1.3.1 Факторы, влияющие на боеготовность и надежность вооружения
Одной из важнейших задач, стоящих перед Вооруженными Силами нашей страны, является содержание их боевой готовности на таком уровне, который обеспечит немедленное отражение нападения любого агрессора.
Боевая готовность – это состояние степени подготовленности войск к выполнению возложенных на них боевых задач.
Боевая готовность вооружения и техники характеризуется основными показателями (таблица 1.4), которые можно разделить на две группы.
Таблица 1.4 – Показатели боевой готовности вооружения и военной техники
| Укомплектованность | Обеспечение |
| – образцами вооружения и техники; – боеприпасами (боекомплектом); – расчетами (экипажами); | – исправности (работоспособности) образцов вооружения и средств транспортирования; |
| – средствами транспортирования; – ЗИП и технической документацией. | – необходимого запаса технического ресурса для вооружения и техники; – подготовки расчетов (экипажей). |
К первой группе относятся показатели, характеризующие укомплектованность вооружения всеми предметами снабжения, необходимыми для успешного выполнения боевой задачи.
Вторая группа показателей боевой готовности характеризует условия обеспечения успешного выполнения боевой задачи. По существу, показатели укомплектованности характеризуют количественную сторону боевой готовности вооружения, а показатели обеспечения – качественную.
Из анализа показателей боевой готовности, приведенных в таблице 1, видно, что вся ответственность за их выполнение возлагается на командиров подразделений (частей) и специалистов службы ракетно-артиллерийского вооружения. Некоторые из этих показателей (укомплектованность образцами вооружения, ЗИП и технической документацией) и обеспечение исправности (работоспособности) образцов вооружения в процессе их эксплуатации более подробно будут рассмотрены на последующих занятиях.
Известно, что обеспечение или сохранение исправности (работоспособности) образцов вооружения в течение определенного времени эксплуатации характеризуется и определяется их надежностью.
В процессе разработки, производства и эксплуатации на вооружение оказывает влияние множество различных факторов. Все эти факторы воздействуют на образцы вооружения комплексно, снижая с течением времени их надежность (работоспособность). Поэтому расчетам (экипажам) и инженерно-техническому составу необходимо постоянно поддерживать и восстанавливать работоспособность вооружения в процессе его эксплуатации путем проведения соответствующих технических обслуживаний и ремонтов.
Все многообразие факторов, влияющих на надежность вооружения, условно можно разделить на объективные и субъективные.
Совокупность воздействия этих факторов на вооружение и его составные части вызывает различные последствия (рисунок 1.9).
Рисунок 1.9 – Характеристика последствий воздействия различных
факторов в процессе эксплуатации вооружения
Некоторые факторы вызывают только постепенные отказы. К ним относятся износ подвижных сопряжений деталей, старение эксплуатационных материалов и некоторых деталей конструкции изделия, коррозия металлических деталей. Другие факторы вызывают только внезапные отказы. К ним относятся механические повреждения деталей (трещины, изломы, вмятины, изгибы) и повреждения электрических систем (пробои изоляции, короткие замыкания цепей, сгорание конденсаторов, резисторов, трансформаторов и различных обмоток, катушек и т. п.). Последствия воздействия некоторых факторов могут вызывать и постепенные и внезапные отказы. К таким относятся нарушение прочности неподвижных соединений деталей (сварных, клепаных, шпоночных и неподвижных посадок) и нарушение регулировки (настройки) в механических и электрических системах.
Знание классификации указанных факторов, влияющих на работоспособность изделий, необходимо военному инженеру и командиру в их практической работе при составлении рекламаций на вооружение и военную технику, при оценке их состояния, проверяемого при осмотрах, при оценке надежности и в других случаях.
Командиры всех степеней и военные инженеры должны знать все факторы, определяющие работоспособность и исправность вооружения, и уметь влиять на эти факторы в целях снижения их вредного воздействия. Рассмотрим более подробно указанные факторы.
1.3.2 Объективные и субъективные факторы
К объективным факторам относятся такие, которые не зависят от деятельности людей, занятых разработкой, производством и эксплуатацией образцов вооружения. Влияние объективных факторов на изменение технического и качественного состояния вооружения обусловливается продолжительностью эксплуатации изделия, внешними воздействиями окружающей среды, конструктивными особенностями изделия и его составных частей и внутренними процессами, протекающими в электрических и механических системах образцов вооружения. Объективные факторы условно можно разделить на эксплуатационные и факторы окружающей среды: климатические и биологические (рисунок 1.10).
К эксплуатационным факторам относятся.
1. Динамические и статические нагрузки. Динамические нагрузки возникают при работе и транспортировании изделий. В результате динамического воздействия (ударов, вибраций, перемещений деталей относительно друг друга) в подвижных сопряжениях деталей происходит постепенный износ. В неподвижных соединениях деталей возможно нарушение прочности сварных, паяных, шпоночных, клееных и клепаных соединений, а также нарушение работы крепежных и стопорных устройств. Происходит также нарушение регулировок и настроек в механических и электрических системах. В результате воздействия длительных знакопеременных нагрузок в некоторых деталях возможны усталостные разрушения.
Рисунок 1.10 – Характеристика объективных факторов
Статические нагрузки действуют при длительном хранении образцов вооружения, при этом в некоторых деталях возникают остаточные деформации, в результате чего возникают изгибы, коробление и потеря упругих свойств в некоторых деталях (пружинах, рессорах, торсионах, резиновых и пластмассовых манжетах и прокладках).
Военным инженерам и командирам, организующим эксплуатацию вооружения, необходимо выявлять составные части образцов вооружения, подверженные отрицательному воздействию динамических и статических нагрузок. В первом случае в целях уменьшения вредного действия износа и предупреждения возможных разрушений и повреждений деталей необходимо своевременно и с высоким качеством проводить техническое обслуживание и ремонт вооружения. Во втором случае необходимо обеспечить оптимальные условия длительного хранения вооружения за счет создания минимальных статических нагрузок на составные части образцов вооружения.
2. Электрические нагрузки для электрорадиотехнических систем. Влияние электрических нагрузок главным образом сводится к ухудшению температурного режима работы электрорадиоэлементов и появлению перегрузок. В результате этого возможны выход из строя предохранителей, резисторов, конденсаторов, ламп и пробой изоляции. Перегрузки в электрорадиосистемах чаще всего возникают при включении аппаратуры. Работоспособность электрорадиосистем в течение длительного времени обеспечивается наличием соответствующего запаса электрической прочности, определяемого установленным при разработке изделия значением коэффициента нагрузки и точным выполнением требований эксплуатационной документации в процессе эксплуатации образца вооружения.
3. Тепловой режим работы. Тепловое воздействие возникает при работе некоторых составных частей образцов вооружения. К таким устройствам относятся двигатели внутреннего сгорания, электродвигатели, редукторы, ступицы колес, гидравлические устройства, некоторые элементы электрорадиотехнических систем. В этих устройствах в отличие от других составных частей в процессе их работы наблюдается повышенная температура.
В процессе эксплуатации изделий различают стационарное, периодическое и апериодическое тепловые воздействия.
Наиболее опасным является периодическое изменение температуры, характерное при эксплуатации образцов вооружения. Значительные изменения температурного режима работы указанных составных частей вооружения происходят, кроме того, от воздействия и изменения температуры окружающей среды (воздуха). При высоких температурах окружающей среды значительно увеличивается общая суммарная температура работающих составных частей. В этом случае суммарная температура значительно превосходит допустимую для нормальных условий работы изделия, в результате чего значительно снижается вязкость масел и смазок в механических узлах трения, редукторах, ступицах колес и в других сопряжениях, а также происходит высыхание и стекание смазки с трущихся поверхностей. В гидравлических системах увеличиваются внутренние и внешние утечки рабочих жидкостей. В результате указанных явлений нарушается нормальный режим работы узлов и сопряжений, что приводит к прогрессивному износу трущихся деталей и отказам работающих устройств. Высокая температура ухудшает также механические свойства большинства деталей, изготовленных из полимеров. Ухудшаются изоляционные свойства различного рода обмоток. В результате выходят из строя и быстро стареют некоторые электрические элементы и детали, изготовленные из полимерных и других неметаллических материалов.
Периодические и частые смены низких и высоких температур особенно быстро приводят к разрушению различного рода обмоток. Особо отрицательно сказываются на электрических и механических системах переходы температуры через 0° С.
4. Воздействие пороховых газов и отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. При стрельбе из стрелкового оружия и артиллерийских орудий, а также при пуске различных ракет образуются пороховые газы, которые оказывают вредное влияние на образцы вооружения. При выстреле в результате воздействия пороховых газов на деталях оседает нагар, способствующий прогрессивному развитию коррозии. Кроме того, пороховые газы вызывают износ (эрозию) стволов и других деталей стрелкового оружия и артиллерийских орудий.
При работе двигателей внутреннего сгорания образуются отработавшие газы, которые вызывают разгар и ускоренное развитие коррозии некоторых деталей двигателя. Для уменьшения вредного воздействия пороховых и отработавших газов на образцы вооружения обслуживающий персонал после каждого использования изделия должен своевременно и качественно проводить его техническое обслуживание.
К климатическим факторам относятся.
1. Температура окружающей среды. В отличие от теплового воздействия работающих составных частей образцов вооружения, создающих повышенную температуру только в некоторых сопряжениях, узлах и блоках, тепловое воздействие окружающего воздуха распространяется на все составные части изделия постоянно, независимо от того, работает ли изделие или находится на хранении (в нерабочем состоянии). Температура окружающей среды зависит от климатических зон, в которых происходит эксплуатация вооружения. На земном шаре различают четыре тепловые климатические зоны: умеренную, холодную, жаркую сухую и жаркую влажную.
При рассмотрении теплового режима работы изделий было показано влияние высоких температур на различные элементы и материалы изделий.
При низкой температуре существенно изменяются свойства многих материалов: пластмассы теряют прочность, резиновые изделия становятся хрупкими и растрескиваются, чугун и пружинные стали делаются ломкими, припои, содержащие олово, при температуре ниже минус 30°С склонны к отставанию от мест спая.
При низких температурах происходит загустевание смазок и масел, в результате чего возникают отказы в гидравлических системах и заедание движущихся частей изделия.
2. Влажность воздуха. Различают повышенную (более 80%) и пониженную (менее 40%) относительную влажность воздуха, которая зависит от климатических зон. Повышенная и пониженная влажность воздуха отрицательно воздействуют на образцы вооружения. Пониженная влажность в сочетании с высокой температурой приводит к высыханию некоторых материалов, в результате чего происходит ускоренный процесс старения деталей, изготовленных из этих материалов.
Повышенная влажность является одним из факторов, наиболее отрицательно воздействующих на образцы вооружения. Она ускоряет коррозию металлов, изменяет характеристики диэлектриков. Увлажнение изоляционных материалов в различных блоках и пультах приводит к появлению в них отказов и неисправностей. Причиной образования влаги в блоках, пультах, редукторах, коробках и емкостях может быть конденсация паров на холодных поверхностях деталей при значительных колебаниях температуры. Влага является основной причиной ненадежной работы трансформаторов, дросселей.
3. Давление воздуха. Этот фактор оказывает незначительное воздействие на вооружение. Пониженное давление, возникающее на высоте 1500 м и более, вызывает ухудшение пуска и работы двигателей внутреннего сгорания. Понижение давления в большей степени оказывает влияние на работоспособность обслуживающего персонала.
4. Песок, пыль и другие примеси воздуха. На надежность вооружения сильное влияние оказывает загрязненность воздуха механическими и химическими примесями. Пыль, проникая в микротрещины изоляционных материалов, значительно снижает изоляционные свойства последних.
Пыль и особенно песок, находящиеся в воздухе, разрушают лакокрасочные и другие защитные покрытия; кроме того, попадая в подвижные сопряжения механических узлов и механизмов, они вызывают ускоренный износ трущихся поверхностей.
Кроме естественной пыли в атмосфере могут быть различные вредные химические примеси (соли, окислы, кислоты), выбрасываемые машинами и промышленными предприятиями. Эти газы увеличивают коррозию металлов, ускоряют процесс старения в пластмассах и других неметаллических материалах. Степень влияния этих примесей значительно увеличивается при наличии повышенной влажности. Следует заметить, что степень загрязнения воздуха химическими примесями на Земле и в нашей стране различна. В этой связи установлено несколько зон атмосферы.
Военным инженерам и командирам, организующим эксплуатацию вооружения, следует учитывать указанную классификацию загрязненности атмосферы.
5. Солнечная радиация. В процессе эксплуатации вооружения на открытом воздухе все его наружные поверхности подвергаются действию прямых солнечных лучей, которые имеют тепловое и ультрафиолетовое излучения.
Тепловое излучение приводит к повышению температуры работающих и неработающих составных частей образцов вооружения. Действие этого фактора температуры на вооружение было рассмотрено ранее.
Воздействие ультрафиолетового излучения приводит к активизации физико-химических процессов старения многих деталей, изготовленных из резины, пластмассы, а также лакокрасочных покрытий и различных эксплуатационных и консервационных материалов. Таким образом, в результате действия солнечного света изменяются электрические свойства и цвет пластических масс; ряд пластмасс становятся хрупкими; на резиновых изделиях образуется хрупкая корка; поверхности таких изделии растрескиваются; окрашенные поверхности выцветают и растрескиваются.
Наиболее сильное воздействие солнечной радиации происходит в пустынях (сухой тропической зоне). При организации эксплуатации вооружения командиры и военные инженеры должны всегда принимать меры по защите образцов вооружения от прямого солнечного излучения.
К биологическим факторам относятся:
1. Грибки, плесень. Из всех биологических факторов эти являются наиболее опасными для вооружения. Грибки могут развиваться на поверхности любых материалов, если на них есть слой органической пыли. Наиболее благоприятными условиями развития большинства видов плесени являются высокая относительная влажность (более 80%), температура 20-30 ºС и неподвижность воздуха. Эти условия соответствуют жаркому тропическому климату. С понижением температуры ниже 7 ºС и повышением ее более 40 °С, а также при относительной влажности ниже 75% активность роста и развития плесени значительно снижается. Воздействие грибков и плесени на элементы вооружения вызывает такие последствия:
- повреждение или разрушение натуральных волокнистых материалов (текстиля, пряжи, хлопка, шерсти, льна, джута, резины, многих пластических масс, дерева, кожи, бумаги и картона), оптических деталей;
- разрушение лакокрасочных покрытий, содержащих растительные и животные жиры;
- ускорение процесса коррозии металлов;
- нарушение контактов, короткие замыкания, пробой изоляции.
Наиболее часто покрываются плесенью изделия и запасные части к ним, если они хранятся в сырых, но теплых и непроветриваемых помещениях, под брезентом в теплом и влажном месте.
2. Насекомые. Из насекомых наиболее опасными для элементов вооружения являются моль и термиты. На территории СССР термиты встречаются преимущественно в Средней Азии (Туркменской ССР), на юго-западе Украины, в Молдавии и на Кавказе.
Моль разрушает пластмассы, деревянные детали, кожу и другие органические материалы.
Мокрые продукты разложения насекомых, отлагаемые на токонесущих частях электрооборудования, могут привести к утечкам тока и даже к коротким замыканиям.
3. Грызуны. При эксплуатации вооружения в полевых и стационарных условиях и, особенно при хранении его в полевых условиях, возможны повреждения различных кабелей, и проводов грызунами (мышами и др.). Порча кабелей и проводов грызунами приводит к нарушению функционирования электрических цепей и возникновению коротких замыканий.
Рассмотренные субъективные и объективные факторы оказывают влияние на надежность вооружения на всех этапах его существования, т. е. при разработке, производстве и эксплуатации. Однако последствия влияния этих факторов проявляются только при эксплуатации вооружения, в частности, в период его использования обслуживающим персоналом. В связи с этим часто всю вину за появление отказов и неисправностей в образцах вооружения относят за счет неграмотной эксплуатации. Рассмотренные факторы показывают, что возложение всей вины за техническое состояние вооружения на обслуживающий персонал является неверным и вредным.
Командиры и военные инженеры при анализе всех возникающих в процессе эксплуатации отказов и неисправностей должны последовательно и глубоко выявлять причины и последствия отказов и неисправностей.
Субъективные факторы зависят от деятельности всех категорий людей, принимающих участие в разработке, при производстве и эксплуатации каждого конкретного образца вооружения (рисунок 1.11).
Рисунок 1.11 – Характеристика субъективных факторов
К факторам, определяющим надежность вооружения при разработке, относятся:
1. Конструктивные недостатки изделия и его отдельных составных частей. Наиболее характерными дефектами конструирования являются:
- в механических системах: недостаточная защищенность узлов трения, наличие концентратов напряжения, ошибки в учете распределения напряжений, ошибки в учете эксплуатационных нагрузок, неправильные прочностные и другие расчеты, неправильный выбор материалов, комплектующих элементов;
- в электрических системах: ошибки в выборе схемных решений и элементов схемы, ошибки в расчетах электрических нагрузок и режимов работы систем.
Военным инженерам (эксплуатационникам) необходимо уметь выявлять в процессе эксплуатации образцов вооружения отказы и неисправности, связанные с факторами, обусловленными конструктивными недостатками.
2. Недостатки технической документации: ошибки в рабочих чертежах, нечеткие, неконкретные и неполные указания в эксплуатационной документации об использовании, о хранении, транспортировании, техническом обслуживании и ремонте изделия.
3. Нарушение эргономических требований: нарушение требований по антропометрическим, гигиеническим, физиологическим показателям эргономики при разработке образца вооружения.
К факторам, определяющим надежность изделий при производстве, относятся:
1. Недостатки (дефекты) технологии изготовления составных частей изделия: дефекты исходных материалов и заготовок, дефекты механической обработки, сварки, термообработки, дефекты химических, гальванических и лакокрасочных покрытий.
2. Дефекты сборки составных частей и самого образца вооружения: повреждение поверхностей деталей, задиры, нарушение технологических требований, внесение механических примесей и т. п.
3. Недостатки испытаний и приемки изделий: нарушение требований приемки и испытаний изделия и его отдельных составных частей, нарушение требований контроля качества изделий и др.
К факторам, определяющим надежность вооружения при эксплуатации, относятся:
1. Недостатки в технической подготовке расчетов, мастеров, командиров, инженеров. Недостаточная подготовка расчетов приводит к снижению эффективности использования образца вооружения, к повреждениям механических и электрических систем и элементов, а также к нарушению их регулировки и настройки.
Недостаточная подготовка мастеров в ремонтных органах приводит к нарушению технологии технического обслуживания и ремонта вооружения. В этом случае, как правило, нарушаются требования разборки, сборки, регулировки и восстановления изделия, что приводит к преждевременным отказам и повреждениям.
Недостаточная техническая подготовка командиров подразделений приводит к нарушению требований эксплуатационной документации по использованию, транспортированию, хранению и техническому обслуживанию вооружения, находящегося в том или ином подразделении.
Недостаточная подготовка военных инженеров приводит к нарушению требований технической документации при организации использования, хранения, транспортирования, технического обслуживания и ремонта вооружения, находящегося в подразделениях, на складах и в ремонтных органах частей и соединений.
2. Нарушение требований технической документации. Одной из главных причин этого нарушения является недостаточная техническая подготовка указанных категорий обслуживающего персонала. Эта причина связана с незнанием требований технической документации по вопросам эксплуатации вооружения. Нарушение требований технической документации нередко возникает и при хорошей технической подготовке личного состава, в ведении которого находится вооружение. В этом случае причинами нарушения являются такие условия эксплуатации вооружения, которые не позволяют в данный момент выполнить требования технической документации (например, отсутствие в подразделении, части соответствующих помещений и личного состава для организации и проведения хранения, технического обслуживания и ремонта вооружения). В других случаях эти нарушения происходят только из-за халатного отношения к своим служебным обязанностям той или иной категории личного состава части, соединения (расчетов, мастеров, командиров, инженеров).
3. Недостатки в организации эксплуатации вооружения. К этой группе факторов относятся недостатки в планировании эксплуатации вооружения в подразделениях, на складах и в ремонтных органах частей и соединений; в организации контроля за выполнением планов эксплуатации вооружения в указанных подразделениях, своевременного и полного обеспечения вооружения ЗИП, эксплуатационными материалами и технической документацией, контроля технического и качественного состояния вооружения, а также в организации мероприятий, обеспечивающих поддержание работоспособности и исправности вооружения (боевой готовности) на заданном уровне.
1.3.3 Поражающие факторы
Субъективные и объективные факторы, влияющие на надежность вооружения, рассмотрены применительно к нормальной эксплуатации, т. е. без учета ведения боевых действий с противником.
В военное время (при ведении боевых действий с противником) вооружение и военная техника подвергаются боевому воздействию противника, в результате чего в образцах вооружения могут появиться боевые повреждения. Факторы, связанные с боевыми повреждениями, в дальнейшем будем называть поражающими факторами. Следовательно, во время боевых действий надежность вооружения будет зависеть от факторов трех групп: субъективных, объективных и поражающих.
Поражающие факторы могут возникать от обычного и ядерного оружия. Воздействие этих факторов на вооружение и его составные части вызывает различные последствия (рисунок 1.12), однако все они вызывают только внезапный характер.
Рисунок 1.12 – Последствий воздействия поражающих факторов
К ним относятся:
1. Пробоины от осколочных, осколочно-фугасных, бронебойных и кумулятивных снарядов, ПТУР и противотанковых гранат. После пробития брони корпуса образцов вооружения происходит разрыв указанных боеприпасов на осколки и зажигание элементов и материалов образцов вооружения, подверженных возгоранию.
2. Пулевые пробоины от различных видов стрелкового оружия и средств ближнего боя. Действие боеприпасов стрелкового оружия на вооружение аналогично действию снарядов.
3. Механические деформации (повреждения в виде разрывов, обрывов, трещин, вмятин, изгибов и других остаточных деформаций) могут возникать от ударной волны ядерных и обычных боеприпасов. Кроме того, эти повреждения могут возникать от действия снарядов, ракет, гранат и их осколков.
4. Сгорание некоторых материалов и деталей. Во всех образцах вооружения практически имеются материалы, которые при определенных условиях могут возгорать. Наиболее легко возгорают горючее и смазочные материалы, резина, многие пластмассы, лакокрасочные покрытия, детали из различных тканей, дерева и др. Возгорание указанных материалов может быть от светового излучения при ядерном взрыве, а также от зажигательных и обычных боеприпасов.
5. Структурные изменения некоторых материалов. Структурные изменения некоторых деталей образцов вооружения могут возникать или в результате воздействия проникающей радиации при ядерном взрыве, или как побочные последствия теплового воздействия при сгорании образца вооружения после воздействия обычных боеприпасов, или при световом облучении ядерного взрыва.
Наиболее сильно подвергаются воздействию проникающей радиации некоторые элементы радиоэлектронной аппаратуры, в состав которых входят органические и полупроводниковые материалы. В результате воздействия проникающей радиации возможны необратимые, временно необратимые и обратимые изменения в структуре некоторых материалов.
После сильного теплового воздействия, вызнанного пожаром, на отдельные составные части образцов вооружения в них происходят структурные изменения. Более всего этому явлению подвержены стальные детали, подвергаемые при производстве термической обработке. Поэтому, многие детали образцов вооружения, оставшиеся целыми после пожаров, использовать нельзя, так как они получили при этом отпуск или отжиг.
Вопросы для самоконтроля и проверки:
1. Что понимается под ракетно – артиллерийским вооружением?
2. Что понимается под жизненным циклом изделия?
3. Что называется стадией жизненного цикла изделия?
4. Стадии жизненного цикла изделия?
5. Что понимается под эксплуатацией ракетно – артиллерийского вооружения в соответствии ГОСТ – В25883 – 83?
6. Что понимается под технической эксплуатацией изделий военной техники?
7. Этапы эксплуатации?
8. Что понимается под изделием?
9. Что понимается под техническим состоянием изделий военной техники?
10. Классификация отказов?
11. Показатели боевой готовности военной техники?
12. Факторы влияющие на боевую готовность и надежность вооружения?
Дата: 2018-09-13, просмотров: 1311.
