L'adattamento delle armi e dell'equipaggiamento militare per l'uso in ambito civile è sempre di sicuro interesse da un punto di vista o dall'altro. Tuttavia, alcuni sistemi, come l'artiglieria, hanno un potenziale limitato nel contesto di tale rielaborazione. Uno dei progetti più interessanti per cambiare lo scopo di un'arma di artiglieria è stato creato alla fine degli anni ottanta. Nell'ambito del progetto UZAS-2, i progettisti sovietici hanno proposto di utilizzare lo strumento di battipalo esistente durante la costruzione di varie strutture.
Per l'installazione di pile, che sono uno dei principali elementi strutturali della struttura, vengono utilizzate attrezzature di diversi tipi. I pali in cemento, metallo o cemento armato vengono conficcati nel terreno mediante martelli diesel o idraulici, battipali vibranti o presse per pali. Avendo determinati vantaggi, tutti i campioni di tale tecnologia non sono privi di alcuni svantaggi. Ad esempio, il metodo di impatto dell'infissione dei pali è associato a rumori forti prolungati, vibrazioni, ecc. Per molto tempo, ingegneri nazionali e stranieri hanno cercato un modo per ridurre l'impatto negativo del processo di palificazione sulle infrastrutture e sulle persone circostanti.
Il progetto originario, volto a risolvere i problemi esistenti, è stato sviluppato nella seconda metà degli anni ottanta. Lo sviluppo della macchina da costruzione originale è stato effettuato da specialisti del Perm Polytechnic Institute (ora Perm National Research Polytechnic University), guidati dal professor Mikhail Yuryevich Tsirulnikov. Per diversi decenni M. Yu. Tsirulnikov era impegnato nella creazione di promettenti cannoni di artiglieria di varie classi, destinati al funzionamento nell'esercito. Successivamente, l'esperienza acquisita è stata proposta per essere utilizzata in una nuova area.
Vista generale dell'installazione UZAS-2 in posizione di trasporto. Foto Strangernn.livejournal.com
Un promettente progetto di attrezzature per l'edilizia è stato chiamato UZAS-2 - "Installazione di ancoraggi e battipalo". Il progetto si basava su una proposta originale relativa ai principi di infissione dei pali nel terreno. Tutti i campioni esistenti con uno scopo simile potrebbero affondare la pila solo gradualmente, a una velocità o all'altra. I martelli diesel, ad esempio, svolgono questo compito con una serie prolungata di colpi. Il nuovo campione, a sua volta, doveva fissare il palo alla profondità richiesta in uno o due colpi. Per ottenere gli indicatori energetici richiesti, è stato proposto di utilizzare un cannone di artiglieria leggermente modificato del tipo esistente. Era quello che avrebbe dovuto letteralmente "sparare" il mucchio nel terreno.
Sulla base di una proposta insolita, i dipendenti del PPI sotto la guida di M. Yu. Tsirulnikov presto formò un metodo praticamente applicabile per l'installazione di elementi edilizi, caratterizzato da un'elevata efficienza. L'uso del cosiddetto. l'indentazione dell'impulso ha consentito 2-2,5 volte di aumentare la profondità di infissione del palo con un colpo rispetto ad altri usi della stessa energia. Allo stesso tempo, è stato possibile utilizzare il numero massimo possibile di componenti e assiemi già pronti.
La progettazione dell'unità UZAS-2 fu completata nel 1988, subito dopo iniziò l'assemblaggio di apparecchiature sperimentali. All'inizio di questo lavoro, gli autori del progetto sono riusciti a interessare la gestione dell'industria petrolifera e del gas. Pertanto, è stato proposto di testare il campione originale di attrezzature da costruzione nei cantieri dell'impresa Permneft. L'assemblaggio dell'attrezzatura sperimentale è stato effettuato da una delle officine di questa impresa con la partecipazione attiva di specialisti del PPI e dell'impianto di Perm intitolato a V. I. Lenin. Il risultato di tale cooperazione divenne presto l'emergere di tre unità semoventi in grado di guidare pali contemporaneamente.
Una delle idee principali del progetto UZAS-2 era l'uso di componenti già pronti. Prima di tutto, questo riguardava il sistema di guida, che doveva essere costruito sulla base del cannone di artiglieria esistente. Inoltre, durante la costruzione di apparecchiature sperimentali, sono stati utilizzati campioni esistenti di apparecchiature semoventi, che hanno permesso di conferire a attrezzature speciali la possibilità di spostarsi autonomamente sul luogo di lavoro.
Uno skidder seriale del modello TT-4 è stato scelto come base per l'unità semovente UZAS-2. Questa macchina aveva un telaio cingolato ed era originariamente destinata al trasporto di alberi o pacchi di tronchi in uno stato semisommerso. Durante la costruzione dell'UZAS-2 sperimentale, i trattori sono stati privati dell'attrezzatura speciale del modello originale, al posto del quale sono stati installati mezzi di battipalo. Allo stesso tempo, non sono state necessarie modifiche significative al design, poiché tutte queste apparecchiature sono state installate sull'area di carico esistente.
Skidder TT-4 in configurazione originale. Foto S-tehnika.com
Il trattore TT-4 aveva una struttura del telaio di altezza ridotta, che aveva spazio per l'installazione di attrezzature di destinazione. Nella parte anteriore dello scafo era prevista l'installazione di una cabina dell'equipaggio e di un vano motore. L'intera parte superiore dello scafo dietro il pozzetto è stata dedicata all'attrezzatura del tipo richiesto. Il vano motore era posizionato direttamente all'interno della cabina sull'asse longitudinale del trattore. A causa delle sue grandi dimensioni, il motore e il suo radiatore richiedevano l'uso di un involucro aggiuntivo con griglia, sporgente dalla cabina principale. Varie unità di trasmissione sono state poste sotto il motore e all'interno della carrozzeria.
Lo skidder era equipaggiato con un motore diesel A-01ML da 110 CV. Mediante frizione, cambio manuale, assale posteriore, riduttori finali e ripartitore di coppia, il motore è stato collegato alle ruote motrici del telaio, un argano utilizzato per lo slittamento e una pompa idraulica. Il cambio reversibile permetteva di scegliere tra otto marce avanti e quattro retromarce. Per il controllo è stato utilizzato un ingranaggio planetario con freni a nastro.
Come parte del telaio, il trattore TT-4 aveva cinque ruote stradali su ciascun lato. Una caratteristica dei rulli era il design a raggi curvi. I rulli sono stati bloccati mediante due carrelli con le proprie molle: due sono stati posizionati sul carrello anteriore, tre sul retro. Nella parte anteriore dello scafo c'era una ruota di guida, che è stata notevolmente rimossa dal primo rullo compressore. Il capo era a poppa. Il grande diametro dei rulli ha eliminato la necessità di rulli di supporto separati.
Durante la costruzione, l'impianto di ancoraggio e battipalo ha ricevuto sistemi di livellamento montati direttamente sul telaio del telaio esistente. Un'unità separata con un cilindro idraulico posizionato verticalmente è stata fissata alla parte anteriore della macchina. Altri due martinetti erano a poppa e dovevano essere abbassati a terra girando. Una tale progettazione di supporti aggiuntivi ha permesso di mantenere la macchina nella posizione richiesta durante il funzionamento.
La parte più interessante della macchina UZAS-2 si trovava nell'area di carico del telaio, che in precedenza era destinata al fissaggio della piastra paramotore. La costruzione del sito è stata leggermente modificata e inoltre ha una piccola recinzione. Su supporti speciali, è stato proposto di installare a perno un'unità di artiglieria direttamente responsabile della guida dei pali. La base dell'unità oscillante era un telaio di tre tubi longitudinali collegati da elementi aggiuntivi della forma corrispondente. Il telaio è stato trasferito nella posizione di lavoro orizzontale o verticale di trasporto con l'aiuto di due cilindri idraulici.
Come mezzo per piantare pile, è stato proposto di utilizzare il cannone da 152 mm dell'artiglieria del corpo M-47 (indice GAU 52-P-547). Questa è un'arma sviluppata dallo Special Design Bureau of Plant No. 172 (ora Motovilikhinskiye Zavody) con la partecipazione più attiva di M. Yu. Tsirulnikov, è stato prodotto in serie dal 1951 al 1957 ed è stato utilizzato dall'esercito sovietico per qualche tempo, dopo di che ha lasciato il posto a sistemi più recenti. Il progetto UZAS-2 ha proposto alcune modifiche dello strumento esistente di tipo obsoleto, dopo di che potrebbe servire come fonte di energia per conficcare i pali nel terreno.
Cannone M-47 nel Museo storico-militare di artiglieria, truppe di ingegneria e corpi di segnalazione (San Pietroburgo). Foto Wikimedia Commons
Una delle conseguenze positive dell'implementazione di un nuovo progetto e della massiccia costruzione di tali attrezzature potrebbe essere il risparmio sullo smaltimento delle armi esistenti. Negli anni Cinquanta, l'industria sovietica costruì un totale di 122 cannoni M-47, che furono successivamente ritirati dal servizio attivo e inviati al deposito. In futuro, queste armi avrebbero dovuto essere riciclate, ma la costruzione di impianti di battipalo ha permesso di posticipare questo momento, nonché di ottenere qualche beneficio dai prodotti dismessi.
Nella versione originale, il cannone M-47 dell'artiglieria del corpo era un cannone da 152 mm con una lunghezza della canna di calibro 43, 75. La pistola era dotata di un cancello a cuneo, dispositivi idraulici di rinculo e un freno di bocca. Il gruppo di canne a forma di canna, culatta e involucro per il fissaggio nella culla con l'aiuto dei perni di quest'ultimo era montato su un carrello, costituito da macchine superiori e inferiori. La macchina superiore era un dispositivo a forma di U con supporti e azionamenti di guida della pistola, mentre quella inferiore era dotata di letti, corsa delle ruote, ecc. Il design dell'affusto ha permesso di sparare a bersagli in un settore orizzontale con una larghezza di 50 ° ad angoli di elevazione da -2,5 ° a + 45 °. La carrozza era dotata di uno scudo corazzato. Il raggio di tiro massimo ha raggiunto i 20,5 km.
Come parte del progetto UZAS-2, il cannone M-47 esistente ha dovuto subire notevoli cambiamenti. Prima di tutto, è stato privato della macchina inferiore e di altri elementi del carrello. Rimossi anche lo scudo dell'armatura, il mirino, il freno di bocca e una serie di altre unità non più necessarie. La macchina superiore, la culla e altri elementi del sistema di artiglieria sono stati proposti per essere installati sul telaio oscillante dell'unità semovente. In questo caso, la canna era bloccata in una determinata posizione, parallela ai tubi del telaio oscillante. Per ridurre le dimensioni dell'intero gruppo macchina e ridurre le prestazioni energetiche al livello richiesto, si è deciso di tagliare seriamente la canna esistente. Ora il suo muso sporgeva leggermente oltre il livello dei dispositivi di rinculo.
Insieme allo strumento di battipalo modificato, è stato proposto di utilizzare il cosiddetto. fondo pozzo. Questo dispositivo è stato realizzato sotto forma di una grande parte di forma variabile. Il gambo del cane aveva una forma cilindrica con un diametro esterno di 152 mm, in modo che potesse inserirsi nella canna della pistola. La testa del dispositivo era molto più grande e aveva lo scopo di fornire un contatto con il palo infisso. Anche nella struttura del mattatoio c'era un cosiddetto. camera sostituibile situata sul gambo. È stato proposto di usarlo per installare una carica di polvere. Non è stato fornito l'uso di proiettili standard da colpi di artiglieria da 152 mm.
Arrivati sul posto di lavoro, i costruttori hanno dovuto installare la macchina UZAS-2 nel luogo richiesto e utilizzare i martinetti per posizionarla nella posizione corretta. Inoltre, il telaio con l'unità di artiglieria è stato sollevato, un martello accoppiato a una pila è stato inserito nella canna. Successivamente, l'operatore dell'installazione ha dato il comando di sparare e la pila, sotto l'influenza dei gas in polvere, è entrata nella profondità richiesta. Quest'ultimo è stato modificato utilizzando un canone variabile.
Nel 1988, diverse aziende di Perm hanno costruito contemporaneamente tre unità semoventi del tipo UZAS-2, che sono state immediatamente progettate per essere messe in funzione in modo limitato. È stato proposto di testare questa tecnica contemporaneamente alla costruzione di determinati oggetti. Alla fine degli anni ottanta, Permneft e varie divisioni di questa struttura erano attivamente impegnate nella costruzione di nuovi impianti, quindi l'installazione di ancoraggi e palificazioni non rischiava di rimanere senza lavoro. Dovevano partecipare alla costruzione di vari nuovi progetti per il dipartimento di produzione di petrolio e gas "Polaznaneft" e l'impresa "Zapsibneftestroy".
UZAS-2 su un pontone che consente di infilare pali nel fondo del serbatoio. Foto Strangernn.livejournal.com
Uno dei primi veri problemi risolti dalle unità UZAS-2 già nel 1988 è stata la battitura per la costruzione di due fondazioni per le unità di pompaggio Zapsibneftestroy. Durante questi lavori, i costruttori hanno dovuto piantare pali nel terreno del permafrost. Nonostante la complessità di tale lavoro, gli specialisti hanno installato rapidamente tutte le pile necessarie, offrendo ai colleghi costruttori l'opportunità di continuare la costruzione. Secondo alcuni rapporti, i tubi di perforazione rielaborati, che si sono consumati, sono stati utilizzati come pali in tale costruzione.
Successivamente, un lavoro simile è stato svolto presso altre strutture in diverse regioni. Si è riscontrato che la profondità minima di guida è di 0,5 m. Quando si pianta in terreni argillosi di media densità, il palo potrebbe essere inviato a una profondità di 4 m con un colpo. Quando si lavora con terreni più difficili, un secondo colpo al palo potrebbe essere necessario. Allo stesso tempo, la maggior parte dei compiti è stata risolta con successo con un colpo per pila. L'infissione dei pali con un solo colpo ha permesso di velocizzare il lavoro. Durante il funzionamento effettivo, è stato riscontrato che un'unità UZAS-2 può guidare fino a una dozzina di pile all'ora, fino a 80 per turno di lavoro.
Una caratteristica del sistema UZAS-2 era il rumore minimo e le vibrazioni prodotte durante il funzionamento. Quindi, i martelli diesel esistenti, durante il funzionamento, creano una serie di forti scoppi e diffondono sul terreno vibrazioni sufficientemente potenti che possono minacciare le strutture circostanti. L'installazione basata sulla pistola M-47, in contrasto con tali sistemi, ha prodotto solo uno o due colpi sulla pila. Inoltre, il bloccaggio dei gas in polvere all'interno della canna riduce ulteriormente il rumore e l'impatto negativo sugli oggetti circostanti. Nel corso dei lavori di costruzione sul territorio dell'impianto di riparazione delle carrozze di Perm, l'unità UZAS-2 ha battuto i pali a una distanza massima di 1 m o meno dagli edifici esistenti. Secondo quanto riferito, nonostante i numerosi colpi e l'adempimento dei compiti assegnati, nessuno degli edifici vicini è stato danneggiato e tutti i loro vetri sono rimasti al loro posto.
Con tutti i suoi vantaggi, il sistema UZAS-2 presentava alcuni svantaggi. Quindi, la necessità di utilizzare un'arma esistente potrebbe in una certa misura complicare la produzione di apparecchiature seriali a causa di fattori burocratici e di altro tipo. Inoltre, il progetto proposto della macchina imponeva alcune limitazioni alla lunghezza del palo da infiggere. Va notato che con l'ulteriore sviluppo del progetto, le carenze esistenti potrebbero essere corrette.
Nel corso della ricerca teorica e della formazione pratica, specialisti di diverse organizzazioni hanno studiato la possibilità di utilizzare l'UZAS-2 per risolvere problemi speciali. Ad esempio, è stata elaborata la guida su pali in condizioni di palude. In questo caso, era necessario un colpo per condurre il palo attraverso uno strato di acqua, limo, ecc., Dopo di che doveva entrare nel terreno solido. È stato anche proposto di approfondire diversi elettrodi metallici, attraverso i quali dovrebbe essere fatta passare una corrente elettrica ad alta tensione. Un tale impatto ha portato alla compattazione del terreno, che potrebbe essere utilizzata, ad esempio, quando si costruisce su pendii che richiedono un certo rafforzamento. Allo stesso tempo, non è stato escluso il tiro con pile con posizioni non standard dell'unità di artiglieria.
Di particolare interesse è la progettazione di un sistema per l'infissione di pali nel fondo di serbatoi. In questo caso, il veicolo cingolato semovente doveva essere consegnato sul luogo di lavoro utilizzando un pontone trainato. Su quest'ultimo sono stati posizionati alcuni dispositivi speciali e mezzi per proteggere l'installazione UZAS-2. Per la versione pontone dell'impianto è stato sviluppato uno speciale sistema di controllo che garantisce la corretta cottura del palo. Un dispositivo speciale avrebbe dovuto monitorare la posizione del pontone e dell'unità di artiglieria e tenere conto del beccheggio esistente. Una volta raggiunta la posizione richiesta, il dispositivo ha dato automaticamente un comando al fuoco, grazie al quale la pila è andata a fondo con deviazioni minime dalla traiettoria richiesta. Dopo aver attraversato l'acqua, il palo ha continuato a muoversi nel terreno e ha raggiunto una profondità predeterminata.
Versione moderna di un impianto di battipalo a più canne, tratto dal brevetto RU 2348757
Il funzionamento delle tre unità UZAS-2 costruite continuò fino al 1992. Durante questo periodo, le macchine sono riuscite a prendere parte alla costruzione di molti oggetti diversi dell'industria mineraria. Dai risultati di tale sfruttamento sono state tratte conclusioni più che interessanti. La possibilità di guidare fino a 80 pile per turno ha dato un aumento della produttività del lavoro di 5-6 volte rispetto ai sistemi tradizionali di simile scopo. Il costo del lavoro è stato ridotto di 3-4 volte. Pertanto, i vantaggi operativi ed economici della tecnologia originale hanno completamente compensato tutti gli svantaggi minori. Le installazioni UZAS-2 in pratica hanno mostrato tutte le prospettive della proposta originale di M. Yu. Tsirulnikov e i suoi colleghi.
L'operazione di tre unità sperimentali UZAS-2 è stata completata nei primi anni novanta. In un altro periodo della storia russa, il progetto avrebbe potuto essere continuato, in conseguenza del quale l'industria delle costruzioni avrebbe padroneggiato un gran numero di macchine di un nuovo tipo ad alte prestazioni, in grado di guidare in modo rapido ed economico pali di vario tipo durante determinati progetti di costruzione. Comunque, questo non è successo. Il crollo dell'Unione Sovietica e i problemi che ne derivarono misero fine a molti sviluppi promettenti.
L'ulteriore destino dei tre veicoli UZAS-2 non è noto con certezza. Apparentemente, in futuro sono stati smantellati come non necessari. Inoltre, i trattori TT-4 potrebbero essere convertiti secondo il design originale con un ritorno al lavoro appropriato. Nuovi campioni di tali apparecchiature non furono più costruiti. Per due decenni, i costruttori russi non hanno utilizzato dispositivi di battipalo di artiglieria nel loro lavoro, utilizzando sistemi di costruzione tradizionali.
Tuttavia, l'idea non è stata dimenticata. Nel corso degli anni, gli specialisti del Perm Polytechnic Institute / Perm National Research Polytechnic University hanno continuato a sviluppare la proposta originale, che ha portato alla nascita di un solido volume di materiali teorici, diversi progetti e brevetti. In particolare, si propone di utilizzare un sistema a più canne in cui l'infissione dei pali viene effettuata facendo esplodere contemporaneamente più cariche in tre canne. Come parte di tale installazione, si propone di utilizzare un unico grande pozzo, interagendo contemporaneamente con tutti e tre i pozzi.
Negli anni ottanta, l'idea originale di aumentare la produttività nella battitura dei pali si è concretizzata e ha dato un contributo significativo alla costruzione di vari impianti industriali. I nuovi progetti non hanno ancora ottenuto tale successo, rimanendo solo sotto forma di una serie di documenti. Tuttavia, non si può escludere un tale sviluppo di eventi in cui nuovi progetti per l'uso dell'artiglieria durante l'infissione di pali raggiungeranno comunque la piena attuazione e l'uso pratico.
