. Исследования выполнялись с использованием зана на рисунке 3. программного Внешний вид автоматически сгенери-обеспечения AVL FIRE v.2010.1 («платиновая» лицензи в № 14DAE92804C4 рованной расчетной сетки для различных от 08.11.2011). Рис. 1. 3-D модель унифицированного углов поворота коленчатого вала приведен Конфигурация камеры сгорания дизеля была взята с чертежа поршн мощностного ряда высокофорсированных дизелей (ОКР «Дизель Б»): на рисунке 4. (рис. 2) и показана на рисунке 3. б) N = 810 а) Ne = 650 л.с;ряда л.с; в) Ne = 900 л.с . 3-D модель унифицированного мощностного e Основные характеристики расчетной сетки: число граничных слоев –(ОКР 2; толщина кофорсированных дизелей «Дизель Б»): граничных слоев – 0,0002 м; ширина ком= 650 л.с; б) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆 (в=поршне) 810 л.с; в) 𝑵𝑵𝑵𝑵м;𝒆𝒆𝒆𝒆 = 900 л.с а) 𝑵𝑵𝑵𝑵𝒆𝒆𝒆𝒆пенсационного объема – 0,0015 Рис. 2. Чертеж поршня средний размер ячейки – 0,001 м; число ячеек в радиальном направлении – 25; минимальное число ячеек (в положении поршня около ВМТ) – 44100; максимальное число ячеек (в положении поршня около НМТ) – 114700; тип ячеек – hexahedron. Рис. 2. Чертеж поршня дизеля 4ЧН13/15 (фрагмент) Рис. 2. Чертеж поршня дизеля 4ЧН13/15 (фрагмент)

а

а

Методы исследования. Иссле программного обеспечения AVL б № 14DAE92804C4 от 08.11.2011). Конфигурация камеры сгоран (рис. 2) и показана на рисунке 3.

Методы исследования. Исследования выполнялись с исп программного обеспечения AVL FIRE v.2010.1 («платинова № 14DAE92804C4 от 08.11.2011). в б Конфигурация камеры сгорания дизеля была взята с чер (рис. 2) и показана на рисунке 3.

дования. Исследования выполнялись с использованием печения AVL FIRE v.2010.1 («платиновая» лицензия от 08.11.2011). Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13) камеры сгорания дизеля была взята с чертежа поршня на рисунке 3.

55

Рис. 2. Чертеж поршня дизеля 4ЧН13/15 (фрагмент)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

Исследовалась схема организации РОГ с внешней рециркуляцией отбором ОГ после турбины и их подводом во впускной коллектор перед компрессором. Результаты исследования. На рисунке 5 показаны полученные результаты по влиянию рециркуляции отработавших газов и их охлаждения на удельный эффективный расход топлива дизеля 4ЧН13/15 при его работе на основных режимах ГОСТ Р 41.96-2011. Как и следовало ожидать, реализация рециркуляции ОГ привела к ухудшению экономичности, которое было несколько компенсировано охлаждением РГ (см. табл.). Таблица Снижение удельного эффективного расхода топлива дизеля 4ЧН13/15 за счет охлаждения рециркулируемых газов на 60 °С при его работе на основных режимах ГОСТ Р 41.96-2011 Рис. 3. Конфигурация камеры сгорания дизеля 4ЧН13/15

Рис. 3. Конфигурация камеры сгорания дизеля 4ЧН13/15 (скриншот препроцессора AVL FIRE ESE DIESEL) Режим n = 1850FIRE мин-1 n = 1250 мин-1 (скриншот препроцессора AVL ESE DIESEL) нагрузка

нагрузка

нагрузка

тавших газов и их нагрузка охлаждения на удельный 100 % нагрузка 75 % нагрузка 50 % Внешний вид автоматически 100сгенерированной расчетной сетки дл % 75 % 50 % эффективный расход топлива дизеля 4ЧН13/15 г / ( основных к В т · ч на ) его работе на режимах ГОСТ различных углов поворота коленчатогопривала приведен рисунке 4.

7

а

а

Mesh at position AN 620.000 а а а а а

в

в Mesh at position вAN 660.000 в в вв

б

б

2,93 Mesh at position б AN 640.000 б б б б

Р 41.96-2011. Как ожидать, 7 6 и следовало 14 7 реали- 8 зация рециркуляции ОГ привела к ухудшению % экономичности, которое было несколько ком2,80 2,31 4,18 2,11 1,98 пенсировано охлаждением РГ (см. табл.).

г

г Mesh at position AN 680.000 г г г гг

Mesh at position AN 700.000 Mesh at position AN 720.000 д е е Рис. 4.дРасчетная сетка камеры сгорания едизеля д ЧН13/15 для углов поворота коленчатого вала: е д Рис.д4. Расчетная сетка камеры сгорания ЧН13/15 б) 640° ПКВ,сгорания в)дизеля 660° ПКВ, е дизеля е е да) 620° д ПКВ, Рис.

4. Расчетная сетка камеры ЧН13/15

для углов поворота коленчатого Рис.

4.для Расчетная сетка камеры сгорания дизеля ЧН13/15 г) 680° ПКВ, д)поворота 700° ПКВ, е)вала: 720° вала: ПКВ углов коленчатого а) 620° ПКВ, б)углов 640°сгорания ПКВ, в) 660° ПКВ, для поворота коленчатого вала: Рис.Рис.

4. Расчетная сетка камеры дизеля ЧН13/15 (ВМТ в момент сгорания соответствует 720° ПКВ) а) 620° ПКВ, б) 640° ПКВ, в) 660° ПКВ, 4. Расчетная Рис.

4. Расчетная сеткад)камеры сетка камеры сгорания сгорания дизеля ЧН13/15 дизеля ЧН13/15 г) 680° ПКВ, 700° ПКВ, е) 720 ПКВ а) 620° ПКВ, б) 640° ПКВ, в) 660° ПКВ, для углов поворота коленчатого вала: г)для 680° ПКВ, д) 700° ПКВ, е) 720 ПКВ для углов поворота углов поворота коленчатого коленчатого вала: вала: (ВМТ в момент сгорания соответствует 720 ПКВ) г)640° 680°ПКВ, ПКВ,в)д)660° 700°ПКВ, ПКВ, е) 720 ПКВ а) 620° ПКВ, б) (ВМТ в момент сгорания соответствует 720 ПКВ) а) 620° ПКВ, а) 620° б)ПКВ, 640° сгорания ПКВ, б) 640°в)ПКВ, 660° ПКВ, в) 660° ПКВ, (ВМТ в 700° момент соответствует 720 ПКВ) г) 680° ПКВ, ПКВ, 720 ПКВ г) 680° ПКВ, г)д)680° д)ПКВ, 700° ПКВ, д)е)700° е)ПКВ, 720 ПКВ е) 720 ПКВ Основные характеристики расчетной сетки: число граничных (ВМТ в момент сгорания соответствует 720 ПКВ) (ВМТ вхарактеристики (ВМТ момент в момент сгорания сгорания соответствует соответствует 720 ПКВ) 720 граничных ПКВ)слоев Основные расчетной сетки: число

Исследовалась схема организации РОГ – слоев – с внешней рециркуляцией отбором Основные характеристики расчетной сетки: ОГ числопосле граничных 2; толщина граничных слоев – 0,0002 м; ширина компенсационного объема слоев – 2; толщина граничных слоев – 0,0002 м; ширина компенсационного объема 2; толщина граничных слоев – 0,0002 м; ширина компенсационного объема Основные характеристики расчетной сетки: число граничных слоев – турбины ихм;подводом во впускной коллек(в поршне) –Основные 0,0015 м;и средний размер ячейки –сетки: 0,001 граничных м; число ячеек в–слоев Основные характеристики характеристики расчетной расчетной сетки: число число граничных слоев (в поршне) – 0,0015 средний размер ячейки – 0,001 м; число ячеек в– в (в поршне) – 0,0015 м; средний размер ячейки – 0,001 м; число ячеек 2; толщина граничных слоев – 0,0002 м; ширина компенсационного объема радиальном направлении – 25; минимальное число ячеек (в положении 2; толщина 2; радиальном толщина граничных граничных слоев –слоев 0,0002 – 0,0002 м; ширина м; ширина компенсационного компенсационного объема объема– без рециркуляции отработавших газов тор перед компрессором.

– доля рециркулируемых газов 18 % радиальном направлении – 25; минимальное число ячеек (в положении направлении – 25; минимальное число ячеек (в положении (в поршне) – 0,0015 м; средний размер ячейки –число 0,001 ячеек м; число ячеек в поршня ВМТ) – 44100; максимальное (в положении (в поршне) (воколо поршне) – 0,0015 – 0,0015 м; средний размер размер ячейкиячейки – 0,001 –число м; 0,001 число м;(вячеек число вячеек в– доля рециркулируемых газов 18 %, охлждение рециркулируемых газов на 60 °С поршня около ВМТ) –м; 44100; максимальное число ячеек положении поршня около ВМТ) –средний 44100; максимальное ячеек (в положении Результаты исследования радиальном направлении – 25; минимальное число ячеек (в положении поршня околонаправлении НМТ)направлении – 114700; типминимальное – hexahedron. радиальном радиальном –– 114700; 25; –ячеек 25; число ячеек (в ячеек положении (в положении поршня около типминимальное ячеек –число hexahedron. поршня около НМТ) – 114700; тип ячеек –ячеек hexahedron. Рис. 5. Влияние рециркуляции отработавших газов поршня около ВМТ) – НМТ) 44100; максимальное число (в положении 5максимальное показаны полученные репоршняпоршня около На около ВМТ)рисунке ВМТ) – 44100; – 44100; максимальное число число ячеек (в ячеек положении (в положении и их охлаждения на удельный эффективный поршня около НМТ) – 114700; тип ячеек – hexahedron. поршняпоршня около НМТ) около –НМТ) 114700; – 114700; тип ячеек типрециркуляции –ячеек hexahedron.

– hexahedron. отрабозультаты по влиянию расход топлива дизеля 4ЧН 13/15

56

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

Из рис. 5 и материалов таблицы очевиден вывод о том, что абсолютное снижение

удельного эффективного расхода топлива произошло практически на всех режимах на 6–8 г/(кВт•ч). Это, безусловно, связано с тем, что охлаждение РГ производилось на одну и ту же величину (60 °С). В процентном же выражении эффект улучшения расхода топлива с уменьшением нагрузки снижался, так как его ухудшение в связи с рециркуляцией ОГ становилось все более заметным. Таким образом, проведенные исследования показывают принципиальную возможность улучшения топливной экономичности военной техники путем реализации охлаждения РОГ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Система общих технических требований к видам вооружения и военной техники. Военная автомобильная техника. Силовые установки. Общие технические требования : ОТТ 9.1.8-2016.

2. Автомобили с бензиновыми двигателями. Выбросы загрязняющих веществ с отработавшими газами. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния : ГОСТ Р 52033-2003. – Введ. 2003-03-27. – Москва : Изд-во стандартов, 2003. – 8 с.

3. Автотранспортные средства. оснащенные двигателями с воспламенением от сжатия. Дымность отработавших газов. Нормы и методы контроля при оценке технического состояния : ГОСТ Р 52160-2003. – Введ.

2005-01-01. – Москва : Изд-во стандартов, 2003. – 7 с.

4. Двигатели внутреннего сгорания. 1 кн. Теория рабочих процессов: учеб. для вузов / под. ред. В.Н. Луканина. – М.: Высш. шк., 2005. – 479 с.

5. Некрасов, В.Г. Экологически чистый и экономичный автомобильный двигатель / В.Г. Некрасов. – Алматы, 2005. – 327 с.

REFERENCES 1. Sistema obschih tehnicheskih trebovaniy k vidam vooruzheniya i voennoy tehniki. Voennaya avtomobil'naya tehnika. Silovye ustanovki. Obschie tehnicheskie trebovaniya (OTT 9.1.8-2016).

2. Avtomobili s benzinovymi dvigatelyami. Vybrosy zagryaznyayuschih veschestv s otrabotavshimi gazami.

Normy i metody kontrolya pri otsenke tehnicheskogo sostoyaniya : GOST R 52033-2003. – Moskva : Izd-vo standartov, 2003. – 8 s.

3.

Avtotransportnye sredstva. osnaschennye dvigatelyami s vosplameneniem ot szhatiya. Dymnost' otrabotavshih gazov. Normy i metody kontrolya pri otsenke tehnicheskogo sostoyaniya : GOST R 521602003. – Moskva : Izd-vo standartov, 2003. – 7 s.

4. Dvigateli vnutrennego sgoraniya. 1 kn. Teoriya rabochih protsessov: ucheb. dlya vuzov / Pod. red.

V.N. Lukanina. – Moskva : Vyssh. shk., 2005. – 479 s.

5. Nekrasov, V. G. Ekologicheski chisty i ekonomichny avtomobil'ny dvigatel' / V.G. Nekrasov. – Almaty, 2005. – 327 s.

Кукис Владимир Самойлович – доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ, академик АВН, ведущий эксперт кафедры колесных, гусеничных машин. Южно-Уральский государственный университет (Национальный исследовательский университет). Шабалин Денис Викторович – доктор технических наук, профессор АВН, профессор кафедры боевых гусеничных колесных машин и военных автомобилей; Каширин Евгений Александрович – доцент кафедры боевых гусеничных колесных машин и военных автомобилей. Омский автобронетанковый инженерный институт. Нефедов Дмитрий Владимирович – доктор технических наук, начальник учебно-методического отдела. «Военно-воздушная академия имени Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (филиал, г. Челябинск).

Kukis Vladimir Samoylovich – Doctor of Engineering, Professor, Leading Expert at the Wheeled, Tracked Vehicles Department. South Ural State University (National Research University).

Shabalin Denis Viktorovich – Doctor of Engineering, Professor at the Combat Tracked, Wheeled and Military Vehicles Department; Kashirin Evgeniy Aleksandrovich – Associate Professor at the Combat Tracked, Wheeled and Military Vehicles Department. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Nefedov Dmitriy Vladimirovich – Doctor of Engineering, Head of the Curriculum and Instruction Department. Zhukovskiy and Gagarin Airborne Academy (Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation (branch, Chelyabinsk).

Таблица Снижение удельного эффективного расхода топлива дизеля 4ЧН13/15 за счет охлаждения рециркулируемых газов на 60 °С при его работе на основных режимах ГОСТ Р 41.96-2011 Режим n = 1250 мин-1 n = 1850 мин-1 нагрузка нагрузка нагрузка нагрузка нагрузка нагрузка 100 % 75 % 50 % 100 % 75 % 50 % г/(кВт•ч) 7 7 6 14 7 8 % 2,93 2,80 2,31 4,18 2,11 1,98

Статья поступила в редакцию 04.06.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

57

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

УДК 623:002 ГРНТИ 78.25.10

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТАНКОТЕХНИЧЕСКИМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ В СОВРЕМЕННЫХ ВОЙНАХ Ф.А. Катунин, И.В. Казанцев, А.Б. Яблочкин, А.И. Кальной* Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, otiu@mil.ru *3-й ЦНИИ Министерства обороны Российской Федерации Россия, 107564, г. Москва, Погонный проезд, д. 10 В статье проведен анализ системы управления танкотехническим обеспечением в современных войнах, факторов, оказывающих влияние на управление. Предложены перспективные способы повышения эффективности системы управления танкотехническим обеспечением. Ключевые слова: система управления, танкотехническое обеспечение.

CONTROL SYSTEM OF TANK ENGINEERING SUPPORT IN MODERN WARS F.A. Katunin, I.V. Kazantsev, A.B. Yablochkin, A.I. Kal’noy* Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, otiu@mil.ru *The 3rd Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation Russia, 107564, Moscow, Pogonny proezd, d. 10 The article analyzes the control system of the tank engineering support in modern wars and the factors that influence the control. The authors propose the perspective ways to increase the efficiency of the control system of the tank engineering support.

Keywords: the control system, tank engineering support.

Танкотехническое обеспечение подразумевает под собой комплекс мероприятий, включающий в себя обеспечение войск бронетанковым вооружением и техникой, их эксплуатацию, восстановление, обеспечение бронетанковым имуществом, а также техническую и специальную подготовку личного состава. Для организации танкотехнического обеспечения создаётся система управления. Она включает органы управления, пункты управления, техническую основу управления (подсистемы связи, автоматизированные средства управления войсками, а также другие специальные системы). Органы управления танкотехническим обеспечением представляют собой совокупность должностных лиц, осуществляющих

руководство в соответствии со своими функциональными обязанностями [1]. Опыт организации танкотехнического обеспечения во внутренних вооружённых конфликтах и современных крупномасштабных учениях, проводимых в последние годы, а также проведения операции по ликвидации террористических организаций в Сирийской Арабской Республике указывает на значительные изменения условий функционирования системы управления танкотехническим обеспечением (СУ ТТО). В соответствии с математической логикой под условием понимается совокупность факторов, воздействующих на объект исследования и создающих среду, в которой пребывают и без

© Катунин Ф.А., Казанцев И.В., Яблочкин А.Б., Кальной А.И., 2018

58

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

которых не могут существовать предметы и явления. Исходя из этого, анализ задач и условий функционирования СУ ТТО должен включать изучение влияния на неё как внешних, так и внутренних факторов и основываться на требованиях, предъявляемых к танкотехническому обеспечению в современных условиях возникновения и ведения возможной войны. Обзор материалов милитаристской печати показывает, что в основе военно-политического курса блока НАТО остаётся неизменным силовой подход с опорой на экономический и военный потенциал, где Россия рассматривается в качестве источника угрозы для безопасности стран – участниц Североатлантического альянса. Альянс уделяет главное внимание упрочению своих позиций в системе международной безопасности, расширению деятельности за пределами традиционной зоны ответственности и трансформации альянса из евро-атлантической оборонной структуры в глобальный механизм «поддержания мира и стабильности». Достижение этих целей предусматривает реализацию курса на военную трансформацию альянса, наращивание коалиционного военного потенциала, а также перенос основных усилий в ходе партнёрской деятельности с военно-политических аспектов сотрудничества на практическое взаимодействие в военной области, в связи с чем возрастает вероятность вовлечения России в военные конфликты [2, 3, 4]. Возрастает значение России в решении важнейших международных проблем, урегулировании военных конфликтов, обеспечении стратегической стабильности и верховенства международного права в межгосударственных отношениях. Стратегия национальной безопасности нашей страны предполагает поддержание ядерного потенциала на достаточном уровне, а вооруженных сил – в заданной степени готовности к боевому применению с целью стратегического сдерживания и предотвращения военных конфликтов [5]. В то же время в Военной доктрине Российской Федерации прописано, что Россия считает правомерным применение вооруженных сил для отражения агрессии против неё и (или) её союзников, а также для защиты своих граждан, находящихся за пределами страны [6]. Вопрос о том, какова должна быть система управления танкотехническим обеспечением в стратегической операции, непосредственно Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

связан с вопросами о способах развязывания войны, характере действий противника и его воздействия на систему управления; составе оперативно-стратегического объединения; масштабах, формах и способах действий войск; объёмах, сроках и условиях выполнения задач танкотехнического обеспечения. Вполне объективные выводы о характере изменения способов развязывания войны и ведения современных операций можно сделать на основе анализа материалов о войне в зоне Персидского залива, проведения операции по ликвидации террористических организаций в Сирийской Арабской Республике и других локальных и региональных военных конфликтах. Анализ материалов военно-научных конференций и ряда работ, посвящённых тенденциям развития современной вооружённой борьбы, свидетельствует о том, что, несмотря на снижение возможности крупномасштабной войны, её вероятность существует. Во многом это определяется возрастающей вероятностью возникновения военных конфликтов, локальных и региональных войн, которые могут перерасти в крупномасштабную войну [7, 8]. Из этого следует, что СУ ТТО военного округа должна быть приспособлена к выполнению задач при развёртывании дополнительного состава соединений и частей в ходе крупномасштабной войны. Помимо масштаба предполагаемого конфликта, не меньшее влияние на СУ ТТО будут оказывать особенности новых оперативных задач войск. К ним следует, в первую очередь, отнести завоевание информационного превосходства, срыв или отражение воздушного нападения противника, поражение сухопутных, морских группировок войск и сил, прикрытие и оборону объектов (районов боевых действий) стратегических ядерных сил, борьбу с диверсионно-разведывательными формированиями, нарушение системы материально-технического обеспечения. Большое влияние на приоритеты задач СУ ТТО оказывает такая перспективная форма применения сил и средств, как первый массированный удар высокоточным оружием. Наряду с поражением ракетно-ядерных сил, подавлением системы противовоздушной обороны (ПВО), его целью является дезорганизация управления войсками и оружием. Следующей специфической особенностью современных операций является усиление

59

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

влияния на функционирование СУ ТТО применения противником диверсионно-разведывательных формирований и сил специальных операций, а также действия незаконных вооружённых формирований. Необходимость рассмотрения данного фактора определяется основными тенденциями во взглядах противника на применение диверсионно-разведывательных формирований и сил специальных операций: создание всё большего количества районов активной обороны во всей обороняемой полосе; применение новых, нестандартных форм и способов действий; расширение системы сил специальных операций и последующий переход к их массовому применению во взаимодействии с незаконными вооружёнными формированиями и наступающими войсками. Возможная реализация этих концепций может изменить содержание операции, сделать невозможным проведение совместных операций традиционными способами ввиду превращения зоны боевых действий в равнозначное боевое пространство. В последнее время вооруженные силы зарубежных стран (в первую очередь ВС США) продолжают наращивать усилия по развитию геоинформационных систем, реализующих концепцию геопространственной разведки. Главным отличием таких систем является обеспечение непрерывности добывания, обобщения, анализа и доведения до потребителей информации как в мирное время, так и при подготовке и в ходе военных действий. Соответственно, значительно возросли возможности противника по вскрытию и выведению из строя элементов системы управления (пунктов управления, узлов связи, станций ретрансляции, линий связи и коммутации и др.) современными средствами поражения, увеличилось число источников первичной информации (космические и воздушные средства разведки, беспилотные летательные аппараты, робототехника, разведывательно-сигнализационная аппаратура и др.) на всех уровнях, что приводит к повышению вероятности вскрытия и поражения СУ ТТО. На функционирование системы управления существенное влияние оказывают также стремительные темпы внедрения в процесс управления информационных технологий, компьютеризации и информатизации органов управления, что, с одной стороны, неизбежно приведёт к созданию единого информационного пространства, в котором будут

60

органически аккумулированы средства сбора, накопления, обработки, обмена и хранения информации всех уровней управления, а с другой стороны, повысится уязвимость элементов СУ ТТО от электронного (огневого) воздействия противника. Прежде всего это связано с развитием нового компонента в составе средств радиоэлектронной борьбы – техники функционального поражения (далее – ФП) специальными программными средствами (далее – СПС). Типовые объекты, являющиеся целевыми для ФП СПС противника, классифицируются по территориальному признаку, соответственно, элементы СУ ТТО, имеющие информационно-управляющие системы и комплексы связи, могут являться объектами ФП СПС. Несомненно, спрогнозировать ситуации, в которых будет функционировать система управления для таких условий, рассчитать возможные объёмы работ и определить их структуру накануне войны достоверно невозможно ввиду отсутствия необходимой для этого информации и её значительной неопределённости. Поэтому при функционировании существующих структур СУ ТТО будут неизбежно возникать ошибки, для исправления которых потребуется приспособление системы управления к новым условиям функционирования в ходе войны [9,10,11]. Таким образом, выполнение задач управления танкотехническим обеспечением в современных операциях определяется существенными изменениями условий возникновения и осуществления возможной войны. Это обусловлено, с одной стороны, изменившейся геополитической обстановкой вокруг и внутри РФ и осуществляемым в этой связи реформированием Вооруженных сил РФ, и с другой – реальным применением в развитых государствах новых концепций развития материальной и теоретической базы военных действий. Данные обстоятельства свидетельствуют о необходимости перехода от детерминистских (ориентированных на текущие задачи и условия функционирования) способов формирования и функционирования СУ ТТО к методам их создания с учётом неопределённости условий действий. Переход к более надёжным в отношении достижения целей методам позволит избежать лишних организационных перестроек в ходе войны. В этом случае удастся повысить эффективность использования имеющихся сил и средств. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Наставление по обеспечению боевых действий (техническое обеспечение соединений и воинских частей). Кн.1. – Москва : ВИ, 2014. – 268 с.

2. Попов, Б.И. Совершенствование управления дорожным обеспечением / Б.И. Попов // Национальные приоритеты России. Серия 1. Наука и военная безопасность. – 2015. – № 3 (3). – С. 72–75.

3. Попов, Б.И. Совершенствование управления дорожным обеспечением. // Национальные приоритеты России. Серия 1. Наука и военная безопасность / Б.И. Попов. – 2016. – № 3 (6). – С. 66–69.

4. Попов, Б.И. Управление автотехническим обеспечением в современных условиях / Б.И. Попов, С.В. Рослов // Национальные приоритеты России. Серия 1. Наука и военная безопасность. – 2018. – № 1 (12). – С. 54–57.

5. Стратегия национальной безопасности Российской Федерации: указ Президента Рос. Федерации от 31 декабря 2015 г. № 683 // Официальный интернет-портал правовой информации www.pravo.gov.ru. от 31 декабря 2015 г.

6. Военная доктрина Российской Федерации: указ Президента Российской Федерации от 25 декабря 2014 г. № Пр-2976 // Российская газета. Федеральный выпуск № 6570 (298) от 30 декабря 2014 г.

7. Киселев, В.А. Гибридные операции как новый вид военного противоборства / В.А. Киселев, И.Н. Воробьев // Военная мысль. – 2015 – № 5. – С. 41–48.

8. Хряпин, А.Л. Стратегическое сдерживание в условиях создания США глобальной системы ПРО и средств глобального удара / А.Л. Хряпин, Д.А.Калинкин, В.В. Матвичук // Военная мысль. – 2015. – № 1. – С. 18–22.

9. Рослов, С.В. Система материально-технического обеспечения военной организации государства: особенности функционирования и перспективы развития в современных экономических условиях / С.В. Рослов, Я.В. Алтухов // Суворовские чтения. Материалы межвузовской военно-научной конференции. Омск: ОАБИИ, 2017. – 274 с.

10. Попов, Б.И. Анализ методов оценки квалификации специалистов для комплектования управленческих должностей в дорожной отрасли / Б.И. Попов // Вестник Военной академии материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулёва. – 2015. – № 4. – С. 134–136.

11. Попов, Б.И. Техническое обеспечение. Опыт локальных войн / Б.И. Попов, С.В. Рослов // Суворовские чтения. Материалы межвузовской военно-научной конференции. Омск: ОАБИИ, 2017. – 274 с.

REFERENCES 1. Nastavlenie po obespecheniyu boevyh deystviy (tehnicheskoe obespechenie soedineniy i voinskih chastey).

Kn.1. – Moskva : VI, 2014. – 268 s.

2. Popov, B.I. Sovershenstvovanie upravleniya dorozhnym obespecheniem / B.I. Popov // Natsional'nye prioritety Rossii. Seriya 1. Nauka i voennaya bezopasnost'. – 2015. – № 3 (3). – S. 72–75.

3. Popov, B.I. Sovershenstvovanie upravleniya dorozhnym obespecheniem / B.I. Popov // Natsional'nye prioritety Rossii. Seriya 1. Nauka i voennaya bezopasnost'. – 2016. – № 3 (6). – S. 66–69.

4. Popov, B.I. Upravleniye avtotehniheskim obespeheniem v sovremennh usloviah. / B.I. Popov // Natsional'nye prioritety Rossii. Seriya 1. Nauka i voennaya bezopasnost'. – 2018. – № 1 (12). – S. 54–57.

5. Strategiya natsional'noy bezopasnosti Rossiyskoy Federatsii : ukaz Prezidenta Ros. Federatsii ot 31 dekabrya 2015 g. № 683 // Ofitsial'ny internet-portal pravovoy informatsii www.pravo.gov.ru. ot 31 dekabrya 2015 g.

6. Voennaya doktrina Rossiyskoy Federatsii : ukaz Prezidenta Rossiyskoy Federatsii ot 25 dekabrya 2014 g. № Pr-2976 // Rossiyskaya gazeta. Federal'nyy vypusk № 6570 (298) ot 30 dekabrya 2014 g.

7. Kiselev, V.A. Gibridnye operatsii kak novy vid voennogo protivoborstva / V.A Kiselev, I.N. Vorob'ev // Voennaya mysl'. – 2015. – № 5. – S. 41-48.

8. Hryapin, A.L., Strategicheskoe sderzhivanie v usloviyah sozdaniya SShA global'noy sistemy PRO i sredstv global'nogo udara / A.L. Hryapin, D.A. Kalinkin, V.V. Matvichuk // Voennaya mysl'. – 2015. – № 1. – S. 18–22.

9. Roslov, S.V. Sistema material'no-tehnicheskogo obespecheniya voennoy organizatsii gosudarstva: osobennosti funktsionirovaniya i perspektivy razvitiya v sovremennyh ekonomicheskih usloviyah / S.V. Roslov, Ya.V. Altuhov // Suvorovskie chteniya. Materialy mezhvuzovskoy voenno-nauchnoy konferentsii. Omsk: OABII, 2017. – 274 s.

10. Popov, B.I. Analiz metodov otsenki kvalifikatsii spetsialistov dlya komplektovaniya upravlencheskih dolzhnostey v dorozhnoy otrasli / B.I. Popov // Vestnik Voennoy akademii material'no-tehnicheskogo obespecheniya im. generala armii A.V. Hruleva. – 2015. – № 4. – S. 134–136.

11. Popov, B.I., Roslov, S.V. Tehnicheskoe obespechenie. Opyt lokal'nyh voyn / B.I. Popov, S.V. Roslov // Suvorovskie chteniya. Materialy mezhvuzovskoy voenno-nauchnoy konferentsii. Omsk: OABII, 2017 – 274 s.

Катунин Федор Александрович – кандидат технических наук, преподаватель кафедры технического обеспечения и тактики; Казанцев Игорь Владимирович – старший преподаватель кафедры технического обеспечения и тактики; Яблочкин Артем Борисович – преподаватель кафедры технического обеспечения и тактики. Омский автобронетанковый инженерный институт. Кальной Александр Игоревич – кандидат технических наук, начальник отдела. 3-й Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации.

Katunin Fedor Alexandrovich – Cand. Sc. {Engineering}, Lecturer at the Maintenance and Tactics Department; Kazantsev Igor' Vladimirovich – Senior Lecturer at the Maintenance and Tactics Department; Yablochkin Artem Borisovich – Lecturer at the Maintenance and Tactics Department. Omsk TankAutomotive Engineering Institute.

Kal'noy Aleksandr Igorevich – Cand. Sc. {Engineering}, Head of the Department. The 3rd Central Scientific Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation.

Статья поступила в редакцию 07.06.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

61

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

УДК 629.3 : 592.2 ГРНТИ 78.01.81

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ БАЗОВОГО ШАССИ СРЕДСТВ НАЗЕМНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ Е.Н. Ляпич, П.А. Сокол, В.В. Гудков, В.П. Капустин ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54 «А», vaiu@mil.ru В статье проводится анализ эксплуатации специальных колесных шасси (далее – СКШ), которые имеют тормозную систему с комбинированным приводом с целью современного диагностирования и технического обслуживания гидравлического привода средств наземного обслуживания общего применения. Ключевые слова: гидравлическая тормозная система, колесные шасси, вооружение и военная техника, комплексы военного назначения, техническое состояние.

ESTIMATION TECHNIQUE OF THE TECHNICAL STATE OF THE HYDRAULIC BRAKE SYSTEM FOR THE BASE UNIT OF THE GROUND SUPPORT EQUIPMENT OF GENERAL APPLICATION E.N. Lyapich, P.A. Sokol, V.V. Gudkov, V.P. Kapustin VUNTs VVS «Zhukovskiy and Gagarin Military Air Academy» (Voronezh) Russia, 394064, Voronezh, ul. Staryh Bol’shevikov, 54 «A» vaiu@mil.ru

The article analyzes the maintenance of special wheeled chassis, which have a brake system with the flywheel and reversing clutch for modern diagnosis and maintenance of the hydraulic gear of the ground support equipment for general application.

Keywords: a hydraulic brake system, wheeled chassis, weapons and military equipment, military-oriented complexes, a technical state. На современном этапе развития науки и технологий одной из основных задач вооруженных сил является улучшение тактико-технических и эксплуатационных характеристик образцов вооружения и военной техники, комплексов военного назначения. В настоящее время роль национальных стратегических ядерных сил (СЯС) в обеспечении обороноспособности государства возрастает, и основным их щитом являются подвижные зенитно-ракетные комплексы: С-300-П, С-400 «Триумф», «Тополь-М», «Искандер», «Ярс», показанные на рисунке 1. При этом под мон-

таж зенитно-ракетных комплексов и систем используют специальные колесные шасси, от эксплуатационных показателей которых в значительной степени зависит реализация их боевых возможностей, живучесть и мобильность. Эти показатели достигаются за счет частой смены стартовых позиций и совершением марша на большие расстояния в условиях сложнопересеченной местности. Эксплуатация в сложных условиях предъявляет высокие требования к системе всеколесного управления специальных колесных шасси, следовательно, к надежной работе си-

© Ляпич Е.Н., Сокол П.А., Гудков В.В., Капустин В.П., 2018

62

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

-ракетных комплексов и систем используют

управления специальных колесных шасси, следовательно, к надежной

си, от эксплуатационных показателей которых

работе систем управления. Важную роль при использовании специального

ависит реализация их боевых возможностей,

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение колёсного шасси играет техническое Эти показатели достигаются за счет частой состояние тормозной системы, в том

стем управления. Важную роль при исполь-

движения практически невозможно осущест-

ет техническое состояние тормозной системы,

мозной системы, так как параметры контроля

числе испециального ее привода [1]. расстояния и совершением на большие зованиимарша колёсного шасси игра-в влять контроль технического состояния тор-

нной местности. Эксплуатация в сложных в гидромагистралях отсутствуют. в том числе и ее привода [1]. Определение технического состояния сокие требования к системе всеколесного

тормозной системы с гидравлическим привоколесных шасси, следовательно, к надежной дом специального колесного шасси при движении на марше, при смене боевой позиции, Важную роль при использовании специального при выполнении других боевых задач является актуальной задачей. Для качественной ническое состояние тормозной системы, в том оценки тормозной системы применена система ее контроля, основанная на методике оценки технического состояния гидравлической тормозной системы, и разработана виЗенитно-ракетный комплекс «Ярс» зуальная программа, которая позволяет конЗенитно-ракетный комплекс «Ярс» Зенитно-ракетный комплекс «Тополь-М» тролировать водителю-механику тормозную систему в постоянном режиме. Рис. 1. Современные отечественные подвижные зенитно-ракетные комплексы Алгоритм методики оценки технического состояния гидравлической Алгоритм методики оценки технического тормознойсостояния системы представлен на рисунке 3. Данная методика гидравлической тормозной систе- позволит спрогнозировать и оценить состояние тормозной системы на мы представлен на рисунке 3. Данная ме-любом этапе тодика позволит спрогнозировать и оценить и в любой момент жизненного цикла транспортного средства и в состояние тормозной системы на любом этапе зависимости от условий и продолжительности ее использования и в любой момент жизненного цикла трансвыработать рекомендации по техническому обслуживанию. портного средства и в зависимости от услоЗенитно-ракетный комплекс «Тополь-М» вий и продолжительности ее использования с» комплекс «Тополь-М» Рис.Зенитно-ракетный 1. Современные отечественные подвижные выработать рекомендации по техническому зенитно-ракетные комплексы венные подвижные зенитно-ракетные комплексы обслуживанию. Анализ эксплуатации специальных колесных шасси, которые имеют тормозную систему с комбинированным приводом, показал, что проблемным вопросом является диагностирование и термическое обслуживание гидравлического привода. Причинами данного положения дел является: 1) отсутствие комплексных систем диагностирования; 2) сложность и трудоемкость операций Рис. 2. Схема тормозной системы специального контроля технического состояния тормозной колесного шасси МЗКТ 1 – педаль; 2 – подпедальный цилиндр; 3 – тормозной системы; кран; 4 – ресивер-штуцер колесного колесного цилиндра;шасси МЗКТ тормозной системы специального 3) отсутствие узких специалистов, способ-Рис. 2. Схема 5 – главные тормозные цилиндры; 1 – педаль; 2 – подпедальный цилиндр; 3 – тормозной кран; 4 – ресивер-штуцер ных провести техническую диагностику тор6 – колесный цилиндр; 7 – тройник; 8 – колесо колесного цилиндра; 5 – главные тормозные цилиндры; 6 – колесный цилиндр; 7 – мозных систем; тройник; 8включает – колесо 4) низкая требовательность и слабый Данная методика два цикла: контроль со стороны командиров и начальни- диагностика технического состояния гидравков при техническом обслуживании шасси;Даннаялической системы месте и технического в методика тормозной включает два цикла: на диагностика 5) отсутствие бортовых систем контроля; движении, причем большое внимание следусостояния гидравлической тормозной системы на месте и в движении, 6) отсутствие датчиков, контролирующих ет уделить встраиванию в общую схему торпричем большое внимание следует уделить встраиванию в общую схему параметры гидравлического привода. мозной системы системы бортового контроля. тормозной системы системы бортового контроля. Шасси МЗКТ имеет независимую многоВ данной системе имеются: В данной системе имеются: контурную тормозную систему (рис. 2). Осо– микропроцессор; бенностью конструкции привода тормозной – система датчиков; – микропроцессор; системы шасси является то, что во время – панель индикации. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

63

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

Микропроцессор принимает и обрабатывает сигналы, поступающие с датчиков, и формирует команду на панель индикации. Система датчиков включает в себя: – датчик перемещения педали тормоза; – датчик силы нажатия на педаль тормоза; – датчик уровня тормозной жидкости; – датчик давления в гидроприводе тормозной системы; – датчик температуры тормозной жидкости; – датчик перемещения тормозных колодок; – датчик усилия в тормозном механизме; – ультразвуковой датчик. С помощью датчика перемещения педали тормоза можно следить за свободным и полным ходом педали тормоза. Датчик силы нажатия на педаль тормоза позволяет контролировать усилие на педали. Датчик уровня тормозной жидкости отслеживает наличие тормозной жидкости в главных тормозных цилиндрах (далее ГТЦ) и подпедальном цилиндре (далее ПЦ). Датчики давления в гидроприводе и температуры тормозной жидкости контролируют соответственно нарастание таких показателей, как давление в контурах подпедального цилиндра, передней и задней тележек и температуру в каждом колесном цилиндре. Ультразвуковой датчик отражает качество тормозной жидкости, скорость протекания ее по гидроприводу, вязкость. Датчик перемещения тормозных колодок позволяет определить степень износа тормозных накладок. Датчик усилия в тормозном механизме определяет эффективность нажатия тормозных колодок к тормозному барабану. Панель индикации информирует водителя о неисправности в тормозной системе. Работа системы бортового контроля. Определение перемещения педали тормоза Свободный ход педали тормоза соответствует 7–10,5 мм, что соответствует зазору между толкателем и поршнем подпедального цилиндра 1–1,5 мм. Он определяется от момента начала движения педали до момента, когда в гидромагистрали подпедального цилиндра тормозного крана начнет нарастать

64

давление, определяемое датчиком давления в гидроприводе. Если свободный ход педали превысит 10,5 мм или станет меньше 7 мм, то на панели индикации появится информация о необходимости отрегулировать его. Определение полного хода педали Полный ход педали тормоза должен соответствовать 160±4 мм. Это расстояние от нижнего края площадки тормозной педали до пола кабины. При этом давление в гидроприводе тормозной системы с датчиков нарастания давления в магистралях, ПЦ – тормозной край и контурах давления задней и передней тележек при полносильно нажатой педали тормоза должно достигать максимального значения. Датчики усилия в тормозном механизме и датчики перемещения тормозных колодок должны соответствовать норме. В случае несоответствия на панели индикации появляется информация о необходимости отрегулировать педаль тормоза. Определение силы нажатия на педаль Усилие на педали тормоза не должно превышать 600 Н. Если усилие при полном нажатии тормозной педали превышает это значение, то на панели индикации появляется информация о неисправности в ТС. При этом, если усилие превышает установленное значение, то необходимо проконтролировать нарастание давления в гидроприводе. Если отсутствует нарастание давления в гидроприводе, то это свидетельствует о неисправности пневмоконтура главных тормозных цилиндров. Если на педали отсутствует усилие, то ультразвуковой датчик определяет качество тормозной жидкости (наличие воздушной пробки), либо датчики усилия в тормозном механизме и перемещения тормозных колодок информируют о неисправности конкретного тормозного механизма. Определение уровня тормозной жидкости в гидроприводе тормозной системы позволяет выявить наличие тормозной жидкости в ГТЦ передней тележки, ГТЦ задней тележки и в подпедальном цилиндре с выводом информации на панель индикации. Датчик давления в гидроприводе определяет и контролирует давление рабочей жидкости в контурах гидропривода, определяет Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

максимальное давление при полном нажатии педали тормоза, позволяет определить неисправный контур гидропривода по неравномерности приращения давления в контуре, при отсутствии давления в контурах гидропривода информирует водителя о неисправном контуре. Датчики температуры тормозной жидкости установлены на каждом колесном цилиндре, с их помощью определяют температуру кипения тормозной жидкости. При этом ультразвуковой датчик определяет образование пузырьков, после чего водителя информируют о том, что необходимо менять рабочую жидкость в случае, если температура кипения ниже предельно допустимого значения. Датчик перемещения колодок позволяет определить степень износа тормозных колодок. Зазор должен соответствовать 0,3–1,2 мм. Датчик усилия в тормозном механизме позволяет определить эффективность прилипания тормозных колодок к тормозному механизму, а также определить равномерность усилия между колесами одной оси. Показания датчика водитель может увидеть на приборной панели. Ультразвуковой датчик позволяет определить качество тормозной жидкости в процессе эксплуатации и дает информацию о замене жидкости в контурах гидропривода. Определение скорости протекания рабочей жидкости по гидроприводу информирует об эффективности торможения СКШ. Методика оценки технического состояния Для проведения диагностики на месте необходимо нажать на педаль тормоза. При этом производится проверка комбинированного привода тормозной системы, а также проверка всех тормозных механизмов. При нажатии педали определяются такие параметры, как: усилие на педали тормоза, свободный и полный ход педали. Для этих целей установлены соответствующие датчики, а показатели с этих датчиков поступает в блок сбора информации. Проверка гидравлического привода осуществляется по трем контурам: контур подпедального цилиндра, контур передней тележки и контур задней тележки. При контроле контура подпедального цилиндра проверяется: уровень тормозной жидкости в подпедальном цилиндре, каНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

чество тормозной жидкости, давление тормозной жидкости в контуре подпедального цилиндра. Для считывания данных параметров устанавливаются следующие датчики: датчик давления тормозной жидкости в гидроприводе, датчик контроля качественного состояния тормозной жидкости, датчик уровня тормозной жидкости в подпедальном цилиндре. Контуры передней и задней тележки проверяются отдельно друг от друга, так как они независимы, но параметры контроля идентичны. Для гидроконтуров передней и задней тележки специального колесного шасси определяются следующие показатели: уровень тормозной жидкости в главном тормозном цилиндре, качество тормозной жидкости и давление в каждом контуре. Все эти параметры также поступают в блок сбора информации. Проверка тормозных механизмов включает контроль следующих параметров: перемещение тормозных колодок в тормозном барабане каждого колеса, усилие тормозной колодки в тормозном барабане и износ тормозных колодок. Для этих целей в каждом тормозном механизме устанавливаются: датчик усилия давления тормозной колодки на тормозной барабан, датчик перемещения тормозной колодки. Датчик износа тормозных колодок устанавливается в колесном цилиндре. Показание этих датчиков собирается в блоке сбора информации. Аналогично происходит оценка технического состояния гидравлической тормозной системы в движении. Особенностью является лишь то, что дополнительно в гидравлических контурах передней и задней тележки контролируется показатель температуры тормозной жидкости. оценка технического состояния гидравлической тормозной системы блок сбора информации диагностика технического состояния гидравлической тормозной системой на месте

диагностика технического состояния гидравлической тормозной системой в движении

нажать на педаль тормоза 1

проверка привода

проверка 2 тормозных механизмов

1

проверка привода

проверка 2 тормозных механизмов

Рис. 3. Алгоритм методики оценки технического состояния гидравлической тормозной системы

65

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

Проверяются сначала левые колеса первой, второй и третей осей. На задней тележке проверяется сначала левые колеса четвёртый, пятый, шестой и седьмой осей, а затем правые колёса четвёртый, пятый, шестой и седьмой осей. После проверки исправления параметров привода и тормозных механизмов на месте производится диагностика технического состояния гидравлической тормозной системой в движении. Проверка привода в движении аналогична его проверке на месте. Разница лишь в том, что к параметрам, проверяемым в контурах передней и задней тележек добавляется проверка температуры тормозной жидкости (при необходимости тормозную жидкость необходимо заменить). Проверка тормозных механизмов в движении и вовсе повторяет проверку на месте. После полной диагностики технического состояния гидравлической тормозной системы на месте и в движении и исправления обнаруженных недостатков, можно заключить, что гидравлическая тормозная система исправна.

Применение методики оценки технического состояния гидравлической тормозной системы современного специального колесного шасси позволит определить локальные диагнозы, полученные при изменении значений состояния тормозной системы. С использованием данной информации можно определить значения параметров технического состояния объектов диагностирования и на основе их делать заключение о соответствии тормозной системы к эксплуатации, а в случае несоответствия, выявить конкретную причину неисправности. Постоянный и систематический контроль за состоянием гидравлического привода и тормозных механизмов повышают высокую эксплуатационную надежность узлов, механизмов и агрегатов, осуществляющих торможение управляющих механизмов и элементов, передающих управляющее воздействие, включая рабочую жидкость, позволяют прогнозировать сохранение стабильных тормозных свойств гидропривода при совершении длительных маршей без возможности проведения технического обслуживания и ремонта в полном объеме.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Ляпич, Е.Н. Диагностика тормозных систем с гидравлическим приводом / Е.Н. Ляпич // Машиностроение. Сборник докладов Международной научно-методической конференции. – Пенза, 2008. – С. 36–38.

REFERENCES 1. Lyapich E.N. Diagnostika tormoznyh sistem s gidravlicheskim privodom / E.N. Lyapich // Mashinostroenie.

Sbornik dokladov Mezhdunarodnoy nauchno-metodicheskoy konferentsii. – Penza, 2008. – S. 36–38.

Ляпич Владимир Николаевич – преподаватель кафедры; Сокол Павел Александрович – преподаватель кафедры; Гудков Виктор Владимирович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры; Капустин Владимир Павлович – кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры. ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж).

Lyapich Vladimir Nikolaevich – Lecturer at Department; Sokol Pavel Aleksandrovich – Lecturer at Department; Gudkov Viktor Vladimirovich – Cand. Sc. {Engineering}, Associate Professor; Associate Professor of Department; Kapustin Vladimir Pavlovich – Cand. Sc. {Engineering}, Associate Professor; Professor of Department. VUNTs VVS “Zhukovskiy and Gagarin Military Air Academy” (Voronezh).

Статья поступила в редакцию 20.05.2018

66

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

УДК 621.42.068.2 ГРНТИ 78.21.53

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДГОТОВКИ ЩЕЛОЧНЫХ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ К РАБОТЕ А.А. Семенов, А.Э. Айрапетян Пензенский артиллерийский инженерный институт Россия, 440005, г. Пенза-5, военный городок; paii@mail.ru Рассмотрены вопросы технического обслуживания аккумуляторных батарей в войсках. Выявлены и недостатки в обеспечении автоматизации процессов заливки электролита в аккумуляторы, заряда и перезаряда, в течение которых проводится большое число часто повторяющихся операций контроля, измерений и регулировки. С целью повышения производительности, обеспечения безопасности и удобств в работе с токсичными веществами для зарядки аккумуляторных батарей предлагается устройство для заливки аккумуляторов электролитом. Ключевые слова: техническое обслуживание, аккумуляторные батареи, электролит, заливка, производительность, безопасность.

EFFICIENCY IMPROVEMENT OF PREPARING ALKALINE STORAGE BATTERIES TO WORK A.A. Semenov, A.E. Ayrapetyan Penza Artillery Engineering Institute Russia, 440005, Penza-5, Voenny gorodok; paii@mail.ru The article considers maintenance of storage batteries in troops. The authors reveal shortcomings of process automation in accumulator activation, in charge and recharge when a great number of highly repetitive operations of control, measurements and adjustment are carried out. To increase productivity and provide safety and workability with toxicological agents for battery charging, they propose the «Apparatus filling electrolyte into accumulators».

Keywords: maintenance, storage batteries, electrolyte, filling, productivity, safety.

Введение Поддержание вооружения и военной техники (далее – ВВТ) в постоянной боевой готовности во многом зависит от технического состояния аккумуляторных батарей, которые являются неизменными источниками питания электроэнергией специального оборудования, измерительных приборов и т.п. В настоящее время ведутся научно-исследовательские и проектные работы по усовершенствованию электроемкостной системы аккумуляторов, по расширению производства последних. Вместе с тем принимаются меры по

более рациональной эксплуатации аккумуляторных батарей (далее – АКБ), снижению эксплуатационных потерь, продлению их сроков службы и повышению надёжности в работе. Анализ работ при подготовке ВВТ к использованию показывает, что наибольшее время требуется для ввода в строй АКБ. Результаты исследования Аккумулятор – это химический источник тока, состоящий из положительного и отрицательного электродов и электролита, действие которого основано на использовании обратимых электрохимических систем.

© Семенов А.А., Айрапетян А.Э., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

67

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

При разряде аккумулятора губчатый свинец и двуокись свинца отрицательного и положительного электродов преобразуются в сернокислый свинец (сульфат свинца) PbSО4. Во время разряда расходуется серная кислота из электролита и одновременно в электролит выделяется вода. Поэтому по мере разряда свинцового аккумулятора уменьшается концентрация серной кислоты, из-за чего плотность электролита понижается. При заряде происходят обратные химические реакции, в результате которых из сульфата свинца на положительном электроде вновь образуется двуокись свинца, а на отрицательном электроде – губчатый свинец. Во время заряда в электролит выделяется серная кислота и расходуется вода. При этом плотность электролита по мере заряда возрастает. Повышение эффективности производства в условиях технического прогресса и сокращение времени приведения войск в боевую готовность подразумевают автоматизацию всех трудоёмких процессов. Обеспечить техническое обслуживание большого числа АКБ, эксплуатируемых в войсках, без применения методов и средств автоматизации практически не представляется возможным в современных условиях. При обслуживании АКБ наиболее важными задачами являются автоматизация процессов заливки электролита в аккумуляторы, заряда и перезаряда, в течение которых проводится большое число часто повторяющихся операций контроля, измерений и регулировки. Важное значение в процессе подготовки к эксплуатации имеет уменьшение времени заливки электролита в АКБ и их заряда, что значительно увеличивает экономичность их применения. При анализе оборудования в аккумуляторной пункта технического обслуживания и ремонта или ремонтной мастерской мотострелковой дивизии (мсд) можно отметить, что приспособления для заливки электролита, заряда и другого технического обслуживания АКБ, имеющиеся в наличии, достаточно примитивны. В основном используется только ручной труд. При выполнении операций заливки или доливки электролита в АКБ происходит пролив электролита на поверхность аккумуляторов. Это приводит к увеличению тока саморазряда через проводящий слой электролита между выводами аккумуляторов. Также необходимо следить за

68

чистотой электролита. При его засорении происходит временный выход АКБ из строя из-за карбонизации. Чтобы избежать перелива электролита, а также сохранить химическую чистоту, необходимо при первоначальной заливке строго дозировать его количество. При корректировке уровня электролита – получать сигнал о достижении им нужного уровня. Важное значение имеет вопрос герметизации АКБ, т.к. нужно практически полностью избежать возможности утечек электролита. Ещё одним фактором, подтверждающим необходимость автоматизации процессов заливки, является наличие большого числа АКБ в подразделениях и частях мсд. Вследствие этого требуется большое количество времени на подготовку их к работе. В настоящее время для заряда, разряда и ремонта АКБ в войсках используется оборудование МРС-АР из состава ДАРМ-70. Оно устанавливается в палатке размером 4,5 x 4,5 м из комплекта мастерской ДАРМ-70, МРС-АР (см. рис. 1). Перечень химической посуды, используемой для заряда аккумуляторов, выглядит следующим образом: 1. Воронка стеклянная для переливания щелочи; 2. Банка металлическая для химических продуктов емкостью 5–10 литров (для хранения твердой щелочи); 3. Груша резиновая емкостью 100–200 см (для заливки электролита в АКБ); 4. Емкость на 10–20 литров (для хранения дистиллированной воды и электролита); 5. Кружка с носиком (для переливания электролита); 6. Шприц медицинский (для доливки электролита в АКБ); 7. Трубка стеклянная с делением длиной 300–360 мм (для измерения уровня электролита в АКБ); 8. Цилиндр мерный на 100 см, 500 см, 1000 см. КПМ 9В871. В кузове мастерской оборудуются места для работы с изделиями 9П135, 9П135М, с КПА 9В812М, а также место для проверки технического состояния и подзарядки специальных аккумуляторных батарей. Уже разработано достаточно много различных автоматических и полуавтоматических приспособлений для заливки электролита в АКБ, контроля их энергетических характеристик. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

КБ);

4.

5.

6.

7.

Емкость на 10–20 литров (для хранения дистиллированной воды и электролита); Кружка с носиком (для переливания электролита); Шприц медицинский (для доливки электролита в АКБ); Трубка стеклянная с делением длиной 300–360 мм (для измерения уровня электролита в Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

Цилиндр мерный на 100 см, 500 см, 1000 см. КПМ 9В871. кузове мастерской оборудуются местаи для работы семкость изделиями 9П135, 9П135М, ПриВизучении соответствующей литерасоединяет бака-мерника с залиКПА 9В812М, а также место для проверки технического состояния и подзарядки специальных туры и различных приспособлений можно вочной трубой. Электролит поступает с бакумуляторных батарей. сделать вывод, что все существующие образ- ка-мерника в аккумулятор до тех пор, пока Уже цы разработано много различных автоматических и полуавтоматических достаточно достаточно сложны в устройстве и экс- содержание электролита не достигает в нем риспособлений для заливки электролита в АКБ, контроля их энергетических характеристик. плуатации. Это делает практически невоз- такого уровня, при котором плавающий клаПри можным изучениивнедрение соответствующей литературы и различных приспособлений можно сделать их на массовом военном пан перекрывает поступление электролита, ывод, что все существующие образцы достаточно сложны в устройстве и эксплуатации. Это делает производстве. срабатывает датчик уровня жидкости, создарактически невозможным внедрение их на массовом военном производстве. ется электрическая цепь между сигнальными электродами датчика. При этом включается реле 8, разрывающее своим контактом цепь реле, в результате чего срабатывает электромагнитный клапан, и прекращается подача электролита в заливную горловину, и загорается контрольная лампочка 9 конца заливки. Одновременно срабатывает электроклапан золотника, при этом он переводится в крайнее правое положение, перекрывая оставшийся электролит в заливочной трубе. ЭлекРис. 1. Подвижные средства технического трическая схема устройства представлена обслуживания и заряда АКБ ниже (рис. 3). С целью повышения производительно4 5 6 78 9 10 сти, обеспечения безопасности и удобств в +– работе с токсичными веществами для зарядки аккумуляторных батарей предлагается 3 устройство для заливки аккумуляторов элек2 тролитом (рис. 2). Устройство для заливки щелочных акку1 муляторов электролитом состоит из бака-мерника с сигнальными электродами, сигнальными индикаторами, электромагнитными 11 реле; включателя сети, крышки с клапаном. + 12 Заливочная труба отличается тем, что с целью повышения производительности путем 13 14 15 механизации процесса заливки электролита в днище корпуса установлен электромагнит– + ный клапан, а также применено дозирующее 16 17 устройство, состоящее из горловины с плава18 ющим клапаном и датчиком уровня жидкости, а также золотниковым клапаном с электромагнитным управлением. Перейдем к описанию принципа работы устройства для заливки щелочных аккумуляРис. 2. Схема устройства для заливки торов. Горловина заливочной трубы вводится аккумуляторов электролитом: – бак-мерник; 2 – сигнальные электроды; в горловину заливаемого элемента аккуму- 5, 7, 9 –1 сигнальные индикаторы; 6, 8 – электромагнитные лятора, после чего нажатием на контакты реле; 4 – включатель сети; 10 – крышка с клапаном; 12 – заливочная труба; 11 – электромагнитный клакнопки 4, находящейся в блоке корпуса бапан; дозирующее устройство. Компоненты дозирующека-мерника, замыкается цепь промежуточно- го устройства: 13 – золотниковый клапан с электромагнитным управлением; 14 – электроклапан золотника; го реле 6, которое одним своим контактом 30 15 – горловина; 16 – датчик уровня жидкости; блокирует контакты 19 кнопки 4, а другими 17 – плавающий клапан; 18 – горловина заливаемого элемента аккумулятора; 19 – контакты кнопки 4; контактами 28 и 26 замыкает цепь обмотки – обмотка электромагнитного клапана; 21 – обмотка электромагнитного клапана и обмотки золот- 20золотникового клапана; 26, 28, 30 – контакты реле никового клапана. Последний срабатывает 6; 29 – контакт реле 8 8.

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

69

золотникового клапана. Последний срабатывает и соединяет емкость бака-мерника с заливочной трубой. Электролит поступает с бака-мерника в аккумулятор до тех пор, пока содержание электролита не достигает в нем такого уровня, при котором плавающий клапан перекрывает поступление электролита, срабатывает датчик уровня жидкости, создается электрическая цепь между сигнальными электродами датчика. При этом включается реле 8, разрывающее своим контактом цепь реле, в результате чего срабатывает электромагнитный клапан, и прекращается подача электролита в заливную горловину, и загорается контрольная лампочка 9 конца заливки. Одновременно срабатывает электроклапан золотника, при этом он переводится в крайнее правое положение, перекрывая и восстановление вооружения и военной техники, оставшийся Эксплуатация электролит в заливочной трубе. Электрическая схема устройства представлена ниже (рис.

3).

техническое обеспечение

пункта технического обслуживания и ремонта или ремонтной мастерской мотострелковой 29 дивизии (мед) можно отметить, что имеющи8 28 еся в наличии приспособления для заливки 16 21 27 22 электролита, заряда и другого технического 26 25 обслуживания АКБ достаточно примитивны.

23 24 В основном используется только ручной труд.

3. Электрическая схемасхема «Устройство для заливки аккумуляторов электролитом» Рис. 3.Рис. Электрическая «Устройство Устройство позволяет ускорить заливку аккумуляторов электролитом, сократить потери, Предложенное устройство для заливки аккудля заливки аккумуляторов электролитом» улучшить санитарно-гигиеническое состояние аккумуляторных станций и участков заливки муляторов электролитом позволит ускорить аккумуляторов автомобильных заводов и повысить уровень техники безопасности. Заключение Устройство позволяет ускорить заливку процесс заливки, сократить потери, улучВ заключение следует отметить, что при анализе оборудования в аккумуляторной пункта технического обслуживания и ремонта или ремонтной мастерской дивизии (мед), шить санитарно-гигиеническое состояние аккумуляторов электролитом, сократить поте-мотострелковой можно отметить, что имеющиеся в наличии приспособления для заливки электролита, заряда и другого аккумуляторных ри, улучшить санитарно-гигиеническое технического обслуживания АКБ достаточно примитивны. Всостоосновном используется только ручной станций и участков заливтруд. Предложенное устройство длястанций заливки аккумуляторов электролитом позволит ускорить процесс ки аккумуляторов автомобильных заводов яние аккумуляторных и участков зазаливки, сократить потери, улучшить санитарно-гигиеническое состояние аккумуляторных станций и и повысить уровень техники безопасности, ливки аккумуляторов автомобильных участков заливки аккумуляторов автомобильных заводов изаводов повысить уровень техники безопасности, техническое обслуживание на качественно новый уровень, соответствующий современным поднимает техническое обслуживание на каиподнимает повысить уровень техники безопасности. достижениям в области инновационных технологий. чественно новый уровень, соответствующий Заключение Библиографический список достижениям в области инноВ1. заключение следует источники отметить, Багоцкий, B.C. Химические тока /что B.C. при Багоцкий, современным А.М. Скундин. – Москва : Энергоиздат, 1981.

– 360 с. вационных технологий. анализе оборудования в аккумуляторной 2. Таганова, А. А. Герметичные химические источники тока для портативной 30

19

6

20

аппаратуры: справочник / А.А. Таганова, И.А. Пак. – Санкт-Петербург : ХИМИЗДАТ, 2003. – 208 с.

3. Хрусталев, Д.А. Аккумуляторы / Д.А. Хрусталев. – Москва : Изумруд, 2003. – 224 с.

4. Теньковцев, В.В. Влияние режима эксплуатации на стабильность характеристикREFERENCES БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК герметичных НЕС аккумуляторов / В.В. Теньковцев, Б.А. Борисов, Л.Ш. Ткачева : сб. работ по ХИТ.-Л.

1. Багоцкий, B.C. Химические источники тока / 1. Bagotskiy, B.C. Himicheskie – Энергия, 2012. – С.59–70.

B.C. Багоцкий, А.М. Скундин. – Москва : Энергоиздат, 1981. – 360 с.

2. Таганова, А. А. Герметичные химические источники тока для портативной аппаратуры: справочник / А.А. Таганова, И.А. Пак. – Санкт-Петербург : ХИМИЗДАТ, 2003. – 208 с.

3. Хрусталев, Д.А. Аккумуляторы / Д.А. Хрусталев. – Москва : Изумруд, 2003. – 224 с.

4. Теньковцев, В.В. Влияние режима эксплуатации на стабильность характеристик герметичных НЕС аккумуляторов / В.В. Теньковцев, Б.А. Борисов, Л.Ш. Ткачева : сб. работ по ХИТ.-Л. – Энергия, 2012. – С.59–70.

5. Теньковцев, В.В. Герметичные НК аккумуляторы общего назначения / В.В. Теньковцев, М.Ж-Н. Леви. – Москва: Информстандартэлектро, 1968. – 1. – С.59.

6. Теньковцев, В.В. Основы теории эксплуатации герметичных НК аккумуляторов / В.В. Теньковцев, Б.И. Центнер. – Ленинград : Энергоатомиздат, 1985. – С. 96.

7. Коровин, Н. Никель-кадмиевые аккумуляторы / Н. Коровин // Электронные компоненты. – 2011. – № 6. – С. 51–54.

8. Коровин, Н.В. Химические источники тока: справочник / Н.В. Коровин, А.М. Скундин. – Москва: МЭИ, 2013. – С. 456.

9. Борисов, Б.А. Никель-кадмиевые ХИТ / Б.А. Борисов. – Москва: ОАО «НИАИ «Источник». – 2004.

10. Коровин, Н.В. Электрохимическая энергетика / Н.В. Коровин. – Москва : Энергоатомиздат. – 1991 – 250 с.

11. Левина, В.И. Процессы, происходящие на Cd-электроде в щелочном растворе / В.И. Левина // Сб. работ по ХИТ. – Ленинград : Энергия, 2012. – вып. 7. – С. 138–145.

istochniki toka / B.C. Bagotskiy, A.M. Skundin. – Moskva : Energoizdat, 1981. – 360 s.

2. Taganova, A.A. Germetichnye himicheskie istochniki toka dlya portativnoy apparatury: Spravochnik / A.A. Taganova, I.A. Pak – Sankt-Peterburg : HIMIZDAT, 2003. – 208 s.

3. Hrustalev, D.A. Akkumulyatory / D.A. Hrustalev. – Moskva : Izumrud, 2003. – 224 s.

4. Ten'kovtsev, V.V. Vliyanie rezhima ekspluatatsii na stabil'nost' harakteristik germetichnyh NES akkumulyatorov / V.V. Ten'kovtsev, B.A. Borisov, L.Sh. Tkacheva : sb. rabot po HIT.-L. – Energiya, 2012. – S. 59–70.

5. Ten'kovtsev, V.V. Germetichnye NK akkumulyatory obschego naznacheniya / V.V. Ten'kovtsev, M.Zh-N. Levi. – Moskva: Informstandartelektro, 1968. – 1. – S.59.

6. Ten'kovtsev, V.V. Osnovy teorii ekspluatatsii germetichnyh NK akkumulyatorov / V.V. Ten'kovtsev, B.I. Tsentner. – Leningrad : Energoatomizdat, 1985. – S. 96.

7. Korovin, N. Nikel'-kadmievye akkumulyatory / N. Korovin // Elektronnye komponenty. – 2011. – № 6. – S. 51–54.

8. Korovin, N.V. Himicheskie istochniki toka: spravochnik / N.V. Korovin, A.M. Skundin. – Moskva: MEI, 2013. – S. 456.

9. Borisov, B.A. Nikel'-kadmievye HIT / B.A Borisov. – Moskva: OAO «NIAI «Istochnik». – 2004.

10. Korovin, N.V. Elektrohimicheskaya energetika / N.V. Korovin. – Moskva : Energoatomizdat. – 1991 – 250 s.

11. Levina, V.I. Protsessy, proishodyaschie na Cdelektrode v schelochnom rastvore / V.I. Levina // Sb. rabot po HIT. – Leningrad : Energiya, 2012. – vyp. 7. – S. 138–145.

Семенов Александр Алексеевич – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, старший преподаватель; Айрапетян Артем Эдуардович – курсант. Филиал BA МТО в Пензе, Пензенский артиллерийский инженерный институт.

Semenov Aleksandr Alekseevich – Cand. Sc. {Engineering}, Senior Researcher, Senior Lecturer; Ayrapetyan Artem Eduardovich – Cadet. Penza Artillery Engineering Institute (branch) of Khrulev Military Academy of Logistics.

Статья поступила в редакцию 02.04.2018

70

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

УДК 358 ГРНТИ 78.25.10

ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ СОДЕРЖАНИЯ ВООРУЖЕНИЯ, ВОЕННОЙ И СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В ГОТОВНОСТИ К БОЕВОМУ ПРИМЕНЕНИЮ А.П. Степанов, В.А. Ляпин, И.А. Абрамова, Ю.Ф. Шлык* Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru *ВУНЦ СВ «Общевойсковая академия ВС РФ» Россия, 119992, Москва, пр. Девичьего Поля, д. 4, ovavcrf@mil.ru. В статье рассмотрены проблемные вопросы содержания вооружения, военной и специальной техники в готовности к боевому применению, а также ряд организационно-технических мероприятий, выполняемых в целях решения данных проблемных вопросов. Ключевые слова: вооружение, военная и специальная техника, боевая готовность, эксплуатация, хранение.

PROBLEMATIC ISSUES OF WEAPONS, MILITARY AND SPECIAL EQUIPMENT MAINTENANCE FOR BATTLE READINESS A.P. Stepanov, V.A. Lyapin, I.А. Abramova, Yu.F. Shlyk* Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru *VUNTS SV «Combined Arms Academy of the Armed Forces of the Russian Federation» Russia, 119992, Moscow, pr. Devich'ego Polya, d. 4, ovavcrf@mil.ru The article deals with the problematic issues of the weapons, military and special equipment maintenance for battle readiness. The authors regard some organizational and technical measures, which should be carried out to solve these problematic issues.

Keywords: armament, military and special equipment, combat readiness, maintenance, storage.

Одним из главных показателей уровня боевой готовности воинских частей (подразделений) является способность приведения их в готовность к выполнению боевых задач в установленные сроки. Причём боевая готовность оценивается не только по времени выхода по тревоге из пунктов постоянной дислокации, хотя это и имеет важнейшее значение. Принимается во внимание также и умение своевременно, в полном составе прибывать в указанные районы, сохранив, независимо от удаления этих районов, высокую боеспособность вооружения, военной и специальной техники (далее – ВВСТ) для выполнения поставленных задач [4, 5].

Содержание ВВСТ в готовности к боевому применению (использованию) в установленные сроки, в случае объявления сигнала (команды) на приведение в высшие степени боевой готовности, представляет собой сложную задачу, для решения которой выполняется ряд специальных организационно-технических мероприятий. В целях поддержания высокого уровня боевой готовности подразделений по состоянию ВВСТ, в исследовании выработаны рекомендации по совершенствованию мероприятий, выполняемых в условиях повседневной деятельности. Степень готовности ВВСТ к выходу из парков воинских частей после получения

© Степанов А.П., Ляпин В.А., Абрамова И.А., Шлык Ю.Ф., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

71

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

сигнала зависит от многих факторов, основными из которых являются: 1) эксплуатационные свойства машин; 2) уровень технической подготовки экипажей (водителей, механиков-водителей) и командиров подразделений; 3) техническое состояние и содержание машин; 4) эффективность технических мероприятий по повышению боевой готовности ВВСТ; 5) температура окружающего воздуха; 6) условия хранения машин (открытая площадка, навес, хранилище, отапливаемое хранилище) [2]. Перечисленные выше факторы оказывают непосредственное влияние на поддержание ВВСТ в готовности к боевому применению (использованию) в установленные сроки. Исходя из важности фактора времени, одним из показателей боевой готовности является продолжительность подготовки ВВСТ к выполнению боевых задач (задач). Этот показатель включает в себя время на вывод ВВСТ из мест постоянной дислокации, а также завершение работ по подготовке их к боевому применению (использованию). Время приведения машин в готовность к боевому применению можно выразить следующей зависимостью:

Тбг = tпр + tвскр + t1 + tвых + t2,

(1.1)

где tпр – время прибытия личного состава в парк (мин); tвскр – время вскрытия хранилищ и машин (мин); t1 – время выполнения работ первой очереди (мин); tвых – время выхода ВВСТ из парка воинской части и движения в район формирования колонн (мин); t2 – время выполнения работ второй очереди (мин). Работы при снятии машин с хранения и подготовке их к боевому применению выполняются в два этапа (в первую и во вторую очередь). На первом этапе (в первую очередь) выполняются работы, обеспечивающие подготовку ВВСТ к выходу из парка в установленные сроки. На втором этапе (во вторую очередь) выполняются все остальные работы, обеспечивающие подготовку ВВСТ к боевому применению (использованию по назначению).

72

Критерием оценки боевой готовности ВВСТ является вероятность того, что время, затрачиваемое на подготовку, будет не более заданного руководящими документами. Сокращение времени на приведение машин в готовность к боевому применению возможно за счет сокращения времени на их запуск, подготовку к движению и времени выхода машин из парка. Температура окружающей среды, безусловно, оказывает влияние на количество времени, отводимого для подготовки ВВСТ к движению. Необходимо учитывать, что на большей территории нашей страны более полугода температура окружающего воздуха ниже 0 °С. При понижении температуры от 5 до –15 °С необходимость в разогреве двигателей приводит к увеличению продолжительности подготовки машин к движению до 20 мин. При более низкой температуре затраты времени увеличиваются на время доставки аккумуляторных батарей из отапливаемых хранилищ (аккумуляторной) и установки их в машины. С понижением температуры наружного воздуха ухудшаются условия самовоспламенения топлива в цилиндрах дизельного двигателя. Объясняется это тем, что у холодного двигателя снижается давление в конце такта сжатия из-за увеличения зазора в соединении «гильза – поршень» и утечки воздушного заряда. Кроме того, при большой разнице температур стенок цилиндра и воздушного заряда происходит интенсивная отдача тепла стенкам, вследствие чего уменьшается показатель политропы сжатия. По этим причинам температура в конце такта сжатия у дизельных двигателей может не достигать величины, достаточной для надёжного запуска двигателя [3, 6]. Для компенсации данного процесса необходимо увеличивать пусковые обороты коленчатого вала двигателя, но при низких температурах сделать это весьма сложно по двум причинам. Во-первых, по мере охлаждения моторного масла резко возрастает его вязкость и, как следствие, пусковой момент. Во-вторых, снижается работоспособность аккумуляторных батарей, это проявляется в том, что напряжение и отдаваемая ёмкость батарей, особенно в стартерном режиме, падают. Для надёжного запуска дизельного двигателя требуются более высокие пусковые обороты коленчатого вала двигателя, Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

в то время как условия их получения хуже, и частота вращения коленчатого вала меньше. Поэтому надёжный запуск двигателя и безаварийная его работа в пусковой период в современных условиях обеспечиваются предварительным разогревом. Процесс разогрева, естественно, отнимает некоторое время, которое тем больше, чем ниже температура окружающего воздуха. Это время зависит от эксплуатационных свойств машин (теплопроизводительности подогревателя, наличия подогрева картеров, агрегатов, термостата в системе охлаждения, подогрева всасываемого воздуха, впрыска масла в цилиндры с целью уплотнения камер сгорания, эффективности пусковых устройств и др.), а также от вязкостно-температурной характеристики применяемого моторного масла и самовоспламеняемости (цетанового числа) топлива. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что наиболее значительные резервы в сокращении времени на приведение ВВСТ в готовность к боевому применению (использованию), особенно в зимнее время, скрываются в интенсификации запуска и прогрева двигателей машин, так как подготовка двигателя к работе занимает 60–70 % от общего времени, затрачиваемого на выход техники из парков. Успешный пуск дизеля зависит, прежде всего, от конструктивных особенностей, энергетических возможностей систем пуска, характеристик применяемых топлив и масел, а также от эффективности средств облегчения пуска. Последние делятся на два основных вида: средства, обеспечивающие возможность холодного пуска двигателя, и средства предпускового разогрева. Первые устройства позволяют осуществлять пуск двигателя без предварительного разогрева, а посредством вторых его тепловое состояние доводится до такого уровня, при котором происходит надежный пуск. При этом пуск двигателя без предварительного разогрева значительно сокращает время приведения машины в готовность к движению, но в то же время сокращает и ресурс двигателя. Средства предпускового разогрева требуют длительного времени на подготовку двигателя к пуску, но сохраняют ресурс двигателя. Применение пусковых жидкостей как весьма эффективного средства при очень низких температурах (–35 ˚С и ниже) можно расНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

сматривать в комбинации с использованием маловязких масел без предпускового разогрева («холодный» пуск) или с непродолжительным разогревом. Однако необходимо иметь в виду, что применение пусковых жидкостей требует специального оборудования, так как двигатель после пуска развивает недопустимо большие обороты, работает жестко, и наблюдаются большие износы узлов трения. В связи с этим способ облегчения запуска двигателя путём введения в его цилиндры во время консервации пластичных (тиксотропных) смазок, впрыск моторного масла в каждый цилиндр непосредственно перед запуском и применение пусковых жидкостей в современных условиях применять не целесообразно. Наиболее приемлемым в современных условиях следует признать комплекс технических мероприятий по сокращению времени подготовки машины к движению, который включает в себя: 1) предпусковой разогрев двигателя; 2) подогрев впускного воздуха; 3) применение всесезонных моторных масел; 4) прогрев двигателя после его запуска при совместной работе с подогревателем; 5) дистанционный пуск подогревателя и двигателя. Предпусковой разогрев двигателя осуществляется с целью повышения температуры стенок цилиндров и уменьшения вязкости масла. Повышением температуры стенок цилиндров обеспечивается необходимая температура впускного воздуха. Так, при температуре окружающей среды (tокр. ср), равной минус 20 °С, стенки гильз цилиндров нужно разогревать до 30 °С. Предпусковой разогрев нашел самое широкое применение в практике как способ наиболее эффективного облегчения пуска двигателей [2]. Подогрев впускного воздуха имеет целью поднять его температуру в конце такта сжатия. Для этих целей на объектах ВВСТ применяются устройства для подогрева впускного воздуха (электрофакельное устройство или система подогрева впускного воздуха). Основное влияние на величину момента сопротивления проворачиванию коленчатого вала двигателя оказывает значительное увеличение вязкости масла в условиях низких температур. Уменьшение момента сопротивления возможно либо предпусковым

73

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

разогревом двигателя для уменьшения вязкости моторного масла до величины, достаточной для обеспечения поступления его к узлам трения, либо путем использования специальных, маловязких масел. Быстрый разогрев двигателя возможен лишь при условии правильной подачи топлива в котел подогревателя. Нарушение подачи топлива ведет к резкому увеличению нагарообразования, при этом производительность подогревателя резко снижается. Даже в случае нормальной регулировки подачи топлива наблюдается заметное снижение эффективности работы подогревателя примерно через 50 часов. Этот срок следует принимать за периодичность чистки котла подогревателя от нагара [3]. Обеспечение необходимой для уверенного пуска частоты вращения коленчатого вала затрудняется не только вследствие увеличения сопротивления его проворачиванию, но и в результате ухудшения работоспособности аккумуляторных батарей при низких температурах окружающего воздуха. С понижением температуры электролита увеличивается его вязкость, что затрудняет проникновение электролита в поры пластин и приводит к уменьшению емкости батарей, при этом быстро снижается напряжение под нагрузкой. В результате стартер не обеспечивает необходимого крутящего момента, а частота вращения коленчатого вала не достигает пусковой. Предельной температурой, при которой аккумуляторные батареи практически перестают быть работоспособными, является температура, близкая к минус 30 °С Кроме того, отрицательная температура такой величины опасна возможностью замерзания электролита и, как следствие, размораживанием батарей. Одним из путей сокращения времени на выход машин из парка является совмещение по времени разогрева двигателя предпусковым подогревателем и прибытием экипажей к машинам. Для внедрения такого решения необходимо оснастить предпусковые подогреватели средствами дистанционного запуска. В настоящее время имеются все технические возможности для реализации дистанционного запуска подогревателя, реализованные на многих коммерческих и легковых автомобилях. В целях реализации этой идеи возможность дистанционного запуска подогревателей современных образцов ВВСТ необходимо вклю-

74

чать в технические требования на вновь разрабатываемые и модернизируемые машины. Несмотря на все выполняемые мероприятия по подготовке двигателя к пуску, может сложиться ситуация, когда штатными средствами двигатель запущен не будет. Причинами могут быть такие факторы, как недостаточная обученность личного состава, повреждение аккумуляторных батарей при транспортировке и установке в машину, внезапно возникшие неисправности в системе запуска двигателя и т.п. Для обеспечения пуска двигателей машин в аварийных ситуациях необходимо иметь дополнительные внешние источники: буферная группа аккумуляторных батарей (АБ), автономный энергоагрегат типа АЭ-1-6, установка для пуска двигателей УСД-2. Перечисленные внешние источники питания состоят на обеспечении и могут применяться для электростартерного пуска двигателей образцов вооружения и военной техники с системой электрического пуска и для обеспечения предпускового разогрева силовой установки [1]. К сожалению, в ходе их эксплуатации был выявлен ряд недостатков, основными из которых явились: – время готовности к работе 24–29 мин (что непозволительно долго при приведении техники в боевую готовность с получением сигнала «Тревога»); – невозможность использования при неисправности системы электрического пуска двигателя; – ограниченное электрической емкостью АБ число запусков двигателей (для буферной группы аккумуляторных батарей); – затруднен запуск двигателя агрегата при отрицательных температурах окружающего воздуха (при температуре окружающего воздуха минус 20 °С и ниже запуск практически невозможен), что вызывает необходимость содержать агрегаты в отапливаемом помещении. Для экстренного запуска двигателя в условиях, когда штатными средствами двигатель запущен не будет, может быть использована пневматическая буферная группа, с помощью которой пуск двигателя может быть осуществлён внешним воздушным пусковым устройством. В состав оборудования пневматической буферной группы входят: Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Эксплуатация и восстановление вооружения и военной техники, техническое обеспечение

2) компрессор АК – 150 МКВ; 3) автомат давления АДУ – 2С; 4) бензиновый двигатель мощностью не менее 5 кВт; 5) тележка для размещения оборудования. Пневматическая буферная группа в сравнении с агрегатами АЭ-1-4 (АЭ-1-6) и буферной группой АБ имеет следующие преимущества: – постоянно готова к применению вне зависимости от температуры окружающего воздуха (можно содержать в хранилищах ВВСТ);

– баллоны со сжатым воздухом не требуют большого объема технического обслуживания; – может быть использована при неисправной системе электрического пуска двигателя. Анализ мероприятий, сокращающих время на подготовку ВВСТ к выходу при получении сигнала (команды) на приведение в высшие степени боевой готовности, позволяет сделать вывод, что на современных образцах ВВСТ, имеющих эффективную систему подогрева, наибольший эффект по сокращению продолжительности подготовки к движению дает совокупное применение подогревателя, маловязких масел и ускоренного прогрева двигателя на холостом ходу.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Руководство о порядке обеспечения воинских частей и организаций Вооруженных Сил Российской Федерации парковым оборудованием и укомплектования бронетанкового вооружения и техники, автомобильной техники комплектами запасных частей, инструментов, принадлежностей, материалов и резервными группами аккумуляторных батарей : введено в действие приказом Министра обороны Российской Федерации 22 мая 2006 г. – № 170.

2. Рымаренко, А.Г. Мероприятия по повышению боевой готовности бронетанковой техники: учебное пособие/ А.Г. Рымаренко. – Москва : Академия бронетанковых войск, 1974. – 52 с.

3. Совершенствование системы технического обслуживания вооружения и военной техники при эксплуатации в условиях низких температур : отчёт о НИР (заключ.) / рук. А.А. Иванников; исполн. С.В. Белоковытов [и др.]. – Омск : ОАБИИ, 2014. – Инв. № 4365 – 246 с.

4. Степанов, А.П. Расчёт оценки эффективности поддержания боевой готовности на основе использования возможностей табличного процессора MS Excel / А.П. Степанов, И.А. Абрамова // Приоритетные направления повышения эффективности качества подготовки военных специалистов технического обеспечения. Сборник материалов всероссийской научно-методической конференции. – Омск : ОАБИИ, 2017 – С. 207–210.

5. Степанов, А.П. Методика оценки предложений по совершенствованию боевой готовности общевойсковых соединений и воинских частей / А.П. Степанов // Вестник Сибирского отделения Академии Военных наук. – Омск : АВН, 2013. – Вып. 23. – С. 248–251.

6. Сыркин, В.В. Моделирование демпфирующего эффекта в регуляторах давления с эластичным запорно-регулирующим элементом / В.В. Сыркин, В.А. Трейер, И.А. Абрамова // Актуальные проблемы современного инженерного образования. Часть 1: материалы III-й Всероссийской научно-практической конференции (Омск, 10 ноября 2017 г.). – Омск : ОАБИИ, 2017. – С. 191–197.

REFERENCES 1. Rukovodstvo o poryadke obespecheniya voinskih chastey i organizatsiy Vooruzhennyh Sil Rossiyskoy Federatsii parkovym oborudovaniem i ukomplektovaniya bronetankovogo vooruzheniya i tehniki, avtomobil'noy tehniki komplektami zapasnyh chastey, instrumentov, prinadlezhnostey, materialov i rezervnymi gruppami akkumulyatornyh batarey: vvedeno v deystvie prikazom Ministra oborony Rossiyskoy Federatsii 22 maya 2006 g. – № 170.

2. Rymarenko, A.G. Meropriyatiya po povysheniyu boevoy gotovnosti bronetankovoy tehniki: uchebnoe posobie/ A.G. Rymarenko. – Moskva: Akademiya bronetankovyh voysk, 1974. – 52 s.

3. Sovershenstvovanie sistemy tehnicheskogo obsluzhivaniya vooruzheniya i voennoy tehniki pri ekspluatatsii v usloviyah nizkih temperatur: otchet o NIR (zaklyuch.) / ruk. A.A. Ivannikov; ispoln. S.V. Belokovytov [i dr.]. – Omsk: OABII, 2014. – Inv. № 4365 – 246 s.

4. Stepanov, A.P. Raschet otsenki effektivnosti podderzhaniya boevoy gotovnosti na osnove ispol'zovaniya vozmozhnostey tablichnogo protsessora MS Excel / A.P. Stepanov, I.A. Abramova // Prioritetnye napravleniya povysheniya effektivnosti kachestva podgotovki voennyh spetsialistov tehnicheskogo obespecheniya. Sbornik materialov vserossiyskoy nauchno-metodicheskoy konferentsii. – Omsk: OABII, 2017 – S. 207–210.

5. Stepanov, A.P. Metodika otsenki predlozheniy po sovershenstvovaniyu boevoy gotovnosti obschevoyskovyh soedineniy i voinskih chastey / A.P. Stepanov // Vestnik Sibirskogo otdeleniya Akademii Voennyh nauk. – Omsk: AVN, 2013. – Vyp. 23. – S. 248–251.

6. Syrkin V.V. Modelirovanie dempfiruyuschego effekta v regulyatorah davleniya s elastichnym zapornoreguliruyuschim elementom / V.V. Syrkin, V.A. Treyer, I.A. Abramova // Aktual'nye problemy sovremennogo inzhenernogo obrazovaniya. Chast' 1: materialy III-y Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (Omsk, 10 noyabrya 2017 g.). – Omsk: OABII, 2017. – S. 191–197.

Ляпин Виталий Алексеевич – доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры управления войсками (подразделениями в мирное время); Степанов Алексей Петрович – кандидат военных наук, начальник кафедры управления войсками (подразделениями в мирное время); Абрамова Иванна Андреевна – кандидат педагогических наук, заведующая кафедрой технической механики. Омский автобронетанковый инженерный институт. Шлык Юрий Францевич – профессор кафедры организации повседневной деятельности войск, доктор военных наук, профессор ВУНЦ СВ «Общевойсковая академия ВС РФ» г. Москва.

Lyapin Vitaliy Alekseevich – Doctor of Medicine, Professor, Professor at the Troop Command and Control (Unit Command and Control in peacetime) Department; Stepanov Aleksey Petrovich – Cand. Sc. {Military}, Head at the Troop Command and Control (Unit Command and Control in peacetime) Department; Abramova Ivanna Andreevna – Cand. Sc. {Education}, Head at the Engineering Mechanics Department.

Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Shlyk Yuriy Frantsevich – Professor at the Troops Daily Activities Organization Department, Doctor of Military Science, Professor at VUNTS SV “Combined Arms Academy of the Armed Forces of the Russian Federation”, Moscow.

цы;

1) баллоны высокого давления – 4 едини-

Статья поступила в редакцию 27.02.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

75

ВОЕННО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ НАУКИ ВОЕННАЯ ЭКОНОМИКА, ОБОРОННО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ УДК 355.420 ГРНТИ 78.27.49

К ВОПРОСУ О РАСПРЕДЕЛЕНИИ НАРЯДА СИЛ И СРЕДСТВ ПО НЕОДНОРОДНЫМ ЦЕЛЯМ В ОПЕРАЦИИ С.А. Антипова Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева Россия, 199034, г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 8, vatt@mil.ru В работе рассматривается модифицированный метод динамического программирования для решения задачи распределения наряда разнородных сил и средств по нанесению ущерба группировке войск (сил) противника по различным критериям. В частности, достигается максимизация нанесенного в ходе операции ущерба, выраженного через снижение боевого потенциала противника. Данный алгоритм удобно использовать в информационно-расчетных задачах как элемент системы поддержки и принятия решений. Ключевые слова: оптимизация, наряд сил (средств), боевой потенциал.

DISTRIBUTION OF FORCES AND FACILITIES ACCORDING TO THE INTEGRATED THREATS IN THE OPERATION S.A. Antipova Khrulev Millitary Academy of Logistics Russia, 199034, Saint Petersburg, nab. Makarova, 8, vatt@mil.ru The article considers a modified method of dynamic programming to determine the distribution of all-arms forces and facilities in order to damage the enemy forces in a variety of criteria. In particular, it is possible to maximize the damage, caused from the operation through the reduction of the enemy's combat potential. This algorithm is easy to use in information-computing tasks as an element of decision support system.

Keywords: optimization, forces and facilities, combat potential.

Введение Математические методы оптимизации являются составной частью теории принятия решений, реальная роль которых в военном искусстве состоит в том, чтобы была выработана рекомендация (список вариантов)

для поддержки или альтернативы действий лица, принимающего решение (командира). В связи с возросшей сложностью решаемых задач, ограниченностью времени на выработку и принятие решений немыслимо обходиться без точных количественных оценок и

© Антипова С.А., 2018

76

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Военная экономика, оборонно-промышленный потенциал

методов. Среди методов оптимизации управленческих решений, лежащих в алгоритмах системы поддержки и принятия решений, можно выделить три основные группы: методы линейного программирования, методы нелинейного программирования и методы динамического программирования [1]. Линейное программирование может быть использовано, если целевая функция и ограничения имеют линейную форму. В этом случае, наряд сил (средств), время выполнения поставленных задач, скорости движения воинских формирований и другие параметры интерпретируются как ресурсы. Однако задача представления целевой функции в виде линейного функционала представляет определенную сложность в случае неоднородного ресурса и целей. В отличие от линейного методы нелинейного программирования могут потребовать различных способов реализации. При решении задач данными методами требуется выявить определенные классы ситуаций и соответствующие им классы задач нелинейного программирования, чтобы для каждого из них создать специальное математическое и программное обеспечение. Методы динамического программирования, в свою очередь, применимы только в случае, когда оптимизация, может быть представлена как многошаговый процесс последовательных назначений. Этот процесс должен быть марковским, то есть возможность и последствия оптимизации на последующих его шагах должны зависеть только от состояния оптимизируемой системы к данному шагу, но не от того, как именно система пришла в это состояние, т.е. от осуществления оптимизации на предыдущих шагах. Далее необходимо, чтобы результат процесса планирования оценивался показателем эффективности, который является суммой или произведением показателей эффективности, полученных на всех шагах. Для решения задач динамического программирования, как правило, используется подход, разработанный в лаборатории Р. Беллмана в 50-х годах XX века [1]. Согласно этому подходу, вместо исходной N-шаговой задачи нужно рассмотреть набор вспомогательных задач, подобных исходной, но включающих различное количество шагов Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

(от 1 до N). В этих задачах требуется определить оптимальные затраты: на одном последнем шаге, двух последних шагах, трех, и т.д. при условии, что считается известным состояние, в котором оказался управляемый динамический процесс перед выполнением этих завершающих шагов. Таким образом, методы динамического программирования применимы в случае, когда оптимизация может быть представлена как многошаговый процесс последовательных назначений. Этот процесс должен быть марковским [2], то есть возможность и последствия оптимизации на последующих его шагах должны зависеть только от состояния оптимизируемой системы к данному шагу, но не от того, как именно система пришла в это состояние, т.е. от осуществления оптимизации на предыдущих шагах. Далее, необходимо, чтобы результат процесса планирования оценивался показателем эффективности, который является суммой или произведением показателей эффективности, полученных на всех шагах. Объект и методы исследования Рассмотрим группировку войск (сил) противника, состоящую из k различных целей (j = 1..k). Каждая цель в любой момент времени t находится в одном из двух состояний «не поражена» или «поражена», с вероятностями Sj(t) и Sj*(t), соответственно, причем Sj* = 1 – Sj. Сопоставим непораженному состоянию j-й цели боевой потенциал Yj, а пораженному состоянию нулевой боевой потенциал. Таким образом, суммарный боевой потенциал группировки войск (сил) противника в момент времени t определяется выражением:

Y(t) = ∑ Sj (t) · Yj. j

(1)

В ходе наступательной операции группировка войск (сил) противника атакуется n различными средствами поражения (i = 1..n). Вероятность поражения i-м средством j-й цели известна и составляет Pij. Введем также условную важность цели Cj, определяющую относительную приоритетность поражения данной цели по отношению к остальным для конкретной боевой задачи. Так, например, если боевая задача состоит в уменьшении боевого потенциала противника, можно принять Cj = Yj, если же она состоит в нанесении наибольшего экономического урона, можно приравнять важностям целей их стоимости и так далее.

77

Военная экономика, оборонно-промышленный потенциал

Введем вспомогательную матрицу приоритетности целей:

Fij(t) = Pij · Cj · Sj (t),

(2)

показывающую относительный приоритет данной цели в момент времени t. В терминах задач теории оптимизации целевая функция в данном случае определяется выражением:

ния по двум вражеским объектам со следующей матрицей вероятностей поражения Pij (табл. 1), Таблица 1 Матрица вероятностей поражения Объект 1 Объект 2 Удар 1 0,9 0,8 Удар 2 0,7 0,1

с равными, единичными боевыми потенциалами объектов, так что матрица Fij = Pij. а значения Fij показывают, насколько умень- Пусть критерием эффективности распредешится целевая функция при назначении i-го ления будет боевой потенциал вражеской средства на j-й объект. Таким образом, зада- группировки, то есть в данном случае просто ча оптимизации сводится к формированию сумма вероятностей нахождения объектов наряда, для которого набор показателей Fij в непораженном состоянии, до начала опеокажется наибольшим [2]. рации составляющая величину Y(0) = 2. СоРассмотрим сначала задачу выбора од- гласно алгоритму, на первой итерации будет ного средства поражения для нанесения уда- выбрано наибольшее значение F = 0,9, imax,jmax ра, оптимального по критерию поставленной i = 1, i = 1, соответствующее назначению max max боевой задачи. Заметим, что наибольшее первого удара на первый объект. Вероятность значение в матрице приоритетности Fimax,jmax того, что он не будет поражен в результате соответствует оптимальному назначению удара, составит S = 0,1, а значит, приориjmax средства поражения imax-го типа по цели типа тет F примет значение 0,7 · 0,1 = 0,07, и на 21 jmax. Если задача состоит, например, в умень- второй итерации второй удар будет назначен шении боевого потенциала вражеской груп- на второй объект, поразив его с вероятностью пировки, то он в результате такого удара бу- P = 0,1. Таким образом, в результате операдет уменьшен именно на величину Fimax,jmax. ции боевой потенциал группировки противВыберем теперь следующее по приори- ника будет составлять Y(2) = 0,9 + 0,1 = 1, т.е. тетности назначение. Для этого преобразуем уменьшится на 50%. матрицу F следующим образом: удалим строОчевидно, что данное распределение не ку imax (т.к. данное средство уже было назна- является оптимальным, т.к. при назначении чено), а значения столбца jmax умножим на ве- первого удара по второму объекту, а второго по роятность нахождения цели в непораженном первому, результирующий боевой потенциал состоянии в результате первого удара: уменьшится на 75%. Однако недостатком данного алгоритма является то, что, максимизи(4)

Fij max(t) = Fij max(t – 1) · (1 – Pimax jmax), руя эффективность данного назначения, он не что равносильно пересчету важности цели с учитывает суммарное падение эффективности учетом ее текущего состояния. Теперь сно- последующих назначений. Целевая функция ва наибольшее значение в матрице соот- принимает наименьшее возможное значение ветствует оптимальному на данном шаге только для данной итерации, не учитывая потенциал еще нераспределенных средств. последующих назначений. Целевая функция принимает наимень назначению средства по цели. В результате Данный недостаток можно устранить для данной итерации, не учитывая потенциал еще нераспре k итераций все средства поражения только оказываследующим образом: каждую Данный недостаток можнонормировать устранить следующим образ ются распределены. строку матрицы приоритетности на значение строку матрицы приоритетности на значение суммы приоритетов п Данный алгоритм, однако, несет в себе суммы приоритетов по данной строке: фундаментальный недостаток [3] и не всегда позволяет получить оптимальное распредеF (5)

Fij* = ij . ление, так как на каждой итерации выбираFik ∑ ется оптимальное назначение с учетом преk . дыдущих шагов, но не последующих. Тогда для вышерассмотренной задачи Убедимся в этом, рассмотрев простой следующую приведенную матрицу следующ Тогдаполучим для вышерассмотренной задачи получим пример распределения двух средствприоритетности пораже- приоритетности (табл. 2): (табл. 2):

78

f(t) = ∑Cj · Sj (t) → min, j

(3)

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Приведенная матрица приоритетно Объект 1 Объект 2 Удар 1 0.52 0.47 Удар 2 0.87 0.12

Военная экономика, оборонно-промышленный потенциал

где Ci – стоимость i-го удара, k – коэффициент, характеризующий выбранную стратегию Объект 1 Объект 2 (экономия средств либо нанесение наибольУдар 1 0.52 0.47 шего урона). Выбор стратегии и значение коэффициента могут меняться динамически Удар 2 0.87 0.12 дующих назначений. Целевая функция принимает наименьшее возможное значение с использованием теории матричных игр, надля данной итерации, учитывая потенциал еще что, нераспределенных средств. пример, методов минимакса и максимина. Значениянеэтой матрицы показывают, Данный недостаток устранить следующим нормировать каждую Наконец, при наличии у объектов пронесмотря наможно наибольшее значение F11 в ма- образом: Наконец, при наличии у объектов противника п матрицы трице приоритетности на значение суммы приоритетов посостояний данной строке: произвольного числа боевыми различных F, в перспективе на большее число ите- тивника с различными потенциалами, вероятн различными боевыми потенцираций именно назначение второго удара на состояний другоес состояние) коэффициентами противодействия, все вы вероятностями поражения (перехода первый объект* будет Fij оптимальным. Аналогич- алами, ввести тензор вероятностей перехода состояний j-го объекта (5) ij F = ij состояние) коэффициентами протино, пересчитав все значения для следующей в другое поражения вероятность нахожден i-го средства Pk →l , тогда Fik ∑ Наконец, при наличии у объектов противника произвольного чис чи Наконец, при наличии у объектов противника произвольного водействия, все вышеперечисленное можно итерации, получаем назначение первого удаij k -м . удара i средством будет определяться выражением: S состояний с различными боевыми потенциалами, вероятностями поражени состояний с различными боевыми потенциалами, вероятностями поражения l учесть, ввести тензор вероятностей перехода ра на второй объект, т.е. оптимальный наряд. другое состояние) коэффициентами противодействия, всевышеперечисленное вышеперечисленное другое состояние) коэффициентами противодействия, все состояний j-го объекта из k в l. В результате Осталось рассмотреть ситуацию, при коТогда для вышерассмотренной задачи получим следующую приведенную матрицу -го ijj-го ij j kkв вl.l.ВВрезультат ввести тензор вероятностей перехода состояний j объекта из результа объекта ввести тензор вероятностей перехода состояний = Sl ∑ Pk →l,⋅ Sиз ходе некоторой итерации в приведен- воздействия i-го средства поражения k итетности торой (табл. в2): ij ij -го-го -м-м k i средства поражения , тогда вероятность нахождения в l состояни P i средства поражения , тогда вероятность нахождения в l состоянии Pk →k → тогдапри вероятность нахождения l-м состоя- произвольного , ной матрице приоритетности оказывается Наконец, наличии у объектов чи l l Таблица 2 в противника Наконец, наличии у боевыми объектов противника произвольного числа раз ij ij -м-м при нии в результате удара i-м средством будет два или более равных наибольших значения. состояний с различными потенциалами, вероятностями поражен удараi i средством средствомSlSl будет будетопределяться определятьсявыражением: выражением: удара состояний с различными боевыми потенциалами, вероятностями поражения j определяться выражением: В данном случае необходимо сравнить между другое состояние) коэффициентами противодействия, все вышеперечисленно – вероятность нахождения j-го объекта в k-м (пер сост где S k Приведеннаядругое матрица приоритетности состояние) коэффициентами противодействия, все -говышеперечисленное можно собой соответствующие исходные значения ввести тензор вероятностей перехода состояний j объекта из k в l. В результ ij ij j ij ij j например, уменьшения бо Объект 1 Объект 2 матрицы = Skj,k-го объекта = Sприоритетов ⋅l S⋅ для, тензор вероятностей перехода из (8) kзадачи в l. В результате возд ijlSl состояний ∑k PkP→k →l вероятность -го из них -м ∑ матрицы приоритетности иввести выбрать i средства поражения , тогда нахождения в l состояни P → k l ij Удар 1 0.52 0.47 k -го средства Pj k →ijl , тогда вероятность, ,нахожденияij в l-м состоянии в рез наибольшее, а если и они iравны, значитпоражения со-м Удар 2 0.87 -мудара i0.12 средством будет определяться выражением: S–l вероятность = Fijj-го∑ Sl ⋅ Yl нахождения объекгде S k ответствующие назначенияудара равноценны по S ij будет определяться выражением: i средством l j j l . та в k-м состоянии до атаки. Тогда значения где вероятностьнахождения нахожденияj-го j-гообъекта объектав вk-м k-мсостоянии состоянии атаки.ТТ додоатаки.

SSk k ––вероятность эффективности (такая ситуациягде возможна, ij ij j матрицы приоритетов для, например, задачи = Sl ∑j Pзадачи например, при назначении на матрицы некоторый матрицыприоритетов приоритетовдля, для, например, задачи уменьшениябоевого боевогопотенциала, потенциала,п например, k→ l ⋅ S k уменьшения представляет задача, в которо Значения объект этой матрицы показывают, что, несмотря науменьшения наибольшее значение Fинтерес = Slij Кроме Pkij→l ⋅того, Sпотенциала, 11 в боевого вид: kk ∑ , примут одинаковых средств поражения). k между собой определенным образом, т.е. изменение состо це F, в перспективе на большееданного число итераций второго удара на , Преимуществом алгоритмаименно яв- назначение= = Fij ∑ Fдля SlSij lij⋅ Y⋅ lYl .

(9) состояния m-го [4]. ∑ ij определенной вероятностью изменение й объект будет оптимальным. Аналогично, пересчитав все значения следующей j ляется его динамический характер, а именl l где – вероятность нахождения j-го объекта в k-м состоянии до атаки.

S . . jвторой kобъект, т.е. оптимальный наряд. ции, получаем назначение первого введением дляобъекта каждой пары объектов тензора связ где на вероятность нахождения в k-м состоянии до атаки. Тогда Sсил Кроме того,j-го интерес представляет задаk –(средств) но возможность уточнятьудара наряд матрицывприоритетов для, например, задачи уменьшения боевого потенциала Осталось порассмотреть ситуацию, при которой ходе некоторой итерации в ча, виндуцирующего которой объекты противника объекта после воздействия, k- исходное со мере уточнения информации о состоянии матрицы приоритетов для, например, задачи уменьшения боевого потенциала, приму Кроме того, интерес представляет задача,связаны которой объекты проти Кроме того, интерес представляет задача, в вкоторой объекты против денной матрице два илимежду более равных наибольших -го -го собой определенным образом, т.е. изlего конечное состояние. Тогда вероятность перехода m-г объектовприоритетности противника и оказывается прочих между изменений между собой определенным образом, изменение состоянияnn объекта объекта изменение состояния = Fобразом, S-mlij средством ⋅т.е.

Yт.е. ия. В данном случае необходимо междусобой собойопределенным соответствующие исходные -му ∑ l ijij менение состояния n-го объекта индуциру-го-гообъекту будет определ результате удара i по j оперативной обстановки. сравнить Так, изменение бо= F S ⋅ Y [4]. Данный эффект определенной вероятностью изменение состояния m определенной вероятностью изменение состояния m [4]. Данный эффект м ∑l равны, ij и они l l l . ия матрицы приоритетности и выбрать из них наибольшее, значит ет ас если определенной вероятностью изменение s евой задачи сводится к простому изменению s введением для для каждой пары . объектов объектов тензора тензора связи гд ,m введением каждой пары связи LklLkl(s (j ,jm ) ), , где тствующиецелевой назначения равноценны по эффективности (такая ситуация m ij j m-го [4]. возможна, Данный эффект можно функции, т.е. правила, по которому состояния S = ( P ⋅ S ) ⋅ L ( j , m ) ∑ → → k l r s r kl Кроме того, интерес представляет в r которой объекты проти индуцирующего объекта после воздействия, исходное состояние индуциру индуцирующего объекта после воздействия, k-kисходное состояние индуцируе мер, при назначении некоторый объект одинаковых средств поражения). описать введением длязадача, каждойзадача, объексчитаются на важности целей и, соответственно, . Кроме того, интерес представляет впары которой объекты противника -го -го s объект между собой определенным образом, т.е. изменение состояния n lего конечное состояние. Тогда вероятность перехода m-го объекта из k-госос lего конечное состояние. Тогда вероятность перехода m-го объекта из k Преимуществом алгоритма является формуего динамический характер, а(j,m), именно -го тов -m тензора связи L где S – состояние матрицаданного приоритетности. Кроме kl междутого, собой определенным образом, т.е. изменение состояния n объекта индуц -го определенной вероятностью изменение состояния m [4]. Данный эффект результате удара i-mсредством средствомпо j-муобъекту объекту будет определяться выражением удара iинформации j-му будет определяться выражением: жность уточнять (средств) по результате мере уточнения опосостоянии -го -го индуцирующего объекта после воздействия, ла для наряд расчетасил значений матрицы приориСоответственно, вероятность нахождения объе определенной вероятностью изменение состояния m [4]. Данный эффект s m можно ов противника и прочих изменений оперативной обстановки. Так, изменение боевой введением для каждой пары индуцируемого объектов тензора связи Lkl ( j , m) , гд k – исходное состояние объекs тетности может быть изменена для учета протого же удара введением для каждой пары объектов тензора связи Lkl ( j , m) , где s-со m составит: m сводитсяизвольного к простому изменению целевой функции, т.е. по которому = (∑PrPij→rij→s ⋅s S⋅ Srj Тогда ,m SS= (состояние. )rj ⋅)kL⋅ sklLsklисходное ( (jвероят,jm ) ) состояние индуцир та, l объекта – правила, его конечное индуцирующего после количества различных факторов ∑ k→ k→ l l воздействия, индуцирующего объекта после воздействия, r r k- исходное состояние ются важности целей и, соответственно, матрица приоритетности. Кроме того, формула .m . m-гоиндуцируемого ность перехода m-го объекта из k-го состояния lего конечное состояние. Тогда вероятность перехода объекта из k-го со m и оптимизации под конкретную задачу.

-го S = S ∑ → l k l l- его противодейконечное состояние. Тогда вероятность перехода m-го объекта из kвыражением состояни расчета значений матрицы может изменена дляj-муi-m учета вбыть l-е iв-mрезультате удара средством по j-му средством по объекту будет результате удара Например, при приоритетности наличии k определяться -m -му . выражением: -го-го -м-м результате удара i средством по j объекту будет определяться вольного количества различных факторов и оптимизации под конкретную задачу. Соответственно, вероятность нахождения объектав вl l состоянии состояни Соответственно, вероятность нахождения mm объекта определяться выражением: ствия со стороны противника с известной ве- объекту будет mс известной ij j s Например,роятностью при наличии противодействия со стороны противникаS= того жеудара удара составит: того же успешного противодействия Pji составит: ⋅ S r ) ⋅ Lklвозможность ( j , m) k →lij ( ∑j Pr →имеется в результате во m Таким ss ностью успешного Pjiвид: значения матрицы F примут вид: S= (∑ Prобразом, (10). → s ⋅ Srr ) ⋅ Lkl ( j , m). k →l значенияпротиводействия матрицы F примут рекурсивно посчитать состояния всех связанных с ним .

SlSmrlm==∑ SSkm→km→ ∑ l l потенциала. ) · )C⋅jC· S⋅jS(t).(t ) (6)

Fij =F P=ij ·P(1⋅ –(1P−jiP Соответственно,k вероятность нахождения k . . (6) ij ij ji j j Соответственно, вероятность нахождения m-го объекта в l-м состояни .

-горезультате -м m-го объекта в l-м состоянии в Соответственно, вероятность нахождения m объекта в l состоянии в рез тогонаряд же удара составит: Если необходимо оптимизировать Заключение того же удара составит: того же удараТаким составит: Таким образом, имеется возможность результате воздействия конк образом, имеется возможность в врезультате воздействия нанаконкр также по критерию стоимости ударов, значеЕсли необходимо оптимизировать наряд также по критерию стоимости ударов, был Данный алгоритм реализован в демонстрационн m m связанных рекурсивно посчитать состояния всех связанных с ним объектов и сни рекурсивно посчитать состояния всех с ним объектов и сниж Sl «Borland = ∑ S k →l . Delphi» 7.0(11)на языке «Object ния могут принять следующий вид:

ия могут принять следующий вид: разработки Slm = ∑ S km→l k потенциала. потенциала. . наступательную операцию в рамках информационног C k (7)

Таким образом, возможность в . имеется (7) Fij = Pij ⋅ j ⋅ S j (t ), позволяет создавать функциональные графы взаимосвязан k ⋅ Ci воздействия на конкретный объЗаключение Заключение , Такимрезультате образом, имеется в результате на кон противника с возможность визуализацией их связей, воздействия каждый из которы Таким образом, имеется возможность в результате воздействия на конкретный Данный алгоритм был реализован в демонстрационной программе, соз Данный алгоритм был реализован в демонстрационной программе, рекурсивно посчитать состояния всех связанных с боевой ним объектов и созд сни четырех состояний, определяющих потенциал. На -го Наука и военная безопасность.

2018. № 2 (13) рекурсивно посчитать состояния всех связанных с ним объектов и снижение разработки «Borland Delphi» 7.0 на языке «Object Pascal», котора разработки «Borland Delphi» 7.0 на языке «Object Pascal», которая 79 – стоимость i удара, k – коэффициент, потенциала. характеризующий выбранную стратегию заданным ресурсом информационных средств поражения. потенциала. наступательную операцию рамках информационного противоборств наступательную операцию в ви рамках информационного противоборства мия средств либо нанесение наибольшего урона). Выбор стратегиирасчет значение является показателей спланированной атаки, позволяет создавать функциональные графы взаимосвязанных информацио создавать функциональные графы взаимосвязанных информацион ициента могут меняться динамически спозволяет использованием теории матричных игр, Заключение наибольший урон группировке войск (сил) противника, сниж Заключение противника визуализацией их связей,каждый каждый которыхможет может находит противника с свизуализацией связей, изизкоторых находитьс мер, методов минимакса и максимина. Данный алгоритм былих реализован в демонстрационной программе, со Данный алгоритм был реализован демонстрационной программе, созданной четырех состояний, определяющих боевой потенциал. Наступающая сторо четырех состояний, определяющих боевой Наступающая сторон разработки «Borland Delphi» в7.0 на потенциал. языке «Object Pascal», котор Таблица 2 Приведенная матрица приоритетности

Военная экономика, оборонно-промышленный потенциал

ект рекурсивно посчитать состояния всех связанных с ним объектов и снижение боевого потенциала. Заключение Данный алгоритм был реализован в демонстрационной программе, созданной в среде разработки «Borland Delphi» 7.0 на языке «Object Pascal», которая моделирует наступательную операцию в рамках информационного противоборства. Программа позволяет создавать функциональные графы взаимос-

вязанных информационных объектов противника с визуализацией их связей, каждый из которых может находиться в одном из четырех состояний, определяющих боевой потенциал. Наступающая сторона располагает заданным ресурсом информационных средств поражения. Результатом работы программы является расчет показателей спланированной атаки, позволяющей максимизировать наибольший урон группировке войск (сил) противника, снижая ее боевой потенциал.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Волгин, Н.С. Исследование операций. В 2 ч. Ч.1 / Н.С. Волгин. – Санкт-Петербург : ВМА, 1999. – 366 с.

2. Вентцель, Е.С. Введение в исследование операций / Е.С. Вентцель. – Москва : Советское радио, 1972. – 241 с.

3. Антипова, С.А. Программная реализация симплекс-метода оптимального распределения неоднородного ресурса в системе материального обеспечения войск / С.А. Антипова, Е.В. Сахаров // Национальные приоритеты России. Серия 1: Наука и военная безопасность. – 2017. – № 1 (8). – С. 111–116.

4. Бирюков, Р.С. Методы оптимизации в примерах и задачах / Р.С. Бирюков. – Нижний Новгород : Нижегородский Университет, 2010. – 213 с.

REFERENCES 1. Volgin, N.S. Issledovanie operatsiy. V 2 ch. Ch.1 / N.S. Volgin. – Sankt-Peterburg : VMA, 1999. – 366 s.

2. Venttsel', E.S. Vvedenie v issledovanie operatsiy / E.S. Venttsel'. – Moskva : Sovetskoe radio, 1972. – 241 s.

3. Antipova, S.A. Programmnaya realizatsiya simpleksmetoda optimal'nogo raspredeleniya neodnorodnogo resursa v sisteme material'nogo obespecheniya voysk / S.A. Antipova, E.V. Saharov // Natsional'nye prioritety Rossii. Seriya 1 : Nauka i voennaya bezopasnost'. – 2017. – № 1 (8). – S. 111–116.

4. Biryukov, R.S. Metody optimizatsii v primerah i zadachah / R.S. Biryukov. – Nizhniy Novgorod : Nizhegorodskiy Universitet, 2010. – 213 s.

Антипова Самира Алексеевна – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского института военно-системных исследований. Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева.

Antipova Samira Alekseevna – Cand. Sc. {Physics and Mathematics}, Senior Researcher at the Laboratory of Military and System Researches. Khrulev Millitary Academy of Logistics.

Статья поступила в редакцию 26.02.2018

80

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

ВОИНСКОЕ ОБУЧЕНИЕ И ВОСПИТАНИЕ, БОЕВАЯ ПОДГОТОВКА, ВОЕННАЯ ПЕДАГОГИКА И ПСИХОЛОГИЯ, УПРАВЛЕНИЕ ПОВСЕДНЕВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ВОЙСК УДК 378 ГРНТИ 78.19.17

ВОЕННО-НАУЧНАЯ РАБОТА В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКЕ ВОЕННЫХ АВИАЦИОННЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ В.Н. Машин, И.В. Фиденко ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54 «А», vaiu@mil.ru В статье раскрываются особенности профессиональной подготовки военных авиационных специалистов, обладающих современной культурой научного мышления, что является одной из актуальных задач высшей военной школы. Особое внимание уделяется образовательной среде военного вуза и военно-научной работе (ВНР), осуществляемой в нем. Раскрываются преимущества практических результатов военно-научной работы, в частности: формирование резерва кандидатов для комплектования адъюнктуры и овладение выпускниками компетенциями, востребованными в современной армии. Ключевые слова: творчески активная личность, творчество, саморазвитие, профессионально-личностная самореализация, образовательная среда военного вуза, научно-исследовательская деятельность, военно-научная работа (ВНР).

MILITARY-SCIENTIFIC WORK IN THE VOCATIONAL TRAINING OF MILITARY AAVIATORS V.N. Mashin, I.V. Fidenko Zhukovskiy and Gagarin Military Air Academy (Voronezh) Russia, 394064, Voronezh, ul. Staryh Bol’shevikov, 54 «A» vaiu@mil.ru The article regards the features of the vocational training of the military aviators possessing contemporary culture of scientific thinking that is one of the actual problems of a higher military school. It gives special attention to the educational environment of a military higher school and its military-scientific work (MSW). The authors reveal the advantages of the practical results of military-scientific work, including the reserve component of the candidates for recruiting the postgraduate military course and mastering the competences, required from the graduates in the present-day army.

Keywords: a creatively active personality, creativity, self-development, professional-personal selfrealization, the educational environment of a military higher school, a research activity, military-scientific work (MSW).

Перед высшей военной школой в профессиональной подготовке военных авиационных специалистов поставлен ряд но-

вых актуальных задач, одной из которых является подготовка специалистов, обладающих современной культурой научного

© Машин В.Н., Фиденко И.В., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

81

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

мышления, умеющих достаточно быстро и умело ориентироваться в огромном потоке информации, способных к постоянному профессиональному самообновлению и самосовершенствованию. Современному офицеру необходимо обладать достаточной компетентностью для решения профессиональных задач как в мирное, так и военное время, сочетать в себе качества патриота, защитника Отечества и настоящего военного профессионала. Более того, выпускник высшего военно-учебного заведения должен уметь адаптироваться к действиям в экстремальных условиях, быть подготовленным к самостоятельному освоению новых образцов вооружения и военной техники, выполнять новые функциональные обязанности. В связи с этим, особо следует отметить важность формирования у будущих офицеров способностей к продуктивной творческой деятельности, принятию и реализации нестандартных решений, поэтому подготовка курсантов с творческим, нешаблонным стилем мышления, развитие самостоятельности – первостепенная задача высшей военной школы, определяющая основное направление совершенствования образовательного процесса в вузах. Человека нельзя заставить творить. Для этого необходимо создать внешние условия, которые будут стимулировать творческое развитие личности. Систему влияний и условий формирования личности, а также возможностей для ее развития, содержащихся в социальном и пространственно-предметном окружении учреждения, принято называть его образовательной средой. Образовательная среда выполняет функцию предоставления возможности индивиду для образования и приобретения социального опыта. Она влияет на формирование социально значимых личностных качеств индивида и его личностной культуры. Именно образовательной среде принадлежит немаловажная роль в эффективной творческой самореализации личности. Проблемы творчества будущего специалиста, реализации творческого потенциала, соотношения индивидуального и коллективного творчества и даже самой его возможности приобрели особую значимость в связи с актуализацией проблемы развития науч-

82

но-исследовательской деятельности как компонента системы профессионального образования; распространением коллективных форм творческой деятельности; усложнением организационно-управленческой структуры науки, образования и производства; развитием новых направлений и стратегий высшего образования. Необходимость внедрения новых подходов к решению задач подготовки военных специалистов связана, в частности, с преодолением исполнительского, репродуктивного стиля в учебной деятельности курсантов. Задача заключается в том, чтобы не только сформировать у будущего офицера качества, благоприятно влияющие на осуществление им функций руководителя в работе с подчиненными, но и одновременно обеспечить его включение в процесс собственного совершенствования. В связи с этим возникает необходимость поиска условий эффективного формирования исследовательских умений курсантов, реализации творческих возможностей будущих офицеров во время обучения, которые, в первую очередь, связаны с развитием инновационного потенциала военного вуза и преподавателей как субъектов, реализующих механизмы вовлечения курсантов в исследовательскую деятельность [2]. Воспитание творчески активной личности, способной к самостоятельному принятию решений в ситуации выбора, как никогда актуализирует понятие «творчество» в качестве способа эффективного саморазвития и профессионально-личностной самореализации. В образовательной среде военного вуза научно-исследовательская деятельность курсантов осуществляется в рамках военно-научной работы (ВНР), задачами которой являются: – формирование у курсантов интереса к военно-научному творчеству, обучение методике и способам самостоятельного решения научно-технических задач, навыкам работы в научных коллективах; – развитие у курсантов творческого мышления и самостоятельности, углубление и закрепление полученных при обучении знаний; – выявление наиболее одаренных и талантливых курсантов, использование их Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

творческого и интеллектуального потенциала для решения актуальных задач военной науки; – подготовка из числа наиболее способных и успевающих курсантов резерва научно-педагогических и научных кадров [1]. Основными формами военно-научной работы слушателей и курсантов являются участие в выполнении плановых научных работ академии, моделирование физических, социальных, познавательных процессов и боевых действий; выполнение заданий исследовательского характера в период стажировки и практики; разработка научных докладов, сообщений и рефератов по актуальным вопросам военной науки, военной проблематике гуманитарных, естественных и технических наук и выступление с ними на заседаниях военно-научных секций, научных семинарах и конференциях; подготовка научных статей, а также рецензий и аннотаций на изданную литературу по различным аспектам военной науки; участие в изобретательской и рационализаторской работе, разработка и создание технических средств обучения, воспитания и контроля, действующих стендов и макетов; участие в конкурсах на лучшие научные работы, выполненные в вузах. При профессиональной подготовке военных авиационных специалистов в рамках военно-научной работы происходит формирование собственно научно-исследовательской компетентности курсанта, включающей в себя: – способность работать с различными источниками информации, информационными ресурсами и технологиями; способность анализировать научную информацию, военную практику, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования; – способность применять методы проведения прикладных научных исследований, результаты анализа и обработки их результатов; умение использовать знания и методы гуманитарных, экономических, военных и социальных наук при решении профессиональных задач; – способность к логическому и творческому мышлению, анализу и синтезу, критическому осмыслению информации; – умение видеть проблему и формулироНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

вать исследовательские задачи, определять адекватные пути их решения; – способность обобщать и формулировать выводы по теме исследования, готовить отчеты по результатам исследования; – готовность к перманентному самосовершенствованию и адаптации к быстро меняющимся условиям профессиональной деятельности и социокультурной среды [1]. С целью выявления наиболее одаренных и талантливых курсантов, использования в дальнейшем их творческого и интеллектуального потенциала, ежегодно в академии проводятся конкурсы на лучшую научную работу среди курсантов. ВУНЦ ВВС «ВВА» поддерживает тесные связи с высшими учебными заведениями города Воронежа. Большое внимание уделяется вопросам организации участия курсантов в межвузовских региональных научно-практических конференциях, конкурсах, олимпиадах, проводимых как в Воронеже, так и за его пределами. Лучшие научные разработки курсантов систематически участвуют и получают признание в конкурсах различного уровня. Таким образом, такая форма научно-исследовательской работы, как участие курсантов в работе военно-научной секции (военно-научного общества) при подготовке военных авиационных специалистов, приводит к следующим результатам: – формированию у курсантов интереса к военно-научному творчеству; – обучению методике и способам самостоятельного решения научно-технических задач и навыкам работы в научных коллективах; – развитию творческого мышления и самостоятельности; – углублению и закреплению полученных при обучении знаний; – выявлению наиболее одаренных и талантливых курсантов и использованию их творческого и интеллектуального потенциала для решения актуальных задач военной науки; – подготовке из числа наиболее способных и успевающих курсантов резерва научно-педагогических и научных кадров. В целом, организация и практические результаты военно-научной работы курсантов эффективно способствуют качественной

83

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

подготовке военных специалистов и резерва кандидатов для комплектования адъюнктуры. Вовлечение в научно-исследовательскую деятельность курсантов является важным условием реализации творческих потенций

личности в военно-профессиональной и научной практике, так как военно-научная работа курсантов обеспечивает выпускников компетенциями, востребованными в современной армии.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Об утверждении Руководства по организации работы высшего военно-учебного заведения Министерства обороны Российской Федерации : Приказ Министерства обороны Российской Федерации от 12 марта 2003 г. № 80 // Российская газета. – 2003. – 12 апреля. – № 70.

2. Добровольсков О.В. Военно-научная работа как условие развития творческой составляющей военно-профессиональной деятельности будущих офицеров / О.В. Добровольсков // Вестник Университета Российской академии образования. – Москва, 2010. – Вып. № 5. – С. 47–49.

3. Пидкасистый, И.И. Требования высшей школы к профессиональной подготовке специалиста / И.И. Пидкасистый // Педагогика. – 2005. – № 3. – С. 49–51.

REFERENCES 1. Ob utverzhdenii Rukovodstva po organizatsii raboty vysshego voenno-uchebnogo zavedeniya Ministerstva oborony Rossiyskoy Federatsii : Prikaz Ministerstva oborony Rossiyskoy Federatsii ot 12 marta 2003 g. № 80 // Rossiyskaya gazeta. – 2003. – 12 aprelya. – № 70.

2. Dobrovol'skov O.V. Voenno-nauchnaya rabota kak uslovie razvitiya tvorcheskoy sostavlyayuschey voennoprofessional'noy deyatel'nosti buduschih ofitserov / O.V. Dobrovol'skov // Vestnik Universiteta Rossiyskoy akademii obrazovaniya. - Moskva, 2010. – Vyp. № 5. – S. 47–49.

3. Pidkasisty, I.I. Trebovaniya vysshey shkoly k professional'noy podgotovke spetsialista / I.I. Pidkasisty // Pedagogika. – 2005. – № 3. – S. 49–51.

Машин Валентин Николаевич – кандидат педагогических наук, доцент, начальник отдела; Фиденко Игорь Витальевич – курсант. ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж).

Mashin Valentin Nikolaevich – Cand. Sc. {Education}, Associate Professor; Chief of Department; Fidenko Igor' Vital'evich – Cadet. VUNTs VVS “Zhukovskiy and Gagarin Military Air Academy” (Voronezh).

Статья поступила в редакцию 30.03.2018

84

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

УДК 378 ГРНТИ 78.21.14

ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ МАСТЕРСТВО ОФИЦЕРА КАК ФАКТОР УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ВОЕННОМ ВУЗЕ В.Н. Машин, М.Е. Зубков ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54 «А», vaiu@mil.ru В статье рассматриваются факторы, влияющие на становление педагогического мастерства офицера, условия его успешной работы по воспитанию военнослужащих. Особое внимание уделяется социальному и нравственному аспектам военного воспитания. Выделяются компоненты педагогического мастерства, центральным из которых является педагогическое мышление, обусловливающее творчество при решении воспитательных задач. В статье также уделяется внимание речи, педагогической требовательности и педагогическому такту офицера, важности современных знаний по психологии, педагогике, философии, социологии. Ключевые слова: педагогическое мастерство, педагогическое мышление, учебно-воспитательный процесс, социальный заказ, профессионально-этические качества офицера, воспитание военнослужащих.

TEACHING SKILLS OF THE OFFICER AS A FACTOR OF QUALITY MANAGEMENT OF THE EDUCATIONAL PROCESS AT A MILITARY HIGHER SCHOOL V.N. Mashin, M.E. Zubkov Zhukovskiy and Gagarin Military Air Academy (Voronezh) Russia, 394064, Voronezh, ul. Staryh Bol’shevikov, 54 “A” vaiu@mil.ru The article regards the factors influencing the formation of the pedagogical excellence of the officer and conditions of his successful work in education of military men. It gives special attention to social and moral aspects of military education. The authors consider the components of the pedagogical excellence and concentrate on the pedagogical thinking determining creativity in solving educational problems. They also focus on speech, pedagogical exactingness and tactfulness of the officer, on the importance of present knowledge in psychology, pedagogics, philosophy, sociology.

Keywords: teaching skills, pedagogical thinking, an educational process, the social mandate, professional and moral qualities of the officer, education of military men.

Одним из важнейших факторов, определяющих эффективность и качество учебно-воспитательного процесса, является высокий уровень педагогического мастерства офицера. В общем плане проблему педагогического мастерства офицера можно рассматривать с различных позиций.

Во-первых, это проблема социально-педагогическая, так как связана с решением задач по выполнению специфического социального заказа. В нашем случае она определяется задачами воспитания гражданина России и вооруженного защитника её интересов, обеспечивающего безопасность

© Машин В.Н., Зубков М.Е., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

85

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

личности, общества и государства, патриота своего Отечества. Во-вторых, это проблема профессионально-этическая, связанная с выполнением воинского долга, с проявлением чести, совести, моральной ответственности офицера за результаты воспитания подчиненных, своего педагогического труда, за свою деятельность. В-третьих, это проблема высокого уровня профессионализма в самом сложном виде человеческого труда, связанная с проявлением единства деятельности и личности офицера. Диалектика данного положения такова, что мастерство воспитателя формируется в активной, целенаправленной деятельности, а носителем мастерства, занимающимся воспитательной работой, является личность офицера с необходимым «набором» качественных характеристик. В-четвертых, педагогическое мастерство – это проблема единства теоретического осмысления и усвоения его сущности, структуры, воспитательной деятельности с использованием конкретной педагогической технологии, высокоразвитых педагогических навыков и умений, элективных воспитательных методов, средств, приемов педагогического взаимодействия, влияния и воздействия [2]. В-пятых, профессионально-педагогическое мастерство офицера – это важнейший социально-педагогический и личностно-индивидуальный фактор и необходимое педагогическое условие эффективной деятельности тех, кто учит, и тех, кто учится, служит, кого воспитывают. В-шестых, проблема педагогического мастерства офицера – это проблема его общей, профессиональной и педагогической культуры, её реальный компонент и важнейший показатель уровня профессионального культурного развития личности педагога. Из сказанного следует, что проблема педагогического мастерства офицера интегральная, а, следовательно, и сложная, содержащая различные аспекты её познания и реализации на практике. Педагогическое мастерство офицера можно определить как синтез (или сплав) профессионально-педагогических знаний, навыков и умений, высокоразвитого педагогического мышления, эмоционально-волевых средств

86

выразительности, который во взаимосвязи с высокоразвитыми качествами личности воспитателя позволяет ему эффективно и качественно решать воспитательные задачи. В структурном отношении педагогическое мастерство офицера представляет собой сложное образование. Его структура определяется характером профессиональной деятельности и включает в себя различные взаимосвязанные и взаимообусловленные компоненты. Опыт и специально проведенные исследования показывают, что мастерство офицера базируется на всестороннем знании военного дела, существа и тонкостей воинского службы конкретного рода войск и вида вооруженных сил, конкретной военной специальности и должностных обязанностей, на глубоких знаниях того предмета, которым он занимается. Необходимой предпосылкой успеха в воспитательной работе, в проявлении педагогического мастерства являются духовно-нравственные и профессионально-этические качества офицера. О необходимости иметь «чистую душу», «чистые руки» в воспитании человека было сказано давно. Под этими образными выражениями понимались и сегодня понимаются такие качественные характеристики, как честность, порядочность, правдивость, скромность, трудолюбие, тактичность, достойное поведение на службе и в быту, добросовестное выполнение своего гражданского и воинского долга, проявление совестливости и высокой моральной ответственности за организацию и проведение воспитательной работы, за её эффективность и результаты. Соблюдение требований и норм педагогической этики офицера в жизни и профессиональной деятельности воспитателя является важнейшим педагогическим условием и средством воспитания высокоморальной личности подчиненного. Многолетний анализ практической воспитательной деятельности позволяет утверждать, что мастеров педагогического труда характеризует ярко выраженная склонность к воспитательной деятельности, высокий интерес к человеку, его судьбе, безграничная любовь к своей профессии. И это понятно. Народная пословица гласит, что самый производительный труд – это труд любимый. Человек тогда творчески относится к своей деятельноНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

сти, когда любит свою профессию, глубоко понимает и ценит её пользу, ее необходимость. В таких случаях он испытывает внутреннюю удовлетворенность в самом процессе труда, наслаждается им, труд для него становится основной формой проявления своих способностей и в целом личности [1]. Центральным компонентом педагогического мастерства является развитое педагогическое мышление, обусловливающее творчество при решении воспитательных задач. В единстве с педагогическим мышлением находится речь офицера. Многочисленные наблюдения показывают, что высокая культура речи офицера как педагога, её выразительность, содержательность, эмоциональная окрашенность, логичность помогают эффективнее воздействовать на сознание, подсознание, чувства и даже волю военнослужащего, помогают убедить, объяснить, доказать, разъяснить сущность выдвигаемых требований, воспитательных задач, пути и условия их решения. Важным элементом педагогического мастерства офицера является педагогическая требовательность. Наиболее полно профессионально-этическая сторона деятельности воспитателя выражается в педагогическом такте – составном элементе профессионального мастерства, педагогической этики и педагогической культуры. Педагогический такт, как и другие специфические профессиональные качества офицера, выступает и фактором, и условием повышения эффективности воспитательной деятельности. Это фактор морально-психологического характера, связанный со словом и культурой поведения офицера, его влиянием и на разум, и на чувства, и на настроение военнослужащих. Тактичность воспитателя позволяет прикоснуться к самому сложному «механизму» человека – к его внутреннему миру. Не случайно говорят, что «такт – это грация ума человека» и что «педагог без такта – человек без слуха» [3]. Из сказанного следует, что рассмотренные структурные элементы в их единстве и взаимообусловленности составляют интегральное образование личности воспитателя – профессионально-педагогическое мастерство. Анализ данного педагогического образования показывает, что становление воспитателя как мастера воспитания и обуНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

чения подчиненных – это не только усвоение определенной системы знаний, овладение соответствующими педагогическими навыками и умениями. Это, прежде всего, совершенствование его личности как воспитателя, повышение его профессионализма. Мастером-воспитателем офицер не рождается. Он таковым становится в результате упорной, целенаправленной работы над собой, активной педагогической деятельности, влияния той среды, в которой он формировался, и той системы, где он выполняет свои профессиональные обязанности. Педагогическое мастерство формируется и совершенствуется в процессе воспитательной деятельности и отражает тот уровень профессиональной подготовленности, которого офицер достиг. Поэтому содержательные структурные компоненты педагогического мастерства, представленные и рассмотренные ранее, общие у всех офицеров. И в то же время педагогическое мастерство всегда специфично, индивидуально, так как обусловлено особенностями личности конкретного офицера. Процесс формирования и совершенствования педагогического мастерства офицера является длительным, внутренне противоречивым и обусловлен влиянием многочисленных факторов объективного и субъективного характера. Основы этого мастерства у любого офицера как военного педагога закладываются в период подготовки его в военно-учебном заведении, совершенствуется оно в период его службы в войсках, затем в период обучения в военной академии или военном университете, но в первую очередь в процессе целенаправленной и систематической работы по самообразованию и самовоспитанию. Структура мастерства офицера как военного педагога позволяет сделать вывод, что одним из путей совершенствования педагогического мастерства является систематическое и целенаправленное вооружение офицеров системой необходимых знаний по концептуальным проблемам воспитания: понимание его сущности и роли в развитии личности военного человека; вооружение современными знаниями в области психологии, педагогики, философии, социологии. Среди путей формирования и совершенствования педагогического мастерства офицеров следует выделить целенаправленное использование воспита-

87

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

тельной деятельности всего многообразия методов и средств, которые обоснованы в педагогической науке. Таким образом, самосовершенствование является мощным фактором и условием развития личности офицера как педагога, форми-

рования и развития его профессионально-педагогического мастерства. В свою очередь, само педагогическое мастерство офицера выступает необходимым фактором повышения эффективности и качества процесса воспитания военнослужащих.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Климов, Е.А. Развивающийся человек в мире профессий / Е.А. Климов. – Обнинск, 1993. – 187 с.

2. Пидкасистый, И.И. Требования высшей школы к профессиональной подготовке специалиста / И.И. Пидкасистый // Педагогика. – 2005. – №3. – С.49–51.

3. Самоукина, М.В. Психология и педагогика профессиональной деятельности / М.В. Самоукина. – Москва, 2000. – 280 с.

REFERENCES 1. Klimov, E.A. Razvivayuschiysya chelovek v mire professiy / E.A. Klimov. – Obninsk, 1993. – 187 s.

2. Pidkasisty, I.I. Trebovaniya vysshey shkoly k professional'noy podgotovke spetsialista / I.I. Pidkasisty // Pedagogika. – 2005. – №3. – S.49–51.

3. Samoukina, M.V. Psihologiya i pedagogika professional'noy deyatel'nosti / M.V. Samoukina. – Moskva, 2000. – 280 s.

Машин Валентин Николаевич – кандидат педагогических наук, доцент, начальник отдела; Зубков Максим Евгеньевич – командир группы. ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж).

Mashin Valentin Nikolaevich – Cand. Sc. {Education}, Associate Professor; Chief of Department; Zubkov Maksim Evgenievich – Group Commander. VUNTs VVS “Zhukovskiy and Gagarin Military Air Academy” (Voronezh).

Статья поступила в редакцию 30.03.2018

88

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

УДК 378.147.31 ГРНТИ 14.35.09

УПРАВЛЕНИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ В СОТРУДНИЧЕСТВЕ С «КЛИПОВЫМ» МЫШЛЕНИЕМ Т.Е. Болдовская, Л.А. Усольцева Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14-й военный городок, otiu@mil.ru В результате анализа открытых лекционных занятий выявлены проблемы использования мультимедийных презентаций в вузе. Особое внимание уделяется методическим приемам управления познавательной деятельностью курсанта по математике в условиях реформирования и оптимизации образования. Ключевые слова: математика, лекция, мультимедийная презентация, познавательная деятельность, клиповое мышление.

CONTROL OF COGNITIVE ACTIVITY IN COOPERATION WITH «CLIP THINKING» T.E. Boldovskaya, L.A. Usoltseva Omsk Tank-Automotive Engineering Institute 644098, Omsk, 14 voennygorodok, otiu@mil.ru The article identifies the issues of using multimedia presentations at the University based on the analysis of the «open lectures». The authors concentrate on the teaching techniques of cadets’ cognitive activity control in mathematics under reform and optimization of education.

Keywords: mathematics, a lecture, a multimedia presentation, cognitive activity, «clip thinking».

Введение Повышение качества подготовки офицерских кадров является приоритетным направлением развития системы военного образования. Активизация познавательной деятельности курсантов выступает условием формирования у обучающихся способности на научной основе организовать свой труд, потребности в актуальных знаниях и самообразовании, умениях интеллектуальной деятельности, развития стремления к более глубокому изучению дисциплин, что соответствует обеспечению прочности формирования знаний и умений будущих офицеров. Профессиональная успешность будущего специалиста в современном информационном обществе определяется развитием когнитивных особенностей курсантов, что требует

совершенствования методов, форм и средств обучения. Основополагающая роль в учебно-воспитательном процессе вуза, несомненно, отводится лекционным занятиям, которые определяют объем, содержание, научный уровень, глубину и методику изложения рассматриваемого теоретического материала, актуализацию опорных знаний, формирование новых понятий и способов действий. Основным дидактическим средством при проведении лекции являются мультимедийные презентации, применение которых позволяет активно управлять процессом подачи материала: выделять цветом главные моменты, вносить коррективы для краткости конспектирования, дополнять изображения акцентирующими внимание курсантов

© Болдовская Т.Е., Усольцева Л.А., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

89

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

«обводками» каких-либо фрагментов текста или формул, сохранять материалы лекции для дальнейшего использования и редактирования, переключать внимание с текстовых объемов на графические, т.е. на основе более полного использования возможностей наглядности излагаемого материала управлять познавательной деятельностью курсантов [1]. Основная цель курса лекций по дисциплине «Высшая математика» – получение курсантами фундаментальных знаний по математике, формирование абстрактного мышления, развитие способностей к обобщению, анализу, систематизации, постановке целей и выбору путей их достижения; развитие умения применять математические алгоритмы решения задач профессиональной направленности. Для курса лекций в военном вузе можно выделить следующие основные функции: – информатизационную (ознакомление курсантов с основными понятиями и теоремами рассматриваемой темы); – ориентирующую (роль данных математических понятий в освоении специальных дисциплин (структурно-логическая схема), список рекомендуемой литературы); – систематизирующую (дается общий обзор изучаемой темы и делается акцент на основных понятиях, методах, алгоритмах, которые курсанты должны освоить в процессе обучения); – развивающую (активизация мыслительной деятельности курсантов за счет рассматриваемых на лекции иллюстрирующих примеров, организация самостоятельной работы); – объясняющую (сложные математические выкладки и понятия нужно доходчиво донести до курсантов); – увлекающую (любая лекция должна быть интересной, чтобы развить познавательную активность курсанта на более глубокое изучение данной темы). Для достижения эффективности управления познавательной деятельностью обучаемых в учебном процессе соединяют между собой традиционную лекцию (общение лектора с аудиторией) и компьютерную презентацию (учебная информация представляется в различной форме: в виде текста, графики, видео, анимации). Преимущество мультимедийной лекции выделяется многими авто-

90

рами в следующем [2–5]: придание лекции систематичности; визуализация учебных знаний с помощью информационных схем, увеличение динамизма и выразительности излагаемого материала. Внедрение подобных лекций в учебный процесс необходимо рассматривать в контексте с адаптацией системы математической подготовки в вузе с учетом «клипового» мышления обучаемых [6], т.к. современное поколение характеризуется восприятием больших объемов информации с цифровых медиаисточников [7], которые, в свою очередь, отличаются фрагментарностью и разнородностью подачи материала, а также высокой скоростью переключения между потоками информации. Соответственно, в большинстве своем нынешние обучающиеся не могут долго воспринимать информацию, анализировать и сопоставлять уже имеющиеся знания, прослеживать логику заключений, но могут выполнять одновременно несколько задач, что является результатом «клипового» мышления. Возникает необходимость использовать особенности такого мышления. Результаты и их обсуждение Рассмотрим опыт применения компьютерных презентаций на лекции по математике с использованием комплекта технических средств класса групповых занятий. Оснащение лекционной аудитории двумя экранами с возможностью несинхронного воспроизведения материала позволяет на основном экране (1-й экран) демонстрировать лекцию в виде систематизированного целостного материала, на дополнительном (2-й экран) – выводить информацию, поясняющую или раскрывающую отдельные моменты лекции. Такое переключение приводит многозадачность обучающихся в действие (писать, вспоминать, анализировать, решать). Например, на лекции по теме «Криволинейные интегралы» (табл. 1) на первом экране (основном) курсантам предложена задача для решения, а на втором – сначала высвечивается формула вычисления криволинейного интеграла I рода, для случая параметрического задания кривой, а затем напоминаются формулы параметрического задания окружности. При этом курсантам предложено самим составить параметрические уравнения окружности x2 + y2 = 1. Наблюдая за деятельностью курсанНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

тов и контролируя ход выполнения задания, преподаватель управляет их познавательной активностью. Использование методов группо1-й экран вой дискуссии, «мозговой атаки» в сочетании с Вопрос 2. Криволинейные интегралы 1 рода, их свойства и вычисление возможностями аудитории способствует более Пример 2. Вычислить массу кривой АВ – I четверть продуктивному освоению материала. Затем 2 2

на основном экране демонстрируется последо-4 вательное решение задачи, причем цветными схемами иллюстрируется процесс подстанов2-й экран ки данных в формулу, что, несомненно, акцентирует внимание и облегчает понимание её Вычисление правильного применения.

окружности х + у = 1, если плотность кривой в 4 криволинейного интеграла 1 рода каждой точке равна ху. Таблица 1 β π  x = cos t , Пример слайдов ′ ) 2 dt (t ), y (t )) ( xt′ ) 2 + ( ytинтегралы» l:  демонстрации m =одновременной Решение: 0 ≤ t ≤ по теме «Криволинейные ∫ xydl , ∫ f ( x, y)dl = ∫ f и( xповерхностные AB

2

 y = sin t ,

1-йэкран экран 1-й

m = ∫2.xydl = ∫ cos t ⋅ sin + ((sin t ⋅ ((cos t )′) АВ t )′) dt = Пример Вычислить массу кривой – I четверть AB 0 окружности х2 + xу2 = 1, плотность y′кривой в y если x′ π π π каждой точке равна ху.1 2 2 cos 2t 2 π1 x = cos t , = ∫ cos t ⋅ sin mt=dt∫ =xydl2, ∫0 sin 2l:t dt = − 4 0 ≤ t ≤= Решение: 2 0

2

 y = sin t ,

AB

2

0

2

AB

 x = a cos t , a Вычисление ≤ t ≤ 2π  интеграла 1 0 криволинейного y = a sin t , рода β



∫ f ( x, y)dl = α∫ f ( x(t ), y(t ))

( xt′ ) 2 + ( yt′ ) 2 dt

L

Параметрические уравнения окружности

π

m = ∫ xydl =

2-й экран экран 2-й

Параметрические уравнения окружности

Вопрос 2. Криволинейныеπ интегралы 1 рода, их свойства и вычисление 2

α

L

2

∫ cos t ⋅ sin t ⋅

((cos t )′) 2 + ((sin t )′) 2 dt =

 x = a cos t ,

a При проведении лекционного занятия на втором курсе 0 по ≤ t ≤теме 2π x x′ y′  y y= a sinвводе t, π π  π «Операционное исчисление» (табл.

2) преподавателем при нового 2 1 12 cos 2t 2 − = понятия демонстрируется материал первого = ∫ cos t ⋅ sin«изображение t dt = ∫0 sin 2t dt = оригинала» 2 4 2 0 курса, позволяющий напомнить 0 курсантам метод решения несобственного интеграла. Переключение внимания с одного экрана на другой При проведении лекционного занятия на другой активизирует помещая познавательную активизирует познавательную деятельность обучающихся, их в на втором курсе по теме «Операционное деятельность обучающихся, помещая их в привычную среду потока информации. Долгосрочный показ связи с исчисление» (табл. 2) преподавателем при привычную среду потока информации. Долпредыдущим материалом позволяет выстроить логическую цепочку При лекционного на втором по теме вводе новогопроведении понятия «изображение ориги- занятия госрочный показ связи с курсе предыдущим мапонятий и позволяет формировать систему умственных действий, таких нала» демонстрируется материал первого териалом позволяет выстроить логическую «Операционное исчисление» (табл. 2) преподавателем при вводе нового как анализ, синтез,напомнить обобщение. курса, позволяющий курсантам демонстрируется цепочку понятий и позволяет формировать понятия «изображение оригинала» материал первого метод решения несобственного интеграла. систему умственных действий, Таблица таких как2 курса, позволяющий напомнить курсантам метод несобственного Переключение внимания с одного экрана анализ, синтез,решения обобщение. Пример слайдов одновременной демонстрации по теме интеграла. Переключение внимания с одного экрана на Таблица другой «Операционное исчисление» 2 0

Пример слайдов одновременной демонстрации по теме «Операционное исчисление» активизирует познавательную деятельность обучающихся, помещая их в 1-й экран 2-й экран 2-й экран показ связи с 1-й экран привычную среду потока информации. Долгосрочный предыдущим материалом позволяет выстроить логическую цепочку Пусть функция y = f(x) непрерывна на Определение 2. Изображением оригинала систему умственных действий, таких понятий и позволяет формировать [a;∞ ). промежутке f(t) называется функция F(p), определяемая какинтегралом анализ, синтез, обобщение. Несобственным интегралом с ∞ бесконечным верхним пределом Таблица 2 F ( p ) = ∫ f (t ) ⋅ e − pt ⋅ dt называется величина Пример слайдов одновременной демонстрации по теме 0 «Операционное исчисление» ∫ f ( x)dx = lim ∫ f ( x)dx Вопрос 1. Оригиналы и их изображения.

Вопрос 1. Несобственные интегралы с бесконечными пределами, их свойства

b

∞

Операцию перехода от оригинала f(t) к изображению F(p) называют 1-й экран преобразованием Лапласа.

Вопрос 1. Оригиналы и их изображения.

b →∞

a

a

2-й экран Вопрос 1. Несобственные интегралы с бесконечными пределами, их свойства

Пусть функция y = f(x) непрерывна на

Определение Изображением оригинала На лекции по2.теме «Численные методы а также при решении примеров возникает промежутке [a;∞ ). f(t) называется функция F(p), определяемая решения задач» (табл. 3) необходимость возвращения к только что Наоптимизационных лекции по теме «Численные методы решения оптимизационных Несобственным интегралом с интегралом при составлении математической модели введенным понятиям, которые удобно дезадач» (табл. 3) при∞ составлении математической модели для проведения бесконечным верхним − pt для проведения адекватного моделировамонстрировать на втором экране. пределом Это позвоF ( p ) f ( t ) e dt = ⋅ ⋅ ния конкретной экономической проблемы, ляет называется выбиратьвеличина оптимальный темп решения,

∫ 0

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Операцию перехода от оригинала f(t) к изображению F(p) называют преобразованием Лапласа.

∞

∫ a

b

f ( x ) dx = lim ∫ f ( x ) dx b →∞

a

91

при решении примеров возникает необходимость возвращения к только что введенным понятиям, которые удобно демонстрировать на втором экране. Это позволяет выбирать оптимальный темп решения, акцентируя на сложных моментах задачи, в то же время неоднократное повторение формул способствует их запоминанию. Поисковый характер учебного Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология материала и его подача учат концентрировать внимание и анализировать акцентируя на сложных моментах задачи, подача учат концентрировать внимание и информацию, создавая целостную картину математического вмоделирования. то же время неоднократное повторение анализировать информацию, создавая цеформул способствует их запоминанию. По- лостную картину математического моделиТаблица 3 исковый характер учебного материала и его рования. Пример слайдов одновременной демонстрации по теме «Численные Таблица 3 методы решения оптимизационных Пример слайдов одновременной демонстрациизадач» по теме «Численные методы решения оптимизационных задач»

1-й 1-й экран экран

2-й экран 2-й экран

6

На лекции по теме «Сетевое планирова- электронного учебного пособия «Высшая маНа лекции(табл. по теме «Сетевое и управление» (табл.из-4) ние и управление» 4) проверена сте- планирование тематика», что позволяет корректировать проверена степень достижения поставленных целейполучать лекциивозможно сТаблица помощью пень достижения поставленных целей лекученный материал, боль4 ции сПример помощью контрольных вопросов и теста шую эффективность. контрольных вопросов и теста электронного учебного пособия «Высшая слайдов одновременной демонстрации по теме «Сетевое

математика», что позволяет корректировать изученный материал, получать планирование и управление» Таблица 4 Пример слайдов одновременной демонстрации по теме «Сетевое планирование и управление» возможно большую эффективность.

1-й 1-й экран экран

2-й 2-йэкран экран

Контрольные вопросы 1.Что называется работой в сетевом планировании и управлении?

2.Какие виды работ бывают?

3.Что такое событие?

4.Какой график называется сетевым?

5.Какой путь называется критическим и какова его продолжительность?

6.Этапы разработки сетевого графика?

7.Правила построения сетевого графика?

8.Как рассчитать ранний и поздний срок наступления события, резерв времени?

Также вывод биографии ученых, видео- второй экран, доска); методов чтения лекТакже вывод биографии ученых, видеоматериалов способствует более материалов способствует более качественноции (проблемный, поисковый, объяснителькачественному усвоению информации. му усвоению информации. но-иллюстративный) и т.д. Это, несомненЗаключение Заключение но, позволит более эффективно управлять Хорошее развитие переключаемости познавательной деятельностью курсантов Хорошее развитие переключаемости мышления и распределения мышления и распределения внимания сона лекции и повысит качество подготовки внимания современных курсантов требует введения в учебный процесс временных требуетподачи введения в специалистов, как любые знания, умеэлементовкурсантов «клиповой» информации, т.е. так постоянное изменение учебный процесс элементов «клиповой» пония и навыки могут стать достоянием чеформы восприятия (слушать, писать, смотреть); места восприятия (первый дачи информации, т.е. постоянное изменеловека только тогда, когда они являются экран, второй экран, доска); методов чтения лекции (проблемный, ние формы восприятия (слушать, писать, результатоми его собственной целенаправпоисковый, объяснительно-иллюстративный) т.д. Это, несомненно, смотреть); места восприятия (первый экран, ленной деятельности.

позволит более эффективно управлять познавательной деятельностью курсантов на лекции и повысит качествоНаука подготовки специалистов, так как и военная безопасность. 2018. № 2 (13) 92 любые знания, умения и навыки могут стать достоянием человека только тогда, когда они являются результатом его собственной целенаправленной деятельности.

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Влияние информационных технологий на методику преподавания математики в военном вузе / Л.А. Усольцева, [и др.] // Психология и педагогика: методика и вопросы практического применения: монография. – Одесса : Куприенко, 2014. – С.199–214.

2.Галимова, Э.Г. Педагогическая эффективность компьютерной презентации в условиях вузовской лекции / Э.Г. Галимова // Образование и саморазвитие. – 2010. – Т.5. – № 21. – С. 67–71.

3. Яргаева, В.А. Мультимедийное представление учебного материала как способ повышения эффективности вузовской лекции / В.А. Яргаева // Проблемы высшего образования. – 2013. – № 1. – С. 228–230.

4. Костромина, С.Н. Лекция-презентация: выбор визуальных средств / С.Н. Костромина, Д.С. Гнедых // Открытое образование. – 2015. – № 4. – С. 73–80.

5. Репях, Н.А. Мультимедийная презентация на учебной лекции / Н.А. Репях, А.Н. Хрустова // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. – 2016. – № 652. – С. 226–229.

6. Бабичева, И.В. Адаптация системы математической подготовки в вузе с учетом «клипового» мышления обучаемых / И.В. Бабичева, Т.Е. Болдовская // Наука о человеке: гуманитарные исследования. – 2017. – № 1 (27). – С. 126–132.

7. Рождественская, Е.А. Медиапотребление образовательных интернет-ресурсов студентами технического вуза / Е.А. Рождественская, Д.А. Мартинайтите // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2017. – № V9. – Режим доступа: http://e-koncept. ru/2017/171017.htm.

REFERENCES 1. Vliyanie informatsionnyh tehnologiy na metodiku prepodavaniya matematiki v voennom vuze / L.A. Usol'tseva [i dr.] // Psihologiya i pedagogika: metodika i voprosy prakticheskogo primeneniya: monografiya. – Odessa : Kuprienko, 2014. – S.199–214.

2. Galimova, E.G. Pedagogicheskaya effektivnost' komp'yuternoy prezentatsii v usloviyah vuzovskoy lektsii / E.G. Galimova // Obrazovanie i samorazvitie. – 2010. – T.5. – № 21. – S. 67–71.

3. Yargaeva, V.A. Mul'timediynoe predstavlenie uchebnogo materiala kak sposob povysheniya effektivnosti vuzovskoy lektsii / V.A. Yargaeva // Problemy vysshego obrazovaniya. – 2013. – № 1. – S. 228–230.

4. Kostromina, S.N. Lektsiya-prezentatsiya: vybor vizual'nyh sredstv / S.N. Kostromina, D.S.Gnedyh, // Otkrytoe obrazovanie. – 2015. – № 4. – S. 73–80.

5. Repyah, N.A. Mul'timediynaya prezentatsiya na uchebnoy lektsii / N.A. Repyah, A.N. Hrustova // Trudy Voenno-kosmicheskoy ademii im. A.F. Mozhayskogo. – 2016. – № 652. – S. 226–229.

6. Babicheva I.V., Boldovskaya T.E. Adaptatsiya sistemy matematicheskoy podgotovki v vuze s uchetom «klipovogo» myshleniya obuchaemyh / I.V. Babicheva, T.E. Boldovskaya // Nauka o cheloveke: gumanitarnye issledovaniya. – 2017. – № 1 (27). – S. 126–132.

7. Rozhdestvenskaya, E.A., Mediapotreblenie obrazovatel'nyh internet-resursov studentami tehnicheskogo vuza / E.A. Rozhdestvenskaya, D.A. Martinaytite // Nauchno-metodicheskiy elektronny zhurnal «Kontsept». – 2017. – № V9. – Rezhim dostupa: http://e-koncept.ru/2017/171017.htm.

Болдовская Татьяна Ерофеевна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры физико-математических дисциплин; Усольцева Лариса Александровна – кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры физико-математических дисциплин. Омский автобронетанковый инженерный институт.

Boldovskaya Tatiana Erofeevna – Cand. Sc. {Engineering}, Associate Professor; Associate Professor of the Department of Physical and Mathematical Disciplines; Usoltseva Larisa Aleksandrovna – Cand. Sc. {Education}, Associate Professor; Associate Professor of the Department of Physical and Mathematical Disciplines. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 05.06.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

93

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

УДК 35.085 ГРНТИ 78.01.01

ТРЕБОВАНИЯ РУКОВОДЯЩИХ ДОКУМЕНТОВ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ВОЕННОЙ СЛУЖБЫ Е.В. Каменская, А.Б. Яблочкин, С.А. Годяев Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru В статье проведен анализ руководящих документов по обеспечению безопасности военной службы, рассмотрены основные требования, изложенные в данных документах. Ключевые слова: руководящие документы, концепция безопасности военной службы, обеспечение безопасности военной службы.

REQUIREMENTS OF GUIDELINE DOCUMENTS FOR ENHANCING SECURITY OF MILITARY SERVICE E.V. Kamenskaya, A.B. Yablochkin, S.A. Godyaev Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru The article introduces the analysis of regulatory documents on security of military service. The author considers the basic requirements stated in the given documents.

Keywords: regulatory documents, safety concept of military service, security of military service.

Государственный характер проблемы безопасности военной службы подтверждается усилиями, предпринимаемыми руководством страны и вооруженными силами для ее решения. Программные документы военной реформы – «Стратегия социального развития вооруженных сил на период до 2020 года», особенно «Стратегический план повышения безопасности прохождения военной службы в Вооруженных силах Российской Федерации», принятый на ее основе, – нацеливают субъектов военно-профессиональной деятельности на «…поддержание в соединении (воинской части, подразделении) условий военной службы и порядка ее несения, обеспечивающих защищенность личного состава и каждого военнослужащего в отдельности от воздействия опасных факторов военной службы, возникающих в ходе повседневной деятельности воинской части (подразделения)», а

проблема обеспечения безопасности военной службы названа «самой приоритетной, напрямую влияющей на привлекательность военной службы» [5, с. 3, 8]. В соответствии с Директивой № Д-3 от 30.01.2016 г. «О совершенствовании работы по обеспечению безопасности военной службы в Вооруженных силах Российской Федерации», обеспечение безопасности военной службы – целенаправленная деятельность органов военного управления и должностных лиц по выполнению требований законодательства Российской Федерации, общевоинских уставов вооруженных сил, правовых актов Министерства обороны, регламентирующих организацию безопасных условий всех видов повседневной деятельности вооруженных сил, а также анализ, прогнозирование и ограничение воздействия факторов, влияющих на возникновение случаев гибели и

© Каменская Е.В., Яблочкин А.Б., Годяев С.А., 2018

94

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

травмирования военнослужащих при исполнении обязанностей военной службы [1]. Безопасность военной службы обеспечивается в соответствии с Конституцией Российской Федерации, Трудовым кодексом Российской Федерации, Федеральным законом Российской Федерации от 28 декабря 2010 г. № 390-ФЗ «О безопасности», Общевоинскими уставами Вооруженных сил Российской Федерации, Приказом МО РФ № 444 от 22.07.2015 г. «Об утверждении Руководства по обеспечению безопасности военнной службы», Директивой министра обороны Российской Федерации № Д-3 от 30.01.2016 г. «О совершенствовании работы по ОБВС в ВС РФ» и другими нормативно-правовыми актами, регламентирующими безопасность военной службы. В соответствии с Конституцией Российской Федерации каждый имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов, проживающих на территории РФ [2]. Целями трудового законодательства являются установление государственных гарантий трудовых прав и свобод граждан, создание благоприятных условий труда, защита прав и интересов работников и работодателей. Трудовой кодекс Российской Федерации, а в частности раздел X, регламентирует основные вопросы охраны труда и содержит следующие главы: «Требования охраны труда», «Организация охраны труда», «Обеспечение прав работников на охрану труда» [6]. Руководящие документы по обеспечению безопасности военной службы разрабатываются на основании Конституции РФ и не противоречат Трудовому кодексу РФ. Закон Российской Федерации «О безопасности» закрепляет правовую основу обеспечения безопасности личности, общества и государства. В нем определены система безопасности и ее функции, разграничение полномочий органов власти в системе безопасности, силы и средства обеспечения безопасности, определены статус Совета безопасности Российской Федерации, его состав и задачи, установлен порядок организации и финансирования органов обеспечения безопасносности, порядок надзора и контроля за законностью их деятельности [9]. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

К числу законодательных актов федерального уровня, устанавливающих основы государственной политики в области защиты военнослужащих, относятся: Закон Российской Федерации «О статусе военнослужащих» – определяет права, свободы, обязанности и ответственность военнослужащих, а также основы государственной политики в области правовой и социальной защиты военнослужащих, граждан, уволенных с военной службы, и членов их семей [7]; Закон Российской Федерации «О воинской обязанности и военной службе» осуществляет правовое регулирование в области воинской обязанности и военной службы в целях реализации гражданами Российской Федерации конституционного долга и обязанности по защите Отечества [8], а также другие задачи военнослужащих. В свете требований Конституции Российской Федерации, законов Российской Федерации «О статусе военнослужащих» и «О воинской обязанности и военной службе» разработаны общевоинские уставы Вооруженных сил Российской Федерации, которые подлежат обязательному исполнению всеми военнослужащими. В них дано предельно сжатое и ясное изложение воинского порядка, прав и обязанностей военнослужащих и способов действий в мирное и военное время, определена жизнь и деятельность Вооруженных сил Российской Федерации [3]. В свою очередь, безопасности военной службы посвящена седьмая глава устава внутренней службы Вооруженных сил Российской Федерации, в соответствии с которой общими условиями обеспечения безопасности военной службы в полку (подразделении) являются: – поддержание воинской дисциплины; – обеспечение удовлетворительного морально-психологического состояния и состояния здоровья военнослужащих; – обеспечение пожарной безопасности; – соблюдение определенных настоящим Уставом правил внутреннего порядка; – обеспечение социальной защиты военнослужащих в соответствии с требованиями федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации; – обеспечение удовлетворительного санитарно-эпидемического состояния полка [3, ст. 319].

95

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

В воинской части в ходе различной деятельности военнослужащих может разрабатываться и осуществляться комплекс организационных и технических мероприятий по обеспечению безопасности военной службы, к которым относятся: – подготовка военнослужащих к обеспечению безопасности военной службы; – предупреждение летных, дорожно-транспортных и иных происшествий с вооружением и военной техникой, обеспечение их безопасной эксплуатации; – обеспечение ядерной и радиационной безопасности ядерных и радиационно опасных объектов; – обеспечение химической безопасности; – обеспечение биологической безопасности; – обеспечение пожарной безопасности вооружения и военной техники, боеприпасов и взрывчатых веществ, другого военного имущества в местах их хранения, иных потенциально опасных объектов воинской части; – обеспечение сохранности оружия, боеприпасов и взрывчатых веществ; – обеспечение электробезопасности; – другие организационные и технические мероприятия по обеспечению безопасности различных видов деятельности военнослужащих, эксплуатации различных образцов (комплексов, систем) вооружения и военной техники и иные дополнительные меры [3, ст. 325]. В соответствии со статьей 322 Устава внутренней службы Вооруженных сил Российской Федерации основными проводимыми в воинской части (подразделении) мероприятиями по предупреждению гибели (смерти), увечий (ранений, травм, контузий) и снижению заболеваемости военнослужащих являются: – обеспечение психологической устойчивости личного состава на основе анализа его морально-психологического состояния, поддержания удовлетворительной морально-психологической обстановки в воинских коллективах, создания условий для психологической совместимости и предупреждения нарушений уставных правил взаимоотношений между военнослужащими, профилактики правонарушений; – регулярная подготовка личного состава к выполнению мероприятий повседневной деятельности с изучением перед их проведением необходимых требований безопасности военной службы;

96

– контроль за выполнением личным составом требований безопасности военной службы; – предупреждение гибели (смерти) и увечий (ранений, травм, контузий), в первую очередь среди военнослужащих, проходящих военную службу на воинских должностях, связанных с повышенной опасностью для жизни и здоровья (периодические проверки их теоретических знаний и практических навыков по выполнению требований безопасности военной службы при исполнении должностных обязанностей, обязательные медицинские осмотры (освидетельствования), в том числе с привлечением врача-психиатра); – проведение санитарно-противоэпидемических (профилактических) и иных мероприятий по охране здоровья военнослужащих, предусмотренных главой 8 устава внутренней службы ВС РФ; – поддержание у личного состава высокой бдительности, обеспечение точного выполнения правил несения службы суточным нарядом, другие меры, направленные на противодействие терроризму; – обеспечение пожарной безопасности и спасательных работ; – своевременное и в полном объеме обеспечение воинской части продовольствием, вещевым имуществом, горючим и смазочными материалами, комплектующими изделиями и материалами для вооружения и военной техники, другим военным имуществом, ресурсами и оказываемыми услугами; – бытовое обеспечение личного состава (обеспечение казарменно-жилищным фондом, торгово-бытовое, банно-прачечное обслуживание, водоснабжение) в соответствии с установленными нормативами; – взаимодействие с органами государственной власти субъектов Российской Федерации и органами местного самоуправления по вопросам реализации социальных гарантий и компенсаций, установленных законодательством Российской Федерации для военнослужащих; – другие мероприятия по предупреждению причинения вреда жизни и здоровью военнослужащих с учетом особенностей их деятельности [3, ст. 322]. В соответствии с положениями Конституции РФ, Федеральных законов от 31 мая 1996 г. № 61-ФЗ «Об обороне», от 28 марта Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

1998 г. № 53-ФЗ «О воинской обязанности и военной службе», от 27 мая 1998 г. № 76-ФЗ «О статусе военнослужащих», от 28 декабря 2010 г. № 390-ФЗ «О безопасности», Общевоинскими уставами Вооруженных сил Российской Федерации, утвержденными Указом Президента Российской Федерации от 10 ноября 2007 г. № 1495 «Об утверждении общевоинских уставов Вооруженных сил Российской Федерации», а также правовыми актами Министерства обороны РФ, регламентирующими правовые основы обороны и обеспечения безопасности военной службы, разработана Концепция безопасности военной службы в Вооруженных силах РФ, которая представляет собой систему принятых в Вооруженных силах РФ взглядов на безопасность военной службы и организацию работы по ее обеспечению в повседневной деятельности войск. Основной целью Концепции является совершенствование подходов к организации работы по обеспечению безопасности военной службы в Вооруженных силах РФ, отвечающих требованиям настоящего этапа их развития и функционирования и направленных на сокращение числа погибших и травмированных военнослужащих в результате неудовлетворительной организации повседневной деятельности, нарушений требований безопасности, аварий и катастроф с вооружением, военной и специальной техникой, а также дорожно-транспортных происшествий [1]. Одним из основных руководящих документов по обеспечению безопасности военной службы является Приказ МО РФ от 22.07.2015 г. № 444 «Об утверждении Руководства по обеспечению безопасности военной службы в Вооруженных Силах Российской Федерации». Руководство по обеспечению безопасности военной службы, утверждённое вышеназванным приказом, определяет общую организацию деятельности органов военного управления и должностных лиц воинских частей по поддержанию условий военной службы и порядка ее несения, обеспечивающих защищенность военнослужащих от воздействия опасных факторов военной службы, возникающих в ходе повседневной деятельности воинской части. Данным руководством регламентирована структура решения командира воинской части на обеспечение безопасности военной Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

службы, планирование мероприятий по обеспечению безопасности военной службы, контроль за состоянием безопасности военной службы, анализ состояния безопасности военной службы; система подготовки военнослужащих к выполнению требований безопасности в повседневной деятельности войск; организация выполнения разовых (не относящихся к должностным обязанностям военнослужащих) работ с повышенной опасностью в воинских частях; требования к учету сведений о состоянии безопасности военной службы; работа комиссии по безопасности военной службы; требования к учебным объектам (местам) подготовки военнослужащих к выполнению требований безопасности в условиях повседневной деятельности войск, а также организация деятельности командира воинской части при расследовании фактов причинения вреда здоровью военнослужащих [4]. На основе требований общероссийского законодательства и в развитие Концепции обеспечения безопасности военной службы Министерством обороны Российской Федерации, другими органами военного управления разрабатываются приказы, директивы и другие служебные документы, регламентирующие порядок действий, обязанности, ответственность должностных лиц по вопросам создания и обеспечения безопасности военной службы. Кроме того, в области обеспечения безопасности военной службы имеется нормативно-техническая документация, которая предохраняет, защищает военнослужащих и гражданский персонал ВС РФ от действия опасных и вредных факторов, определяет требования к производственному оборудованию, вооружению, военной технике и производственным помещениям, складам, хранилищам и т.д., к организации и проведению технологических процессов, занятий и работ, а также применению средств защиты. К этим документам относятся: – государственные, отраслевые стандарты и стандарты предприятий; – программы боевой подготовки подразделений; – курсы стрельб, вождения и др.; – наставления по физической подготовке, проведению общевойсковых тактических учений и др.; – технические описания и инструкции по эксплуатации вооружения и военной техни-

97

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

ки, находящиеся на вооружении в частях и подразделениях; – правила, положения и инструкции, разрабатываемые в Министерстве обороны Вооруженных сил Российской Федерации, округах, соединениях и частях. Как видим, перечень прав и обязанностей военнослужащих Российской Федерации, зафиксированный в соответствующей документации,

достаточно обширен. Именно контроль за их соблюдением дает государству возможность в малейших подробностях отслеживать жизнь армии и регулировать ее, делая максимально удобной для всего контингента. Это, в свою очередь, формирует наиболее комфортный микроклимат в воинских подразделениях, способствует эффективному использованию боевого потенциала, укрепляющего мощь нашей страны.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. О совершенствовании работы по обеспечению безопасности военной службы в Вооруженных Силах Российской Федерации : Директива № Д-3 от 30.01.2016 г. – Режим доступа: Официальный интернет портал правовой информации www.pravo.gov.ru. – (Дата обращения: 13.04.2018).

2. Конституция Российской Федерации (принята всенародным голосованием 12.12.1993 г., с учетом поправок, внесенных Законами Российской Федерации о поправках к Конституции Российской Федерации от 21.07.2014 № 11-ФКЗ) 3. Об утверждении общевоинских уставов Вооруженных Сил Российской Федерации : Указ Президента Рос. Федерации от 10 ноября 2007 г. № 1495. – Режим доступа: Официальный интернет портал правовой информации www.pravo.gov.ru. – (Дата обращения: 13.04.2018).

4. Об утверждении Руководства по обеспечению безопасности военной службы в Вооруженных Силах Российской Федерации : Приказ МО РФ от 22.07.2015 г. № 444. – Режим доступа: Официальный интернет портал правовой информации www.pravo.gov.ru. – (Дата обращения: 13.04.2018).

5. Стратегия социального развития Вооруженных Сил на период до 2020 г./ Министерство Обороны РФ. [Электронный ресурс]. URL: http://sc.mil.ru/social/strategy.htm.

6. Трудовой кодекс Российской Федерации.

7. О статусе военнослужащих : Федеральный закон Российской Федерации от 27 мая 1998 г. № 76-ФЗ. – Режим доступа: Официальный интернет портал правовой информации www.pravo.gov.ru. – (Дата обращения: 13.04.2018).

8. О воинской обязанности и военной службе : Федеральный закон Российской Федерации от 28 марта 1998 г. № 53-ФЗ. – Режим доступа: Официальный интернет портал правовой информации www.pravo.gov. ru. – (Дата обращения: 13.04.2018).

9. О безопасности : Федеральный закон Российской Федерации от 28 декабря 2010 г. № 390-ФЗ. – Режим доступа: Официальный интернет портал правовой информации www.pravo.gov.ru. – (Дата обращения: 13.04.2018).

REFERENCES 1. O sovershenstvovanii raboty po obespecheniyu bezopasnosti voennoy sluzhby v Vooruzhennyh Silah Rossiyskoy Federatsii: Direktiva № D-3 ot 30.01.2016 g. – Rezhim dostupa: Ofitsial'nyy internet portal pravovoy informatsii www.pravo.gov.ru – (Data obrascheniya: 13.04.2018).

2. Konstitutsiya Rossiyskoy Federatsii (prinyata vsenarodnym golosovaniem 12.12.1993 g., s uchetom popravok, vnesennyh Zakonami Rossiyskoy Federatsii o popravkah k Konstitutsii Rossiyskoy Federatsii ot 21.07.2014 № 11-FKZ) 3. Ob utverzhdenii obschevoinskih ustavov Vooruzhennyh Sil Rossiyskoy Federatsii: Ukaz Prezidenta Ros. Federatsii ot 10 noyabrya 2007 g. № 1495. – Rezhim dostupa: Ofitsial'ny internet portal pravovoy informatsii www.pravo.gov.ru – (Data obrascheniya: 13.04.2018).

4. Ob utverzhdenii Rukovodstva po obespecheniyu bezopasnosti voennoy sluzhby v Vooruzhennyh Silah Rossiyskoy Federatsii: Prikaz MO RF ot 22.07.2015 g. № 444. – Rezhim dostupa: Ofitsial'ny internet portal pravovoy informatsii www.pravo.gov.ru – (Data obrascheniya: 13.04.2018).

5. Strategiya sotsial'nogo razvitiya Vooruzhennyh Sil na period do 2020 g. / Ministerstvo Oborony RF. [Elektronny resurs]. URL: http://sc.mil.ru/social/strategy.htm.

6. Trudovoy kodeks Rossiyskoy Federatsii.

7. O statuse voennosluzhaschih: Federal'ny zakon Rossiyskoy Federatsii ot 27 maya 1998 g. № 76-FZ. – Rezhim dostupa: Ofitsial'ny internet portal pravovoy informatsii www.pravo.gov.ru – (Data obrascheniya: 13.04.2018).

8. O voinskoy obyazannosti i voennoy sluzhbe: Federal'nyy zakon Rossiyskoy Federatsii ot 28 marta 1998 g. № 53-FZ. – Rezhim dostupa: Ofitsial'ny internet portal pravovoy informatsii www.pravo.gov.ru – (Data obrascheniya: 13.04.2018).

9. O bezopasnosti: Federal'nyy zakon Rossiyskoy Federatsii ot 28 dekabrya 2010 g. № 390-FZ. – Rezhim dostupa: Ofitsial'ny internet portal pravovoy informatsii www.pravo.gov.ru – (Data obrascheniya: 13.04.2018).

Каменская Елена Владимировна – старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории, кандидат педагогических наук; Яблочкин Артем Борисович – преподаватель кафедры технического обеспечения и тактики; Годяев Сергей Александрович – преподаватель кафедры технического обеспечения и тактики.Омский автобронетанковый инженерный институт.

Kamenskaya Elena Vladimirovna – Senior Researcher of the Research Laboratory, Cand. Sc. {Education}; Yablochkin Artem Borisovich – Lecturer at the Maintenance and Tactics Department; Godyaev Sergei Aleksandrovich – Lecturer at the Maintenance and Tactics Department Omsk TankAutomotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 10.05.2018

98

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

УДК 371.693 ГРНТИ 78.25

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ДЕСАНТНИКА-ПАРАШЮТИСТА ПО УПРАВЛЕНИЮ ПАРАШЮТНЫМИ СИСТЕМАМИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ А.В. Осипов, В.С. Абанин Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное командное училище, 390031, г. Рязань, пл. Маргелова, д. 1; vlad-ac@mail.ru, 251078051101@mail.ru В статье описан метод математического моделирования эталонной деятельности десантника-парашютиста при создании динамического тренажера освоения парашютной системы специального назначения. Ключевые слова: математическое моделирование, формирование навыков действий при десантировании, учебно-тренировочные средства, парашютная система специального назначения.

MATHEMATICAL FOUNDATIONS OF MODELING ACTIVITIES OF THE PARATROOPER FOR THE CONTROL OF SPECIAL PURPOSE PARACHUTE SYSTEMS A.V. Osipov, V.S. Abanin Margelov Ryazan Guards Higher Airborne Command School 390031, Ryazan, pl. Margelova, d. 1; vlad-ac@mail.ru, 251078051101@mail.ru The article describes a method for mathematical standard activities modeling of the paratrooper when creating a dynamic simulator for the development of the special purpose parachute system.

Keywords: mathematical modeling, formation of landing skills, training aids, a special purpose parachute system.

В последнее время при создании учебно-тренировочных средств (далее – УТС) мало внимания уделяется моделям деятельности операторов, которые позволяют повысить эффективность освоения вооружения и военной техники. Прежде всего это обусловлено сложностью в описании процессов деятельности, связанных с психологией труда и учетом особых персональных качеств личного состава. Поэтому производители УТС ограничиваются созданием условий для обучения, заключающихся в моделях объекта, моделях управления объектом и т. д. Однако без качественных моделей деятельности операторов при освоении техники снижается эффективность обучения на УТС, так как инструктор, используя

свой личный опыт, самостоятельно выбирает режимы и напряженность учебного занятия, выбирает сценарий, хотя все это можно было бы реализовать в ходе обоснования структуры и непосредственно создания модели деятельности. Немаловажным фактом при разработке моделей деятельности операторов является адекватность моделирования. Дело в том, что в формировании навыков и умений личного состава без оценки должного уровня адекватности заложен ряд причин неправильных действий операторов вооружения и военной техники. Описание деятельности операторов в различных человеко-машинных системах носит разнообразный характер. Так, для оператора, выполняющего управление объектом

© Осипов А.В., Абанин В.С., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

99

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

военной техники через соответствующие рычаги и т.п., исходной информацией для предстоящей деятельности является факт случившегося события (например, для механика-водителя это внезапно возникающее препятствие на дороге при движении боевой машины). Далее оператор, используя свои навыки и умения, принимает решение и осуществляет правильную последовательность действий на те или иные органы управления (для механика-водителя это воздействие на рычаги управления для совершения маневра по объезду препятствия). Регистрация качества деятельности обычно оценивается по своевременности воздействия на рычаги управления (и прочие средства управления) в зависимости от учебного ситуационного сценария. Для ряда операторов важным при научении является формирование навыков движений частей тела по заданным траекториям, в том числе и правильного положения головы. Это наиболее актуально для операторов, где результат их деятельности непосредственно зависит от качества выполненного движения по заданной траектории. К таким операторам относится и десантник-парашютист. Экспертный опрос преподавательского состава кафедры воздушно-десантной подготовки Рязанского гвардейского высшего воздушно-десантного командного училища и специалистов 309-го Центра специальной физической подготовки и выживания воздушно-десантных войск (далее – ВДВ) показал, что актуально в настоящее время стоит проблема подготовки десантника к совершению прыжка с использованием парашютных систем специального назначения (далее – ПССН) типа «крыло». Анализ прыжков с данными парашютными системами показывает, что десантники, имея определенный опыт применения кругло купольных парашютных систем типа «Д-6» серии 4 и «Д-10», испытывают трудности при управлении парашютными системами «Арбалет-1» и «Арбалет-2» в воздухе и во время приземления с ними. Парашютная система типа «крыло» требует иных навыков у обучаемого в вопросах управления. В отличие от парашютов с круглым куполом, при управлении ПССН возникают достаточно большие скорости перемещения (до 10,5 м/с без учета попутного ветра), у десантника возникают новые ощущения при движении и при

100

неправильных действиях обучаемого возможно получение серьезных травм и даже его гибель. Деятельность человека по управлению парашютной системой является основой для его безопасного и точного приземления и выполнения им боевой задачи. В каждой воинской части ВДВ есть воздушно-десантный комплекс (ВДК), предназначенный для отработки всех действий десантника при совершении прыжков с парашютом. Снаряды ВДК размещаются на площадке в одном месте с учетом последовательности отработки элементов прыжка с парашютом и минимальных временных затрат на перемещение обучаемых. На всех учебных местах (площадках) установлены стенды, содержащие информацию о порядке проведения занятия. Однако все имеющиеся на ВДК снаряды приспособлены для обучения десантников к прыжку с парашютом с круглым куполом. Учитывая, что деятельность десантника, использующего парашютную систему типа «крыло», значительно отличается, а специальные технические устройства для их подготовки на ВДК отсутствуют, делаем вывод о том, что адекватность существующих снарядов ВДК для подготовки десантника к прыжку с ПССН критически низкая. Решением этой проблемы станет создание современного динамического тренажера для подготовки десантников к прыжку с парашютной системой типа «крыло» и его внедрение в программу воздушно-десантной подготовки. Согласно ГОСТ РВ 52534–2006 «Средства учебно-тренировочные изделий военной техники. Термины и определения», тренажером является учебное средство изделия военной техники, предназначенное для подготовки и контроля качества подготовки личного состава при формировании профессионально важных качеств, навыков и умений, необходимых для выполнения функциональных обязанностей [1]. В состав тренажера в общем случае должны входить следующие элементы: – рабочее место обучаемого; – моделирующее устройство-имитатор; – рабочее место инструктора; – модуль (устройство) ввода задания, контроля и оценки действий обучаемого [2]. Для создания модуля (устройства) контроля и оценки действий обучаемого в треНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

нажере необходимо всесторонне исследовать деятельность десантника, использующего ПССН, и разработать ее «эталон». Проведенные исследования в данной области показали, что динамика действий десантника-парашютиста при совершении им учебно-тренировочного прыжка с ПССН может быть разложена по активностям, процессам, событиям, участвующим в их протекании соответствующих частей тела человека, а также элементов парашютной системы и внешней среды. Анализ алгоритмов действий десантника-парашютиста при совершении прыжка с парашютом в штатных и нештатных ситуациях показывает, что все действия десантника-парашютиста – это действия его частей тела: рук, ног, туловища и головы. Анализ научно-технической литературы по биомеханике и роботостроению показывает, что действия рук и ног целесообразно представлять в виде действия двухзвенных и трехзвенных рычагов (когда учитываются еще кисти рук и стопы ног). Графический вид десантника-парашютиста в виде системы подвижно соединенных звеньев представлен на рисунке 1. При этом каждая рука (нога) представляется в виде трех звеньев. z

→

→

l14

l3

→

l6

Опираясь на метод моделирования пространственного движения частей тела, разработанный Г.В. Кореневым [3], представим трехзвенную руку, которая находится в общей системе координат Oxyz. В качестве точки О выберем общий центр масс (ОЦМ) десантника-парашютиста, который совпадает с некоторым фиксированным антропометрическим ориентиром (например, выход крестцового канала, являющийся жестким образованием). Кроме того, рука имеет свою систему координат Quvw c центром в плечевом суставе (рисунок 2). Для получения упрощенного вида системы уравнений движения в качестве допущений принимаем, что плоскость руки может вращаться только относительно оси Оx, так как в основном парашютист совершает типовые плоскопараллельные движения руками. x

u

C3 C1

B

γ

β

α

Q O

C2

A δ

v

y

w

→

→

l2

l5

→

l13

→

l1 О →

→

l1

l10 →

l11

→

l1

→

l4

D

z dQ

x1

x2

x3

Рис.

2.2. Плоская Рис. Плоскаямодель модельтрехзвенной трехзвеннойруки: руки: δ – уголплоскости поворота руки плоскости руки вс точке центром в точке Q δ – угол поворота с центром Q относительно оси Ox; относительно оси Ox; координаты соответственно первого, второго и третьего C1 , C 2 , C3 – обобщенные С1, С2, С3 – обобщенные координаты соответственно y звеньев соответственно; первого, второго и третьего звеньев соответственно; αα –– угол первого звена оси Ox; Ox; угол наклона наклона первого звена кк оси ββ –– угол второго звена звена кк оси оси Ox; Ox; угол наклона наклона второго γ – угол наклона третьего звена к оси Ox γ – угол наклона третьего звена к оси Ox.

Из рисунка 2 видно,модели что положение моде-четырьмя углами Из рисунка 2 видно, что положение определяется ли определяется углами α, β,заданным γ, δ, α, β, γ, δ, если точка Q неподвижначетырьмя или движется заранее образом. Для если точка Q неподвижна или движется зараРис. 1. Представление десантника-парашютиста упрощения предположим, что длина звеньев рук определяется соответственно в виде звеньев: образом. предAС2 заданным = С2B = l2 , BС = l3 . упрощения В этом случае модель имеет четыре QС 1 = С1A = l1 , нее 3 = С3DДля l1, l2, l3 – векторы соответственно первого, второго и положим, что длина звеньев рук определяется третьего звеньев правой руки;степени свободы; за обобщенные координаты принимаем указанные четыре l4, l5, l6 – векторы соответственно первого, второго и соответственно QС1 = С1A = l1, AС2 = С2B = l2, третьего звеньев левой руки;угла. Получаем девять уравнений связей: = С3D = l3. В этом случае модель имеет BС l7, l8, l9 – векторы соответственно первого, второго и 3 третьего звеньев правой ноги; четыре степени свободы; за обобщенные коорd1 = x1 − l1 sin α , l11, l12, l13 – векторы соответственно первого, второго и динаты d 2 = y1 + l1 cos α sin δ , принимаем указанные четыре угла. третьего звеньев левой ноги; девять уравнений связей: l13 – вектор туловища; l14 – вектор головы d 3 = y1 − l1 cosПолучаем α cos δ , x + l1 sin α = x2 − l 2 sin β , Наука и военная безопасность. 2018. № 21(13) 101 (1) y1 − l1 cos α sin δ = y 2 + l 2 cos β sin δ , z1 + l1 cos α cos δ = z 2 − l3 cos β cos δ , x2 + l 2 sin β = x3 − l3 sin γ , y 2 − l 2 cos β sin δ = y3 + l3 cos γ sin δ , →

x

→

l1

→

→

→

→

→

→

→

→

→

→

→

l12

→

→

→

Из рисунка 2 видно, что положение модели определяется четырьмя углами α, β, γ, δ, если точка Q неподвижна или движется заранее заданным образом. Для упрощения предположим, что длина звеньев рук определяется соответственно QС1 = С1A = l1 , AС2 = С2B = l2 , BС3 = С3D = l3 . В этом случае модель имеет четыре степени свободы; за обобщенные координаты принимаем указанные четыре угла.Воинское Получаем девять уравнений связей:боевая подготовка, военная педагогика и психология обучение и воспитание,

Проведенные практические исследования по анализу траекторного мониторинга деятельности десантника в ходе предпрыжd 3 = y1 − l1 cos α cos δ , ковой тренировки показали, что существует x1 + l1 sin α = x2 − l 2 sin β , (1) разброс реализаций координат положения (1) y1 − l1 cos α sin δ = y 2 + l 2 cos β sin δ , рук, которые размещались в «цилиндрах возz1 + l1 cos α cos δ = z 2 − l3 cos β cos δ , можных положений» (рисунок 3). На рисунке x2 + l 2 sin β = x3 − l3 sin γ , 3, а изображена поза десантника при групy 2 − l 2 cos β sin δ = y3 + l3 cos γ sin δ , пировке в момент отделения от летательного z 2 + l 2 cos α cos δ = z 3 − l3 cos γ cos δ . аппарата (в исходном положении при выдерИз системы уравнений (1) выражаем девять координат центров инерции звена ручного раскрытия основного Из системы уравнений де- гивании звеньев в виде функций(1)отвыражаем четырех обобщенных координат. Эти четыре парашюта ПССН), на рисунке 3, б изобравять обобщенные координат центров инерции звеньев координаты можно задатьв в виде произвольных функций виде функций от четырех обобщенных коор- жена поза десантника при выдернутом звединат. Эти четыре обобщенные координаты не ручного раскрытия основного парашюта можно задать в виде произвольных функций ПССН (конечный момент выполнения дейвремени, тогда определятся и законы движе- ствия при выдергивании звена ручного расния центров инерции всех звеньев. Получа- крытия основного парашюта ПССН). времени, тогда определятся и законы движения центров инерции всех звеньев. ем универсальные уравнения кинематики Получаем универсальные уравнения кинематики пространственного пространственного движения для данной движения для данной модели руки: модели руки: d1 = x1 − l1 sin α ,

d 2 = y1 + l1 cos α sin δ ,

x1 = d1 + l1 sin α ,

y1 = d 2 − l1 cos α sin δ ,

z1 = d 3 + l1 cos α cos δ ,

x2 = d1 + 2l1 sin α + l 2 sin β ,

y 2 = d 2 − (2l1 cos α + l 2 cos β ) sin δ ,

z 2 = d 3 + (2l1 cos α + l 2 cos β ) cos δ ,

(2)

(2)

x3 = d1 + 2l1 sin α + 2l 2 sin β + l3 sin γ ,

y3 = d 2 − (2l1 cos α + 2l 2 cos β + l3 cos γ ) sin δ ,

z 3 = d 3 + (2l1 cos α + 2l 2 cos β + l3 cos γ ) cos δ ,

где dгде , dd2, ,dd3 ,–d координаты отклонения точки 1 1 2 3 – координаты отклонения точки Q относительно точки O по Q относительно точки O по осям x, y, z соотосям x, y, z соответственно. ветственно. Подобными системами системамиуравнений уравнений воз- описать пространственные Подобными возможно можно описать пространственные движения а б движения всех частей тела десантника-парашютиста, которые необходимо всех частей тела десантника-парашютиста, Рис.

3. Условные «цилиндры возможных смоделировать для получения «эталонов», отрабатывая учебные задачи при положений» рук при формировании навыка которые необходимо для посовершении прыжка с смоделировать парашютом в штатных и нештатных ситуациях. действий по выдергиванию звена ручного лучения «эталонов», отрабатывая за-координат интересующих «Эталонное» движение – это учебные изменение нас парашюта раскрытия основного на ПССН «Арбалет-2». звеньев тела от времени прямой дачи причастей совершении прыжка вс пространстве, парашютом внаходящихся на одной и образующих идеальную траекторию для того или иного действия. Учитывая штатных и нештатных ситуациях. разницу в подготовленности отдельно Установлено, взятого десантника, что при совершенствовании «Эталонное» движение – этокаждого изменение необходимо создать область отклонений для всех типовых «эталонных» навыков действий разброс реализаций кокоординат интересующих нас звеньев частей движений, которая могла бы, обеспечивая конечный результат действия, снижается и является тела от времени в пространстве, находящих- ординат существеннодать возможность сделатьивывод о его правильности. ся на одной прямой образующих идеальную сигналом для перехода к следующему этапу Проведенные практические исследования по анализу траекторного траекторию для того или иного действия. Учи- формирования навыков. Это может быть усмониторинга деятельности десантника в ходе предпрыжковой тренировки тывая разницу в подготовленности каждого от- ложнение сценариев, например, с добавленипоказали, что существует разброс реализаций координат положения рук, ем динамических воздействий на оператора. дельно взятого десантника, необходимо создать положений» которые размещались в «цилиндрах возможных (рисунок 3). На Разработанная математическая модель область отклонений для всех типовых «эталонрисунке 3, а изображена поза десантника при группировке в момент отделения востребована в существующих учебно-трениных» движений, которая могла бы, обеспечивая от летательного аппарата (в исходном положении при выдергивании звена ровочных применяемых при освоеконечный результатосновного действия,парашюта дать возможручного раскрытия ПССН), на рисунке средствах, 3, б изображена нии парашютных систем СН на основе техноность выводпри о еговыдернутом правильности. поза сделать десантника звене ручного раскрытия основного парашюта ПССН (конечный момент выполнения действия при выдергивании Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13) звена ручного раскрытия основного парашюта ПССН).

102

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

логии виртуальной реальности. Выполнение требований ГОСТ РВ 29.05.005–95 в вопросах обеспечения тренажера возможностями объективного контроля качества действий и, в конечном счете, контроля уровня сформированности навыков и умений существенно уменьшает необъективность выставляемой оценки инструктором-преподавателем. Таким образом, математические основы моделирования деятельности десантника-па-

рашютиста по управлению парашютными системами специального назначения базируются на определении координат частей тела в пространстве и времени, что позволяет определить оценку попадания конкретных реализаций (траекторий частей тела) в поле «цилиндров возможных положений», автоматизировать процесс научения и объективно оценивать уровень сформированности навыков и умений обучаемых.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Средства учебно-тренировочные изделий военной техники. Термины и определения : ГОСТ РВ 52534– 2006. – Москва: Стандартинформ, 2006. – 16 с.

2. Тренажёры военной техники. Общие эргономические требования : ГОСТ РВ 29.05.005–95. – Москва: Стандартинформ, 2006. – 16 с.

3. Коренев, Г.В. Введение в механику человека / Г.В. Коренев. – Москва : «Наука», 1977. – 264 с.

REFERENCES 1. Sredstva uchebno-trenirovochnye izdeliy voennoy tehniki. Terminy i opredeleniya : GOST RV 52534–2006. – Moskva : Standartinform, 2006. – 16 s.

2.

Trenazhery voennoy tehniki.

Obschie ergonomicheskie trebovaniya : GOST RV 29.05.005–95. – Moskva : Standartinform, 2006. – 16 s.

3. Korenev, G.V. Vvedenie v mehaniku cheloveka / G.V. Korenev. – Moskva : «Nauka», 1977. – 264 s.

Осипов Александр Вячеславович – адъюнкт кафедры автотехнического обеспечения; Абанин Владислав Сергеевич – кандидат технических наук, докторант. Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова.

Osipov Aleksandr Vyacheslavovich – Postgraduate at the Autotechnical Support Department; Abanin Vladislav Sergeevich – Cand. Sc. {Engineering}, Postdoctoral Student.

Margelov Ryazan Higher Airborne Command School.

Статья поступила в редакцию 23.05.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

103

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

ГРНТИ 78.21.14 УДК 355.1

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ МЛАДШИХ КОМАНДИРОВ ВОЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ Д.С. Сизов, Е.В. Чиханова*, Н.Е. Ракимжанов Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru *Военная академия МТО им. генерала армии А.В. Хрулева Россия, 199034, г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 8 Проведен анализ необходимости совершенствования подготовки младших командиров в образовательном процессе военного образовательного учреждения как помощников командиров и преподавателей в повседневной деятельности и в ходе проведения учебных занятий. Ключевые слова: младшие командиры, военное образовательное учреждение, умения, навыки, профессиональная подготовка.

VOCATIONAL TRAINING PERFECTION OF JUNIOR COMMANDERS AT A MILITARY SCHOOL D.S. Sizov, E.V. Chihanova*, N.E. Rakimzhanov Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru *Khrulev Military Academy of Logistics Russia, 199034, Saint Petersburg, nab. Makarova, d. 8 The article analyzes the necessity of enhanced training of junior commanders in the educational process of a military school as assistants to commanders and teachers in daily activities and in the course of studies.

Keywords: junior commanders, a military school, abilities, skills, vocational training.

Актуальность научных исследований в области профессиональной подготовки младших командиров обусловлена ролью и значением этой категории в современном образовательном процессе военного образовательного учреждения. В условиях компетентностного подхода, когда комплексный результат наряду с учебой формируется работой c подчиненным личным составом, повседневной военно-профессиональной деятельностью, военным бытом и военно-профессиональной средой, способность сержантского состава военного образовательного учреждения к целесообразной организации образовательного процесса

на уровне своего подразделения выступает условием формирования профессиональной компетентности будущих офицеров [1]. Инновации в высшем профессиональном военном образовании инициировали процесс обновления педагогических технологий. Новые технологии, как следует из аналитических работ С.А. Жданова, В.С. Ефимова, К.К. Костина, В.А. Митраховича, В.И. Шайкина и других, отличаются междисциплинарным характером, тесной интеграцией в систему воинского воспитания, а также принципиально иным характером взаимодействия субъектов образовательного процесса. Младшие коман-

© Сизов Д.С., Чиханова Е.В., Ракимжанов Н.Е., 2018

104

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

диры рассматриваются как субъекты организации технологических действий и операций, помощники педагога, гарант осуществления междисциплинарных связей, а также непосредственно обучающие и воспитывающие подчиненный личный состав наряду с преподавателем. Овладение содержанием военно-профессиональной деятельности при ее преимущественно коллективной организации невозможно без решения учебных задач в составе учебных групп, экипажей, отделений и взводов. Кроме того, эффективное использование современных педагогических технологий в значительной степени зависит от организации самостоятельной работы обучающихся, выполнения заданий в проектных, исследовательских и других группах, для которых требуется квалифицированный руководитель. Именно такими руководителями необходимо стать младшим командирам. Несомненно, проблемой остается и обучение курсантов, а также передача им опыта использования методов самостоятельной работы. При этом за младшими командирами военного образовательного учреждения остаются традиционные функции по управлению подразделением, закрепленные должностными обязанностями. Это обстоятельство образует как ключевые отличия между младшими командирами воинских частей и военных образовательных учреждений, так и необходимость разработки специальных педагогических инструментов их профессиональной подготовки. Все это позволяет предъявлять особые требования к военным специалистам, которые, по словам министра обороны С. Шойгу, «должны обладать фундаментальными теоретическими знаниями и практическими навыками для выполнения своих обязанностей». Характер педагогических задач, решаемых младшими командирами военного образовательного учреждения и способы их решения, кроме педагогических знаний, кругозора и интуиции, способностей, а также прочих качеств и образований личности, позволяет выдвинуть на передний план изучения умения и навыки младшего командира [5]: – в организации коллективной и индивидуальной учебной деятельности обучающихся; Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

– в стимулировании и мотивации учебной деятельности; – в передаче знаний и формировании опыта учебной и военно-профессиональной деятельности; – в самостоятельном профессиональном развитии и самосовершенствовании. Совершенствование уровня умений и практических навыков младших командиров военного образовательного учреждения в обучении и работе с личным составом, таким образом, можно определить в качестве необходимого и важного направления развития их педагогического мастерства и в целом – профессиональной подготовки. Разработка этого процесса в теории и организация его на практике требуют умения и навыка обращения к природе, определения содержания умений и навыков младших командиров военного образовательного учреждения в обучении и работе с личным составом, а также выявления психологических механизмов их развития в условиях образовательного процесса. Психологическую сущность умения и навыка определяет современная психологическая теория, которая рассматривает их в русле личностно-деятельностного подхода, причем заметны три направления изучения сущности умения и навыка. На первом направлении рассматриваются умение и навык непосредственно в структуре деятельности человека как отдельное действие. Здесь необходимо выделить работы идеологов личностно-деятельностного подхода: А.Н. Леонтьева, А.В. Запорожца, П.Я. Гальперина и Д.Б. Эльконина [2], С.Л. Рубинштейна [3]. Если сама деятельность выступает как специфический вид активности человека, с ее стремлением и предметностью, целенаправленностью преобразовать предмет деятельности, то содержание этой активности можно представить как совокупность осознанных, частично осознанных и не осознанных действий, операций или актов. Умения в этом случае выступают как действия, которые человек осуществляет сознательно, на основе знания – правила. Навыки же, рассматриваемые в таком ключе, образуют простые подсознательные акты деятельности и позволяют распределять высвободившуюся активность человека на осознание

105

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

и планирование более сложных задач. Сложность и эффективность решения задач в той или иной деятельности, таким образом, зависят от уровня умений и навыков, которыми обладает ее субъект. На втором направлении, на котором рассматриваются способы и регуляторы человеческой деятельности, умения и навыки, а также привычки изучаются в единой триаде приемов действий и определяются как автоматические и полуавтоматические способы планирования, организации и контроля действий. Умения на этом уровне определяются как способ действий, освоенный субъектом на основе полученных им знаний, которые, преобразовываясь в правило, алгоритм действия, приобретают некоторую операциональность. В отношении же навыков единого понимания нет. Они могут трактоваться как образования одной природы с рефлексом или же, что гораздо ближе нам, как способ проявления активности человека, основанный на работе его нервной системы, но формируемый на основе активной работы сознания. В 40-х годах XX в. Н.А. Бернштейн, разрабатывая теорию физиологии активности человека, определил, что навыки – это результат превращения наиболее часто повторяемых действий и операций, возникающий в том случае, когда они переходят на подсознательный уровень регуляции [1]. Н.А. Бернштейн писал о том, что навык, даже двигательный, не является двигательным штампом или формулой, а следовательно, он не достигается только внешними воздействиями. Навыки не следует отождествлять с рефлексами, так как они являются продуктами не только мышечной активности, но, прежде всего, активности сознания. Навыки имеют субъективную сторону, в процессе их формирования велика роль личности. Навыки не «прописываются» извне, а следовательно, вопрос их формирования не решается только тренировками (в этом как раз и кроется типичное заблуждение военной практики), здесь необходим целесообразный процесс освоения деятельности от осмысления до автоматизации регулирования. Можно, как мы считаем, утверждать, что любые попытки упростить подходы к формированию навыков младших командиров заранее

106

обречены на неудачу. Чем сложнее навык и регулируемая им деятельность, тем более сложной является система его формирования и развития. Третье направление рассмотрения умения и навыка связано с изучением процесса освоения человеком определенного вида деятельности или действий. Здесь психология умения и навыка как научная область наиболее тесно соприкасается с теоретической и практической педагогикой, решающей задачи подготовки субъекта деятельности. С.Л. Рубинштейн, например, считал, что, когда речь идет о простых действиях, навык представляет собой высшую степень овладения ими, а следовательно, его наличие может служить характеристикой субъекта деятельности [3]. Если на стадии умения деятельность регулируется сознательно применяемым знанием – правилом (т.е. в умении знание приобретает некоторую операциональность), то на стадии навыка происходит неосознанное психическое регулирование деятельности, а к правилу субъект обращается только в случае появления какого-либо затруднения. Однако в сложных действиях и операциях умение, напротив, объединяет в себе множество навыков, позволяющих конструировать способы деятельности на основе пополняемых знаний. Рассматривая навык с позиции теорий научения, ученый считает формирование таких связей его результатом и целью, а сам навык – высшей степенью развития автоматизированного целесообразного действия, умения, которое сопровождается знанием и составляет сложные умения человека. Развитие этой позиции заметно там, где исследователи двигаются от изучения моторных и сенсорных умений и навыков к более сложным – интеллектуальным умениям и навыкам. В частности, теория поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина предусматривает создание целесообразных предметных действий обучаемого, в которых он осваивает содержание деятельности, выраженное в знаниях, умениях и навыках, объединенных в дидактические единицы. Освоение умственных действий по П.Я. Гальперину следует организовывать в несколько этапов: от ориентировочного этапа (при одновременном формировании Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

мотивационной основы деятельности) до этапа полного усвоения действия. Критерием усвоения ученый считал автоматическое действие, навык, наличие контроля внутреннего плана, отсутствие внешнего подкрепления. Важным для нас является положение, согласно которому профессиональные практические умения и навыки изучаются в связи с самой профессиональной деятельностью, которая, собственно говоря, и определяет их характер, необходимый состав и наполнение. Из этого положения следует, что, рассматривая практические умения и навыки младших командиров военного образовательного учреждения по обучению и работе с личным

составом, надо исходить из особенностей их педагогической и военно-профессиональной деятельности. К сожалению, на сегодняшний день недостаточно определять умения и навыки военного педагога, основываясь на специфике военно-педагогического труда, а она, несомненно, есть. Именно это обстоятельство, на наш взгляд, образует научный характер проблемы. Кроме того, умения и навыки рассматриваются применительно к младшим командирам, которые, как мы писали выше, сегодня становятся одним из главных субъектов образовательного процесса военного образовательного учреждения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Бернштейн, Н.А. О ловкости и ее развитии / Н.А. Бернштейн. – Библиотека «Альдебаран». – Режим доступа: http://publ.lib.ru/ARCHIVES/B/BERNSHTEYN_ Nikolay_Aleksandrovich/_Bernshteyn_N.A..html#001. – (Дата обращения: 24.02.2014) 2. Леонтьев, А.Н. Деятельность, сознание, личность / А.Н. Леонтьев, А.В. Запорожец, П.Я. Гальперин, Д.Б. Эльконин. – Москва : Смысл, Академия, 2005. – 352 с.

3. Рубинштейн, С.Л. Основы общей психологии / С.Л. Рубинштейн. – Санкт-Петербург : Питер, 2007. – 720 с.

4. Сизов, Д.С. Совершенствование практической подготовки сержантовкак субъектов учебно-воспитательного процесса в военном вузе : дис. ... канд. пед. наук : 13.00.08 / Д.С. Сизов.– Ульяновск, 2017. – 233 с.

REFERENCES 1. Bernshteyn, N.A. O lovkosti i ee razvitii / N.A. Bernshteyn. – Biblioteka «Al'debaran». – Rezhim dostupa: http://publ.lib.ru/ARCHIVES/B/BERNSHTEYN_ Nikolay_Aleksandrovich/_Bernshteyn_N.A..html#001 – (Data obrascheniya: 24.02.2014) 2. Leont'ev, A.N. Deyatel'nost', soznanie, lichnost' / A.N. Leont'ev, A.V. Zaporozhets, P.Ya. Gal'perin, D.B. El'konin. – Moskva: Smysl, Akademiya, 2005. – 352 s.

3. Rubinshteyn, S.L. Osnovy obschey psihologii / S.L. Rubinshteyn. – Sankt-Peterburg: Piter, 2007. – 720 s.

4. Sizov, D.S. Sovershenstvovanie prakticheskoy podgotovki serzhantoв kak sub'ektov uchebnovospitatel'nogo protsessa v voennom vuze: dis. ... kand. ped. nauk: 13.00.08 / D.S. Sizov.– Ul'yanovsk, 2017. – 233 s.

Сизов Дмитрий Сергеевич – кандидат педагогических наук, старший помощник начальника учебно-методического отдела филиала; Ракимжанов Нуржан Есмагулович – преподаватель 3 кафедры (боевых гусеничных, колесных машин и военных автомобилей). Омский автобронетанковый инженерный институт. Чиханова Екатерина Владимировна – кандидат психологических наук, доцент, доцент кафедры гуманитарных и социально-экономических дисциплин. Военная академия МТО им. генерала армии А.В. Хрулева.

Sizov Dmitriy Sergeevich – Cand. Sc. {Education}, First Officer of the Head at the Curriculum and Instruction Department; Rakimzhanov Nurzhan Esmagulovich – Cand.

Sc. {Engineering}, Lecturer at the Combat Tracked, Wheeled and Military Vehicles Department. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Chihanova Ekaterina Vladimirovna – Cand. Sc. {Psychology}, Associate Professor at the Humanitarian, Social and Economic Disciplines Department. Khrulev Military Academy of Logistics.

Статья поступила в редакцию 12.04.2018.

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

107

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

УДК 355:37 : 355.41 ГРНТИ 78.21.14 : 73.49.99

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ВОДНОТРАНСПОРТНЫХ ЗАНЯТИЙ НА ГОРНЫХ РЕКАХ – ВАЖНЕЙШЕЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ УСЛОВИЕ В ОБУЧЕНИИ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ В.Н. Ширяев Рабочая группа Федерации спортивного туризма России по взаимодействию с Министерством обороны Российской Федерации Россия, 140560, , г. Озеры, ул. Забастовочная, 13. asiaraft1@xnet.uz В статье рассматриваются организационно-педагогические, тактико-технические, конструкторские, морально-волевые аспекты безопасности воднотранспортных занятий с военнослужащими на горных реках. На примерах предлагаются выработанные автором в походно-экстремальных ситуациях рекомендации по обеспечению живучести воднотранспортных формирований, индивидуальной экипировки военнослужащих, группового снаряжения, применяемых при сплаве по горным рекам. Ключевые слова: военно-транспортная классификация горных рек по сложности, методика боевого сплава по горным рекам, спортивный туризм в свете военной доктрины, методология спортивного туризма в обучении войск.

SAFETY MEASURES OF WATER TRANSPORT CLASSES ON MOUNTAIN RIVERS AS THE MOST IMPORTANT PEDAGOGICAL REQUIREMENT IN MILITARY TRAINING V.N. Shiryaev Working Group for Interaction between the Sports Tourism Federation and the Ministry of Defense of the Russian Federation Russia, 140560, Moskovskaya Oblast', Ozery, ul. Zabastovochnaya, 13. asiaraft1@xnet.

The article deals with the organizational and pedagogical, tactical and technical, constructive, moral and strong-willed aspects of safety of water transport classes of the military personnel on mountain rivers. The author offers recommendations on casualty control over water transport formations, individual equipment of military men, group outfit used under rafting. The recommendations are based on the author’s experience acquired from emergencies during marches.

Keywords: military-transport classification of mountain rivers according to the complexity degree, techniques of combat rafting, sports tourism in view of the military doctrine, methodology of sports tourism in training troops.

Важнейшим педагогическим условием обеспечения безопасности воднотранспортной подготовки военнослужащих на горных реках является четкая постановка учебного процесса, дающего полноту знаний, умений и навыков, достигаемых в ходе теоретических, практических и семинарских занятий, самоподготовки и бесед с опытными настав-

никами, особенно продуктивных в условиях наглядности природной среды. Методология спортивного водного туризма за более чем 60-летнюю свою историю выработала значительный арсенал приемов по обеспечению безопасности прохождения горных рек. Этот богатейший опыт знаний, умений и навыков не утратил своего значе-

© Ширяев В.Н., 2018

108

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

ния до настоящего времени и впредь будет только наращиваться, поскольку вопрос безопасности сплава по горным рекам всегда актуален, учитывая различия множества (часто непредвиденных) ситуаций, квалификационного состава сплавщиков, природных условий географических районов обучения. В этой связи десятилетиями апробированные приемы по обеспечению безопасности прохождения горных рек должны быть востребованы при обучении войск, развернутых на труднодоступных направлениях с развитой гидрографической сетью. Безопасность учебных практических занятий по воднотранспортной подготовке (горной), а при необходимости подвоза материальных средств, передвижения и эвакуации по горным рекам, является неотъемлемой частью системы живучести войск, их тылового обеспечения. Такая постановка вопроса достигается комплексом мероприятий, направленных на выполнение нетрадиционных военно-транспортных задач в особых условиях горной местности с использованием ее тактических свойств, т.е. реки применяются как дублирующие, а в некоторых случаях сложной оперативно-тыловой обстановки – как основные пути подвоза материальных средств, передвижения и эвакуации [1]. Следовательно, выполнение комплекса мероприятий по обеспечению безопасности воднотранспортных занятий на горных реках требует высокой педагогической готовности, включающей виды тылового и боевого обеспечения учебного процесса, а именно создания учебной материально-технической базы; запаса автотранспортных, медицинских, продовольственных, вещевых, инженерных, гидрометеорологических, топогеодезических ресурсов; средств связи. Обязательным условием педагогической готовности являются квалификационное и информационное виды обеспечения, специальные виды подготовки в содержании учебно-тренировочного процесса (рис. 1). Основой для проведения на горных реках воднотранспортных занятий с военнослужащими, а в дальнейшем, выполнения безаварийного подвоза материальных средств и передвижения войск, других транспортно-боевых задач является создание в соответствующих соединениях и частях материально-технической базы, отвечающей требованиям Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

безопасности. Эти требования обусловливают следующие преимущества: 1. Соответствие плавсредств, их конструктивные и гидродинамические свойства сложности маршрутов обучения, подвоза, передвижения войск и медицинской эвакуации по горным рекам [2, с. 135–155].

2. Повышенную живучесть катамаранов путем применения большего количества надувных камер-отсеков, чем в практике спортивных водных походов. С этой целью предлагается вклеивать отсечные перегородки не в саму камеру, которая вставляется в цельную оболочку из более толстой и прочной капроновой армированной ткани, а в саму оболочку, разделяя ее на отдельные 5–6 отсеков и вставляя в них надувные камеры малого размера. Таким образом, кратно увеличивается их количество при той же длине оболочки гондолы – элемента судна. При вынужденном ремонте этим достигается значительная экономия времени, поскольку не надо отвязывать целую гондолу от каркаса катамарана, вынимать пятиметровую камеру из оболочки, ремонтировать пробоину (прострел) и все проделывать в обратном порядке. Достаточно вынуть поврежденную небольшую камеру через клапан-шнуровку в оболочке и вставить в нее целую. Тем самым повреждение затронет не половину гондолы – 50 %, что может вызвать переворот груженого судна, а только 1/5–1/6 ее часть, т.е. 16–20 %. Для придания катамарану хороших гидродинамических свойств вертикальные отсечные перегородки следует монтировать не «глухими», а оставлять небольшой зазор у днища оболочки. Тем самым достигается гладкая поверхность накаченной гондолы, поскольку надутые камеры у днища будут соприкасаться друг с другом, исключая даже слабую его гофрировку. Изготовление для войск катамаранов с такими надувными элементами (оболочки, камеры) вполне возможно на предприятиях оборонно-промышленного комплекса. Другим вариантом повышения живучести плавсредств является производство оболочек гондол для транспортных катамаранов и плотов из пуленепробиваемых композитных материалов, накрываемых экипажами судов на момент сплава съемными маскировочными комплектами под цвет данной местности.

109

110

Гидрологическая разведка

Гидрометеорологическое

Инженерное

Химическое, защита от ОМП

Топографическое

Маскировка

Связь, навигационные спутниковые системы

Оперативная и войсковая разведка

Данные лавинной и селевой опасности, прогнозы погоды и расходов воды в реках

Жизнеобеспечение и выживаемость войск в природной среде

Специальные карты перевалов и порогов горных рек, аэрокосмическое фото фотоснимки Картографический и дистанционный методы прогноза условий сплава

Инфраструктура и природные условия ТВД, стратегических районов и направлений

Военно-географическое обеспечение всех компонентов военного искусства; географическая подготовка

Б О Е В О Е

Автотранспортное

Медицинское

Вещевое

Продовольственное

Учебные грузы: материальные средства и вооружение; способы погрузки и перевозки на судах и вьюках

Материально-техническое: плавсредства разных модификаций, защитно-спасательное и лагерное снаряжение; технические средства обучения: видеокамеры, магнитофоны, кинои диапроекторы, тренажеры

Т Ы Л О В О Е

Огневое поражение учебных целей с наплыва

Маскировка: все виды, в т.ч. ночные сплавы

Речные заставы, пункты обогрева, техническое и медицинское прикрытие, диспетчерские пункты

Порядок движения, виды страховки, способы преодоления препятствий

Построение походных колонн, их боевое сопровождение

Выбор ИРС, судов, комплектование эки пажей, распределе ние обязанностей

Водно-тактическая

ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, ПРИНЦИПЫ ВОЕННОЙ ДИДАКТИКИ

Запаса

Оборудование участков реки для тренировок на воде

Походы с грузом 30-40 кг по пересеченному рельефу

Военно-прикладное плавание при оружии и в одежде

Легкоатлетические и лыжные кроссы, спринтерский бег, футбол, ходьба

Общефизические упражнения

Физическая

Целевая

Специальная

Общая

Психологическая

Освоение методов подвоза воинских грузов по горным рекам

Учебнотренировочные сплавы

Организация временных спасательных отрядов

Организация полевых выходов и создание учебных центров КВТП(Г) Оборудование учебных площадок для производства ПРР и строительства судов

Соревнования по туристской технике и безопасности

Передвижение по скалам, тропам, осыпям, моренам, снегу, льду, с вьюком

Движение по воротам моделирование аварийных ситуаций, их ликвидация

Посадка, выход на струю, заход в улов, траверс, «прострелы» струи, швартовка

Прямые, обратные, управляющие гребки зацепы, подтяги, др.

Техническая

Учебно-тренировочный процесс Специальная подготовка

СТРУКТУРА, ВИДЫ И СОДЕРЖАНИЕ ПОДГОТОВКИ

КОМПЛЕКСНАЯ ВОДНОТРАНСПОРТНАЯ ПОДГОТОВКА (ГОРНАЯ)

Методика системы оценок усвоения учебного материала

Служебноплановые формы обучения

Освоение теорий: управления, военных и спортивных игр (КШУ, сплавы, соревнования), массового обслуживания, распределения, поиска, алгоритмов, др. применительно к пмсгр

Многоуровневая система программного обеспечения учебного процесса: начальный уровень; средний уровень; высший уровень; повышение квалификации младшего и среднего звеньев командных кадров (командиров экипажей и сплавляемых подразделений)

Педагогические и модульно-проектные технологии

Методы, формы и научность обучения

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Рис. 1. Структурная организационно-педагогическая модель комплексной воднотранспортной подготовки (горной) специальных войск для подвоза материальных средств по горным рекам (ПМСГР)

Рис. 1. Структурная организационно-педагогическая модель комплексной воднотранспортной подготовки (горной) специальных войск для подвоза материальных средств по горным рекам (ПМСГР)

Военно-учебные кинофильмы, слайды, фотографии, стенды

Учебно-методическая литература и пособия: учебники, плакаты, инструкции, разработки, рекомендации

Технические описания водных маршрутов, лоции горных рек

Справочники, ежегодники, описания: 1 Географические 2 Гидрологические 3 Гидрографические

Информационное

Повышение квалификации инструкторов с походами по сложным рекам

Контракт инструкторов сплавщиков для подготовки кадра и запаса

Воинский спецучет спортивных туристов высокой квалификации

КВАЛИФИКАЦИОННОЕ

ВИДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА

Кадра

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

3. Категорически нельзя применять на горных реках: – спасательные жилеты, предназначенные для гладкой воды (экипажей танков, БТР, БМП, им подобной технике) ввиду малой подъемной силы этих средств; поскольку вода в горном потоке сильно насыщена воздухом, необходимы легкие и удобные спасжилеты объемом 25–28 литров из пуленепробиваемых материалов; – бахилы химкомплектов и сапоги, а также сухие гидрокостюмы типа «Садко», чтобы исключить водяной балласт; необходимы легкая, прочная обувь и плотно облегающие гидрокостюмы (мокрые) из неопрена. Важной составляющей обеспечения безопасности воднотранспортных занятий на горных реках является техническая подготовка, которая должна соответствовать запланированной сложности маршрутов обучения военнослужащих. Руководителям занятий необходимо обращать внимание на постепенное наращивание опыта сплава, соблюдая дидактические принципы обучения, гидрологические режимы горных рек – дождевые паводки, трансформации регулируемого стока, суточные колебания уровней воды в реках. Грамотно подходить к проведению практических занятий, поскольку, например, в летние месяцы реки с ледниковым питанием (тянь-шаньский тип) в высокогорном ярусе наиболее опасны для сплава во второй половине дня из-за повышенных расходов воды. Вместе с тем обучение должно затрагивать экстренную подготовку сплавщиков, поскольку существует потенциальная возможность создания воднотранспортных формирований на период проведения операций и их материального обеспечения. Здесь отрицательным фактором, снижающим качество технической подготовки обучаемых, будет жесткий лимит времени, отводимого на подготовку боевых действий, организацию подвоза и передвижения по горным рекам. Поэтому такие формирования необходимо уметь обучать по ускоренной методике, в условиях высокой организации и интенсивности учебного процесса, максимального использования для практических занятий на воде все светлое время суток. Опыт экстренного обучения военнослужащих сплаву по горным рекам, приобретенный в ТуркВО по соответствующей методике, Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

разработанной автором, показал ее эффективность и в морально-психологическом плане, в том числе при проведении ночных сплавов. Учитывая, что многие военнослужащие, призванные из равнинных регионов, никогда не видели наяву горных рек и тем более по ним не сплавлялись, особое внимание на первоначальном этапе обучения отводилось психологической и технической подготовке. Один офицер бригады СН до начала тактико-специальных занятий (ТСЗ), глядя на пороги горной реки, признавался: «В Афганистане не было так страшно как здесь». Для снятия психологического барьера выбирались спокойные участки реки, с низкими пологими берегами, отмелями, многочисленными уловами с круговым ламинарным движением воды. После теоретических занятий, проводимых на берегу, в уловах отрабатывались технические приемы управления разными видами плавсредств – катамаранами, надувными лодками, каркасно-надувными плотами. Сначала эти приемы показывались преподавателями, затем их отрабатывали обучаемые под наблюдением опытных наставников. В процессе приобретения навыков каждый из обучаемых должен был быть в роли командира, что ускоряло усвоение знаний в управлении экипажем. Помогали здесь неожиданные вводные, замечания, советы, даваемые инструкторами с берега. Чтобы исключить снос экипажей по течению, все суда удерживались швартовыми веревками. Это способствовало снятию психологических нагрузок и предотвращало возникновение аварийных ситуаций. После ряда таких тренировок осуществлялся сплав на коротком участке реки в пределах 0,3–1 км, причем на каждом судне находилось не менее двух опытных специалистов – на носу и корме. Неоднократно обработав участок реки в таком составе, обучаемые затем проходили его самостоятельно. В местах, где могли проявиться растерянность и ошибки в управлении, на борту помогали опытные наставники, а в конце сплавного участка выставлялась страховка с воды и берега. В последующие дни занятий осуществлялся сплав на участке 40 км, что в военно-спортивных походах соответствует средней норме дневного перехода. Экипажи сплавлялись походным порядком (колонной) на взаимной страховке, выдерживая дистанцию

111

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

30–50 км. В голове колонны, ее середине и замыкании находились наиболее подготовленные экипажи. Каждое судно обеспечивалось радиостанцией, что давало возможность на ходу отрабатывать связь между экипажами, лагерем и автотранспортом, обозначенным как подвижный пункт управления сплавом. В девятый–десятый день занятий отрабатывались сплавы в условиях ограниченной видимости с постановкой дымов и в сумерках, ночной сплав с прохождением порогов с приборами ночного видения. Но к участию в некоторых таких сплавах отбирались наиболее подготовленные экипажи, поскольку в условиях отсутствия лунного освещения и полной темноты высоко было морально-психологическое напряжение. В целях становления и развития воднотранспортной подготовки и сопутствующих ей нетрадиционных видов передвижения войск в горной местности необходимо проводить в соединениях и частях соревнования по технике спортивного туризма, использующиеся как метод совершенствования боевой выучки войск, навыков выживаемости в природной среде и военно-прикладных навыков, в том числе призывников, допризывников и резервистов [3]. Необходимо практиковать метод ТуркВО – организацию открытых соревнований по спортивному туризму для обмена опытом в военных округах, гарнизонах, учебных центрах Министерства обороны РФ с возможным проведением ротных (батальонных) тактических учений. Их целью должна являться проверка качества обучения в умении безопасного преодоления водных преград: наводка переправ по наплавным мостам из плотов и катамаранов, вброд, навесным и десантным способом (на сплавляемых судах); осуществлять подвоз учебных грузов, передвижение, эвакуацию по рекам, сложному рельефу горной местности по самостоятельным программам или в составе комбинированных эстафет. На открытых первенствах ТуркВО по технике водного туризма (ТВТ) в программу входили состязания по обеспечению безопасности на воде, когда байдарочные экипажи делали перевороты на 360˚, а экипажи катамаранов специально переворачивали их в бурном потоке, возвращая затем снова в рабочее положение до контрольного финишного рубежа [4].

112

Этот опыт по ликвидации аварийных ситуаций на горных реках необходимо использовать в учебных программах по воднотранспортной подготовке, а соревнования по спортивному туризму вводить в планы боевой подготовки соединений и частей. К сожалению, на чемпионатах Вооруженных сил Российской Федерации по этому виду спорта, которые проводятся с 2012 г., не предусматриваются соревнования по безопасности передвижения по горным рекам. Хочется надеяться, что этот элемент соревнований все же будет востребован. Вместе с тем ликвидацию аварийных ситуаций на горной реке можно рассматривать с позиций разных общенаучных теорий: – теории игр, когда переворот судна был вызван несогласованностью действий экипажа или несоответствием ТТХ плавсредства характеру реки, вызвавшим конфликтную (аварийную) ситуацию, чем «воспользовалась» река – потенциальный противник неграмотных действий; – теории взаимодействия, когда все члены экипажа действуют грамотно и согласовано в ликвидации аварийной ситуации; – теории распределения, каждый знает, что он должен делать в аварийной ситуации, чтобы не получилось, например, так, что все ухватились за одну веревку, топор и т.д.; – теории информации, где каждый уясняет причину переворота и недопущения его впредь. Такая информация откладывается в памяти человека и служит прочной базой в накоплении опыта сплава по горным рекам. Другой важной составляющей обучения войск безопасности боевого сплава является тактико-специальная подготовка (ТСП). Каждый сплав по горной реке независимо от того, в каких целях он проводится (тактические, спортивные, учебные занятия, экспедиции и даже служебно-боевая деятельность), являет собой образовательный процесс, отличаясь различными практико-учебными, служебными, военно-походными ситуациями, создающими образовательную напряженность – элемент педагогической практики. В связи с этим ее следует рассматривать с двух позиций. Первая характеризуется значительным объемом разделенного по циклам учебного материала (начальная, средняя, высшая, инструкторская виды подготовки – Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

рис. 2, 3, 4 соответственно), его прочным усвоением, а в боевой практике – способностью выполнения транспортных задач в сложных условиях оперативно-тыловой обстановки и жесткого лимита времени.

Вторая возникает на фоне единовременного умственного, морально-волевого и физического напряжения, когда обучающие (коман8 диры) и обучаемые (подчиненные), находясь вместе в одних условиях, прилагают все усилия на безаварийное преодоление препятствий сложных и опасных участков маршрута, например лесные завалы, лавинные мосты и туннели, др., применяя соответствующие тактико-технические приемы. Здесь проявляется вся значимость индивидуально-коллективного подхода в достижении поставленной цели. Обучение в процессе воднотранспортной подготовки следует вести при постоянном анализе речной обстановки. Обучаемым мало знать и исполнять только команды, подаваемые обучающим командиром. Им необходимо знать сущность тактического замысла прохожРисунок 2. Тактико-специальные занятия по начальной (базовой) дения того или иного участка реки (препятРис.

2. Тактико-специальные занятия воднотранспортной подготовке на предгорной реке (фото В. Ширяева) по начальной (базовой) воднотранспортной ствия). Так, в условиях закрытых поворотов подготовке на предгорной реке реки и присутствия ленточного леса в ее пойме (фото В. Ширяева) должно твердо соблюдаться правило: в какую сторону поворачивает река, вдоль такого берега надо сплавляться. В любом случае он будет выпуклым с отмелью и слабой скоростью течения. Противоположный берег в месте поворота реки будет вогнутым и глубоким, поскольку основной поток воды на большой скорости направлен сюда, создавая прижим, обрушивая берег и древостой. Упавшие деревья часто остаются лежать комлем на месте. Проход судов у выпуРисунок 3. Тактико-специальные занятия по средней (специализированной) клого берега будет на малой скорости, чистым воднотранспортной подготовке на горной реке (фото В. Опалина) или среди мягких веток крон. Другой пример. Обучающий командир, 9 знающий тактические «тонкости» сплава, дал команду обучаемым экипажам на причаливание. Поводом послужили закрытый Рис. 4. Прохождение сложного участка реки поворот реки, расширение русла и, как следпо программе высшей туристско-спортивной подготовки (фото В. Ширяева) ствие, уменьшение глубин, скорости течения и транспортирующей способности водного потока – явный признак возможного лесного завала. Тактика его преодоления возможна несколькими способами: проводка судов на веревках, частичная расчистка препятствия с дальнейшим сплавом или проводкой, обнос судов и грузов, а также комбинации этих способов в разной последовательности. В боевой обстановке лесные и снежные завалы от лавин при подготовке путей подвоза и передвижения уничтожаются инженерными боеприпасами. Рис. 3. Тактико-специальные занятия по средней От уровня тактической подготовки в (специализированной) воднотранспортной ходе воднотранспортных занятий во многом подготовке на горной реке (фото В. Опалина)

Рисунок 2. Тактико-специальные занятия по начальной (базово нотранспортной подготовке на предгорной реке (фото В. Ширяев

сунок 3. Тактико-специальные занятия по средней (специализиров однотранспортной подготовке на горной реке (фото В. Опалина)

к 4. Прохождение участка реки по программе Наукасложного и военная безопасность.

2018. № 2высшей (13) уристско-спортивной подготовки (фото В Ширяева)

озникает на фоне единовременного умственного, моральноизического напряжения, когда обучающие (командиры) и дчиненные), находясь вместе в одних условиях, прилагают

113

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

зависит безопасность обучения на горных реках, а в служебно-боевой деятельности – подвоза материальных средств, выполнения других транспортных задач. Вместе с тем уровень водной тактической подготовки определяется следующими критериями: – умением на тренировках осуществлять безаварийную подачу учебных воинских грузов при ограниченной видимости – наступающей темноте, встречном освещении (против солнца), неблагоприятных метеорологических условиях (в туман, дождь, снег), при движении через галерейные леса, а также в обстановке задымления долины реки дымами и аэрозолями с целью маскировки сплава; – способностью к длительным, безаварийным переходам, когда внимание обучаемых подразделений ослаблено однообразным характером препятствий; – достижением скрытности обучаемых экипажей, для этого используется темное время суток, тактические свойства горной местности, маскировка под ее цвет экипировки и снаряжения сплавляемых экипажей; с этой целью нельзя пользоваться байдарочными веслами, поскольку они в дневное время демаскируют сплав на значительные расстояния солнечными бликами, отражаемыми лопастями, попеременно находящимися в воздухе; – владением другими тактическими способами при освоении учебного материала, а в служебно-боевой практике выполнением разных военно-транспортных задач. Значительную роль в обеспечении безопасности учебного процесса играет естественное освещение местности. Порой трудно бывает работать в порогах при встречном освещении, когда солнечные лучи ослепляют зрение, а вода сверкает сплошными бликами. В таких условиях возможна полная потеря ориентировки в порогах. В одном из военно-спортивных походов в Восточных Саянах команда ТуркВО совершала сплав двумя плотами по реке Ка-Хем (Малый Енисей). Во время прохождения мощного Байбальского порога первый экипаж, возглавляемый автором этой статьи, был неожиданно ослеплен сверкающей водой. Чтобы снять у экипажа морально-волевое напряжение командиром (также потерял ориентиры в потоке) специально четко отдавались команды: по 2–3

114

гребка попеременно влево-вправо и плот безаварийно шел по линии движения, намеченной при разведке с берега. Данный пример показывает, что воднотранспортные экипажи должны обеспечиваться солнцезащитными очками. Безопасность воднотранспортных занятий на горных реках зависит от правильного выбора площадок для размещения обучаемого контингента и служб обеспечения учебного процесса. Как правило, они должны быть ровными и располагаться неподалеку от воды. Но, из-за узости горных долин не всегда удается выбрать подходящее место для полевого лагеря. Так, при проведении ТСЗ по боевому сплаву палаточный лагерь был установлен накануне вечером в удобном месте на ровной речной террасе, недалеко от реки. В течение следующего дня, когда проводились занятия, руководитель обследовал скальный массив, возвышающийся неподалеку над автодорогой и полевым лагерем. Осмотр позволил выявить сильную раздробленность горных пород трещинами на отдельные блоки разных размеров. В целях безопасности лагерь пришлось перенести в менее удобное место, а ночью произошел обвал. Обломки скал завалили проезжую часть дороги и площадку, на которой до этого располагался военно-полевой лагерь. Что это? Стечение обстоятельств, предвидение (интуиция) или то и другое? Во всяком случае, решение о переносе лагеря было принято своевременно. Наряду с вопросами оснащения обучаемых частей и подразделений средствами индивидуальной страховки и соблюдения требований по их грамотному использованию, не менее важным является непосредственное выполнение приемов безопасности. Одним из таких приемов является фиксация ступней ног на плавсредствах в процессе сплава. На надувных плотах ПСН-6, ПСН-10, лодках ЛАС-5 ноги фиксируются разворотом ступней с заклиниванием их между надувным дном и камерой плавучести, образующей корпус судна. Страховка на этих плавсредствах усиливается водозащитными фартуками и круговой обвязкой. Но на рафтах (надувные плоты), не требующих применения фартуков за счет самоотливного дна, требуются дополнительные приспособления для фиксации ног. Некоторые модификации рафтов имеют для этого резиновые стремена, приклеенные Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

к надувному днищу. Но в процессе эксплуатации эти стремена отклеиваются и нет гарантии, что человек окажется за бортом в самый неподходящий момент. В некоторой методической литературе есть мнение, что в процессе сплава «ни в коем случае не засовывать ноги под веревки, вещи: при перевороте ничто не должно задерживать туриста в лодке» [5, с. 117]. В этой связи отметим, что нижняя страховка на надувных плотах (лодках) должна быть обязательна. Без переворотов по горным рекам можно ходить годами, десятилетиями, а вот без страховки ступнями ног можно оказаться за бортом несколько раз даже в одном походе. Целесообразно, и это доказано многократными сплавами по таким сложным рекам, как Чаткал, Угам, Пскем, устройство на днищах надувных плотов (особенно рафтов) ножных стремян из парашютной стропы или капроновых веревок (6 мм репшнура). Только благодаря такой страховке и крепости веревок предотвращено множество потенциальных падений людей (висевших за бортом) в бурную воду. Физическая подготовка является важнейшим фактором обеспечения безопасности сплава по горным рекам. Ее целями являются:

– способность к длительному безостановочному движению в высоком темпе на реках первого и второго классов, что необходимо при сквозном способе подвоза, особенно в процессе срочной доставки боевым частям и подразделениям материальных средств; – умение при оружии и соответствующей экипировке активно действовать в воде, что достигается на тактико-специальных занятиях имитацией создания и ликвидации аварийных ситуаций; – высокая работоспособность личного состава в сложных условиях горной местности. Реализация этой задачи достигается путем проведения тренировочных горных переходов с грузом по пересеченному рельефу со значительными амплитудами высот; – способность выдерживать резкие нагрузки в экстремальных ситуациях с полной отдачей моральных и физических сил. Например, в условиях воздействия диверсионно-разведывательных групп противника по воднотранспортным коммуникациям, при преодолении с ходу сложных участков из-за потери ориентиров в связи с колебаниями уровней воды.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Ширяев, В.Н. Военно-транспортная классификация горных рек по сложности как основа нетрадиционного подвоза материальных средств войскам в операции / В.Н. Ширяев // ЕНО. – 2015. – Т. 2. – № 2(2). – С. 345–346.

2. Ширяев, В.Н. Классификация и военно-транспортные возможности плавсредств, применяемых в спортивных сплавах по горным рекам / В.Н. Ширяев // Сплавы по горным рекам в военной практике на основе дис…. канд. воен. наук «Обоснование способов подвоза материальных средств по горным рекам в операции» : сб. науч. тр. / В.Н. Ширяев. – Ташкент : Самиздат, 2009. – 308 с.

3. Ширяев, В.Н. Перспективный план мероприятий по реализации Концепции взаимодействия спортивного туризма с боевой подготовкой Вооруженных сил Российской Федерации до 2018 г. (Проект). – Режим доступа: http://патриотам.рф/tag/boevaya-podgotovka. – (Дата обращения: 13.04.2018).

4. Ширяев, В.Н. Комментарий к фильму «Маневры техники водного туризма» (1984). – Режим доступа: http://www.tssr.ru/main/agit/war_aspect/1208/; http:// www.youtube.com/watch?v=tX2Sh12Ncmw. – (Дата обращения: 13.04.2018).

5. Григорьев, В.Н. Путешествия на гребных судах / В.Н. Григорьев [и др.] – Москва : Физкультура и спорт, 1979. – 136 с.

REFERENCES 1. Shiryaev, V.N. Voenno-transportnaya klassifikatsiya gornyh rek po slozhnosti kak osnova netraditsionnogo podvoza material'nyh sredstv voyskam v operatsii / V.N. Shiryaev // ENO. – 2015. – T. 2. – № 2(2). – S. 345–346.

2. Shiryaev, V.N. Klassifikatsiya i voenno-transportnye vozmozhnosti plavsredstv, primenyaemyh v sportivnyh splavah po gornym rekam / V.N. Shiryaev // Splavy po gornym rekam v voennoy praktike na osnove dis…. kand. voen. nauk «Obosnovanie sposobov podvoza material'nyh sredstv po gornym rekam v operatsii» : sb. nauch. tr. / V.N. Shiryaev. – Tashkent : Samizdat, 2009. – 308 s.

3. Shiryaev, V.N. Perspektivny plan meropriyatiy po realizatsii Kontseptsii vzaimodeystviya sportivnogo turizma s boevoy podgotovkoy Vooruzhennyh sil Rossiyskoy Federatsii do 2018 g. (Proekt). – Rezhim dostupa: http://patriotam.rf/tag/boevaya-podgotovka. – (Data obrascheniya: 13.04.2018).

4. Shiryaev, V.N. Kommentariy k fil'mu «Manevry tehniki vodnogo turizma» (1984). – Rezhim dostupa: http://www.tssr.ru/main/agit/war_aspect/1208/; http:// www.youtube.com/watch?v=tX2Sh12Ncmw. – (Data obrascheniya: 13.04.2018).

5. Grigor'ev, V.N. Puteshestviya na grebnyh sudah / V.N. Grigor'ev [i dr.] – Moskva : Fizkul'tura i sport, 1979.

– 136 s.

Ширяев Владимир Николаевич – мастер спорта СССР по спортивному туризму, заслуженный путешественник России, старший инструктор-методист по водному туризму. Награжден Федерацией спортивного туризма России почетным знаком 1-й степени «За заслуги в развитии спортивного туризма в России».

Shiryaev Vladimir Nikolaevich – Master of Sports of the USSR in Sports Tourism, Honored Traveller of Russia, Senior Instructor-Supervisor in Water Tourism.

Статья поступила в редакцию 17.05.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

115

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

УДК 37.062.1 ГРНТИ 78.15

ВЛИЯНИЕ ВОИНСКОГО КОЛЛЕКТИВА НА ЛИЧНОСТЬ КУРСАНТА В ПРОЦЕССЕ СОЦИАЛЬНО-ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ АДАПТАЦИИ Е.К. Шмидт, А.П. Степанов, В.А. Ляпин Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, otiu@mil.ru В статье рассмотрены психолого-педагогические аспекты социально-профессиональной адаптации военнослужащих в воинском коллективе и интеграции личности в организацию деятельности воинского коллектива. Анализ проведенного исследования позволяет сделать вывод о значимости коллектива в процессе социально-профессиональной адаптации курсанта, необходимости формирования коллективизма и взаимопомощи в курсантском коллективе. В исследовании определены задачи, которые необходимо выполнять командирам во взаимодействии с профессорско-преподавательским составом. Ключевые слова: адаптация, социальная адаптация, профессиональная адаптация, коллектив, воинский коллектив.

INFLUENCE OF THE MILITARY COMMUNITY ON THE PERSONALITY OF THE CADET IN THE PROCESS OF SOCIAL AND PROFESSIONAL ADAPTATION С.K. Schmidt, A.P. Stepanov, V.A. Lyapin Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, otiu@mil.ru The article deals with the psychological and pedagogical aspects of social and professional adaptation of the military personnel in the military community and the personality integration into the activity arrangement of the military community. The analysis of the study carries the inference about the role of the community in the process of social and professional adaptation of the cadet, the need for the community spirit formation and mutual assistance in the cadets’ community. The authors identify the tasks, which the commanders need to perform in cooperation with the academic teaching staff.

Keywords: adaptation, social adaptation, professional adaptation, a community, a military community.

В современных условиях динамичного развития общества в целом и вооруженных сил проблема психолого-педагогической адаптации продолжает оставаться актуальной. Динамизм общественных отношений обусловливает значительные изменения во всех сферах активности человека, в том числе и в образовании, и в профессиональной деятельности. Что несомненно затрагивает и вопросы военного образования.

Перед системой обучения в ведомственных вузах стоит задача решения проблем социально-профессиональной адаптации курсантов с такой подготовкой, которая позволит молодому специалисту достичь оптимальных результатов в самостоятельной профессиональной деятельности. Это стимулирует научный поиск новых педагогических и психологических средств, подходов и разработки более эффективных путей адаптации, что

© Шмидт Е.К., Степанов А.П., Ляпин В.А., 2018

116

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

позволит улучшить качество подготовки кадрового состава Министерства обороны Российской Федерации Основной контингент обучаемых в военных вузах – это курсанты, готовящиеся занять соответствующие офицерские должности в армии и на флоте. По мнению министра обороны Российской Федерации С.К. Шойгу, именно качество подготовки к военной службе молодежи предвузовского и вузовского возрастов является тем самым главным звеном, сосредоточив основные усилия на котором, можно строить современную армию. Проблема социальной и профессиональной адаптации в современной педагогической науке все более обращает на себя внимание исследователей: наполняется новым содержанием понятие «адаптация», которая представляется не как процесс пассивного приспособления к окружающей действительности, а как активный процесс преобразования и саморазвития, адаптация изучается в традициях субъектного, системного и комплексного подходов. Социальная адаптация, будучи сложным и многоуровневым процессом, осуществляется в различных сферах жизнедеятельности человека. Как процесс она означает приспособление личности или социальной группы, попавшей в трудную жизненную ситуацию, к реальной социальной среде. Процесс социальной адаптации начинается с осознания личностью (социальной группой) того обстоятельства, что ее прежнее поведение не способствует достижению успеха и необходимо менять модель поведения с учетом требований новой социальной среды. А для смены поведенческих образцов необходима активная позиция самой личности. С учетом вышесказанного было дано определение понятия «социальная адаптация». Социальная адаптация – процесс приспособления личности или социальной группы к новой среде жизнедеятельности путем активного ее усвоения, процесс приспособления человека к меняющейся социальной среде с помощью различных социальных средств. Специфика обучения в высших военноучебных заведениях РФ требует наличия у молодых людей особых личностных качеств, Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

профессиональной, психологической и физической подготовки. Одной из актуальных проблем профессиональной подготовки военных кадров является адаптация курсантов к обучению в высшем учебном заведении и формирование адаптивности как важной составляющей будущего офицера. Особое значение имеет период адаптации курсантов первого курса, так как именно в это время происходит переход молодых людей к новой социальной роли, изменение социального статуса и всех аспектов жизнедеятельности. Необходимость справляться с непривычными задачами, физическими и психологическими нагрузками, относительной социальной изоляцией, строгой регламентацией деятельности и общения значительно затрудняет процесс привыкания к новой среде. Изучением процесса адаптации у военнослужащих, и в частности у курсантов высших военных учебных заведений, занимались многие исследователи (А.Г. Маклаков, А.Б. Струков, Е.М. Земцова и многие другие). Результаты проведенных исследований позволили нам рассматривать процесс адаптации, разделяя его на определенные группы: 1) адаптация непосредственно к учебе; 2) адаптация к исполнению служебных обязанностей, к служебной деятельности; 3) адаптация в коллективе; 4) адаптация к физическим нагрузкам [4, 6, 7]. Влияние малых групп на личность подробно рассматривается, особенно в последние годы, когда коллектив перестали рассматривать как некоторое однородное образование и начали признавать в нем наличие различных групп. Как во всем обществе в целом, так и в высших военных образовательных учреждениях социально изолированный индивидуум встречается чрезвычайно редко и полноценно функционировать не может. Необходимость выполнения поставленных перед курсантом задач, будь то освоение профессиональных навыков или служебная деятельность, требует от военнослужащего непосредственного взаимодействия с коллективом, в котором он находится. Когда человек устраивается на работу или приходит в учебное заведение, он

117

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

сразу же начинает заводить знакомых и друзей обычно из числа тех, с кем он вместе находится большую часть времени, и вскоре оказывается вовлеченным в одну или несколько социальных групп. Поведение человека в таких группах под влиянием коллектива обычно претерпевает существенные изменения. Немногочисленная группа людей, которые каждодневно взаимодействуя друг с другом, составляет настоящую социальную группу (коллектив). Члены ее называют друг друга обычно по имени. Они лучше узнают друг друга в результате тесных личных контактов. Они общаются между собой не как частные личности, т. е. не просто как случайно встретившиеся люди, а как полноценные личности со своими надеждами и опасениями, честолюбием и притязаниями, склонностями и неприятностями, социальными и семейными проблемами и т. д. Проблема коллектива и личности всегда оставалась в центре научно-педагогического внимания. Наиболее последовательно развивал теорию коллектива и продуктивность коллективного воспитания А.С. Макаренко. Он доказал, что принцип коллективного воспитания является одним из ведущих. А.С. Макаренко рассматривал коллектив воспитанников как сложное и подвижное социальное образование с присущими ему специфическими закономерностями развития и методами сплочения. В системе высшего военного образования социально-профессиональная адаптация выступает вперед, занимая одну из основных позиций в формировании будущего офицера. Подготовка военного специалиста составляет наиболее активный этап становления его как личности. В указанный возрастной период (17–25 лет) завершается интенсивное созревание организма, а развитие самого человека достигает максимума. Именно в это время личность выступает как объект и субъект учебно-воспитательного процесса. При этом надо учитывать, что сегодня офицерская деятельность приобрела более многоплановый и значительный характер. Она слагается из видов воинского и человеческого труда – управленческого, организаторского,

118

педагогического, хозяйственного, инженерно-технического, каждый из которых имеет относительную самостоятельность и свою специфику [1, 2]. Активное усвоение новой социальной среды для курсанта военного высшего учебного заведения происходит в коллективе и под влиянием коллектива. Поэтому при рассмотрении данной проблемы необходимо учитывать интегрированность (включенность) личности курсанта в коллектив. Огромное значение для адаптации курсанта в коллективе имеет характер взаимоотношений в группе. Коллектив – ячейка социального общества; коллективизм – духовная сила, цементирующая его. Воинский коллектив заинтересован во всестороннем развитии курсанта, т.к. от гармоничности и духовного богатства каждой личности, каждого его члена зависит развитие всего коллектива, способность курсантского подразделения выполнять поставленные перед ним учебные и служебные задачи. По отношению к личности военнослужащего, курсанта коллектив выполняет ряд функций: во-первых, приобщает ее к идейным, моральным, эстетическим и иным ценностям. Данную функцию он выполняет потому, что является открытой социальной системой и свои цели, задачи привносит из общества (он может вырабатывать их и внутри, соотнося с общественными). Если рассматривать личность в соотношении с коллективом, то она также представляется системой, открытой по отношению к данной общности. Личность принимает идейные, моральные, нравственные и иные ценности коллектива, который в свою очередь черпает их из общества. Таким образом, в коллективе формируются идейные и морально-нравственные и эстетические черты личности. Во-вторых, влияние коллектива на личность оказывается в воспитательной и корректирующей функции. На первый взгляд кажется, что сам курсант формирует свой характер, выбирает стратегию поведения, развивает в себе морально-волевые качества и только от него зависит, будет ли он дисциплинированным, исполнительным, добросовестным, ответственным, целеустремленНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

ным, смелым, решительным, отзывчивым и т.д. Безусловно, будущий офицер должен самосовершенствоваться и тем самым поддерживать в себе желание быть лучше, ценнее для общества. Огромное влияние на этот процесс имеет коллектив. В своем запасе он содержит такие средства воспитания, которых нет у личности. Коллективное влияние, мнение, убеждение, разъяснение, критика, соревнование – это далеко не полный перечень мер, находящихся в распоряжении коллектива. Особое значение приобретает коллектив в перевоспитании индивида. Он раньше замечает отклонения в поведении и психическом складе, чем сама личность. И это не удивительно, поскольку коллектив несет ответственность за поступки и дела входящих в него личностей. Для того чтобы ответить на интересующий нас вопрос о влиянии коллектива на личность курсанта в процессе социально-профессиональной адаптации, нами было проведено исследование, целью которого стало изучение степени адаптированности курсантов первого курса и их включенности в коллектив, вовлеченности в жизнь коллектива. В анкетировании принимали участие курсанты высшего военного учебного заведения, обучающиеся по основной профессиональной программе высшего образования первого года обучения. В результате проведенного анкетирования 75,4 % опрошенных отметили свою причастность к коллективу, считая себя полноправными участниками, 18,6 % участвуют в делах коллектива эпизодически, 6 % считают, что в воинском коллективе они сами по себе. Что, несомненно, сказалось на адаптированности первокурсников к условиям жизни в военном учебном заведении. Через полгода обучения 45,5 % курсантов отметили наличие затруднений в обучении, 54,5 % посчитали, что обучение дается им легко и затруднений не вызывает. Также был задан вопрос о причинах, вызвавших затруднения в процессе обучения. И среди полученных ответов наибольшее значение для курсантов имели слабая школьная подготовка – 16,3 %, неинтересный материал – 10,2 %, не оказанная вовремя товарищами Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

помощь (если курсант отсутствовал на занятии по объективным причинам) – 9,4 %. На вопрос «что бы могло помочь курсанту при затруднениях в обучении?» были получены следующие ответы: «дополнительные консультации преподавателей» – 12,6 %, «помощь товарищей» – 10,2 %. На вопрос «довольны ли Вы в целом обучением в военном вузе?» «да» ответили 86,2 %, «затрудняюсь ответить» – 10,2 %, «нет, мне не нравится» – 3,6 % респондентов [3]. Анализ проведенного исследования позволяет нам сделать вывод о значимости коллектива в процессе социально-профессиональной адаптации курсанта. Необходимость формирования коллективизма и взаимопомощи в курсантском коллективе остро встает перед командным и профессорско-преподавательским составом. Сплоченный воинский коллектив в значительной степени облегчает и ускоряет процесс социально-профессиональной адаптации. В процессе создания наилучших для социально-профессиональной адаптации условий командирам необходимо усилить работу по оптимизации социально-психологических процессов, происходящих в воинских коллективах, а также принять меры по их сплочению: вовлекать в групповую деятельность курсантов, чувствующих изолированность от воинского коллектива, организовывать совместные культурно-досуговые мероприятия [5]. Целенаправленное взаимодействие профессорско-преподавательского состава и командиров в процессе формирования и сплочения курсантов младших курсов способствует быстрому и качественному освоению профессиональных компетенций, необходимых для успешного выполнения учебных и военно-профессиональных задач, более простой и безболезненной адаптации курсантов к новой для них обстановке и достижению высоких результатов в дальнейшем обучении, освоении военной специальности. Усилия командиров и профессорско-преподавательского состава должны быть направлены на развитие отношений в курсантских коллективах на основе уважения, взаимопонимания и взаимопомощи.

119

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Абрамова, И. А. Формирование социально-профессиональной Я-концепции будущего специалиста. Проблемы и возможности / И. А. Абрамова, Е.А. Степанова // Проблемы управления качеством профессионального образования: Материалы межвузовской научно-методической конференции. Омск, 6 февраля 2008 г. – Омск, 2008. – 317 с. – С. 53–55.

2. Военная психология: методология, теория и практика. учебно-методическое пособие /сост. – авт.коллектив. – Москва: Военный университет,1996. – 288 с.

3. Комплекс мероприятий внеучебной деятельности по формированию у будущих офицеров способности организовывать и проводить мероприятия повседневной деятельности и воспитательной работы в подразделении : отчёт о педагогическом эксперименте шифр «Методист» / И.Б. Нагаев, А.Ф. Иоаниди, И.А. Бонченков, А.П. Степанов, А.В. Познаненко. – Омск: ОАБИИ, 2016. – 101 с.

4. Маврин, С.А..О подготовке профессионалов военнослужащих / С.А. Маврин. – Омск, 2012. – 165 с.

5. Основы психологии и педагогики: учебно-методический комплекс для студентов очной и заочной форм обучения / сост. И.Т. Кавецкий, Т.Л. Рыжковская, И.А. Коверзнева, В.Г. Игнатович, Н.А. Лобан, С.В. Старовойтова. – Минск : МИУ, 2009. – 309 с.

6. Психология и педагогика. Военная психология : учеб. для вузов / под ред. А. Г. Маклакова. – Санкт-Петербург : Питер, 2005. – 464 с.

7. Степанов, А.П. Некоторые аспекты подготовки граждан к прохождению военной службы / А.П. Степанов, В.А. Ляпин, И.А. Абрамова // Наука и военная безопасность. – 2017. – № 4 (11). – С. 74–79.

REFERENCES 1. Abramova, I.A. Formirovanie sotsial'noprofessional'noy Ya-kontseptsii buduschego spetsialista.

Problemy i vozmozhnosti / I.A. Abramova, E.A. Stepanova // Problemy upravleniya kachestvom professional'nogo obrazovaniya: Materialy mezhvuzovskoy nauchnometodicheskoy konferentsii. Omsk, 6 fevralya 2008 g. – Omsk, 2008. – 317 s. – S. 53–55.

2. Voennaya psihologiya: metodologiya, teoriya i praktika. Uchebno-metodicheskoe posobie/sost. – avt. kollektiv. – Moskva: Voenny universitet, 1996. – 288 s.

3. Kompleks meropriyatiy vneuchebnoy deyatel'nosti po formirovaniyu u buduschih ofitserov sposobnosti organizovyvat' i provodit' meropriyatiya povsednevnoy deyatel'nosti i vospitatel'noy raboty v podrazdelenii : otchet o pedagogicheskom eksperimente shifr «Metodist» / I.B. Nagaev, A.F. Ioanidi, I.A. Bonchenkov, A.P. Stepanov, A.V. Poznanenko. – Omsk: OABII, 2016. – 101 s.

4. Mavrin, S.A..O podgotovke professionalov voennosluzhaschih / S.A. Mavrin. – Omsk, 2012. – 165s.

5. Osnovy psihologii i pedagogiki: uchebnometodicheskiy kompleks dlya studentov ochnoy i zaochnoy form obucheniya / sost. I.T. Kavetskiy, T.L. Ryzhkovskaya, I.A. Koverzneva, V.G. Ignatovich, N.A. Loban, S.V. Starovoytova. – Minsk : MIU, 2009. – 309 s.

6. Psihologiya i pedagogika. Voennaya psihologiya : ucheb. dlya vuzov / pod red. A. G. Maklakova. – SanktPeterburg : Piter, 2005. – 464 s.

7. Stepanov, A.P. Nekotorye aspekty podgotovki grazhdan k prohozhdeniyu voennoy sluzhby / A.P. Stepanov, V.A. Lyapin, I.A. Abramova // Nauka i voennaya bezopasnost'. – 2017. – № 4 (11). – S. 74–79.

Шмидт Екатерина Кондратьевна – начальник группы психологической работы; Степанов Алексей Петрович – кандидат военных наук, начальник кафедры управления войсками (подразделениями в мирное время); Ляпин Виталий Алексеевич – доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры управления войсками (подразделениями в мирное время). Омский автобронетанковый инженерный институт.

Shmidt Ekaterina Kondrat'evna – Chief of the Section of Psychological Work; Stepanov Aleksey Petrovich – Cand.

Sc. {Military}, Head at the Troop Command and Control (Unit Command and Control in peacetime) Department; Lyapin Vitaliy Alekseevich – Doctor of Medicine, Professor, Professor at the Troop Command and Control (Unit Command and Control in peacetime) Department. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 06.06.2018

120

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

УДК 8. : 355 ГРНТИ 16.00.00 : 78.21.14

КАТЕГОРИЯ СКЛОНЕНИЯ ИМЁН СУЩЕСТВИТЕЛЬНЫХ: СОЗНАТЕЛЬНО-СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД В ПОМОЩЬ КУРСАНТАМ-ФРАНКОФОНАМ В.В. Бесценная, Е.В. Федяева Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14-й военный городок, omsktii@mail.ru В статье раскрываются отличительные особенности использования сознательно-сопоставительного метода в преподавании русского языка как иностранного для франкоговорящих курсантов. В рамках этого метода рекомендуется выбирать, организовывать, вводить и отрабатывать языковой материал и развивать коммуникативные и языковые навыки с учетом национальной и языковой специфики восприятия и овладения русским языком. Ключевые слова: русский язык как иностранный; сознательно сопоставительный метод; склонение имён существительных.

CATEGORY OF THE DECLENSION OF NOUNS: THE CONSCIOUS-COMPARATIVE METHOD AS A WAY TO FACILITATE FRENCH-SPEAKING CADETS’ TRAINING V.V. Bestsennaya, E.V. Fedyaeva Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru The article reveals the distinguishing features of the use of the conscious-comparative method in teaching French-speaking cadets Russian as a foreign language. Under this method, the authors recommend selecting, arranging, introducing, consolidating the language material and developing communicative and language skills taking into account the national and linguistic specificity of perception and mastering the Russian language.

Keywords: Russian as a foreign language; the conscious-comparative method; the declension of nouns.

С языком-посредником или без него? Этот вопрос является предметом жарких научных дискуссий не только на международных конференциях и в солидных научных трудах, но и в основании педагогической пирамиды – на кафедрах русского языка как иностранного. В преподавании русского языка как иностранного в вузе достаточно давно взят за основу сознательно-сопоставительный метод обучения, который заключается в следующем: грамматическое или лексическое явление сначала осознаётся обучающимися, а затем

закрепляется практически – в различного вида упражнениях и речи. [3, 4]. И осознание, которое происходит с помощью родного языка, на наш взгляд, более продуктивно и эффективно. Национальная специфика русского языка больше всего проявляется при определении способов представления языкового материала. Оптимальные способы изложения языкового материала должны соответствовать национально-языковой специфике его восприятия и усвоения курсантами конкретных

© Бесценная В.В., Федяева Е.В., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

121

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

языковых контингентов. Их определение является наиболее важной методической задачей. От правильно выбранного способа изложения языкового материала зависит, в первую очередь, успешное формирование у курсантов новой внутренней языковой системы – основы для возникновения новой речевой компетенции [1]. Таким образом, стадия представления языкового материала в условиях применения методики национально-языковой ориентации оказывается главным звеном учебного процесса. Способы представления языкового материала определяются в соответствии с характером языкового материала и характером межъязыковых соотношений: устанавливается потребность и мера осмысления курсантами представляемого языкового материала, место и форма использования исходного языка, целесообразность проведения сопоставления, его форма (эксплицитная, имплицитная) и направленность (от русского языка или исходного); последовательность изложения материала (от формы или от содержания); использование при представлении материала дедукции или индукции. Изучение склонения существительных русского языка вызывает у франкофонов большие затруднения. Это обусловлено тем, что во французском языке имя существительное (как и прилагательное, числительное, местоимение) не изменяется в зависимости от синтаксической функции в словосочетании и предложении, отсутствует само понятие падежа и склонения [1, 2]. При изучении падежей в порядке, устоявшемся в методике РКИ, первым из косвенных падежей изучается предложный падеж локального значения. Именно в сопоставлении с предложным падежом именительный падеж осознается курсантами как первый, и в этот момент необходимо обратить внимание курсантов на то, что именительный падеж – это исходная (начальная) форма существительного или местоимения, приводящаяся в словарях. В плане изучения именительный падеж нельзя назвать сложным для франкофонов, так как основные его значения совпадают с французскими. В поле отрицательной интерференции попадают положения, связанные с синтаксисом. Во французском языке в пове-

122

ствовательном предложении прямой порядок слов: «Le cadet aime la Patrie». В русском языке порядок слов относительно свободный, поэтому для франкофона существуют трудности в переводе предложения: «Курсант любит Родину». – «Родину любит курсант». В сознании курсанта должно закрепиться, что слово (существительное или местоимение) в именительном падеже в предложении выступает в функции подлежащего в отличие от слов в косвенных падежах. Изучение предложного падежа локального значения начинается с выявления следующего значения – статическое местонахождение кого-либо или чего-либо внутри объема или на поверхности предмета. Падежные формы с предлогами «в», «на» имеют конкретное уточняющее значение и представлены всегда в оппозиции (в столе – на столе). Они отождествляются во французском языке с сочетаниями существительных с аналогичными предлогами: «dans», «sur» и достаточно дать однозначный перевод: «в – dans»; «на – sur». Далее необходимо дать представление об обозначении локаций, не имеющих оппозиций. Все пространственные отношения во французском языке (как и в английском) можно представить как «точечные» (пункт), «плоскостные» и «объёмные». Точечные передаются французским предлогом «à», плоскостные – «sur», а объёмные – «dans». В русском языке точечные и объёмные не дифференцируются и в основном передаются одним русским предлогом «в». Это относится к названиям учреждений, городов, примеры даны в таблице 1. Таблица 1 Соотношение слов (с предлогами «в» и «à»), обозначающих названия учреждения, городов в русском и французском языках Русское слово

в университете в театре в Париже

«в» = «à» Французский перевод

à l’université au théâtre à Paris

Отличия в восприятии будут реализоваться в обозначении следующих локаций: «стадион», «рынок/базар», «остановка», «вокзал», которые воспринимаются в русском языке в отличие от французского не как точка (учреждение), а как нечто открытое, плоскостное. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

К этой же группе можно отнести слова «почта» и «завод». Для француза они являются «точкой», учреждением. В русском языке они даются как слова-исключения, по каким-то причинам употребляющиеся с предлогом «на» (таблица 2). Таблица 2 Соотношение слов (с предлогами «на» и «à»), обозначающих открытое, плоскостное пространство (в русском языке) и точку/учреждение (во французском языке) Русское слово

на стадионе на рынке/на базаре на вокзале на остановке на факультете на плацу

«на» = «à» Французский перевод

au stade au marché à la gare à l´arret à la faculté à la place de parade

Вторую группу отличающихся в восприятии французов и русских локаций будут составлять названия сторон света. В менталитете французов они являются «точечными», а у русских – «плоскостными» (таблица 3). Таблица 3 Соотношение названий сторон света (с предлогами «на» и «à») в русском и французском языках Русское слово

на севере на юге на западе на востоке

«на» = «à» Французский перевод

au Nord au Sud à l´Ouest à l´Est

Третья группа отличий в восприятии – это обозначение процессов, мероприятий, в которых кто-либо участвует. В русских словосочетаниях подобного рода фигурирует «плоскостной» предлог «на»: «Я был на концерте», «курсант на занятии» и т.д. Во французском языке они воспринимаются «точечно» как точка во времени или пространстве (таблица 4). Таблица 4 Соотношение слов (с предлогами «на» и «à»), обозначающих процессы, мероприятия, в которых кто-либо участвует в русском и французском языках Русское слово

на уроке, на лекции на концерте на собрании на бульваре

«на» = «à» Французский перевод

à la leçon au concert à la réunion au boulevard

И, наконец, французский предлог «en», который употребляется с названиями стран, в русском передаётся «объёмным» «в»: «в России» – «en Russie», «во Франции» – «en France». Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

С другой стороны, улица и остров во французском менталитете функционирует как нечто «объёмное» и употребляется с предлогом dans, а в русском – это плоскость и/или нечто ограниченное на плоскости (таблица 5). Таблица 5 Соотношение слов (с предлогами «на» и «dans»), обозначающих ограниченное на плоскости (в русском языке) и объёмное (во французском языке) пространство Русское слово

на улице на острове на кафедре

«на» = dans Французский перевод

dans la rue dans l´Ile dans le département

После предложного падежа локального значения вводится предложный падеж объекта мысли и речи. Определяем соответствие нового предлога «о/об» предлогам «de», «à» во французском языке и приводим соответствующий перевод: «Студент говорит о друге» – «L´étudiant parle de son ami»; «Я думаю об уроке» – «Je pense à la leçon». Необходимо дать курсантам глаголы со значением мысли и речи: «думать», «помнить», «вспомнить», «говорить», «разговаривать», «рассказывать», «мечтать», «писать», «спрашивать», «знать» – и их перевод на французский язык. Глаголы со значением мысли не всегда имеют полное межъязыковое сходство в управлении. Некоторые русские глаголы, которые могут управлять двумя падежными формами – предложным и винительным падежами, – соответствуют во французском языке глаголам, имеющим только одно управление: «думать о ком? о чём?» – «penser à»; «мечтать о ком? о чём?» – «rêver à»; «помнить о ком? о чём? кого? что?» – «se souvenir de»; «вспомнить о ком? о чём? кого? что?» – «se souvenir de»; «забывать о ком? о чём? кого? что?»

– «oublier qn, qch»; «знать о ком? о чём? кого? что?» – «connaitre qn, qch». Винительный падеж локального значения вызывает значительные трудности у франкофонов из-за межъязыковых формальных и функциональных различий. В русском языке место направления действия (движения) субъекта выражено с помощью специальной формы, винительного падежа при сохранении того же предлога, что употребляется с данным существительным в значении статического местонахождения субъекта:

123

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

Мы сидим в комнате. Мы идем в комнату. Во французском языке средства выражения значений местонахождения и места направления действия не различаются: Nous sommes assis dans la chamber.

Nous allons dans la chamber. Для того чтобы курсанты дифференцировали значения винительного и дательного падежей, необходимо указать, что винительный падеж локального значения употребляется после глаголов движения: идти, ехать, а также после глаголов «класть», «вешать», «ставить»: «Куда вы идёте?», «Куда идёт курсант?» – «Курсант идёт в библиотеку»; «Ты идёшь на лекцию?» – «Нет, не иду!». Во французском языке обстоятельства, выражающие местонахождение и место направления действия, отвечают на одинаковый вопрос: «où?» (русские вопросы «где?», «куда?»). Следовательно, одна постановка вопросов где? куда? для франкофонов не может служить достаточным ориентиром для выбора правильного падежа. Дательный падеж после глаголов движения тоже вызывает затруднение у франкофонов. В русском языке дательный падеж с предлогом «к» после глаголов движения обозначает предмет или лицо, к которому направлено движение субъекта с целью приближения или достижения близости («Идти к окну.»; «Автобус идёт к музею.»; «Я иду к врачу.»). Французский язык дифференцирует эти значения с помощью разных предлогов: К + дат. Идти к окну – aller à la fenêtre, aupres de К + дат. Автобус идёт к музею – vers le musée К + дат. Я иду к врачу – chez le médecin. Винительный падеж с предлогами «в», «на» обозначает место, в пределах которого субъект находится; дательный падеж с предлогом «к» – приближение к месту, неодушевлённому или одушевлённому предмету. Во французском языке это не всегда реализовано: «Он идёт в театр» – «il va au théâtre»; «Она идёт на почту – «il va à la poste»; «Он идёт к театру – «il va vers le théâtre»; «Она идёт к почте – «il va vers la poste». В целях предупреждения интерференции помогают следующие схемы: «К + дат.» = «vers, à, chez»;

124

«À = в/на + предлож.»; «в/на + винит.; к + дат.»; «К+ дат.» = «vers. Chez» = «к +дат.». Употребление дательного падежа в функции косвенного дополнения нужно рассматривать непосредственно после ознакомления курсантов с его значением места направления движения, чтобы сопоставить и дифференцировать употребление предложной и беспредложной форм дательного падежа в русском языке. Межъязыковые различия такие: – во французском языке, в отличие от русского языка, значение адресата выражается сочетанием с предлогом, причем употребляется тот же предлог à, что и в сочетании, выражающем место направления действия с целью нахождения в его пределах или вблизи предмета: «давать» – «donner», «писать» – «écrire», «посылать» – «envoyer», «кому?» – «à quelqu´un?». Поэтому установленную ранее аналогию «к» = «à» в сочетаниях, выражающих место направления движения (aller à la gare), курсанты неверно распространяют и на выражение адресата, допуская ошибку: «послать к брату». В русском языке дательный падеж употребляется также в функции косвенного дополнения – адресата, однако в этой функции, в отличие от французского языка, он употребляется без предлога.

– во французском языке понятие адресата понимается уже, чем в русском языке. Это понятие совпадает в отношении адресата действия, выраженного такими глаголами, как давать, покупать, дарить. Однако смысловые эквиваленты глаголов верить, советовать, помогать, мешать воспринимаются франкофонами как переходные, имеющие при себе не косвенный, а прямой объект действия: «верить» – «croire», «помогать» – «aider», «мешать» – «empecher», «советовать» – «conseiller», «кому?» – «quelqu´un?». Осознать имеющиеся межъязыковые различия в выражении адресата и в грамматической сочетаемости глаголов помогает соответствующая организация материала. Классифицируем глаголы, сочетающиеся с дательным падежом, по четырём структурным схемам. Глаголы даются с переводом.

1. Глагол + дательный падеж. (частичное совпадение в не/переходности): по/верить – croire (переходный); отвечать/ответить – répondre (непереходный); принадлежать – appartenir (непереходный); по/ звонить – téléphoner (непереходный). Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

«Кому ты отдал ручку? Саше». – «A qui as tu donné ton stylo? A Alexandra».

2. Глагол + дательный + инфинитив; глагол + инфинитив + дательный (с французским – частичное несовпадение в не/ переходности). помогать – помочь – aider (переходный); по/ советовать – conseiller (переходный); по/ обещать – promettre (непереходный); разрешать/ разрешить – permettre (непереходный); запрещать/запретить – défendre (непереходный); приказывать/приказать – ordonner (непереходный); предлагать/предложить – offrir (непереходный). «Отец посоветовал сыну читать русские книги» – «Le père a conseillé à son fils de lire des livres russes».

3. Глагол + дательный + винительный; глагол + винительный + дательный; (глаголы со значением давания; узкое значение адресата), (совпадение в непереходности). давать – дать – donner; по- / дарить – faire un cadeau; показывать / показать – montrer; покупать / купить – acheter; возвращать / вернуть – render; объяснять / объяснить – expliquer; продавать / продать – vendre; задавать / задать – poser une question; предлагать / предложить – offrir; по- / обещать – promettre. Я показал своему другу фото. J´ ai montré à mon ami une photo.

4. Глагол + дательный + винительный + предложный (сообщение кому-либо о чем-либо): про/ читать, на/ писать, говорить, сказать, рассказывать /рассказать. Отец прочитал сыну рассказ о военном лётчике – Le père a lu un recit d´ un pilote militaire à son fils. Дательный падеж с предлогом «по» представляем системно, в сопоставлении с французскими аналогичными по смыслу словосочетаниями. На данном этапе целесообразно давать следующие значения, раскрывая их путем объяснения или через перевод: 1. Локальное значение – называние движения в определенном пространстве: «идти по дороге, по улицам» – «aller par le chemin, suivre les rues».

2. В значении средства связи: «по почте» – «par la poste», «по телефону» – «téléphonner à qn.», «по радио» – «par la radio». Методика национально-языковой ориентации, базирующаяся на данных сопоставительного анализа языков и анализе типичных ошибок, создает ряд преимуществ в обучении: дает возможность увеличить объем материала и сократить сроки его изучения; достичь более точного и быстрого восприятия и более глубокого усвоения; способствует положительному переносу и противодействует интерференции исходного языка, предупреждая и ограничивая совершение типичных ошибок; создает условия для самообучения; повышает интерес к русскому языку и мотивацию к его изучению.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Азимов, Э.Г. Начальный курс русского языка / Э.Г. Азимов, М.Н. Ватютнев, Л.В. Фарисенкова, Р. Лузайа Маминги. – Москва : Издательство «Икар», 2011. – 272 с.

2. Бесценная, В.В., Федяева, Е.В. К вопросу о грамматической интерференции во французском и русском языках при обозначении места и направления движения / В.В. Бесценная, Е.В. Федяева // Инновационное образование и экономика. – 2016. – Т.1. – № 21 (21). – С 28–30.

3. Вагнер, В. Н. Методика преподавания русского языка англоговорящим и франкоговорящим : учеб . пособ. для студ. высш . учеб. заведений / В.Н. Вагнер. – Москва : Владос, 2001. – 296 с.

4. Annie Tchernychev. Как по-русски/ bien débuter en russe ou tout revoir. – Paris : «Ellipses». – 2001. – 159 с.

REFERENCES 1. Azimov, E.G. Nachal'nyy kurs russkogo yazyka / E.G. Azimov, M.N. Vatyutnev, L.V. Farisenkova, R. Luzaya Mamingi. – Moskva : Izdatel'stvo : «Ikar», 2011. – 272 s.

2. Bestsennaya, V.V., Fedyaeva, E.V. K voprosu o grammaticheskoy interferentsii vo frantsuzskom i russkom yazykah pri oboznachenii mesta i napravleniya dvizheniya / V.V. Bestsennaya, E.V. Fedyaeva // Innovatsionnoe obrazovanie i ekonomika. – 2016. – T.1. – № 21 (21). – S 28–30.

3. Vagner, V. N. Metodika prepodavaniya russkogo yazyka anglogovoryashchim i frankogovoryashchim : ucheb. posob. dlya stud. vyssh. ucheb. zavedeniy / V.N. Vagner. – Moskva : Vlados, 2001. – 296 s.

4. Annie Tchernychev. Как по-русски/ bien débuter en russe ou tout revoir. – Paris : «Ellipses». – 2001. – 159 s.

Бесценная Виктория Владимировна – кандидат педагогических наук, доцент кафедры; Федяева Елена Владимировна – кандидат педагогических наук, доцент кафедры. Омский автобронетанковый инженерный институт.

Bestsennaya Victoria Vladimirovna – Cand. Sc. {Education}, Associate Professor; Fedyaeva Elena Vladimirovna – Cand.

Sc. {Education}, Associate Professor. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 30.04.2018

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

125

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

ГРНТИ 78.21.14 : 78.21.15 : 78.09.13 УДК 355.4

ГЕРОИЧЕСКИЕ ПОДВИГИ ВЫПУСКНИКОВ СИБИРСКОГО КАДЕТСКОГО КОРПУСА ИМПЕРАТОРСКОЙ РОССИИ В XIX – НАЧАЛЕ XX ВЕКОВ КАК СЛЕДСТВИЕ СИСТЕМНОГО ПАТРИОТИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ Е.Ю. Тюльков Омский автобронетанковый инженерный институт Россия, 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru, Tuylkovokk@yandex.ru В статье акцентируется внимание на необходимости патриотического воспитания молодежи в современной России на примере результатов этой деятельности в Сибирском кадетском корпусе Императорской России в XIX – начале XX веков. Раскрываются биографические данные и описание подвигов некоторых выпускников – георгиевских кавалеров. Ключевые слова: Сибирский кадетский корпус, Императорский Военный орден Святого Великомученика и Победоносца Георгия, Георгиевское оружие, патриотическое воспитание, героический поступок.

HOMERIC FEATS OF GRADUATES AT SIBERIAN CADET CORPS OF IMPERIAL RUSSIA IN THE XIX – EARLY XX CENTURIES, IN THE WAKE OF THE SYSTEM PATRIOTIC EDUCATION E.Yu. Tyul’kov Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru, Tuylkovokk@yandex.ru The article deals with the necessity of patriotic education of young people in Russia in terms of the results of this activity at the Siberian Cadet Corps of Imperial Russia in the XIX – early XX centuries. The author reveals the biographic information and the description of some graduates' feats – holders of the Cross of St. George.

Keywords: the Siberian Cadet Corps, the Imperial Military order of the Holy Great Martyr George, the St. George’s Weapon, patriotic education, a heroic feat.

Как человек становится героем? Что оказывает на него такое воздействие, после которого он, осознавая опасность, грозящую в бою, понимая, что его сейчас может убить шальная пуля, осколок снаряда или шашка противника, совершает поистине удивительные поступки, которые потом характеризуют его как героя? Вероятнее всего, этому способствует многолетнее воспитание с детства в любви к Отечеству. Именно оно позволяет идти на подвиг осознанно, с чувством полного понимания значимости своих действий ради выс-

ших целей, которые ему привили со школьной скамьи. Русская история знает огромное количество героических подвигов, совершенных нашими соотечественниками в различные времена. Среди них ратоборцы Руси, послужившие прототипами былинных богатырей – Микулы Селяниновича и Ильи Муромца, государственные мужи Александр Невский и Дмитрий Донской, великий полководец Александр Суворов, генерал Дмитрий Карбышев и просто мужественные люди Иван

© Тюльков Е.Ю., 2018

126

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

Сусанин и Александр Матросов, чьи яркие деяния во имя справедливости, правды, добра и Родины не сотрут ни время, ни новые великие свершения и подвиги. При этом каждый герой и его героический поступок индивидуальны. И в то же время фундаментальная основа у них одна – это высочайшее состояние духа, нравственности, стремление к справедливости, поиску истины, противостояние злу, развитое чувство совестливости и ответственности. Эти высокие качества, если они воспитаны и есть в человеке, как правило, проявляются особенно ярко в период величайших потрясений и тяжелейших потерь, в условиях, когда происходят испытания человека на уровне «быть или не быть». Истинный патриотизм, а значит, и готовность к героическому поступку, подвигу выражаются в понимании чувства долга перед своим Отечеством. Это, в первую очередь, пробуждение любви и великого уважения к родителям и предкам, моральным и нравственным традициям народа, ответственность перед будущими поколениями. На Руси издревле каждый человек знал и чувствовал, что служить делу защиты государства почетно. Такие дела и поступки освящались и возвеличивались церковью, прославлялись народной молвой и памятью, а также отмечались государством присвоением особых знаков отличия – орденов, медалей и оружия. Одной из самых высших и почитаемых в Императорской России наград был Императорский Военный орден Святого Великомученика и Победоносца Георгия. Награда, которой удостаивались истинные защитники Отечества, настоящие герои и патриоты России. Императорский Военный орден Святого Великомученика и Победоносца Георгия был утвержден императрицей Екатериной II 26 ноября 1769 года в честь святого Георгия для отличия офицеров за заслуги на поле боя и выслугу в воинских чинах. «Именоваться будет орден сей военным Святого Великомученика и Победоносца Георгия. Орденом, оным же от нас пожалованные, называться будут Кавалерами Святого Георгия» [1]. «Ни высокая порода, ни полученные пред неприятелем раны не дают право быть пожалованным сим орденом: но дается оный тем, кои не только должность свою исправляНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

ли во всем по присяге, чести и долгу своему, но сверх того отличили еще себя особливым каким мужественным поступком или подали мудрые и для Нашей воинской службы полезные советы. Сей орден никогда не снимать: ибо заслугами оный приобретается» [1]. Согласно этому статусу орден имел четыре степени. Кроме того, в знак особых отличий, за проявленную личную храбрость и самоотверженность производилось награждение золотым оружием. С 1855 года к золотому оружию полагался темляк георгиевских цветов, а с 1869 года награжденные золотым оружием получили общественный статус георгиевского кавалера. В 1913 году был утвержден новый статус ордена, в котором золотое оружие причислялось к ордену Св. Георгия как одно из его отличий с официальным названием Георгиевского оружия. С момента утверждения данного ордена прошло чуть более сорока лет, когда Россия была вынуждена защищаться в Отечественной войне 1812 года. А еще через один год – в 1813 – по инициативе генерал-губернатора Сибири Г.И. Глазенапа в Омске было открыто Войсковое казачье училище, которое в 1845 году было преобразовано в Сибирский кадетский корпус. В утвержденном Положении о Сибирском кадетском корпусе говорилось, что в отношении нравственного воспитания кадет корпуса «руководствуется правилами, предписанными на сей предмет для военно-учебных заведений вообще» [2]. Именно на основании этого руководящего документа было организовано нравственное воспитание кадет-сибиряков, которое дало результат в последующие годы. Всего на данный момент нам известно о 181 выпускнике Сибирского кадетского корпуса, которые в различные годы были отмечены столь высокой наградой Отечества. Важно понимать, что мы рассматриваем тех, кто был награжден в различные годы как Императорским Военным орденом Святого Великомученика и Победоносца Георгия любой из степеней, так и награжденных Георгиевским или золотым оружием, а также выпускников, которые удостоились награждения Знаком отличия Военного ордена (Георгиевский крест) или Георгиевской медалью. Все эти награды позволяли говорить о Георгиевском статусе (см. таблицу).

127

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология Орден Св. Георгия 3-й степени

+

Количество Георгиевских кавалеров Сибирского кадетского корпуса Орден Св. Георгия 4-й степени

+ + +

Георгиевское или золотое оружие

+ +

Георгиевский крест 3-й степени

Георгиевский крест 4-й степени

Георгиевская медаль «за храбрость»

+

+ + +

+

+

Итого:

Помимо того, в первом статусе ордена устанавливалось: «…Не всегда верному сыну Отечества такие открываются случаи, где его ревность и храбрость блистать может…», поэтому право на получение ордена имели и те, кто «в полевой службе 25 лет от Обер-Офицера служили» [1]. Первый и единственный выпускник Сибирского кадетского корпуса, получивший орден Св. Георгия 4-й степени за выслугу 25 лет, был подполковник Николай Волков, окончивший Войсковое казачье училище в 1820 году. Впоследствии Николай Волков, прослужив в армии более 60 лет, дослужился до звания генерал-лейтенанта. В середине XIX века в процессе экспансии Средней Азии Россия провела целый ряд военных походов. Так, за Бухарский, Хивинский, Кокандский и заграничный походы и проявленные в ходе них героические поступки орденами Св. Георгия и Георгиевским оружием было награждено 6 выпускников Сибирского кадетского корпуса. Следующим тяжелым испытанием стала русско-турецкая война 1877–1878 годов. Многие части и соединения из Сибири принимали самое активное участие в этой войне. К сожалению, награжденных среди выпускников Сибирского кадетского корпуса Георгиевскими наградами за эту войну не значится. Немногочисленным на награждения Георгиевским статусом был также поход в Китай 1900–1901 годов. Всего один человек – полковник, а впоследствии генерал-лейтенант Василий Янушев был удостоен золотого оружия с надписью «За храбрость» за отличия в делах против китайцев. Серьезным испытанием послужил следующий военный конфликт – Русско-японская война 1904–1905 годов. За время проведения боевых действий и вплоть до 1907 года

128

+

Количество выпускников

2 32 47 88 2 1 7 2 181

более 30 выпускников Сибирского кадетского корпуса были удостоены Георгиевских наград. Многие из них были отмечены за защиту крепости Порт-Артур. Вчитываясь в описание подвигов отдельных героев, можно с уверенностью сказать, что каждый из них с огромной отвагой, храбростью и мужеством сражался на различных рубежах. Как говорил римский философ, поэт и государственный деятель, живший две тысячи лет назад, Луций Анней Сенека (младший): «Мужество есть презрение страха. Оно пренебрегает опасностями, грозящими нам, вызывает их на бой и сокрушает». Именно так мужественно воевали на русско-японской войне русские солдаты и офицеры, среди которых были и выпускники Сибирского кадетского корпуса. Так, орденом Святого Георгия 4-й степени и золотым оружием был награжден всем известный выпускник 1889 года Лавр Корнилов. Вот как описывается его подвиг в наградных документах: «Награждается подполковник Генерального штаба Лавр Корнилов, штабс-офицер при управлении 1-й стрелковой бригады, за то, что 25 февраля 1905 года, получив приказ отвести от Мукдена собравшихся к Мукденской станции из разных отрядов первого, второго и третьего стрелкового полка, понесших в предшествующие дни большие потери в офицерах и нижних чинах, подполковник Корнилов достиг окрестности деревни Вазые около трех часов пополуночи, занял здесь позиции и в течение четырех часов удерживал натиск противника, обстреливавшего наше расположение сильнейшим артиллерийским, пулеметным и ружейным огнем; за это время выбыли из строя два командира полка и во втором стрелковом полку осталось лишь три офицера. Выдержав натиск противника, подполковник Корнилов Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

собрал нижних чинов разных частей, отступавших кучками и поодиночке, устроивши их и приведя в порядок, отправил на север, вдоль железной дороги. Им было принято под охрану знамя 10-го стрелкового полка, следуя с малым конвоем отдельно от полка, и забраны оставшиеся пулеметы. Около семи часов вечера, пропустив значительную массу отходящих нижних чинов различных частей и обезопасив таким образом их отход, подполковник Корнилов приступил к очищению своей позиции. Деревня Вазые была в это время почти окружена противником; усиленный огонь наших стрелков и атака в штыки пятой роты третьего стрелкового полка заставила японцев раздвинуться и открыть дорогу отряду Корнилова, вынесшему знамена, пулеметы и всех раненых и в порядке отступившему на север, вдоль железной дороги» [3]. Еще одним примером героического поступка являются действия, которые совершил во время русско-японской войны выпускник Сибирского кадетского корпуса 1888 года.

28 сентября 1905 года орденом Св. Георгия 4-й степени был награжден «подполковник Владимир Музеус, командир батальона 16-го Восточно-Сибирского стрелкового полка, за выдающиеся отличия с 17 октября 1904 года до конца осады вверенного ему 7-го участка 2-й отдельной оборонительной линии, руководил отбитием целого ряда штурмов, в особенности 13 ноября 1904 года, когда, вытеснив японцев с захваченной ими Курганной батареи, блестяще отразил четыре отчаянные атаки превосходящих сил неприятеля, с громадными для него потерями» [4]. При этом за время русско-японской войны Музеус был пять раз ранен и один раз контужен. В последующем участвовал в Первой мировой войне, был награжден Георгиевским оружием и получил звание генерал-майора. Как назвать, если не геройским, поступок выпускника 1896 года. «Штабс-капитан Иннокентий Голдин, 3-го Владивостокского крепостного артиллерийского полка, за отличный подвиг мужества, выказанный им при защите крепости Порт-Артура, при обороне форта № 2, в декабре 1904 года, когда, командуя артиллерией форта и оставшись с тремя артиллеристами, лично действовал из орудий, заменяя убитую прислугу, и удачными выстрелами картечью несколько раз сбраНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

сывал в ров японцев. После сдачи крепости Порт-Артур добровольно отправился с нижними чинами в плен» [5]. За этот и другие отважные действия Иннокентий Голдин был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени и золотым оружием. Достойный представитель Восточной Сибири – князь Николай Гантимуров окончил Сибирский кадетский корпус в 1899 году.

4 апреля 1905 года был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени, в наградных документах сказано: «подпоручик, 9-го ВосточноСибирского стрелкового полка, адъютант командира 3-го Сибирского армейского корпуса и Начальника Квантунского укрепрайона генерал-лейтенанта А.М. Стесселя Николай Гантимуров, за отличия в делах с японцами при отбитии штурмов Порт-Артура в сентябре, октябре, ноябре и декабре 1904 года. Во время боев при обороне Порт-Артура четыре раза пробивался через японское сторожевое охранение из Артура в Маньчжурскую армию и обратно, первый решился прорваться на лодке, чем указал путь сообщения» [6]. Поистине самым серьезным испытанием для нашей Родины в начале XX века стала Первая мировая война. 1 августа 1914 года Германия объявила войну России, 6 августа это же заявление сделала Австро-Венгрия, а 29 октября – Турция. Всего в войне участвовало 38 государств. На Западном фронте война началась 2 августа с захвата германскими войсками города Калиш. 4 августа русская армия в ответ на действия германских войск перешла границу, начав наступление на Восточную Пруссию. Выпускники Сибирского кадетского корпуса приняли участие в боевых действиях с первых дней войны. Уже 14 августа 1914 года выпускник 1894 года полковник Генерального штаба Степан Вялов в бою «доблестной и самоотверженной деятельностью своей, неоднократно подвергая свою жизнь явной опасности, приводил в порядок расстроенные боем части наших войск и самолично вел в атаку две сотни на неприятельские пулеметы, чем способствовал достижению цели, поставленной частям армии» [7]. За эти героические действия уже 8 ноября 1914 года одним из первых он был награжден Георгиевским оружием. Однако жизнь героя была недолгой. В бою под Перемышлем, в сентябре

129

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

1915 года, командир 306-го пехотного Мокшанского полка полковник Степан Вялов получил смертельное ранение и был захвачен в плен, где скончался от ран в госпитале города Будапешт. Посмертно ему было присвоено звание генерал-майора. Героические подвиги, совершенные во время Первой мировой войны, были такими же яркими, как и в прошлых военных конфликтах. При этом их совершали как генералы, так и младшие офицеры. В этой статье мы приведем примеры лишь малой части тех, кто показывал образцы подвигов, храбрости, отваги и беззаветной преданности своему Оте­честву, – бывших кадет Сибирского кадетского корпуса. Того заведения, которое их вырастило, обучило и направило на различные участки фронта. Вот какими словами напутствия, наполненными истинными христианскими ценностями, провожал выпускников-кадет директор кадетского корпуса генерал-лейтенант А.А. Медведев: «Вы переходите в военные училища с тем, чтобы, одолев краткий курс, идти на театр военных действий на защиту Родины. Да ниспошлет Вам Всевышний здоровья, твердости духа и счастья. Вам предстоит высокий подвиг, равного которому нет в свете: "отдать душу за други своя". Исполняйте долг свой честно, самоотверженно, с геройской решимостью положить живот свой за Царя и Отечество. Поддержите славу воспитавшего Вас заведения, колыбель верноподданных слуг Государя Императора, будьте непоколебимы, разите врага, поднявшего дерзновенную руку на нашу чудную святую Русь. Мы будем с любовью следить за Вашими боевыми подвигами и радоваться Вашим успехам. Да здравствует наше победоносное, христолюбивое воинство и да сохранит Господь под своим кровом наших новых защитников Отечества! Вечная память погибшим на поле брани бывшим питомцам нашего корпуса, да будет земля им легка. В добрый час, помоги Вам Господь. Благословляю Вас на дорогу Святыми иконами» [8]. И выпускники Сибирского кадетского корпуса, как и в прошлые лихолетья, пошли на защиту своего Отечества. Пошли и с честью выполнили свой долг. Всего за время Первой мировой войны 125 выпускников Сибирского кадетского корпуса стали георгиевскими ка-

130

валерами, при этом девять из них получили эти высшие награды государства посмертно. Высший офицерский командный состав в основном был награжден за грамотное и умелое руководство. Так, 15 октября 1916 года начальник штаба 2-го Туркестанского армейского корпуса генерал-майор Виктор Путинцев, выпускник Сибирского кадетского корпуса 1884 года, «энергично, настойчиво, с большим самоотвержением и бесстрашием лично руководил своим полком; его бесстрашие и личное руководство вызвало такую силу и доблесть у всех чинов его отряда, что поколебать вверенные ему отряды турки не смогли ни ураганным огнем, ни атаками, ни обходами» [9]. За эти героические действия Виктор Путинцев был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени. Руководили своими подразделениями выпускники Сибирского кадетского корпуса так, как выпускник 1895 года командир 306го пехотного Мокшанского полка полковник Николай Гусев. Николай Гусев был награжден «за то, что в боях под городом Праснышем с 27 по 29 ноября 1914 года, командуя отрядом в составе вверенного ему полка с двумя батареями и получив приказание овладеть укрепленной позицией, стремительно наступал во главе своего полка, несмотря на стойкость и сильное упорство противника, а равно губительный огонь артиллерии, пулеметов и ружейный, достигший высшей степени напряжения, взял с боя указанную позицию и, укрепившись на таковой, заставил противника поспешно отступить. Продвигаясь затем вперед, подошел к новой, сильно укрепленной двумя рядами окопов позиции у деревни Бартолды, считавшейся ключом центральной сильной позиции, взял ее с боя и первым вскочил на вал второй линии окопов, где и был сражен пулей в сердце. Воодушевленный героизмом своего командира полк отбил затем четыре последовательные атаки противника и, перейдя в наступление, выбил неприятеля штыками из его последней сильно укрепленной позиции и занял шоссе Прасныш-Цеханов, заставив противника перейти в безостановочное отступление на свои отдаленные позиции» [10]. Посмертно 18 сентября 1915 года полковник Николай Гусев был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

Другой выпускник Сибирского кадетского корпуса полковник Владимир Веденяев после награждения орденом Св. Георгия 4-й степени 22 апреля 1915 года был награжден Георгиевским оружием за то, что, командуя «1-м дивизионом 49-й артиллерийской бригады в бою с 28 сентября по 8 октября 1914 года, управляя огнем двух батарей и находясь на передовом наблюдательном пункте под действительным ружейным огнем, руководил стрельбой своей батареи настолько умело, что отбил многочисленные атаки противника и способствовал переходу в наступление наших войск» [11]. 5 мая 1915 года он был тяжело ранен в голову и умер в госпитале. Посмертно ему было присвоено звание генерал-майора. Выпускник 1886 года полковник Федор Ярушин, командуя батальоном 21-го Туркестанского стрелкового полка, «25 декабря 1915 года при атаке полком укрепленной германской позиции на высоте 384 (в районе деревни Бобулинце на восточном берегу реки Стрыпы), следуя во главе полка со своим батальоном, прорвал труднопреодолимые искусственные преграды, первым ворвался в австрийские окопы, чем решительно способствовал овладению полком высотой 384. Во время этой атаки полковник Ярушин лично встал во главе 6-й роты, потерявшей всех офицеров, и первым ворвался в окопы австрийцев, взяв в плен 10 офицеров, 600 нижних чинов и два действующих пулемета, причем сам был тяжело ранен» [12]. За эти героические действия 26 января 1917 года он был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени и впоследствии получил звание генерал-майора.

10 ноября 1915 года Георгиевским оружием был награжден подполковник 59-го Люблинского пехотного полка Михаил Попов, выпускник 1881 года, за то, что «в бою 3 ноября 1914 года у села Радогинце, сначала в роли командира роты, а затем командира батальона, заняв чрезвычайно важную высоту, отразил пять яростных атак превосходящего в силах противника. Будучи ранен, не позволил себя унести и продолжал командовать ротой, удерживая эту высоту» [13]. Другой выпускник Сибирского кадетского корпуса 1883 года командир батальона 51го Сибирского стрелкового полка подполковник Василий Тунгусов «9 ноября 1914 года, во время боя у города Ловича, будучи ранен Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

в начале боя, не оставил строя, а затем, будучи вторично тяжело ранен, приказал нести себя вперед и, лежа на носилках, управлял батальоном и только после третьего ранения оставил строй» [14]. Через три дня подполковник Василий Тунгусов от полученных ран умер в госпитале. Посмертно 18 марта 1915 года он был награжден Георгиевским оружием и получил звание полковника.

11 ноября 1914 года у деревни Бондново подполковник 26-й артиллерийской бригады Николай Соколов, выпускник 1889 года, «в бою, когда обозначился выход противника в тыл позиций и пехотные части должны были спешно переменить свой фронт, занял открытую позицию; приняв на себя всю тяжесть боя, начал на дистанции 400–500 шагов картечным огнем расстреливать пехоту противника и, жертвуя собой, дал возможность части своей пехоты выйти из боя при исключительно трудных условиях, причем был дважды ранен» [15]. За этот поступок 7 апреля 1915 года подполковник Николай Соколов был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени. Вероятнее всего, герой – это тот человек, который в минуту смертельной опасности, пренебрегая своей жизнью, перебарывает свой страх, бросается навстречу опасности и совершает невероятное. Выпускник Сибирского кадетского корпуса 1897 года командир 3-го батальона 20-го Туркестанского стрелкового полка подполковник Петр Федоров за отвагу и героизм, проявленные на фронте, сначала был награжден Георгиевским оружием, а 24 мая 1916 года «в бою к востоку от деревни Язловец при атаке австрийской сильно укрепленной позиции овладел тремя линиями обороны, прорвал мощные проволочные заграждения под губительным пулеметным и ружейным огнем, взял действующий пулемет и 600 пленных; неудержимо двигаясь вперед, овладел и закрепился на высотах восточнее села Бровары, отбив при этом произведенные на него атаки. 25 мая при дальнейшем движении на село Бровары был тяжело ранен и смертью запечатлел содеянный им блестящий подвиг самоотвержения и редкого мужества» [16]. В Первой мировой войне редким, но особо значимым и порой оказывающим решающее значение на поле боя трофеем был пулемет. Поэтому в наградных листах многих

131

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

героев значится этот редкий, но особенно ценный трофей. В связи с этим за совершенный героический поступок подполковник Петр Федоров 26 января 1917 года посмертно был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени и произведен в полковники. Командир Джалдианского отряда 2-й Забайкальской казачьей батареи войсковой старшина Леонид Кислицкий, выпускник 1897 года, «в боях 8 и 9 августа 1916 года в районе гор Гирда-Бузан, Панебарож и селения Халдар, будучи высланным во фланг и тыл противника, энергичными и искусными действиями, после упорных боев, не только разбил на голову Гирда-Бузанскую группу турок, с боя захватив их укрепленные позиции, но, оценив создавшуюся обстановку, в районе села Халдар, вновь атаковал отступавших, выиграл тыл и оба их фланга и создал такую общую обстановку в конце боя, которая привела к пленению отрядом значительной колонны турок, в составе: начальника колонны, двух штаб-офицеров, 47 обер-офицеров и 1528 аскеров, с захватом большого количества всякой военной добычи» [17]. За эти активные действия войсковой старшина Леонид Кислицкий был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени, а в дальнейшем ему было присвоено звание генерал-майора. Выпускник 1887 года командир первой роты 21-го Туркестанского стрелкового полка капитан Михаил Неклюдов «21 февраля 1915 года в бою у деревни Кузи стремительным натиском атаковал противника и сбил его с занимаемой позиции, причем захватил пулемет и, будучи при этом ранен, сдал командование заместителю лишь после того, как убедился, что пулемет был вынесен из боя» [18]. За этот поступок 29 мая 1915 года капитан Михаил Неклюдов был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени. Командир батальона 21-го Сибирского стрелкового Ее Императорского Величества Государыни Императрицы Александры Федоровны полка капитан Петр Пономарев, выпускник Сибирского кадетского корпуса 1892 года, «в бою 11 ноября 1914 года, командуя батальоном, понесшим накануне большие потери, и будучи окружен превосходящими во много раз силами противника с тяжелой артиллерией, напрягал последние усилия пробиться, лично несколько раз

132

водил в штыки остатки своего батальона и остался на поле сражения убитым» [19]. За эти героические действия посмертно капитан Петр Пономарев был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени с присвоением звания подполковник. Другой выпускник 1895 года капитан пятого Туркестанского стрелкового полка Корнилий Ищенко «на рассвете 3 июля 1915 года, наступая во главе трех рот на деревню Дзюровенец при особо трудных условиях местности, под губительным огнем противника, увлекая личным примером свои роты, с боя занял названную деревню, при этом был контужен, но не оставил строя и продолжал управление боем, вскоре затем был ранен в плечо навылет, но все же продолжал командовать ротами, пока его не оставили силы» [20]. За этот героический поступок 11 марта 1917 года капитан Корнилий Ищенко был награжден Георгиевским оружием. Командир батальона шестого Сибирского стрелкового полка, выпускник Сибирского кадетского корпуса 1896 года, капитан Анатолий Будакович «в бою 8 марта 1916 года у деревни Можейки под жестоким артиллерийским, ружейным и пулеметным огнем, подавая пример беззаветного мужества и отваги, воодушевил свой батальон и увлек его в блестящую атаку сильно укрепленной неприятельской позиции, преодолев с невероятными усилиями и большими потерями первую полосу проволочного заграждения, вновь воодушевил свой и соседний батальоны, бросился на вторую полосу заграждения, одолев которую, первый вскочил на бруствер германцев из окопов, но при дальнейшем преследовании бежавшего противника в Лапинском лесу разорвавшимся снарядом был убит, запечатлев свой подвиг смертью» [21]. За этот поступок 22 марта 1917 года посмертно капитан Анатолий Будакович был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени с присвоением звания подполковник. Еще один капитан 14-го Сибирского стрелкового полка Владимир-Казимир Малаховский, выпускник Сибирского кадетского корпуса 1898 года, «9 ноября 1914 года при штурме неприятельских укреплений на высотах Юзефович-Хойны, несмотря на превосходящие силы и ураганный огонь противника, храбро бросился с ротой в атаНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

ку и, будучи ранен, штыковым ударом выбил противника из занимаемых окопов» [22]. В этот же день отважный капитан был убит. За отвагу и героизм посмертно капитан Владимир-Казимир Малаховский был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени.

9 мая 1915 года выпускник 1896 года штабс-капитан четвертого Сибирского стрелкового полка Антонин Новаковский был награжден Георгиевским оружием «за то, что в бою 20 ноября 1914 года на реке Нер у деревни Рудь, когда во 2 батальоне выбыли все офицеры, принял командование восьмой ротой, повел ее в атаку и личным примером довел атаку до штыкового удара. Утром 9 ноября, когда цепи второго батальона начали отходить, будучи окружены значительными силами противника, под сильным огнем собрал части второго батальона, оставшегося без офицеров, привел их в порядок, отбил несколько атак немцев, причем был ранен в руку с раздроблением кости, но оставался в строю и удержался на позиции до конца боя» [23]. Помимо пехоты и артиллерии многие выпускники служили в казачьих и кавалерийских полках. Так, командир пулеметной команды первого Сибирского казачьего Ермака Тимофеева полка сотник Владимир Берников, выпускник 1908 года, был награжден 10 июня 1916 года орденом Святого Георгия 4-й степени «за то, что при атаке в пешем строю 4 февраля 1916 года у села Кара-Арз без выстрела, под сильным действительным ружейным и пулеметным огнем противника, подвел свои пулеметы на дистанцию 500–600 шагов, открыл убийственный огонь по противнику, сбил его с позиции и способствовал общей атаке. В ходе боя сраженный пулею, смертью запечатлел свой подвиг» [24]. Другой выпускник Сибирского кадетского корпуса 1895 года командир четвертой сотни первого Сибирского казачьего Ермака Тимофеева полка есаул Вячеслав Волков был награжден 7 января 1916 года орденом Святого Георгия 4-й степени «за то, что при взятии города Ардагана на Кавказском фронте 21 декабря 1914 года по собственной инициативе атаковал и изрубил турецкую роту, захватив при этом знамя восьмого Константинопольского полка турок» [25]. Впоследствии Вячеслав Волков стал генерал-майором. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

4 июля 1916 года Георгиевским оружием был награжден командир эскадрона Приморского Драгунского полка ротмистр Владимир Левандовский, выпускник 1905 года, «за то, что в бою 18 июля 1915 года у деревни Помишки, получив приказание атаковать позицию противника севернее данной деревни и оказать поддержку пятому эскадрону, атакующему ту же деревню с востока, развернул свой эскадрон в лаву и повел его в атаку на пехотные цепи противника силою около роты. Несмотря на то, что в начале атаки был ранен, довел эскадрон до удара холодным оружием, воодушевляя людей примером личного самопожертвования, опрокинул противника и погнал его за реку Помуш. Ворвавшись в деревню Помишки и войдя в связь с пятым эскадроном, спешил свой эскадрон и продолжал преследование огнем отходившего за реку противника, оставаясь в строю до конца боя» [26]. Были среди выпускников Сибирского кадетского корпуса люди с очень удивительной судьбой. Сын командира Владивостокской крепостной минной роты подполковника Погорецкого – Владимир Погорецкий, после окончания Хабаровской приготовительной школы Сибирского кадетского корпуса в 1897 году для продолжения обучения был переведен в Омск, в Сибирский кадетский корпус. Обучался 5 лет, но в связи с тем, что зачисление в Морской корпус, в Санкт-Петербурге, проходило ежегодно в марте, отец был вынужден забрать Владимира за четыре месяца до окончания седьмого, выпускного класса учебного заведения. В 1905 году, после окончания Морского корпуса, Владимир Погорецкий был распределен в подводный флот. В мае 1915 года старший лейтенант Погорецкий был назначен командиром вновь построенной подводной лодки «Морж». За два года подводная лодка «Морж» выполнила 30 боевых походов, в ходе которых уничтожила 24 парусных судна и парохода, повредила один транспорт и один парусный барк доставила в Севастополь в качестве трофея. С мая 1915 года до октября 1916 года подводной лодкой «Морж», до момента назначения командиром дивизиона подводных лодок, командовал Владимир Погорецкий (совершил 22 боевых похода). По итогам Первой мировой войны подводная лодка «Морж» стала одной

133

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

из самых результативных среди подводных лодок подводного флота России. За отличия в Первой мировой войне 19 октября 1915 года старший лейтенант Владимир Погорецкий был награжден Георгиевским оружием. В полной мере к списку прославленных выпускников Сибирского кадетского корпуса, награжденных знаками Георгиевского отличия, можно отнести героические действия Николая Бароцци-де-Эльса. Желая скорее оказаться на фронте, в 1915 году Николай забрал свидетельство об окончании 6-го класса и ушел в Виленское военное училище. 9 июня 1916 года подпоручик Николай Бароцци-де-Эльс командовал девятой ротой 299-го пехотного Дубненского полка. «В бою на реке Ясельде третий батальон наступал на участок сильно укрепленной немецкой позиции под ураганным огнем тяжелой артиллерии противника. Направляющей была девятая рота, и ей пришлось идти на самый опасный пункт от шлюза № 1 до места слияния Огинского канала с рекой Ясельдой, защищенной очень сильным предмостным укреплением и тремя полосами проволочных заграждений. Выйдя из леса, рота продвигалась вперед по сплошному очень вязкому болоту, причем местами нижние чины проваливались в "окна", движение происходило под пулеметным и ружейным огнем чрезвычайного напряжения. У проволочных заграждений батальон попал под перекрестный фланговый огонь пулеметов, т. к. в этом месте канал и река образуют входящий в сторону немцев угол. Люди замялись. В эту решительную минуту девятая рота, воодушевленная примером своего ротного командира, который первым бросился вперед, устремилась на заграждения, преодолела обе полосы и своим примером увлекла остальные роты. У второго ряда заграждений доблестный подпоручик пал, смертью запечатлев свой подвиг, но начало было положено, обе полосы проволочных заграждений были пройдены, и роты заняли дамбу на реке Ясельде» [27]. За этот героический поступок Николай Бароцци-де-Эльс 15 марта 1917 года посмертно был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени. Выпускник 1911 года поручик лейб-гвардии Гренадерского полка Георгий Ярцев 23 мая 1916 года был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени «за то, что в бою с 5

134

на 6 ноября 1914 у деревни Задроже, когда австрийцы прорвали наш фронт и вошли в лес и уже было приказано полку отходить на новые позиции, поручик Ярцев, по своей инициативе, с разведчиками вышел вперед на рекогносцировку, приказал двум ротам его участка оставаться на местах. Ознакомившись с обстановкой, скрытно подвел роты почти вплотную к противнику и, дав несколько залпов в упор, сам, бросая ручные гранаты, с полным самоотвержением ринулся во главе рот в штыки. <…> Когда же противник, усеяв все поле убитыми и ранеными, совершенно скрылся, поручик Ярцев отошел к своим окопам, прочно их занял, оставив впереди сильную разведку. После этого наша пехота, раньше оттесненная противником, вернулась назад и заняла прежнюю укрепленную позицию» [28]. Совсем юный выпускник 1914 года поручик 141-го пехотного Можайского полка 36-й пехотной дивизии Георгий Думбадзе «в бою 10 июля 1917 года у деревни Голодайка, командуя и блестяще руководя своей "ротой смерти" под губительным огнем противника, первым ворвался в редут противника на Золотой горе. Собственноручно застрелив немецкого офицера, поручик Думбадзе в рукопашном бою в неприятельском укреплении получил пять ран. Своею доблестью подавал высокий пример мужества и храбрости и, увлекая за собой своих солдат, обеспечил тем успех атаки. Только с последней раной, истекая кровью, ушел на перевязочный пункт, передав командование младшему офицеру своей роты» [29]. За этот героический поступок поручик Георгий Думбадзе был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени.

31 марта 1915 года выпускник Сибирского кадетского корпуса 1891 года поручик четвертого Железнодорожного батальона Александр Савельев был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени «за то, что 3 ноября 1914 года у станции Пнево Варшавско-Венской железной дороги, лично руководя работами под сильным и действительным огнем неприятеля и будучи при этом контужен и оставаясь в строю, исправил мост и железнодорожное полотно, что дало возможность спасти шесть поездов с военным грузом и ранеными, и за то, что 12 ноября того же года принял в свое командование блиндированНаука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

ный поезд и вторые роты 291-го Ставучанского стрелкового полка, при следовании поезда рассеял небольшие неприятельские части и восстановил сообщение между ст. Комошки и ст. Лодзью, поправляя при этом неоднократно под огнем противника испорченный железнодорожный путь, провел два поезда с огнестрельными припасами и продовольствием через неприятельское расположение» [30]. Поистине героическим можно назвать поступок выпускника 1912 года Ярослава Попова. В 1914 году он после окончания военного училища был направлен для продолжения службы в 43-й Сибирский стрелковый полк. А уже 13 февраля 1915 года в возрасте двадцати одного года «подпоручик Ярослав Попов в бою под городом Праснышем, участвуя с двумя ротами в наступлении на деревню Лагуны под сильным действительным огнем немцев, штыковым ударом выбил их из окопов, преследовал до деревни, откуда, штыками выбивая противника, дошел до шоссе, на котором стояли четыре немецких пулемета, лично с горстью стрелков бросился к пулеметам, заметив, что прислуга одного из пулеметов оказывала особое сопротивление, лег на этот пулемет, чем лишил возможности действовать из него; в это время стрелки прикалывали немцев; затем, лично разрядив пулеметы, отправил их в тыл» [31]. За этот героический поступок 11 марта 1917

года Ярослав Попов был награжден орденом Св. Георгия 4-й степени. Первая мировая война в России плавно перешла в Гражданскую войну. За последующие годы Георгиевскими наградами были отмечены еще 19 достойных выпускников Сибирского кадетского корпуса. При этом это были как офицеры, так и кадеты, которые участвовали в различных формированиях. И хотя вопрос геройства во время Гражданской войны спорный, но неоспоримым остается тот факт, что выпускники корпуса проявляли героические поступки и мужество при защите своего Отечества. Максим Горький в своем произведении «Старуха Изергиль» написал: «В жизни, знаешь ли ты, всегда есть место подвигам». Так поступали и выпускники Сибирского кадетского корпуса. Вне зависимости от того, в каких конфликтах и боях они не участвовали, какие бы рубежи они не отстаивали, достойные дети Сибирского края всегда показывали примеры мужества, самоотверженности, героизма и отваги. В наше время воспитание в любви к Отечеству является основополагающим при формировании истинного патриота и гражданина государства. Именно это позволяет современным воинам совершать героические поступки осознанно, с глубокой уверенностью в правильности своих действий, которые должны прививаться им с самого раннего детства.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Полное Собрание Законов Российской Империи (ПСЗ РИ). Собр. 1. – Т. 18. – № 13387.

2. ПСЗ РИ. Собр. 2. – Т. 20. – № 19416.

3. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1905. – № 778.

4. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1905. – № 781–782.

5. Высочайшие приказы по военному ведомству 1907 года: [помесячно от 25.02.1907] – СПб.,1907. – 1283 c.

6. Высочайшие приказы по военному ведомству 1905 года: [помесячно от 04.04.1914] – СПб.,1905. – 1350 с.

7. Высочайшие приказы по военному ведомству 1914 года: [помесячно от 08.11.1914] – СПб.,1914. – 3132 с.

8. Исторический архив Омской области Ф.19 оп.1 д.

472 л. 84 9. Высочайшие приказы по военному ведомству 1916 года: [помесячно от 15.10.1916] – СПб.,1916. – 16984 с.

10. Высочайшие приказы по военному ведомству 1915 года: [помесячно от 18.09.1915] – СПб.,1915. – 5023 с.

11. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1915. – № 1284

REFERENCES 1. Сomplete Сollection of Laws of the Russian Empire (PSZ RI). Sobr. 1. – T.18. – № 13387.

2. PSZ RI. Sobr. 2. – T.20. – № 19416.

3. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1905. – № 778.

4. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). – SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1905. – № 781–782.

5. The imperial orders for the military department in 1907: [monthly, from 25/02/1907]. – SPb., 1907. – 1283 s.

6. The imperial orders for the military department in 1905: [monthly, from 04/04/1905]. – SPb., 1905. – 1350 s.

7. The imperial orders for the military department in 1914: [monthly, from 08/11/1914]. – SPb., 1914. – 3132 s.

8. The History archive of Omsk region F.19 op. 1 d. 472 l. 84.

9. The imperial orders for the military department in 1916: [monthly, from 15/10/1916]. – SPb., 1916. – 16984 р.

10. The imperial orders for the military department in 1915: [monthly, from 18/09/1915]. - SPb., 1915. – 5023 р.

11. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). – SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1915. – № 1284.

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

135

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология 12. Русский инвалид/ под ред. А.И. Звонникова. – СПб.: «Типография военного ведомства», 1917. – № 46 13. Высочайшие приказы по военному ведомству 1915 года: [помесячно от 10.11.1915] – СПб.,1915. – 5023 с.

14. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1915. - № 1279 15. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1915. – № 1281 16. Русский инвалид/ под ред. А.И. Звонникова. – СПб.: «Типография военного ведомства», 1917. – № 46 17. Русский инвалид/ под ред. А.И. Звонникова. – СПб.: «Типография военного ведомства», 1917. – № 127 18. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1915. – № 1292 19. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1915. – № 1290 20. Русский инвалид/ под ред. А.И. Звонникова. – СПб.: «Типография военного ведомства», 1917. – № 122 21. Высочайшие приказы по военному ведомству 1917 года: [помесячно от 22.03.1917] – СПб., 1917. – 23716 с.

22. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1915. – № 1276 23. Высочайшие приказы по военному ведомству 1915 года: [помесячно от 09.05.1915] – СПб.,1915. – 5023 с.

24. Высочайшие приказы по военному ведомству 1916 года: [помесячно от 10.06.1916] – СПб.,1916. – 16984 с.

25. Русский инвалид/ под ред. А.И. Звонникова. – СПб.: «Типография военного ведомства», 1916. – № 18 26. Высочайшие приказы по военному ведомству 1916 года: [помесячно от 04.07.1916] – СПб.,1916. – 16984 с.

27. Русский инвалид/ под ред. А.И. Звонникова. – СПб.: «Типография военного ведомства», 1917. – № 126 28. Высочайшие приказы по военному ведомству 1916 года: [помесячно от 23.05.1916] – СПб.,1916. – 16984 с.

29. Высочайшие приказы по военному ведомству 1917 года: [помесячно от 12.08.1917]. – СПб.,1917. – 23716 с.

30. Разведчик/ под ред. В.А. Березовского. – СПб.: «Типография Тренке и Фюсно», 1915. – № 1280.

31. Русский инвалид/ под ред. А.И. Звонникова. – СПб.: «Типография военного ведомства», 1917. – № 122.

12. The Russian invalid / A.I. Zvonnikov (ed.). – SPb.: «Printing house of the military department», 1917. – № 46.

13. The imperial orders for the military department in 1915: [monthly, from 10/11/1915]. – SPb., 1915. – 5023 s.

14. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). – SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1915. – № 1279.

15. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). – SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1915. – № 1281.

16. The Russian invalid / A.I. Zvonnikov (ed.). – SPb.: «Printing house of the military department», 1917. – № 46.

17. The Russian invalid / A.I. Zvonnikov (ed.). – SPb.: «Printing house of the military department», 1917. – № 127.

18. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). – SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1915. – № 1292.

19. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). – SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1915. – № 1290.

20. The Russian invalid / A.I. Zvonnikov (ed.). – SPb.: «Printing house of the military department», 1917. – № 122.

21. The imperial orders for the military department in 1917: [monthly, from 22/03/1917]. – SPb., 1917. – 23716 s.

22. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). – SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1915. – № 1276.

23. The imperial orders for the military department in 1915: [monthly, from 09/05/1915]. – SPb., 1915. – 5023 s.

24. The imperial orders for the military department in 1916: [monthly, from 10/06/1916]. – SPb., 1916. – 16984 s.

25. The Russian invalid / A.I. Zvonnikov (ed.). – SPb.: «Printing house of the military department», 1916. – № 18.

26. The imperial orders for the military department in 1916: [monthly, from 04/07/1916]. – SPb., 1916. – 16984 s.

27. The Russian invalid / A.I. Zvonnikov (ed.). – SPb.: «Printing house of the military department», 1917. – № 126 28. The imperial orders for the military department in 1916: [monthly, from 23/05/1916]. – SPb., 1916. – 16984 s.

29. The imperial orders for the military department in 1917: [monthly, from 8/12/1917]. – SPb., 1917. – 23716 s.

30. The reconnaissance man / V.A. Berezovsky (ed.). – SPb.: «Trenke and Fyusno printing house», 1915. – № 1280.

31. The Russian invalid / A.I. Zvonnikov (ed.). – SPb.: «Printing house of the military department», 1917. – № 122.

Тюльков Евгений Юрьевич – начальник бюро военно-технической информации. Омский автобронетанковый инженерный институт.

Tyul’kov Evgenij Yurievich – Chief of Defense Engineering Data Office. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 29.05.2018

136

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

УДК 355.02 ГРНТИ 78.19.11

НЕИЗВЕСТНЫЕ ГЕРОИ П.В. Филимонова Омский автобронетанковый инженерный институт 644098, г. Омск, 14 военный городок, omsktii@mail.ru В статье представлен материал о героях, завоевавших награды в кризисные для страны моменты XX и XXI века. Освещаются условия получения военных наград (в прошлом и современности) и звания «Герой Российской Федерации». Ключевые слова: герой, боевые действия, теракт, военная награда, медаль, орден.

UNKNOWN HEROES P.V. Filimonova Omsk Tank-Automotive Engineering Institute Russia, 644098, Omsk, 14 voenny gorodok, omsktii@mail.ru The article deals with the material about the heroes who were awarded during hard times for the country in the 20th and the 21st centuries. The author concentrates on the conditions of receiving military awards (in the past and the present) and the rank «Hero of the Russian Federation».

Keywords: a hero, military operations, an act of terrorism, a military award, a medal, an order.

К подготовке данного материала меня подтолкнула найденная несколько лет назад медаль «За отвагу» периода Великой Отечественной войны. К счастью, с помощью сотрудников Кировского окружного военкомата города Омска удалось вернуть ее владельцу. Я готовила этот материал накануне Дня Великой Победы, чтобы отдать дань памяти тем, кто сражался за свободу и величие своей страны и продолжает это делать сейчас. Не всегда на такой масштабной войне, какими были Вторая мировая и Великая Отечественная, но всегда с риском для жизни и без оглядки на него. Обладатели военных наград практически не говорят о них, наверное, потому, что достаются ордена и медали порой слишком дорого. Мы видим свидетельства высочайшего героизма на парадном обмундировании солдат и сержантов, офицеров и прапорщиков, восхищаемся, но мало знаем об их исто-

рии. У всех на устах имена и подвиги героев ХХ века – Алексея Маресьева, Николая Гастелло, Александра Матросова, Зои Космодемьянской, равно как заслуги великих военачальников – А.В. Суворова, М.И. Кутузова, Г.К. Жукова, К.К. Рокоссовского. Великие самопожертвователи и великие полководцы. О них написаны книги и сняты фильмы, их именами названы самые разные точки нашей страны. А ведь есть и другие. Их много. В этой статье хотелось бы подробнее остановиться на награжденных боевыми орденами и медалями, рассказать о том, как именно зарабатываются ордена и медали. Что же такое военные награды и каковы условия их вручения? Начнем с небольшого исторического отступления. Слово медаль, трансформировавшись, пришло из латинского языка («metallia»), где оно означало металлическую монету, позднее перешло в итальянский («medaglia»), в котором приобрело

© Филимонова П.В., 2018 Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

137

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

современное для нас значение, из итальянского – во французский («medaille») и из последнего – в русский язык, окончательно закрепившись в нем при Петре I [1]. Толковый словарь Д.Н. Ушакова определяет медаль как «выдаваемый в награду знак, в виде круглой металлической пластинки обычно с рельефным изображением и надписью» [2]. Следует сказать, что люди, принесшие «особую пользу обществу» получали заслуженные награды еще до появления первых орденов и медалей. Система награждений существовала уже в Древнем Риме, а самая старая награда была найдена во время раскопок в одной из древнеегипетских гробниц и датируется приблизительно XVI в. до н. э. По форме это «цепочка из золота длиной чуть более полуметра, на которой подвешены три золотых кулона» [3]. Во время расцвета Римской империи военачальники и солдаты-римляне тоже получали знаки отличия за проявленную доблесть (копья без острия или венки с листьями из различных материалов, высшей наградой был венок с листьями из золота). Исследователи отмечают, что одновременно в Древнем Риме появились и фалеры – бляхи из различных металлов с изображением императора, полководца или божества. Их надевали на специальные кожаные ремни и носили поверх боевых доспехов (рис. 1). Именно фалеры стали прообразом современных медалей (кстати, от наименования «Фалер» произошло слово «Фалеристика» – коллекционирование орденов, медалей, значков, любых нагрудных знаков, а также наука, занимающаяся изучением истории этих предметов, их систем и их атрибуцией).

Рис. 1. Фалеры на панцире древнеримского легионера

138

В нашей стране с XV века участникам военных походов раздавали золотые монеты с изображением Георгия Победоносца. В эпоху Петра I простолюдины удостаивались медалей со специальными креплениями – ушками (такие награды были похожи на современные). История возникновения орденов несколько иная и восходит к средневековым рыцарским организациям, которые вели крестовые походы, борьбу с целью захвата Святой земли. Первые из таких орденов появились в XI–XIII веках и находились под патронатом католической церкви. Через 100 лет появились первые светские ордена. Чаще всего их учредителями становились представители монарших фамилий. Каждый орден имел специальную символику, одежду, даже праздники. Традиция носить награды на орденской ленте восходит именно к обычаям рыцарских орденов. Ленту со знаком отличия повязывали на грудь, шею или бедро. Рыцарские знаки отличия стали прообразом сегодняшних орденских звезд (символичный крест, окруженный священным сиянием). Со временем знаки отличия рыцарей превратились в светские награды [3]. Современная наградная система сформировалась в Западной Европе к XVIII в. Ордена изготавливались из драгоценных металлов (серебра, золота) и украшались драгоценными камнями. Часто награды именовали в честь учредившего их монарха. В России первый орден – Святого Андрея Первозванного (рис. 2), названный так в честь одного из апостолов Христа, – появился в период Российской империи, в самом конце XVII века. Его девизом послужила известная сейчас фраза «За веру и верность», а знаком – звезда с восемью лучами и крест особой формы в виде буквы «Х» с изображением фигуры святого Андрея Первозванного. Орден носили на широкой голубой ленте через правое плечо. Первым обладателем ордена Святого Андрея Первозванного стал граф Федор Алексеевич Головин, сподвижник Петра I. В 1689 году он подписал Нерчинский договор, в 1697– 1698 гг. участвовал в Великом посольстве, в 1699 – был назначен адмиралом и главным руководителем русской внешней политики, а в 1700 – произведен в генерал-фельдмаршалы. Среди награжденных «за особые отличия» – полководцы Румянцев и Суворов. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

Рис. 2. Орден Святого Андрея Первозванного

Первым советским орденом (1918 г.) стал орден Красного Знамени (рис. 3). В положении об ордене определялось, что он присуждался «гражданам РСФСР, проявившим особую храбрость и мужество при боевой деятельности» [4]. С гордостью могу сказать, что мой дядя – военный врач, майор ВДВ Михаил Владимирович Филимонов был награжден двумя такими орденами за боевые действия в Республике Афганистан в 1980-е гг. И только от родственников и его сослуживцев я узнала об истории наград, и то кратко. Один орден он получил за то, что Рис. 3. Орден вынес с минного поля Красного Знамени подорвавшегося бойца, другой – после того, как вертолет с бойцами подбили так называемые «духи», а проще – афганские боевики. Умелые действия врача Филимонова спасли многих в обреченной загоревшейся машине, сам он получил тяжелую контузию, после которой долго восстанавливался. В завершение исторической справки об орденах и медалях следует отметить, что первоначально награды указывали на социальный статус их обладателя. Орденов могло быть удостоено только высшее командование, простым же солдатам вручались медали. В связи с этим нужно особо выделить воинские кресты, которые появились в XIX в. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Внешне эти награды напоминают ордена, однако по сути являются медалями, ведь ими можно было награждать не только офицеров, но и простых солдат [3]. На сегодняшний день не важно, каково происхождение людей, заслуживших награду, важны лишь их подвиги. О них и поговорим. Во вступлении говорится о медали «За отвагу». Это высшая советская медаль, поэтому при ношении она располагается на левой стороне груди перед остальными медалями сразу после орденов. Награда была учреждена 17 октября 1938 года для военнослужащих Советской Армии, Военно-Морского Флота, пограничных и внутренних войск и других граждан СССР. Допускалось также награждение лиц, не являющихся гражданами СССР. Естественно, что в советское время медаль имела большую ценность и вручалась «за личное мужество и отвагу, проявленные при защите социалистического Отечества и исполнении воинского долга». [5] В основном «За отвагу» награждались рядовые и сержанты, реже младшие офицеры. Старшие офицеры и генералитет медалью «За отвагу» практически не награждались. Я не знаю, какой подвиг на Великой Отечественной совершил герой, упомянутый в начале этого материала, награжденный медалью «За отвагу» № 2712062 1943 года (рис. 4), и, вероятнее всего, не имею права говорить об этом без ведома его или родственников, поэтому расскажу о тех, о ком удалось найти информацию, – героях двухтысячных. Современные реалии диктуют свои награды. Не прошло и десятилетия ХХI века, когда произошли врезавшиеся в память трагические для страны моменты, ни одно из которых не решилось Рис. 4. Медаль бы благополучно без «За отвагу» бойцов специальных подразделений, пожарных и спасателей, медиков, шедших на выручку тем, кто попал в беду, не задумываясь о собственных жизнях.

139

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

Остановимся на двух из них и нескольких награжденных, сведения о которых можно найти в немногочисленных источниках по данной проблеме. Это теракт в театральном комплексе на Дубровке, больше известный, как «Норд-Ост», захват заложников в школе № 1 города Беслана, прогремевшие на всю страну 23–26 октября 2002 года и 1 сентября 2004 года. Подвиг участников штурма «НордОста» и освобождения школы Беслана, а также многих других, боровшихся с заразой террора был отмечен орденом «За борьбу с терроризмом» (рис. 5). Формулировка при его вручении: «За личное мужество и отвагу, проявленные в боевых действиях при защите Российской Федерации и ее государственных интересов: при выполнении специальных заданий по обеспечению государственной безопасности Российской Федерации, храбрость и мужество, проявленные при выполнении Рис. 5. Орден «За борьбу задач по защите нацис терроризмом» ональных интересов Российской Федерации как на территории России, так и за рубежом». Штурм и спасение людей бойцами специальных подразделений во многом были обеспечены умелыми действиями врачей, которые в нужный момент оказались рядом и сыграли немалую роль в установлении спокойствия и порядка. На «Норд-Осте» в числе заложников оказалось двое таких врачей из Краснодара – руководитель гинекологического центра доктор медицинских наук Владислав Пономарёв и его коллега Олег Магерламов. Они оказывали помощь людям, которые стали один за другим падать в обмороки, испытывать сердечные или эпилептические приступы, впадать в тихую истерику. Врачи обратились к террористам с просьбой разрешить помогать людям и сумели отстоять ее. Почти сутки работали без медикаментов. Позднее Олег Аламдарович Магерламов погиб. Посмертно он награжден орденом Муже-

140

ства [6]. Эта награда учреждена в 1994 году и представляет собой серебряный крест с двуглавым орлом посередине (рис. 6). В Статуте ордена поясняется, что им «награждаются граждане за самоотверженность, мужество и отвагу, проявленные при спасении людей, охране общественного порядка, в борьбе с преступностью, во время стихийных бедствий, пожаров, катастроф и других чрезвычайных обстоятельств, а также за смелые и решительные действия, Рис. 6. Орден совершенные при исМужества полнении воинского, гражданского или служебного долга в условиях, сопряженных с риском для жизни» [3]. После завершения штурма театрального комплекса на Дубровке неоценимой оказалась помощь диггеров Свешникова Ю.Ю. и Прокофьева Д.М. Они участвовали в эвакуации, проведении реанимационных мероприятий и оказании первой помощи освобожденным заложникам при постоянной угрозе взрыва здания, из которого каждый вынес около десяти человек. Во время эвакуации Д. Прокофьев инициировал реанимационные мероприятия девушки, считавшейся погибшей, и тем самым спас ей жизнь. Оба диггера были представлены к орденам Мужества, а спустя десять лет ветераны спецподразделения «Витязь», участвовавшие в спецоперации инициировали награждение ребят медалями «За совершение невозможного» (рис. 7). Кроме того, Свешников и Прокофьев были награждены орденами «За борьбу с терроризмом». Такое решение приняли Рис. 7. Медаль подполковник Игорь «За совершение Евгеньевич Смыков и невозможного» Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

Наградной Комитет Ордена. Награда была учреждена Некоммерческим партнерством Общенациональный центр «Антитеррор» и Войсковой Православной Миссией для награждения гражданских специалистов, участвующих в противодействии терроризму. Основаниями для награждения служат «личное мужество и отвага, проявленные в боевых действиях при защите Российской Федерации и ее государственных интересов; выполнение специальных заданий по обеспечению государственной безопасности Российской Федерации, храбрость и мужество, проявленные при выполнении задач по защите национальных интересов Российской Федерации как на территории России, так и за рубежом» [6]. Не прошло и трех лет после этих ужасных событий, как всю Россию потрясло событие еще более циничное – захват школы города Беслана в любимый всеми праздник – День знаний. Многим участвовавшим в операции по освобождению награды были вручены посмертно. Интернет-источники хранят данные о том, что большинство наград, полученных таким образом, – ордена Мужества и ордена «За заслуги перед Отечеством» (рис. 8). Им награждаются прежде всего за заслуги в развитии государственности, кроме того – за вклад в дело мира и добрососедства между странами и народами, выдающиеся достижения в науке, искусстве, культуре и спорте. Орден вручаРис. 8. Орден ется и за значимый «За заслуги перед Отечеством» вклад в укрепление IV степени обороноспособности Российской Федерации, защите ее рубежей, законности и правопорядка. Также многим освободителям присваивалось звание Героя Российской Федерации (опять-таки посмертно). Бойцы зачастую не имели возможности даже отстреливаться (погибли бы дети, служившие живым щитом для террористов), но при этом прикрывали своих товарищей, обеспечивавших спасение заложников. Вот список из десяти спецназовцев Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

«Альфы» и «Вымпела», награжденных таким образом, с кратким описанием их подвигов: 1. Герой Российской Федерации подполковник Разумовский Дмитрий Александрович. На подступах к зданию школы уничтожил двух террористов, которые вели огонь в спины убегающих детей. Дмитрий выявил новую огневую точку и, отвлекая внимание на себя, первым ворвался в помещение, из которого велся огонь. Завязался бой, в результате которого огонь был подавлен, но Дмитрий получил смертельное ранение.

2. Герой Российской Федерации подполковник Ильин Олег Геннадьевич. Один из первых начал штурмовать здание. Ценой своей жизни спас сотрудников штурмовой группы и обеспечил уничтожение остальных преступников.

3. Герой Российской Федерации майор Перов Александр Валентинович. Руководитель группы, прикрывал эвакуацию детей. Упредив разрыв гранаты, накрыл собой троих. Будучи смертельно ранен, продолжал руководить группой.

4. Герой Российской Федерации лейтенант Туркин Андрей Алексеевич. Дал возможность штурмовой группе развернуться в помещении, где находились около 250 заложников, накрыл собой брошенную в скопление людей гранату.

5. Кавалер ордена «3а заслуги перед Отечеством» IV степени майор Велько Андрей Витальевич. Вошел в здание школы в составе передовой штурмовой группы. Прикрывая заложников и боевых товарищей, получил множественные смертельные ранения.

6. Кавалер ордена «3а заслуги перед Отечеством» IV степени майор Катасонов Роман Викторович. В одном из помещений обнаружил двоих спрятавшихся детей. Спасая их и прикрывая сотрудников штурмовой группы, вступил в бой с пулеметным расчетом бандитов, в результате которого получил смертельное ранение.

7. Кавалер ордена «3а заслуги перед Отечеством» IV степени Кузнецов Михаил Борисович. В ходе освобождения здания школы эвакуировал более 20 раненых заложников. Прикрывая группу захвата, вступил в бой с двумя террористами, уничтожил их и погиб.

8. Кавалер ордена «3а заслуги перед Отечеством» IV степени майор Маляров

141

Воинское обучение и воспитание, боевая подготовка, военная педагогика и психология

Вячеслав Владимирович. Практически перекрыл собой направление обстрела для группы. Получив смертельное ранение, ранил двух террористов и заставил их отступить.

9. Кавалер ордена «3а заслуги перед Отечеством» IV степени прапорщик Лоськов Олег Вячеславович. Заслонив заложников, преградил бандитам путь к бегству. Получив смертельные ранения, продолжал поддерживать огнем действия штурмовой группы.

10. Кавалер ордена «3а заслуги перед Отечеством» IV степени прапорщик Пудовкин Денис Евгеньевич. Выносил детей из-под обстрела. Получил осколочное ранение, но детей не оставил. Погиб, прикрывая собой одну из заложниц [7]. А вот история, рассказанная лично одним из участников тех событий Виталием Николаевичем Стёпиным из воинской части 35690, который, восстановившись после тяжелой травмы, продолжает служить Родине

во многом благодаря умелым действиям товарищей, вовремя оказавших помощь: «Мы шли семь человек. Позади меня разорвалась граната. Я развернулся, чтобы дать очередь, и упал. Смотрю – ногу разворотило, лежит… чуть ли не в стороне. Как потом оказалось, в другую ногу попали пули, и осколок выше глаза угодил. Не растерявшись, меня тут же оттащил Слава Маляров. За угол. Схоронил от огня. Наложил жгут, стал колоть "Промидол". Потом стали эвакуировать» [7]. В заключение следует отметить, что это, конечно, далеко не все герои Российской Федерации и речь о них не может исчерпываться рамками одной статьи. Кроме того, становятся героями не только те, кто по долгу службы приходит на выручку, но зачастую и обычные люди, которые, следуя зову сердца, просто не могут оставаться в стороне от чужого горя и помогают по мере своих сил и возможностей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Семенов, А.В. Медаль / А.В. Семенов // Этимологический словарь русского языка. Русский язык от А до Я. – Издательство «Юнвес». – Москва, 2003 – С. 23.

2. Толковый словарь русского языка: в 4 т. / под ред. Д.Н. Ушакова. – Москва : Альта-Принт, 2005. – 1216 с.

3. Ордена и медали: каждому – по заслугам! – Режим доступа: http://elitebadge.ru/blog/istoriya-medalej. – (Дата обращения: 21.04.2018).

4. Почетные награды за воинские отличия в бою и военной службе. – Режим доступа: http://oko7.ru/ordenapochetnye-nagrady-za-voinskie-otlichiya-i-zaslugi-v-boyui-voennoj-sluzhbe. – (Дата обращения: 21.04.2018).

5. Советские награды Второй мировой войны: Ордена и Медали. – Режим доступа: http://armedman. ru/nagradyi/sovetskie-nagradyi-vtoroy-mirovoy-voynyiordena-i-medali.html. – (Дата обращения: 21.04.2018).

6. Церемония награждения героев спецоперации по спасению заложников «Норд Оста» Орденом Войсковой Православной Миссии «За борьбу с терроризмом» в Храме Троицы Живоначальной. – Режим доступа: http:// nptm.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=3375. – (Дата обращения: 21.04.2018).

7. 10 героев «Альфа» и «Вымпел», освободивших школу в Беслане. – Режим доступа: [https://politikus. ru/articles/56941-10-geroev-otryada-alfa-i-vympelosvobodivshih-shkolu-v-beslane-v-2004-godu.html.

Politikus.ru]. – (Дата обращения: 21.04.2018).

REFERENCES 1. Semenov, A.V. Medal' / A.V. Semenov // Etimologicheskiy slovar' russkogo yazyka. Russkiy yazyk ot A do Ya. – Izdatel'stvo «Yunves». – Moskva, 2003 – S. 23.

2. Tolkovy slovar' russkogo yazyka: v 4 t. / Pod red.

D.N. Ushakova. – Moskva : Al'ta-Print, 2005. – 1216 s.

3. Ordena i medali: kazhdomu – po zaslugam! – Rezhim dostupa: http://elitebadge.ru/blog/istoriya-medalej. – (Data obrascheniya: 21.04.2018).

4. Pochetnye nagrady za voinskie otlichiya v boyu i voennoy sluzhbe. – Rezhim dostupa: http://oko7.ru/ordenapochetnye-nagrady-za-voinskie-otlichiya-i-zaslugi-v-boyui-voennoj-sluzhbe. – (Data obrascheniya: 21.04.2018).

5. Sovetskie nagrady Vtoroy Mirovoy voyny: Ordena i Medali. – Rezhim dostupa: http://armedman.ru/nagradyi/ sovetskie-nagradyi-vtoroy-mirovoy-voynyi-ordena-imedali.html. – (Data obrascheniya: 21.04.2018).

6. Tseremoniya nagrazhdeniya geroev spetsoperatsii po spaseniyu zalozhnikov «Nord Osta» Ordenom Voyskovoy Pravoslavnoy Missii «Za bor'bu s terrorizmom» v Hrame Troitsy Zhivonachal'noy. – Rezhim dostupa: http://nptm. ru/phpBB2/viewtopic.php?p=3375. – (Data obrascheniya: 21.04.2018).

7. 10 geroev «Al'fa» i «Vympel», osvobodivshih shkolu v Beslane. – Rezhim dostupa: [https://politikus. ru/articles/56941-10-geroev-otryada-alfa-i-vympelosvobodivshih-shkolu-v-beslane-v-2004-godu.html.

Politikus.ru]. – (Data obrascheniya: 21.04.2018).

Филимонова Полина Владимировна – научный сотрудник НИЛ, кандидат филологических наук. Омский автобронетанковый инженерный институт.

Filimonova Polina Vladimirovna – Researcher of Research Laboratory, Cand. Sc. {Philology}. Omsk Tank-Automotive Engineering Institute.

Статья поступила в редакцию 01.06.2018

142

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ СТАТЕЙ

Рекомендуемый объем статьи вместе с приложениями – 6–10 страниц на листах формата А4. Шрифт – Times New Roman, 14 пт., межстрочный интервал – 1,0 см; поля со всех сторон – 2,5 см, абзацный отступ – 1 см, выравнивание текста – по ширине, без переносов в словах, страницы не нумеруются. Рубрикационные заголовки («Введение», «Методы и объект исследования и т.д.») при их наличии набираются полужирным шрифтом с красной строки в подбор основного текста. Последовательность элементов 1. На первой строке выставляется символ авторского права (© Фамилия И.О.); 2. На двух следующих строках – универсальный десятичный код (УДК) и код ГРНТИ; 3. Через строку ниже – инициалы и фамилии авторов через запятую; 4. На новой строке – название организации и её адрес с указанием электронной почты; 5. Через строку по центру – заглавие статьи, отражающее ее содержание (не более 10 слов), не допускается употребление сокращений кроме общепризнанных.

6. Аннотация должна отражать ценность, новизну результатов и выводов исследования. Её рекомендуемый объем – 4–5 предложений (до 1 тыс. печатных знаков, включая пробелы между словами); 7. Ключевые слова и (или) словосочетания (не более девяти).

8. Ниже через строку – элементы п. 3–7 на английском языке.

9. Ниже через строку – текст статьи. Статьи по естественным, техническим и экономическим наукам должны иметь четкую структуру: введение, объекты и методы исследования, экспериментальную часть (если предусмотрена), результаты и их обсуждение, заключение (выводы). При использовании в тексте сокращённых названий необходимо при первом упоминании давать их расшифровку. Следует ограничиваться общепринятыми сокращениями и избегать новых аббревиатур без достаточных на то оснований.

10. Библиографический список (не менее 6 наименований) оформляется в соответствии с ГОСТ 7.1–2003. Номера в соответствии со ссылками в тексте расставляются вручную. Ссылки на литературу в тексте приводятся в квадратных скобках, например: [1, с. 5–6]. Обращаем Ваше внимание, что самоцитирование в статье допускается не более двух раз. Не рекомендуется использовать рукописные материалы (отчеты, диссертации), тезисы докладов. Как правило, в список должны быть включены статьи из научных журналов, опубликованные в последние 3 года – 5 лет. Если по ходу текста нужны примечания, можно делать постраничные подтекстовые сноски с нумерацией на каждой странице. Если автор приводит затекстовые примечания и библиографический список, то примечания размещаются первыми, за ними следует библиографический список.

11. Строкой ниже размещаются сведения об авторах в последовательности: фамилия, имя, отчество полностью, ученая степень, звание, место работы (все сведения приводятся на русском и английском языках), электронный адрес ответственного автора. Иллюстрации направляются каждая в отдельном файле в формате JPG или TIF, если в статье больше одной иллюстрации, файлы именуются номером, указанном в тексте. Иллюстрации должны также встраиваться в текст. В тексте статьи обязательно должны быть ссылки на представленные рисунки. Нумерацию рисунков проводят в порядке ссылок по тексту. Ссылка на рисунок в основном тексте оформляется в скобках: (рис. 1), номер ставится в случае, если рисунков два и более. Файлы фотоиллюстраций должны иметь разрешение не менее 300 dpi. В графиках рекомендуется употреблять сочетания различных типов линий, их толщины, типа маркеров. Автофигуры необходимо группировать с сохранением пропорций, формат должен допускать корректуру текстов. Таблицы выполняются в редакторе Word и нумеруются в порядке ссылок по тексту. Если в тексте одна таблица, ее номер не ставится. В статье должны быть указаны ссылки на все представленные таблицы. Нумерационный заголовок набирается курсивом с выравниванием по правому краю. Тематический заголовок – с большой буквы полужирным шрифтом на следующей строке с выравниванием по центру (точки после заголовков не ставятся). Ссылка на таблицу в основном тексте оформляется в скобках, например: (табл. 1). Если таблица имеет большой объем, то она может быть помещена на отдельной странице, при значительной ширине – на странице с альбомной ориентацией. Простые формулы, не содержащие специальных символов (отсутствующих на клавиатуре), должны быть набраны символами с клавиатуры без использования специальных редакторов. Формулы, содержащие специальные символы (отсутствующие на клавиатуре), а также сложные и многострочные формулы должны быть целиком набраны в редакторе формул Microsoft Equation 2.0, 3.0. Не допускается набор части формулы символами, а части – в редакторе формул. Не рекомендуется вставлять в текст формулы в виде рисунков. Ссылка на формулы в основном тексте оформляется в скобках: (1). В тексте обязательно должны быть указаны ссылки на все нумеруемые формулы. Нумерацию следует выполнить ручным набором чисел. Автоматическая нумерация не допускается. Папка с комплектом документов именуется по фамилии первого автора. В нее включается также сканированное экспертное заключение об открытой публикации. Авторы, не имеющие ученой степени, прилагают сканированную рецензию (рекомендацию) доктора наук, заверенную печатью по месту работы рецензента. Электронные версии статей и сопроводительных документов можно направлять на электронную почту: journal_oabii@mail.ru или otiu@mil.ru. Распечатанный экземпляр текста статьи и оригиналы сопроводительных документов направляются по адресу: 644098, г. Омск, 14-й военный городок. Омский автобронетанковый инженерный институт, редакция журнала «Наука и военная безопасность». По вопросам приема и оформления статей звоните по тел. 8-902-823-22-66. Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

143

CONTENTS MILITARY AND SPECIALIZED SCIENCES Weapons and military equipment. Complexes and military-oriented systems Sen’kin P.A., Shabalin D.V., Prokopenko N.I., Smirnov A.M. Mathematical model of automatic control system for fuel supply in the turbocharged diesel under full load conditions........................................5 Gabdrashitov I.R. Analysis of vibration influence on the operation of the aircraft fuel system..............11 Grankin M.G., Yakimushkin R.V., Malahov I.I., Boyarkina I.V. Research ways to increase the mobility level of the samples of armoured vehicles (AV)....................................................................................16 Zaraisky D.A., Elistratov V.V., Izergin N.D. Security analysis of lightly armored vehicles of the airborne forces.......................................................................................................................................................22 Zubar'A.V., Kaykov K.V., Geyntse E.A., Kirnos V.I. Expanded mathematical model of a digital camera as an element of the system of technical vision.....................................................................................27 Rakimzhanov N.E., Zaharov P.D., Oleynikov V.A., Balakin P.D. General kinematic model of the suspension device..................................................................................................................................................37 Seryakov O.A., Zinov'ev S.S., Morgunov A.P., Korytov M.S. Steerability estimation of the airborne combat vehicle BMD-4M using relative estimated figures.................................................................................40 Shabalin D.V., Yakimushkin R.V., Grankin M.G., Kozlov A.A. Theoretical aspects of ejection cooling of boost air in combined diesel engines................................................................................................................44 Shelyagin I.А., Shabalin D.V., Shelyagin, N.I., Kuznetsova V.N. Increase of acceleration ability for the combined diesel engine based on the theory of regenerative braking.........................................................48 Operation and recovery of weapons and military equipment, maintenance Kukis V.S., Shabalin D.V., Kashirin E.A., Nefedov D.V. Improvement of fuel efficiency of diesel engines of military vehicles with exhaust gas recirculation..............................................................................53 Katunin F.A., Kazantsev I.V., Yablochkin A.B., Kal’noy A.I. Control system of tank engineering support in modern wars........................................................................................................................................58 Lyapich E.N., Sokol P.A., Gudkov V.V., Kapustin V.P. Estimation technique of the technical state of the hydraulic brake system for the base unit of the ground support equipment of general application.....62 Semenov A.A., Ayrapetyan A.E. Efficiency improvement of preparing alkaline storage batteries to work.......................................................................................................................................................................67 Stepanov A.P., Lyapin V.A., Abramova I.А., Shlyk Yu.F. Problematic issues of weapons, military and special equipment maintenance for battle readiness..................................................................................71 MILITARY AND THEORETICAL SCIENCES Military economy, defense-industrial potential Antipova S.A. Distribution of forces and facilities according to the integrated threats in the operation................................................................................................................................................................76 Military training and upbringing, combat training, military pedagogics and psychology, troops daily activity organization Mashin V.N., Fidenko I.V. Military-scientific work in the vocational training of military aaviators......81 Mashin V.N., Zubkov M.E. Teaching skills of the officer as a factor of quality management of the educational process at a military higher school..................................................................................................85 Boldovskaya T.E., Usoltseva L.A. Control of cognitive activity in cooperation with «clip thinking».......89 Kamenskaya E.V. Requirements of guideline documents for enhancing security of military service.....94 Osipov A.V., Abanin V.S. Mathematical foundations of modeling activities of the paratrooper for the control of special purpose parachute systems...............................................................................................99 Sizov D.S., Chihanova E.V., Rakimzhanov N.E. Vocational training perfection of junior commanders at a military school.............................................................................................................................................104 Shiryaev V.N. Safety measures of water transport classes on mountain rivers as the most important pedagogical requirement in military training...................................................................................................108 Schmidt С.K., Stepanov A.P., Lyapin V.A. Influence of the military community on the personality of the cadet in the process of social and professional adaptation.....................................................................116 Bestsennaya V.V., Fedyaeva E.V. Category of the declension of nouns: the conscious-comparative method as a way to facilitate French-speaking cadets’ training......................................................................121 Tyul’kov E.Yu. Homeric feats of graduates at Siberian Cadet Corps of Imperial Russia in the XIX – early XX centuries, in the wake of the system patriotic education..................................................................126 Filimonova P.V. Unknown heroes..............................................................................................................137

144

Наука и военная безопасность. 2018. № 2 (13)

ISSN 2412-5326

№ 2 (13) 2018

Научно-практический журнал

С 29 июля по 4 августа 2018 года в Омском автобронетанковом инженерном институте будет проводиться международный конкурс

«Рембат-2018»

Наука и военная безопасность. № 2 (13)/2018

INTERNATIONAL

ISSN 2412-5326 Наука и военная безопасность. – 2018. – № 2 (13). – С. 1–144.

ARMYGAMES

Наука и военная безопасность

16+ В номере:

• Топливоподача, эжекционное охлаждение и повышение приемистости в дизелях • Увеличение подвижности БТВТ • Цифровая камера в системе технического зрения • Управление парашютными системами • Танкотехническое обеспечение в современных войнах • Безопасность военнослужащих на горных реках • Социально-профессиональная адаптация в военных образовательных учреждениях • Герои XIX –XXI веков