СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ТАНКА ОТ ОТРАВЛЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 2002 года по МПК F41H7/03 

Изобретение относится к области подвижной наземной техники сухопутных войск и предназначено преимущественно для использования на танках и других боевых машинах.

Известна система защиты боевых машин от отравляющих веществ, установленная на танках Т-72 (Танк "Урал". Техническое описание и инструкция по эксплуатации (172М.ТО). Книга первая. М., Воениздат, 1975, с.239-267). Для защиты экипажей от отравляющих веществ эта система содержит прибор химической разведки с воздухозаборным устройством, аппаратуру управления, механизмы герметизации обитаемого отделения с устройствами включения, нагнетатель-сепаратор и впускной клапан с запараллельными устройствами включения и переключателем режима работы, перекидной клапан с устройством включения и фильтр-поглотитель. Система обеспечивает защиту от отравляющих веществ только при полной постоянной герметизации боевого отделения.

Известна также система защиты от отравляющих веществ, установленная на танке Т-64 (Объект 434. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая. М., Воениздат, 1986, с. 512-544) и взятая за прототип (фиг.1). Система содержит прибор химической разведки 1, воздухозаборное устройство 2, аппаратуру управления 3, механизмы герметизации обитаемого отделения 4 с устройствами включения 5, фильтровентиляционную установку, состоящую из нагнетателя-сепаратора 6 с устройством включения 7, переключателя режима работы 8, впускного клапана нагнетателя 9 и клапана подключения фильтра 10 с устройствами включения, фильтр-поглотитель 11 и обитаемое отделение 12. В исходном положении переключатель режима работы 8 находится в положении "ППО", впускной клапан нагнетателя 9 подачи воздуха закрыт и воздух в нагнетатель не поступает, клапан подключения фильтра 10 подачи воздуха из нагнетателя открыт и воздух из нагнетателя может поступать непосредственно в обитаемое отделение, минуя фильтр-поглотитель 11.

При появлении снаружи отравляющих веществ они через воздухозаборное устройство 2 поступают в прибор химической разведки 1. Прибор вырабатывает сигнал, поступающий на аппаратуру управления 3, которая подключает к бортовой сети устройства включения 5 механизмов герметизации 4 обитаемого отделения 12, устройство включения клапана подключения фильтра 10 подачи воздуха из нагнетателя, устройство включения нагнетателя 7, которое, в свою очередь, подключает к бортовой сети нагнетатель 6 и устройство включения впускного клапана нагнетателя 9 подачи воздуха извне танка. При этом обитаемое отделение 12 герметизируется, нагнетатель 6 запускается, впускной клапан нагнетателя 9 и клапан подключения фильтра 10 переводятся в положения, когда воздух может поступать в обитаемое отделение 12 через фильтр-поглотитель 11, после чего экипаж танка воздействию отравляющих веществ не подвергается.

Однако данная система не обеспечивает необходимый подпор воздуха в обитаемом отделении при одновременном сохранении заданной кратности воздухообмена. Это вызвано тем, что при герметизации обитаемого отделения даже на новых машинах остаются неплотности с суммарной площадью 10-20 см². Известно, что в процессе эксплуатации герметичность обитаемого отделения понижается и к концу срока эксплуатации суммарная площадь неплотностей может увеличиваться более чем в два раза. Появление более токсичных отравляющих веществ приводит к повышению требований по защите боевых машин от воздействия отравляющих веществ. Поэтому обеспечиваемый подпор в обитаемом отделении 35-50 мм вод. ст. , оказывается недостаточным. Для гарантированной защиты экипажа от воздействия отравляющих веществ необходимо поддерживать подпор воздуха в пределах 100-150 мм вод. ст. с одновременным сохранением заданной кратности воздухообмена. Увеличить подпор можно за счет уменьшения неплотностей, однако при этом резко снизится расход воздуха через обитаемое отделение.

Задачей изобретения является обеспечение необходимого подпора при сохранении заданной кратности воздухообмена в обитаемом отделении.

Для решения этой задачи часть внутреннего объема боевого отделения машины отгорожена в герметизированный отсек герметичной перегородкой, установлены датчик избыточного давления в обитаемом отделении с замыкающимися контактами, распределитель подачи воздух из обитаемого отделения в изолированный отсек, распределитель подачи воздуха из отсека наружу с устройствами включения, программное устройство коллекторного типа, приводимое от электродвигателя с редуктором, реле включения электродвигателя, причем первый и второй выходы программного устройства электрически подключены к входам устройств включения распределителей подачи воздуха, третий выход подключен к входу обмотки реле и через распределительный диод к входу электродвигателя, подключенного также к выходу замыкающихся контактов датчика избыточного давления, а вход программируемого устройства подключен к выходу аппаратуры управления и через размыкающиеся контакты реле - к входу замыкающихся контактов датчика избыточного давления.

Предлагаемая система защиты (фиг.2) содержит прибор химической разведки 1 с воздухозаборным устройством 2, аппаратуру управления 3, механизмы герметизации обитаемого отделения 4 с устройствами включения 5, нагнетатель-сепаратор 6 с устройством включения 7 и переключателем режимов работы 8, впускной клапан нагнетателя 9 и клапан подключения фильтра 10 с устройствами включения, фильтр-поглотитель 11, обитаемое отделение 12, изолированный отсек 13, датчик избыточного давления 14 с замыкающимися контактами 15, распределитель подачи воздуха из обитаемого отделения в отсек 16 и распределитель подачи воздуха из отсека наружу 17 с устройствами включения, программное устройство коллекторного типа 18, приводимое от электродвигателя с редуктором 19 и реле включения двигателя 20 с размыкающимися контактами 20-1, а также разделительный диод 21.

Дополнительными элементами системы защиты танка от отравляющих веществ являются перегородка, выполненная из пластмассы или металла, обеспечивающая герметизацию части объема боевого отделения танка, датчик избыточного давления в обитаемом отделении с замыкающимися контактами, распределитель подачи воздуха из обитаемого отделения в изолированный отсек, распределитель подачи воздуха из отсека наружу с устройствами включения, программное устройство коллекторного типа с приводом от электродвигателя, реле включения электродвигателя.

Программное устройство показано на фиг.2 в виде развертки коллектора, с которым находятся в контакте четыре щетки, пронумерованные от 1 до 4. Заштрихованная часть поверхности соответствует токопроводной поверхности, белая - изолирующей. Конфигурация токопроводящей пластины такова, что обеспечивается поочередное кратковременное включение распределителей подачи воздуха, причем включение одного из них возможно лишь после полного выключения другого.

Предлагаемая система защиты танка от отравляющих веществ работает следующим образом. При действии на суше переключатель режима работы 8 устанавливается в положение "ППО" (как показано на фиг.1 и 2). При включенной системе защиты прибор химической разведки 1 постоянно анализирует забортный воздух, подаваемый через воздухозаборное устройство 2. С появлением снаружи паров отравляющих веществ прибор химической разведки вырабатывает сигнал "О", при наличии которого аппаратура управления 3 выдает командный сигнал, который поступает на входы устройства включения 5 механизмов герметизации 4 обитаемого отделения 12, нагнетателя 6, впускного клапана нагнетателя 9 и клапана подключения фильтра 10, а также на входы программного устройства 18 и замыкающихся контактов 15 датчика избыточного давления 14. В результате обитаемое отделение 12 герметизируется, включается нагнетатель 6 и начинает подавать в обитаемое отделение 12 очищенный фильтром 11 воздух. При этом подпор воздуха в обитаемом отделении начинает увеличиваться и, как только избыточное давление достигнет порогового значения, срабатывает датчик избыточного давления 14 и замыкает контакты 15. Это приводит к тому, что к электродвигателю 19 подается питающее напряжение, двигатель через понижающий редуктор поворачивает программное устройство 18. После поворота на некоторый угол щетки 1, 3 и 4 окажутся замкнутыми токопроводящей пластиной коллектора. При этом срабатывает реле 20 и размыкает свои контакты 20-1, чем обеспечивается снятие питающего напряжения с контактов 15. Дальнейшее питание электродвигателя 19 будет осуществляться через щетки 3,4 и разделительный диод 21. Одновременно через токопроводящую пластину программного устройства (участок а-б) и щетку 1 напряжение подается на устройство включения распределителя подачи воздуха 16 из обитаемого отделения 12 в изолированный отсек 13. Сечение перепускного отверстия распределителя 16 выбирается таким, чтобы выравнивание давлений в обитаемом отделении 12 и в отсеке 13 произошло за время, пока через щетку 1 подается напряжение. Затем, после поворота пластины программного устройства на величину участка в-с, питание через щетку 2 подается на устройство включения распределителя подачи воздуха 17 из отсека 13 наружу. В течение времени поворота программного устройства на угол, соответствующий участку с-д, произойдет сброс давления в отсеке 13, сопровождаемый выпуском части воздуха. Время открытого состояния распределителя 17 определяется временем поворота пластины программного устройства на величину с-д. При дальнейшем повороте программного устройства (выход линии е-е' на уровень щеток) произойдет размыкание электрической цепи щетка 4 - щетка 3 и электродвигатель 19 остановится, питание на обмотку реле 20 перестанет поступать и разомкнутся контакты 20-1. Цикл закончится. Как только давление в обитаемом отделении вновь достигнет порогового значения, контакты датчика избыточного давления вновь замкнутся, и цикл повторится.

В процессе поочередного открывания клапанов распределителей подачи воздуха 16 и 17 выравнивание давлений в сообщающихся объемах приводит к перетоку определенной массы воздуха из одного объема в другой. Учитывая, что постоянная времени процесса нарастания давления в обитаемом отделении не превышает одной секунды, что частота повторения циклов будет находиться в диапазоне 0,5-5 Гц. При таких частотах устанавливается постоянный средний поток воздуха через распределители. Среднее избыточное давление в обитаемом отделении будет определяться соотношением

где ΔP₁- избыточное давление, при котором срабатывает датчик избыточного давления (например, 150 мм вод. ст.);
ΔP₂- избыточное давление в момент выравнивания давлений в обитаемом отделении и отсеке при открытом клапане распределителя 16 (например, 100 мм вод. ст.);

где V_от - объем изолированного отсека, м;
V_об - объем обитаемого отделения, м.

При этом часть воздуха по прежнему будет уходить из обитаемого отделения наружу через неплотности. Это означает, что при достаточно высоком среднем избыточном давлении расход воздуха через обитаемое отделение повышается и кратность достигает 4-5. При этом за счет высоких значений подпора воздуха в обитаемом отделении обеспечена защита экипажа от воздействия отравляющих веществ, радиоактивной пыли и биологических аэрозолей.

Таким образом, предложенная система защиты обеспечивает надежную защиту экипажей от отравляющих веществ и получение необходимой кратности воздухообмена при высокой герметичности обитаемого отделения танка.

Литература
1. Танк "Урал". Техническое описание и инструкция по эксплуатации. (172МТО). Книга первая. М., Воениздат, 1975, 298 с. //открытое издание//.

2. Объект 434. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая. М., Воениздат, 1986, с. 512-514.

Изобретение относится к системам защиты экипажей боевых машин от воздействия отравляющих веществ и бактериологического оружия и может быть использовано на объектах бронетанковой техники. Технический результат - повышение степени защиты танка. Система защиты содержит прибор химической разведки с воздухозаборным устройством, аппаратуру управления, механизмы герметизации обитаемого отделения с устройствами включения, нагнетатель-сепаратор с устройством включения и переключателем режимов работы, впускной клапан нагнетателя и клапан подключения фильтра с устройствами включения, фильтр-поглотитель. Система также содержит обитаемое отделение, изолированный отсек, датчик избыточного давления с замыкающимися контактами, распределитель подачи воздуха из обитаемого отделения в отсек и распределитель подачи воздуха из отсека наружу с устройствами включения, программное устройство коллекторного типа, приводимое от электродвигателя с редуктором, и реле включения двигателя с размыкающимися контактами, а также распределительный диод. Система защиты обеспечивает надежную защиту экипажей от отравляющих веществ, радиоактивной пыли и бактериологических аэрозолей за счет получения необходимой кратности воздухообмена при высокой герметичности обитаемого отделения боевой машины. 2 ил.

Система защиты танка от отравляющих веществ, содержащая прибор химической разведки с воздухозаборным устройством, аппаратуру управления, механизмы герметизации обитаемого отделения с устройствами включения, фильтровентиляционную установку, состоящую из нагнетателя-сепаратора с устройствами включения, переключения режима работы фильтра-поглотителя, впускного клапана нагнетателя и клапана подключения фильтра-поглотителя с устройствами включения, причем выход прибора химической разведки подключен к аппаратуре управления, выходы которой подключены к устройствам включения механизмов герметизации, устройству включения клапана подключения фильтра-поглотителя, устройству включения нагнетателя-сепаратора, причем устройство включения нагнетателя-сепаратора выполнено с возможностью подключения впускного клапана нагнетателя, отличающаяся тем, что она снабжена герметичной перегородкой, установленной в обитаемом отделении танка, с образованием изолированного отсека, датчиком избыточного давления в обитаемом отделении с нормально разомкнутыми контактами, распределителями подачи воздуха из обитаемого отделения в изолированный отсек и из изолированного отсека наружу с устройствами включения, программным устройством коллекторного типа, приводимым в движение от электродвигателя с редуктором, и реле включения электродвигателя, причем первый и второй выходы программного устройства электрически подключены к входам устройств включения распределителей подачи воздуха, третий выход - к входу обмотки реле включения двигателя и через распределительный диод к входу электродвигателя, подключенного также к нормально разомкнутым контактам датчика избыточного давления, а вход программного устройства подключен к выходу аппаратуры управления и через контакты реле - к контактам датчика избыточного давления.