Фортификационные сооружения для пунктов управления. Часть 4

Фортификационные сооружения для пунктов управления. Часть 4

Быстровозводимые и быстроизвлекаемые сооружения

Начиная с 1959 г, параллельно с разработкой СЗМ «Стрела», активно велись исследования по созданию быстровозводимых и быстроизвлекаемых сооружений для ПУ и ракетной техники.

Следует отдать дань уважения старшему научному сотруднику инженерно-фортификационного отдела 15 ЦНИИИИ им. Д.М. Карбышева полковнику Н.С. Маштакову. Благодаря его энтузиазму, настойчивости, убежденности в правильности выбранного направления удалось разработать и принять на снабжение первое быстроизвлекаемое сооружение под шифром «Пакет».Он сформулировал теоретические основы извлечения сооружения из-под грунта и варианты технических предложений по быстроизвлекаемым сооружениям. Уже к середине 1961 г были изготовлены следующие их модели:

– блок остова сооружения арочного типа (I тип) из листовой волнистой стали; ребра жесткости и стыки были выполнены из листовой и уголковой стали;

– блок двухпролетного сооружения с опорной рамой (II тип), в котором покрытие, стены и пол были выполнены в виде сварного стального каркаса с обшивкой из листовой стали; опорная рама – сварной конструкции;

– блок остова кольцевого очертания (III тип), включающий верхние и нижние панели, каждая из которых состояла из пяти листов фортификационной волнистой стали, состыкованных в нахлестку; стыки верхних и нижних панелей между собой были выполнены прямыми, как в сооружении КВС-У, а стыки между верхними и нижними панелями – под углом 30°, как в КВС-А.

Испытания по извлечению модели блока арочного типа (I тип) без опорной рамы пола.

1 – общий вид модели после обсыпки грунтом; 2 – панель перекрытия; 3 – извлечение стопорного элемента и складывание панелей блока; 4 – извлечение из грунта панелей блока.

В этих моделях, в соответствии с принятыми кинематическими схемами складывания при извлечении, предусматривались соединительные шарниры, болтовые крепления к опорным частям, отверстия для пропуска тросов и места их крепления.

Испытания моделей прошли на опытной площадке 15 ЦНИИИИ в августе-сентябре 1961 г Результаты испытаний показали, что выбранное направление (создание складывающихся под грунтовой обсыпкой конструкций и извлечение их из-под грунта, без отрывки, с помощью автокрана) является перспективным и имеет под собой реальную техническую основу. Применение складывающихся крупных блоков позволяло значительно снизить трудоемкость и время возведения и последующего извлечения сооружений для их повторного использования. В итоге для дальнейшей отработки остановились на конструкциях большепролетного сооружения по I типу (арочного) и сооружения малого пролета по III типу (кольцевого очертания).

Однако не все складывалось так гладко, как на испытаниях. При кажущейся простоте складываемой конструкции большепролетного сооружения (в отдельные извлекаемые пакеты) тогда еще не было результатов теоретических и экспериментальных исследований устойчивости и прочности таких конструкций при внешнем воздействии. Кроме того, не имелось соответствующего конструкционного материала, а фортификационная волнистая сталь не в полной мере подходила для этих целей. Не были изучены также конструкции и кинематика складывания (взаимосвязи) составляющих элементов – пола, стен, покрытий и т.д. Поэтому конструкции быстровозводимого и быстроизвлекаемого большепролетного сооружения не получили развития до тех пор, пока в конце 1960-х – начале 1970-х гг. не появилась фортификационная крупноволнистая сталь.

Во всех упомянутых вариантах был реализован принцип складывания конструкции извлекаемого блока под грунтовой обсыпкой в пакет с помощью автокрана. При этом нарушалось равновесие грунтовой обсыпки за счет внезапного уменьшения в 2,5-3,0 раза площади опоры – поперечного сечения несущей конструкции. Грунт обсыпки в разрыхленном состоянии (силы сцепления, как правило, отсутствовали) приобретал «текучесть», занимая свободное пространство между стенками котлована и складываемой конструкцией. Лобовое сопротивление грунта обсыпки сверху и сопротивление бокового давления грунта резко снижались, что и обеспечивало извлечение сложенного в пакет блока автокраном.

Для дальнейшей разработки приняли конструкцию быстроизвлекаемого сооружения блочного типа кольцевого очертания, выполненную по схеме складывания в пакет. По современной терминологии, такая схема характерна для сооружения так называемого «трансформируемого» типа, так как в ней сочетается изменение формы и объема конструкции. Таким образом, можно констатировать, что Н.С. Маштаков в начале 1960-х гг заложил основы применения трансформации для извлечения фортификационных сооружений для ПУ, которые в последующем нашли воплощение и в сооружениях другого назначения. Однако от испытаний макетных образцов до появления быстроизвлекаемого сооружения блочного типа кольцевого очертания потребовалось почти пять лет непрерывной работы исследователей, конструкторов и испытателей.

Испытания по извлечению модели блока двухпролетного сооружения с опорной рамой (II тип).

1 – блок до обсыпки грунтом; 2 – блок после обсыпки грунтом толщиной 45 см; 3 – складывание панелей пола и стен к опорной раме; 4 – складывание блока с опорной рамой в пакет; 5 – извлечение блока с опорной рамой из грунта; 6 – блок с опорной рамой после извлечения из грунта.

Первое быстроизвлекаемое

По форме и конструкции новое быстроизвлекаемое сооружение повторяло КВС-У: круглое поперечное сечение с таким же диаметром, аналогичные – вход, элементы остова и входа, торцевые диафрагмы, герметическая перегородка, бытовое и внутреннее оборудование. Отличительная особенность заключалась в том, что остов и вход были выполнены в блочном исполнении и состояли из двух частей – шарнирно соединенных между собой верхних и нижних элементов, которые стыковались между собой на болтах с помощью разъемов, выполненных под углом 30°.

Кроме того, было определено, что нижние складывающиеся панели должны иметь меньшую длину, чем верхние панели. Это требовалось для обеспечения полного складывания блока в пакет, так как при выходе нижних панелей внутрь блока, происходило проседание грунта в пазухах котлована, который начинал «течь» и заполнял освободившееся пространство, и верхние панели при складывании цепляли грунт или упирались в него. После испытаний на прочность и устойчивость конструкцию элементов выполнили из металлического каркаса коробчатого профиля и внешней обшивки из плоской листовой стали. От обшивки из волнистой стали отказались в связи с увеличением площади соприкосновения извлекаемого блока с грунтом и, как следствие, – увеличением нагрузки на автокран, что подтверждалось результатами испытаний.

Особую роль в продолжении работ по созданию конструкций быстроизвлекаемых сооружений сыграло стремительное развитие тактики действия ракетных войск (РВ) как сдерживающего фактора от возможного нападения вероятного противника. Постоянные боеготовность частей РВ и маневрирование (частая смена и оборудование позиционных районов) требовали наличия быстровозводимых и быстроизвлекаемых сооружений промышленного изготовления.

Испытания по извлечению модели блока кольцевого очертания (III тип). Верхняя панель (вверху) и блок после извлечения из грунта.

В 1965 г. на Днепропетровском заводе металлоконструкций изготовили опытные образцы быстроизвлекаемого металлического сооружения «Пакет», которые прошли всесторонние испытания. В 1966 г. его приняли на снабжение.

Сооружение «Пакет» предназначалось для фортификационного оборудования ПУ. В отличие от сооружений КВС-У и КВС-А, оно обеспечивало быстрое извлечение из-под грунтовой обсыпки (без снятия ее с остова), а также возможность применения в другом районе развертывания ПУ Это было первое быстроизвлекаемое сооружение промышленного изготовления, которое отвечало требованию многократного применения.

Это сооружение имело полезную площадь 8 м2 , вместимость 7 чел. и массу 1,9 т; транспортабельность – два комплекта на ЗИЛ-157 (ЗИЛ-131). Оно состояло из двух цилиндрических блоков остова основного помещения, блока тамбура с наклонным входом, двух торцевых диафрагм и одной демонтажной перегородки. Тамбур отделялся от основного помещения герметической перегородкой. В сооружении устанавливались фильтровентиляционный агрегат, в холодное время года – печь ОПП и бытовое оборудование (столы, складные стулья, подвесные нары, лестница).

Для извлечения из грунта в комплект входили тросовые приспособления и демонтажная перегородка, которая состояла из кольца и двух створок. Петли тросов при обсыпке сооружения грунтом выводились на поверхность.

Время возведения сооружения расчетом из 7 чел. при наличии экскаватора Э-305 и автокрана составляло 2 ч, а время извлечения этим же расчетом с помощью автокрана грузоподъемностью 6 т – 30 мин.

Однако после принятия «Пакета» на снабжение работы по быстроизвлекаемым сооружениям практически не велись. Задача обеспечения многократного применения сооружений для ПУ так и осталась нерешенной. Разработка объектов так называемой «подвижной фортификации» для ПУ («Аэлита», СПУ, «Стрела») к тому моменту (1967 г.) также не получила продолжения. А тем временем из-за напряженных отношений с Китаем набирал обороты особый период в оборонительном строительстве восточных рубежей.

Общий вид и разрезы быстроизвлекаемого металлического сооружения «Пакет».

Объем вынутого грунта составлял 35 м 3 . На устройство сооружения требовалось 0,8 маш.-ч экскаватора Э-305, 0,5 маш.-ч автокрана, 7 чел.-ч.

Этапы возведения сооружения «Пакет».

1 – установка верхнего полублока на стопора нижнего; 2 – установка блока основного помещения в котлован; 3 – сборка сооружения; 4 – установка герметической перегородки.

Этапы извлечения элементов сооружения «Пакет» (сверху вниз): складывание и извлечение входного блока, второго блока основного помещения и перегородок.

Новые направления

Для заблаговременной подготовки военной инфраструктуры (особенно для ДВО, ЗабВО и САВО) были необходимы войсковые фортификационные сооружения различного назначения. Предъявлявшимся требованиям частично удовлетворяли железобетонные сооружения УСБ, СБК и УСБ, которые применяли в качестве ПУ, для защиты личного состава и материальных средств, электростанций и пр., сооружения из фортификационной волнистой стали КВС-У, КВС-А и клеефанерные сооружения КФУ, а также типовые проекты блиндажей и убежищ из лесоматериала и с использованием местных материалов и элементов промышленного изготовления (БЗМ-57, КБМ, КАБО и др.).

Динамично развивавшиеся ракетные войска и медицинские части (для развертывания медицинских пунктов и полевых госпиталей) остро нуждались в фортификационных сооружениях закрытого типа. Но в 1962 г. отечественная фортификация не могла им ничего предложить, так как 15 ЦНИИИИ и ОПФБ только приступили к исследованиям по созданию сборных большепролетных сооружений из различных материалов (НИР-БФС). Необходимо отметить, что профессорско-преподавательский состав ВИКА, научные сотрудники 15 ЦНИИИИ, сотрудники ОПФБ, инженеры, технологи, рабочие заводов-изготовителей успешно справились с этой непростой задачей.

Следующим шагом в развитии войсковых фортификационных сооружений стала разработка большепролетных сооружений для специальной техники как приоритетных в обеспечении защиты войск. Невозможно представить ПУ общевойсковых частей и соединений, ракетные войска без специальных подвижных средств, обеспечивающих их оперативность, надежность, устойчивость и скрытность управления. «На подходе» были и подвижные средства автоматизированных систем управления войсками (АСУВ), которые также нуждались в защите. Имевшийся научный задел и результаты испытаний 1958-1960 гг позволили сформулировать основные принципы и активизировать работу по созданию конструкций большепролетных сооружений из различных материалов. В итоге были определены следующие основные направления:

– разработка сборного металлического большепролетного сооружения для защиты специальной техники;

– разработка сборного большепролетного сооружения из клеефанеры (бакелита) для ПУ и медицинских пунктов (МП);

– разработка сборного железобетонного большепролетного сооружения для защиты специальной техники.

Вариант убежища из стандартных элементов, выполненных из листовой стали и профилей.

Вариант убежища из большепролетных гнутых дощатых элементов.

Сборно-разбоное укрытие для ракетной техники "Панцырь". Вверху – в сборе, внизу два фрагмента основы(кольцевая арка).

Для ракетных войск

К 1962 г появились опытные конструкции большепролетного металлического сооружения и были проведены расчеты и проверены на ударной трубе модель и фрагменты его входа. За основу нового сооружения была принята конструкция остова основного помещения ранее разработанного варианта убежища из стандартных элементов (из листовой стали с применением профилей).

Основные габариты сооружения принимались с учетом габаритов армейского оперативно-тактического ракетного комплекса 9К72 с ракетой Р-17 (длина ПУ с ракетой – 12,6 м, ширина – 3,24 м, высота в транспортном положении – 3,3 м) при условии обеспечения укрытия и защиты не менее двух ПУ с ракетами и проведения с ними регламентных работ. Была проработана конструкция стандартных элементов сборочных фрагментов остова, распашных защитных ворот и др.

В 1963 г. ОПФБ подготовило документацию на первое сборное большепролетное металлическое сооружение, а Днепропетровский завод металлоконструкций изготовил опытные образцы, которые прошли всесторонние испытания. В следующем году на снабжение приняли сборно-разборное укрытие для ракетной техники «Панцирь».

Укрытие для ракетной техники «Панцирь» включало остов сборно-разборной конструкции из профильной и листовой стали и входные устройства в виде двухстворчатых ворот с проемом 3,5х4,0 м. Фрагмент остова, кольцевая арка, по высоте собирался из шести криволинейных элементов-ферм (с опорой на плоский пол), соединяемых между собой болтами. Крепление последующих фрагментов по длине остова осуществлялось также болтами. Внутренние размеры укрытия: длина – 30 м, ширина (пролет) – 4,6 м, высота – 4,0 м. Вес «Панциря» составлял 50 т, его комплект перевозился на десяти автомобилях типа ЗИЛ-157(ЗИЛ-131) с прицепами. Сооружение возводилось за 24 ч расчетом: личный состав – взвод (25 чел.), котлованная машина МДК-2, бульдозер и 5-тонный автомобильный кран. Извлечение из грунта осуществлялось тем же расчетом за 15 ч.

Таким образом, в 1964 г. ракетные войска в дополнение к типовым фортификационным сооружениям получили новые образцы: для защиты ПУ – быстроизвлекаемое металлическое сооружение «Пакет», а для защиты техники – сборно-разборное укрытие «Панцирь». Последнее обеспечивало защиту специальной техники и при необходимости могло извлекаться и перебрасываться в другой район.

Однако извлечение и переброска комплектов возведенных укрытий, как правило, войсками не практиковались, и сооружения применялись при заблаговременном фортификационном оборудовании позиционных районов пунктов постоянной и временной дислокации. Производство «Панциря» осуществлялось до 1972 г. – до появления и принятия на снабжение сооружения «Панцирь-2».

Вариант убежища из сплошной арочной конструкции.

Сборно-разборное сооружение «Арка».

Сооружение, собранное из двух комплектов «Арка».

«Арка»

Одновременно продолжались исследования по созданию большепролетного клеефанерного сооружения для ПУ и МП. Однако возникли определенные трудности, особенно это касалось обеспечения их прочности. Поэтому задачу попытались решить за счет применения наиболее рациональных сечений (профилей) элементов конструкций и разработки сооружений с формами и размерами, наиболее выгодными с точки зрения их работы при действии динамических нагрузок.

На основании опыта работы над сооружениями из дощато-фанерных щитов ДШК и ФШК (1962 г.), были предложены варианты технических решений убежищ из большепролетных гнутых дощатых элементов и сплошной арочной конструкции. Исследования на макетах позволили уточнить форму и конструкцию большепролетного клеефанерного сооружения. Наиболее рациональным сечением элементов конструкции из лесоматериала посчитали коробчатое, при этом для создания монолитности поясов коробки предпочтение отдавалось фанере. Исходя из условий прочности и технологии изготовлении, для поперечного сечения остова большепролетного сооружения приняли конструкцию, близкую к сооружению УСБ, – стреловидную арку из двух отдельных криволинейных элементов (панелей) и плоского пола.

Уже к 1964 г. сформировали технический облик сооружения, провели необходимые экспериментальные исследования и проверили технологию изготовления конструкции криволинейных панелей в заводских условиях. ОПФБ подготовило документацию на сборно-разборное сооружение клеефанерной конструкции под шифром «Арка», по которой Нелидовский деревообрабатывающий комбинат изготовил опытную партию таких изделий. Сборно-разборное сооружение «Арка» подвергли всесторонним испытаниям и в декабре 1965 г. приняли на снабжение.

Сооружение «Арка» предназначалось для защиты и работы личного состава штабов при оборудовании ПУ и для защиты основных функциональных подразделений (операционных, противошоковых и т.д.) при развертывании медицинских пунктов, медико-санитарных батальонов и полевых госпиталей.

Комплект сооружения поставлялся в войска уже в готовом виде. Оно состояло из основного помещения и входа и имело длину 8.3 м, пролет 3,5 м, высоту 2,3 м, вместимость 14 чел. (операционная – три стола), площадь 29.3 м3 и массу 3,8 т.

Остов «Арки» собирали из арочных элементов коробчатой конструкции с внутренним каркасом из клееных продольных и поперечных брусьев и с обшивкой из водостойкой фанеры. Соединение двух полуарок в замке осуществляли с помощью специальных металлических петель и штыря. Торцы сооружения закрывали плоскими щитами коробчатой конструкции с внутренним каркасом из брусьев и обшивкой из фанеры. Вход в сооружение собирался из плоских щитов; в нем устанавливались герметические перегородки и фанерный дверной блок БДФ. В состав сооружения были включены комплект электрооборудования, фильтровентиляционный агрегат ФВА-100/50, электрокалорифер КФЭ1-250 и отопительная печь. Для создания сооружения большей площади в районах развертывания медицинских частей «Арки» стыковали торцами между собой, при этом возводился один тамбур длиной 3 м для обеспечения сводного проноса носилок с ранеными. Оснащение сооружения соответствующим медицинским и бытовым оборудованием производилось на месте медицинской службой.

Сборно-разборное сооружение «Арка» нашло наиболее широкое применение при развертывании медицинских пунктов, медикосанитарных батальонов и полевых госпиталей для защиты их основных функциональных подразделений.

Разрезы укрытия УСТ из волнистой стали для специальной техники.

Внутренний вид опытного укрытия из монолитного железобетона на грунтовой опалубке и размещение в нем машины связи.

Сборное железобетонное сооружение «Гранит».

Время возведения сооружения расчетом в составе взвода с МДК-2, ЭОВ-305 В, двумя бульдозерами, двумя автокранами К-61 и К-104 составляло 80 ч.

«Гранит»

Продолжались исследования в области сборных и монолитных железобетонных большепролетных сооружений, которые требовались не только для оборудования районов развертывания ПУ и объектов войскового и оперативного тыла, но и для защиты специальной техники и некоторых видов материальных средств.

Был разработан и испытан вариант большепролетного укрытия из монолитного железобетона на грунтовой опалубке. В результате удалось определить конструктивную схему остова основного помещения сооружения – сборная арочная кольцевого очертания. Эта конструкция явилась основой для сборно-разборного большепролетного сооружения «Гранит» из крупных железобетонных элементов.

Одновременно велись исследования по созданию большепролетного сооружения сборно-разборной конструкции УСТ из волнистой стали для укрытия техники. Вариант укрытия, вмещающего три автомобиля с кузовом КУНГ-1, предназначался для защиты автомобильных радио- и радиорелейных станций узла связи, электронно-вычислительных машин и других средств управления на КП в обороне. Ориентировочная масса конструкций должна была составлять 16,5 т; ее перевозку предполагалось осуществлять на 11 автомобилях ЗИЛ-157. Планировалось, что возведение такого сооружения взводом в составе 25 чел. с использованием котлованной машины будет составлять 15-20 ч. Однако дальнейшего развития укрытие УСТ не получило. К этому направлению вернулись в конце 1960-х гг, когда удалось наладить производство крупноволнистой стали.

Остов сборного железобетонного сооружения «Гранит» представлял собой трехшарнирную арку кольцевого очертания, состоящую из двух железобетонных полуарок кругового очертания с опорой на плоский пол. С учетом опыта эксплуатации сооружения «Панцирь» и возможности проведения регламентных работ при обслуживании ракетной техники размеры остова нового сооружения составили: длина – 33 м, ширина (пролет) – 6,2 м, высота – 5,1 м. Торцы «Гранита» оборудовали двумя защитными металлическими воротами с шириной въездного проема 4,2 м и высотой 5 м, обеспечивающие сквозной проезд техники. Внутреннее оборудование сооружения включало: систему водяного и воздушного отопления, вентиляцию, осушку воздуха, электрооборудование и специальное грузоподъемное устройство для технологических операций.

В 1965 г. в ОПФБ разработали документацию на сооружение, а на Череповецком заводе железобетонных изделий и конструкций изготовили опытную партию сооружений, которая успешно прошла Государственные испытания. В 1966 г. приказом министра обороны «Гранит» приняли на снабжение.

Совершенствование сооружения «Гранит» продолжили с учетом недостатков и замечаний, выявленных в ходе его эксплуатации в войсках. В итоге в 1970 г. предложили модернизированное сборное большепролетное железобетонное сооружение под шифром «Гранит-М». В следующем году его приняли на снабжение под обозначением «Гранит-2».

По сравнению с сооружением «Гранит» новое изделие имело увеличенные внутренние размеры, которые позволяли размещать технику в два ряда, измененную конструкцию въездных ворот и автономную котельную для водяного отопления из комплекта УСБ. Внутренние размеры сооружения составляли: ширина (пролет) – 7 м, ширина на уровне пола – 5,5 м, высота – 5,6 м. Высота въездного проема была увеличена до 5,5 м. Внутреннее оборудование, порядок возведения и применения не отличались от сооружения «Гранит».

Сборное железобетонное сооружение «Гранит».

Сооружение «Гранит-2» (вид со стороны въездных ворот до обвалования грунтом) и размещение в нем специальной техники.

Можно сказать, что в начале 1970-х гг. с принятием на снабжение сооружения «Гранит-2» разработка сборных большепролетных арочных железобетонных сооружений была, в основном, завершена. Войска получили сборные сооружения заводского изготовления различного назначения, обеспечивающие защиту личного состава, ПУ, специальной техники и материальных запасов. Эти конструкции логически вписывались в стройную систему заблаговременного фортификационного оборудования ТВД, приграничной полосы, позиций и районов расположения войск и подготовки военной инфраструктуры страны. Они отвечали основным требованиям к защите и времени возведения. Однако проблема обеспечения ПУ войсковыми фортификационными сооружениями при ведении маневренных военных действий оставалась. Требовали дальнейших исследований такие направления, как грунтовые экраны и пневмокаркасные конструкции, а также легкие каркасно-тканевые конструкции.

Владислав Морозов