Die Anpassung von Waffen und militärischer Ausrüstung für den zivilen Bereich ist aus der einen oder anderen Sicht immer von besonderem Interesse. Einige Systeme, wie zum Beispiel Artillerie, haben jedoch ein begrenztes Potenzial im Zusammenhang mit einer solchen Überarbeitung. Eines der interessantesten Projekte zur Änderung des Zwecks eines Artilleriegeschützes wurde Ende der achtziger Jahre geschaffen. Im Rahmen des UZAS-2-Projekts schlugen sowjetische Konstrukteure vor, das vorhandene Rammwerkzeug beim Bau verschiedener Einrichtungen zu verwenden.
Für die Installation von Pfählen, die eines der Hauptstrukturelemente der Struktur sind, werden Geräte verschiedener Art verwendet. Beton-, Metall- oder Stahlbetonpfähle werden mit Diesel- oder Hydraulikhämmern, Vibrationsrammen oder Pfahlpressmaschinen in den Boden gerammt. Mit bestimmten Vorteilen sind alle Muster einer solchen Technologie nicht frei von einigen Nachteilen. Zum Beispiel ist das Schlagverfahren des Rammens mit anhaltenden lauten Geräuschen, Vibrationen usw. verbunden. In- und ausländische Ingenieure suchen seit langem nach einer Möglichkeit, die negativen Auswirkungen des Rammprozesses auf die umliegende Infrastruktur und die Menschen zu reduzieren.
Das ursprüngliche Projekt zur Lösung der bestehenden Probleme wurde in der zweiten Hälfte der 80er Jahre entwickelt. Die Entwicklung der ursprünglichen Baumaschine wurde von Spezialisten des Perm Polytechnic Institute (heute National Research Polytechnic University Perm) unter der Leitung von Professor Mikhail Yuryevich Tsirulnikov durchgeführt. M. Yu. Tsirulnikov beschäftigte sich mit der Entwicklung vielversprechender Artilleriegeschütze verschiedener Klassen, die für den Einsatz in der Armee bestimmt waren. Später wurde vorgeschlagen, die gewonnenen Erfahrungen in einem neuen Bereich zu nutzen.
Gesamtansicht der UZAS-2-Installation in Transportstellung. Foto Strangernn.livejournal.com
Ein vielversprechendes Baumaschinenprojekt hieß UZAS-2 - "Einbau von Ankern und Rammarbeiten". Das Projekt basierte auf einem ursprünglichen Vorschlag zu den Prinzipien des Eintreibens von Pfählen in den Boden. Alle vorhandenen Proben mit ähnlichem Zweck konnten den Stapel nur allmählich mit der einen oder anderen Geschwindigkeit versenken. Dieselhämmer beispielsweise erledigen diese Aufgabe mit einer anhaltenden Schlagserie. Die neue Probe wiederum musste den Pfahl mit ein bis zwei Schlägen auf die erforderliche Tiefe setzen. Um die erforderlichen Energieindikatoren zu erhalten, wurde vorgeschlagen, eine leicht modifizierte Artilleriekanone des bestehenden Typs zu verwenden. Es war es, das den Haufen buchstäblich in den Boden "schießen" sollte.
Auf Basis eines ungewöhnlichen Vorschlags haben die Mitarbeiter des PPI unter der Leitung von M. Yu. Tsirulnikov entwickelte bald eine praktisch anwendbare Methode zur Installation von Bauelementen, die sich durch hohe Effizienz auszeichnete. Die Verwendung der sog. Impulseindrückung ermöglichte eine 2-2,5-fache Erhöhung der Rammtiefe mit einem Schuss im Vergleich zu anderen Verwendungen derselben Energie. Gleichzeitig war es möglich, die maximal mögliche Anzahl an vorgefertigten Komponenten und Baugruppen zu verwenden.
Die Konstruktion der UZAS-2-Einheit wurde 1988 abgeschlossen, kurz darauf begann die Montage der Versuchsausrüstung. Als diese Arbeit begann, gelang es den Autoren des Projekts, das Management der Öl- und Gasindustrie zu interessieren. So wurde vorgeschlagen, das Originalmuster von Baumaschinen auf den Baustellen des Unternehmens Permneft zu testen. Die Montage der Versuchsausrüstung wurde von einer der Werkstätten dieses Unternehmens unter aktiver Beteiligung von Spezialisten des PPI und des nach V. I. benannten Werkes Perm durchgeführt. Lenin. Das Ergebnis einer solchen Zusammenarbeit wurden bald drei selbstfahrende Einheiten, die gleichzeitig Pfähle rammen können.
Eine der Hauptideen des UZAS-2-Projekts war die Verwendung vorgefertigter Komponenten. Dies betraf zunächst das Antriebssystem, das auf Basis des bestehenden Artilleriegeschützes gebaut werden sollte. Darüber hinaus wurden beim Bau von Versuchsgeräten vorhandene Muster von selbstfahrenden Geräten verwendet, die es ermöglichten, Spezialgeräten die Möglichkeit zu geben, sich selbstständig an den Arbeitsplatz zu bewegen.
Als Basis für den Selbstfahrer UZAS-2 wurde ein Serienschlepper des Modells TT-4 gewählt. Diese Maschine hatte ein Raupenfahrwerk und war ursprünglich für den Transport von Bäumen oder Baumstämmen im halbversenkten Zustand vorgesehen. Während des Baus des experimentellen UZAS-2 wurde Traktoren die spezielle Ausrüstung des Originalmodells entzogen, statt dessen Rammmittel installiert wurden. Gleichzeitig waren keine wesentlichen Konstruktionsänderungen erforderlich, da alle diese Geräte auf der vorhandenen Ladefläche installiert wurden.
Skidder TT-4 in Originalkonfiguration. Foto S-tehnika.com
Der TT-4-Traktor hatte eine Rahmenkonstruktion mit geringer Höhe, die Platz für die Installation von Zielgeräten bot. Im vorderen Teil des Rumpfes war geplant, eine Mannschaftskabine und einen Motorraum zu installieren. Der gesamte obere Teil des Rumpfes hinter dem Cockpit wurde der Ausstattung des benötigten Typs überlassen. Der Motorraum befand sich direkt in der Kabine auf der Längsachse des Traktors. Aufgrund seiner großen Abmessungen erforderten der Motor und sein Kühler die Verwendung eines zusätzlichen Gehäuses mit einem Gitter, das aus der Hauptkabine herausragte. Unterhalb des Motors und innerhalb der Karosserie wurden verschiedene Getriebeeinheiten platziert.
Der Skidder war mit einem 110 PS starken A-01ML-Dieselmotor ausgestattet. Mittels Kupplung, Schaltgetriebe, Hinterachse, Achsantrieben und Verteilergetriebe wurde der Motor mit den Antriebsrädern des Fahrgestells, einer Winde zum Schleudern und einer Hydraulikpumpe verbunden. Das Wendegetriebe ermöglichte die Wahl zwischen acht Vorwärts- und vier Rückwärtsgängen. Zur Steuerung wurde ein Planetengetriebe mit Bandbremsen verwendet.
Als Teil des Fahrgestells hatte der TT-4-Traktor auf jeder Seite fünf Laufräder. Ein charakteristisches Merkmal der Rollen war das gebogene Speichendesign. Die Rollen wurden durch zwei Drehgestelle mit eigenen Federn blockiert: Zwei wurden auf dem vorderen Drehgestell platziert, drei auf dem hinteren. An der Vorderseite des Rumpfes befand sich ein Leitrad, das von der ersten Straßenwalze deutlich entfernt wurde. Der Anführer war im Heck. Der große Durchmesser der Rollen macht separate Stützrollen überflüssig.
Das „Anker- und Rammwerk“erhielt während der Bauphase Nivelliersysteme, die direkt am Rahmen des bestehenden Fahrgestells montiert wurden. An der Vorderseite der Maschine wurde eine freistehende Einheit mit einem vertikal angeordneten Hydraulikzylinder angebracht. Zwei weitere Heber befanden sich im Heck und mussten durch Drehen auf den Boden abgesenkt werden. Eine solche Gestaltung zusätzlicher Stützen ermöglichte es, die Maschine während des Betriebs in der erforderlichen Position zu halten.
Der interessanteste Teil der UZAS-2-Maschine befand sich auf der Ladefläche des Chassis, die zuvor für die Befestigung der Unterfahrschutzplatte vorgesehen war. Der Bau des Geländes wurde leicht verändert und verfügt zusätzlich über einen kleinen Zaun. Auf speziellen Halterungen wurde vorgeschlagen, eine Artillerieeinheit, die direkt für das Rammen von Pfählen verantwortlich ist, schwenkbar zu installieren. Basis der Schwingeinheit war ein Rahmen aus drei Längsrohren, die durch zusätzliche Elemente entsprechender Form verbunden waren. Der Rahmen wurde mit Hilfe von zwei Hydraulikzylindern in die horizontale oder vertikale Transportposition gebracht.
Als Rammmittel wurde vorgeschlagen, die 152-mm-Kanone der Korpsartillerie M-47 (GAU-Index 52-P-547) zu verwenden. Dies ist eine Waffe, die vom Special Design Bureau des Werks Nr. 172 (jetzt Motovilikhinskiye Zavody) unter aktiver Beteiligung von M. Yu. Tsirulnikov, wurde von 1951 bis 1957 in Massenproduktion hergestellt und wurde einige Zeit von der sowjetischen Armee verwendet, danach wich es neueren Systemen. Das Projekt UZAS-2 schlug eine Änderung des bestehenden Werkzeugs eines veralteten Typs vor, wonach es als Energiequelle zum Eintreiben der Pfähle in den Boden dienen könnte.
M-47-Kanone im Militärhistorischen Museum für Artillerie, Ingenieurtruppen und Signalkorps (St. Petersburg). Foto Wikimedia Commons
Eine der positiven Folgen der Umsetzung eines neuen Projekts und des massiven Baus solcher Geräte könnten Einsparungen bei der Entsorgung vorhandener Waffen sein. In den fünfziger Jahren baute die sowjetische Industrie insgesamt 122 M-47-Geschütze, die später aus dem aktiven Dienst genommen und eingelagert wurden. In Zukunft sollten diese Waffen recycelt werden, aber der Bau von Rammanlagen ermöglichte es, diesen Moment zu verschieben und einen gewissen Nutzen aus den stillgelegten Produkten zu ziehen.
In der ursprünglichen Version war die M-47-Kanone der Korpsartillerie eine 152-mm-Kanone mit einer Lauflänge von 43,75 Kaliber. Die Waffe war mit einem Keilschieber, hydraulischen Rückstoßvorrichtungen und einer Mündungsbremse ausgestattet. Die Laufgruppe in Form von Lauf, Verschluss und Gehäuse zur Befestigung in der Wiege mit Hilfe der Stifte der letzteren wurde auf einem Schlitten montiert, der aus Ober- und Untermaschinen besteht. Die obere Maschine war ein U-förmiges Gerät mit Halterungen und Geschützführungsantrieben, während die untere mit Betten, Radwegen usw. Die Konstruktion des Geschützwagens ermöglichte das Beschießen von Zielen in einem horizontalen Sektor mit einer Breite von 50 ° bei Elevationswinkeln von -2,5 ° bis + 45 °. Der Wagen war mit einem Panzerschild ausgestattet. Die maximale Schussreichweite erreichte 20,5 km.
Im Rahmen des UZAS-2-Projekts musste die bestehende M-47-Kanone spürbare Änderungen erfahren. Zuallererst wurden die untere Maschine und andere Elemente des Wagens beraubt. Außerdem wurden der Panzerschild, das Visier, die Mündungsbremse und eine Reihe anderer nicht mehr benötigter Einheiten entfernt. Es wurde vorgeschlagen, die obere Maschine, die Wiege und andere Elemente des Artilleriesystems auf dem Schwingrahmen der selbstfahrenden Einheit zu installieren. In diesem Fall wurde der Lauf in einer bestimmten Position parallel zu den Rohren des Schwingrahmens verriegelt. Um die Größe der gesamten Maschinenbaugruppe zu reduzieren und die Energieeffizienz auf das erforderliche Maß zu reduzieren, wurde beschlossen, das vorhandene Fass stark zu kürzen. Jetzt ragte seine Mündung etwas über das Niveau der Rückstoßvorrichtungen hinaus.
Zusammen mit dem modifizierten Rammwerkzeug wurde vorgeschlagen, das sog. Bohrloch. Dieses Gerät wurde in Form eines großen Teils mit variabler Form hergestellt. Der Schaft des Hammers hatte eine zylindrische Form mit einem Außendurchmesser von 152 mm, damit er in den Lauf der Waffe passen konnte. Der Kopf des Gerätes war viel größer und sollte den Kontakt mit dem Rammpfahl herstellen. Auch in der Struktur des Schlachthofes gab es einen sogenannten. austauschbare Kammer am Schaft. Es wurde vorgeschlagen, damit eine Pulverladung zu installieren. Die Verwendung von Standardgranaten aus 152-mm-Artilleriegeschossen war nicht vorgesehen.
Am Arbeitsplatz angekommen, mussten die Bauherren die UZAS-2-Maschine an der gewünschten Stelle installieren und mit Hilfe von Wagenhebern in die richtige Position bringen. Außerdem wurde der Rahmen mit der Artillerieeinheit angehoben, ein mit einem Pfahl gekoppelter Hammer wurde in den Lauf gelegt. Danach gab der Anlagenbetreiber den Befehl zum Feuern und der Pfahl gelangte unter dem Einfluss von Pulvergasen in die erforderliche Tiefe. Letzteres wurde mit einer variablen Gebühr geändert.
1988 bauten mehrere Permer Unternehmen auf einmal drei selbstfahrende Einheiten des Typs UZAS-2, die sofort in begrenztem Umfang in Betrieb genommen werden sollten. Es wurde vorgeschlagen, diese Technik gleichzeitig mit der Konstruktion bestimmter Objekte zu testen. Ende der 80er Jahre waren Permneft und verschiedene Abteilungen dieser Struktur aktiv am Bau neuer Anlagen beteiligt, so dass die Installation von Ankern und Rammarbeiten nicht ohne Arbeit blieb. Sie sollten am Bau verschiedener neuer Projekte für die Öl- und Gasförderungsabteilung "Polaznaneft" und das Unternehmen "Zapsibneftestroy" teilnehmen.
UZAS-2 auf einem Ponton, der es ermöglicht, Pfähle in den Boden des Reservoirs zu rammen. Foto Strangernn.livejournal.com
Eines der ersten wirklichen Probleme, die die UZAS-2-Einheiten bereits 1988 lösten, waren Rammarbeiten für den Bau von zwei Fundamenten für die Pumpwerke Zapsibneftestroy. Bei diesen Arbeiten mussten die Bauherren Pfähle in den Permafrostboden rammen. Trotz der Komplexität solcher Arbeiten installierten die Spezialisten schnell alle erforderlichen Pfähle und gaben den Baukollegen die Möglichkeit, den Bau fortzusetzen. Berichten zufolge wurden bei solchen Konstruktionen nachgearbeitete Bohrgestänge, die abgenutzt waren, als Pfähle verwendet.
Anschließend wurden ähnliche Arbeiten an anderen Einrichtungen in verschiedenen Regionen durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass die Mindestrammtiefe 0,5 m beträgt. Beim Eintreiben in tonigen Boden mittlerer Dichte konnte der Pfahl mit einem Schuss auf eine Tiefe von 4 m gefahren werden. Bei schwierigeren Böden könnte ein zweiter Schlag auf den Pfahl nötig sein. Gleichzeitig wurden die meisten Aufgaben mit einem Schuss pro Pfahl erfolgreich gelöst. Das Rammen der Pfähle mit einem Schuss ermöglichte eine Beschleunigung der Arbeiten. Im realen Betrieb stellte sich heraus, dass eine UZAS-2-Einheit bis zu einem Dutzend Pfähle pro Stunde rammen kann – bis zu 80 pro Arbeitsschicht.
Ein charakteristisches Merkmal des UZAS-2-Systems war die minimale Geräusch- und Vibrationsentwicklung während des Betriebs. So erzeugen die vorhandenen Dieselhämmer während des Betriebs eine Reihe von lauten Knallen und verteilen ausreichend starke Vibrationen über den Boden, die die umgebenden Strukturen bedrohen können. Die auf der M-47-Kanone basierende Installation machte im Gegensatz zu solchen Systemen nur ein oder zwei Treffer auf dem Stapel. Darüber hinaus reduzierte das Einschließen der Pulvergase im Inneren des Laufs den Lärm und die negativen Auswirkungen auf umgebende Objekte. Im Zuge der Bauarbeiten auf dem Gelände des Wagenreparaturwerks Perm hat die Einheit UZAS-2 Pfähle in einem Abstand von bis zu 1 m oder weniger von bestehenden Gebäuden gehämmert. Angeblich wurde trotz der vielen Schüsse und der Erfüllung der zugewiesenen Aufgaben keines der nahe gelegenen Gebäude beschädigt und alle Glasscheiben blieben an Ort und Stelle.
Bei all seinen Vorteilen hatte das UZAS-2-System einige Nachteile. Die Notwendigkeit, eine vorhandene Waffe zu verwenden, könnte die Produktion von Seriengeräten aufgrund bürokratischer und anderer Faktoren in gewissem Maße erschweren. Darüber hinaus erlegte die vorgeschlagene Konstruktion der Maschine gewisse Einschränkungen hinsichtlich der Länge des einzutreibenden Pfahls auf. Anzumerken ist, dass mit der Weiterentwicklung des Projekts die bestehenden Mängel durchaus behoben werden könnten.
Im Rahmen theoretischer Forschung und praktischer Ausbildung untersuchten Spezialisten mehrerer Organisationen die Möglichkeit, das UZAS-2 zur Lösung spezieller Probleme einzusetzen. So wurde beispielsweise das Rammen unter Sumpfbedingungen ausgearbeitet. In diesem Fall war ein Schuss erforderlich, um den Haufen durch eine Schicht aus Wasser, Schlick usw. zu führen, woraufhin er in festen Boden eindringen musste. Es wurde auch vorgeschlagen, mehrere Metallelektroden zu vertiefen, durch die ein elektrischer Hochspannungsstrom geleitet werden sollte. Ein solcher Aufprall führte zu einer Verdichtung des Bodens, die beispielsweise beim Bauen an Hängen genutzt werden könnte, die eine gewisse Verstärkung erfordern. Gleichzeitig war das Schießen mit Pfählen bei nicht standardmäßigen Positionen der Artillerieeinheit nicht ausgeschlossen.
Von besonderem Interesse ist der Entwurf eines Systems zum Eintreiben von Pfählen in den Boden von Reservoirs. In diesem Fall musste das selbstfahrende Kettenfahrzeug mit einem gezogenen Ponton zum Einsatzort gebracht werden. Auf letzterem wurden einige spezielle Vorrichtungen und Mittel zur Sicherung der UZAS-2-Installation platziert. Speziell für die Pontonversion der Anlage wurde ein spezielles Steuerungssystem entwickelt, das für das korrekte Brennen des Pfahls sorgt. Ein spezielles Gerät sollte die Position von Ponton und Artillerieeinheit überwachen und die vorhandene Nickbewegung berücksichtigen. Beim Erreichen der erforderlichen Position gab das Gerät automatisch einen Feuerbefehl, wodurch der Pfahl mit minimalen Abweichungen von der erforderlichen Flugbahn nach unten ging. Nach dem Durchqueren des Wassers bewegte sich der Pfahl weiter im Boden und erreichte eine vorbestimmte Tiefe.
Moderne Ausführung einer mehrläufigen Rammanlage, Zeichnung aus Patent RU 2348757
Der Betrieb der drei gebauten UZAS-2-Einheiten wurde bis 1992 fortgesetzt. In dieser Zeit gelang es den Maschinen, am Bau vieler verschiedener Objekte des Bergbaus teilzunehmen. Aus den Ergebnissen einer solchen Ausbeutung wurden mehr als interessante Schlussfolgerungen gezogen. Die Möglichkeit, bis zu 80 Pfähle pro Schicht zu rammen, führte zu einer 5- bis 6-fachen Steigerung der Arbeitsproduktivität im Vergleich zu herkömmlichen Systemen mit ähnlichem Zweck. Die Arbeitskosten wurden um das 3-4-fache reduziert. Somit gleichen die betrieblichen und wirtschaftlichen Vorteile der Originaltechnologie alle kleineren Nachteile vollständig aus. Installationen UZAS-2 in der Praxis zeigten alle Perspektiven des ursprünglichen Vorschlags von M. Yu. Tsirulnikov und seine Kollegen.
Der Betrieb von drei Versuchseinheiten UZAS-2 wurde Anfang der neunziger Jahre abgeschlossen. In einer anderen Periode der russischen Geschichte hätte das Projekt fortgesetzt werden können, wodurch die Bauindustrie eine große Anzahl von Maschinen eines neuen Typs mit hoher Leistung beherrscht hätte, die in der Lage waren, während bestimmter Zeiten schnell und kostengünstig Pfähle verschiedener Art zu rammen Bauvorhaben. Dies geschah jedoch nicht. Der Zusammenbruch der Sowjetunion und die daraus resultierenden Probleme machten vielen vielversprechenden Entwicklungen ein Ende.
Das weitere Schicksal der drei UZAS-2-Fahrzeuge ist nicht sicher bekannt. Offenbar wurden sie in Zukunft als unnötig demontiert. Außerdem konnten die TT-4-Traktoren entsprechend der ursprünglichen Bauart mit einer Rückkehr in die entsprechenden Arbeiten umgebaut werden. Neue Muster solcher Geräte wurden nicht mehr gebaut. Seit zwei Jahrzehnten haben russische Bauherren bei ihrer Arbeit keine Artillerierammgeräte mit traditionellen Bausystemen verwendet.
Die Idee wurde jedoch nicht vergessen. Im Laufe der Jahre entwickelten Spezialisten des Perm Polytechnic Institute / der National Research Polytechnic University Perm den ursprünglichen Vorschlag weiter, was zur Entstehung eines soliden Volumens an theoretischen Materialien, mehreren Projekten und Patenten führte. Insbesondere wird vorgeschlagen, ein mehrläufiges System zu verwenden, bei dem das Rammen durch gleichzeitiges Detonieren mehrerer Ladungen in drei Fässern durchgeführt wird. Als Teil einer solchen Installation wird vorgeschlagen, ein einziges großes Bohrloch zu verwenden, das gleichzeitig mit allen drei Schächten zusammenwirkt.
In den achtziger Jahren kam die ursprüngliche Idee der Produktivitätssteigerung beim Rammen in die Praxis und trug maßgeblich zum Bau verschiedener Industrieanlagen bei. Neue Projekte haben noch keinen solchen Erfolg erzielt und bleiben nur in Form einer Dokumentation. Dennoch kann eine solche Entwicklung von Ereignissen nicht ausgeschlossen werden, bei denen neue Projekte für den Einsatz von Artillerie beim Rammen von Pfählen dennoch eine vollständige Umsetzung und Anwendung in der Praxis erreichen werden.
