Siedź i nie pocij się: fotele do cystern z wbudowaną klimatyzacją
Źródło: smolbattle.ru
Jak wiecie, w upalną i słoneczną pogodę przebywanie w środku czołg przypomina nieco wyprawę do wanny - temperatura powietrza w jej pomieszczeniach mieszkalnych może sięgać +50 stopni Celsjusza. W takich warunkach długotrwała praca bojowa nie wchodzi w rachubę, więc obecność klimatyzatorów na sprzęcie wojskowym stała się już powszechna. Ale chłodzenie powietrzem to tylko jeden ze sposobów na zwiększenie komfortu życia cystern. Alternatywą może być „zimny fotel”, opracowany w ZSRR w latach 80-tych.
Źródło: ivan-perevodchik.ru
A dlaczego jest to potrzebne?
Aby zrozumieć możliwość opracowania „zimnego siedzenia”, musimy trochę porozmawiać o wymaganiach dotyczących klimatyzatorów zbiornikowych.
Dlaczego w zbiorniku jest tak gorąco? Przede wszystkim oczywiście ze względu na zbroję. Kadłub i wieża czołgu bardzo szybko nagrzewają się od gorącego otaczającego powietrza i światła słonecznego, podczas gdy bardzo aktywnie wydzielają ciepło i faktycznie tworzą prawdziwą łaźnię z mieszkalnych przedziałów czołgu. To szkodliwe nagrzewanie jest uzupełniane przez inne źródła ciepła: pracujący silnik i przekładnię, z których ciepło przenika do przedziału bojowego. Przyczynia się też strzelanie z armaty - kalorie spalonego prochu strzelniczego nie znikają bez śladu.
Biorąc pod uwagę taką liczbę „grzejników”, klimatyzator chłodzący powietrze musi mieć bardzo przyzwoitą moc, dlatego „zjedzenie” kilku kilowatów z pokładowej sieci elektrycznej zbiornika jest dalekie od limitu, a jego możliwości są dalekie od bezgraniczny. Ponadto surowe ograniczenia nakłada się na gabaryty chłodnicy, jednak największe elementy jej konstrukcji można wyjąć z opancerzonej objętości.
Klimatyzator zewnętrzny na wieży T-90CA.
Oczywiście dzisiaj wszystkie te problemy zostały rozwiązane w taki czy inny sposób, więc instalacja „kondera” jest całkiem możliwa i jest praktykowana, choć nie w sposób wymuszony, dla absolutnie wszystkich samochodów. Ale co może zaoferować fajne miejsce?
Bardzo umiarkowane zużycie energii. Zwykły klimatyzator musi stale destylować przez siebie duże ilości powietrza - stąd ogólnie te same kilowaty, które obciążają sieć pokładową. Fotel chłodzi nadwozie cysterny dzięki bliskiemu kontaktowi z nim. W ten sposób odprowadzanie ciepła następuje bezpośrednio, co z pewnością wpłynie pozytywnie na efektywność energetyczną systemu – średnio jedno siedzenie cysterny wymagało do pracy nie więcej niż 300 watów.
Cóż, czas szczegółowo rozważyć ten produkt. Co więcej, jego skład nie ogranicza się tylko do jednego krzesła.
fajny projekt siedzenia
Produkt oparty na całkowicie standardowym siedzisku, dolna poduszka (na której siedzi cysterna) została wymieniona na unowocześnioną. Posiada panel składający się z dziewięciu elementów termoelektrycznych działających na zasadzie efektu Peltiera.
W uproszczeniu efekt ten polega na przenoszeniu energii (ciepła) podczas przepływu prądu elektrycznego w miejscu styku dwóch różnych przewodników. Przykładem są dwa pierwiastki - jeden z antymonu, a drugi z bizmutu. Jeśli w miejscu ich kontaktu spadnie trochę wody i przepłynie przez nie prąd elektryczny, woda zamieni się w lód.
Źródło: V. A. Arefiev, V. I. Golub i wsp. „Lokalna ochrona termiczna załogi VGM”.
Podczas pracy takich paneli termoelektrycznych ich górna część (płyta), która styka się z korpusem cysterny, będzie chłodzona, natomiast dolna część nagrzewa się. Dlatego do odprowadzania ciepła z tych elementów stosuje się chłodzenie wodne: woda przepływa przez wymienniki ciepła paneli chłodzących, a następnie trafia do chłodnicy nadmuchiwanej wentylatorem.
Chłodzone siedzisko i oddychająca kamizelka. Źródło: V. A. Arefiev, V. I. Golub i wsp. „Lokalna ochrona termiczna załogi VGM”.
Ale jeden „zimny fotel” postanowił nie robić. Uzupełnieniem była specjalna kamizelka przeciwodłamkowa tankowca, do której za pomocą węża podłączona jest dmuchawa powietrza. Ta kamizelka spełnia podwójną rolę: chroni przed urazami podczas przebijania pancerza i chłodzi górną część ciała pod wpływem przepływu powietrza.
W rezultacie, choć skomplikowana z wyglądu, okazała się dość energooszczędną instalacją, która podczas swojej eksploatacji zużywała do 80 watów w trybie nadmuchu przez kamizelkę i do 300 watów w trybie kombinowanym, gdy ciało nadmuchuje i chłodzenie siedzenia zostały włączone jednocześnie. Inne cechy można zobaczyć na załączonym obrazku poniżej.
Parametry chłodzonego siedzenia w komplecie z kamizelką. Źródło: V. A. Arefiev, V. I. Golub i wsp. „Lokalna ochrona termiczna załogi VGM”.
Testy i wnioski
Aby przetestować wydajność i skuteczność chłodzenia fotela, wyposażyli fotel kierowcy w czołg T-62 i przetestowali go na pustynnym terenie w południowym Uzbekistanie. Do wyścigów eksperymentalnych wybrano najgorętszy dzień: od 12:00 do 18:00. W tym samym czasie temperatura powietrza wewnątrz pomieszczeń mieszkalnych sięgała 48 stopni Celsjusza, a wewnętrznych powierzchni zbiornika 55 stopni.
Wszyscy członkowie załogi ubrani byli w to samo ubranie, składające się z bawełnianych spodni i tunik oraz kamizelek i brezentowych butów.
Podczas eksperymentu fakt został potwierdzony niemal natychmiast: bez klimatyzacji w ekstremalnym upale nawet samo przebywanie w czołgu bez wykonywania skomplikowanej pracy bojowej jest już torturą. Dowódca i działonowy, którzy nie mieli foteli chłodzących, nie mogli wytrzymać dłużej niż trzy godziny. Co więcej, często zdarzały się sytuacje, w których testy musiały zostać przerwane w ciągu godziny lub dwóch po ich rozpoczęciu, ponieważ tankowcy stracili przytomność lub byli w takim stanie, że kontynuacja tej egzekucji groziła poważnymi konsekwencjami dla ich zdrowia.
Monitoring parametrów fizjologicznych dowódcy i strzelca wykazał, że ich temperatura ciała wzrosła do 38,5-38,6 stopni Celsjusza, a tętno wzrosło do 120 uderzeń na minutę. Utrata wilgoci (poprzez pot) osiągnęła 850 gramów na godzinę.
Ale kierowca, jak mówią, był „wysoki” z dmuchaną kamizelką i fajnym siedzeniem. Nawiasem mówiąc, wysoka temperatura wewnątrz czołgu nie przeszkodziła mu w prowadzeniu czołgu, wykonując dużo pracy fizycznej przez sześć godzin lub dłużej. W rzeczywistości mógł siedzieć w rozgrzanym samochodzie przynajmniej przez jeden dzień, gdyby było to konieczne.
Temperatura jego ciała nie przekraczała 37 stopni, a puls wynosił 76 uderzeń. Ubytek wilgoci wyniósł 708 gramów. Wynik jest doskonały.
Ponadto, oprócz czołgu, chłodzony fotel był testowany w BMP-2 i BTR-80, gdzie również sprawdził się dobrze. Można to znaleźć w załączonej tabeli.
Klimatyzacja, wyciąg - wspólna praca siedziska i kamizelki; kaptur - używaj tylko dmuchanej kamizelki; deska rozdzielcza - brak kamizelki i fotelika chłodzącego. Źródło: V. A. Arefiev, V. I. Golub i wsp. „Lokalna ochrona termiczna załogi VGM”.
Ogólnie produkt okazał się naprawdę ciekawy. Stało się dość niestandardowym rozwiązaniem dla pojazdów opancerzonych problemu normalnych warunków klimatycznych w mieszkalnych przedziałach wozów bojowych. Jednocześnie, w przeciwieństwie do klasycznych klimatyzatorów, system ten zużywał niewiele energii z pokładowej sieci elektrycznej – mniej niż jeden kilowat, jeśli wszyscy członkowie załogi mieli chłodzone siedzenia. Dlatego te chłodnice były aktywnie proponowane do instalacji na sowieckich czołgach, ale to się nie udało.
Perspektywy takiej lokalnej ochrony termicznej tankowców były bardzo niejasne.
Po pierwsze, w przypadku chłodnic i wentylatorów chłodzących wodę wymagana była, choć nie duża, ale wciąż bardzo niewielka, wolna objętość pancerza, której każdy centymetr sześcienny w naszych czołgach jest już na wagę złota.
A po drugie, biorąc pod uwagę konserwatyzm urzędników wojskowych (i nie tylko wojskowych), nie można było nawet marzyć o zainstalowaniu nawet zwykłych klimatyzatorów, nie mówiąc już o lokalnych.
informacja