швартовах и максимальная скорость движения существенно меньше расчетных. Пошли вместе с ним в цех, где стояли опытные образцы. Осматривая выходные сопла водометов, мы обратили внимание на то, что концевые участки лопаток спрямляющего аппарата расположены под некоторым углом к продольной оси водометов, а не параллельно ей, как требовалось. Это и могло приводить к уменьшению силы упора водометов и на режиме швартовах, и в движении. Следовало выяснить, почему водометы были изготовлены именно так. Отравились в литейный цех и обнаружили, что литейные модели выполнены с ошибкой, а технологи только пожимали плечами.
После нашего рассказа А.В. Шабалину об обнаруженных ошибках он вызвал начальника цеха и дал распоряжение в течение нескольких дней все исправить и заменить на водометах спрямляющие аппараты. Через несколько дней все было готово, и повторные испытания показали, что экспериментальные данные соответствуют расчетным как по силе тяги на швартовах, так и по максимальной скорости движения. Но Шабалину и Русанову все эго было очень неприятно.
Вернувшись в Москву, я решил проверить, как сильно влияет правильность установки лопаток спрямляющего аппарата па тяговые характеристики водометов. Для этого быстро изготовили несколько сменных конусных выходных насадок для водомета БРДМ-2 с неправильно установленными лопатками спрямляющего аппарата. При проведении испытаний на вододроме академии в Солнечногорске я сфотографировал выходящую струю водомета в режиме па швартовах.
На представленном в этой статье снимке четко видно, что неправильная установка лопаток приводит к тому, что вода покидает водомет отдельными струйками, направление выброса которых не параллельно продольной оси водомета. В результате для движения но воде используется не вся реактивная сила тяги водомета, а только ее продольная составляющая. Чем больше угол отклонения струи водомета от его продольной оси, тем меньше сила тяги на швартовах и скорость движения по воде» машины. Кроме того, создаваемая при этом поперечная составляющая сила тяги водометов вызывает увод машины от прямолинейного курса, который приходится восстанавливать с помощью рулевых устройств. На фотографии также видно, что выбрасываемая из водомета струя не является сплошной, а состоит из нескольких отдельных струек, количество которых определяется числом лопаток спрямляющего аппарата и расстояниями между ними.
Через некоторое мгновенно струйки «схлопываются» в одну общую струю, но при этом происходит потеря энергии струи, что нежелательно. Данный опыт в сочетании с неприятностями водометов БМД убедили меня в том, что необходимо очень внимательно отрабатывать конструкцию выходных сопл водометов, особенно сопл с встроенными лопатками спрямляющего аппарата.
Много работы (расчетов, исследований и т. д.) потребовал и броневой корпус БМД, поскольку, проектируя его, пришлось. решать не только вопросы его бронестойкости и массы, по и многие другие задачи (размеры и формы с позиций работы машины на плаву, технология изготовления в серийном производстве, ремонт в полевых условиях, внутренние объемы для размещения вооружения, экипажа и десанта и другого оборудования, стоимость и др.).
Сложность создания корпуса для БМД и большой объем исследовании потребовали привлечения к ним специалистов других организаций (НИИ Стали, бронетанковой академии и др.).
Были выполнены проектные и расчетные работы но нескольким возможным вариантам исполнения корпуса. В результате напряженной совместной деятельности этих специалистов был спроектирован броневой корпус с заданной степенью защиты, более легкий по сравнению с корпусом из стальных броневых листов, по, к сожалению, и более дорогой. В процессе его создания рассматривалось несколько вариантов материала броневых листов: стальные листы, листы из титана и из легких алюминиевых броневых сплавов. Предпочтение было отдано корпусу из алюминиевых броневых сплавов, поскольку он был примерно на 30 % меньше по массе но сравнению с корпусом из стали, а его стоимость была на 44 % ниже корпуса из титана.
Анализировались также данные по изменению стоимости, габаритов машины по высоте и массы корпуса при обеспечении разных значений статического запаса плавучести для улучшения параметров остойчивости, непотопляемости и возможности движения БМД в условиях волнения до 3 баллов.
Выбор рациональной величины статического запаса плавучести, на первый взгляд, не является серьезной проблемой. Но это далеко не так. В действительности это очень противоречивая и непростая задача. С одной стороны, для лучшей непотопляемости, остойчивости и возможности падежного движения на волнении достаточно высокой балльности необходимо иметь как можно больший запас плавучести и, следовательно, большую высоту надводной герметичной части корпуса. С другой стороны, для уменьшения массы и стоимости корпуса желательно иметь очень небольшой запас плавучести. По существу, это небольшая оптимизационная задача, и ее надо было решить, чтобы определить научно обоснованную величину статического запаса плавучести. И это было сделано.
Кроме того, некоторые вопросы решили проверить в бронетанковой академии на физических моделях. Эти исследования выполнил к.т.н.
Н И. Шевченко на моделях машины с различными формами и размерами верхней надводной части корпуса, которые определяли запас плавучести. На приводимом графике представлены зависимости восстанавливающего момента от угла крепа модели при разных значениях статического запаса плавучести, который измеряется в процентах от полного водоизмещения модели (машины). На другом графике приведены зависимости изменения восстанавливающего момента от угла дифферента также при разных значениях статического запаса плавучести.
Из этих графиков следует, ч то при 6 %-ном запасе плавучести, который более выгоден с позиций меньшей массы корпуса и его стоимости, восстанавливающий момент максимален по своей величине при углах крена 40–50° и углах дифферента 25–32, причем восстанавливающий момент в продольной плоскости в 2,5 раза больше момента в поперечной плоскости. Том не менее величина момента в продольной плоскости не столь значи тельна, чтобы препятствовать «заныриванию» машины под воздействием носовой подпорной волны при движении с максимальными скоростями. Увеличение запаса плавучести с 6 до 16,3°о,т. е. в 2,71 раза, приводит к росту максимального восстанавливающего момента в поперечной плоскости в 1,86 раза и в продольной плоскости в 1,77 раза. При дальнейшем увеличении запаса плавучести, например до 26,6 %, рост величины максимального восстанавливающего момента составляет в поперечной плоскости 2,48 раза и в продольной плоскости 2,03 раза по сравнению с моментами при 6 %- ном запасе плавучести Причем значения этих моментов обеспечивают удовлетворительную остойчивость машины в реальных условиях эксплуатации.
Вместе с тем необходимо было учитывать, что увеличение запаса плавучести па 10 % приводит к росту высоты корпуса из стали на 10,5 %, из алюминиевой брони — на 10,3 % и титана — на 10 %. В то же время при увеличении запаса плавучести на те же 10 % масса стального корпуса увеличивается па 10,3 %, а его стоимость — на 15 %. У корпуса из алюминиевой брони рост запаса плавучести па 10 % приводит к изменению массы на 10 %, а стоимости — на 11,7 %. В результате этих расчетов и модельных исследований пришли к выводу, что запас плавучести должен быть не менее 15 %. В дальнейшем его увеличили до 32 %, но уже по другим причинам.
