СИСТЕМА ДОРОЖНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ТАНКА Российский патент 2003 года по МПК F41H7/02 

Изобретение относится к области бронетанковой техники, а именно к учебно-тренировочным средствам обучения вождению, обеспечивающим безопасность движения боевых машин с высокой скоростью в колонне и позволяющим быстро приобретатель необходимые навыки в выдерживании безопасной дистанции между машинами при совершении маршей.

На боевых машинах имеются габаритные фонари и стоп-сигналы, которые не всегда видимы в тумане, в запыленных условиях и при преодолении водных преград в составе подразделений. Известны также устройства, информирующие водителя о параметрах движения впереди идущей машины, применяемые в автомобильной технике /скорости, расстояния до нее/, об относительной скорости между автомобилями в движении /см. Брюханов А.Б., Хомич В.И. "Электроника на автомобильном транспорте". - М., Транспорт, 1984, 91 с./. Указанные устройства позволяют в определенной степени приобретать некоторые навыки в определении дистанции между автомобилями, но не могут быть по разным причинам использованы в бронетанковой технике.

В качестве прототипа взята система дорожной сигнализации танка Т-64. /см. Объект 434. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая. - М., Воениздат, 1986, с.484-487/.

Эта система содержит: коробку дорожной сигнализации, габаритные фонари, датчик тормоза, переключатель работы группы габаритных фонарей, переключатель указателя поворотов, выключатель системы дорожной сигнализации, контрольную лампу указателя поворотов.

Работа системы дорожной сигнализации. Система может работать только при работающем двигателе. Системой дорожной сигнализации управляет механик-водитель переключением соответствующих органов управления.

Перед выполнением поворота механик-водитель включает переключатель указателя поворота в сторону совершаемого поворота, а после окончания поворота переключатель устанавливается в нейтральное положение.

При торможении /нажатии на педаль горного тормоза/ автоматически включаются /мигают/ задние габаритные фонари и габаритный фонарь на башне. При включенном переключателе указателя поворота и одновременном нажатии на педаль остаточного тормоза сигнал поворота автоматически выключается, а включается сигнал торможения. После прекращения торможения автоматически восстанавливается сигнал поворота.

При движении механик-водитель контролирует работу системы дорожной сигнализации по контрольной лампе.

Сигналом торможения является мигание трех задних габаритных фонарей.

Существенным недостатком этой системы, а также других известных конструкций является недостаточная надежность предупреждения опасности столкновения боевых машин при движении в колонне и в боевых порядках, осуществляемая в данных случаях только с помощью световых сигналов, устанавливаемых снаружи машины и которые не всегда хорошо видимы в тумане, в запыленных условиях и при преодолении водных преград. Кроме того, данная система не дает информацию водителю о порядке действий его в критической ситуации в определенных дорожных условиях, а также не исправляет допущенные ошибки механика-водителя при неправильном выборе дистанции в колонне и не предупреждает столкновение машин.

Имеющиеся на вооружении Сухопутных войск современные танки обладают высокими скоростями и маневренными качествами, что позволяет совершать марши на большую глубину и с высокими скоростями. Однако вождение в колонне на больших скоростях связано с большой информационной и физической нагрузкой механиков-водителей, что нередко приводит к неправильному определению дистанции до впереди идущей машины, задержанию торможения и наезду на впереди идущую машину. Около 12% отказов машин в процессе маршей составляют отказы по причине слабой маршевой подготовки механиков-водителей, некоторые из которых связаны с гибелью членов экипажей. Такое положение связано прежде всего с отсутствием современных учебно-тренировочных средств и соответствующих методик, позволяющих эффективно обучать личный состав правильному выбору безопасных дистанций в колонне.

На основе изложенного задачей предлагаемого изобретения является повышение безопасности движения и предупреждения столкновения боевых машин в колонне и в боевых порядках путем улучшения качества обучения водителей по определению и выдерживанию безопасной дистанции между машинами.

Поставленная задача достигается тем, что известная система дорожной сигнализации танка дополнительно снабжена комплексом аппаратуры, содержащим передающее и приемное устройства, при этом передающее устройство содержит подключенный входом к источнику тока задающий генератор, выход которого через усилитель соединен с передающей антенной, направленной на приемную антенну впереди идущего танка, выход которой имеет электрическую связь с входом антенного контура приемника, согласующее устройство которого последовательно подключено выходами через усилитель и преобразователь к входу усилительного каскада, первый выход которого соединен с входом индикатора дистанции, а второй - с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика дистанции, а выход - с входом электромагнита механизма остановки двигателя.

При сближении танков на входе приемного устройства /2/ наводится напряжение, которое поступает на вход усилительного каскада /12/.

При расстоянии между танками 10 метров усилительный каскад вырабатывает напряжение, которое поступает на вход индикатора /13/, сигнализирующего в смотровой прибор механика-водителя об опасности столкновения. Если по какой-либо причине танк не остановится, напряжение на входе усилительного каскада увеличится и блок сравнения /14/ разомкнет цепь питания электромагнита /16/. Подача топлива прекратится и танк останавливается. Изобретение поясняется фиг.1, 2, 3.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой системы дорожной сигнализации танка.

Система содержит: коробку дорожной сигнализации, габаритные фонари, датчик тормоза, переключатель работы групп габаритных фонарей, переключатель указателя поворотов, выключатель системы дорожной сигнализации, контрольную лампу указателя поворота, а также комплекс аппаратуры, содержащий передающее /1/ и приемное /2/ устройства, при этом передающее устройство содержит подключенный входом к источнику тока /3/ задающий генератор /4/, усиленный сигнал с которого может поступать на передающую антенну /6/, направленную на приемную антенну /7/ впереди идущего танка, выход которой имеет электрическую связь с входом антенного контура /8/ приемника, согласующее устройство /9/ которого последовательно подключено выходами через усилитель /10/ и преобразователь /11/ к входу усилительного каскада /12/, первый выход которого соединен с входом индикатора дистанции /13/, а второй - с первым входом блока сравнения /14/, второй вход которого соединен с выходом задатчика дистанции /15/, а выход - с входом электромагнита механизма остановки двигателя /16/.

На фиг.2 представлена принципиальная схема передающего устройства, содержащего задающий генератор, предварительный усилитель, каскад мощного усилителя и передающую антенну. Генератор работает на фиксированных частотах в диапазоне 20-50 кГц.

Задающий генератор типа LC собран на транзисторе УT₁. L₂С₂ - коллекторный контур, настроенный на требуемую частоту. Катушка обратной связи L₁ через переходной конденсатор C₁ подключена к базе транзистора VT₁.

На фиг.3 представлена принципиальная схема приемного устройства, содержащего следующие элементы: антенну L₁, намотанную на ферритовый сердечник и подключенную через штырьковый разъем ШР₁ на вход приемника; антенный контур, который настраивается на требуемую частоту подбором емкости C₁; согласующее устройство, выполненное на транзисторе УT₁; усилитель, включающий три резонансных каскада на транзисторах УТ₂, УТ₃, УТ₄ и трансформаторный каскад на транзисторе УТ₅; преобразователь на диодах УД1 и УД2 с фильтром R₁₉ С₁₃; усилительный каскад на транзисторе УТ₆; индикатор дистанции, включающий светодиоды типа АЛ102Б, вмонтированные в смотровой прибор механика-водителя; сравнительное устройство на транзисторах УТ₇, УТ₈, УТ₉, УТ₁₀, УТ₁₁ электромагнита, управляющего подачей топлива.

Система работает следующим образом.

Перед началом движения командир танка /инструктор/ в задатчик /15/ устанавливает с помощью резисторов R24 и R32 значение дистанции между машинами, указанной в приказе на марш, и включает систему тумблеров ВК. При этом напряжение бортовой сети подается на задающий генератор /4/ передающего устройства /1/, который запускается, и его высокочастотные колебания последовательно через переходную емкость С3, эмиторный повторитель на транзисторе УТ₂ и трансформатор ТР₂ поступают на вход усилителя /5/, собранного на транзисторе УТ₃.

Первичная обмотка трансформатора Тр₃ с помощью конденсатора С₄ настроена на требуемую частоту. Со вторичной обмотки трансформатора Тр₃ через разъем ШР₃ усиленный сигнал поступает на передающую антенну /6/, которая имеет направленную диаграмму излучения на антенну /7/ приемного устройства /2/ впереди идущего танка и имеющую электрическую связь с входом антенного контура /8/, который настраивается подбором емкости С₁ на требуемую частоту. С антенного контура входной сигнал поступает на согласующее устройство /9/, которое обеспечивает согласование антенного контура с усилительной частью схемы, а затем усиливается тремя резонансными каскадами усилителя /10/ и трансформаторным каскадом. С выхода трансформатора Тр₄ сигнал поступает на преобразователь /11/. Выпрямляемое напряжение фильтруется R₁₉C₁₃ и минусом подается на усилительный каскад /12/ на транзисторе УТ₆ в электрическую цепь индикатора дистанции прибора наблюдения механика-водителя через резистор R₃₂ и через резистор R₂₄ в блок сравнения /14/ на транзисторах УТ₇...УТ₁₁, а затем - на вход электромагнита /16/, управляющего подачей топлива в двигатель.

При нормальной дистанции на вход приемника поступает малый сигнал и транзистор УТ₆ скрыт. При этом с его коллектора снимается сигнал управления индикатором дистанции и электромагнитом, управляющим подачей топлива. Блок сравнения /14/ с помощью сопротивления смещения R₂₆ устанавливается в такой режим, чтобы транзистор УТ₉ был закрыт. Напряжение, снимаемое с коллекторной нагрузки R₃₀, поступает на эмиторный повторитель на транзисторе УТ₁₀ и с него - на транзистор УТ₁₁, в коллекторную цепь которого включен электромагнит, управляющий подачей топлива. Как видно из схемы, при отсутствии сигнала на входе приемника, т. е. при безопасной дистанции между танками, транзистор УТ₁₁ открыт и электромагнит находится под током.

При сближении танков на расстояние 15 метров усиленный и выпрямленный сигнал, поступающий на вход приемника, начинает закрывать транзистор УТ₆. С коллекторной нагрузки Р₂₂ через резистор R₃₂ поступает положительный сигнал индикации опасной дистанции. Если танк не остановился и продолжает движение, при дальнейшем увеличении сигнала на входе приемника транзистор УТ₆ закрывается дальше. При уменьшении расстояния до 10 метров на входе блока сравнения устанавливается такое напряжение с помощью задатчика /15/ - резистора R₂₄, что транзистор УТ₉ закрывается. При отсутствии напряжения на входе блока сравнения транзистор УТ₁₁ закроется, отпустит электромагнит управления подачей топлива, прекратится подача топлива и танк остановится.

Электромагнит управления подачей топлива подключается через клемму K₁, а цепи питания и управления индикатором дистанции - через клемму К₂. Включается приемное устройство тумблером ВК.

Резистор R₃ служит регулятором усиления приемника и регулирует дальность действия системы. Резисторы R₂₄ и R₃₂ регулируют соответственно порог включения индикатора дистанции и перекрытия подачи топлива.

Применение на машинах предлагаемого изобретения повысит безопасность вождения боевых машин в колоннах и боевых порядках, а также позволит повысить качество и интенсифицировать процесс обучения вождению, значительно повысить качество проведения маршей с высокой скоростью и исключить наезды на впереди идущие машины.

Изобретение относится к области бронетанковой техники, а именно к учебно-тренировочным средствам обучения вождению, обеспечивающим безопасность движения боевых машин с высокой скоростью в колонне и позволяющим быстро приобретать необходимые навыки в выдерживании безопасной дистанции между машинами при совершении маршей. Имеющиеся на вооружении Сухопутных войск современные танки обладают высокими скоростями и маневренными качествами, что позволяет совершать марши на большую глубину и с высокими скоростями. Однако вождение в колонне на больших скоростях связано с большой информационной и физической нагрузкой механиков-водителей, которая в итоге приводит к неправильному определению дистанции до впереди идущей машины, задержанию торможения и наезду на впереди идущую машину. Около 12% отказов машин в процессе маршей составляют отказы по причине слабой маршевой подготовки механиков-водителей, некоторые из которых связаны с гибелью членов экипажей. Такое положение связано прежде всего с отсутствием современных учебно-тренировочных средств и соответствующих методик, позволяющих эффективно обучать личный состав правильному выбору безопасных дистанций в колонне. На основе изложенного задачей предлагаемого технического решения является повышение безопасности движения и предупреждения столкновения боевых машин в колонне и в боевых порядках путем улучшения качества обучения водителей по определению и выдерживанию безопасной дистанции между машинами. Поставленная задача достигается тем, что в известную систему дорожной сигнализации танка установлен комплекс аппаратуры, содержащий передающее и приемное устройства, при этом передающее устройство генерирует незатухающие электромагнитные колебания ультразвуковой частоты (20-50 кГц). При сближении танков на входе приемного устройства наводится напряжение, которое поступает на вход усилительного каскада. Применение на машинах предлагаемого технического решения повысит безопасность вождения боевых машин в колоннах и боевых порядках, а также позволит повысить качество и интенсифицировать процесс обучения вождению, значительно повысить качество проведения маршей с высокой скоростью и исключить наезды на впереди идущие машины. 3 ил.

Система дорожной сигнализации танка, содержащая коробку дорожной сигнализации, габаритные фонари, датчик тормоза, переключатель работы группы габаритных фонарей, переключатель указателя поворотов, выключатель системы дорожной сигнализации, контрольную лампу указателя поворотов, отличающаяся тем, что она снабжена комплексом аппаратуры, содержащим передающее и приемное устройства, при этом передающее устройство содержит подключенный входом к источнику тока задающий генератор, выход которого через усилитель соединен с передающей антенной, направленной на приемную антенну впереди идущего танка, выход которой имеет электрическую связь с входом антенного контура приемника, согласующее устройство которого последовательно подключено выходами через усилитель и преобразователь к входу усилительного каскада, первый выход которого соединен с входом индикатора дистанции, а второй - с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика дистанции, а выход - с входом электромагнита механизма остановки двигателя.