Carregador de plataforma de caminhada militar. Rysev Leonid Leonidovich. "Carros marcianos" têm alta capacidade de cross-country

Os proprietários da patente RU 2437984:

A invenção refere-se ao campo das estruturas hidráulicas. A plataforma de caminhada contém uma plataforma de trabalho e uma plataforma auxiliar, montadas com a possibilidade de movimento translacional e rotativo uma em relação à outra por meio de mecanismos para seu movimento e suportes móveis. A plataforma auxiliar é colocada sob a plataforma de trabalho. Um slider é montado entre as plataformas, equipado com um mecanismo de movimento de translação. A corrediça é conectada à plataforma de trabalho por meio de uma junta giratória e é conectada mecanicamente à plataforma auxiliar por meio de ganchos. O design da plataforma de caminhada é simplificado, seu consumo de metal e consumo de energia são reduzidos ao mudar a direção do movimento. 1 z.p. f-ly, 5 mal.

A invenção reivindicada refere-se ao domínio das estruturas hidráulicas, nomeadamente as estruturas de plataformas offshore para o desenvolvimento da plataforma continental rasa, podendo ser utilizadas para o transporte e instalação de estruturas pesadas durante a construção.

Plataforma de caminhada de projeto conhecido, incluindo uma plataforma móvel com múltiplos suportes móveis na direção vertical em relação à plataforma (ver patente US No. 4288177 de 1981).

A desvantagem deste projeto bem conhecido da plataforma de caminhada é o número limitado de suportes móveis (8 suportes), pelo que a plataforma é adequada para uso apenas em solos densos. Além disso, os equipamentos com dispositivos auxiliares retangulares não permitem a mesma quantidade de movimento da plataforma nas direções longitudinal e transversal e sua rotação em torno do eixo vertical.

Uma plataforma de caminhada é conhecida, contendo uma plataforma de trabalho e auxiliar, montada com a possibilidade de movimento de translação e rotação uma em relação à outra por meio de mecanismos para movê-las e suportes móveis (ver patente de modelo de utilidade da Ucrânia nº 38578, IPC 8 B60P 3/00 de 2008 - protótipo).

A desvantagem do protótipo é que a plataforma de trabalho é composta por duas partes, superior e inferior, espaçadas em altura. Assim, é formado um espaço dentro da plataforma de trabalho na qual a plataforma auxiliar está localizada.

Isso complica o projeto de toda a plataforma, pois é necessário fazer aberturas na parte inferior da plataforma de trabalho (na sua seção central mais carregada) para garantir a movimentação dos suportes móveis da plataforma auxiliar no sentido horizontal.

As dimensões e configuração dessas aberturas devem garantir, quando a plataforma estiver em movimento (caminhando), o movimento mútuo das plataformas de trabalho e auxiliares em relação uma à outra tanto no sentido retilíneo (longitudinal e transversal), quanto ao girar toda a plataforma. O número dessas aberturas é determinado pelo número de suportes móveis da plataforma auxiliar.

Devido às aberturas, a parte inferior da plataforma de trabalho fica enfraquecida no local mais carregado.

Para compensar o enfraquecimento da parte inferior da plataforma de trabalho, será necessário aumentar o tamanho de suas seções transversais, o que levará a um aumento nas dimensões da altura de toda a plataforma e a um aumento no consumo de metal.

Além disso, uma desvantagem do projeto do protótipo é que a plataforma tem um ângulo de rotação limitado pelo tamanho das aberturas em cada etapa, pelo que a trajetória da plataforma terá um raio suficientemente grande ao mudar a direção do movimento. Devido a isso, o consumo de energia para garantir uma mudança na direção do movimento aumenta.

O resultado técnico da invenção reivindicada é simplificar o projeto da plataforma de caminhada, reduzindo seu consumo de metal e consumo de energia ao mudar a direção do movimento.

O resultado técnico especificado é obtido em uma plataforma pedestre contendo uma plataforma de trabalho e uma auxiliar, montadas com possibilidade de movimento de translação e rotação uma em relação à outra por meio de mecanismos para seu movimento e suportes móveis, em que a plataforma auxiliar é colocada sob o plataforma de trabalho, e entre eles é montado um deslizador, equipado por um mecanismo de movimento de translação, em que o deslizador é conectado à plataforma de trabalho por meio de uma junta giratória e é conectado mecanicamente à plataforma auxiliar por meio de ganchos.

O resultado técnico especificado também é alcançado na plataforma de caminhada, pois a conexão giratória do deslizador com a plataforma de trabalho é feita na forma de um rolamento giratório e está equipada com um mecanismo de movimento giratório.

A Figura 1 mostra a plataforma de caminhada inventiva, vista lateral;

figura 2 - a mesma vista frontal;

figura 3 - corte A-A, figura 1;

figura 4 - corte B-B, figura 3;

figura 5 - nó B, figura 4.

A plataforma de caminhada inventiva inclui uma plataforma de trabalho 1 com suportes móveis 2 e uma plataforma auxiliar 3 com suportes móveis 4. na forma de cilindros hidráulicos 7. Os suportes 8 são instalados no deslizador 5 e os suportes 9 são instalados na plataforma auxiliar 3 . O controle deslizante 5 é conectado à plataforma de trabalho 1 por meio de uma junta giratória 10, que é feita na forma de um rolamento giratório, por exemplo, um rolamento de rolos 11 montado com a possibilidade de rotação um em relação ao outro pela parte superior anel 12 e o anel inferior 13 com dentes 14 e pinos 15 e 16. O anel superior 12 está conectado com pinos 15 (rigidamente) à plataforma de trabalho 1, o anel inferior 13 é conectado com pinos 16 (rigidamente) ao cursor 5 . Mecanismo de rotação 17 instalado na plataforma de trabalho 1, e sua engrenagem 18 entra em interação através dos dentes 1 4 com o anel inferior 13 do suporte de roletes 11. Neste caso, o deslizador 5 está equipado com ganchos 19 que interagem com os colares 20 montados na plataforma auxiliar 3.

O movimento da plataforma de caminhada proposta e a mudança de direção de seu movimento é o seguinte.

Os suportes móveis 2 da plataforma de trabalho 1 são abaixados até o solo até que os ganchos 19 interajam com os ombros 20 e a plataforma auxiliar 3, juntamente com os suportes móveis 4, se eleve e seus suportes móveis 4 saiam do solo. Neste caso, uma folga é formada entre o deslizador 5 e a plataforma auxiliar 3.

Se a plataforma rolante precisar se mover no sentido longitudinal, então a plataforma auxiliar 3 é movida junto com os suportes móveis 4 usando cilindros hidráulicos 7 que, apoiados nos suportes 8 do deslizador 5, empurram-no com os suportes móveis 4 através os suportes 9 montados nele para a distância necessária. Neste caso, a plataforma auxiliar 3, juntamente com os suportes móveis 4, se move, deslizando os ressaltos 20 ao longo dos ganchos 19.

Durante este movimento, uma vez que o deslizador 5 através do suporte de roletes 11 com pinos 15 e 16 está conectado à plataforma de trabalho 1, a plataforma auxiliar 3, juntamente com os suportes móveis 4, se move em relação à plataforma de trabalho 1.

Depois de mover a plataforma auxiliar 3, seus suportes móveis 4 são abaixados até atingirem o solo e a folga entre o deslizador 5 e a plataforma auxiliar 3 é removida. sobe através do cursor 5 e os seus suportes móveis 2 saem do solo. Se os cilindros hidráulicos 7 forem colocados em operação nesta posição, então o movimento longitudinal da plataforma de trabalho 1 em relação à plataforma auxiliar 3 é assegurado.

Se, nesta posição, o mecanismo de rotação 17 for colocado em operação primeiro e a plataforma de trabalho 1 for girada no suporte de rolo 11 para qualquer ângulo necessário e, em seguida, os cilindros hidráulicos 7 forem colocados em operação, então, ao girar em um ângulo de 90 °, o movimento longitudinal da plataforma muda para transversal.

Ao girar em um ângulo inferior a 90°, o movimento longitudinal da plataforma de caminhada é alterado para movimento com rotação.

Isso completa a etapa de mover a plataforma de caminhada.

Terminada a etapa, para repeti-la, os suportes móveis 4 da plataforma auxiliar 3 são abaixados até atingirem o solo e repetem-se as operações de elevação da plataforma auxiliar 3 e as operações descritas acima.

Assim, no projeto proposto da plataforma de caminhada, introduzindo em seu projeto um deslizador com uma junta giratória na forma de um rolamento de rolos 11, seu movimento é alterado com qualquer ângulo de rotação necessário.

Devido a isso, ao mover a plataforma de caminhada, o consumo de energia para realizar as etapas de seu movimento com mudança na direção do movimento é reduzido.

Além disso, o projeto da plataforma de trabalho 1 é simplificado, pois exclui ranhuras e recortes para suportes móveis 4 da plataforma auxiliar 3. Isso reduz o consumo de metal da plataforma de caminhada.

1. Plataforma pedestre contendo plataformas de trabalho e auxiliares montadas com possibilidade de movimento de translação e rotação uma em relação à outra por meio de mecanismos para seu movimento e suportes móveis, caracterizada por a plataforma auxiliar estar localizada sob a plataforma de trabalho e entre neles é montado um deslizador, equipado com um mecanismo de movimento de translação, enquanto o deslizador é conectado à plataforma de trabalho por meio de uma junta giratória e conectado mecanicamente à plataforma auxiliar por meio de ganchos.

2. Plataforma rolante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a ligação rotativa da corrediça com a plataforma de trabalho ser realizada sob a forma de uma chumaceira giratória e estar equipada com um mecanismo de movimento rotativo.

Patentes semelhantes:

A invenção refere-se a um dispositivo para transportar, instalar e desmontar o convés de uma plataforma de produção de petróleo offshore e a métodos para transportar, instalar e desmontar o convés da referida plataforma.

A "Cortina de Ferro" entre o Oriente e o Ocidente entrou em colapso, mas, como resultado, o ritmo de desenvolvimento da tecnologia militar não apenas não mudou, mas até acelerou. Quais serão as armas de amanhã? O leitor encontrará a resposta para essa pergunta no livro proposto, que contém informações sobre as amostras mais interessantes de equipamentos militares experimentais e sobre projetos que serão implementados no próximo século. O leitor russo poderá conhecer muitos fatos pela primeira vez!

Artistas

Artistas

Eis como o campo de batalha do futuro próximo é descrito em um dos livros futuristas: “...sinais de rádio de satélites de comunicação avisaram o comandante sobre o ataque inimigo iminente. Uma rede de sensores sísmicos instalados a vários metros de profundidade confirmou isso. Ao registrar as vibrações do solo, os sensores enviam informações ao computador da sede com sinais codificados. Este último agora sabe com bastante precisão onde estão localizados os tanques e a artilharia inimigos. Os sensores filtram rapidamente os sinais acústicos recebidos de objetos militares de diferentes massas e distinguem peças de artilharia de veículos blindados pelo espectro de vibração. Tendo estabelecido a disposição do inimigo, o computador do quartel-general toma a decisão de infligir um contra-ataque de flanco... À frente dos atacantes, o campo está minado e há apenas um corredor estreito. No entanto, o computador se mostrou mais astuto: determina com precisão de milésimos de segundo qual das minas deve explodir. Mas isso não é suficiente: minas de salto em miniatura fecharam a retirada atrás do inimigo. Tendo saltado, essas minas começam a se mover em ziguezague, explodindo apenas quando sabem - pela massa de metal - que atingiram um tanque ou peça de artilharia. Simultaneamente, um enxame de pequenos aviões kamikaze cai sobre o alvo. Antes de atacar, eles enviam uma nova informação sobre o estado das coisas no campo de batalha para o computador da sede... Aqueles que conseguirem sobreviver neste inferno terão que lidar com soldados robôs. Cada um deles, "sentindo", por exemplo, a aproximação de um tanque, começa a crescer como um cogumelo, e abre seus "olhos", tentando encontrá-lo. Se o alvo não aparecer em um raio de cem metros, o robô se move em direção a ele e ataca com um dos minúsculos mísseis com os quais está armado ... ".

Especialistas veem o futuro da robótica militar principalmente na criação de veículos de combate capazes de agir de forma autônoma, bem como de “pensar” independentemente.

Entre os primeiros projetos nesta área está o programa de criação de um veículo autônomo do exército (AATS). O novo veículo de combate se assemelha a modelos de filmes de ficção científica: oito rodas pequenas, uma carroceria alta blindada sem fendas e vigias, uma câmera de televisão escondida embutida no metal. Este verdadeiro laboratório de informática foi criado para testar formas de controle computadorizado autônomo de armas de combate terrestre. Os modelos AATS mais recentes já utilizam várias câmeras de televisão, um localizador ultrassônico e lasers multi-comprimento de onda para orientação, cujos dados coletados são coletados em alguma “imagem” clara não apenas do que está no percurso, mas também ao redor do robô. O dispositivo ainda precisa ser ensinado a distinguir entre sombras e obstáculos reais, pois para uma câmera de televisão controlada por computador, a sombra de uma árvore é muito semelhante a uma árvore caída.

É interessante considerar as abordagens das empresas participantes do projeto para a criação de AATS e as dificuldades encontradas. O controle de movimento do AATS de oito rodas, que foi discutido acima, é realizado por meio de computadores de bordo que processam sinais de vários meios de percepção visual e usam um mapa topográfico, além de uma base de conhecimento com dados sobre táticas de movimento e algoritmos para tirar conclusões sobre a situação atual. Os computadores determinam o comprimento da distância de frenagem, a velocidade nas curvas e outros parâmetros de movimento necessários.

Durante os primeiros testes de demonstração, o AATS foi conduzido em uma estrada suave a uma velocidade de 3 km/h usando uma única câmera de televisão que, usando métodos desenvolvidos na Universidade de Maryland para extração de informações volumétricas, reconheceu os acostamentos da estrada. Devido à baixa velocidade dos computadores então utilizados, o AATS foi obrigado a fazer paradas a cada 6 m. Para garantir o movimento contínuo a uma velocidade de 20 km/h, o desempenho do computador deve ser aumentado em 100 vezes.

Segundo os especialistas, os computadores desempenham um papel fundamental nestes desenvolvimentos, e as principais dificuldades estão associadas aos computadores. Portanto, por ordem da UPPNIR, a Carnegie Mellon University começou a desenvolver um computador WARP de alto desempenho, destinado, em particular, para AATS. Está prevista a instalação de um novo computador em um carro feito especialmente para controle autônomo do mesmo nas ruas adjacentes à universidade para circulação a uma velocidade de até 55 km/h. Os desenvolvedores são cautelosos ao responder à pergunta se um computador pode substituir completamente um motorista, por exemplo, ao calcular a velocidade de travessia de uma rua por pedestres jovens e idosos, mas estão confiantes de que será melhor em tarefas como escolher o caminho mais curto caminho em um mapa.

A UPPNIR encomendou um pacote de software da General Electric que permitirá ao AATS reconhecer detalhes do terreno, carros, veículos militares, etc., enquanto estiver em movimento, armazenado na memória do computador. Como a construção computadorizada da imagem de cada objeto reconhecível (tanque, arma, etc.) lado, e as imagens são digitalizadas, rastreadas e convertidas para a forma vetorial. Então, usando algoritmos especiais e pacotes de software, as imagens resultantes são convertidas em uma representação tridimensional do contorno do objeto, que é inserida na memória do computador. Quando o ATS se move, sua câmera de televisão a bordo dispara um objeto que cruza o caminho, cuja imagem durante o processamento é apresentada na forma de linhas e pontos de convergência em locais de mudanças bruscas de contraste. Então, durante o reconhecimento, esses desenhos são comparados com as projeções de objetos inseridos na memória do computador. O processo de reconhecimento é considerado executado com sucesso com uma correspondência bastante precisa de três ou quatro características geométricas do objeto, e o computador executa uma análise mais detalhada para melhorar a precisão do reconhecimento.

Testes subsequentes mais complexos em terrenos acidentados foram associados à introdução de várias câmeras de televisão no AATS para fornecer percepção estereoscópica, bem como um localizador a laser de cinco bandas, que permitiu avaliar a natureza dos obstáculos no caminho do movimento, para os quais os coeficientes de absorção e reflexão da radiação laser foram medidos em cinco seções do espectro eletromagnético.

A UPPIR também financiou o desenvolvimento da Universidade de Ohio de um AATS com seis pernas em vez de rodas para viagens de cross-country. Esta máquina tem uma altura de 2,1 m, um comprimento de 4,2 m e uma massa de aproximadamente 2300 kg. Robôs autopropulsados ​​semelhantes para vários fins estão sendo desenvolvidos ativamente por 40 empresas industriais.

O conceito de um veículo de combate não tripulado, cuja principal tarefa é a proteção de objetos importantes e o patrulhamento, é mais claramente incorporado no robô de combate americano Prowler. Possui controle combinado, é feito no chassi de um veículo todo-o-terreno de seis rodas, é equipado com telêmetro a laser, dispositivos de visão noturna, radar Doppler, três câmeras de televisão, uma das quais pode atingir uma altura de até 8,5 m utilizando um mastro telescópico, bem como outros sensores que permitem em conjunto detectar e identificar eventuais infratores da área protegida. As informações são processadas com a ajuda de um computador de bordo, na memória do qual são armazenados os programas do movimento autônomo do robô ao longo de uma rota fechada. No modo offline, a decisão de destruir o intruso é tomada com a ajuda de um computador e no modo de telecontrole - pelo operador. Neste último caso, o operador recebe informações por meio de um canal de TV de três câmeras e os comandos de controle são transmitidos por rádio. Deve-se notar que no sistema de telecontrole do robô, os controles no modo são usados ​​apenas ao diagnosticar seus sistemas, para os quais o operador possui um monitor especial instalado. O Prowler está armado com um lançador de granadas e duas metralhadoras.

Outro robô militar, chamado Odex, pode carregar e descarregar projéteis de artilharia e outras munições, transportar cargas com peso superior a uma tonelada e contornar linhas de segurança. Conforme indicado no relatório analítico da Rand Corporation, de acordo com cálculos preliminares, o custo de cada robô é estimado em 250 mil dólares (para comparação, o tanque principal das forças terrestres dos EUA "Abrams" Ml custa ao Pentágono 2,8 milhões de dólares ).

Odex é uma plataforma de caminhada com seis pernas, cada uma acionada por três motores elétricos, e controlada por seis microprocessadores (um para cada perna) e um processador central coordenando-os. Logo no processo de movimento, a largura do robô pode variar de 540 a 690 mm e a altura - de 910 a 1980 mm. O controle remoto é realizado por canal de rádio. Há também relatos de que com base nessa plataforma foi criada uma versão do robô, atuando tanto no solo quanto no ar. No primeiro caso, o robô se move com a ajuda de todos os mesmos suportes e, no segundo caso, lâminas especiais proporcionam o movimento, como um helicóptero.

Já foram criados os robôs NT-3 para cargas pesadas e o ROBART-1 para a Marinha dos EUA, que conserta incêndios, substâncias venenosas e equipamentos inimigos que penetram na linha de frente, e possui um dicionário de 400 palavras. O ROBART-1, além disso, é capaz de chegar sozinho ao posto de gasolina para recarregar as baterias. A amplamente divulgada expedição ao local da morte do famoso Titanic, realizada em 1986, tinha um objetivo principal oculto - testar o novo robô militar submarino Jason Jr.

Nos anos 80, surgiram veículos especiais de combate não tripulados, realizando apenas missões de reconhecimento. Estes incluem robôs de combate de reconhecimento TMAR (EUA), Team Scout (EUA), ARVTB (EUA), ALV (EUA), ROVA (Reino Unido) e outros. O veículo telecomandado não tripulado de quatro rodas TMAR, com massa de 270 kg, é capaz de realizar reconhecimentos a qualquer hora do dia com o auxílio de uma câmera de televisão, dispositivos de visão noturna e sensores acústicos. Também é equipado com um ponteiro laser.

"Team Scout" é um veículo com rodas com câmeras de televisão térmicas, vários sensores e manipuladores de controle de movimento. Nele é realizado o controle combinado: no modo telecontrole, os comandos vêm da máquina de controle localizada no trator-reboque, no modo offline - de três computadores de bordo usando um mapa digital da área.

Com base no veículo blindado de transporte de pessoal rastreado M113A2, foi criado um veículo de reconhecimento de combate não tripulado ARVTB, que possui um sistema de navegação e equipamentos técnicos de vigilância para desempenhar suas funções. Assim como o "Team Scout", ele possui dois modos de operação - controle remoto com transmissão de comandos por rádio e autônomo.

Em todos os robôs de reconhecimento acima, são usados ​​dois tipos de controles técnicos. No modo de controle remoto, é usado o telecontrole supervisório (de acordo com comandos generalizados do operador, incluindo comandos de voz), e no modo offline, é usado o controle adaptativo com capacidade limitada dos robôs de se adaptar às mudanças no ambiente externo.

O veículo de reconhecimento ALV é mais avançado do que outros desenvolvimentos. Nos primeiros estágios, também possuía sistemas de controle de programas com elementos de adaptação, mas posteriormente foram introduzidos cada vez mais elementos de inteligência artificial nos sistemas de controle, o que aumentou a autonomia na resolução de missões de combate. Em primeiro lugar, a "intelectualização" afetou o sistema de navegação. Em 1985, o sistema de navegação permitia que o carro ALV percorresse independentemente uma distância de 1 km. É verdade que o movimento foi realizado de acordo com o princípio de manter automaticamente o dispositivo no meio da estrada usando informações de uma câmera de televisão para visualizar a área.

Para obter informações de navegação, uma câmera de televisão colorida, sensores acústicos que produzem ecolocalização de objetos próximos, bem como um localizador de varredura a laser com medição precisa da distância até os obstáculos e exibição de sua posição espacial são instalados no carro ALV. Especialistas americanos esperam garantir que a máquina ALV seja capaz de escolher independentemente uma rota racional de movimento em terrenos acidentados, contornar obstáculos e, se necessário, alterar a direção e a velocidade do movimento. Deve se tornar a base para a criação de um veículo de combate sem tripulação totalmente autônomo, capaz de realizar não apenas reconhecimento, mas também outras ações, incluindo a destruição de equipamentos militares inimigos de várias armas.

Robôs de combate modernos - portadores de armas incluem dois desenvolvimentos americanos: "Robotic Ranger" e "Demon".

O Robotic Ranger é um veículo elétrico de quatro rodas que pode transportar dois lançadores ATGM ou uma metralhadora. Sua massa é 158 kg. O telecontrole é realizado através de um cabo de fibra óptica, que oferece alta imunidade a ruídos e permite controlar simultaneamente um grande número de robôs na mesma área. O comprimento do cabo de fibra de vidro permite que o operador manipule o robô a uma distância de até 10 km.

Outro "Ranger" está na fase de projeto, que é capaz de "ver" e lembrar sua própria trajetória e se move por terrenos acidentados desconhecidos, evitando obstáculos. A amostra de teste está equipada com toda uma gama de sensores, incluindo câmeras de televisão, um localizador a laser que transmite uma imagem tridimensional do terreno para um computador e um receptor de radiação infravermelha que permite que você se mova à noite. Como a análise das imagens recebidas dos sensores exige grandes cálculos, o robô, como outros, só consegue se mover em baixa velocidade. É verdade que assim que aparecerem computadores com velocidade suficiente, eles esperam aumentar sua velocidade para 65 km / h. Com melhorias adicionais, o robô poderá monitorar constantemente a posição do inimigo ou entrar em batalha como um tanque automático, armado com as armas guiadas a laser mais precisas.

O porta-armas de pequeno porte "Demon" com uma massa de cerca de 2,7 toneladas, criado nos EUA no final dos anos 70 e início dos anos 80, pertence aos veículos de combate sobre rodas não tripulados combinados. É equipado com ATGMs (oito a dez unidades) com cabeças térmicas, um radar de detecção de alvos, um sistema de identificação de amigos ou inimigos e um computador de bordo para resolver problemas de navegação e controlar ativos de combate. Ao avançar para as linhas de tiro e a longas distâncias até o alvo, o Demon opera em modo de controle remoto e, ao se aproximar de alvos a uma distância inferior a 1 km, alterna para o modo automático. Depois disso, o alvo é detectado e atingido sem a participação do operador. O conceito do modo de telecontrole dos veículos Demon foi copiado dos tanques B-4 alemães mencionados acima no final da Segunda Guerra Mundial: o controle de um ou dois veículos Demon é realizado pela tripulação de um tanque especialmente equipado. A modelagem matemática das operações de combate realizadas por especialistas americanos mostrou que as ações combinadas de tanques com veículos Demon aumentam o poder de fogo e a capacidade de sobrevivência das unidades de tanques, especialmente em batalhas defensivas.

O conceito de uso integrado de veículos de combate controlados remotamente e tripulados foi desenvolvido no trabalho do programa RCV (“Robotic Combat Vehicle”). Prevê o desenvolvimento de um sistema composto por um veículo de controle e quatro veículos robóticos de combate que realizam diversas tarefas, incluindo a destruição de objetos por meio de ATGMs.

Simultaneamente com os robôs leves que transportam armas móveis, armas de combate mais poderosas estão sendo criadas no exterior, em particular um tanque robótico. Nos EUA, esse trabalho é realizado desde 1984, e todos os equipamentos para recebimento e processamento de informações são feitos em versão em bloco, o que permite transformar um tanque comum em um tanque robô.

A imprensa nacional informou que um trabalho semelhante está sendo realizado na Rússia. Em particular, já foram criados sistemas que, quando instalados no tanque T-72, permitem que ele opere em modo totalmente autônomo. Este equipamento está em fase de testes.

O trabalho ativo na criação de veículos de combate não tripulados nas últimas décadas levou os especialistas ocidentais à conclusão de que é necessário padronizar e unificar seus componentes e sistemas. Isto é especialmente verdadeiro para os sistemas de chassis e controle de movimento. As versões testadas de veículos de combate sem tripulação não têm mais uma finalidade claramente definida, mas são usadas como plataformas multifuncionais nas quais equipamentos de reconhecimento, várias armas e equipamentos podem ser instalados. Estes incluem os já mencionados veículos Robotic Ranger, AIV e RCV, bem como o veículo RRV-1A e o robô Odex.

Então, os robôs substituirão os soldados no campo de batalha? As máquinas com inteligência artificial tomarão o lugar dos humanos? Enormes obstáculos técnicos ainda precisam ser superados antes que os computadores possam executar tarefas que os humanos realizam sem esforço. Assim, por exemplo, para dotar uma máquina do "senso comum" mais comum, será necessário aumentar a capacidade de sua memória em várias ordens de grandeza, acelerar o trabalho até dos computadores mais modernos e desenvolver engenhosos ( você não consegue pensar em nenhuma outra palavra) software. Para uso militar, os computadores devem se tornar muito menores e capazes de resistir às condições de combate. Mas, embora o atual nível de desenvolvimento da inteligência artificial ainda não permita a criação de um robô totalmente autônomo, os especialistas estão otimistas sobre as perspectivas de futura robotização do campo de batalha.

Designers modernos estão trabalhando na criação de máquinas (incluindo as de combate) com plataformas de caminhada. Desenvolvimentos sérios são realizados por dois países: os EUA e a China. Especialistas chineses estão trabalhando na criação de um veículo de combate de infantaria ambulante. Além disso, esta máquina terá que ser capaz de andar em altas montanhas. O Himalaia pode se tornar um campo de testes para tal máquina.

"Carros marcianos" têm alta capacidade de cross-country

“De perto, o tripé me parecia ainda mais estranho; obviamente, era uma máquina controlada. Uma máquina com um movimento ressonante metálico, com longos tentáculos flexíveis e brilhantes (um deles agarrou um pinheiro jovem), que pendia e chacoalhava, atingindo o corpo. O tripé, aparentemente, escolheu a estrada, e a tampa de cobre na parte superior virou em diferentes direções, parecendo uma cabeça. Uma gigante tecelagem de algum tipo de metal branco, semelhante a uma enorme cesta de pesca, foi presa ao esqueleto do carro na parte de trás; nuvens de fumaça verde escaparam das juntas do monstro.

Foi assim que o escritor inglês Herbert Wells nos descreveu os veículos de combate dos marcianos que pousaram na Terra, e concluiu que por algum motivo os marcianos em seu planeta por algum motivo não pensaram na roda! Se ele vivesse hoje, seria mais fácil para ele responder à pergunta "por que não pensou nisso", já que sabemos muito mais hoje do que há mais de 100 anos.

E os marcianos wellsianos tinham tentáculos flexíveis, enquanto nós humanos temos braços e pernas. E nossos membros são adaptados pela própria natureza para fazer movimentos circulares! Por isso o homem inventou a funda para a mão e... a roda para os pés. Era natural que nossos ancestrais colocassem a carga em uma tora e a enrolassem, bem, e então eles pensaram em serrar em discos e aumentá-la em tamanho. E assim nasceu a antiga roda.

Mas logo ficou claro que, embora as carruagens com rodas possam ser muito rápidas - como evidenciado pelo recorde de velocidade em terra de 1228 km / h estabelecido em um carro a jato em 15 de outubro de 1997 - sua manobrabilidade é muito limitada.

Bem, pernas e patas permitem que você se mova com sucesso em todos os lugares. A chita corre rápido e, além disso, o camaleão também fica pendurado em uma parede vertical ou até no teto! É claro que ninguém realmente precisará de tal máquina, mas ... outra coisa é importante, a saber, que os veículos com motor ambulante há muito atraem a atenção de cientistas e designers de todo o mundo. Tal técnica, pelo menos em teoria, tem maior capacidade de cross-country em comparação com máquinas equipadas com rodas ou esteiras.

Walker é um projeto caro

No entanto, apesar do alto desempenho esperado, os caminhantes ainda não conseguiram ir além dos laboratórios e locais de teste. Ou seja, eles saíram, e a agência americana DARPA até mostrou a todos um vídeo em que mula robô se move pela floresta com quatro mochilas nas costas e ao mesmo tempo segue constantemente a pessoa. Tendo caído, essa "mula" conseguiu se levantar sozinha, enquanto um veículo rastreado capotado não pode fazer isso! Mas... as possibilidades reais de tal técnica, principalmente se as avaliarmos segundo o critério de "custo-benefício", são muito mais modestas.

Ou seja, a "mula" acabou sendo muito cara e não muito confiável e, não menos importante, você pode usar mochilas de outras maneiras. No entanto, os cientistas não param de trabalhar em tecnologia promissora com essa propulsão incomum.

Entre vários outros projetos, os engenheiros chineses também abordaram o tema dos caminhantes. Dai Jingsong e vários funcionários da Universidade de Tecnologia de Nanjing estão estudando as possibilidades e perspectivas das máquinas de caminhar. Uma das áreas de pesquisa é estudar a possibilidade de criação de um veículo de combate baseado em uma plataforma pedestre.

Os materiais publicados consideram tanto a cinemática da máquina quanto os algoritmos de seu movimento, embora seu próprio protótipo até agora exista apenas na forma de desenhos. Como resultado, sua aparência e todas as características de desempenho podem mudar seriamente. Mas hoje, "isso" parece uma plataforma de oito pernas carregando uma torre de canhão automática. Além disso, a máquina está equipada com suportes para maior estabilidade ao disparar.

Com esse arranjo, fica claro que o motor ficará na parte traseira do casco, a transmissão ficará nas laterais, o compartimento de combate ficará no meio e o compartimento de controle, como no tanque, ficará na frente . Possui "pernas" em forma de L nas laterais, dispostas de forma que a máquina possa levantá-las, carregá-las para frente e baixá-las até a superfície. Como são oito pernas, em qualquer caso, quatro das oito pernas tocarão o chão, e isso aumenta sua estabilidade.

Bem, muito menos como ele se moverá - dependerá do computador de bordo que controlará o processo de movimento. Afinal, se as "pernas" forem reorganizadas pelo operador, então ... ele simplesmente ficará confuso nelas, e a velocidade da máquina será apenas de caracol!

O veículo de combate retratado nos desenhos publicados possui um módulo de combate desabitado armado com um canhão automático de 30 mm. Ao mesmo tempo, além das armas, deve estar equipado com um conjunto de equipamentos que permitirão ao seu operador observar o ambiente, rastrear e atacar os alvos detectados.

Presume-se que este andador terá um comprimento de cerca de 6 metros e uma largura de cerca de 2 m. O peso de combate ainda é desconhecido. Se essas dimensões forem atendidas, isso tornará o carro transportável por via aérea e poderá ser transportado por aeronaves de transporte militar e helicópteros de transporte pesado.

Escusado será dizer: este desenvolvimento de especialistas chineses é de grande interesse em termos de tecnologia. A unidade de propulsão a pé, incomum para um veículo militar, deveria teoricamente fornecer ao veículo alto desempenho cross-country tanto em vários tipos de superfícies quanto em várias condições de terreno, ou seja, não apenas na planície, mas também nas montanhas !

E aqui é muito importante que estejamos falando de montanhas. Na estrada e mesmo em terreno plano, um veículo com rodas e lagartas provavelmente será mais lucrativo do que um veículo a pé. Mas nas montanhas, um andador pode ser muito mais promissor do que os carros tradicionais. E a China tem um território montanhoso no Himalaia que é muito importante para ela, então o interesse em tais máquinas para essa região em particular é bastante compreensível.

Embora ninguém negue que a complexidade de tal máquina seja alta, é improvável que sua confiabilidade seja comparada com o mesmo mecanismo de rodas. Afinal, as oito complexas unidades de corrida disponíveis nele de uma só vez, juntamente com acionamentos, sensores de inclinação e giroscópios, serão muito mais complicadas do que qualquer motor de oito rodas.

Além disso, será necessário usar um sistema de controle eletrônico especial, que deverá avaliar independentemente a posição do carro no espaço e a posição de todos os suportes das pernas e, em seguida, controlar seu trabalho de acordo com os comandos do motorista e os algoritmos de movimento especificados.

É verdade que os diagramas publicados mostram que acionamentos complexos estão disponíveis apenas nas partes superiores dos suportes das pernas da máquina de propulsão. Suas partes inferiores são feitas extremamente simplificadas, aliás, assim como as pernas da "mula" DARPA. Isso torna possível simplificar o projeto da máquina e do sistema de controle, mas não pode deixar de prejudicar sua manobrabilidade. Em primeiro lugar, isso afetará a capacidade de superar obstáculos, cuja altura máxima pode diminuir. Também é necessário considerar em que rolo esta máquina poderá trabalhar sem medo de capotar.

Plataformas de caminhada bípedes. Dedicado a Perelman. (versão 25 de abril de 2010) Parte 1. Estabilidade de plataformas de caminhada de duas pernas Modelos de chassis para plataformas de caminhada. Seja uma força F e um ponto de aplicação C ao modelo de plataforma andante. A força mínima necessária será considerada tal que a força aplicada no ponto C provoque o capotamento, e com uma mudança arbitrária no ponto de aplicação, o capotamento será impossível. A tarefa é determinar a estimativa mais baixa da força ou momento que levará ao tombamento da plataforma. Por padrão, assume-se que a plataforma de caminhada deve ser estável ao correr, caminhar e ficar parado para todos os tipos esperados de superfície em que se deve mover (doravante referida como superfície subjacente). modelos de plataforma. Vamos considerar 3 modelos de plataformas de caminhada e a questão de sua estabilidade sob a ação de uma força de capotamento. Todos os três modelos têm várias comunidades de propriedades: altura, massa, formato do pé, altura do corpo, perna longa, número de articulações, posição do centro de massa. Modelo Feminino. Ao avançar, devido ao trabalho desenvolvido da articulação do quadril, ele coloca as pernas uma após a outra, em linha reta. A projeção do centro de massa se move estritamente ao longo da mesma linha. Ao mesmo tempo, o movimento para a frente distingue-se pela excelente suavidade, praticamente sem subidas e descidas e sem vibrações laterais. Modelo Mas. Ao avançar, devido ao trabalho da articulação do quadril desenvolvida, ele coloca as pernas em ambos os lados da linha condicional, na qual se projeta o centro de massa. Nesse caso, a projeção do centro de massa passa pelas bordas internas dos pés e também é uma linha reta. Ao avançar, são esperadas pequenas oscilações para cima e para baixo e ligeiras oscilações laterais. Modelo Deformis. Devido à articulação do quadril subdesenvolvida, é limitada em mobilidade. Nessa articulação, apenas movimentos para frente e para trás são possíveis, sem a possibilidade de rotação. Ao avançar, surgem oscilações significativas devido ao fato de que o centro de massa não se move em linha reta, mas ao longo de uma curva tridimensional complexa, cuja projeção na superfície subjacente forma uma senóide. Possui duas variações Deformis-1 e Deformis-2, que diferem na estrutura da articulação do tornozelo. Deformis-1 tem tanto um elevador (a capacidade de inclinar o pé para a frente-trás) e um balanço lateral (a capacidade de inclinar o pé para a direita-esquerda). O Deformis-2 tem apenas um elevador. Empurre o impacto. Considere o efeito de um empurrão lateral acima da articulação do quadril em um modelo de caminhada. Este requisito pode ser formulado da seguinte forma: o modelo deve ser estável em pé sobre uma perna. Existem duas direções de empurrão: para fora e para dentro, determinadas pela direção do pé até o meio da plataforma. Ao empurrar para fora, para capotar basta trazer a projeção do centro de massa da plataforma além dos limites da plataforma do suporte (pés). Ao empurrar, depende muito da rapidez com que você pode colocar o pé para criar suporte adicional. Modelo Femina, para inclinar para fora, você precisa inclinar para que a projeção do centro de massa passe pela metade da largura do pé. Ao empurrar para dentro - pelo menos um e meio da largura do pé. Isso se deve ao fato de que a excelente mobilidade na articulação permite colocar o pé da melhor maneira. Modelo Mas, para inclinar para fora, você precisa inclinar para que a projeção do centro de massa passe pela largura do pé. Ao empurrar para dentro - pelo menos a largura do pé. Isso é menor que o do modelo Femina devido ao fato de que a posição inicial da projeção do centro de massa não estava no meio do pé, mas na borda. Assim, o modelo Mas é quase igualmente resistente a choques externos e internos. Modelo Deformis, para inclinar para fora, você precisa inclinar para que a projeção do centro de massa passe de meio a um pé de largura. Isso se baseia no fato de que o eixo de rotação no tornozelo pode estar localizado tanto no centro do pé quanto na borda. Ao inclinar para dentro, as restrições de mobilidade na articulação do quadril não permitem substituir rapidamente a perna em caso de empurrão. Isso leva ao fato de que a estabilidade de toda a plataforma é determinada pelo comprimento do caminho de projeção do centro de massa dentro dos limites do suporte já existente na superfície - o restante da largura do pé. A instalação do eixo na borda, embora benéfica em termos de eficiência de movimento, provoca quedas frequentes da plataforma. Portanto, uma escolha razoável seria definir o eixo de rotação para o meio do pé. Detalhe do empurrão. Deixe o empurrão chegar a algum ponto C na superfície lateral do corpo, com alguns ângulos em relação à vertical e à horizontal. Neste caso, o modelo já tem seu próprio vetor velocidade V. O modelo vai rolar de lado e girar em torno do eixo vertical que passa pelo centro de massa. Cada movimento será neutralizado pela força de atrito. Ao calcular, não se deve esquecer que cada componente da força (ou momento) atua em sua própria alavanca. Para não levar em consideração a força de atrito ao virar, você precisa escolher os ângulos de aplicação da força da seguinte maneira. Vamos descrever um paralelepípedo em torno da plataforma de modo que sua altura, largura e espessura coincidam com a altura, largura e espessura da plataforma de caminhada. Um segmento é desenhado da parte externa do pé até a costela da costela superior no lado oposto da plataforma. O empurrão que derruba a plataforma será produzido perpendicularmente a ela. Na primeira aproximação, tal aplicação vetorial nos permitirá decompor as forças de tombamento e giro que atuam na plataforma. Considere o comportamento de plataformas sob a ação de uma força de giro. Independentemente do tipo de plataforma, ao empurrar, a plataforma mantém contato entre o pé e a superfície na qual a plataforma se move (a superfície subjacente). Suponhamos que os atuadores das pernas fixam constantemente a posição do pé, não permitindo que a plataforma gire livremente no tornozelo. Se a força de atrito não for suficiente para impedir o giro, então, desde que haja uma boa aderência com a superfície subjacente, é possível aparar o giro com a força no tornozelo. Deve-se lembrar que a velocidade da plataforma V e a velocidade que a plataforma adquirirá sob a ação da força são grandezas vetoriais. E sua soma de módulos será menor que a soma dos módulos de velocidade. Portanto, com um empurrão moderado, músculos suficientemente poderosos e mobilidade suficiente na articulação do quadril para permitir a inserção do pé, a velocidade da plataforma V tem um efeito estabilizador (!) nas plataformas Femina e Mas. Estabilização do giro. Vamos supor que um giroscópio esteja instalado em uma plataforma de caminhada, que pode ser acelerada e desacelerada para informar à plataforma um certo momento angular. Esse giroscópio em uma plataforma de caminhada é necessário por vários motivos. 1. Se o pé da plataforma não atingiu a posição exigida e a vertical real não corresponde à necessária para garantir um passo seguro. 2. Com rajadas de vento fortes e inesperadas. 3. O forro macio pode se deformar sob o pé durante o passo, fazendo com que a plataforma se desvie e fique presa em uma posição de equilíbrio instável. 4. Outras perturbações. Assim, nos cálculos é necessário levar em consideração tanto a presença do giroscópio quanto a energia dissipada por ele. Mas não confie apenas no giroscópio. A razão para isso será mostrada na segunda parte. Cálculo por exemplo. Considere o exemplo de uma plataforma de caminhada bípede da BattleTech. A julgar pela descrição, muitas plataformas de caminhada são baseadas no chassi Deformis-2. Por exemplo, a plataforma UrbanMech (foto em TRO3025). Um chassi de plataforma MadCat semelhante (http://s59.radikal.ru/i166/1003/20/57eb1c096c52.jpg) pertence ao tipo Deformis-1. Ao mesmo tempo, no mesmo TRO3025 há um modelo Spider, que, a julgar pela imagem, possui uma articulação do quadril muito móvel. Vamos calcular a plataforma UrbanMech. Vamos nos basear nos seguintes parâmetros: - altura 7 m - largura 3,5 m - comprimento do pé 2 m - largura do pé 1 m - altura do ponto de aplicação da força - 5 m - massa 30 t - o centro de massa está localizado no centro geométrico do paralelepípedo descrito. - A velocidade de avanço é ignorada. - o giro ocorre no centro do pé. Impulso de capotamento em função do peso e das dimensões. O momento de tombamento lateral é calculado a partir do trabalho. OB= sqrt(1^2+7^2)=7,07 m OM=OB/2= 3,53 m h=3,5 m delta h=3,5*10^-2 m E=mgh E= m*v*v/2 m= 3*10^4 kg g=9,8 m/(seg*seg) h= 3,5*10^-2 m E = 30,000*9,8*0,035 kg*m *m/(seg*seg) E = 10290 kg*m* m/(sec*sec) v= 8,28*10^-1 m/sec m*v=24847 kg*m/sec Momento de giro é calculado mais complicado. Vamos corrigir o conhecido: o ângulo entre os vetores momento é encontrado a partir do triângulo OBP. alfa = arcsin(1/7,07); alfa = 8,13 graus. A força inicial é decomposta em duas, que são proporcionais aos comprimentos das alavancas. Encontramos as alavancas da seguinte forma: OB = 7,07 Vamos pegar o comprimento da segunda alavanca como metade da largura - 3,5 / 2 m. F1 / 7,07 \u003d F2 / 1,75. onde F1 é a força que vira a plataforma de lado. F2 - força girando em torno de um eixo vertical. Ao contrário da força de capotamento, a força que gira a plataforma em torno de seu eixo deve exceder a força de atrito. A componente desejada da força no ponto C pode ser encontrada a partir das seguintes considerações: F2=(F4+F3) F4 é a força igual à força de atrito ao girar em torno do centro de massa com o sinal oposto, F3 é o restante. Assim, F4 é a força que não realiza trabalho. F1/7,07=(F4+F3)/1,75. onde F1 é a força que vira a plataforma de lado. F4 é encontrado a partir da força de pressão igual em módulo ao peso da plataforma e ao coeficiente de atrito. Como não temos dados sobre o coeficiente de atrito de deslizamento, podemos supor que não é melhor do que o deslizamento de metal sobre metal - 0,2, mas não pior do que borracha no cascalho - 0,5. O cálculo real deve incluir a destruição da superfície subjacente, a formação de um buraco e um aumento abrupto da força de atrito (!). Por enquanto, vamos nos limitar a um valor subestimado de 0,2. F4=3*10^4*2*10^-1 kg*m/(sec*sec) =6 000 kg*m/(sec*sec) A força pode ser encontrada a partir da fórmula: E=A=F* D, onde D - o caminho percorrido pelo corpo sob a influência da força. Como a trajetória D não é reta e a força aplicada em diferentes pontos é diferente, então a trajetória reta e a projeção da força no plano horizontal serão levadas em consideração. O caminho é de 1,75 m. A componente de deslocamento da força será Fpr = F*cos(alpha). F1=10290 kg*m*m/(seg*seg)/1,75 m = 5880 kg*m/(seg*seg) 5880/7,07=(6000+ F3)/ 1,75 dos quais F3 = -4544< 0 (!!) Получается, что сила трения съедает всю дополнительную силу, а значит и работу. Из чего следует, что эту компоненту импульса можно игнорировать. Итого, фиксируется значение опрокидывающего импульса в 22980 кг*м/сек. Усложнение модели, ведение в расчет атмосферы. Предыдущее значение получено для прямоугольной платформы в вакууме. Действительно, в расчетах нигде не фигурируют: ни длинна ступни, ни парусность платформы. Вначале добавим ветер. Пусть платформа рассчитана на уверенное передвижение при скоростях ветра до 20 м/сек. Начнем с того предположения, что шагающая платформа обеспечивает максимальную парусность. Это достигается поворотом верхней части платформы перпендикулярно к потоку воздуха. Согласно (http://rosinmn.ru/vetro/teorija_parusa/teorija_parusa.htm) сила паруса равна: Fp=1/2*c*roh*S*v^2, где с - безразмерный коэффициент парусности, roh - плотность воздуха, S - площадь паруса, v - скорость ветра. Поскольку будем считать, что платформа совершила поворот корпуса, то площадь равна произведению высоты на ширину(!) и на коэффициент заполнения. S = 7*3,5*1/2=12,25. Roh = 1,22 кг/м*м*м. Коэффициент парусности равен 1,33 для больших парусов и 1,13 для маленьких. Будем считать, что силуэт платформы состоит из набора маленьких парусов. Fp=1/2*1,13*1,22*12,25*20*20 кг*м/(сек*сек) = 3377,57 кг*м/(сек*сек) Эта сила действует во время всего опрокидывания, во время прохождения центром масс всего пути в 1/2 ширину стопы. Это составит работу А=1688,785 кг*м*м /(сек*сек). Ее нужно вычесть из работы, которую ранее расходовали на опрокидывание платформы. Перерасчет даст Е=(10290-1689) кг*м*м /(сек*сек). Из чего v = 7,57^-1 м/с; m*v= 22716 кг*м /сек. В действительности нужно получить иное значение импульса. В верхней точке траектории сила, с которой платформа сопротивляется переворачиванию стремится к нулю, а сила ветра остается неизменной. Это приводит к гарантированному переворачиванию. Для правильного расчета нужно найти угол, при котором сила ветра сравняется с силой, с которой платформа сопротивляется переворачиванию. Поскольку сила сопротивления действует по дуге, имеет переменный модуль, то ее можно найти как: Fсопр = Fверт * sin (alpha), где alpha - угол отклонения от вертикали, Fверт - сила которая нужна для подъема платформы на высоту в 3,5*10 ^-2 м. Fверт = 3*10^4*9,8 кг*м/(сек*сек). Alpha = Arcsin(3*10^4*9,8 / 3377,57) = Arcsin(1,15*10^-4) = 0,66 градуса. Теперь путь, который не нужно проходить получается умножением проекции всего пути на полученный синус. А высота подъема исчисляется как разность старой высоты и новой, умноженной на косинус. delta h = ((7,07*cos(0,66) - 7)/2) = 3,47*10^-2 E = 3*10^4*9,8*3,47*10^-2 - 1689+1689*sin(0,66) = 10202-1689+19 = 8532. Из чего v = 7,54^-1 м/с; m*v= 22620 кг*м /сек. Усложнение модели, угол отклонения от вертикали. Дальнейшее усложнение зависит от группы факторов, которые имеют разную природу, но приводят к сходному эффекту. Качество подстилающей поверхности, рельеф и навыки пилота определяют то, с какой точностью платформа приходит на ногу и соответственно к тому, насколько сильно отклоняется от вертикали ось, проходящая через центр масс и середину стопы. Чем выше скорость движения платформы, тем больше ожидаемое отклонение от вертикали. Чем больше среднее отклонение, тем меньший средний импульс нужен для опрокидывания платформы. Точная оценка этих параметров требует сложных натурных экспериментов или построения полной модели платформы и среды. Грубая оценка, полученная за пару минут хождения по комнате с отвесом дала среднее значение, на глазок равное 4 градуса. Значение 0,66 градуса полученное для ветра будем считать включенным. Применяется расчет аналогичный расчету поправки для ветра. delta h = ((7,07*cos(4) - 7)/2) = 2,63*10^-2 E = 3*10^4*9,8*2,62*10^-2 - 1689 + 1689*sin(4) = 6161. Из чего v = 6,4^-1 м/с; m*v= 19200 кг*м /сек. Часть 2. Гироскопы на шагающих платформах. Произведем качественный анализ структуры и устройства гироскопа, а также способов его применения. Пусть есть некоторый гироскоп с как минимум 3 маховиками. Предположим, маховиков всего лишь 3. Тогда если толчок в одну сторону парируется торможением гироскопа, то толчок в другую должен парироваться разгоном гироскопа. Как вино из расчетов в первой части время разгона составляет порядка 0,5 сек. Пусть мы не ограничены мощностью привода, что разгоняет гироскоп. Тогда в вышеупомянутом случае нужно удвоить значение момента импульса, что при неизменной массе маховика потребует учетверения запасенной энергии. Или троекратного увеличения мощности привода. Если же держать маховик покоящимся и разгонять его лишь в момент толчка, то это выглядит намного выгоднее с точки зрения массы привода. Если же есть ограничения на мощность привода, то имеет смысл разделить маховик на 2 части, вращающиеся на одной оси в противоположные стороны. Конечно, это потребует увеличения запаса энергии при том же значении момента импульса. Но время разгона будет уже не 0,5 сек., а паузой равной как минимум времени работы автомата заряжания. По умолчанию это значение будем считать равным 10 сек. Уменьшение массы маховика в два раза и увеличение времени в 20 раз даст возможность снизить мощность привода в 10 раз. Такой подход требует отдельного устройства для запасания и утилизации тепловой энергии. Будем предполагать, что есть некоторая эффективная трансмиссия, это позволит избежать необходимости установки 3 независимых приводов, по одному на каждую ось. Как бы там не было, есть еще ряд зависимостей между свойствами гироскопа. Маховик должен быть по возможности размещен на одной оси с центром масс. Такое размещение позволяет выбрать для шагающей платформы минимальное значение момента импульса. Следовательно, для оптимального размещения нужно установить маховики так: - маховик, качающий вокруг вертикальной оси - поднят из центра масс вверх или опущен вниз, - маховик, качающий вперед-назад - смещается вправо или влево, - маховик, качающий вправо-влево - остается в центре масс. Такая компоновка хорошо вписывается в торс шагающей платформы. Между компонентами момента инерции маховика и структурными компонентами гироскопа наблюдаются такие связи: - площадь корпуса гироскопа пропорциональна квадрату радиуса маховика, - площадь гермокорпуса маховика прямо пропорциональна квадрату радиуса маховика. - масса трансмиссии или тормозной системы обратно пропорциональна массе и квадрату радиуса маховика (выводится через утилизируемую энергию). - масса двухосевого карданова подвеса или устройства аналогичного назначения прямо пропорциональна массе и радиусу маховика. Моменты инерции платформы и маховика можно найти по следующим формулам. Маховик в виде пустотелого цилиндра: I=m*r*r. Маховик в виде сплошного цилиндра: I=1/2*m*r*r. Момент инерции всей платформы посчитаем как у параллелепипеда I= 1/12*m*(l^2+ k^2). Величины l и k каждый раз берутся из разных проекций. Рассчитаем величины на примере все той же платформы UrbanMech. - высота 7 м - ширина 3,5 м - длинна ступни 2 м - ширина ступни 1 м - высота точки приложения силы - 5 м - масса 30 т - центр масс находится в геометрическом центре описанного параллелепипеда. - наличествует трехосевой гироскоп общей массой 1 т. Используя компоновку гироскопа можно сказать, что половина ширины маховика (вправо-влево) и ширина маховика (вперед-назад) занимают половину ширины платформы. Отобрав по 25 см. с каждой стороны на броню, несущий каркас и корпус гироскопа получим, что диаметр маховика составляет 3/2/ (1,5) = 1 м. Радиус равен 0,5 м. При плотности около 16 т./м.куб. можно получить маховик в виде низкого пустотелого цилиндра. Такая конфигурация намного предпочтительнее в плане расходования массы, нежели сплошной цилиндр. Моменты инерции всей платформы посчитаем как у параллелепипеда массой 30 т. I1= 1/12*m*(l^2+ k^2) = 1/12*30000*(3,5*3,5+7*7) = 153125 кг*м*м. I2= 1/12*m*(l^2+ k^2) = 1/12*30000*(3,5*3,5+2*2) = 40625 кг*м*м. I3= 1/12*m*(l^2+ k^2) = 1/12*30000*(2*2+7*7) = 132500 кг*м*м. Третий маховик, тот, что вращает вокруг вертикальной оси, нужен, когда платформа уже упала, чтобы помочь встать. Соответственно поделим массу маховиков в соотношении моментов инерции между маховиками. 1 = 61,25 X +53 X +16,25 X. X = 2/261. Наибольший интерес вызывает маховик вперед-назад. Его массу можно определить как 4,06*10^-1 массы всех маховиков. Пусть существует привод, развивающий достаточную мощность, чтобы можно было обойтись без системы теплоотвода и торможения. Пусть масса подвеса, корпусов, привода и всего остального составит 400 кг. Такое значение выглядит возможным, при условии применения легированного титана, высокотемпературных сверхпроводников и других сверхвысокотехологичных изысков. Тогда момент инерции маховика составит: I=m*r*r, m=243 кг. r=0,5 кг. I=60,9 кг*м*м. В то же время I3 = 132500 кг*м*м. При равном моменте импульса это даст соотношение угловых скоростей как 1 к 2176. Пусть для стабилизации нужна энергия равная 6161 Дж. Угловая скорость платформы составит: 3,05*10^-1 радиан/сек. Угловая скорость маховика составит 663,68 радиан/сек. Энергия на маховике составит 13,41 МДж! Для сравнения: - в пересчете на алюмотол 2,57 кг. - для БТ определена условная единица энергии равная 100 Мдж/15 = 6,66 МДж, тогда энергия на маховике составит 2 таких единицы. В реалистичном расчете нужно учесть, что: - импульс толчка может прийти в положении платформы с отклонением выше среднего, сразу после погашенного маховиком импульса выстрела, что потребует еще более высоких энергий, до 8 условных единиц, - в действительности даже сверхпроводники не спасут положение, виду слишком высокой массы. Для сравнения, реально существующий сверхпроводниковый 36,5 МВт привод от American Superconductor весит 69 тонн. Пусть есть возможность считать, что сверхпроводники будущего позволят уменьшить вес аналогичной установки еще в 5 раз. Это предположение исходит из того, что обычная современная установка такой мощности весит более 200 т. Пусть есть возможность запасать тепло в конструкции гироскопа и выводить его отдельным независимым устройством. Пусть применяется метод торможения, вместо метода разгона. Тогда масса привода составит 69*0,1*0,2 т. = 1,38 т. Что намного больше всей массы конструкции (1 т.). Адекватная компенсация толчков внешних сил работой маховика - нереальна. Часть 3. Стрельба с двуногих шагающих платформ Как видно из расчетов сделанных в первой части значение опрокидывающего импульса весьма велико. (Для сравнения: импульс снаряда из пушки 2а26 равен 18*905=16290 кг*м /сек.) В то же время если допустить компенсацию отдачи лишь с помощью устойчивости, то близкое совпадение по времени выстрела с платформы и попадания в платформу приведет к падению и серьезным повреждениям, даже без пробития брони. Рассчитаем способы, позволяющие поставить на платформу орудие со значительным импульсом, но без потери устойчивости. Пусть есть противооткатное устройство, что рассеивает максимальное количество тепла, расходуя на это энергию отката. Или запасают эту энергию в виде электричества, опять таки расходуя на это энергию отката. A = F*D = E, где F - сила трения (или ее аналог), D - длина пути отката. Обычно можно показать зависимость силы трения от скорости движения откатника. При этом, чем меньше скорость, тем меньше сила трения, при неизменном коэффициенте трения. Будем считать, что существует такое устройство откатника, что позволяет создавать одну и ту же силу трения при убывающей(!) скорости подвижной части. Чтобы платформа не начала опрокидываться, надо чтобы сила трения была меньше силы, с которой платформа сопротивляется переворачиванию. Угол между горизонталью и силой равен углу полученному ранее, в Ч1, когда определяли оптимальный угол подбрасывания. Он равен 8,1 градуса. Прилагаемая сила проходит угол от 8,1 до 0 градусов. Следовательно, от 8,1 нужно отнять средний угол отклонения от вертикали, равный 4 градусам. Fсопр = Fверт * sin (alpha), где alpha - результирующий угол. Fверт = 3*10^4*9,8 кг*м/(сек*сек). alpha = 4.1 градуса. Fсопр = 21021 кг*м/(сек*сек). От нее нужно отнять ожидаемую силу ветра, из Ч1. Fветра= 3377,57 кг*м/(сек*сек). Результат будет таков: Fрез = 17643 кг*м/(сек*сек). Работа этой силы никоим образом не расходует запас устойчивости платформы. Более того, будем считать, что перенос веса с ноги на ногу производится так, что не увеличивает угла отклонения. Тогда можно полагать, что сила сопротивления переворачиванию не уменьшается. Современные танковые орудия имеют длину отката порядка 30-40 см. Пусть на шагающей платформе стоит орудие с ходом отката в 1,5 метра и некоторой массой откатываемой части. В первом варианте 1 метр идет на откат с трением, оставшиеся 0,5 метра - для обеспечения обычного отката и наката. (Как известно, обычные противооткатные устройства рассчитаны в первую очередь для уменьшения силы и мощности отката.) Тогда A = F*D = E, E= 17643 кг*м*м /(сек*сек). Если вес откатываемой части составит 2 т. Из чего v1 = 4,2 м/с; m1*v1= 8400 кг*м /сек. Если вес откатываемой части составит 4 т. Тогда v2 = 2,97 м/с; m2*v2= 11880 кг*м /сек. Наконец, если вес откатываемой части составит 8 т. v3 = 2,1 м/с; m3*v3= 16800 кг*м /сек. Больший вес откатываемой части вызывает значительные сомнения. Отдельный откат на 0,5 метра нужен для того, чтобы сила, действующая на платформу во время выстрела, не приводила к разрушениям. Это же позволит добавить к импульсу, погашаемому трением, часть или весь импульс, компенсируемый устойчивостью платформы. К сожалению, такой способ увеличивает риск падения платформы при попаданиях. Что в свою очередь увеличивает вероятность серьезного ремонта ходовой и всего выступающего оборудования даже без пробитий брони. Второй вариант предполагает, что все 1,5 метра уйдут на откат с трением. Если вес откатываемой части составит 8 т., то E= 3/2*17643 кг*м*м /(сек*сек), v4 = 2,57 м/с; m3*v4= 20560 кг*м /сек. Сравнив это с значением 19200 кг*м /сек получим, что такая пара чисел весьма похожа на правду. При такой комбинации факторов опрокинуть платформу можно будет лишь в случае попадания из предельного по характеристикам орудия с небольшого расстояния. Иначе трение о воздух уменьшит скорость снаряда, а значит и импульс. Максимальный темп стрельбы определяется частотой шагов. Для уверенной постановки ноги требуется сделать два шага. Полагая, что платформа может совершать 2 шага в секунду, то минимальный промежуток между залпами составит 1 сек. Этот промежуток намного меньше времени работы современных автоматов заряжания. Следовательно, огневая производительность шагающей платформы будет определяться автоматом заряжания. Орудия БТ делятся на классы. Самые тяжелые (АС/20) должны иметь скорость снаряда порядка 300-400 м/сек., если исходить из прицельной дальности по мишени типа шагающая платформа. Взяв вариант с импульсом 20560 кг*м/сек. и скорость 400 м/сек. получим массу снаряда в 51,4 кг. Импульс пороховых газов игнорируется, будем считать, что он полностью гасится дульным тормозом.

MOU "Escola Secundária Sorozhinskaya

em homenagem a Ilya Naletov"

№5 10 de fevereiro de 2011 Emitido desde 2005
Na véspera do dia 23 de fevereiro, a escola organizou um trabalho criativo coletivo “Os Sertões a Serviço”. Durante a semana, os alunos coletaram presentes para seus compatriotas, graduados da escola Sorozhinsky, servindo nas Forças Armadas da Federação Russa. As paredes da escola estão decoradas com um mapa, no qual estão assinalados com estrelas os locais de serviço dos jovens. Atualmente, 3 graduados estão servindo no exército: Dmitry Petrov, Yuri Petropavlovsky e Dmitry Groshev. Parabenizamos esses jovens pelo Dia do Defensor da Pátria!
O dever de um homem, o dever de um soldado -
Para levar o serviço à pátria,
Assim todos entendem:
Você fez a escolha certa!
A primavera segue o inverno.
Verão, outono, inverno novamente -
E casa! E aí parentes
Soldado louco!
Há família, amigos, trabalho.
A casa mais quente do mundo...
Não esqueça mais fotos
Cole no álbum de desmobilização!
Dmitry Petrov

Depois da escola, Dima estudou na PU-55 em Kharovsk. 13 de julho de 2010 foi convocado para as Forças Armadas da Federação Russa. O serviço ocorre na cidade de Pskov, nas tropas aerotransportadas. Ele jurou fidelidade à Pátria em 17 de julho. No começo, como diz Dima, foi difícil, mas as dificuldades só endurecem o personagem masculino. Há muita atividade física no exército, menos tempo para dormir. O verão quente também fez seus próprios ajustes: é muito difícil ficar no desfile com esse clima por várias horas. A parte em que o Dima atende é bem grande, por exemplo, para chegar à cantina é preciso caminhar 1,5 km. Os soldados foram almoçar, jantar em formação e com uma canção, então o jovem começou a conhecer muitas canções patrióticas. Dima já fez vários saltos de paraquedas. No começo, como diz o jovem, foi assustador, mas o principal é se reunir, não se confundir. E então já é interessante, então Dima gosta de paraquedismo. Meio ano de serviço ficou para trás, agora Dima está no campo em um exercício, onde ficará por 1,5 a 2 meses. Embora o jovem esteja acostumado com a vida do exército, mas, é claro, ele quer ir para casa, para parentes, amigos, parentes.

Material fornecido por Olga Sergeevna Petrova
Na foto: juramento de Dima
Yuri

Petropavlovsk

Yura serve no norte, na região de Murmansk. O exército foi bem recebido. Na cidade de Pechenga, onde o jovem serve, há uma paisagem muito bonita, aqui você pode ver as luzes do norte. No começo foi difícil: minhas pernas foram apagadas, tudo doeu, mas tudo passou. Os caras do quarto do hostel são todos da região de Vologda, moram juntos. Tropas de fuzileiros motorizados. A divisão está armada com muitos equipamentos militares modernos, os mais recentes lançadores de foguetes. Já estivemos nas filmagens muitas vezes, gostei muito e, o mais importante, acabou bem. Além disso, Yura, juntamente com seus colegas, está envolvido na manutenção preventiva e na preparação de equipamentos militares para ação. Linhas da carta de Yura:

“Pessoal, vocês precisam servir no exército - esta é uma boa escola na vida. Amadureci, amadureci, fiz novos amigos, aprendi muito!”

O material foi preparado por Valentina Yurievna Petropavlovskaya, Lyudmila Dobrynina

Dmitry Groshev

Dima se formou no colegial em 2004. Ele estudou no Instituto de Mineração do Estado de São Petersburgo em homenagem a G. V. Plekhanov (Universidade Técnica), faculdade - Mineração TPO-10. O jovem foi convocado para o exército em 12 de dezembro de 2010. Ele serve na cidade de Olenegorsk, região de Murmansk, o ramo do exército são os fuzileiros navais. O serviço está indo bem. Dima escreve cartas, mas liga com mais frequência. Dima serve em um lugar pitoresco muito bonito. Há muita neve ao redor, parte dela é cercada por morros. Esta paisagem evoca um sentimento de admiração pela natureza local. Dima também conta sobre a noite polar, que agora reina no norte. Há luz apenas por 2 horas, na hora do almoço, e está sempre escuro. O jovem serve apenas mais 2 meses. Prestei juramento em 16 de janeiro de 2011.

O material foi preparado por Evgeny Chernyshov. Informações fornecidas por Lyubov Vyacheslavovna Grosheva

Horizontalmente:
1. Uma grande conexão de aeronaves. 3. Um soldado que luta em um tanque. 5. Este locutor teve a honra de anunciar o início e o fim da Grande
7. Um navio de guerra que destrói navios de transporte e mercantes.9. Nome de projétil obsoleto.
11. O grito dos soldados correndo para o ataque.
13. Edifício amplamente aplicável na floresta ou na linha de frente, geralmente havia um comando durante a Grande Guerra Patriótica.
15. Marca da pistola.
17. Marca de um carro soviético popular nos anos do pós-guerra
19. Tipo de tropas desembarcadas em território inimigo.
21. Veículo blindado rastreado.
23. Do equipamento militar: plataforma de caminhada, carregador.
25. Máquina voadora com hélices.
26. Apelido de veículos a jato de combate durante a Grande Guerra Patriótica.
27. Treinar os militares usando este método.
29. Posto cossaco. 31. Ponto de tiro. 33. Antigamente, uma pessoa que era contratada ou recrutada.
35. Tipo de submarino. 37. Com ele, o paraquedista salta do avião.
39. Necessidade de munição explosiva para destruir pessoas e equipamentos inimigos usando arremessos manuais. 41. Qual é o nome das botas dos soldados entre o povo?
42. Ofensiva inesperada para o inimigo.
43. Acrobacias em grupo.
45. Em que mês o povo russo comemora a vitória sobre a Alemanha nazista?
Verticalmente:
2. A metralhadora mais popular da Grande Guerra Patriótica?
3. Veículo de combate pesado com uma torre e uma arma.
4. Mina subaquática autopropulsada.
6. A parte de uma arma de fogo que fica encostada no ombro quando disparada.
8. Posto militar no exército russo.
10. Em que mês a Alemanha atacou a URSS?
12. Disparo simultâneo de vários canhões.
14. O bloqueio desta cidade foi de 900 dias.
16. O nome do sistema militar. 18. Uma das fileiras navais juniores.
20. Acrobacias, quando as asas balançam durante o voo da aeronave.
22. Tipo de tropas. 24. Tipo de aeronave na Grande Guerra Patriótica.
25. Unidade militar.
26. Um soldado que estuda em uma escola militar. 28. A patente de soldado em nosso exército.
30. Quem fornece comunicação com a matriz?
32. Posto militar.
34. Um soldado guarda um objeto que lhe foi confiado, estando onde?
36. Uma arma punhalada na ponta de um rifle ou metralhadora.
37. O que um soldado aprende a enrolar nos primeiros anos de serviço?
38. Desarma uma mina ou uma bomba.
40. Navio de guerra: destruidor.
42. Diâmetro do cano de uma arma de fogo.
44. Posto de oficial no navio do comandante do navio.

Nossos queridos meninos, jovens,

professores, pais e avós!
Sinceramente, parabenizamos você por este feriado maravilhoso.
Oh, como é difícil ser um homem em nosso século,
Ser - o melhor, o vencedor, o muro,
Um amigo confiável, uma pessoa doce e sensível,
Estrategista entre o mundo entre as guerras.
Seja forte, mas... submisso, sábio, muito gentil,
Seja rico e... não poupe dinheiro.
Ser magro, elegante e... casual.
Saiba tudo, faça tudo e seja capaz de fazer tudo.
Nas suas férias desejamos-lhe paciência
Na resolução de seus problemas de vida.
Saúde para você, amor e inspiração.
Sucessos criativos e todo sucesso!
^ Os editores do jornal agradecem a preparação da edição

Lyubov Vyacheslavovna Grosheva, Valentina Yurievna Petropavlovskaya, Olga Sergeevna Petrova. Obrigado por fornecer fotos e histórias sobre filhos.

^ Trabalhou no jornal: O. Metropolskaya, L. Dobrynina, A. Snyatkova, E. Chernyshov, S. Okunev, A. Selezen, N. Bronnikova

Respostas:

Horizontalmente:
1 esquadrão; 3-tanque; 5-levitano; 7-atacante; 9 núcleos; 11-aplausos; 13 cavaletes; 15 makarov; 17-vitória; 19-desembarque; 21 cunha; código 23; 25 helicópteros; 26.-katyusha; 27-broca; 29-esaul; 31 pontos; 33-recrutar; 35-atômico; 37-paraquedas; 39-granada; 41-kerzachi; 42-contra-ofensiva; 43-losango; 45 de maio.
Verticalmente:
2-kalashnikov; 3-tanque; 4-torpedo; 6 pontas; 8-sargento; 10 de junho; 12 salvas; 14 Leningrado; 16 graus; 18 marinheiro; 20 sinos; artilharia 22; 24 bombardeiros; 25º pelotão; 26-cadete; 28 graus; 30 sinaleiro; 32-oficial; 34-guarda; 36 baionetas; 37 palmilhas; 38-sapper; 40 destruidor; 42 calibre; 44-capitão.