41-Й ВОЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР ПО ИСПЫТАНИЮ

АВТОБРОНЕТАНКОВОЙ ТЕХНИКИ БУНДЕСВЕРА

Э.Штабенов

 

41-й военно-технический центр по испытанию автобронетанковой техники в г.Трире свыше 30 лет занимается испытаниями автомобилей, узлов и агрегатов автомобилей, а также автомобильных агрегатов боевых машин любого типа. В течение этих лет образовалась единственная в своем роде испытательная инфраструктура, которая в Европе является отчасти непревзойденной. Множество испытательных трасс для измерений и проверки работоспособности, а также для длительных (эксплуатационных) испытаний в рамках оценки надежности боевой техники, сложные маршруты на местности полигона Грюнеберг в Трире и вне его представляют собой постоянные составные части оправдавших себя испытательных и измерительных программ. Для этой цели испытательный центр (ИЦ) располагает дорогостоящим испытательным оборудованием, позволяющим проводить испытания машин, обеспечивая колебания продольной, поперечной и вертикальной плоскостях, обстоятельно исследовать узлы и агрегаты машин на их функционирование и надежность. Требования безопасности машин, а также сохранения боевой техники составляют одну из важных задач в спектре задач этого испытательного центра и соответственно учтены в инфраструктуре полигона. Планируется создать новые системы, имеющие важное значение для испытаний и после 2000 года. Этим вопросам посвящена статья инженера Э.Штабенова - заместителя директора 41-го ИЦ и начальника отдела метрологии и испытаний.*  

Военно-технический центр по испытанию автобронетанковой техники был основан в 1957 году как 41-й испытательный центр бундесвера в Нидерланштайне и спустя два года переведен в Трир. Вначале он находился на территории аэродрома в Трире-Ойрене, а с середины 60-x годов постепенно был перемещен в Грюнеберг (в Трире), где он и находится по сей день. Инфраструктура в Трире-Ойрене, ввиду очень малого количества стационарных зданий, состояла из скопления легких возимых (полевых) домиков, бараков, то есть носила временный характер. С перебазированием в Грюнеберг были начаты крупные строительные работы, которые с принятием лабораторного здания, а также учебной мастерской временно закончились в 1977г.

Общая территория 41-го военно-технического центра в Грюнеберге составляет 163 га, из которых 41га приходится на огражденную забором внутреннюю военную охраняемую зону. Здесь находится преобладающая часть инфраструктуры, в частности высоких зданий. Из оставшихся 122 га, которые находятся за пределами внутренней охраняемой зоны, 41-й центр, наряду с круговым маршрутом длиной 6,2 км и трассой с щебеночным покрытием длиной 2,2 км, располагает лишь примерно 15 га территории для проведения испытаний на местности. Преобладающая часть этой территории в Грюнеберге, согласно договору, используется французской армией в качестве гарнизонного поли гона, на котором располагается в Трире ее второй по величине после Парижа) гарнизон.

________________________________________

Предисл. редакции журнала

В инфраструктуре 41-го центра можно грубо выделить часть возвышающихся сооружений и очень обширную часть низковысотных сооружений. К числу высоких зданий относятся, во-первых, административные, социальные и хозяйственные учреждения, во-вторых, дорогостоящие помещения для испытательных стендов и мастерских. Вторые охватывают коммуникации и места стоянок, а также изобилие различных испытательных трасс, испытательных установок, маршрутов на пересеченной местности и водно-техническую систему, предназначенную для испытаний на плавучесть и способность к движению под водой машин различной конструкции.

Все капитальные затраты, вложенные в строительство сооружений 41-го военно-технического центра до 1977г., составляют приблизительно 150 млн. западногерманских марок, при этом не учтены ежегодные надбавки к зарплате (в связи с ростом дороговизны), чтобы иметь возможность проводить сравнения с настоящим временем. Полностью новое строительство 41-го военно-технического центра, включая внешние системы, потребовало бы, по современным оценкам, намного больше 300 млн. западногерманских марок.

За время существования 41-го центра 240 млн. марок было вложено в приобретение испытательной техники. При этом львиная доля была израсходована на эффективные испытательные стенды, а также на дорогостоящие средства измерения.

Обеспечение 41-го центра электроэнергией, водой и топливом, а также удаление отходов и вредных веществ вменяется в обязанность администрации местного гарнизона. На нее возлагается также осуществление мероприятий по поддержанию в исправности всех построек, жизнеобеспечению в зимнее время, а также по поддержанию рельефа местности полигона в Грюнеберге. По этой причине администрация гарнизона содержит в центре окружную группу, а также склад технического имущества, необходимый для выполнения задач. Нарушение экологии окружающей среды пылью и шумом, возникающими вследствие проведения испытаний, стремятся снизить насколько возможно. Чтобы в период сухой погоды бороться с пылеобразованием на трассах пересеченной местности, установлены оросительные системы, которые образующуюся пыль своевременно осаждают на почве.  

СПЕЦИАЛЬНАЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ИНФРАСТРУКТУРА

Для выполнения своих разнообразных задач военно-технический центр по испытанию автомобилей и танков располагает многочисленными испытательными трассами, маршрутами на местности и экспериментальными установками, позволяющими осуществлять множество различных испытаний с максимально высокой степенью воспроизводимых данных. Эти испытательные сооружения служат для получения необходимых данных, которые требуются с целью оценки эффективности автомобиля или узла. К важнейшим испытательным задачам относится определение:

основных технических характеристик;

функциональных мощностей;

надежности и долговечности;

возможности длительного хранения боевой техники.

Испытательные стенды, испытательная инфраструктура, маршруты на местности и моделирующие установки должны быть согласованы с этими направлениями испытаний.

41-й военно-технический центр в прошедшие годы создал ряд экспериментальных установок, объединенных необходимой инфраструктурой, которая соответствует экспериментальным задачам, поставленным перед центром, в самом широком смысле. Чтобы сделать испытания на машинах и их узлах еще более эффективными, имеются планы дальнейших строительных проектов, которые до сих пор, в связи с недостатком финансовых средств, не могут быть реализованы.

Испытательные сооружения можно грубо подразделить на:

испытательные трассы;

маршруты на местности;

испытательные стенды, моделирующие установки  

Испытательные трассы

К испытательным трассам причисляются дороги для измерений и испытаний с боковым наклонными дорогами, "бельгийская брусчатка", бревенчатая дорога и дорога типа "стиральная доска", трасса с препятствиями, две трассы типа "синусоидальная волна" с различными длинами волн и амплитудами и трасса для испытаний машин на перекашивание и скручивание. Эти трассы служат преимущественно для исследований и испытаний ходовой части колесных и гусеничных машин. а этих трассах исследуются характер колебаний и демпфирования их ходовой части, максимальные значения хода катка, а также способность машины к движению по неровным дорогам и перекос корпуса.

Однако они используются не только для испытаний автомобильной техники, но и служат также для эргономических исследований с целью определения величин нагрузки на человека в колесной машине, а также в танке, БТР или БМП. "Бельгийская брусчатка", имитирующая дорогу, находящуюся в плохом состоянии, т.е. усеянную выбоинами, используется также при длительных испытаниях.

Кроме того, центр располагает бетонной трассой длиной около 800 м, которая начинается и заканчивается двумя площадками для поворота. Эта трасса постоянно используется при длительных испытаниях. Так как южная площадка для поворота сделана с креном, гусеничные машины могут преодолеть эту трассу на максимальной скорости.

За пределами огороженной охраняемой зоны находится забетонированная, изобилующая поворотами кольцевая трасса длиной 6,2 км, имеющая, к тому же, множество подъемов и спусков с перепадом по высоте 60 м. Она воспроизводит дорогу в горах средней высоты и точно так же необходима для длительных испытаний. Для длительных испытаний используется также кольцевая трасса с щебеночным покрытием длиной 1,3 км, подступающая к вышеназванной кольцевой трассе. Четыре участка с подъемами крутизной 20,30,50 и 60% для функциональных исследований тормозной системы и силовых установок, а также измерительный ровный участок (уклон 0%) длиной 400м для проверки эффективности действия тормозной системы и измерений ускорения с помощью измерительной аппаратуры завершают имеющийся набор испытательных трасс.

 

Рис.1. 800-метровая бетонная трасса с двумя площадками для поворотов в начале и в конце. На снимке показан крен глубокого виража.

 

Рис.2. Бронированная инженерная машина при преодолении ступенчатого препятствия. Опыт, полученный в ходе испытаний этой машины, был использован при разработке Инженерной машины Pionierpanzer 2 ("Пионирпанцер-2").

Маршрут на местности

 

Так как центр имеет в Грюнеберге лишь небольшой участок пересеченной местности, то маршрут на местности очень незначителен. Этот маршрут общей длиной 1,9 км при перепаде высот около 30 м постоянно подвергается очень высокой нагрузке испытательными работами. Это привело к измельчению верхних слоев грунта и высокому упрочнению нижних слоев. Так как вода в сырое время года, преимущественно зимой, стекает еще неполностью, она превращает дорогу в непроходимую грязь. Это неизбежно ведет к временным прекращениям испытаний. Таким образом, периодически необходимо искать возможности для проведения испытаний на других испытательных полигонах.

 

Рис.3. Грузовой автомобиль грузоподъемностью 10 т (полезный груз), 8х8 (привод на все колеса) с двигателем мощностью 235 кВт ( 320 л.с.) во время испытательного пробега на местности  

Испытательные стенды, моделирующие установки

 

41-й военно-технический центр располагает рядом дорогостоящих испытательных стендов и моделирующих установок, из числа которых здесь будут рассмотрены лишь важнейшие.

 

 

Рис.4. Стенд для испытания двигателей мощностью до 1200 кВт (~1630 л.с.)

 

Для целенаправленных испытаний двигателей служат пять стендов, предназначенных для испытаний двигателей мощностью до 1200кВт. Шесть стендов для испытаний коробок передач мощностью до 1500кВт используются для исследований агрегатов и других узлов машин, относящихся к трансмиссии. На роликовом испытательном стенде общей мощностью 400 кВт могут быть определены все показатели динамики движения колесных машин на смоделированном маршруте. Этот испытательный стенд в последующие годы должен быть модернизирован с планируемыми затратами около 6 млн. марок ФРГ, чтобы он соответствовал новейшему уровню техники. Для исследований динамики вертикальных движений (рессор, амортизаторов, ходовой части) служит гидроимпульсная установка, которая находит также большой диапазон применения в ходе длительных испытаний. С помощью датчиков регистрируются вибрационные характеристики определенного испытательного маршрута, воспроизводимые посредством гидравлического цилиндра, управляемого с помощью магнитной ленты. Колебания можно изменять в диапазоне частот от 0,15 до 200 Гц и амплитуд от 0,01 до 125 мм.

 

Рис.5. Гидроимпульсная установка во время испытаний транспортного прицепа-тяжеловоза

 

Для проведения обстоятельных испытаний шин имеется стенд, на котором могут развиваться скорости движения до 160 км/ч и нагрузки на шину до 10т. Так как в центре не только испытываются вновь разработанные шины, но и в объеме проверки качества испытываются шины, поступающие для снабжения частей, этому испытательному стенду придается особое значение.

 

Рис.6. Стенд для испытания шин при скоростях до 160 км/ч и нагрузках на шину до 10т

 

С целью определения показателей, важных для подвижности, таких как способность преодолевать вертикальную стенку и рвы, используется экспериментальная установка с регулируемыми высотой рампы и, соответственно, шириной рва.

 

Рис.7. Экспериментальная установка для испытания способности боевых машин преодолевать вертикальную стенку и рвы

 

В тактических требованиях для боевых машин часто выдвигаются требования плавучести или способности движения их под водой. Для таких испытаний центр имеет водно-техническую систему общей длиной 115м и максимальной глубиной 8м. Предохранительное устройство предусматривает, чтобы в случае непосредственной опасности уровень воды в бассейне за 90с снизился до 1,50м. Избыточная вода з этом случае через сливные колодцы отводится в осветительный и приемный бассейн, расположенный тринадцатью метрами ниже. Это сооружение, первоначально задуманное в конструктивном отношении как предохранительное устройство, несколько лет ужо используется также в целях испытания прочности кожухов орудий боевых кораблей. Эти кожухи из синтетических материалов устанавливаются в нижнем бассейне перед выходом из колодца и целенаправленно подвергаются нагрузке гидравлическими ударами. Таким образом можно имитировать захлестывающие палубу волны при бурном море, воздействующие на судовые постройки.

 

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ, РАСПОЛОЖЕННЫЕ ЗА ПРЕДЕЛАМИ ЦЕНТРА

 

Так как территория в Грюнеберге весьма ограниченна в размерах, испытательный центр должен прибегать к использованию испытательных полигонов, размещенных за его пределами. Эти полигоны находятся в Баумгольдере, Фраулаутерне и Фёрене.

Так как глинистая, пронизанная скальными породами местность в Баумгольдере пригодна преимущественно для испытаний гусениц, то здесь уже с 60-х годов проводятся испытания, в частности, гусеничных машин. После того, как переговоры, которые велись в прошедшие годы с войсками, завершились принятием решения о совместном использовании полигона, с 1985 года центр имеет на юго-восточной окраине полигона собственный опорный пункт со стационарной инфраструктурой. Относящаяся к нему территория с двумя маршрутами по пересеченной местности (маршрут для колесных машин - 2,75 км, для гусеничных -3,25 км) предоставлена исключительно для испытаний. Испытательные маршруты, которые имеют перепад высоты до 60 м, вследствие своего положения на склонах подвергаются опасности эрозии. Чтобы при большом объеме испытаний избежать длительного разрушения ландшафта, необходимо постоянное проведение работ на маршрутах с выравниванием их.

На маршрутах по пересеченной местности в Баумгольдере со времени получения нового опорного пункта следует отметить большое возрастание количества испытаний, причем эти испытания проводятся в преобладающей части с гусеничными машинами. Использование территории Баумгольдера ведет к определенной разгрузке и так уже весьма перегруженного маршрута на местности в пределах Грюнеберга.

Еще один испытательный полигон 41-й ИЦ имеет во Фраулаутернз (земля Саар). Испытательный маршрут длиной 1,94 км характеризуется наличием абразивного песка, который оказывает на узлы ходовой части машины весьма сильное изнашивающее воздействие. Благодаря этому длительные испытания, включающие в себя исследования изнашиваемости, могут быть значительно сокращены. На этом полигоне испытательный центр содержит также опорный пункт, который был создан вновь и со своей инфраструктурой, приспособленной теперь к целям испытаний, должен был быть официально передан в течение 1988 года.

На аэродроме Фёрен в пригороде Трира, который в случае войны предусмотрен в качестве оперативного аэродрома ВВС, 41-й ИЦ в мирное время как военный потребитель" проводит испытания и, в том числе, ходовые испытания, которые по причинам безопасности требуют больших площадей, чтобы, например, "занесенные" машины без риска для персонала испытательного полигона располагали достаточной площадью для выбега (движения по инерции до остановки). Испытания устойчивости автомашин при движении, испытания на извилистой дороге, а также торможение машин на высоких скоростях представляют собой стандартные испытания, проводимые центром на этом полигоне.

На окраине аэродрома Фёрен центр имеет поле для измерений площадью 100м х 45м, которое служит для проведения специальных исследований корреляции между шинами (или гусеницами) и грунтом. Исследуются, например, характер буксования и тягового усилия различных шин и гусениц машин в зависимости от состояния грунта (мокрый - влажный - сырой). Это измерительное поле нуждается в постоянном уходе и обработке специальным оборудованием для обработки почвы, чтобы были обеспечены достоверные результаты.

ПРОЕКТЫ НОВЫХ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ БУДУЩИХ ИСПЫТАНИЙ

Технические испытания автомобилей, как и любое другое поле деятельности в технике, также подвержены постоянным изменениям. На основании новых достижений методы измерений должны видоизменяться, новые виды техники и технологии требуют частично перестройки форм и методов испытаний. Совершенно новые задачи по испытаниям могут возникнуть в результате изменения экологических требований, установленных законом, достаточно вспомнить об ужесточенных нормах защиты токсичности отработавших газов в автомобильной технике и в целях защиты окружающей среды. По этой причине в 41-м ИЦ существует потребность в осуществлении ряда проектов новых сооружений, запланированных уже несколько лет назад, однако реализация их постоянно откладывалась в связи с ограниченными финансовыми средствами. Когда же окончательно смогут приняться за осуществление этих замыслов, неизвестно.

В отношении будущей испытательной инфраструктуры, так настоятельно необходимой испытательному центру, речь идет о следующих системах:

трасса для вибрационных измерений;

круговая трасса и трасса с щебеночным покрытием в Фёрене;

климатическая испытательная станция;

экспериментальная станция для исследования сохраняемости;

а также многоосный испытательный стенд, моделирующий местность;

универсальный испытательный стенд.

Все строительные проекты существуют уже как требования инфраструктуры. До сих пор их реализация постоянно наталкивалась на отсутствие средств.

Остается надеяться, что осуществление этих так настоятельно необходимых центру проектов начнется в следующем десятилетии и хотя бы частично завершится.