Техника и вооружение 2013 02 - Коллектив авторов. Страница 3

Танк «Объект 219 СП1» на комплексном стенде.

Разрезы турбохолодильника и влагомаслоотделителя СКВ танка Т-80.

Система индивидуального подогрева.

1 — двойной вентиль; 2 — концевая труба; 3 — эжектор расхода воздуха; 4 — мерная труба; 5 — разъемное соединение; 6 — жилеты.

Эффективность системы терморегулирования оценивалась по результатам испытаний в арктической и тропической камерах. Температура в тропической камере поддерживалась на уровне +40±3 °C, а при моделировании суточного марша максимальная дневная температура равнялась +43 °C. В большой арктической камере температура составляла -37-42 °C.

Выяснилось, что в режиме охлаждения, в зависимости от частоты вращения турбокомпрессора II каскада (78–92 % от максимальной частоты вращения турбокомпрессора), система обеспечивала расход воздуха в жилетах от 42 до 75 м³ /ч с температурой от 12,5 до 26,6 °C. При этом, по результатам суточного эксперимента, тепловое состояние экипажа было оптимальным: средневзвешенная температура (СВТ) кожи составляла 32,4-37,2 °C, средняя температура тела (СТТ) — 35,6-37,6 °C; теплосодержание — 122,8-131,2 кДж/кг; частота сердечных сокращений (ЧСС) — до 100 ударов/мин.

В режиме обогрева (частота вращения II каскада — 76–85 %) при закрытом эжекторе расход воздуха через жилеты составлял от 25 до 34 м³ /ч с температурой от 53 до 65 °C, а при открытом — 30–51 м³ /ч с температурой 41–45 °C. В этих условиях температура воздуха на рабочих местах экипажа танка повышалась через 5 мин:

— у водителя — с -36,5 °C до — 14 °C;

— у наводчика — с -40 °C до -14 °C;

— у командира — с -36 °C до -14 °C.

Тепловое состояние испытателей было удовлетворительным (СВТ кожи — 32,1-35,3, СТТ — 35,1-36,6 °C; теплосодержание — 123,2-126 кДж/кг; ЧСС — до 100 ударов/мин). Затем система терморегулирования прошла натурные испытания в пустыне при температуре +30–39 °C, а также зимой в Сибири при температуре -20-28 °C.

В каждом виде испытаний проводились две серии опытов: контрольная и зачетная. В контрольной серии экипажи были одеты в обычное обмундирование, а в зачетной — в нательное белье с жилетами. Пробеги совершались при закрытых люках.

Испытуемая СКВ показала высокую эффективность. В условиях жаркого климата длительность пробега составляла от 2 ч 15 мин до 3 ч 30 мин. Эксперимент прекращался при ухудшении самочувствия испытателей и по окончании светового дня (средняя продолжительность марша -8 ч).

Тепловое состояние членов экипажа в контрольном пробеге с включением ФВУ было близким к предельно допустимому (ректальная температура — 37,6-28,1 °C, СТТ — 37,4-37,8 °C; теплосодержание — 130,2-131,6 кДж/кг; интенсивность потоотделения — до 600 г/ч). В зачетной серии тепловое состояние членов экипажа в начале пробега находилось в пределах допустимого, а с включением системы СКВ становилось оптимальным (ректальная температура — 35,6-36,5 °C; теплосодержание — 124–127 кДж/кг; интенсивность потоотделения-до 265 г/ч).

Функциональное состояние сердечнососудистой системы танкистов характеризовалось повышением ЧСС (в отдельных случаях — до 128 ударов/мин). В зачетной серии ЧСС и показатели гемодинамики членов экипажа находились в пределах нормы.

Анализ результатов исследований в условиях холодного климата показал, что тепловое состояние членов экипажа в контрольных сериях соответствовало допустимому уровню (ректальная температура — 36,4-36,5 °C, СТТ-35,5-36,0 °C; теплосодержание — 126,1-126,8 кДж/кг), а самооценка теплового дискомфорта колебалась между «комфортно» и «тепло».

Широкомасштабные испытания СКВ проводились и в Туркестанском военном округе. Помимо основного разработчика — КБ Кировского завода, в испытаниях участвовали конструкторы Научно-исследовательского института транспортного машиностроения (ВНИИТрансМаш), врачи Военно-медицинской академии (ВМА), специалисты из Москвы и Мурома, а также различных машиностроительных предприятий.

На первом этапе оценивалось влияние ФВУ, а на втором и третьем этапах — влияние СКВ на тепловое состояние экипажа. Танки Т-80 совершали марши продолжительностью 4,5 ч, причем с закрытыми люками, с максимально возможной для данных условий движения скоростью. Маршрут представлял собой кольцевую трассу протяженностью 48,3 км, проложенную в пустынной местности.

Для оценки микроклиматических факторов обитаемых отделений танка определялись следующие параметры:

— температура воздуха, вычисляемая как среднее арифметическое измерение температур в зоне головы и ног танкистов (t_в);

— температура ограждающих поверхностей (t_о.п.);

— интегральная температура, вычисляемая как результат суммарного нагревающего действия воздуха от солнечной радиации и инфракрасного излучения (tς);

— относительная влажность воздуха внутри и снаружи обитаемых отделений (φ%).

В качестве показателей теплового состояния организма членов экипажа были приняты:

— температура тела (измерялась под языком, t_т);

— средневзвешенная температура кожи (СТК, t_стк);

— частота сердечных сокращений (N_с.с.);

— теплоощущение по шкале: 4 — комфортно, 5 — тепло, 6 — жарко, 7 — очень жарко;

— потери влаги (P_вл) определяемые путем взвешивания танкистов до и после марша, кг;

— потребление воды в ходе марша.

В качестве предельных показателей были приняты: t_т=38 °C; N_с.с.=140 ударов/мин; Q_в.н.= 60-100 ккал (состояние перегрева); более 100 ккал накопленного тепла — полная потеря работоспособности.

Результаты первого этапа показали, что t_в = 35–38 °C формировала в танке Т-80 напряженный режим (см. табл.1). Температура на рабочих местах достигала 39,3-39,9 °C, а относительная влажность превышала 76 %. Состояние экипажа характеризовалось повышенным накоплением тепла (60 ккал). В таких условиях время работы танкиста до ощутимой потери работоспособности составляло не более 0,7–0,8 ч.

Работа ФВУ уменьшала тепловые потери танкистов путем излучения и конвекции, оставляя для этого единственный путь за счет испарения влаги с поверхности тела. В ходе марша люди теряли до 1,6 кг пота, потребление воды повышалось до 1,5 л. Неблагоприятный микроклимат снижал работоспособность экипажа: для нормализации теплового состояния требовался отдых не менее 1–1,5 ч.

Общее самочувствие и характер изменения показателей теплового состояния при работе СКВ свидетельствовал о возможности выполнения экипажем своих функциональных обязанностей без перегрева организма в течение 6–8 ч. В тех случаях, когда параметры микроклимата обитаемых отделений танка поддерживались с помощью кондиционера, средняя скорость движения танка была выше на 16–26 %.

Система обогрева танка Т-80.

Индивидуальный жилет.

При работе СКВ при внешних температурах 34–38 °C температура воздуха на входе в жилеты составляла: у командира — 19,4-21,6 °C; у наводчика — 19,7-21,1 °C; у водителя — 19,7-22,3 °C.

При функционировании СКВ в режиме подачи охлажденного воздуха в обитаемые отделении танка или жилеты все показатели теплового состояния экипажа после 4-ч марша находились в пределах физиологически допустимых величин. Наилучшим вариантом являлась одновременная подача охлажденного воздуха в жилеты и в зону дыхания танкистов. В этих опытах величины теплонакопителей в организмах членов экипажа к концу 4-ч марша не превышали 13,8-33 ккал (см. табл.2), что было на 62–84 % ниже, чем без применения СКВ.