История развития и выдающиеся конструкторы российского оружия - (реферат)

История развития и выдающиеся конструкторы российского оружия - (реферат)

Дата добавления: март 2006г.

Российское оружие имеет большую и интересную историю , а его разработчики прославили нашу страну на весь мир . В своем реферате я затрону лишь некоторые темы и факты из истории нашего оружия .

1) Этапы создания и перспективы развития судов на воздушной подушке .

Идея использования поддува воздуха под корпус транспортного аппарата для создания подъемной силы и уменьшения сопротивления движению возникла очень давно , еще в 18 веке . Однако практические успехи в ее реализации , особенно в области судостроения , были достигнуты только в наше время . В Советском Союзе с 1927 по 1940 год профессор В. И. Левков спроектировал , построил и испытал несколько катеров на воздушной подушке серии “Л” . Эти катера , построенные по камерной схеме , имели водоизмещение от 5 до 8 тонн ; на одном из них (Л-5) в 1937 г. была достигнута рекордная по тем временам скорость-70 узлов(130км/ч) . Первые опыты с камерной схемой впоследствии трансформировались в скеговые суда на воздушной подушке с автономными подъемным и движительным комплексами .

Важным этапом развития принципиально нового типа судов стало изобретение в Англии в 1955 г. профессором К. Коккерелом сопловой схе-мы формирования воздушной подушки . Успешные испытания построенного по этой схеме судна активизировали исследования и проектные работы в данном направлени . Изобретение К. Коккерелом гибких ограждений , перспективы применения которых у нас в стране были сразу оценены , способствовало началу широкомасштабных работ по амфибийным судам на воздушной подушке (СВП) . Война 1941-1945 гг. прервала эти исследования , и только в 1954 г. в нашей стране продолжились проектные разработки и научные исследования в развитие опытов профессора В. И. Левкова в области камерной схемы .

Специалисты Военно-Морского Флота первыми оценили огромные преимущества амфибийных кораблей на воздушной подушке (КВП) для десант-ных операций . ВМФ СССР финансировал широкомасштабные научно - техни-ческих программ , в результате которых была создана база для проектирования и серийного строительства десантных КВП .

Десантные корабли имеют некоторые особенности , вытекающие из их назначения , однако приобретенный судостроителями и проектантами опыт , а также многие технические решения могут в полной мере использоваться и в гражданском судостроении .

Ведущим предприятием России в области создания как амфибийных , так и камерных СВП является Центральное морское конструкторское бюро“Алмаз” , с которым связана вся основная история судов на воздушной по-душке в России . По 10 проектам ЦМКБ “Алмаз” СВП строились серийно , и было построено более 90 судов водоизмещением от 27 до 550 тонн , при общем тоннаже 16740 тонн . Первым серийно строившимся в 1969-1976 гг. был десантный штурмовой катер “Скат” ( проект 1205 ) . Катер предназначался для перевозки и высадки 40 десантников . Водоизмещение - 27 т , скорость полного хода - 49 узлов .

В 1970-1972 гг. его базе было построено и испытано три поисково- спасаельных катера для отряда космонавтов . Они имели каюту для отдыха космонавтов после полета и операционную для оказания , при необходимости , медицинской помощи . “Скаты” использовались на мелководных и

осыхающих акваториях Аральского и Каспийского морей в течение 12лет . До настоящего времени катера проекта 1205 находятся в составе ВМФ . В 1971- 1985 гг. серийно строился десантно-высадочный корабль на во здушной подушке “Кальмар” ( пр. 1206 ) , который мог перевозить технику и другие грузы суммарной массой до 37 тонн . Водоизмещение полное - 114 тонн , скорость полного хода - 55 узлов.

Низкие гидроакустические и магнитные поля , присущие кораблям на воздушной подушке , позволяют эффективно их использовать для траления морских мин . На базе катера пр. 1206 был разработан телеуправляемый тральщик , который серийно строился в середине 80-х годов .

В 1979-1980 гг. на замену катера “Скат” и как его дальнейшее развитие строился десантно-высадочный катер на воздушной подушке “Омар” (пр. 1209 ) для перевозки 60 десантников . Водоизмещение полное - 54 т , скорость полного хода - 60 узлов . Технические решения этого катера до насто

ящего времени морально не устарели и могут быть использованы при проектировании и строительстве СВП водоизмещением до 60 тонн , грузоподъемностью до 30 тонн и скоростью хода до 50 узлов .

Необходимость сопровождения десантных подразделений боевой техникой потребовала создания и серийной постройки в 1985-1992 гг. десантного катера на воздушной подушке “Мурена” ( пр. 12061 ) , способного перевозить технику и людей общей массой до 24 т в номальных условиях и 40-42

т - при снижении скорости на 10 узлов . Водоизмещение катера - 149 тонн и скорость полного хода - 55 узлов . В настоящее время они переданы морс-ким силам Федеральной пограничной службы для усиления охраны государственной границы на Дальнем Востоке . Катер “Мурена” прошел круглогодичные ( весна лето - осень - зима ) испытания на р. Амур и ее притоках при температуре воздуха от +25 до -30 C с преодолением всех видов рельефа ( вода - сплошной и битый лед - торосы , песчаные отмели , кустарник и т. д. )

Для увеличения объема перевозимой техники в 1970-1985 гг. строился малый десантный корабль на воздушной подушке “Джейран” ( пр. 12321 ) , общей грузоподъемностью до 80 тонн. прричем его устройства обеспечива-ли загрузку техники единичной массой до 50 тонн . Водоизмещение корабля - 355 тонн , скорость хода - 50 узлов . “Джейран” до настоящего времени находится в составе ВМФ .

Крупным шагом в развитии больших КВП стал серийно строящийся с 1988 г. десантный корабль “Зубр” (пр. 12322 ) , который до настоящего време-ни является самым большим кораблем этого типа в мире . При его создании был использован многолетний опыт проектирования и постройки амфибийных кораблей на воздушной подушке . Грузоподъмность “Зубра” составляет 150 тонн . Полное водоизмещение - 550 тонн , скорость полного хода - 60 уз. и 40 уз. при волнении высотой 2 метра . По результатам его созда-ния можно утверждать , что предсказанные ограничения водоизмещения

в 1000 тонн подобных кораблей не яляются непреодолимым пределом водо-измещений . И на практике может быть достигнута скорость до 80 узлов . Основные характеристики десантных КВП приведены в таблице 1 .

    Таблица 1

“Скат” “Кальмар” “Касатка” “Джейран” “Зубр” L , м 20, 4 24, 6 31, 3 45, 5 57, 3

    B , м 7, 3 11, 8 14, 5 17, 3 25, 6
    G , т 27, 0 115, 0 148, 6 353, 0 550, 0
    H , м 1, 2 1, 4 1, 45 2, 5 2, 7
    N , кВт 3x574 2x7360 2x7360 2x11765 5x7360
    V , уз. 50 55 55 50 60
    N/G, кВт/т 63, 8 128, 1 99, 3 66, 7 67

где L - длина , B - ширина , G - водоизмещение , H - высота подушки N - мощность , V - скорость

Реализуя программу конверсии , Центальное морское конструкторское бюро “Алмаз” разработало целый ряд проектов амфибийных СВП различного назначения . В их числе : речное грузовое судно “Бобер” ( пр. 18810 ) , пассажирское СВП ( пр. 12270 ) , многоцелевой КВП “Чилим” ( пр. 20910 ) . Основные характеристики этих проектов приведены в таблице 2 . Как видно из таблицы 1 , такой важный параметр , как установленная мощность на тонну водоизмещения , колеблется в широких пределах . Для КВП военного назначения , где экономические показатели эксплуатации не имеют преобладающего значения , этот показатель находится в пределах 65-120 кВт/т . Столь высокая энерговооруженность вызвана не величиной полной скорости хода на тихой воде или при малом волнении , для до-стижения которой используется всего 60-70% установленной мощности , а необдимостью достижения заданной гарантированной скорости при мор-ском волнении . В практике гражданского судостроения , где этот показатель определяет экономичность эксплуатации , несмотря на возможные от-казы от рейсов по погодным условиям , он может быть доведен до 30-40 кВт/т при сохранении скорости 40-50 узлов на тихой воде .

    Таблица 2
    Основные характеристики проектируемых СВП
    Характеристики Грузовой Пассажирский Патрульный
    речной морской морской
    (пр. 18810) (пр. 12270) (пр. 20910)
    Длина на ВП, м 30, 2 18, 2 12, 0
    Ширина на ВП, м 11, 5 8, 7 5, 6
    Высота на ВП, м 8, 8 5, 8 4, 5
    Грузоподъемность, т 22, 0 -
    Пассажиры, чел. - 30-50 6-8
    Водоизмещение полное, т 70, 9 20, 2 8, 1
    Высота ВП, м 1, 0 1, 2 0, 6
    Тип двигателя дизель дизель дизель
    Количество и мощность, кВт 3x720 2x286 2x250
    Скорость, уз. 30 45 40
    Мощность на 1 т, кВт/т 30, 5 38, 2 61, 7

Кроме ЦМКБ “Алмаз” , продукция которого определяла основные направления развития СВП в России , постройка судов гражданского назначения мелкими партиями - в основном для эксплуатации на реках - про

    изводиласьи другими предприятиями .

Говоря о серийном строительстве СВП , нельзя не упомянуть о масшта-бах , проводившихся в обеспечение их проектирования , научно - техничес-ких исследований и разработок . В нашей стране к работам по совершенст-вованию амфибийных СВП были привлечены ведущие научно - исследовательские институты авиационной , судостроительной , электронной , электротехнической , резинотехнической , текстильной , металлургической промышленности . В области ходкости , управляемости и мореходности тео-ретические и модельные исследования велись Центральным аэрогидродинамическим институтом им. Н. Е. Жуковского ( авиационная промышле-нность ) и Центральным научно - исследовательским институтом им. ака

демика А. Н. Крылова ( судостроение ) , которые создали необходимые мето-дики расчетов , провели модельные эксперименты .

Первые СВП , следуя авиационным традициям , создавались клепанными , однако опыт их эксплуатации в море показал низкую надежность этого типа соединения . Начиная с 1974 года корпуса стали изготавливать сварными . Для них были созданы высокопрочные коррозиестойкие морск-ие алюминиево - магниевые сплавы и освоено производство прессованных

панелей с ребрами жесткости различного сечения . Толщина обшивки панелей 3мм и 4 мм при длине листа 8 м и ширине до 2 м .

Большой объем исследований был проведен в области создания гибких ограждений . На собственной исследовательской базе ЦМКБ “Алмаз”

испытано более 20 различных схем ограждений . Научно- исследовательск ими институтами были установлены зависимости прочности и износосто-йкости материалов гибких ограждений от характера применяемых филаментарных волокон , кручения и вида плетения филаментарных нитей , пропиток и состава покрывающих резиновых смесей. Применяемые на СВП

последних проектов резинотканиевые материалы обеспечивают хорошую мореходность судов и возможность длительной эксплуатации без ремонта.

Для судов на воздушной подушке был разработан специальный профи-ль лопастей воздушных винтов , которые позволили достичь высоких КПД

на малых , по сравнению с самолетными , скоростях . Для всех КВП водоиз-мещением свыше 100 т разработана и применена единая втулка винта , что обеспечило высокую безотказность работы воздушных винтов при изме-нении их шага . Определяющее значение для мореходности , амфибийности и износостойкости гибкого ограждения имеет расход воздуха через воздушную подушку. Для подачи воздуха были разработаны специальные схемы осевых и цен-тробежных нагнетателей , которые имеют высокий КПД при малых габа-ритах . Это позволило уменьшить площади и объемы , занимаемые механизмами .

Для привода винтов , нагнетателей и других потребителей были созд аны высокотемпературные газотурбозубчатые агрегаты . По своим массо габаритным и эксплуатационным параметрам эти агрегаты до настояще-го времени занимают лидирующее место в мире . Особое внимание нужно

обратить на проблему очистки от морских солей воздуха , поступающего в главные двигатели . Разработанная и применяемая система воздухоотчи-стки позволяет обеспечить длительную работу газовых турбин без сниже-ния их параметров при солености моря до 30 промиле включительно и

    движении переменными ходами .

Для СВП коммерческого назначения применены дизельные двигатели высокой экономичности с воздушным охлаждением .

Безопасность скоростного судна в значительной мере определяется наличием надежных и проверенных систем управления движением . Особенностью СВП является отсутствие непосредственного контакта рулевых

устройств с водой , что затрудняет маневрирование и делает судно весьма зависимым от погоды . Были разработаны и испытаны различные схемы управления судном , включая аэродинамические рули , струйные рули (ре

активные сопла) , винты изменяемого шага (ВИШ) . Этот опыт позволяет за-ранее предсказать , насколько эффективна будет та или иная система авто-матического управления .

Оценивая перспективы развития амфибийных СВП в России , связанные прежде всего с деятельностью ведущей проектной организации - ЦМКБ “Алмаз” , следует отметить следующие главные направления их ра-звития : в области малых и средних судов создание многоцелевых СВП для эксплуатации в дельтах рек , на мелководных и засоренных фарватерах , на замерзающих акваториях Севера и Дальнего Востока ; в области ср-едних и крупных СВП - создание грузовых , грузо-пассажирских СВП и СВП

специального назначения ( обеспечение работ на шельфе , суда-разгрузчи-ки , суда-снабженцы и т. д. ) .

Одновременно с амфибийными СВП ЦМКБ “Алмаз” имеет ряд соврем-енных разработок СВП скегового типа водоизмещением от 60 до 2500 тонн и

скоростью хода от 40 до 60 узлов . Однако их рассмотрение выходит за пределы данной статьи .

Как видно из данной краткой характеристики серийной постройки СВП , Россия обладает современным научно- техническим и производстве-нным потенциалом в этой области . Здесь могут быть созданы суда на воздушной подушке в широком диапазоне водоизмещений , скоростей хода и различных назначений , полностью удовлетворяющие самые взыскатель

    ные требования заказчика .
    2) Экранопланы .

“Мне приходилось участвовать в испытаниях или быть пассажиром многих транспортных средств : наземных , воздушных , водных , но я нико-гда не ощущал такой восторженности как на экраноплане “.

Эти слова принадлежат известному Генеральному конструктору самолетов М. П. Симонову и произнесены им сразу же после полета на одном из действующих экранопланов типа “Орленок” . Они , как нельзя лучше ,

отражают общее восприятие этого нового транспортного средства , о чем свидетельствуют и многочисленные отзывы участников полетов на экрано-планах . И это не случайно , так как экранопланы соединяют в себе положитель-ные качества самолетов и кораблей , когда большая ( самолетная ) скорос-ть движения сочетается с удивительным , романтическим восприятием близости быстроменяющегося морского пейзажа . Неизгладимое впечатле-ние от экранного полета придает особую привлекательность этому новому

виду транспорта особенно для туристов . В технике же , как правило , положительное эмоциональное восприятие соответствует ее высокому техничес-кому уровню и большой экономической целесообразности .

Экранопланы - это диалектическое развитие кораблей ( судов ) на динамических принципах поддержания . Своим рождением они были обязаны двум главным обстоятельствам . Во-первых , логике развития водных

транспортных средств и в связи с этим настойчивой работе судостроителей ( конструкторов и ученых ) по повышению скорости движения . И , во-вторых заинтересованности военных моряков в применении на морских и океанс-ких просторах боевых и транспортных средств , обладающих максимально возможными скоростями движения , высокой мобильностью и скоростью . Скорость , пространство и время всегда были главными факторами , на войне определявшими успех боевых операций , а в мирных условиях эффективность решения различных хозяйственных задач , связанных с широ-ким применением всевозможных транспортных средств . Поэтому появление новых транспортных средств , отличающихся более высокими скоростными характеристиками по сравнению со своими предшественниками , всегда сопровождалось революционным воздействием на соответствующие

    сферы деятельности людей .

Так , широкое внедрение судов на подводных крыльях ( СПК ) в 60-х го-дах коренным образом изменило пассажирские перевозки на водном тран-спорте , сделав их рентабельными для государства и привлекательными

для пассажиров . В дальнейшем СПК нашли применение и в военном деле в частности в качестве малых противолодочных и патрульных катеров . Их скорость в 2-3 раза выше по сравнению с обычными водоизмещаю-щими судами . Но на этом возможности СПК были практически исчерпаны

из-за физического явления кавитации (холодного кипения от разряжения) воды на верхней поверхности подводного крыла . Достигнуть скорости бол-ее 100 120 км/ч на СПК оказалось технически трудно выполнимым и экономически нецелесообразным .

Суда на статической воздушной подушке ( ССВП ) позволили несколько повысить верхний предел скорости по сравнению с СПК , но для них непреодолимым барьером стало ориентировочно 150 - 180 км/ч из-за потери

устойчивости движения . При этом всякое повышение скорости сопровож далось ухудшением пропульсивных качеств таких судов , связанным с нео-бходимостью повышения относительной мощности энергетических установок . Экранопланы , в отличие от ССВП , поддерживаются над поверхностью при помощи не статической ( искусственно создаваемой специальными нагнетателями с соответствующими затратами мощности ) , а естественной

Страницы: 1, 2