starcom68 (starcom68) wrote,
starcom68
starcom68

Categories:

У истоков создания пушки "Пион"

Оригинал взят у tri_tire_tochka в Дорогая, я принёс тебе Пион.
Вот, все вроде бы знают что такое Пион. Пион...Пион...обыденная такая в общем штуковина. А вот и не обыденная. Это, блин, 203-мм пушка (не гаубица - прошу заметить) посылающая сто-килограммовые плюшки на сорок километров, механизированная (в ней живёт робот), самоходная (сама ходит туда и сюда), причём шасси сделано специально под неё. И вся эта картина - серийная. Не ради вступительного слова, а ради понимания хочу сказать, что это во всех смыслах поразительная вещь. Про разработку этой машины есть отличная статья, которую я прикрепил ниже.


Сделал снимок уникальной САУ.



У ИСТОКОВ СОЗДАНИЯ ПУШКИ «ПИОН»
Зам. директора ИСВ по информатизации,
старший преподаватель  кафедры Е1 «Стрелково-пушечное,
артиллерийское и ракетное оружие» Сергей Кудрявцев


В системе артиллерийского вооружения Сухопутных войск Российской армии особое место занимает 203-мм самоходная артиллерийская установка (САУ) 2С7 "Пион" (в модернизированном варианте — "Малка"). Эта самая мощная в мире 203-мм самоходная пушка стала символом высоких достижений отечественной конструкторской школы в создании артиллерийских систем большой мощности. С созданием артиллерийского вооружения 2А44, входящего в состав САУ 2С7 "Пион", связаны имена известных конструкторов-выпускников Военмеха и его ученых. Главным конструктором Специального конструкторского бюро (СКБ) завода "Баррикады", осуществившим разработку проекта артиллерийского вооружения 2А44, является Герой Социалистического труда, лауреат Государственных премий, выпускник Военмеха Г.И. Сергеев. Значительный вклад в создание артиллерийского вооружения пушки внесли заместители Главного конструктора СКБ, лауреаты Государственной премии, выпускники Военмеха Н.К. Семенов и А.А. Шабанов. На этапе опытно-конструкторских работ при создании артиллерийского вооружения САУ 2С7 были привлечены ученые и сотрудники кафедры №14 (ныне кафедра Е1 "Стрелково-пушечное, артиллерийское и ракетное оружие") и отраслевой научно-исследовательской лаборатории ОНИЛ-14, существовавшей при кафедре №14. Руководителем работ в Военмехе явился известный ученый В.А. Башкатов, исполнявший обязанности начальника ОНИЛ-14, научным руководителем которой являлся генерал-майор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, зав. кафедрой №14, д.т.н., профессор И.И. Жуков.
Самоходная пушка "Пион", ее основные характеристики и особенности

203-мм САУ 2С7 "Пион" была принята на вооружение в 1976 г. Она стоит в ряду САУ, созданных в период плановой модернизации артиллерии Сухопутных войск в 1970-х годах. Тогда появился целый "букет" первоклассных самоходных артиллерийских орудий: 122-мм самоходная гаубица 2С1 "Гвоздика", 152-мм самоходная гаубица 2С3 "Акация", 152-мм самоходная пушка 2С5 "Гиацинт", 240-мм самоходный миномет 2С4 "Тюльпан". Артиллерийское вооружение этих САУ было создано под руководством известных и выдающихся конструкторов-выпускников Военмеха.
Самоходная пушка "Пион" заняла особое место в ряду современных образцов артиллерийского вооружения, явившись самой мощной в мире пушкой калибра 203 мм. Огневая мощь орудия определяется не только высокой начальной скоростью (960 м/сек) осколочно-фугасного снаряда массой 110 кг, но и возможностью применения атомного тактического снаряда. К числу огневых задач (наряду с традиционными), выполняемых 203-мм самоходной пушкой "Пион", относится уничтожение и подавление средств ядерного поражения. Максимальная дальность стрельбы составляет 37500 м, минимальная — 8400 м.
В орудии использовано картузное заряжание. Широкий диапазон дальности стрельбы обеспечивается четырьмя зарядами. Масса полного заряда составляет 43,98 кг (длина каморной части ствола 2 м при длине канала ствола 11,24 м).
В САУ "Пион" применена схема компоновки с открытым кормовым расположением пушки, позволившая уменьшить массу боевой машины. Кормовое расположение артиллерийской части позволило обеспечить перемещение откатных частей орудия при выстреле вне корпуса шасси, добиться максимальной длины отката 1400 мм и тем самым уменьшить силу сопротивления откату до 135 т.
Разработчики орудия отказались от применения дульного тормоза на стволе, что позволило обеспечить допустимое давление дульной волны на корпус самоходной установки.
Оригинальное техническое решение использовано в орудии для уменьшения разогрева жидкости в тормозе откатных частей - его цилиндр расположен в кожухе люльки, заполненном охлаждающей жидкостью. Это позволяет выдержать достаточно высокий тепловой режим при скорострельности 25 выстрелов в час.
На САУ применены сошник бульдозерного типа и опускающиеся направляющие колеса-ленивцы. Наличие гидравлических элементов сошникового устройства и ленивцев, поглощающих часть энергии отката, позволяет вести стрельбу без выключения подрессоривания ходовой части.
Впервые в практике создания 203-мм орудий достигнута высокая степень механизации процессов подачи и досылки элементов боеприпаса. Для этого применен механизм заряжания рычажного типа с двумя исполнительными гидроцилиндрами, обеспечивающий подачу снарядов и зарядов с грунта на линию досылки. При этом нет излишних промежуточных перегрузок элементов боеприпаса, так как они располагаются на лотке досылателя в процессе подачи.
САУ "Пион" в процессе производства прошла модернизацию и в 1983 г. под названием "Малка" поступила на вооружение Советской Армии. САУ "Малка" соответствует требованиям перспективного вооружения на период до 2010 г.
Разработчики самоходной пушки "Пион"
Главным конструктором конструкторского бюро №3 (КБ-3) Кировского завода, назначенного головным по разработке САУ 2С7, явился выдающийся конструктор боевых машин Николай Сергеевич Попов.
Артиллерийское вооружение САУ 2С7 было спроектировано в Специальном конструкторском бюро (СКБ) завода "Баррикады" в Волгограде под руководством известного конструктора-артиллериста, лауреата Государственных премий, выпускника Военмеха Георгия Ивановича Сергеева (1911 - 1988 гг.).
Г.И.Сергеев окончил вечернее отделение Военмеха по специальности кафедры №14 в 1938 г. (группа 331, факультет "Е") и был направлен в конструкторское бюро завода "Баррикады".
В 1939 г. в КБ завода "Баррикады" проектировались и ставились на производство артиллерийские орудия большой мощности: 210-мм пушка Бр-17 и 305-мм гаубица БР-18, 280-мм мортира БР-5, созданные под руководством выдающегося ученого и конструктора-артиллериста И.И. Иванова — основателя кафедры №№14. Под руководством И.И.Иванова начиналась творческая деятельность Г.И.Сергеева.
К 1942 г. Г.И. Сергеев прошел путь от конструктора до руководителя конструкторской группы.
В годы Великой Отечественной войны Г.И. Сергеев работал в Центральном артиллерийском конструкторском бюро, где под руководством И.И. Иванова участвовал в разработке проекта 85-мм танковой пушки, принятой на вооружение танка Т-34. За участие в перевооружении танка Т-34, вошедшего в историю военной техники как лучший средний танк II мировой войны, Г.И. Сергеев в числе других разработчиков был награжден Государственной премией.
Весной 1950 г. в Волгограде на заводе "Баррикады" было создано артиллерийское конструкторское бюро. Его руководителем был назначен Г.И. Сергеев.

Георгий Иванович Сергеев

Одной из первых работ Г.И. Сергеева в должности Главного конструктора КБ завода "Баррикады" явилась модернизация 203-мм гаубицы Б-4 (в модернизированном варианте Б-4М).
С 1950 по 1956 г. в КБ проводится постановка на серийное производство 305-мм корабельного башенного артиллерийского орудия для тяжелого крейсера "Сталинград" и 130-мм берегового орудия СМ-4-1.
Самой значительной разработкой в области артиллерийской техники, выполненной под руководством Г.И. Сергеева, стал проект артиллерийского вооружения самоходной пушки "Пион".
Заместителями Г.И. Сергеева, внесшими значительный вклад в создание артиллерийского вооружения самоходной пушки "Пион", являлись выпускники Военмеха 1956 г. по специальности кафедры №14 Николай Кондратьевич Семенов и Адольф Андреевич Шабанов, награжденные Государственной премией.
В 1984 г. Г.И. Сергеев в связи с тяжелой болезнью ушел на пенсию.
Участие кафедры №14 в создании самоходной пушки "Пион"
В период опытно-конструкторских работ по созданию 203-мм самоходной пушки "Пион" был использован научный потенциал кафедры №14 и отраслевой научно-исследовательской лаборатории ОНИЛ-14, созданной при кафедре. В течение почти 6 лет (с 1967 г. по 1972 г.) в ОНИЛ-14 проводились научно-исследовательские работы, практические результаты которых нашли отражение в техническом решении орудия. Руководителем работ явился исполнявший обязанности начальника ОНИЛ-14 доцент, к.т.н. Владимир Александрович Башкатов (1933 - 2000 гг.). Научным руководителем ОНИЛ-14 являлся генерал-майор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, зав. кафедрой №14, д.т.н., профессор Ипполит Иванович Жуков.
Ниже приводятся воспоминания д.т.н., профессора кафедры В.А. Башкатова, которыми он поделился по просьбе автора настоящей статьи в 1999 г. для истории Военмеха. (Воспоминания В.А. Башкатова приводятся с незначительными сокращениями.)

В.А. Башкатов

В.А. Башкатов: "В создании орудия "Пион" кафедра приняла непосредственное участие.
Орудие создавалось сначала на заводе "Баррикады" в городе Волгограде, затем к этой работе было подключено и конструкторское бюро Кировского завода в Ленинграде. Уже на первом этапе работы ОКБ завода "Баррикады" обратилось к нашей кафедре с предложением принять участие в разработке этого орудия и были поставлены конкретные задачи, которые необходимо было решить для того, чтобы обосновать конструктивные параметры проектируемого орудия.
Задачи эти были следующие:
1) проверить баллистические расчеты дульного тормоза. Несколько вариантов его конструкции были предложены конструкторами ОКБ завода "Баррикады": каморного типа и щелевого (ствольного) типа. Результаты их расчетов по различным методикам отличались чуть ли не на 100 процентов. Важно было определить эффективность дульного тормоза той или иной конструкции;
2) исследовать и обосновать параметры противооткатных устройств (ПОУ). Требование получить орудие небольшого веса при таком мощном баллистическом решении вынуждало создать ПОУ очень высокой энергоемкости. Максимальные скорости свободного отката откатных частей могли достигать порядка 30 м/сек, что существенно превышало диапазон скоростей отката существующих орудий. Методики расчетов ПОУ, которые проводились до этого, основывались на гипотезах о стационарном характере движения несжимаемой жидкости. Было очевидно, что при таких больших скоростях период нестационарности должен был проявиться на начальной фазе отката. Этот вопрос требовал и экспериментальной проверки, и корректировки методики расчета;
3) исследование характера и величины динамических нагрузок в конструкции орудия и, в частности, определение прочности коренного зацепления механизма вертикального наведения от нагрузок, которые зависят от динамики выстрела. Необходимо было уточнить методику взаимодействия опорно-сошникового устройства с грунтом, выбрать оптимальные профиль и углы наклона опорной поверхности.
Было принято решение использовать метод физического моделирования, который на кафедре к этому времени в основных чертах был разработан.
Работа у нас проводилась с 1967 г. по 1972 г., когда начались испытания орудия.
Для разработки самохода, механизма заряжания и транспортно-заряжающей машины был привлечен Кировский завод во главе с Главным конструктором Н.С. Поповым. Головным разработчиком всего проекта тоже был назначен Кировский завод, а конструктоское бюро завода "Баррикады" в Волгограде под руководством Главного конструктора Г.И.Сергеева разрабатывало само орудие, опорно-сошниковое устройство и все силовые элементы конструкции, которые накладывались на корпус самохода для того, чтобы воспринять импульс от выстрела.
С самого начала наши работы проводились с коллективом Волгоградского завода "Баррикады" под общим руководством Главного конструктора завода, Героя социалистического труда Георгия Ивановича Сергеева.
Специально для отработки элементов этого орудия на моделях было разработано и изготовлено несколько стендов. Было изготовлено два стрельбовых стенда, располагавшихся в Горелово, для исследований явлений, происходящих при истечении газов из дульного среза и в дульном тормозе. Один стенд, калибром 80 мм, имел назначение определить реальные характеристики тех дульных тормозов, которые нам были предложены: каморного типа и ствольно-щелевого. Но баллистический процесс на этом стенде не был подобен процессу в реальном орудии. После того, как испытания были проведены, по уточненным уже методикам был рассчитан дульный тормоз в обоих вариантах и был изготовлен стенд более мелкого калибра — 18,7 мм, на котором баллистический процесс был точно воспроизведен в баллистическом подобии. И были исследованы характеристики дульного тормоза.
На стенде для исследования противооткатных устройств воспроизводился процесс отката и процесс сжатия жидкости, движения жидкости по направляющей детали. Сам тормоз и накатник были выполнены в соответствии с принципами геометрического подобия. Была изготовлена физическая модель в масштабе 1 к 4, на которой был воспроизведен весь узел откатных частей в соответствии с принципами динамического подобия.

Слева направо: А.Ю. Бахолдин, Н.К. Семенов, С.И. Кудрявцев.

При проведении исследований на модели выяснилось, что необходимо вводить поправки в методику расчета, учитывая сжимаемость жидкости и колебательный характер сжатия этой жидкости в начале отката. На начальной фазе необходимо было внести определенные изменения в профиль регулирующей детали-веретена в тормозе отката для того, чтобы получить требуемый закон силы сопротивления и обеспечить устойчивость орудия. Эти результаты тоже были переданы заказчику и использованы на орудии.
Что касается механизма вертикального наведения, то он был тоже динамически смоделирован с помощью создания подобной приведенной массы этого механизма на коренном валу и с воспроизведением приведенного зазора. В соответствии с принципами геометрического подобия был выполнен сектор подъемного механизма и коренная шестерня.
Кроме того, сама установка была смоделирована по массам, по жесткостям и геометрическому подобию гусеничного обвода, то есть всей гусеничной подвески. При этом было сделано несколько вариантов опорно-сошникового устройства, отличающихся и по профилю, и по жесткости опорных элементов, и было исследовано две точки крепления. Эта модель исследовалась на большом динамическом стенде в Горелово.

Модель располагалась на реальном грунте, уплотненном до необходимой плотности. Во время этих экспериментов тензометрировались элементы коренного зацепления . Тот вариант, который был изготовлен по чертежам КБ завода "Баррикады", сразу же не выдержал и был сломан. То есть зуб сразу же сломался. И потом мы уже вели эксперимент на усиленном варианте зуба, а заказчику, то есть заводу "Баррикады", результаты эксперимента с поломкой зуба были переданы.

Модель САУ «Пион»

В дальнейшем стрельба из натурной установки с дульным тормозом подтвердила те результаты, которые были сделаны на модели. Но в результате этих экспериментов кабина водителя получила значительные повреждения при выстреле, отдельные элементы были смяты. И КБ завода «Баррикады» прищлось отказаться от дульного тормоза, несколько увеличить длину ствола, тем самым понизить выличину избыточных давлений. Заказчик изменил и конструкцию коренного зацепления механизма вертикального наведения.
Испытания натурного образца на полигоне подтвердили, что наука (физическое моделирование) все-таки дает достаточно обоснованные результаты.

Испытания модели САУ «Пион» САУ Пион

В проекте также были приняты предложенные и апробированные нами профиль опорно-сошникового устройства и места его расположения и крепления. Это результат нашего эксперимента. Мы рассматривали разные углы врезания в грунт, рассматривали нагружение орудия не только под разными вертикальными углами, но и под горизонтальными. Определили траекторию движения-дрейфа орудия на грунте при разных углах. В этой части были даны конкретные рекомендации, и это все было использовано в проекте. Кроме того, были определены натяжения гусениц. Для этого специально нами были разработаны модели - тензотраки. Так называемый специальный элемент, который вставляется в гусеницу как обычный трак-гусеница, с встроенными специальными датчиками, которые определяли силу натяжения гусениц в различных местах. То есть сам процесс колебания гусениц был оценен, и это дало возможность ввести некоторую коррекцию в методики динамического расчета самоходных установок, работающих на гусеницах. Вот эти вот результаты были использованы в конструкции "Пиона".
Когда я возглавлял эту работу от ОНИЛ-14, я поддерживал тесную связь с конструкторами Волгограда. Во время работы над проектом пушки «Пион» выдвинулся заместитель Г.И. Сергеева Илья Маркович Соболев. Г.И. Сергеев все время оставался стратегическим руководителем, но у него кроме артиллерийского КБ было еще ракетное КБ. И потом Соболев перешел руководителем ракетного КБ. А работы после него возглавил Шабанов Адольф Андреевич. Он тоже большой вклад внес. Под его руководством был разработан казенник, затвор. Потом на последних уже этапах испытаний и завершения этой работы ее возглавил Семенов Николай Кондратьевич. А.А. Шабанов и Н.К. Семенов стали лауреатами Государственной премии. И.М. Соболев за эту работу получил звание лауреата премии Ленинского комсомола. А Г.И. Сергеев , возглавляя конструкторские разработки по артиллерийской и ракетной тематике одновременно, за эти обе работы получил Государственную и Ленинскую премии.
Кто занимался научно-исследовательскими работам по заказу КБ завода «Баррикады» у нас, в Военмехе? В экспериментальной части, в конструкции очень большой вклад внес ведущий инженер Кашин Николай Аркадьевич. Принимали участие в этой работе на ранней стадии по противооткатным устройствам Коверкин Юрий Борисович и Малючкова (сейчас Андреева) Жанетта Николаевна. По дульному тормозу принимал участие Алексеев Владимир Михайлович. Он тогда был аспирант, а потом стал доцентом нашей кафедры. Специалистом по измерительным комплексам был Хорн Валерий Николаевич. Было привлечено к работе много студентов и аспирантов, были выполнены дипломные пректы и кандидатские диссертации. Много студентов получили практику конструкторской и испытательной работы. Эта работа нашла отражение и в моей докторской диссертации. Я доволен и горжусь, что принимал участие в этой работе.
"
* * *
Научная школа физического моделирования артиллерийских систем, созданная на кафедре №14, в дальнейшем активно развивалась и нашла применение в научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, выполненных в ОНИЛ-14 по заказу артиллерийских КБ и НИИ в 1970-1980 гг. при создании перспективных образцов артиллерийской техники.

Материал взят из газеты: "За инженерные кадры" №1 2007

Tags: Артиллерия
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments