ТЕХНІЧНІ РІШЕННЯ БРОНЕКОРПУСІВ ЛЕГКОБРОНЬОВАНИХ МАШИН ІЗ НОВІТНІХ МАТЕРІАЛІВ

Автор(и)

  • Андрій Грабовський Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна; доктор технічних наук, професор, провідний науковий співробітник кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-6116-0572
  • Ганна Ткачук кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, старший науковий співробітник кафедри «Інформаційні технології та системи колісних і гусеничних машин ім. О. О. Морозова», Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-0435-1847
  • Антон Васильєв Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна; кандидат технічних наук, старший науковий співробітник кафедри « Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна http://orcid.org/0000-0001-8106-0950
  • Микола А. Ткачук Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна; доктор технічних наук, професор, професор кафедри теорії і систем автоматизованого проектування механізмів і машин; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-4174-8213
  • Андрій Коба Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», аспірант кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна https://orcid.org/0009-0006-0162-9208
  • Анатолій Набоков Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», аспірант кафедри «Теорія і системи автоматизованого проектування механізмів і машин»; м. Харків, Україна
  • Ганна Цимбал Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна; провідний інженер кафедри інформаційних технологій та систем колісних і гусеничних машин імені О.О. Морозова, м. Харків, Україна
  • Вадим Карпов Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна, доктор філософії, старший викладач кафедри «Інформаційні технології і системи колісних та гусеничних машин імені О. О. Морозова; м. Харків, Україна
  • Олег Рікунов полковник, кандидат технічних наук, доцент, Національна академія Національної гвардії України, заступник начальника кафедри «Управління логістикою» ННІ ПКК; м. Харків, Україна https://orcid.org/0000-0001-7581-7531
  • Андрій Богач кандидат технічних наук, командир самохідного артилерійського дивізіону військової частини А 4010, Україна https://orcid.org/0009-0008-0359-3450

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0775.2026.2.04

Анотація

У роботі описано загальний підхід до обгрунтування прогресивних технічних рішень бронекорпусів легкоброньованих машин із новітніх матеріалів. Мова йде про високолеговані сталі, сплави різних кольорових металів, керамічні композиції, пластики, ткані та неткані і мережеві матеріали, матеріали із покриттями та поверхнево зміцнені із застосуванням прогресивних технологій. Із цією метою залучено та адаптовано математичні  та чисельні моделі напружено-деформованого стану бронекорпусів легкоброньованих машин, побудовані на основі створення багатокомпонентних структур. Аналіз процесів і станів та характеристик цих конструкцій дав основу для створення бази даних, які можуть бути покладені в обгрунтування прогресивних технічних рішень бронекорпусів легкоброньованих машин за критеріями динамічної міцності, жорсткості та захищеності. Зокрема, визначаються параметри внутрішньої силової структури, які дають можливість різко знизити напруження та переміщення від дії реактивних сил віддачі при здійсненні пострілів із озброєння бойового модуля. Також забезпечується відлаштування від резонансних режимів збудження при багатоімпульсному збудженні. У результаті досягається зниження маси бронекорпуса. Застосування розробленого підхoду створює можливість економії термінів проєктних досліджень та досягнення підвищених тактико-технічних характеристик перспективних легкоброньованих машин, що проєктуються та модернізуються. На прикладі тестового варіанту багатоцільового тягача досягається поліпшення динамічних характеристик, міцності, жорсткості та стійкості бронекорпусу, виготовленого із композиційного матеріалу

Посилання

  1. Ткачук М. А., Грабовський А. В., Ткачук М. М., Васильєв А. Ю., Коба А. М., Троценко В. В., Кислиця Д. В., Набоков А. В., Льозний О. С., Рікунов О. М., Шаталов О. Є. Методологія проєктних досліджень бронекорпусів легкоброньованих машин із нетрадиційних, поверхнево зміцнених матеріалів та композицій. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. 2026. №1. С. 133–151. doi: 10.20998/2079-0775.2026.1.13
  2. Грабовський А.В., Ткачук М.М., Васильєв А.Ю., Ткачук М.А., Коба А. М., Карпов В. О., Троценко В.В., Богач А.С., Набоков А.В., Соловей В.Ю., Рікунов О.М. Забезпечення підвищених тактико-технічних характеристик легкоброньованих машин на основі визначення динамічної міцності бронекорпусів із гомогенних та композиційних матеріалів. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. 2025. №1. С. 27–46. doi: 10.20998/2079-0775.2025.1.04
  3. Davydovskiy L., Bisyk S. (2016). Formation of requirements for anti-mine energy-absorbing seats of armored combat vehicles. Collection of Sciences. Proceedings of the Central Research Institute of Weapons and Military Equipment of the Armed Forces of Ukraine, Kyiv. Iss. 2 (61), pp. 18–30.
  4. Bisyk S.P., Davydovskiy L.S., Chepkov I.B., et al. (2016). Theoretical evaluation of mine resistance of multipurpose tactical vehicle Kozak2. Weapons and military equipment, no. 1(9), pp. 26–31. doi: 10.34169/2414-0651.2016.1(9).26-31
  5. Shahravi S., Rezvani M.J., Jahan A. (2019). Multi-response Optimization of Grooved Circular Tubes Filled with Polyurethane Foam as Energy Absorber. Journal of Optimization in Industrial Engineering, no. 12 (1), pp. 133–149.
  6. Davydovs’kyi L.S., Bisyk S.P., Chepkov I.B. et al. (2020). Alternatives of Energy Absorption Element Design Parameters for an Armored Combat Vehicle Seat Under Explosive Loading. Strength Mater. https:/ /doi.org/10.1007/s11223-020-00140-7
  7. Chepkov I. B., Lapitsky S. V., Kuchinskiy A. V., Kuchinska O. B., Zirka M. V., Zvershkhovskiy I. V., Hurnovich A. V., Dokuchaev O. V., Andriyenko A. M., Oliarnik B. O. (2024). Experimental Studies on the Effect of Destructive Reagents on Metal Structural Elements. Рowder metallurgy industry and managerial economics. vol. 63, pp.117–122. https://link.springer.com/article/10.1007/s11106-024-00443-3
  8. Чепков І. Б. Роль та місце матеріалознавства у створенні новітнього озброєння та військової техніки Збройних Сил України. Visnik Nacional noi academii nauk Ukraini. 2023. № 6. С. 73–83. DOI: 10.15407/visn2023.06.073
  9. Chepkov I. B., Hurnovych A. V., Lapyts’kyi S. V., Oliiarnyk B. O., Trofymenko V. H., Maistrenko O. A. (2020). Method of Conversion for the Ballistic Coefficient of Bullets. Strength of Materials. Volume 52, pp. 419–422. https://doi.org/10.1007/s11223-020-00193-8
  10. Грубель М. Г., Крайник Л. В., Хоменко В. П. Дослідження конструктивних особливостей та тактико-технічних характеристик бойових броньованих машин типу MRAP. Системи озброєння і військова техніка. Харків. 2018. № 1 (53). С. 7–19.
  11. Maystrenko A. L., Kushch V. I., Pashchenko E. A., Kulich V. G., Neshpor O. V., Bisyk S. P.. (2020). Ceramic Armour for Armoured Vehicles Against Large-Calibre Bullets. Problemy Mechatroniki: uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa. Vol. 11, no. 1 (39). Strony 9-16. DOI: 10.5604/01.3001.0014.0279
  12. Сливінський О.А., Бісик С. П., Чепков І.Б., Васьківський М.І., Чернозубенко О.В. Проблеми виготовлення зварних бронекорпусів вітчизняних бойових броньованих машин. Озброєння та військова техніка. 2017. №4. С. 29-38. https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=ru&user=WqIer8gAAAAJ&cstart=20&pagesize=80&sortby=pubdate&citation_for_view=WqIer8gAAAAJ:hFOr9nPyWt4C
  13. Кривенко О. П., Лізунов П. П., Ворона Ю. В., Калашніков О. Б. Моделювання термопружних властивостей композитного матеріалу в задачах стійкості багатошарових оболонок. Управління розвитком складних систем. Київ, 2023. № 54. С. 77–89, dx.doi.org10.32347/2412-9933.2023.54.77-89
  14. Баженов В. А., Кривенко О. П. Стійкість і коливання пружних неоднорідних оболонок при термосилових навантаженнях. Київ: Каравела. 2020. 187 с.
  15. Krivenko O. P., Lizunov P. P., Vorona Yu. V., Kalashnikov O. B. (2023). A Method for Analysis of Nonlinear Deformation, Buckling, and Vibrations of Thin Elastic Shells of an Inhomogeneous Structure. Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technical collected articles. Kyiv: KNUBA. Issue 110, pp. 131–149.
  16. Smirnova Y., Huriia I., Loboda P. (2021). Liquid phase fabrication technology of layered Ti/Al composite. U.P.B. Scientific bulletin, Series B: Chemistry and Materials Science. Vol. 83, iss. 4, pp. 273–282. URL: https://www.scientificbulletin.upb.ro/ rev_docs_arhiva/rezb3b_447954.pdf
  17. Сметанкіна Н. В., Місюра С. Ю., Місюра Є. Ю. Аналіз деформування шаруватих конструкцій аерокосмічної техніки при багатофакторному навантаженні. Математичні проблеми технічної механіки – 2024 : матеріали міжнародної наукової конференції, 18-19, 22 квітня 2024 р. : тези допов. Дніпро. 2024. 000C. 43–45. http://repository.hneu.edu.ua/handle/123456789/32847
  18. Smetankina N., Ugrimov S., Kravchenko I., Ivchenko D. (2020). Simulating the process of a bird striking a rigid target. Advances in Design, Simulation and Manufacturing II. DSMIE 2019. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham. pp. 711-721. https//doi.org/10.1007/978-3-030-22365-6_71
  19. Шупиков А. Н., Бузько Я. П., Сметанкина Н. В., Угримов С. В. Нестационарные колебания многослойных пластин и оболочек и их оптимизация. Харьков. ХНЭУ, 2004. 252с.
  20. Керамічні бронеплити – технологічна еволюція захисту. Електронний ресурс.
  21. https://balistyka.ua/articles/keramichni-broneplyty-tekhnolohichna-evolyutsiya-zakhystu. 01.07.2024
  22. Бурлаєнко В. М., Львов Г. І., Дімітрова–Бурлаєнко С. Д. Дослідження стійкості метал-матричних композитних балок змінного поперечного перерізу з аксіальноградієнтним армуванням. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. 2025. №2. С. 26–34. DOI:https://doi.org/10.20998/2079-0775.2025.2.04
  23. Burlayenko V. N., Kouhia R, Dimitrova S. D. (2024). Free vibration analysis of curvilinearly tapered axially functionally graded material beams. Applied Sciences. https://doi.org/10.3390/app14156446
  24. Burlayenko V. N., Kouhia R., Dimitrova S. D. (2024). Free vibration analysis of curvilinearly tapered axiallyfunctionally graded material beams. Applied Sciences, vol. 14, no. 15, pp. 6446. https://doi.org/10.3390/app14156446
  25. Altenbach H., Altenbach J., Kissing W. (2018). Mechanics of Composite Structural Elements, 2nd edn. Springer, Singapore
  26. Tkachuk M., Tkachuk A. (2024). Large deformation of cable networks with fiber sliding as a second-order cone programming. International Journal of Solids and Structures, vol. 298, pp. 112848. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2024.112848
  27. Kanno Y. Nonsmooth Mechanics and Convex Optimization. 9781420094244, CRC Press (2011). URL https://books.google.se/books?id=52XMBQAAQBAJ
  28. Tкачук M. М. Принцип мінімуму додаткової енергії для кабельних мереж відносно векторної змінної сили. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. 2022. №1. С. 85–90. doi: 10.20998/2079-0775.2022.1.09
  29. Tkachuk M., Linder C. (2012). The maximal advance path constraint for the homogenization of materials with random network microstructure. Phil. Mag. 92 (22). P. 2779–2808. DOI: 10.1080/14786435.2012.675090
  30. Kanno Y., Ohsaki M. (2006). Contact analysis of cable networks by using second-order cone programming. SIAM J. Sci. Comput. vol. 27 (6), pp. 2032–2052. https://doi.org/10.1137/S106482750343194
  31. Negi V., Picu R. C. (2019). Mechanical behavior of cross-linked random fiber networks with inter-fiber adhesion. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. vol. 122, pp. 418–434. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2019.11.003
  32. Тkachuk М. М. (2022). Elastic Homogenization of Materials with Composite Network Structures. Springer Nature link. Published: 10 June 2022 Volume 263, pages 104–119, DOI:10.1007/s10958-022-05910-z
  33. Ткачук М. М. Метод пружної гомогенізації бімодальних мереж. Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР. 2019. № 7. С. 107–115. https://doi.org/10.20998/2079-0775.2019.7.17.

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-29

Як цитувати

Грабовський , А. ., Ткачук , Г. ., Васильєв , А. . ., Ткачук , М. А., Коба , А. ., Набоков , А. ., Цимбал , Г. ., Карпов , В. ., Рікунов , О. . і Богач , А. . (2026) «ТЕХНІЧНІ РІШЕННЯ БРОНЕКОРПУСІВ ЛЕГКОБРОНЬОВАНИХ МАШИН ІЗ НОВІТНІХ МАТЕРІАЛІВ », Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР, (2), с. 25–33. doi: 10.20998/2079-0775.2026.2.04.

Номер

№ 2 (2026): Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР.

Розділ

Статті

Ліцензія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.