Vojna platforma za hodanje. Platforma za hodanje. Dragi naši dečki, mladi

Dvonožne platforme za hodanje. Posvećeno Perelmanu. (verzija 25. travnja 2010.) Dio 1. Stabilnost platformi za hodanje s dvije noge Modeli šasije za platforme za hodanje. Neka postoji sila F i točka primjene C na model platforme za hodanje. Razmatrat će se minimalna potrebna sila, takva da primijenjena na točku C uzrokuje prevrtanje, a ako se mjesto primjene proizvoljno promijeni, prevrtanje će biti nemoguće. Zadatak je odrediti donju procjenu sile ili momenta koji će dovesti do prevrtanja platforme. Prema zadanim postavkama, pretpostavlja se da platforma za hodanje treba biti stabilna kada trči, hoda i stoji mirno za sve očekivane vrste podloga po kojima se treba kretati (u daljnjem tekstu - podloga). Modeli platforme. Razmotrimo 3 modela platformi za hodanje i pitanje njihove stabilnosti pod utjecajem sile prevrtanja. Sva tri modela imaju niz zajednica svojstava: visina, masa, oblik stopala, visina tijela, duga noga, broj zglobova, položaj centra mase. Femina model. Pri kretanju naprijed, zbog rada razvijenog zgloba kuka, stavlja noge jednu za drugom, u pravu liniju. Projekcija središta mase kreće se strogo duž iste linije. Istodobno, kretanje prema naprijed odlikuje se izvrsnom glatkoćom, praktički bez uspona i padova i bez bočnih vibracija. Model Mas. Pri kretanju naprijed, zbog rada razvijenog zgloba kuka, postavlja noge s obje strane uvjetne crte na koju se projicira centar mase. U ovom slučaju, projekcija središta mase prolazi duž unutarnjih rubova stopala i također predstavlja ravnu liniju. Pri kretanju naprijed, očekuju se male fluktuacije gore i dolje te neznatne bočne fluktuacije. Deformis model. Zbog nedovoljno razvijenog zgloba kuka, ograničena je u pokretljivosti. U ovom zglobu mogući su samo pokreti naprijed i natrag, bez mogućnosti okretanja. Pri kretanju naprijed nastaju značajne fluktuacije zbog činjenice da se središte mase ne kreće duž ravne linije, već duž složene trodimenzionalne krivulje, čija projekcija na podlogu tvori sinusoidu. Ima dvije varijacije, Deformis-1 i Deformis-2, koje se razlikuju po strukturi skočnog zgloba. Deformis-1 ima i podizanje (mogućnost naginjanja stopala naprijed-natrag) i bočni zamah (mogućnost naginjanja stopala udesno i ulijevo). Deformis-2 ima samo porast. Utjecaj guranja. Razmotrite utjecaj bočnog guranja iznad zgloba kuka na model hodanja. Ovaj se zahtjev može formulirati na sljedeći način: model mora biti stabilan dok stoji na jednoj nozi. Postoje dva smjera guranja, prema van i prema unutra, definirana smjerom od stopala do sredine platforme. Prilikom guranja prema van za prevrtanje, dovoljno je iznijeti projekciju težišta platforme izvan platforme oslonca (stope). Prilikom guranja prema unutra, puno ovisi o tome koliko brzo možete staviti nogu kako biste stvorili dodatnu potporu. Model Femina, za naginjanje prema van, morate se nagnuti tako da projekcija središta mase bude polovica širine stopala. Prilikom guranja prema unutra - širok najmanje jedan i pol metar. To je zbog činjenice da izvrsna pokretljivost u zglobu omogućuje optimalan položaj noge. Za model Mas, za naginjanje prema van, mora biti nagnut tako da projekcija središta mase prelazi širinu stopala. Kod guranja prema unutra - barem širina stopala. To je manje nego kod modela Femina zbog činjenice da početni položaj projekcije centra mase nije bio na sredini stopala, već na rubu. Mas je stoga gotovo jednako otporan na udarce prema van i prema unutra. Deformis model, za prevrtanje prema van, potrebno je nagnuti tako da projekcija centra mase prelazi od pola do širine jedne stope. To se temelji na činjenici da se točka okretanja gležnja može nalaziti i u središtu stopala i na rebru. Prilikom prevrtanja prema unutra, ograničenja pokretljivosti u zglobu kuka ne dopuštaju vam da brzo zamijenite nogu u slučaju guranja. To dovodi do činjenice da je stabilnost cijele platforme određena duljinom puta projekcije središta mase unutar oslonca koji već stoji na površini - ostatka širine stopala. Ugradnja osovine na rub, iako je korisna sa stajališta učinkovitosti kretanja, ali izaziva česte padove platforme. Stoga je postavljanje stožera na sredinu stopala pametan izbor. Gurnite detalj. Neka guranje dođe do neke točke C na bočnoj površini tijela, s nekim kutovima prema okomici i horizontali. U ovom slučaju model već ima svoj vektor brzine V. Model će se prevrnuti na bok i rotirati oko okomite osi koja prolazi kroz središte mase. Svakom pokretu će se suprotstaviti sila trenja. Prilikom računanja ne treba zaboraviti da svaka komponenta sile (ili momenta gibanja) djeluje na vlastitu polugu. Kako se ne bi uzela u obzir sila trenja prilikom prevrtanja, potrebno je odabrati kutove primjene sile na sljedeći način. Opišimo paralelepiped oko platforme tako da se njegova visina, širina i debljina poklapaju s visinom, širinom i debljinom platforme za hodanje. Segment se uzima s vanjske strane stopala do ruba gornjeg rebra na suprotnoj strani platforme. Potisak koji prevrće platformu bit će proizveden okomito na nju. Kao prva aproksimacija, takva primjena vektora omogućit će razlaganje sila prevrtanja i okretanja koje djeluju na platformu. Razmotrimo ponašanje platformi pod djelovanjem sile okretanja. Bez obzira na vrstu platforme, prilikom guranja održava kontakt između stopala i površine po kojoj se platforma kreće (podloga). Pretpostavimo da aktuatori nogu stalno sigurno fiksiraju položaj stopala, ne dopuštajući platformi da se slobodno okreće u gležnju. Ako sila trenja nije dovoljna da spriječi okretanje, onda s obzirom na dobro prianjanje na podlozi, možete parirati zavoju silom gležnja. Treba imati na umu da su brzina platforme V i brzina koju će platforma postići pod djelovanjem sile vektorske veličine. A njihov zbroj modula bit će manji od zbroja modula brzine. Posljedično, s umjerenim pritiskom, dovoljno snažnim mišićima i dovoljnom pokretljivošću u zglobu kuka, što omogućuje zamjenu noge, brzina platforme V ima stabilizirajući (!) učinak za platforme Femina i Mas. Stabilizacija žiroskopa. Pretpostavimo da je na platformi za hodanje postavljen žiroskop koji se može ubrzavati i usporavati kako bi se platformi prenio određeni kutni moment. Takav žiroskop na platformi za hodanje potreban je iz više razloga. 1. Ako podnožje platforme nije dosegnulo traženi položaj i stvarna vertikala se ne poklapa s potrebnom kako bi se osigurao siguran korak. 2. U slučaju jakih i neočekivanih udara vjetra. 3. Mekana podloga može se deformirati ispod stopala tijekom koraka, uzrokujući skretanje platforme i zaglavljivanje u nestabilnom položaju. 4. Ostale smetnje. Dakle, u proračunima je potrebno uzeti u obzir i prisutnost žiroskopa i energiju koju on raspršuje. Ali nemojte se oslanjati samo na žiroskop. Razlog tome bit će prikazan u drugom dijelu. Izračun na primjeru. Razmotrite primjer platforme za dvonožne hodanje iz BattleTecha. Sudeći prema opisu, mnoge platforme za hodanje temelje se na šasiji Deformis-2. Na primjer, platforma UrbanMech (na slici TRO3025). Slična šasija platforme MadCat (http://s59.radikal.ru/i166/1003/20/57eb1c096c52.jpg) pripada tipu Deformis-1. Istodobno, u istom TRO3025 nalazi se model Spider koji, sudeći po slici, ima vrlo pokretljiv zglob kuka. Izračunajmo UrbanMech platformu. Odredimo sljedeće parametre: - visina 7 m - širina 3,5 m - dužina stopala 2 m - širina stopala 1 m - visina točke primjene sile - 5 m - masa 30 t - središte mase se nalazi u geometrijsko središte opisanog paralelepipeda. - brzina naprijed je zanemarena. - rotacija se događa u središtu stopala. Impuls nagiba ovisno o težini i dimenzijama. Impuls bočnog prevrtanja izračunava se kroz rad. 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 / (sek * sek) h = 3,5 * 10 ^ -2 m E = 30 000 * 9,8 * 0,035 kg * m * m / (sek * sek) E = 10290 kg * m * m / (sek * sek) v = 8,28 * 10 ^ -1 m / sek m * v = 24847 kg * m / sek Impuls okretanja je teže izračunati. Popravimo poznato: kut između vektora gibanja nalazi se iz OBP trokuta. alfa = Arcsin (1/7,07); alfa = 8,13 stupnjeva. Izvorna sila se razlaže na dvije, koje su proporcionalne duljinama poluga. Poluge nalazimo na sljedeći način: OB = 7,07 Duljina druge poluge uzima se kao polovica širine - 3,5 / 2 m. F1 / 7,07 = F2 / 1,75. gdje je F1 sila koja okreće platformu na bok. F2 - sila okretanja oko vertikalne osi. Za razliku od sile prevrtanja, sila koja okreće platformu oko svoje osi mora premašiti silu trenja. Tražena komponenta sile u točki C može se pronaći iz sljedećih razmatranja: F2 = (F4 + F3) F4 je sila jednaka sili trenja pri rotaciji oko središta mase suprotnog predznaka, F3 je ostatak. Dakle, F4 je sila koja ne obavlja rad. F1 / 7,07 = (F4 + F3) / 1,75. gdje je F1 sila koja okreće platformu na bok. F4 se nalazi iz sile pritiska jednake po modulu težini platforme i koeficijentu trenja. Budući da nemamo podataka o koeficijentu trenja klizanja, možemo pretpostaviti da nije bolji od klizanja metala po metalu - 0,2, ali ni lošiji od gume na šljunku - 0,5. Valjani proračun trebao bi uključivati uzimanje u obzir uništenja temeljne površine, stvaranja rupe i naglog povećanja sile trenja (!). U međuvremenu ćemo se ograničiti na podcijenjenu vrijednost od 0,2. F4 = 3 * 10 ^ 4 * 2 * 10 ^ -1 kg * m / (sek * sek) = 6.000 kg * m / (sek * sek) Sila se može naći iz formule: E = A = F * D , gdje je D - put koji tijelo prijeđe pod utjecajem sile. Budući da staza D nije ravna i da je sila koja djeluje u različitim točkama različita, tada će se uzeti u obzir: ispravljena staza i projekcija sile na horizontalnu ravninu. Put je 1,75 m. Komponenta pomaka sile bit će Fpr = F * cos (alfa). F1 = 10290 kg * m * m / (sek * sek) / 1,75 m = 5880 kg * m / (sek * sek) 5880 / 7,07 = (6000+ F3) / 1,75 Od toga F3 = -4544< 0 (!!) Получается, что сила трения съедает всю dodatna snaga , a time i rad. Iz toga slijedi da se ova komponenta impulsa može zanemariti. Ukupno, vrijednost impulsa prevrtanja je fiksirana na 22980 kg * m / s. Komplikacija modela, uzimajući u obzir atmosferu. Prethodna vrijednost dobivena je za pravokutnu platformu u vakuumu. Doista, oni se ne pojavljuju nigdje u izračunima: ni duljina stopala, ni vjetar platforme. Dodajmo prvo vjetar. Neka platforma bude dizajnirana za sigurno kretanje pri brzinama vjetra do 20 m / s. Počnimo s pretpostavkom da platforma za hodanje pruža maksimalnu zračnost. To se postiže rotacijom vrha platforme okomito na strujanje zraka. Prema (http://rosinmn.ru/vetro/teorija_parusa/teorija_parusa.htm) snaga jedra je: Fp = 1/2 * c * roh * S * v ^ 2, gdje je c bezdimenzijski koeficijent vjetra, roh je gustoća zraka, S - površina jedra, v - brzina vjetra. Budući da ćemo pretpostaviti da je platforma napravila zaokret trupa, površina je jednaka umnošku visine i širine (!) i faktora punjenja. S = 7 * 3,5 * 1/2 = 12,25. Roh = 1,22 kg / m * m * m. Faktor vjetra je 1,33 za velika jedra i 1,13 za mala jedra. Pretpostavimo da se silueta platforme sastoji od niza malih jedara. Fp = 1/2 * 1,13 * 1,22 * 12,25 * 20 * 20 kg * m / (sek * sek) = 3377,57 kg * m / (sek * sek) Ova sila djeluje tijekom cijelog prevrtanja, tijekom prolaska središta masa cijele staze 1/2 širine stopala. To će iznositi rad A = 1688,785 kg * m * m / (sek * sek). Treba ga oduzeti od rada koji je prethodno utrošen na prevrtanje platforme. Ponovno izračunavanje će dati E = (10290-1689) kg * m * m / (sek * sek). Od toga v = 7,57 ^ -1 m / s; m * v = 22716 kg * m / sek. Zapravo, trebate dobiti drugačiju vrijednost za impuls. Na vrhu putanje sila kojom se platforma opire prevrtanju teži nuli, a sila vjetra ostaje nepromijenjena. To rezultira zajamčenim prevrtanjem. Za ispravan izračun morate pronaći kut pod kojim je sila vjetra jednaka sili s kojom se platforma opire prevrtanju. Budući da sila otpora djeluje duž luka, ima promjenjiv modul, može se naći kao: Fsopr = Fvert * sin (alfa), gdje je alfa kut odstupanja od vertikale, Fvert je sila potrebna za podizanje platforma do visine od 3,5 * 10 ^ -2 m. Fvert = 3 * 10 ^ 4 * 9,8 kg * m / (sek * sek). Alfa = arcsin (3 * 10 ^ 4 * 9,8 / 3377,57) = arcsin (1,15 * 10 ^ -4) = 0,66 stupnjeva. Sada se put koji ne treba prijeći dobiva množenjem projekcije cijelog puta s rezultirajućim sinusom. A visina uspona izračunava se kao razlika između stare i nove visine, pomnožena s kosinusom. 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. Od čega je v = 7,54 ^ -1 m / s; m * v = 22620 kg * m / sek. Komplikacija modela, kut odstupanja od vertikale. Daljnja komplikacija ovisi o skupini čimbenika koji imaju drugačija priroda ali dovode do sličnog učinka. Kvaliteta podloge, teren i vještine pilota određuju koliko točno platforma dolazi do podnožja i, sukladno tome, koliko je udaljena od vertikale os koja prolazi kroz središte mase i sredinu stopala. Što je veća brzina platforme, to je veće očekivano odstupanje od vertikale. Što je veće prosječno odstupanje, manji je prosječni impuls potreban za prevrtanje platforme. Točna procjena ovih parametara zahtijeva složene terenske eksperimente ili izgradnju cjelovitog modela platforme i okoline. Gruba procjena, dobivena u par minuta hodanja po prostoriji s viskom, dala je prosječnu vrijednost od 4 stupnja na oko. Vrijednost od 0,66 stupnjeva dobivena za vjetar smatrat će se uključenom. Primjenjuje se izračun sličan proračunu korekcije vjetra. 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. Od čega je v = 6,4 ^ -1 m / s; m * v = 19200 kg * m / sek. Dio 2. Žiroskopi na platformama za hodanje. Napravit ćemo kvalitativnu analizu strukture i uređaja žiroskopa, kao i načina njegove primjene. Neka bude neki žiroskop s barem 3 zamašnjaka. Pretpostavimo da postoje samo 3 zamašnjaka. Tada ako je pritisak na jednu stranu pariran usporavanjem žiroskopa, onda se pritisak na drugu mora parirati ubrzanjem žiroskopa. Kao vino iz proračuna u prvom dijelu, vrijeme ubrzanja je oko 0,5 sec. Nemojmo biti ograničeni pogonskom snagom koja ubrzava žiroskop. Tada je u navedenom slučaju potrebno udvostručiti vrijednost kutnog momenta, što će uz konstantnu masu zamašnjaka zahtijevati četverostruko povećanje pohranjene energije. Ili trostruko povećanje pogonske snage. Ako zamašnjak držite u mirovanju i ubrzate ga samo u trenutku guranja, onda izgleda puno povoljnije u smislu mase pogona. Ako postoje ograničenja u pogonskoj snazi, onda ima smisla podijeliti zamašnjak na 2 dijela koji se okreću na istoj osi u suprotnim smjerovima. Naravno, to će zahtijevati povećanje rezerve energije pri istom kutnom momentu. Ali vrijeme ubrzanja više neće biti 0,5 sekundi, već pauza jednaka barem vremenu rada automatskog utovarivača. Prema zadanim postavkama, ova vrijednost će se smatrati jednakom 10 sekundi. Smanjenje mase zamašnjaka za polovicu i povećanje vremena za 20 puta omogućit će smanjenje pogonske snage za 10 puta. Ovaj pristup zahtijeva poseban uređaj za pohranu i korištenje toplinske energije. Pretpostavimo da postoji neki učinkovit prijenos, to će izbjeći potrebu za ugradnjom 3 neovisna pogona, po jedan za svaku osovinu. Što god bilo, postoji niz ovisnosti između svojstava žiroskopa. Zamašnjak treba, ako je moguće, biti smješten na istoj osi sa središtem mase. Ovaj raspored vam omogućuje da odaberete minimalnu vrijednost kutnog momenta za platformu za hodanje. Stoga je za optimalno postavljanje zamašnjake potrebno ugraditi na sljedeći način: - zamašnjak koji se ljulja oko vertikalne osi - podignut od središta mase prema gore ili dolje, - zamašnjak koji se ljulja naprijed-natrag - pomaknut udesno ili ulijevo, - zamašnjak koji se ljulja desno i lijevo - ostaje u središtu mase. Ovaj raspored dobro pristaje uz torzo platforme za hodanje. Uočavaju se sljedeći odnosi između komponenti momenta inercije zamašnjaka i strukturnih komponenti žiroskopa: - površina tijela žiroskopa proporcionalna je kvadratu polumjera zamašnjaka, - površina zamašnjaka pod tlakom kućište je izravno proporcionalno kvadratu polumjera zamašnjaka. - masa mjenjača ili kočionog sustava obrnuto je proporcionalna masi i kvadratu polumjera zamašnjaka (odstranjuje se kroz obnovljenu energiju). - masa dvoosnog kardana ili uređaja slične namjene izravno je proporcionalna masi i polumjeru zamašnjaka. Momenti inercije platforme i zamašnjaka mogu se pronaći pomoću sljedećih formula. Zamašnjak u obliku šupljeg cilindra: I = m * r * r. Zamašnjak čvrstog cilindra: I = 1/2 * m * r * r. Moment inercije cijele platforme izračunava se kao za paralelepiped I = 1/12 * m * (l ^ 2 + k ^ 2). Vrijednosti l i k uzimaju se svaki put iz različitih projekcija. Izračunajmo vrijednosti na primjeru iste UrbanMech platforme. - visina 7 m - širina 3,5 m - duljina stopala 2 m - širina stopala 1 m - visina točke primjene sile - 5 m - masa 30 t - središte mase nalazi se u geometrijskom središtu opisanog paralelepipeda. - postoji troosni žiroskop ukupne mase 1 t. Koristeći izgled žiroskopa, možemo reći da polovina širine zamašnjaka (lijevo-desno) i širina zamašnjaka (prednje-straga) zauzimaju pola širine platforme. Odabravši 25 cm sa svake strane na oklopu, nosećem okviru i tijelu žiroskopa, dobivamo da je promjer zamašnjaka 3/2 / (1,5) = 1 m. Radijus je 0,5 m. Pri gustoći od oko 16 tona / m .kub. možete dobiti zamašnjak u obliku niskog šupljeg cilindra. Ova konfiguracija je puno bolja u smislu potrošnje mase od čvrstog cilindra. Izračunavamo momente inercije cijele platforme kao za paralelepiped težine 30 tona I1 = 1/12 * m * (l ^ 2 + k ^ 2) = 1/12 * 30 000 * (3,5 * 3,5 + 7 * 7 ) = 153125 kg * m * m. I2 = 1/12 * m * (l ^ 2 + k ^ 2) = 1/12 * 30 000 * (3,5 * 3,5 + 2 * 2) = 40625 kg * m * m. I3 = 1/12 * m * (l ^ 2 + k ^ 2) = 1/12 * 30 000 * (2 * 2 + 7 * 7) = 132 500 kg * m * m. Treći zamašnjak, onaj koji se okreće oko okomite osi, potreban je kada je platforma već pala kako bi pomogla u uspravljanju. Sukladno tome, dijelimo masu zamašnjaka u omjeru momenata inercije između zamašnjaka. 1 = 61,25 X +53 X +16,25 X. X = 2/261. Najveći interes je zamašnjak naprijed-nazad. Njegova se masa može definirati kao 4,06 * 10 ^ -1 masa svih zamašnjaka. Pretpostavimo da postoji pogon koji razvija dovoljno snage da može bez odvođenja topline i sustava kočenja. Neka težina ovjesa, kućišta, pogona i svega ostalog bude 400 kg. Takva vrijednost izgleda moguća, pod uvjetom da se koriste dopirani titan, visokotemperaturni supravodiči i druge ultra-high-tech užitke. Tada će moment tromosti zamašnjaka biti: I = m * r * r, m = 243 kg. r = 0,5 kg. I = 60,9 kg * m * m. U isto vrijeme, I3 = 132500 kg * m * m. Uz jednaki kutni moment, to će dati omjer kutnih brzina od 1 do 2176. Pretpostavimo da je za stabilizaciju potrebna energija jednaka 6161 J. Kutna brzina platforme bit će: 3,05 * 10 ^ -1 radiana / sec. Kutna brzina zamašnjaka bit će 663,68 radiana / sec. Energija zamašnjaka bit će 13,41 MJ! Za usporedbu: - u smislu alumotola 2,57 kg. - za BT se utvrđuje konvencionalna jedinica energije jednaka 100 MJ / 15 = 6,66 MJ, tada će energija na zamašnjaku biti 2 takve jedinice. U realnom proračunu potrebno je uzeti u obzir da: - potisni impuls može doći u položaj platforme s odstupanjem iznad prosjeka, odmah nakon što ga zamašnjak ugasi udarni impuls, što će zahtijevati još veće energije, do 8 konvencionalnih jedinica, - zapravo, čak ni supravodiči neće spasiti situaciju, imajte na umu preveliku masu. Za usporedbu, stvarni supravodljivi pogon od 36,5 MW iz američkog Superconductora težak je 69 tona. Neka je moguće pretpostaviti da će supravodiči budućnosti smanjiti težinu slične instalacije za faktor 5. Ova se pretpostavka temelji na činjenici da obična moderna instalacija takvog kapaciteta teži više od 200 tona. Neka bude moguće pohraniti toplinu u strukturu žiroskopa i ukloniti je kao zaseban neovisni uređaj. Neka se umjesto metode ubrzanja koristi metoda kočenja. Tada će masa pogona biti 69 * 0,1 * 0,2 tone = 1,38 tona, što je mnogo više od ukupne mase konstrukcije (1 tona). Adekvatna kompenzacija šoka vanjske sile rad zamašnjaka je nerealan. Dio 3. Pucanje s platformi za hodanje na dvije noge Kao što se vidi iz proračuna napravljenih u prvom dijelu, vrijednost impulsa prevrtanja je vrlo velika. (Za usporedbu: impuls projektila iz topa 2a26 je 18 * 905 = 16290 kg * m / sec.) Istodobno, ako dopustimo kompenzaciju za trzaj samo uz pomoć stabilnosti, onda je bliska podudarnost u vremenu udarca s platforme i udarca u platformu dovest će do pada i ozbiljnog oštećenja, čak i bez probijanja oklopa. Izračunajmo načine postavljanja oružja sa značajnim zamahom na platformu, ali bez gubitka stabilnosti. Pretpostavimo da postoji uređaj za trzaj koji raspršuje maksimalnu količinu topline, trošeći na tu energiju trzanja. Ili pohranjuju tu energiju u obliku električne energije, opet trošeći energiju trzanja na nju. A = F * D = E, gdje je F sila trenja (ili njezin analog), D je duljina puta povrata. Obično možete prikazati ovisnost sile trenja o brzini uvlakača. U ovom slučaju, što je manja brzina, to je manja sila trenja, uz konstantan koeficijent trenja. Pretpostavit ćemo da postoji takav uređaj za trzaj koji vam omogućuje stvaranje iste sile trenja sa smanjenjem (!) Brzinom pokretnog dijela. Kako bi se spriječilo prevrtanje platforme, sila trenja mora biti manja od sile kojom se platforma opire prevrtanju. Kut između horizontale i sile jednak je kutu dobivenom ranije, u Ch1, kada je određen optimalni kut bacanja. To je jednako 8,1 stupnjeva. Primijenjena sila putuje od 8,1 do 0 stupnjeva. Stoga, od 8.1 trebate oduzeti prosječni kut odstupanja od vertikale, jednak 4 stupnja. Fsopr = Fvert * sin (alfa), gdje je alfa rezultirajući kut. Fvert = 3 * 10 ^ 4 * 9,8 kg * m / (sek * sek). alfa = 4,1 stupnjeva. Fcopr = 21021 kg * m / (sek * sek). Od njega je potrebno oduzeti očekivanu snagu vjetra, od Ch1. Fwind = 3377,57 kg * m / (sek * sek). Rezultat će biti sljedeći: Fres = 17643 kg * m / (sek * sek). Rad ove snage ni na koji način ne gubi marginu stabilnosti platforme. Štoviše, pretpostavit ćemo da se prijenos težine s noge na nogu izvodi na način da ne povećava kut otklona. Tada se može pretpostaviti da se otpor prevrtanju ne smanjuje. Moderne tenkovske puške imaju duljinu odmicanja od oko 30-40 cm. Pustite pištolj da stoji na platformi za hodanje s hodom od 1,5 metara i određenom masom dijela za povlačenje. U prvoj opciji, 1 metar se koristi za vraćanje unatrag s trenjem, preostalih 0,5 metara - kako bi se osiguralo normalno vraćanje i vraćanje unatrag. (Kao što znate, konvencionalni uređaji za trzaj dizajnirani su prvenstveno za smanjenje sile i snage trzaja. ) Tada je A = F * D = E, E = 17643 kg * m * m / (sek * sek). Ako je težina uvijenog dijela 2 tone, od čega v1 = 4,2 m/s; m1 * v1 = 8400 kg * m / sec. Ako je težina namotanog dijela 4 tone, tada je v2 = 2,97 m / s; m2 * v2 = 11880 kg * m / s. Konačno, ako je težina uvučenog dijela 8 tona, v3 = 2,1 m / s; m3 * v3 = 16800 kg * m / s. Veća težina povratnog dijela izaziva znatnu sumnju. Potrebno je zasebno vraćanje unatrag od 0,5 metara kako sila koja djeluje na platformu tijekom pucanja ne bi dovela do uništenja. To će također dodati zamahu koji je apsorbiran trenjem dio ili cijeli zamah kompenziran stabilnošću platforme. Nažalost, ova metoda povećava rizik od pada platforme pri udaru. To, pak, povećava vjerojatnost ozbiljnih popravaka na šasiji i sve izbočene opreme, čak i bez probijanja oklopa. Druga opcija pretpostavlja da će se svih 1,5 metara vratiti unatrag s trenjem. Ako je težina valjanog dijela 8 tona, tada je E = 3/2 * 17643 kg * m * m / (sek * sek), v4 = 2,57 m / s; m3 * v4 = 20560 kg * m / s. Uspoređujući to s vrijednošću od 19200 kg * m / s, dobivamo da je takav par brojeva vrlo sličan istini. S takvom kombinacijom čimbenika, platformu će biti moguće prevrnuti samo ako udari iz oružja s najvećom izvedbom s kratke udaljenosti. Inače će trenje zraka smanjiti brzinu projektila, a time i zamah. Maksimalna brzina paljbe određena je kadencom. Za pouzdano postavljanje noge potrebna su dva koraka. Uz pretpostavku da platforma može napraviti 2 koraka u sekundi, tada će minimalni interval između voleja biti 1 sekunda. Ovo razdoblje je puno kraće od vremena rada modernih automatskih utovarivača. Posljedično, učinak paljbe platforme za hodanje će odrediti automatski punjač. BT puške su podijeljene u klase. Najteži (AC / 20) trebao bi imati brzinu projektila reda veličine 300-400 m / s, ovisno o dometu ciljanja na metu kao što je platforma za hodanje. Uzimajući varijantu s impulsom od 20560 kg * m / s. i brzinom od 400 m/s. dobivamo masu projektila od 51,4 kg. Impuls barutnih plinova se zanemaruje, pretpostavit ćemo da je potpuno ugašen njuškom kočnicom.

Nositelji patenta RU 2437984:

Izum se odnosi na područje hidrauličnih konstrukcija. Platforma za hodanje sadrži radnu i pomoćnu platformu montiranu s mogućnošću translacijsko-rotacijskog pomicanja jedna u odnosu na drugu pomoću mehanizama za njihovo kretanje i pomičnih oslonaca. Pomoćna platforma se nalazi ispod radne platforme. Između platformi postavljen je klizač opremljen mehanizmom translacijskog kretanja. Klizač je spojen na radnu platformu pomoću zakretne veze i mehanički spojen na pomoćnu platformu pomoću kuka. Dizajn platforme za hodanje je pojednostavljen, njena potrošnja metala i potrošnja energije su smanjeni kada se promijeni smjer kretanja. 1 wp f-ly, 5 sl

Izum se odnosi na područje hidrauličnih konstrukcija, odnosno na konstrukcije morskih platformi za razvoj plitkog epikontinentalnog pojasa, a može se koristiti za transport i montažu teških konstrukcija tijekom izgradnje.

Poznati dizajn platforme za hodanje, uključujući pokretnu platformu s mnoštvom pomičnih oslonaca u okomitom smjeru u odnosu na platformu (vidi US patent br. 4288177 iz 1981.).

Nedostatak ovog poznatog dizajna platforme za hodanje je ograničena količina pomični nosači (8 nosača), zbog čega je platforma prikladna za korištenje samo na gustim tlima. Osim toga, opremanje pravokutnim pomoćnim uređajima ne dopušta jednaku količinu pomicanja platforme u uzdužnom i poprečnom smjeru i njezinu rotaciju oko okomite osi.

Poznata platforma za hodanje, koja sadrži radne i pomoćne platforme montirane s mogućnošću translacijsko-rotacijskog pomicanja jedna u odnosu na drugu pomoću mehanizama za njihovo kretanje i pomičnih oslonaca (vidi patent za korisni model Ukrajine br. 38578, IPC 8 B60P 3 /00 iz 2008. - prototip).

Nedostatak prototipa je što je radna platforma sastavljena od dva, gornjeg i donjeg, dijela međusobno razmaknutih po visini. Tako se unutar radne platforme formira prostor u kojem se nalazi pomoćna platforma.

To otežava projektiranje cijele platforme, budući da je u donjem dijelu radne platforme (na njenom najopterećenijem srednjem dijelu) potrebno napraviti otvore kako bi se osiguralo pomicanje u horizontalnom smjeru pomičnih nosača pomoćne platforme.

Dimenzije i konfiguracija ovih otvora trebaju osigurati, prilikom pomicanja (hodanja) platforme, međusobno pomicanje radne i pomoćne platforme jedna u odnosu na drugu kako u pravocrtnom (uzdužnom i poprečnom) smjeru, tako i pri okretanju cijele platforme. Broj ovih otvora određen je brojem pomičnih nosača pomoćne platforme.

Zbog izvođenja otvora donji dio radne platforme je oslabljen na najopterećenijem mjestu.

Da bi se nadoknadilo slabljenje donjeg dijela radne platforme, bit će potrebno povećanje veličine njegovih poprečnih presjeka, što će dovesti do povećanja visinskih dimenzija cijele platforme i povećanja njene potrošnje metala.

Također, nedostatak dizajna prototipa je što platforma ima kut rotacije ograničen veličinom otvora na svakom koraku, zbog čega će putanja rotacije platforme imati dovoljno veliki radijus kada je smjer kretanja promijenio. Zbog toga se povećava potrošnja energije za osiguravanje promjene smjera kretanja.

Tehnički rezultat predmetnog izuma je pojednostaviti dizajn platforme za hodanje, smanjiti njenu potrošnju metala i potrošnju energije pri promjeni smjera kretanja.

Navedeni tehnički rezultat postignut je u platformi za hodanje koja sadrži radnu i pomoćnu platformu montiranu s mogućnošću translacijsko-rotacijskog pomicanja jedna u odnosu na drugu pomoću mehanizama za njihovo pomicanje i pomičnih oslonaca, pri čemu je pomoćna platforma smještena ispod radne platforma, a između njih je montiran klizač opremljen mehanizmom translacijskog pomicanja, dok je klizač spojen na radnu platformu pomoću zakretne veze i mehanički spojen na pomoćnu platformu pomoću kuka.

Navedeni tehnički rezultat postiže se i kod platforme za hodanje time što je rotacijski spoj klizača s radnom platformom izveden u obliku zakretnog ležaja i opremljen je rotacijskim mehanizmom za kretanje.

Slika 1 prikazuje platformu za hodanje prema izumu, pogled sa strane;

slika 2 je ista, pogled sprijeda;

slika 3 - odjeljak A-A, slika 1;

na slici 4 - odjeljak B-B, slika 3;

slika 5 - čvor B, slika 4.

Platforma za hodanje za koju se tvrdi da uključuje radnu platformu 1 s pomičnim nosačima 2 i pomoćnu platformu 3 s pomičnim nosačima 4. Pomoćna platforma 3 s pomičnim nosačima 4 nalazi se ispod radne platforme 1, a između njih nalazi se klizač 5 opremljen translacijskim mehanizam za kretanje 6, koji je izrađen u obliku hidrauličnih cilindara 7. Na klizaču 5 nalaze se nosači 8, a na pomoćnoj platformi 3 - nosači 9. Klizač 5 je spojen na radnu platformu 1 pomoću zglobnog zgloba. 10, koji je izrađen u obliku zakretnog ležaja, na primjer, valjkasti oslonac 11 s montiranim s mogućnošću rotacije jedan u odnosu na drugi gornjim prstenom 12 i donjim prstenom 13 sa zupcima 14 i klinovima 15 i 16. gornji prsten 12 klinovima 15 (čvrsto) je spojen na radnu platformu 1, donji prsten 13 klinovima 16 (čvrsto) spojen je na klizač 5. Mehanizam za okretanje 17 postavljen je na radnoj platformi 1, a njegov zupčanik 18 zahvaća kroz zube 1 4 s donjim prstenom 13 nosača valjka 11. U ovom slučaju, klizač 5 je opremljen kukama 19 koje su u interakciji s ovratnicima 20 postavljenim na pomoćnoj platformi 3.

Kretanje zatražene platforme za hodanje i promjena smjera njezina kretanja provodi se na sljedeći način.

Pomični oslonci 2 radne platforme 1 spuštaju se na tlo sve dok kuke 19 ne stupe u interakciju s okovratnicima 20, a pomoćna platforma 3, zajedno s pomičnim nosačima 4, neće se podići, a njezini pomični oslonci 4 neće doći od zemlje. U tom slučaju formira se razmak između klizača 5 i pomoćne platforme 3.

Ako je potrebno pomaknuti platformu za hodanje u uzdužnom smjeru, pomaknite pomoćnu platformu 3 zajedno s pomičnim nosačima 4 pomoću hidrauličkih cilindara 7, koji je, naslanjajući se na nosače 8 na klizaču 5, guraju pomoću pomičnih nosača 4 kroz držače 9 postavljene na njemu na potrebnu udaljenost. U ovom slučaju, pomoćna platforma 3, zajedno s pomičnim nosačima 4, pomiče se, klizeći ovratnike 20 duž kuka 19.

Tijekom tog kretanja, budući da je klizač 5 povezan s radnom platformom 1 preko nosača kotača 11 s klinovima 15 i 16, pomoćna platforma 3 se zajedno s pomičnim osloncima 4 pomiče u odnosu na radnu platformu 1.

Nakon pomicanja pomoćne platforme 3, njezini pomični oslonci 4 spuštaju se do graničnika u tlu i razmaka između klizača 5 i pomoćne platforme 3. Daljnjim podizanjem pomoćne platforme 3 na nosače 4 kroz klizač 5, radna platforma 1 je podignuta i njeni pomični oslonci 2 su otkinuti od tla. Ako se u ovom položaju puste u rad hidraulički cilindri 7, tada je osigurano uzdužno pomicanje radne platforme 1 u odnosu na pomoćnu platformu 3.

Ako se u tom položaju najprije pusti u rad zakretni mehanizam 17 i okrene radna platforma 1 na nosaču valjka 11 pod bilo kojim traženim kutom, a zatim se hidraulički cilindri 7 puste u rad, a zatim pri okretanju pod kutom od 90 °, uzdužno kretanje platforme mijenja se u poprečno.

Prilikom skretanja pod kutom manjim od 90 °, predviđena je promjena uzdužnog kretanja platforme za hodanje u kretanje s okretom.

Time je završen korak pomicanja platforme za hodanje.

Nakon dovršetka koraka, da bi se ponovio, pomični oslonci 4 pomoćne platforme 3 spuštaju se do graničnika u tlu i ponavljaju se operacije podizanja pomoćne platforme 3 i gore opisane operacije.

Dakle, u zatraženom dizajnu platforme za hodanje, zbog uvođenja u njenu strukturu klizača s okretnom vezom u obliku nosača valjka 11, njezino kretanje se mijenja s bilo kojim potrebnim kutom rotacije.

Zbog toga se pri pomicanju platforme za hodanje smanjuje potrošnja energije za izvođenje koraka njenog kretanja s promjenom smjera kretanja.

Osim toga, konstrukcija radne platforme 1 je pojednostavljena, jer su u njoj eliminirani utori i izrezi za pomične oslonce 4 pomoćne platforme 3. Time se smanjuje potrošnja metala platforme za hodanje.

1. Platforma za hodanje koja sadrži radnu i pomoćnu platformu, postavljenu s mogućnošću translacijsko-rotacijskog pomicanja jedna u odnosu na drugu pomoću mehanizama za njihovo pomicanje i pomičnih oslonaca, naznačena time što je pomoćna platforma smještena ispod radne platforme, i između njih je montiran klizač, opremljen translatornim mehanizmom pomicanja, dok je klizač spojen na radnu platformu pomoću zakretne veze i mehanički spojen na pomoćnu platformu pomoću kuka.

2. Platforma za hodanje prema zahtjevu 1, naznačena time, da je rotacijski spoj klizača s radnom platformom izveden u obliku zakretnog ležaja i opremljen je rotacijskim mehanizmom za kretanje.

Slični patenti:

Izum se odnosi na uređaj za transport, ugradnju i demontažu palube platforme za proizvodnju nafte na moru i na metode transporta, ugradnje i demontaže palube navedene platforme.

Savez Sovjetskih Socijalističkih Republika INOVACIJA IZUMA U SVJEDOČANSTVO AETORIANA (51) M. Kl, V 62057/02 Groudarstennvy odbor Soneta SSSR-a Ministar izo-teorija i otkrića (45) Datum objave opisa 06.07.77. (72) Autor. izumi Instituta za mehaniku strojeva B. D. Petriashvilija Akademije znanosti Gruzijskog SSR-a (54) PLATFORMA ZA HODANJE smještena na bočnim stranama trupa, nije prilagođena za kretanje duž nagnute površine, budući da će se njihovo središte, gravitacija miješati u smjeru spuštenu stranu. Svrha izuma je održavanje okomitog položaja tijela pri vožnji po nagibu, što se postiže činjenicom da je platforma 15 opremljena uzdužnim bočnim pločama koje su ispred i iza druge povezane s dva para paralelno zglobnih poluge, dok je tijelo slobodno postavljeno između bočnih ploča i poluga, ispod korita do potonje uz pomoć četiri kuglasta zgloba, po jedan smještena u sredini svake poluge, a opremljena je vertikalnim senzorom i aktuatorom kojim upravlja ovi senzori, na primjer, vodeći cilindar za promjenu kutnog pomaka poluga u odnosu na korius. Slika 1 prikazuje predloženu platformu za hodanje kada se kreće po vodoravnoj površini, pogled sa strane; na sl. 2 "isto, kada se kreće niz padinu, pogled sprijeda, platforma za hodanje sastoji se od bestežinskog suhog tijela 1 i stepenica,: potpornih elemenata 2 koji se nalaze na desnoj ili lijevoj strani vozilo... Elementi za podupiranje stepenica postavljeni su na bočne ploče 3, koje su međusobno povezane sprijeda i iza dva para poprečnih paralelnih poluga 4 sa šarkama 5, tijelo 1 slobodno je postavljeno između daske 3 i poluge 4, a potonje je ovješeno pomoću četiri šarke 6, od kojih se svaka nalazi u sredini poluge 4. Na tijelu je ugrađen vertikalni senzor, izrađen u obliku, na primjer, njihala 7, spojenog na kalem 8, koji može distribuirati ulje, Pumpam ga od dna 9 i kanala 30 i 11) ide do gndrocilindra 12, čiji je navoj 13)) spojen na rashladnu tekućinu rotirajući 14, Tijekom kretanja platforme shuttle yutey) n) njihalo 7 se pomiče preko nagiba) 8 n povezuje pumpu za ulje 0 s kanalom 10, a šipka 13 uz pomoć poluge 14 okreće sve poluge 4 u takav položaj u kojem su potporni elementi, šarke 5 i šarke 6 ovjese kućišta) su raspoređeni u parovima na istoj okomitoj liniji, Dakle, kućište 1 zauzima okomiti položaj. i omogućuje poboljšanje stabilnosti tttagtsikh mehanizama i njihove propusnosti na velikim padinama planina, Formula izuma1 je platforma koja sadrži tijelo nosivo teret TT potporne elemente za hodanje smještene na bočnim stranama trupa, oko 5 litara i sa činjenica da je, u svrhu održavanja okomitog položaja trupa pri kretanju tttttt po nagibu, opremljen uzdužnim bočnim pločama koje su ispred i iza druge povezane s dva 10 para paralelno zglobnih poluga, dok je tijelo slobodno smješten između bočnih ploča i poluga, potonji je ovješen pomoću četiri šarke, po jedan u sredini od svakih 15 poluga, i opremljen je vertikalnim senzorom kojim upravlja ovaj mehanizam pokretača senzora. netrit, ler s hidrauličnim cilindrom, za promjenu kutnog rasporeda poluga u odnosu na tijelo. eda Vlasenk Sastavio D. LiterN, Kozlom ekred A. Demyanova Ispravni potpis ktna Patent", Lial P Uzhgorod, ulica e 1293/7711 N IIP Circulation 833 I State for Affairs 113035, Moskva, Zhkomiteet Vijeća Ministarstva izuma i otvorena Raushskaya nab., 4 / u SSSR-u

Primjena

1956277, 01.08.1973

INSTITUT ZA MEHANIKU STROJEVA GRUZZINSKE SSR

PETRIASHVILI BIDZINA DAVYDOVICH

IPC / Oznake

Referentni kod

Platforma za hodanje

Slični patenti

Ugradnja kolona za pakiranje za sintezu amonijaka, alkohola, itd. Poznata je metoda ugradnje unutarnjeg uređaja kolonskog aparata na potporno sjedalo tijela, smješteno u njegovom donjem dijelu. U tom slučaju nastaju neprihvatljiva propuštanja između površina zbog nemogućnosti kontrole njihovog spoja.Svrha izuma je kontrolirati spajanje potpornih površina, jednostavnost ugradnje i osigurati mogućnost podešavanja položaja prislonjenih dijelova. To se postiže činjenicom da se unutarnja naprava prvo ugrađuje na pomoćnu međuplohu unutar kućišta tako da njezina potporna peta izlazi preko donjeg reza, a potporno sjedalo kućišta se dovodi odozdo prema gore, uz potporna peta unutarnjeg uređaja, kontrolira zglob, ...

S obzirom na položaj karoserije vozila 1 i na površini ceste 4, stabilizacija dinamike kroz elastične elek- , sila elastične promjene polusrednje vrijednosti u odnosu na Poznate metode djelovanja sila ovjesa na karoseriji vozila.Svrha izuma je mogućnost ublažavanja koenergetskih troškova karoserije.

Opći oblik u tlocrtu i presjeku A - A nosive konstrukcije tijela; Slika 2 je pogled na poprečni presjek potpornog rebra s naglaskom na potpornom dijelu; na sl. 3 - fasada i presjek B - B potpornog dijela u proizvodnom procesu; na sl. 4 - dijagram ravnanja vijaka. uređaj u postupku montaže potpornog dijela i presjeka B - B: "Noseća konstrukcija" visokotlačnog kućišta s posebno izrađenim radijalnim rebrima i nosećim dijelovima 2, uključuje limove koji čine radnu površinu 3, a noseći dijelovi su monolitna s rebrima na način da su sve radne površine smještene u Noseći dijelovi noseće konstrukcije visokotlačnog tijela izvedeni su na stranu u obrnutom položaju, a lim radne površine 3 sa ankerima ...

Broj patenta: 902115

Moderni dizajneri rade na stvaranju vozila (uključujući i borbena) s platformama za hodanje. Ozbiljan razvoj provode dvije zemlje: Sjedinjene Američke Države i Kina. Kineski stručnjaci rade na stvaranju hodajućeg borbenog vozila pješaštva. Štoviše, ovaj stroj morat će moći hodati po visokim planinama. Poligon za testiranje takvog stroja može biti Himalaja.

"Marsovski strojevi" imaju veliki promet

"Izbliza tronožac mi se činio još čudnijim; očito je to bio kontrolirani stroj. Stroj s metalnim zvonastim pokretom, s dugim fleksibilnim sjajnim pipcima (jedan od njih je zgrabio mladi bor), koji su visili i zveckali, udari u tijelo. Stativ je, očito, odabrao cestu, a bakreni poklopac na vrhu okrenuo se u različitim smjerovima, nalik na glavu. Ogromna mreža od nekog bijelog metala bila je pričvršćena na stražnji dio automobila, poput ogromne košare za ribolov ; oblaci zelenog dima pobjegli su iz zglobova čudovišta."

Ovako je engleski književnik Herbert Wells opisao borbena vozila Marsovaca koji su sletjeli na Zemlju, te zaključio da iz nekog razloga Marsovci na svom planetu iz nekog razloga nisu mislili na kotač! Da je živio danas, bilo bi mu lakše odgovoriti na pitanje „zašto se toga nisu dosjetili, jer danas znamo puno više nego prije 100-tinjak godina.

I Wellsovi Marsovci su imali fleksibilne pipke, dok mi ljudi imamo ruke i noge. A naši su udovi od same prirode prilagođeni za izvođenje kružnih pokreta! Zato je čovjek izumio remen za ruku i ... kotač za noge. Našim precima je bilo prirodno da terete balvan i valjaju ga, dobro, a onda su ga smislili izrezati na diskove i povećati ga u veličini. Tako je nastao drevni kotač.

Ubrzo je postalo jasno da iako kočije na kotačima mogu biti vrlo brze - što dokazuje i rekord brzine na tlu od 1228 km/h postavljen na mlazni automobil 15. listopada 1997. - njihova je prohodnost vrlo ograničena.

Pa, noge i šape omogućuju vam da se uspješno krećete posvuda. Gepard brzo trči, a kameleon također visi na okomitom zidu, ili čak na stropu! Jasno je da u stvarnosti takav stroj vjerojatno nikome neće trebati, ali ... važna je još jedna stvar, naime da vozila s hodajućim propelerom već dugo privlače pozornost znanstvenika i dizajnera diljem svijeta. Takva tehnika, barem u teoriji, ima veću sposobnost trčanja u usporedbi sa strojevima opremljenim kotačima ili gusjenicama.

Hodalica je skup projekt

Ipak, unatoč očekivanim visokim performansama, šetači još nisu uspjeli ići dalje od laboratorija i poligona. Odnosno, izašli su van, a američka agencija DARPA čak je svima pokazala i video na kojem robot mazga kreće se kroz šumu s četiri ruksaka na leđima i u isto vrijeme uporno prati osobu... Nakon što je pala, takva "mazga" je mogla stati na noge, dok prevrnuto gusjenično vozilo ne može! Ali ... stvarne mogućnosti takve tehnike, pogotovo ako ih procjenjujemo prema kriteriju "isplativost", puno su skromnije.

Odnosno, "mazga" se pokazala vrlo skupom i ne baš pouzdanom, i, ne manje važno, ruksaci se mogu nositi na druge načine. Ipak, znanstvenici ne prestaju raditi na obećavajućoj tehnologiji s ovim neobičnim pogonskim uređajem.

Između ostalih projekata, kineski inženjeri su se također zauzeli za temu šetača. Dai Jingsong i brojni zaposlenici Nanjinga tehnološko sveučilište proučavaju mogućnosti i izglede strojeva s propelerom koji hoda. Jedno od područja istraživanja je proučavanje mogućnosti izrade borbenog vozila na bazi platforme za hodanje.

U objavljenim materijalima razmatraju se i kinematika stroja i algoritmi njegovog kretanja, iako sam njegov prototip još uvijek postoji samo u obliku crteža. Kao rezultat toga, ona izgled i sve karakteristike izvedbe može ozbiljno promijeniti. Ali danas "to" izgleda kao platforma s osam nogu koja nosi kupolu s automatskim topom. Osim toga, stroj je opremljen nosačima za veću stabilnost pri pucanju.

Ovakvim rasporedom jasno je da će motor biti u stražnjem dijelu trupa, mjenjač će ići uz bokove, borbeni odjeljak će biti u sredini, a kontrolni odjeljak, kao i onaj tenka, u prednja strana. Sa strane ima "noge" u obliku slova L, raspoređene na način da ih stroj može podizati, nositi naprijed i spuštati na površinu. Budući da ima osam nogu, u svakom slučaju, četiri od osam nogu će dotaknuti tlo, a to povećava njegovu stabilnost.

Pa, i kako će se kretati - ovisit će o putnom računalu koje će kontrolirati proces kretanja. Uostalom, ako operater preuredi "noge", onda ... on će se jednostavno zaplesti u njih, a brzina automobila bit će samo kornjača!

Borbeno vozilo prikazano na objavljenim crtežima ima nenaseljeni borbeni modul naoružan automatskim topom kalibra 30 mm. Štoviše, osim oružja, mora biti opremljen kompletom opreme koja će omogućiti njegovom operateru promatranje okoline, praćenje i napad na otkrivene ciljeve.

Pretpostavlja se da će ovaj hodač imati duljinu od oko 6 metara i širinu oko 2 metra, a masa je još uvijek nepoznata. Ako se te dimenzije ispune, to će zrakoplov učiniti transportnim zračnim putem, a moći će se transportirati vojnim transportnim zrakoplovima i teškim transportnim helikopterima.

Nepotrebno je reći: ovaj razvoj kineskih stručnjaka je od velikog interesa s tehnološkog stajališta. Neuobičajeno za vojno vozilo, hodajući propeler bi teoretski morao osigurati vozilu visoke karakteristike prohodnosti i na površinama. različiti tipovi, i to u uvjetima različitog reljefa, odnosno ne samo u ravnici, nego i u planinama!

I ovdje je vrlo važno da govorimo o planinama. Na autocesti, pa čak i samo na ravnom terenu, vozilo na kotačima i gusjenicama vjerojatno će biti isplativije od pješačkog. Ali u planinama, hodalica može biti mnogo obećavajuća od tradicionalnih automobila. A Kina za to ima vrlo važan planinski teritorij na Himalaji, pa je interes za ovakve strojeve za ovu regiju sasvim razumljiv.

Iako nitko ne poriče da će složenost takvog stroja biti visoka, ali njegova se pouzdanost teško može usporediti s istim mehanizmom na kotačima. Uostalom, osam složenih pogonskih jedinica dostupnih na njemu odjednom, zajedno s pogonima, senzorima nagiba i žiroskopima bit će puno kompliciraniji od bilo kojeg propelera s osam kotača.

Osim toga, morat ćete koristiti poseban elektronički upravljački sustav koji će morati samostalno procijeniti položaj stroja u prostoru i položaj svih njegovih potpornih nogu, a zatim kontrolirati njihov rad u skladu s naredbama vozača i postavljenim algoritmi kretanja.

Istina, objavljeni dijagrami pokazuju da su složeni pogoni dostupni samo na gornjim dijelovima nogu-nosača propelera stroja. Njihovi donji dijelovi izrađeni su krajnje pojednostavljeno, inače, na isti način kao i noge "mazge" DARP-a. To omogućuje pojednostavljenje dizajna stroja i upravljačkog sustava, ali ne može ne narušiti njegovu prohodnost. Prije svega, to će utjecati na sposobnost prevladavanja prepreka, čija se maksimalna visina u ovom slučaju može smanjiti. Također je potrebno razmotriti pri kakvom rolanju ovaj stroj može raditi bez straha od prevrtanja.

Željezna zavjesa između Istoka i Zapada se srušila, ali tempo razvoja vojne opreme kao rezultat toga, ne samo da nisu zamijenjene, nego čak i ubrzane. Što će biti oružje sutrašnjice? Odgovor na to pitanje čitatelj će pronaći u predloženoj knjizi koja sadrži podatke o najzanimljivijim primjerima eksperimentalne vojne opreme i projektima koji će se realizirati u sljedećem stoljeću. Ruski čitatelj moći će se prvi put upoznati s mnogim činjenicama!

Izvođači

Ovako je u jednoj od futurističkih knjiga opisano bojno polje bliske budućnosti: „... radio signali s komunikacijskih satelita upozoravali su zapovjednika na nadolazeću neprijateljsku ofenzivu. Mreža seizmičkih senzora instaliranih na dubinama od nekoliko metara to je potvrdila. Registrirajući vibracije tla, senzori kodiranim signalima šalju informacije glavnom računalu. Potonji sada prilično precizno zna gdje su neprijateljski tenkovi i topništvo. Senzori brzo filtriraju akustične signale primljene od vojnih objekata različite mase, a po spektru vibracija razlikuju topništvo od oklopnih transportera. Ustanovivši neprijateljsku dispoziciju, stožerno računalo odlučuje krenuti u bočni protunapad... Ispred napadača, polje je minirano, a postoji samo uzak hodnik. Međutim, računalo se pokazalo lukavije: određuje, s točnošću od tisućinki sekunde, koja od mina treba eksplodirati. Ali to nije bilo dovoljno: minijaturne skakajuće mine zatvarale su put za povlačenje iza leđa neprijatelja. Nakon iskakanja, ove mine počinju se kretati cik-cak, eksplodiraju tek kada znaju - po masi metala - da su pogodile tenk ili topnički top. Istodobno se roj malih kamikaza aviona spušta na metu. Prije udara šalju novi dio informacija o stanju na bojnom polju u stožerno računalo... Oni koji uspiju preživjeti u ovom paklu morat će se suočiti s robotskim vojnicima. Svaki od njih, "osjećajući", na primjer, približavanje tenka, počinje rasti poput gljive i otvara "oči", pokušavajući je pronaći. Ako se cilj ne pojavi u radijusu od sto metara, robot se usmjerava prema njoj i napada jednom od sićušnih projektila s kojima je naoružan...”.

Stručnjaci budućnost vojne robotike vide uglavnom u stvaranju borbenih vozila sposobnih za autonomno djelovanje, kao i za samostalno „razmišljanje“.

Među prvim projektima na ovom području je program izrade vojnog autonomnog vozila (AATS). Novo borbeno vozilo podsjeća na modele iz znanstvenofantastičnih filmova: osam malih kotača, visoko oklopno tijelo bez ikakvih proreza i prozora, skrivena televizijska kamera uvučena u metal. Ovaj pravi računalni laboratorij stvoren je za ispitivanje metoda autonomnog računalnog upravljanja kopnenim borbenim sredstvima. Najnoviji modeli AATS već koristi nekoliko televizijskih kamera za orijentaciju, ultrazvučni lokator i lasere s više valnih duljina, od kojih se prikupljeni podaci skupljaju u određenu jasnu "sliku" ne samo onoga što se nalazi duž staze, već i oko robota. Stroj još treba naučiti razlikovati sjene od stvarnih prepreka, jer je za kompjuterski upravljanu televizijsku kameru sjena stabla vrlo slična srušenom stablu.

Zanimljivo je razmotriti pristupe tvrtki koje sudjeluju u projektu stvaranju PBX-a i poteškoćama s kojima su se susreli. Upravljanje kretanjem automatske telefonske centrale s osam kotača, o kojoj je gore bilo riječi, provodi se pomoću ugrađenih računala koja obrađuju signale iz različitih sredstava vizualne percepcije i koriste topografsku kartu, kao i bazu znanja s podacima o taktikama kretanja i algoritmima za donošenje zaključaka o trenutnoj situaciji. Računala određuju put kočenja, brzinu u zavojima i druge potrebne parametre vožnje.

Tijekom prvih demonstracijskih ispitivanja, ATS se vozio po glatkoj cesti brzinom od 3 km/h uz pomoć jedne televizijske kamere, koja je prepoznala stranu ceste pomoću volumetrijske informacijske tehnologije Sveučilišta Maryland. Zbog male brzine tadašnjih računala, AATS je bio prisiljen zaustavljati se svakih 6 m. Da bi se osiguralo kontinuirano kretanje brzinom od 20 km/h, performanse računala moraju se povećati za 100 puta.

Prema riječima stručnjaka, računala igraju glavna uloga u ovom razvoju i glavne poteškoće povezane su upravo s računalom. Stoga su, prema nalogu UPNIR-a na Sveučilištu Carnegie Mellon, počeli razvijati računalo VARP visokih performansi, posebno namijenjeno za automatske telefonske centrale. Planira se ugradnja novog računala na posebno izrađeno vozilo za autonomnu vožnju po ulicama uz sveučilište za kretanje brzinama do 55 km/h. Programeri su oprezni kada odgovaraju na pitanje može li računalo u potpunosti zamijeniti vozača, na primjer, kada izračunavaju brzinu prelaska ulice za mlade i starije pješake, ali su uvjereni da će se bolje nositi s takvim zadacima kao što je odabir najkraćeg put po karti.

Tvrtka UPNIR naručila je softverski paket koji će automatskoj telefonskoj centrali omogućiti da tijekom vožnje prepozna detalje terena, automobile, borbena vozila i sl. pohranjene u memoriji računala. Budući da računalni dizajn slike svakog prepoznatljivog objekta (tenka, pištolja i sl.) zahtijeva puno rada, tvrtka je odabrala put snimanja objekata s fotografija, crteža ili modela u različiti tipovi, na primjer, s prednje i sa strane, a slike se digitaliziraju, trasiraju i pretvaraju u vektorski oblik. Zatim se pomoću posebnih algoritama i softverskih paketa dobivene slike pretvaraju u volumetrijski obrisni prikaz objekta koji se unosi u memoriju računala. Kada se automatska telefonska centrala kreće, njena ugrađena televizijska kamera snima objekt na svom putu, čija se slika u procesu obrade prikazuje u obliku linija i točaka konvergencije na mjestima oštrih promjena kontrasta . Zatim se tijekom prepoznavanja ti crteži uspoređuju s projekcijama objekata unesenih u memoriju računala. Smatra se da je proces prepoznavanja uspješno proveden kada se tri ili četiri geometrijska obilježja objekta dovoljno točno podudaraju, a računalo izvrši daljnju, detaljniju analizu kako bi poboljšala točnost prepoznavanja.

Kasniji složeniji testovi na neravnom terenu bili su povezani s uvođenjem nekoliko televizijskih kamera u automatsku telefonsku centralu kako bi se osigurala stereoskopska percepcija, kao i petopojasni laserski lokator, koji je omogućio procjenu prirode prepreka na putu kretanja, za koje su izmjereni koeficijenti apsorpcije i refleksije laserskog zračenja u pet dijelova elektromagnetskog spektra.

UPRID je također financirao razvoj na Sveučilištu Ohio za stvaranje šesterokrakog ATS-a umjesto kotača za putovanja po zemlji. Ovaj stroj je visok 2,1 m, dugačak 4,2 m i težak oko 2300 kg. Slične samohodne robote za različite namjene trenutno aktivno razvija 40 industrijskih tvrtki.

Koncept borbenog vozila bez posade, čija je glavna zadaća zaštita važnih objekata i patroliranje, najjasnije je utjelovljena u američkom borbenom robotu Prowler. Ima kombinirano upravljanje, izrađen je na šasiji terenskog vozila na šest kotača, opremljen je laserskim daljinomjerom, uređajima za noćno gledanje, Doppler radarom, tri televizijske kamere od kojih se jedna može podići na visinu od do 8,5 m pomoću teleskopskog jarbola, kao i drugih senzora koji omogućuju zajedničko otkrivanje i prepoznavanje bilo kakvih prekršitelja zaštićenog područja. Informacije se obrađuju uz pomoć ugrađenog računala, čija memorija sadrži programe za autonomno kretanje robota po zatvorenoj ruti. U autonomnom načinu rada odluka o uništavanju uljeza donosi se uz pomoć računala, a u načinu daljinskog upravljanja - operater. U potonjem slučaju, operater prima informacije putem TV kanala od tri televizijske kamere, a upravljačke naredbe se prenose putem radija. Treba napomenuti da se u sustavu daljinskog upravljanja robota upravljački elementi u načinu rada koriste samo prilikom dijagnosticiranja njegovih sustava, za što operater ima poseban monitor. Naoružanje "Prowler" je bacač granata i dva mitraljeza.

Još jedan vojni robot koji nosi ime "Odeks" može utovarivati i iskrcavati topničke granate i drugo streljivo, nositi terete veće od tone i zaobilaziti sigurnosne linije. Prema analitičkom izvješću korporacije Rand, prema preliminarnim izračunima, trošak svakog takvog robota procjenjuje se na 250.000 dolara (za usporedbu, glavni tenk američkih kopnenih snaga Abrams Ml košta Pentagon 2,8 milijuna dolara).

"Odex" je platforma za hodanje sa šest oslonaca, od kojih svaki pokreće tri elektromotora, a upravljanje se vrši pomoću šest mikroprocesora (po jedan za svaki nosač) i središnjeg procesora koji ih koordinira. Neposredno u procesu kretanja, širina robota može se promijeniti od 540 do 690 mm, a visina - od 910 do 1980 mm. Daljinsko upravljanje se vrši preko radio kanala. Također postoje izvješća da je na temelju ove platforme stvorena verzija robota, koji djeluje i na zemlji i u zraku. U prvom slučaju, robot se kreće uz pomoć svih istih nosača, au drugom, kretanje osiguravaju posebne oštrice, kao u helikopteru.

Za američke pomorske snage već su izrađeni roboti NT-3 za teške terete i roboti ROBART-1 koji fiksiraju požare, otrovne tvari i neprijateljsku opremu koja prodire na crtu bojišnice, a ima rječnik od 400 riječi. ROBART-1, osim toga, može samostalno doći do punionice kako bi napunio baterije. Vrlo publicirana ekspedicija na mjesto potonuća slavnog "Titanica", koja je izvedena 1986. godine, imala je skriveni glavni cilj - testirati novi vojni robot podmornice "Jason Jr."

80-ih godina pojavila su se posebna borbena vozila bez posade koja su obavljala samo izviđačke zadatke. To uključuje izviđačke borbene robote TMAP (SAD), Team Scout (SAD), ARVTB (SAD), ALV (SAD), ROVA (UK) i druge. Malo bespilotno vozilo TMAP na četiri kotača, teško 270 kg, sposobno je za izviđanje u bilo koje doba dana pomoću TV kamere, uređaja za noćno gledanje i akustičnih senzora. Također je opremljen laserskim označivačem.

Team Scout je vozilo na kotačima s termalnim televizijskim kamerama, raznim senzorima i kontrolerima pokreta. Ima kombinirano upravljanje: u načinu daljinskog upravljanja naredbe se primaju iz kontrolnog vozila smještenog na prikolici tegljača, u autonomnom načinu rada - s tri računala na vozilu pomoću digitalne karte terena.

Na temelju gusjeničnog oklopnog transportera M113A2 stvoreno je bespilotno borbeno izviđačko vozilo ARVTB koje ima navigacijski sustav i opremu za tehnički nadzor za obavljanje svojih funkcija. Kao i Team Scout, ima dva načina rada – daljinsko upravljanje s radijskim prijenosom naredbi i autonomno.

Svi gore navedeni roboti za izviđanje koriste dvije vrste tehničkih kontrola. U načinu rada daljinski upravljač koristi se nadzorno daljinsko upravljanje (općenitim naredbama operatera, uključujući govor), au autonomnom načinu rada - adaptivno upravljanje s ograničenom sposobnošću robota prilagodbe promjenama u vanjskom okruženju.

Izviđačko vozilo ALV je naprednije od ostalih razvoja. U prvim fazama imao je i programirane sustave upravljanja s elementima prilagodbe, no kasnije se u sustave upravljanja uvodi sve više elemenata. umjetna inteligencija, čime je povećana autonomija pri rješavanju borbenih zadataka. Prije svega, "intelektualizacija" je utjecala na navigacijski sustav. Davne 1985. godine navigacijski sustav omogućio je ALV-u da samostalno prijeđe udaljenost od 1 km. Istina, tada se kretanje odvijalo po principu automatskog držanja uređaja na sredini ceste pomoću informacija s televizijske kamere za pregled terena.

Za dobivanje navigacijskih informacija, ALV stroj opremljen je televizijskom kamerom u boji, akustičnim senzorima koji eholociraju obližnje objekte, kao i laserskim skenirajućim lokatorom s točnim mjerenjem udaljenosti do prepreka i prikazom njihovog prostornog položaja. Američki stručnjaci očekuju da će ALV automobil moći samostalno odabrati racionalnu rutu preko neravnog terena, izbjeći prepreke i, ako je potrebno, promijeniti smjer i brzinu kretanja. To bi trebao postati temelj za stvaranje potpuno autonomnog bespilotnog borbenog vozila sposobnog za obavljanje ne samo izviđanja, već i drugih akcija, uključujući poraz neprijateljske vojne opreme iz raznih oružja.

Moderni borbeni roboti - nosači oružja uključuju dva američki razvoj događaja: "Robotski rendžer" i "Demon".

Robotic Ranger je vozilo na četiri kotača s električnim prijenosom koje može nositi dva ATGM lansera ili strojnicu. Težina mu je 158 kg. Teleupravljanje se provodi putem optičkog kabela koji osigurava visoku otpornost na buku i omogućuje istovremenu kontrolu velikog broja robota na istom području terena. Duljina kabela od stakloplastike omogućuje operateru da manipulira robotom do 10 km.

U fazi projektiranja je još jedan "Ranger" koji je u stanju "vidjeti" i zapamtiti vlastitu putanju te se kreće po nepoznatom neravnom terenu, izbjegavajući prepreke. Testni uzorak opremljen je cijelim setom senzora, uključujući televizijske kamere, laserski lokator koji prenosi trodimenzionalnu sliku terena na računalo te infracrveni prijemnik koji vam omogućuje kretanje noću. Budući da analiza slika dobivenih od senzora zahtijeva ogromna izračunavanja, robot se, kao i drugi, može kretati samo malim brzinama. Istina, čim se pojave računala s dovoljnim performansama, nadaju se povećati njegovu brzinu na 65 km / h. Uz daljnje usavršavanje, robot će moći stalno pratiti položaj neprijatelja ili se upuštati u bitku kao automatski tenk naoružan najpreciznijim laserski vođenim oružjem.

Mali nosač oružja "Demon" s masom od oko 2,7 tona, stvoren u Sjedinjenim Državama krajem 70-ih - početkom 80-ih, pripada kombiniranim borbenim vozilima na kotačima bez posade. Opremljen je ATGM-om (osam do deset jedinica) s termalnim glavama za navođenje, radarom za otkrivanje ciljeva, sustavom za identifikaciju prijatelja ili neprijatelja i zračnim računalni stroj za rješavanje zadataka plovidbe i upravljanje borbenim sredstvima. Prilikom napredovanja na liniju gađanja i na velike udaljenosti do cilja, "Demon" djeluje u načinu rada na daljinsko upravljanje, a pri približavanju ciljevima na udaljenosti manjoj od 1 km prelazi u automatski način rada. Nakon toga, otkrivanje i poraz mete se vrši bez sudjelovanja operatera. Koncept daljinskog upravljanja vozilima "Demon" preslikan je sa spomenutih njemačkih tanketa B-4 s kraja Drugog svjetskog rata: jednim ili dva vozila "Demon" upravlja posada posebno opremljenog tenka. Matematičko modeliranje borbenih djelovanja američkih stručnjaka pokazalo je da zajedničko djelovanje tenkova s vozilima Demon povećava vatrenu moć i preživljavanje tenkovskih podjedinica, osobito u obrambenoj borbi.

Daljnji razvoj koncept integrirane uporabe daljinski upravljanih i borbenih vozila s posadom primljen u radu u okviru programa RCV ("Robotic combat vehicle"). Predviđen je razvoj sustava koji se sastoji od upravljačkog stroja i četiri robotska borbena vozila koja obavljaju različite zadaće, uključujući uništavanje objekata pomoću ATGM-a.

Istovremeno s lakim mobilnim robotima koji nose oružje, u inozemstvu se stvaraju snažnije oružje, posebice robotski tenk. U SAD-u se ovaj posao izvodi od 1984. godine, a sva oprema za primanje i obradu informacija proizvedena je u modularnoj izvedbi, što omogućuje pretvaranje običnog spremnika u robotski spremnik.

O tome je izvijestio domaći tisak slični radovi održavaju se i u Rusiji. Konkretno, već su stvoreni sustavi koji, kada se ugrade na tenk T-72, omogućuju mu rad u potpuno autonomnom načinu rada. Ova oprema je trenutno u fazi testiranja.

Aktivan rad na stvaranju bespilotnih borbenih vozila posljednjih desetljeća doveo je zapadne stručnjake do zaključka da je potrebno standardizirati i unificirati njihove komponente i sustave. To posebno vrijedi za šasiju i sustave kontrole kretanja. Ispitane varijante borbenih bespilotnih vozila više nemaju jasno izraženu namjeravanu svrhu, ali se koriste kao višenamjenske platforme na koje se može ugraditi izviđačka oprema, razno oružje i oprema. Tu spadaju spomenuti strojevi Robotic Ranger, AIV i RCV, kao i stroj RRV-1A i robot Odex.

Pa hoće li roboti zamijeniti vojnike na bojnom polju? Hoće li strojevi s umjetnom inteligencijom zauzeti mjesto ljudi? Postoje ogromne tehničke prepreke koje treba prevladati prije nego što računala mogu bez poteškoća obavljati ljudske zadatke. Tako, na primjer, da bi se stroj obdario najobičnijim "zdravim razumom", bit će potrebno povećati njegov memorijski kapacitet za nekoliko redova veličine, ubrzati rad čak i najmodernijih računala i razviti genija ( ne možeš smisliti drugu riječ) softver... Za vojnu upotrebu, računala moraju biti mnogo manja i sposobna izdržati borbene uvjete. No, iako trenutna razina razvoja sredstava umjetne inteligencije još ne dopušta stvaranje potpuno autonomnog robota, stručnjaci su optimistični u pogledu izgleda za buduću robotizaciju bojišta.