Факторы, влияющие на надежность ракетно-артиллерийского вооружения
Баринов Сергей Александрович,
Цехмистров Андрей Владимирович,
слушатели Военной Академии материально-технического обеспечения им. генерала армии А. В. Хрулева, г. Санкт-Петербург.
В статье рассматриваются факторы, влияющие на ракетно-артиллерийское вооружение в процессе его разработки, производства и эксплуатации и влияние на его техническое состояние.
Ключевые слова: ракетно-артиллерийское вооружение, эксплуатация, факторы влияния.
Keywords: rocket-artillery armament, exploitation, factors of influence.
В процессе разработки, производства и эксплуатации на изделия ракетно-артиллерийского вооружения 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.
Субъективные факторы зависят от деятельности всех категории людей, принимающих участие в разработке, при производстве и эксплуатации каждого конкретного образца вооружения.
Как правило субъективные факторы могут возникать при разработке, производстве и эксплуатации.
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 конкретных образцов вооружения. Объективные факторы условно можно разделить на эксплуатационные и факторы окружающей среды: климатические и биологические.
К эксплуатационным факторам относятся:
1. Динамические и статические нагрузки. Динамические нагрузки возникают при работе и транспортировании изделий. В результате динамического воздействия (ударов, вибраций) 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.
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 массовых манжетах и прокладках).
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 требовании эксплуатационной документации в процессе эксплуатации образца вооружения.
3. Тепловой режим работы. Тепловое воздействие возникает при работе некоторых составных частей образцов вооружения.
4. Воздействие пороховых газов. 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.
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.
3. 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.
1. 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.
2. 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.
3. 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.
К биологическим факторам относятся грибки и 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 большинства видов плесени является высокая относительная влажность (более 85%), температура 20 - 30 °С воздуха. Эти условия соответствуют жаркому тропическому климату. С понижением температуры ниже 7 °С 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, как:
- 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.
Литература
1. Симаков. С.Е., Рожин О.Н., Ханевич С.В. Эксплуатация ракетно-артиллерийского вооружения // Учебник. Калининград, 2004. С. 55-142.
2. Симаков С.Е., Суменко О.Б., Ханевич С.В. Вооружение органов и войск Пограничной службы // Учебник. Калининград, 2003. С. 78-101.
Поступила в редакцию 18.11.2015 г.