Защита современной бронетехники. Броня гомогенная в современных танках: прочность, рикошетоспособность Борьба с навесной броней
Защищённость
В основу формообразования корпуса и башни танка Т-34 были положены решения, использованные ещё при создании опытного лёгкого танка БТ-СВ-2 «Черепаха», в основу концепции – идея противоснарядного бронирования. Строго говоря, и то, и другое было положено в основу проектирования ещё лёгкого танка А-20, а затем по наследству перекочевало на Т-34. Не вдаваясь в подробности конструкций корпуса и башни «тридцатьчетвёрки», попробуем разобраться, насколько её броневая защита отвечала своему предназначению.
Первые известные автору испытания танка обстрелом проходили на НИБТПолигоне в Кубинке в конце марта 1940 года. Испытывался танк А-34 № 2. Обстрел бортов корпуса и башни этого танка с дистанции 100 м из отечественной (четыре выстрела) и английской (два выстрела) 37-мм пушек остроголовыми бронебойными снарядами никакого воздействия на танк не произвёл – снаряды отскочили от брони, оставив лишь вмятины глубиной 10– 15 мм. При обстреле башни из 45-мм пушки двумя бронебойными снарядами с этой же дистанции разрушились стёкла и зеркала бортового смотрового прибора башни, был оторван налобник на прицеле, а также нарушились сварные швы по контуру бронировки смотрового прибора и у днища ниши башни. В результате деформации погона при вращении башни наблюдались заедания. При этом посаженный в танк манекен остался цел, а заведённый в танке перед обстрелом двигатель продолжал устойчиво работать. После обстрела танк преодолел участок с глубоким снегом и незамерзающий заболоченный ручей. На основании результатов обстрела было принято решение увеличить толщину днища ниши башни с 15 до 20 мм и усилить болты крепления кормового люка.
Сравнительные размеры Т-34 и КВ-1
Уровень броневой защиты серийных танков, которые начали выходить из заводских цехов через год с небольшим, в принципе был таким же, как у прототипов. Существенно не изменились ни толщина броневых листов, ни их взаиморасположение. Начало Великой Отечественной войны обнадёживало – выяснилось, что танки Т-34 в стандартных боевых ситуациях практически не поражались огнём штатных противотанковых средств Вермахта. Во всяком случае, такая картина имела место в начальный период войны. Подтвердили её и испытания, проводившиеся в Сталинграде 19 сентября 1941 года на полигоне, где формировалась 4-я танковая бригада полковника М. Е. Катукова. Побудительным мотивом для проведения этих испытаний стало освоение на СТЗ процесса упрощённой термообработки броневых деталей. Первый корпус, изготовленный по новому техпроцессу, был обстрелян из 45-мм противотанковой и 76-мм танковой пушек.
«В ходе испытаний бронекорпус подвергся следующей схеме обстрела:
а. в правый борт выпущено семь бронебойных 45-мм и один фугасный 76-мм снаряд;
б. в правый подкрылок было выпущено восемь бронебойных 45-мм снарядов;
в. в верхний лист кормы было выпущено три бронебойных 45-мм снаряда;
г. в верхний лист носа было выпущено три бронебойных и один фугасный 76-мм снаряды.
Обстрел из 45-мм противотанковой пушки производился с дистанции 50 м. Борта и подкрылки обстреливались под утлом 50° и 12° к нормали, нос и корма – по нормали к естественному положению корпуса. Испытаниями было установлено, что общая конструкционная прочность корпуса при его обстреле бронебойными снарядами калибра 45 мм в целом сохранена полностью и наблюдались лишь частичные разрушения швов при попадании снарядов около них, и только попадание 76-мм бронебойных снарядов вызывало незначительные разрушения швов и сколы небольшой протяжённости».
В целом всё ясно, комментировать тут нечего. Однако не следует преувеличивать неуязвимость броневой защиты танка Т-34. Обычно в пользу этой самой неуязвимости приводят отзывы противника о столкновениях с танками Т-34 летом 1941 года. Однако к этим отзывам (с некоторыми из них мы познакомимся ниже) следует относиться с известной долей критики. С одной стороны, по причине несколько избыточной их эмоциональности, а с другой – потому что в большинстве случаев в советской печати они приводились не полностью, то есть без конца. А конец, как правило, был один – советский танк Т-34 (или KB) подбивался. Если этого не могла сделать противотанковая артиллерия, то делала дивизионная или зенитная. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на данные отчёта о повреждениях советских подбитых танков, поступивших на ремонтные предприятия в ходе битвы за Москву в период с 9 октября 1941 года по 15 марта 1942 года.
Примечание: итоговая цифра не совпадает с числом поражений по причине наличия во многих танках (особенно среднего и тяжёлого типа) более 1-го поражения.
Общее число попаданий превышает число поражений в среднем в 1,6– 1,7 раза».
103 Корпус танка:
1 – картер бортовой передачи; 2 – отбойный кулак пальцев гусеницы; 3 – стойка ограничителя балансира; 4 – кронштейн упора балансира; 5 – вырез для цапфы балансира; 6 – отверстие для оси балансира; 7 – кронштейн кривошипа направляющего колеса; 8 – броневая пробка над хвостовиком червяка механизма натяжения гусеницы; 9 – балка носовой части корпуса; 10 – буксирный крюк; 11 – защёлка буксирного крюка; 12 – бонки для крепления запасных траков; 13, 16 – защитные планки; 14 – броневая защита пулемёта; 15 – крышка люка механика-водителя; 17 – кронштейн фары; 18 – кронштейн сигнала; 19 – поручень; 20 – кронштейн пилы; 21 – кронштейны наружного топливного бака
В дальнейшем, по мере количественного роста парка средних и тяжёлых танков, превышение числа попаданий над числом поражений стало ещё больше. Так, например, для поражения одного танка Т-34 на реальных дальностях боя летом 1942 года требовалось попадание в него пяти 50-мм бронебойно-подкалиберных снарядов.
Следует отметить, что большинство пробоин и вмятин от снарядов приходилось на борта и корму корпусов и башен советских танков. На лобовой броне отметины от попаданий практически отсутствовали, что говорило о нежелании немецких артиллеристов и танкистов вести огонь по советским танкам с лобовых ракурсов. При этом особо отмечалось, что, несмотря на наклон бортовых броневых листов танка Т-34 в 40°, они пробивались снарядами 47-мм чешских и 50-мм немецких противотанковых пушек: «несмотря на большой угол наклона скользящих следов на броне обнаружено сравнительно немного. Большинство пробоин (14 из 22) нормализованы в той или иной степени».
Зачистка сварных швов на корпусе танка Т-34
Здесь необходимо дать некоторые пояснения. Дело в том, что уже в 1941 году немцы начали активно применять бронебойные снаряды с бронебойными наконечниками. У 50-мм снарядов дополнительно приваривалась головка из стали высокой твёрдости, а 37-мм снаряды при изготовлении подвергались неравномерной закалке. Применение бронебойного наконечника позволяло снаряду при соприкосновении с бронёй довернуться в сторону наклона – нормализоваться, благодаря чему его путь в броне сокращался. Такими снарядами калибра 50 мм пробивалась и лобовая броня Т-34, при этом канал пробоины был наклонным, как если бы огонь по танку вёлся с возвышения. Будет нелишним напомнить, что производство таких снарядов было освоено в СССР только после войны. Однако вернёмся к отчёту.
Из пробоин неустановленного калибра большую часть составляли «отверстия малого диаметра, с кольцевым валиком, произведённые т.н. «подкалиберными» боеприпасами. Причём установлено, что данным типом боеприпаса комплектуются боекомплекты 28/20-мм ПТР, 37-мм противотанковой пушки, 47-мм противотанковой чехословацкой пушки, 50-мм противотанковой, казематной и танковой пушек».
Отмечалось в отчёте и применение немцами новых снарядов, названных «кумулятивными», следами попаданий которых были отверстия с оплавленными краями.
В некоторых изданиях можно встретить информацию о том, что с 1942 года «тридцатьчетвёрки» выпускались с 60-мм лобовой бронёй корпуса. На самом деле это не так. Действительно, на заседании ГКО 25 декабря 1941 года было принято постановление № 1062, предписывавшее, начиная с 15 февраля 1942 года, выпускать Т-34 с лобовой бронёй толщиной 60 мм. Такое решение, по-видимому, можно объяснить как раз применением немцами во всё возрастающем количестве 50-мм противотанковых пушек Pak 38 с длиной ствола в 60 калибров, бронебойный (с бронебойным наконечником) и бронебойно-подкалиберный снаряды которых пробивали лобовую броню Т-34 на дистанции до 1000 м, а также использованием подкалиберных снарядов для 50-мм танковых пушек L/42 танков Pz.III, которые добивались аналогичного результата с дистанции до 500 м.
Поскольку металлургические заводы не могли быстро выдать нужное количество 60-мм броневого проката, танковым заводам предписывалось осуществить экранировку лобовых частей корпуса и башни 10-15-мм бронелистами, использовавшимися на заводе № 264 при производстве бронекорпусов танков Т-60. Однако уже 23 февраля 1942 года ГКО отменил своё решение, отчасти из-за сложностей с изготовлением 60-мм бронелиста, отчасти из-за достаточно редкого применения немцами подкалиберных снарядов. Тем не менее танки с экранированными корпусами и башнями выпускались на СТЗ и заводе № 112 вплоть до начала марта 1942 года, пока не был израсходован их задел. На заводе «Красное Сормово» были отлиты и установлены на танки восемь башен с 75-мм бронёй.
Схема бронирования танка Т-34
Этот же завод, кроме того, осенью 1942 года выпустил 68 танков Т-34, корпуса и башня которых были оборудованы фальшбортами. Предполагалось, что они защитят танки от немецких кумулятивных снарядов. Однако проверить это не удалось – в первом же бою почти все экранированные таким образом боевые машины были подбиты обычными бронебойными снарядами 75-мм противотанковых пушек противника. Вскоре работы по защите танков от кумулятивных боеприпасов были прекращены, так как немцы использовали их крайне редко.
В 1942 году ситуация с защищённостью «тридцатьчетвёрки» несколько осложнилась. Вермахт во всё возрастающих количествах начал получать средние танки Pz.III с 50-мм пушкой с длиной ствола 60 калибров и Pz.IV с 75-мм пушкой с длиной ствола сначала 43, а потом и 48 калибров. Последние пробивали лобовые детали башни танка Т-34 на дальности до 1000 м, а лоб корпуса на дальности до 500 м. Последнее обстоятельство вполне понятно: неоднократные испытания обстрелом корпусов танков Т-34 на НИБТПолигоне показали, что верхний лобовой лист, имевший толщину 45 мм и угол наклона 60°, по снарядостойкости был равноценен вертикально расположенному бронелисту толщиной 75–80 мм.
Для анализа стойкости брони танка Т-34 группой сотрудников московского ЦНИИ № 48 была произведена оценка их поражаемости и причины выхода из строя.
В качестве исходных данных для оценки поражаемости танков Т-34 работниками группы были взяты сведения с ремонтных баз № 1 и № 2, находившихся в Москве, а также материалы ГАБТУ, полученные с ремонтной базы при заводе № 112. В общей сложности были собраны сведения о 154 танках, получивших поражения броневой защиты. Как показал анализ, наибольшее число поражений – 432 (81%) приходилось на корпус танка. 102 поражения (19%) пришлось на башню. Причём более половины (54%) поражений корпусов и башен танков Т-34 были безопасными (выбоины, вмятины).
В отчёте группы было отмечено, что «основным средством борьбы с танком Т-34 являлась артиллерия противника калибра от 50 мм и выше. Из 154 машин в верхнюю лобовую деталь было 109 поражений, из которых 89% безопасных, причём опасные поражения пришлись на калибр более 75 мм. Доля опасных поражений от 50-мм пушек составила 11%. Высокая бронестойкость верхней лобовой детали была получена в том числе и за счёт её наклонного расположения.
На нижней лобовой детали было обнаружено всего 12 поражений (2,25%), то есть количество весьма незначительное, причём 66% поражений является безопасным. Борта корпуса имели наибольшее количество поражений – 270 (50,5% от общего количества), из которых 157 (58%) приходилось на переднюю часть бортов корпуса (отделение управления и боевое отделение) и 42% – 113 поражений – на кормовую часть. Наиболее массовыми являлись калибры 50мм и выше – 75, 88, 105мм. Все попадания снарядов крупных калибров и 61,5% попаданий 50-мм снарядов оказались опасными».
Полученные данные по поражаемости основных деталей корпуса и башни позволили оценить качество брони. Процент крупных поражений (проломы, проломы с трещинами, отколы и расколы) был весьма невелик – 3,9%, и по характеру поражений качество брони было признано вполне удовлетворительным.
Больше всего подвергались обстрелу борта корпуса (50,5%), лоб корпуса (22,65%) и башня (19,14%).
Общий вид сварной башни танка Т-34 выпуска 1940-1941 годов
Ну а как оценивали защищённость Т-34 немецкие танкисты? Сведения об этом можно почерпнуть из «Доклада о тактическом применении германских и советских танковых частей на практике», составленном в 1942 году по опыту боевых действий 23-й танковой дивизии в ходе операции «Блау». Касательно Т-34 в нём отмечалось:
«Бронепробиваемость снарядов длинноствольного танкового орудия 5-см KwK L/60.
Panzergranate 38 (бронебойный снаряд обр. 38 года) против Т-34:
борт башни и подбашенная коробка – до 400 м;
лоб башни – до 400 м;
лоб корпуса – не эффективен, в некоторых случаях может пробить люк механика-водителя.
Бронепробиваемость снаряда Panzergranate 39 длинноствольного 7,5-см орудия KwK 40 L/43 против Т-34:
Т-34 поражается под любым углом в любую проекцию, если огонь ведётся с дистанции не более 1,2 км».
К концу 1942 года в номенклатуре противотанковых средств Вермахта резко возросла (до 30%) доля 75-мм противотанковых пушек Pak 40. Бронебойный снаряд этого орудия на дистанции 1000 м пробивал 80-мм броню, а стало быть, бронезащита танка Т-34 на наиболее часто используемых дальностях противотанкового боя серьёзной преграды для него не представляла. К лету 1943 года пушки Pak 40 стали основой тактической зоны противотанковой обороны Вермахта.
Это, а также появление на Восточном фронте новых немецких тяжёлых танков «Тигр» и «Пантера» привело к тому, что, по образному выражению ветерана 3-й гвардейской танковой армии М. Мишина, наши танкисты «вдруг стали чувствовать себя совершенно голыми…». Как отмечалось в отчётах о боевых действиях советских танков на Курской дуге, бронебойно-подкалиберный снаряд 75-мм пушки танка «Пантера», имевший начальную скорость 1120 м/с, пробивал лобовую броню танка Т-34 на дистанции до 2000 м, а бронебойный снаряд 88-мм пушки танка «Тигр», имевший начальную скорость 890 м/с, пробивал лобовую броню танка Т-34 с дистанции 1500 м.
Танк Т-34 с пушкой Л-11 В борту башни хорошо видны три пробоины
Это видно из «Отчёта по испытаниям броневой защиты танка Т-34 обстрелом из 88-мм немецкой танковой пушки», составленного сотрудниками НИБТПолигона в мае 1943 года:
«Обстрел корпуса Т-34 с дистанции 1500 м.
1) Бронебойный снаряд. Лобовой лист. Толщина – 45 мм, угол наклона – 40 град., угол встречи – 70 град.
Пролом в броне. Сорван люк водителя. В броне трещины 160– 170 мм. Снаряд рикошетировал.
2) Бронебойный снаряд. Балка носа. Толщина 140 мм, угол наклона – 0 град., угол встречи – 75 град.
Сквозная пробоина, входное отверстие диаметром 90 мм, выходное – 200x100 мм, в сварном шве трещины 210– 220 мм.
3) Осколочно-фугасный снаряд. Лобовой лист. Толщина – 45 мм, угол наклона – 40 град., угол встречи – 70 град.
Незначительная выбоина. Вся левая сторона крепления лобового листа с бортовыми листами разрушилась.
Установлено: 88-мм танковая пушка пробивает носовую часть корпуса. При попадании в лобовую часть снаряд рикошетирует, но вследствие невысокого качества брони образует пролом в броне. Броня корпуса обладает невысокой вязкостью – отколы, расслоения, трещины. Сварные швы корпуса при попадании снарядов в листы разрушаются.
Выводы: 88-мм немецкая танковая пушка с 1500 м пробивает лобовую часть корпуса танка Т-34…
Для увеличения бронестойкости броневого корпуса Т-34 необходимо улучшить качество брони и сварных швов».
Впервые с начала войны уровень бронезащиты танка Т-34, до сих пор являвшийся доминирующей составляющей его боевой живучести, утратил своё превосходство над уровнем бронепробиваемости основных противотанковых средств Вермахта. В такой ситуации не мог не встать вопрос о повышении защищённости наших средних танков.
«Тридцатьчетвёрки», оборудованные дополнительной лобовой бронёй на СТЗ. Калининский фронт, 1942 год
В принципе возможности для усиления бронирования «тридцатьчетвёрки» в то время ещё оставались. Достижения в области бронезащиты и не использованные на тот момент весовые резервы в конструкции машины (порядка 4 т) позволяли повысить уровень снарядостойкости её основных деталей. Так, переход от стали 8С к высокотвёрдой стали ФД давал возможность заметно снизить дальность сквозного пробития лобовой детали корпуса Т-34 бронебойным снарядом 75-мм пушки Pak 40. Имелись и другие варианты усиления бронезащиты, однако эффект, достигаемый благодаря реализации любого из этих вариантов, был бы пропорционален времени, требуемому для соответствующей перестройки производства. В итоге вплоть до конца 1943 года ничего радикального для улучшения бронирования танка Т-34 сделано не было.
Башня этого танка сорвана внутренним взрывом. Боекомплект 76-мм выстрелов, к сожалению, детонировал довольно часто. Весна 1942 года
С точки зрения защищённости нельзя признать удачным побортное расположение топливных баков, да ещё в боевом отделении и без выгородок. Не от хорошей жизни танкисты стремились перед боем заполнить баки до отказа – пары солярки взрываются не хуже бензиновых, сама солярка – никогда. И если «тридцатьчетвёрки» с сорванными башнями, изображённые на многочисленных фотографиях, – это последствие взрыва боекомплекта, то танки с оторванными по сварке бортами – результат взрыва паров солярки.
В годы Великой Отечественной войны автоматические системы пожаротушения на отечественных танках не применялись. Танки Т-34 были снабжены ручными тетрахлорными огнетушителями РАВ, не оправдавшими себя из-за недостаточного количества и высокой токсичности пожаротушащего состава, а также невозможности использования их экипажем при пожаре в моторно-трансмиссионном отделении без выхода из танка.
| |
Использование неметаллических комбинированных материалов в бронировании боевых машин ни для кого не является секретом уже много десятилетий. Подобные материалы в дополнение к основной стальной броне начали широко применять с появлением нового поколения послевоенных танков в 1960-70-х годах. Например, советский танк Т-64 имел лобовую броню корпуса с промежуточным слоем из броневого стеклотекстолита (СТБ), а в лобовых деталях башни использовался наполнитель из керамических стержней. Такое решение значительно повышало стойкость бронеобъекта к воздействию кумулятивных и бронебойных подкалиберных снарядов.
Современные танки оснащены комбинированным бронированием, призванным значительно снижать воздействие поражающих факторов новых противотанковых средств. В частности, стеклотекстолитовый и керамический наполнители используются в комбинированном бронировании отечественных танков Т-72, Т-80 и Т-90, аналогичный материал из керамики применен для защиты британского основного танка «Челленджер» (броня Chobham) и французского основного танка «Леклерк». Композитные пластики используются в качестве подбоя в обитаемых отделениях танков и бронемашин, исключая поражение экипажа вторичными осколками. В последнее время появились бронеавтомобили, корпус которых полностью состоит из композитов на основе стеклопластика и керамики.
Отечественный опыт
Основной причиной использования в бронировании неметаллических материалов является их относительно малая масса при повышенном уровне прочности, а также стойкость к коррозии. Так, керамика сочетает свойства малой плотности и высокой прочности, но при этом она достаточно хрупкая. А вот полимеры обладают как высокой прочностью, так и вязкостью, удобны для формообразования, недоступного для броневой стали. Особенно стоит отметить стеклопластики, на основе которых специалисты разных стран давно пытаются создать альтернативу металлической броне. Такие работы начались после Второй мировой войны в конце 1940-х годов. Тогда всерьёз рассматривалась возможность создания лёгких танков с пластиковой бронёй, так как она при меньшей массе теоретически давала возможность значительно увеличить баллистическую защиту и повысить противокумулятивную стойкость.
Стеклопластиковый корпус для такнка ПТ-76
В СССР опытные разработки противопульной и противоснарядной брони из пластических масс начались в 1957 году. Научно-исследовательские и опытно конструкторские работы велись большой группой организаций: ВНИИ-100, НИИ пластмасс, НИИ стекловолокна, НИИ-571, МФТИ. К 1960 году в филиале ВНИИ-100 была разработана конструкция бронекорпуса лёгкого танка ПТ-76 с использованием стеклопластика. По предварительным расчётам, предполагалось снизить массу корпуса бронеобъекта на 30% и даже больше, при сохранении снарядостойкости на уровне стальной брони такой же массы. При этом большая часть экономии массы достигалась за счёт силовых конструкционных деталей корпуса, то есть днища, крыши, рёбер жёсткости и т.п. Изготовленный макет корпуса, детали которого производились на заводе «Карболит» в Орехово-Зуево, прошёл испытания обстрелом, а также ходовые испытания путём буксировки.
Хотя предполагавшаяся снарядостойкость и подтвердилась, по другим параметрам новый материал преимуществ не давал — ожидаемого значительного снижения радиолокационной и тепловой заметности не произошло. Кроме того, по технологической сложности производства, возможности ремонта в полевых условиях, техническим рискам стеклопластиковая броня уступала материалам из алюминиевых сплавов, которые для легких бронированных машин посчитали более предпочтительными. Разработку бронеконструкций, полностью состоящих из стеклопластика, вскоре свернули, так как полным ходом началось создание комбинированной брони для нового среднего танка (впоследствии принятого на вооружение Т-64). Тем не менее, стеклопластик стали активно использовать в гражданском автомобилестроении для создания колёсных вездеходов повышенной проходимости марки ЗиЛ.
Так что в целом исследования в этой области продвигались успешно, ведь композитные материалы имели немало уникальных свойств. Одним из важных результатов этих работ стало появление комбинированной брони с керамическим лицевым слоем и подложкой из армированного пластика. Выяснилось, что такая защита обладает высокой стойкостью к воздействию бронебойных пуль, в то время как её масса в 2-3 раза меньше стальной брони аналогичной прочности. Такую комбинированную бронезащиту уже в 1960-х годах начали применять на боевых вертолётах для защиты экипажа и наиболее уязвимых агрегатов. Позднее аналогичную комбинированную защиту стали использовать в производстве бронированных кресел пилотов армейских вертолётов.
Результаты, достигнутые в Российской Федерации в области разработок неметаллических броневых материалов, показаны в материалах, опубликованных специалистами ОАО «НИИ Стали», крупнейшим в России разработчиком и производителем комплексных систем защиты, среди них — Валерий Григорян (президент, директор по науке ОАО «НИИ Стали», доктор технических наук, профессор, академик РАРАН), Иван Беспалов (начальник отдела, кандидат технических наук), Алексей Карпов (ведущий научный сотрудник ОАО «НИИ Стали», кандидат технических наук).
Испытания керамической бронепанели для усиления защиты БМД-4М
Специалисты «НИИ Стали» пишут, что за последние годы в организации были разработаны защитные структуры 6а класса с поверхностной плотностью 36-38 килограммов на квадратный метр на основе карбида бора производства ВНИИЭФа (Саров) на подложке из высокомолекулярного полиэтилена. ОНПП «Технология» при участии ОАО «НИИ стали» удалось создать защитные структуры 6а класса с поверхностной плотностью 39-40 килограммов на квадратный метр на основе карбида кремния (тоже на подложке из сверхвысокомолекулярного полиэтилена — СВМПЭ).
Эти структуры имеют неоспоримое преимущество по массе по сравнению с бронеструктурами на основе корунда (46-50 килограммов на квадратный метр) и стальными бронеэлементами, но обладают двумя недостатками: низкой живучестью и высокой стоимостью.
Можно добиться увеличения живучести органокерамических бронеэлементов до одного выстрела на один квадратный дециметр за счет выполнения их наборными из небольших плиток. Пока в бронепанель с подложкой из СВМПЭ площадью пять-семь квадратных дециметров можно гарантировать один-два выстрела, но не более. Не случайно зарубежные стандарты пулестойкости предполагают проведение испытаний бронебойной винтовочной пулей только одним выстрелом в защитную структуру. Достижение живучести до трех выстрелов в квадратный дециметр остается одной из главных задач, которую стремятся решить ведущие российские разработчики.
Высокую живучесть можно получить путем применения дискретного керамического слоя, то есть слоя, состоящего из небольших цилиндриков. Такие бронепанели изготавливает, например, фирма TenCate Advanced Armor и другие компании. При прочих равных условиях они примерно на десять процентов тяжелее панелей из плоской керамики.
В качестве подложки под керамику применяются прессованные панели из высокомолекулярного полиэтилена (типа Dyneema или Spectra) как наиболее легкого энергоемкого материала. Однако он изготавливается только за рубежом. Следовало бы и в России наладить собственное производство волокон, а не только заниматься прессованием панелей из импортного сырья. Возможно применение и композитных материалов на основе отечественных арамидных тканей, но масса и стоимость их в значительной степени превышают аналогичные показатели полиэтиленовых панелей.
Дальнейшее улучшение характеристик композитной брони на основе керамических бронеэлементов применительно к объектам БТВТ проводится по следующим основным направлениям.
Повышение качества бронекерамики. Последние два-три года НИИ Стали тесно сотрудничает с производителями бронекерамики в России — ОАО «НЭВЗ-Союз», ЗАО «Алокс», ООО «Вириал» в плане отработки и улучшения качества бронекерамики. Совместными усилиями удалось значительно улучшить ее качество и практически довести до уровня западных образцов.
Отработка рациональных конструктивных решений. Набор керамических плиток обладает особыми зонами вблизи их стыков, которые имеют пониженные баллистические характеристики. С целью выравнивания свойств панели разработана конструкция «профилированной» бронеплитки. Данные панели установлены на автомобиль «Каратель» и успешно прошли предварительные испытания. Кроме того, отработаны структуры на основе корунда с подложкой из СВМПЭ и арамидов с весом 45 килограмм-сил на квадратный метр для панели 6а класса. Однако применение таких панелей в объектах AT и БТВТ ограничено в связи с наличием дополнительных требований (например, стойкость при боковом подрыве взрывного устройства).
Испытанная обстрелом кабина, защищенная комбинированной броней с керамическими плитками
Для бронетехники типа БМП и БТР характерно повышенное огневое воздействие, так что предельная плотность поражений, которую может обеспечить керамическая панель, собранная по принципу «сплошного бронирования», может быть недостаточной. Решение данной проблемы возможно только при использовании дискретных керамических сборок из шестигранных либо цилиндрических элементов, соразмерных средству поражения. Дискретная компоновка обеспечивает максимальную живучесть композитной бронепанели, предельная плотность поражения которой приближается к аналогичному параметру металлических бронеконструкций.
Однако весовые характеристики дискретных керамических бронекомпозиций с основой в виде алюминиевого или стального броневого листа на пять-десять процентов превышают аналогичные параметры керамических панелей сплошной компоновки. Преимуществом панелей из дискретной керамики является также отсутствие необходимости ее приклейки к подложке. Данные бронепанели установлены и испытаны на опытных образцах БРДМ-3 и БМД-4. В настоящее время такие панели применяются в рамках ОКР «Тайфун», «Бумеранг».
Зарубежный опыт
В 1965 году специалисты американской компании DuPont создали материал, получивший название «Кевлар». Он представлял собой арамидное синтетическое волокно, которое, по утверждению разработчиков, в пять раз прочнее стали при той же массе, но при этом обладающее гибкостью обычного волокна. «Кевлар» стал широко применяться как броневой материал в авиации и при создании средств индивидуальной защиты (бронежилеты, каски и т.п.). Помимо этого, «Кевлар» стали внедрять в систему защиты танков и других боевых бронированных машин в качестве подбоя для защиты от вторичного поражения экипажа осколками брони. Позднее аналогичный материал был создан и в СССР, правда, в бронетехнике он не применялся.
Американская опытная ББМ CAV с корпусом из стеклопластика
Тем временем появлялись более совершенные кумулятивные и кинетические средства поражения, а с ними росли требования к бронезащите техники, что увеличивало её вес. Снижение массы боевой техники без ущерба для защиты было практически невозможно. Но в 1980-х годах развитие технологий и новейшие разработки в области химической промышленности позволили вернуться к идее стеклопластиковой брони. Так, американская компания FMC, занимающаяся производством боевых машин, создала опытный образец башни для боевой машины пехоты M2 Bradley, защита которой представляла собой единую деталь из армированного стекловолокном композита (за исключением лобовой части). В 1989 году начались испытания БМП Bradley с бронекорпусом, в состав которого были включены две верхних детали и днище, состоящие из многослойных композитных плит, а облегчённая рама шасси была выполнена из алюминия. По результатам испытаний было выяснено, что по уровню баллистической защиты данная машина соответствует штатной БМП М2А1 при снижении массы корпуса на 27%.
С 1994 года в США в рамках программы Advanced Technology Demonstrator (ATD) создавался опытный образец боевой бронированной машины, получившей название CAV (Composite Armored Vehicle). Её корпус должен был полностью состоять из комбинированной брони на основе керамики и стеклопластика с использованием новейших технологий, за счет чего планировалось снизить общую массу на 33% при уровне защищённости, эквивалентном броневой стали, и, соответственно, повысить подвижность. Основное предназначение машины CAV, разработку которой поручили компании United Defence, была наглядная демонстрация возможности использования композиционных материалов при изготовлении бронекорпусов перспективных БМП, БРМ и других боевых машин.
В 1998 году был продемонстрирован опытный образец гусеничной машины CAV массой 19,6 т. Корпус был изготовлен из двух слоёв композиционных материалов: наружный из керамики на основе оксида алюминия, внутренний — из стеклопластика, армированного высокопрочным стекловолокном. В дополнение внутренняя поверхность корпуса имела противоосколочный подбой. Стеклопластиковое днище в целях повышения защиты от взрыва мин имело структуру с сотовым основанием. Ходовая часть машины закрывалась бортовыми экранами из двухслойного композита. Для размещения экипажа в носовой части предусматривалось изолированное боевое отделение, выполненное сварным способом из титановых листов и имеющее дополнительное бронирование из керамики (лоб) и стеклопластика (крыша) и противоосколочный подбой. Машина оснащалась дизельным двигателем мощностью 550 л.с. и гидромеханической трансмиссией, ее скорость достигала 64 км/ч, запас хода составлял 480 км. В качестве основного вооружения на корпусе была установлена поднимающаяся платформа кругового вращения с 25-мм автоматической пушкой М242 Bushmaster.
Испытания опытного образца CAV включали исследования возможностей корпуса противостоять ударным нагрузкам (планировалось даже установить 105-мм танковую пушку и провести серию стрельб) и ходовые испытания с общим пробегом в несколько тысяч км. Всего до 2002 года программой предусматривалось израсходовать до 12 млн. долларов. Но работы так и не вышли из опытной стадии, хотя и наглядно продемонстрировали возможность применения композитов взамен классического бронирования. Поэтому разработки в этом направлении были продолжены в области совершенствования технологий создания сверхпрочных пластиков.
Германия также не осталась в стороне от общей тенденции и с конца 1980-х гг. вела активные исследования в области неметаллических бронематериалов. В 1994 году в этой стране была принята на снабжение противопульная и противоснарядная композитная броня Mexas, разработанная компанией IBD Deisenroth Engineering на основе керамики. Она имеет модульную конструкцию и используется в качестве дополнительной навесной защиты для боевых бронированных машин, монтируется поверх основной брони. По заявлениям представителей фирмы, композитная броня Mexas эффективно защищает от бронебойных боеприпасов калибром до 14,5 мм. Впоследствии броневые модули Mexas стали широко использоваться для повышения защищенности основных танков и других боевых машин разных стран, в том числе танка «Леопард-2», боевых машин пехоты ASCOD и CV9035, бронетранспортёров Stryker, Piranha-IV, бронеавтомобилей «Динго» и «Феннек», а также самоходной артиллерийской установки PzH 2000.
Одновременно с 1993 года в Великобритании шли работы по созданию прототипа машины ACAVP (Advanced Composite Armoured Vehicle Platform) с корпусом, полностью сделанным из композита на основе фибергласса и армированного стекловолокном пластика. Под общим руководством агентства DERA (Defence Evaluation and Research Agency) министерства обороны, специалисты компаний Qinetiq, Vickers Defence Systems, Vosper Thornycroft, Short Brothers и другие подрядчики в рамках единой опытно-конструкторской работы создавали композитный корпус типа «монокок». Целью разработок было создание прототипа гусеничной боевой бронированной машины с защитой, аналогичной металлической броне, но со значительно сниженной массой. В первую очередь это диктовалось необходимостью иметь полноценную боевую технику для сил быстрого реагирования, которая могла бы транспортироваться самым массовым военно-транспортным самолётом C-130 Hercules. В дополнение к этому новая технология позволяла снизить шумность машины, её тепловую и радиолокационную заметность, продлить срок службы за счет высокой стойкости к коррозии и в перспективе снизить стоимость производства. Для ускорения работ использовались узлы и агрегаты серийной британской БМП Warrior.
Британская опытная ББМ ACAVP с корпусом из стеклопластика
К 1999 году компания Vickers Defence Systems, осуществлявшая проектные работы и общую интеграцию всех подсистем опытного образца, представила прототип ACAVP на испытания. Масса машины составила около 24 тонн, двигатель мощностью 550 л.с., совмещённый с гидромеханической трансмиссией и усовершенствованной системой охлаждения, позволяет развивать скорость до 70 км/ч по шоссе и 40 км/ч по пересечённой местности. В качестве вооружения на машине установлена 30-мм автоматическая пушка, спаренная с 7,62-мм пулёмётом. При этом была использована стандартная башня от серийной БРМ Fox с бронированием из металла.
В 2001 году испытания ACAVP успешно завершились и, по словам разработчика, продемонстрировали впечатляющие показатели защищённости и подвижности (в прессе было амбициозно заявлено, что англичане якобы «впервые в мире» создали композитную бронированную машину). Композитный корпус обеспечивает гарантированную защиту от бронебойных пуль калибра до 14,5 мм в боковую проекцию и от 30-мм снарядов в лобовую, а сам материал исключает вторичное поражение экипажа осколками при пробитии брони. Предусмотрено также дополнительное модульное бронирование для усиления защиты, которое крепится поверх основной брони и при транспортировке машины по воздуху может быстро демонтироваться. В общей сложности на испытаниях машина прошла 1800 км и при этом не было зафиксировано никаких серьёзных поломок, а корпус успешно выдержал все ударные и динамические нагрузки. Кроме того, сообщалось, что масса машины 24 тонны — это не окончательный итог, этот показатель можно снизить, установив более компактный силовой блок и гидропневматическую подвеску, а применение облегчённых гусеничных траков из резины может серьёзно снизить уровень шума.
Несмотря на положительные результаты, прототип ACAVP оказался невостребованным, хотя руководство DERA и планировало продолжить исследования до 2005 года, а впоследствии создать перспективную БРМ с композитной бронёй и экипажем из двух человек. В конечном счёте программа была свёрнута, а дальнейшее проектирование перспективной разведывательной машины уже велось по проекту TRACER с использованием проверенных алюминиевых сплавов и стали.
Тем не менее, работы по исследованию неметаллических броневых материалов для техники и индивидуальной защиты были продолжены. В некоторых странах появились собственные аналоги материала «Кевлар», такие как «Тварон» датской компании Teijin Aramid. Он представляет собой очень прочное и лёгкое параарамидное волокно, которое предполагается использовать в бронировании боевой техники и, по заявлению производителя, может снизить общую массу конструкции на 30-60% по сравнению с традиционными аналогами. Еще один материал, получивший название «Дайнема», производства компании DSM Dyneema является высокопрочным сверхвысокомолекулярным полиэтиленовым (СВМПЭ) волокном. Как утверждает изготовитель, СВМПЭ является самым прочным материалом в мире — в 15 раз прочнее стали (!) и на 40% прочнее арамидного волокна такой же массы. Его планируется использовать для производства бронежилетов, касок и в качестве бронирования лёгких боевых машин.
Легкие бронемашины из пластика
Учитывая накопленный опыт, зарубежными специалистами был сделан вывод, что разработка перспективных танков и бронетранспортёров, полностью оснащённых бронёй из пластика, всё же является довольно спорным и рискованным делом. Но новые материалы оказались востребованными при разработке более лёгкой колёсной техники на базе серийных автомобилей. Так, с декабря 2008 г. по май 2009 г. в США на полигоне в Неваде был испытан легкий бронеавтомобиль с корпусом, полностью состоящим из композиционных материалов. Машина, получившая обозначение ACMV (All Composite Military Vehicle), разработанная компанией TPI Composites, успешно прошла ресурсные и ходовые испытания, проехав в общей сложности 8 тысяч километров по асфальтовым и грунтовым дорогам, а также по пересечённой местности. Были запланированы испытания обстрелом и подрывом. Базой опытного бронеавтомобиля послужил известный HMMWV — «Хаммер». При создании всех конструкций его корпуса (в т.ч. балки рамы) использовались только композиционные материалы. За счёт этого компании TPI Composites удалось значительно снизить массу ACMV и, соответственно, увеличить его грузоподъёмность. В дополнение планируется на порядок продлить срок службы машины ввиду ожидаемой большей долговечности композитов по сравнению с металлом.
Значительного прогресса в области использования композитов для легкой бронетехники достигли в Великобритании. В 2007 году на 3-й международной выставке оборонных систем и оборудования в Лондоне был продемонстрирован бронеавтомобиль Cav-Cat на базе среднетоннажного грузовика Iveco, оснащённый композитной бронёй CAMAC компании NP Aerospace. Помимо штатной брони была предусмотрена дополнительная защита бортов машины за счёт установки модульных бронепанелей и противокумулятивных решёток, также состоящих из композита. Комплексный подход в защите CavCat позволил значительно снизить воздействие на экипаж и десант взрывов мин, осколков и лёгкого пехотного противотанкового оружия.
Американский опытный бронеавтомобиль ACMV с корпусом из стеклопластика
Британская бронированая машина CfvCat с дополнительными противокомулятивными экранами
Стоит отметить, что ранее компания NP Aerospace уже демонстрировала броню типа САМАС на лёгком бронеавтомобиле Landrover Snatch в составе бронекомплекта Cav100. Теперь же подобные комплекты Cav200 и Cav300 предлагаются для средних и тяжёлых колёсных машин. Изначально новый бронематериал создавался как альтернативная металлической композитная пуленепробиваемая броня с высоким классом защиты и общей прочностью конструкции при сравнительно низком весе. В его основу был положен прессованный многослойный композит, позволяющий формировать прочную поверхность и создавать корпус с минимумом стыков. По утверждению производителя, бронематериал CAMAC обеспечивает создание модульной конструкции типа «монокок» с оптимальной баллистической защитой и способностью противостоять сильным структурным нагрузкам.
Но компания NP Aerospace пошла дальше и в настоящее время предлагает оснащать лёгкие боевые машины новой динамической и баллистической композитной защитой собственного производства, расширив свой вариант комплекса защиты путём создания навесных элементов EFPA и ACBA. Первый представляет собой начинённые взрывчатым веществом пластиковые блоки, устанавливаемые поверх основной брони, а второй — литые блоки композитной брони, также дополнительно устанавливаемые на корпус.
Таким образом, легкие колёсные боевые бронированные машины с композитной бронезащитой, разрабатываемые для армии, уже не выглядели чем-то из ряда вон выходящим. Символической вехой стала победа промышленной группы Force Protection Europe Ltd в сентябре 2010 года в тендере на поставку в вооружённые силы Великобритании лёгкой бронированной патрульной машины LPPV (Light Protected Patrol Vehicle), получившей название Ocelot. Британское министерство обороны приняло решение заменить устаревшие армейские автомобили Land Rover Snatch как не оправдавшие себя в современных боевых условиях на территории Афганистана и Ирака, на перспективную машину с бронированием из неметаллических материалов. В качестве партнёров Force Protection Europe, имеющей большой опыт в производстве высокозащищенных автомобилей типа MRAP, была выбрана автостроительная компания Ricardo plc и «КинетиК», занимающаяся бронированием.
Разработка Ocelot велась с конца 2008 года. Проектировщики бронеавтомобиля решили создать принципиально новую машину на основе оригинального конструкторского решения в виде универсальной модульной платформы, в отличие от других образцов, которые базируются на серийных коммерческих шасси. Помимо V-образной формы днища корпуса, повышающей защиту от мин за счёт рассеивания энергии взрыва, была разработана специальная подвесная бронированная коробчатая рама под названием «скейтборд», внутри которой были размещены карданный вал, коробка передач и дифференциалы. Новое техническое решение позволило перераспределить вес машины таким образом, чтобы центр тяжести находился максимально близко к земле. Подвеска колёс — торсионная с большим вертикальным ходом, приводы на все четыре колеса — раздельные, узлы передней и задней осей, а также колёса — взаимозаменяемые. Навесная кабина, в которой располагается экипаж, крепится к «скейтборду» шарнирно, что позволяет откидывать кабину в сторону для доступа к трансмиссии. Внутри находятся сиденья для двух членов экипажа и четырёх человек десанта. Последние сидят лицом друг к другу, их места отгорожены перегородками-пилонами, дополнительно усиливающими конструкцию корпуса. Для доступа внутрь кабины имеются двери с левой стороны и в задней части, а также два люка в крыше. Предусмотрено дополнительное пространство для монтажа различного оборудования, в зависимости от целевого назначения машины. Для электропитания приборов установлена вспомогательная дизельная силовая установка Steyr.
Первый прототип машины Ocelot был изготовлен в 2009 году. Её масса составила 7,5 тонн, масса полезной нагрузки — 2 тонны, максимальная скорость движения по шоссе — 110 км/ч, запас хода — 600 км, радиус разворота — около 12 м. Преодолеваемые препятствия: -подъём до 45°, спуск до 40°, глубина брода до 0,8 м. Низкое расположение центра тяжести и широкая база между колёсами обеспечивает устойчивость к опрокидыванию. Проходимость повышена за счет использования увеличенных 20-дюймовых колёс. Большая часть подвесной кабины состоит из бронированных фигурных композитных бронепанелей, армированных стекловолокном. Имеются крепления для дополнительного комплекта бронезащиты. В конструкции предусмотрены обрезиненные участки для монтажа агрегатов, что позволяет снизить уровень шума, вибрации и повысить прочность изоляции по сравнению с обычным шасси. По заявлению разработчиков, базовая конструкция обеспечивает защиту экипажа от взрывов и огнестрельного оружия выше уровня стандарта STANAG IIB. Также утверждается, что полная замена двигателя и коробки передач может быть выполнена в полевых условиях в течение одного часа с помощью только штатных инструментов.
Первые поставки бронеавтомобилей Ocelot начались в конце 2011 года, а к исходу 2012 года в вооружённые силы Великобритании поступило около 200 таких машин. Компания Force Protection Europe в дополнение к базовой патрульной модели LPPV разработала также варианты с модулем вооружения WMIK (Weapon Mounted Installation Kit) с экипажем из четырёх человек и грузовой вариант с кабиной на 2 человека. В настоящее время она принимает участие в тендере министерства обороны Австралии на поставку бронированных машин.
Итак, создание новых неметаллических броневых материалов в последние годы идёт полным ходом. Возможно, не за горами то время, когда принятые на вооружение бронированные машины, не имеющие в своём корпусе ни одной металлической детали, станут обыденным делом. Особенную актуальность лёгкая, но прочная бронезащита приобретает сейчас, когда в разных уголках планеты вспыхивают вооружённые конфликты низкой интенсивности, проводятся многочисленные антитеррористические и миротворческие операции.
Британская патрульная машина Ocelot с корпусом из стеклопластика
Безусловно, технологичный и недорогой цельнопластиковый бронекорпус станет технологическим прорывом в создании перспективной бронетехники. Однако не стоит забывать, что в отличие от броневых сплавов, монококовые композитные конструкции еще не до конца изучены в плане ударных, температурных и вибрационных нагрузок. Многочисленные испытания выявили их устойчивость лишь в короткий промежуток времени, в то время как старение композитов, очевидно, будет менять их свойства, может быть даже кардинально. Проблемными вопросами также являются стоимость производства и ремонтопригодность композитных корпусов. В то же время многолетнее применение композитов в авиастроении даёт значительный опыт, который можно использовать и при создании перспективных боевых бронированных машин.
Вступление
Вечная тема снаряда и брони получила новое дыхание в связи с большим распространением одной игры в которой танки тупо идут друг на друга, а прочность брони якобы на прямую зависит от количества денег у играющего.
Я хочу рассказать об истинном положении вещей. Ведь броня бывает очень разной, толщина пробиваемой брони зависит не только от начальной скорости снаряда, но и от его качества. Заодно и разберёмся почему снаряды наших пушек калибра сорок пять миллиметров не всегда пробивали броню немецких танков толщиной тридцать миллиметров. И как немцы боролись с нашими танками имея противотанковую пушку калибра тридцать семь миллиметров.
Броня
Броня должна иметь два взаимоисключающих качества - твёрдость и вязкость. Против снаряда малого калибра достаточно просто очень твёрдой брони. При среднем калибре снаряда броня должна быть не только твёрдой но и вязкой. Для снаряда большого калибра вязкость брони выходит на первое место. Потому что снаряд большого калибра может просто расколоть броневую деталь башни или корпуса если у неё не достаточно вязкости. Поэтому, как ни странно твёрдость танковой брони в течении Второй Мировой Войны всё время уменьшалась. Просто твёрдость и вязкость трудно совместимы.
Вот фотографии немецких танков. На верхней фотографии видны следы попадания снарядов разного вида (об этом ниже) и разного калибра. От отверстий снарядов крупного калибра расходятся трещины, снаряды малого калибра просто пробили броню.
На средней фотографии никаких трещин, снаряд крупного калибра просто развалил башню танка.
На нижней фотографии снаряд калибра сто пятьдесят два миллиметра попал в самый край корпуса танка под башней. Снаряд просто отбил край корпуса и улетел. А мелом обведена часть корпуса которая просто вывалилась от этого удара. Если смотреть на контур обведённый мелом то попадание было в верхнем правом углу. Часть корпуса в том месте улетела вместе со снарядом. Рядом написана дистанция стрельбы - тысяча двести метров. То есть скорость у снаряда была уже не очень высокая, но пятьдесят килограмм веса сделали своё дело.
На фотографии башня нашего танка. В целях эксперимента по ней по моему стреляли из германской зенитной пушки калибра сто двадцать восемь миллиметров, просто мощнее под рукой ничего не было. Сквозные пробоины и ни одной трещины.
Совместить высокую твёрдость и вязкость можно сделав броню из двух слоёв. Верхний твёрдый слой постепенно переходит в вязкую изнанку. Называется такая броня гетерогенной. Секрет производства такой брони весьма простой. Поверхность металла просто насыщают углеродом а потом закаливают. Но это на словах просто, а на деле углерод очень медленно проникает в метал. Для этого лист нагревают в печи, посыпают составом содержащим углерод и ждут. Причём ждут неделю если не больше. Посчитали сколько газа сгорит за неделю и во что это обойдётся?
Так вот броня немецких танков в начальный период войны была именно такой. Качество немецкой брони было самым высоким в мире.
Состав брони секрета не составляет, это железо с добавлением углерода и марганца, около трёх процентов никеля, до двух процентов хрома. Качество зависит от наличия (вернее их отсутствия) вредных примесей типа серы и фосфора. Никель и хром повышают вязкость и ускоряют процесс насыщения стали углеродом. Молибден и особенно ванадий ещё более эффективны в качестве легирующих элементов, только вот где их взять? У немцев и никель к концу войны почти кончился, поэтому у их танков башни раскалывались, а не потому что у нас пушки были очень мощные.
Броня полученная с помощью проката или ковки более качественная чем литая. Выигрыш в толщине при равной стойкости получается примерно десять процентов. Литая броня склонна к растрескиванию. У катаной брони другая беда. Если из её листов сварить башню или корпус танка, то в районе шва прочность падает процентов на десять.
Бронебойные снаряды
Бронебойные снаряды бывают трёх типов. Обычная болванка из твёрдой стали. Обычная болванка на которую надет баллистический наконечник, который улучшает аэродинамику снаряда. Обычная болванка на которую надет бронебойный колпачок и баллистический наконечник.
При попадании снаряда под углом девяносто градусов все снаряды имеют практически одинаковую эффективность. Но в жизни такого не бывает. Поэтому самым эффективным становится снаряд с бронебойным наконечником. Сам наконечник представляет колпачок из мягкого метала. При косом попадании он прилипает к броне и не даёт снаряду соскользнуть. Ещё при этом возникает процесс доворачивания снаряда до вертикали. Причём чем длиннее снаряд тем активнее идёт доварачивание. Ещё бронебойный наконечник в какой то мере препятствует разрушению бронебойного сердечника.
Маленькое историческое отступление. Бронебойный колпачок изобрели в России. Но снаряды в красной армии были самые простые - болванки закаленные на высокую твёрдость. Этому даже было дано обоснование. Немецкие танки не имели наклонной брони вот поэтому мы и делали простые снаряды. На самом деле причина была в отсутствии производства. Не многие знают что производство снарядов отнимает на много больше ресурсов чем сами орудия. Мы болванки и то еле еле успевали делать. Когда началась война, то оказалось что снаряды не пробивают немецкую броню, они просто раскалываются от удара. Стали говорить о нарушении технологического процесса закалки. Кое кого расстреляли. Но мне кажется, что всё дело было в отличной немецкой броне. У неё был аномально твёрдый верхний слой и мягкая изнанка. Для снарядов калибра сорок пять миллиметров имеющегося качества она была просто не по зубам. Выход нашли совершенно неожиданно. На снарядах стали делать не глубокие круговые проточки. На фотографии они отмечены цифрой семь. Каким то совершенно не понятным для меня способом они стали препятствовать разрушению тела снаряда.
Вот немецкие бронебойные снаряды. Баллистический наконечник и бронебойный колпачок всё в наличии. Конечно само орудие было слабовато, но главное это желание. Наберите в интернете ПУЛЕМЁТ УТЁС и вам расскажут как один ополченец подбил из него два украинских танка Т-64. Самое главное что немцы практически сразу перестали стрелять в лоб нашим танкам. При изучении подбитых танков следов попаданий на лобовой броне практически не было. Танки просто подпускали в плотную и стреляли в борт. Так как наши танки были практически слепые и часто ходили в атаку без поддержки пехоты, то и потери были значительны. Немцы стреляли даже тогда, когда были уверены что снаряды не пробьют броню. Зачем? Многочисленные попадания заклинивали башню, разбивали не многочисленные приборы наблюдения, достаточно часто пробивали орудие. Вы думаете почему у тигра появилось бронирование пушки? Просто немцы учли статистику своих попаданий в наши танки.
Правда и немецким противотанковым пушкам досталось. Это был единственный вид пушек в котором немцы понесли катастрофические потери в начальный период войны.
Вот весь модельный ряд немецких бронебойных снарядов. Как видите просто болванок нет в принципе.
Вот наши снаряды калибра восемьдесят пять миллиметров. В лучшем случае присутствует баллистический наконечник.
Вот наши снаряды калибра сто двадцать два миллиметра. Слева простая болванка справа слегка, я подчёркиваю слегка, улучшенный. Первый пробивал лобовую броню тигра на дистанции тысяча двести метров, второй на дистанции тысяча восемьсот метров. Вот наглядный пример различных возможностей снарядов разной конструкции.
Подкалиберные бронебойные снаряды.
Весь эффект подкалиберного снаряда вытекает из физической формулы, которая утверждает что энергия снаряда зависит от его скорости в два раза больше чем от его веса. Поэтому вес и диаметр бронебойного сердечника уменьшили, а по стволу его вёл лёгкий поддон. По началу поддоны были не отделяемые и после вылета снаряда из ствола сразу начинали его тормозить. Поэтому во время войны подкалиберные снаряды пробивали большую толщину брони только на малых дистанциях.
Вот опять та же фотография башни. Места попадания подкалиберных бронебойных снарядов можно узнать по специфическим отметинам - небольшой кратер на броне (от попадания поддона) с отверстием малого диаметра в центре.
Для бронебойных сердечников подкалиберных снарядов возникла проблема качества металла из которого они были изготовлены. При большой скорости сердечники просто раскалывались не успев пробить броню. Самым лучшим оказался сердечник из вольфрама (тяжелый, прочный) с добавлениями никеля и меди для увеличения вязкости. Но всё как обычно упёрлось в цену. Вы представляете сколько лампочек надо разбить что бы насобирать вольфрама на один бронебойный сердечник? Другой вариант это обеднённый уран. Я долго думал чем же этот уран обеднили? Оказалось что это просто отходы производства ядерных боеприпасов. Уран из которого извлекли радиоактивные изотопы называется обеднённым.
Бронебойные сердечники стали длинными и тонкими. Обязательно присутствует бронебойный колпачок. Иногда он одновременно выполняет роль аэродинамического колпачка. На наклон брони современные бронебойные сердечники подкалиберных снарядов с отделяемым поддоном практически не реагируют.
В среднем, на дистанции две тысячи метров, пробивается броня толщиной триста миллиметров установленная под углом в шестьдесят градусов. Защита в очередной раз проиграла нападению.
Про кумулятивные снаряды на сайте есть отдельная статья.
В оснащении современных армий ведущая роль принадлежит так называемым комплексным системам вооружения, примером которых может служить танк - боевая гусеничная машина, сочетающая в себе мощное вооружение, надежную броневую защиту и высокую подвижность Собственно, танк и был задуман как комплексная система оружия - об этом свидетельствуют слова создателя первого в мире танка, нашего соотечественника А. А. Пороховщикова, который писал: “На поле шло учение новобранцев. Глядя на солдат, перебегавших цепью, я подумал: невеселая штука - бежать в атаку под пулеметами врага. А что, если послать на штурм окопов не людей, беззащитных против свинцового ливня, а машину, одетую в броню, вооруженную пулеметами... Конструктивное решение я увидел в постановке бесконечных лент или гусеничных ходов тракторного типа…”
Танк А. А. Пороховщикова “Вездеход” покинул стены мастерских 18 мая 1915 года. Более полувека отделяет нас от этого события, но задуманное конструктором первого танка гармоничное триединство боевых качеств сохраняет свое значение и по сей день. Правда, на отдельных этапах развития танкостроения эта гармония нередко нарушалась. Так, например, был период, когда специалисты провозгласили важнейшей характеристикой танка скорость, и танки стали обгонять автомобили, но, увы, за счет снижения мощи вооружения и броневой защиты. Другой крайностью была ставка на тяжелые тихоходные танки - своеобразные сухопутные дредноуты с несколькими пушками и подчас едва ли не десятком пулеметов. Апофеозом этой концепции стал созданный гитлеровцами в конце воины сверхтяжелый танк “Мышонок”. Останки трех таких машин, взорванных при подходе советских войск, были найдены в районе Берлина. Судя по ним, толщина брони этого танка достигала 240 миллиметров, а вес составлял 160 тонн.
|
Коллизии поиска гармоничного сочетания боевых качеств танка не миновали и наше танкостроение. Они наглядно прослеживаются даже на примере эволюции танка одного класса - среднего танка, ставшего в конце концов наиболее массовой боевой гусеничной машиной. Первым советским средним танком был танк Т-24, созданный в 1930 году. Его характерная особенность состояла в трехъярусном расположении вооружения: один из пулеметов размещался впереди и ниже основной башни танка, а другой - над ней, во вращающейся башенке, что, в частности, позволяло одновременно вести огонь в разных направлениях. Годом позже появился опытный танк ТГ: внешне машина совершенно иной формы, с одной конической башней, оснащенной 76-миллиметровой пушкой. И снова многобашенная машина - три башни на двух ярусах имел созданный в 1933 году танк Т-28. Несмотря на то, что Т-28, как и Т-24, относился к классу средних машин, в его конструкции нашло свое отражение характерное для первой половины 30-х годов стремление конструкторов превратить танк в подвижную бронированную крепость, предназначенную для прорыва сильно укрепленных оборонительных полос противника.
Однако опыт военных учений тех лет показал, что функции прорыва укрепленных полос более свойственны тяжелым танкам, а средний танк должен стать высокоманевренным средством поддержки пехоты и кавалерии. Поэтому вторая половина 30-х годов ознаменовалась явным преобладанием “скоростной” концепции, примером воплощения которой может служить выпущенный в 1935 году опытный колесно-гусеничный танк Т-29. Эта машина уже могла двигаться на гусеницах со скоростью до 54 километров в час, а со снятыми гусеницами, на колесах - до 80 километров в час. По существу, Т-29 был колесно-гусеничным вариантом танка Т-28. Но если принять во внимание калибр его пушки, маневренность и скорость движения на гусеницах, то нельзя не назвать Т-29 важной вехой на пути к прославленному танку Т-34. Непосредственными же предшественниками Т-34 стали колесно-гусеничные танки А-20, А-30 и гусеничный танк Т-32. В конструкции их конических башен уже нашло свое отражение стремление танкостроителей повысить неуязвимость своих машин путем наклона броневых листов. Вместе с тем всесторонние испытания этих танков и анализ их возможностей позволили прийти к важному выводу: средний танк должен быть чисто гусеничной машиной.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
В 1940 году появляется первая модель танка Т-34, преимущества которого проявились в первые же месяцы Великой Отечественной войны. Его 76-миллиметровая пушка поражала основные гитлеровские танки этого периода Т-III и Т-IV с предельных дистанций прицельного огня. В то же время пушки этих танков и основное 37-миллиметровое противотанковое орудие гитлеровцев были бессильны против Т-34. Столь высокое качественное превосходство советских танков в сочетании с неуклонно возрастающим их количеством вынудило фашистскую Германию в самый разгар войны пойти на чреватое многими осложнениями освоение новых танков - Т-V “Пантера”, Т-VI “Тигр” и Т-VIВ “Королевский тигр”. Однако эти машины были более чем в 1,5-2 раза тяжелее Т-34 и значительно уступали ему в маневренности. А чрезмерно выросшие габариты гитлеровских танков делали их более уязвимыми в бою.
Танк Т-34 успешно выдержал суровые испытания второй мировой войны. В то время как гитлеровцы спешно осваивали свои “Тигры”, когда англичане были вынуждены заменять устаревшие средние танки МК-II “Матильда” более мощными “Кромвелями”, а американцы - сменить танки М-3 на не менее громоздкие М4-А2 “Шерман”, Т-34 претерпел лишь модернизацию. Более того, на протяжении почти двух десятилетий эта машина оставалась образцом для подражания: не только ее конфигурация, но и многие технические параметры старательно копировались зарубежными танкостроителями.
Танк Т-34 стал классическим образцом среднего танка и признанным шедевром мирового танкостроения. Уже сама форма этой машины резко отличала ее от танков предшествующих лет. Для обеспечения наибольшей снарядостойкости башня танка имела коническую “обтекаемую” форму, верхнему и нижнему лобовым листам корпуса был придан большой наклон, наклонены были и бортовые листы корпуса Таким образом, высокая неуязвимость Т-34 была достигнута не столько за счет утолщения брони, сколько путем наивыгоднейшего расположения броневых листов, что позволило получить значительный выигрыш в весе и размерах машины - Т-34 был существенно ниже однотипных зарубежных танков. На нем впервые в мировой практике советские танкостроители применили широкие гусеницы, резко увеличившие проходимость танка по.мягким грунтам. Впервые в массовом танкостроении на Т-34 был установлен и дизельный двигатель, отличающийся от бензинового меньшей пожароопасностью и пониженным расходом топлива.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Эстафета технического совершенства перешла от Т-34 к послевоенным советским средним танкам, примером которых может служить Т-54. Гармонично сочетающиеся в них мощь вооружения, надежность броневой защиты и высокая подвижность дополнились сегодня еще одним качеством - стойкостью к воздействиям поражающих факторов ядерного взрыва. Все это превращает танки в главную ударную силу сухопутных войск, совершенствование которой не прекращается ни на один день. Каким же видят зарубежные специалисты танк ближайшего будущего? Лишь общая панорама поисков и возможных решений проблем танкостроения позволяет представить пути дальнейшего совершенствования боевых гусеничных машин.
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
СНАРЯД СПОРИТ С РАКЕТОЙ
Главной задачей танка является борьба с танками противника. Этому требованию наиболее эффективно отвечает утвердившаяся в мировом танкостроении схема танка с одной башней, оснащенной мощной длинноствольной пушкой. Впрочем, обязательно ли пушкой? Появление и неустанное совершенствование ракетного оружия не могли не привлечь внимания танкостроителей. При этом основной аргумент сторонников ракетного вооружения танка заключается в том, что, будучи близкими по размерам и весу артиллерийским снарядам, управляемые ракеты могут обеспечить на дальностях в несколько километров 80-процентную вероятность поражения цели, тогда как у танковой пушки с ростом дальности она оказывается существенно меньше 20 процентов.
Контраргументация же противников перевооружения танка не ограничивается перечислением таких слабых сторон ракеты, как сложность и соответственно ограниченная надежность, подверженность систем управления помехам, высокая стоимость. Они подвергли детальному анализу возможные европейские театры военных действии, который показал, что по условиям рельефа местности такие цели, как танки и бронетранспортеры, могут быть обнаружены на расстоянии не более 2 километров. Этот вывод упрочил позиции пушечного вооружения танка, у которого вероятность поражения цели на подобных дистанциях достаточно высока.
Итак, пушка. Ее калибр, начальная скорость снаряда и другие параметры выбираются из условия поражения брони танков того же класса. При этом калибр нельзя увеличивать беспредельно: вместе с ним, как правило растут размеры самой пушки и соответственно башни танка, увеличиваются размеры и вес снарядов. Последнее, в свою очередь, приводит к снижению скорострельности при заряжании пушки вручную, к уменьшению боекомплекта (при том же объеме танка), к усложнению удаления из танка стрелянных гильз, что всегда было проблемой.
Впрочем, и при современных 105-120-миллиметровых калибрах пушек эти вопросы не могут не волновать танкостроителей, ищущих пути повышения огневой мощи танка. Так, например, на повестке дня стоит вопрос об автоматизации процесса заряжания пушек. Проблему удаления гильз пытаются решить, сделав их сгорающими. Наконец, кардинальное решение этих вопросов ищут в отказе от гильз с зарядом и применении взамен них жидких метательных веществ, подаваемых непосредственно в казенную часть пушки. И, конечно, параллельно с этими поисками продолжается совершенствование самих снарядов. Среди них наряду с известными бронебойными, подкалиберными и кумулятивными в последнее время все большее внимание специалистов привлекают фугасные снаряды с пластическим взрывчатым веществом. Заряд последнего размещают в тонкостенном корпусе снаряда, который при ударе разрушается, вещество распластывается по броне и взрывается. Предполагают, что такой снаряд может быть универсален - применим на любых дальностях для поражения как бронированных, так и иных целей.
Особое место среди проблем повышения огневой мощи танка занимают вопросы точности стрельбы. Надо ли доказывать, что способность поразить цель с первого же выстрела - лучшая аттестация танковому вооружению. Как известно, танковые пушки, оснащенные оптическими прицелами, обеспечивают весьма высокую вероятность попадания с первого же выстрела на расстояниях, подчас достигающих 1000 метров. Столь высокая эффективность при сравнительно простой наводке обеспечивается тем, что на всем протяжении снаряд здесь движется по прямой “ствол пушки - цель”, и поэтому в точном измерении расстояния до цели нет необходимости. На больших же дальностях вероятность попадания находится в прямой зависимости от точности определения расстояния до цели - здесь стрельба ведется по навесным траекториям. Поэтому неотъемлемым элементом оборудования танка сегодня становятся различные оптические дальномеры, например, действующие по принципу, схожему с наводкой резкости в фотоаппарате. Еще большей точности в измерении расстояния до удаленных целей предполагают добиться, применив на танке дальномер с оптическим квантовым генератором (лазером). Принцип действия этого дальномера основан на измерении времени прохождения генерируемого рубином короткого светового импульса до цели и возвращения отраженного сигнала. Полагают, что погрешности в измерении дальности на расстояниях до 10 километров при этом не будут превышать нескольких сантиметров.
Успех огневого боя при прочих равных условиях зависит от того, насколько быстро экипаж действует при оружии: определяет исходные данные для стрельбы, наводит и перезаряжает пушку. Выше уже говорилось об автоматизации заряжания. Стремятся автоматизировать и процессы управления огнем. Основа такой автоматизированной системы - дальномер. Измеренное командиром танка с его помощью значение дальности до цели автоматически передается в вычислитель. Сюда же с пульта управления заранее вводятся баллистические характеристики снарядов и поправки на метеорологические условия. По этим данным вычислитель определяет величину угла прицеливания, передает его в перископический прицел и одновременно приводит в действие гидравлическую систему, которая поворачивает ствол пушки на нужный угол. Наводчику же остается только уточнить наводку.
Перечисленные системы обеспечивают высокую точность, когда огонь ведется из неподвижной машины. Наиболее же эффективной в бою является стрельба в движении - с хода. Но ее осуществление связано с серьезными трудностями. Когда боевая машина со скоростью 30-40 километров в час мчится по бездорожью, ее корпус совершает колебания вслед за всеми неровностями местности. А вместе с ним колеблется и ствол пушки, нарушая точность наводки. Чтобы избежать этого, на танках сегодня применяются так называемые стабилизаторы вооружения. Принцип действия этих устройств состоит в том, что ствол пушки, образно говоря, “связывают” с волчком гироскопа, ось которого сохраняет свое положение в пространстве при любых перемещениях корпуса танка. При этом датчики гироскопа воздействуют на гидроподъемник пушки и механизмы поворота башни, заставляя ствол перемещаться по отношению к корпусу танка, но зато оставаться направленным точно в цель.
БРОНЯ: СТАЛЬ ИЛИ АЛЮМИНИЙ?
В определении танка как боевой гусеничной машины, сочетающей мощное вооружение, надежную броневую защиту и высокую подвижность, понятие “защита” не случайно стоит непосредственно за вооружением - именно броня по замыслу создателей первых танков должна была обеспечить им высокую неуязвимость на поле боя. Правда, неуязвимость современных танков - это многокомпонентный сплав, “прочность” которого наряду с броневой защитой определяется формой и размерами машины, ее скоростными и маневренными качествами, эффективностью танкового вооружения в борьбе с противотанковыми средствами противника. И тем не менее в этом перечне компонентов броня, как и прежде, сохраняет ведущее место.
Продолжая обозрение, можно отметить, что, как показали зарубежные исследования, броневая сталь обладает способностью не только противостоять воздействию снарядов и пуль, но и является эффективной защитой от поражающих факторов ядерного взрыва - светового излучения, ударной волны и проникающей радиации. Так, например, броня полностью задерживает альфа- и бета-частицы, а также значительную часть гамма-лучей, снижая при толщине, характерной для современных зарубежных танков, дозу радиации в 10-15 раз. Именно это обстоятельство стало одним из решающих аргументов в упрочении танка как эффективного средства ведения боевых действий в условиях возможной ракетно-ядерной войны.
Среди требований, предъявляемых к танковой броне, основным считают способность обладать максимальной твердостью в сочетании с высокой вязкостью. Этому требованию в наибольшей степени отвечает традиционная броневая сталь - железоуглеродистый сплав с добавками таких легирующих элементов, как никель, хром, марганец, кремний, молибден, ванадий. Пожалуй, лишь одна из характеристик подобных сплавов всегда не удовлетворяла танкостроителей - большой удельный вес. Это он до сих пор остается преградой на пути к повышению неуязвимости танка за счет увеличения толщины брони, грозя привести к чрезмерному росту веса машины и соответственно к ухудшению ее скоростных и маневренных качеств.
Более четверти века, обходя эту преграду, мировое танкостроение в разных вариантах повторяет решения, которые в свое время обеспечили высокую неуязвимость советского танка Т-34. Это - придание броневым листам больших углов наклона и применение дифференцированного бронирования. Придание наклона равноценно тому, что снаряд послан под углом к плоскости броневого листа - при этом увеличивается вероятность рикошетирования (отражения) снаряда и вырастает путь, проходимый им в толще металла. Суть же дифференцированного бронирования состоит в том, что наиболее уязвимые части танка - его башню, лобовую и кормовую части корпуса - одевают в броню с максимальной толщиной, а борта, крышу и, естественно, днище корпуса закрывают менее толстыми броневыми листами. Вместе с тем в поисках средств повышения надежности броневой защиты танка при сохранении ее веса конструкторы пытаются сегодня идти и другим путем, обращаясь к более легким материалам - к алюминиевым сплавам и пластмассам.
Известно, что алюминиевые сплавы, будучи примерно втрое легче стали, уступают ей в прочности только в полтора раза. Утверждают, что этим сплавам присуща высокая стойкость к воздействиям пуль, осколков снарядов, ударной волны ядерного взрыва. Алюминий оказался эффективной защитой от проникающей радиации, он быстрее других металлов освобождается от наведенной радиоактивности, вызванной гамма-лучами и потоками нейтронов. Легкие танки с алюминиевой броней существуют уже сегодня, броне из алюминиевых сплавов специалисты предсказывают большое будущее и... пока отдают предпочтение проверенной временем и огнем сражений броневой стали.
То же самое говорят и о пластических массах. Многослойная броня, изготовленная из пластмасс, армированных стекловолокном, обладает высокой прочностью на изгиб, не пробивается пулями и осколками снарядов, хорошо противостоит воздействиям ударной волны и высоких температур, возникающих при ядерных взрывах. Специалисты полагают, что пластмассы, в частности полиэтилен с добавками бора, могут найти применение в сочетании со стальной или алюминиевой броней как средство повышения ее защитных свойств по отношению к потокам нейтронов. Словом, и алюминиевые сплавы и пластмассы пока остаются в числе апробируемых материалов, а танкостроители наряду с совершенствованием брони ищут пути повышения неуязвимости в иных решениях и прежде всего в уменьшении размеров танка.
Еще в годы второй мировой войны высота большинства танков превышала 3 метра, что превращало их в хорошо видимую мишень, облегчало борьбу с ними. Сегодня танкостроители стремятся свести высоту своих машин к 2 метрам - тому пределу, который, как полагают, позволит с большим эффектом использовать для маскировки неровности рельефа возможных полей сражений. Дается это нелегкой ценой. В тесном и без того пространстве танка, две трети которого занимает силовая установка с агрегатами трансмиссии и запасом топлива, конструктор должен разместить вооружение, достаточно большой комплект боеприпасов, средства связи, различное оборудование и экипаж, обеспечив последнему возможность успешно управлять оружием и машиной на протяжении многих часов боя. Мало того, эту задачу стремятся решить в рамках жестких ограничении: нельзя увеличивать ширину танка, ибо он должен вписываться в железнодорожные габариты при перевозках; нельзя увеличивать его длину, так как при этом ухудшаются маневренные качества машины; нельзя уменьшать клиренс (просвет между днищем и землей), ибо от него зависит проходимость танка.
К каким только ухищрениям не прибегают танкостроители, чтобы миновать эти препоны! Одни пытаются “экономить” высоту корпуса, разместив водителя в полулежачем положении. Другие предлагают свести размеры танковой башни практически к габаритам казенной части пушки. Третьи вообще отказываются от башни и устанавливают пушку в лобовой части корпуса. Четвертые, наконец, пытаются найти выход из тупика, сделав танк состоящим из двух сочлененных секции Словом, поискам и проектам нет конца. Однако пока к двухметровой высоте танка наиболее реальным считают путь повышения плотности компоновки за счет уменьшения габаритов агрегатов и оборудования.
|
Один из зарубежных проектов “танков
будущего”. Чтобы уменьшить его силуэт,
констрикторы свели размеры башни к минимуму
превратив ее в бронированный кожух, закрывающий
казенную часть пушки, заряжание и управление
которой должны вестись снизу из корпуса машины.
При этом головы членов экипажа будут
располагаться ниже уровня поворотной бронеплиты
на которой укреплена башня. Полагают что при
клиренсе, равном 0,46 метра и высоте корпуса 0,92
метра общая высота танка не превысит 2 метров.
В БОЮ И НА МАРШЕ
В перечне достоинств, упрочивших за танком значение современного вида оружия, одной из первых стоит его высокая мобильность - способность на больших скоростях маневрировать на поле боя, совершать дальние марши по бездорожью, преодолевать естественные и искусственные препятствия. Этими качествами танк наделяют его силовая установка, агрегаты подвески и, конечно, гусеничный движитель. Перематываемые ведущими колесами гусеницы танка ложатся под его опорные катки бесконечными рельсами собственных дорог, мостя своими широкими лентами податливую пашню и рыхлый снег, болотистую топь и зыбь песков. Это им танк обязан высокой проходимостью. И тем не менее гусеницы давно уже попали в перечень “узких мест” танка, главным образом из-за своего короткого срока службы.
|
Один из “биологических”
проектов легкого боевого танка, обладающего
повышенной проходимостью. В нем зарубежные
конструкторы предлагают использовать принцип
перемещения садово-огородной гусеницы.
Воплощающий этот принцип движитель должен
состоять из четырех катков большого диаметра,
каждый из которых будет оснащен собственной
силовой установкой и топливной системой. Катки
попарно располагаются по концам двух балок
корпуса, шарнирно крепящихся к платформе
поворотной бронебашни с вооружением. По замыслу
конструкторов, танк на шасси такого типа сможет
преодолевать почти любые препятствия, совершая
при этом движения двух видов, обычное,
свойственное колесной машине, и ползающее,
заимствованное у гусеницы. Последнее должно
осуществляться следующим образом. Затормозив
передние катки и приведя во вращение заднюю пару,
водитель тем самым заставит балки корпуса
“складываться”, поднимая башню над
препятствием. После этого в заторможенное
состояние переводятся задние катки, а передние
начинают вращаться, заставляя танк с
одновременным опусканием башни переместиться
вперед. Такая система подъема башни может быть с
большим эффектом использована и в бою с ее
помощью танк сможет быстро появляться из-за
укрытия, производить выстрел поверх него и
опускаясь, вновь скрываться за ним. Полагают, что
благодаря большому объему катков и их вращению
подобные машины смогут преодолевать водные
рубежи вплавь.
Замкнутая цепь гусеницы состоит из отдельных пластин траков, соединяемых друг с другом плоскими шарнирами. Хотя траки, как правило, изготовляются из высокопрочных сталей, трение в шарнирах настолько велико, что приводит к износу проушин через 2,5-3 тысячи километров пробега. Чтобы увеличить срок службы гусениц, в проушины шарниров запрессовывают втулки из различных износостойких материалов, для легких танков разрабатывают бесшарнирные резинометаллические и пневматические (надувные) гусеницы. Но все это считают полумерами, оправданными лишь одним - нет пока у танкостроителей эквивалентной замены гусеничному движителю.
Естественно, что в подобной ситуации конструкторы танков не могли не обратиться к идее машин на воздушной подушке. Однако и здесь пока не ожидают обнадеживающих результатов. Прикидочные расчеты показывают, что даже при минимальном давлении в “подушке” порядка 0,05 килограмма на квадратный сантиметр машина с размерами современного танка и весом соответственно около 12 тонн, способная “парить” на высоте 30 сантиметров над землей, должна иметь силовую установку мощностью в 2 тысячи лошадиных сил. Иными словами, ее двигатели должны быть вчетверо мощнее силовой установки гусеничного танка весом в 43-50 тонн.
|
Соответственно, чтобы поднять над землей бронированную машину с той же опорной площадью и весом реального танка порядка 45 тонн, давление в “подушке” необходимо повысить до 0,2 килограмма на квадратный сантиметр. А это означает, что для создания и поддержания “подушки” потребуется столь мощная силовая установка, габариты которой просто не впишутся в контуры танка. Словом, как полагают, принцип воздушной подушки пока не дает танкостроителям оснований для оптимизма. И если они не отказываются от идеи подобных машин, то в значительной степени потому, что наряду с высокой проходимостью “подушка” обещает танку и такое важное качество, как большая плавность хода.
Когда гусеничный танк движется по бездорожью, его корпус на каждом километре пути воспринимает до ста вертикальных ударов от неровностей рельефа, перегрузки при которых подчас превосходят двадцатипятикратные. Мало того, что подобная тряска затрудняет действия экипажа, вызывает вибрации агрегатов и оборудования, сокращая срок их службы, - зачастую она заставляет преднамеренно снижать скорость машины, Чтобы уменьшить тряску, конструкторы снабжают подвеску - агрегаты машины, соединяющие опорные катки танка с корпусом, - всевозможной амортизацией, гасящей значительную часть колебаний.
Сегодня традиционные листовые, пружинные, торсионные и резиновые рессоры пытаются заменить более “мягкой” гидравлической и гидропневматической амортизацией. Полагают, что она позволит не только значительно повысить плавность хода, но и расширит возможности управления машиной. Так, например, с помощью гидроподвески можно менять клиренс машины, уменьшая его при необходимости замаскировать танк за складками рельефа местности. Она же позволяет наклонять нос или корму корпуса, сокращая недосягаемую для огня танкового вооружения “мертвую зону” вокруг машины. Более того, конструкторы считают, что на основе гидравлической подвески может быть создана автоматическая система управления положением опорных катков, “подготавливающая” их к встрече с неровностями рельефа и тем самым снижающая силу ударов о последние. Однако, как полагают, даже такая система вряд ли обеспечит танку ту плавность хода, которой обладают аппараты на воздушной подушке. Поэтому, лишенные возможности создать чисто “летающую” машину, зарубежные танкостроители пытаются реализовать заманчивый принцип в компромиссных решениях.
|
Одно из таких решений состоит в том, что воздушная подушка используется в качестве средства частичной разгрузки гусениц, что можно осуществить ценой уже более или менее приемлемых затрат мощности. Чтобы уменьшить расходы воздуха, камеры “подушки” в подобных машинах предполагают снабдить эластичным ограждением - так называемой “юбкой”. Во время движения по ровной местности с достаточно прочным грунтом “юбка” должна убираться, превращая танк в чисто гусеничную машину. С другой стороны, специалисты полагают, что такая конструкция позволит полностью разгрузить гусеницы при движении через водные преграды, где толщина “подушки” может быть сведена к минимуму: выпустив “юбку” и перераспределив значительную часть мощности силовой установки на вентиляторы, танк собираются заставить “лететь” над водой.
Последнее качество особенно заманчиво. Хотя брод глубиною до полутора метров танки проходят беспрепятственно, реки и озера всегда оставались для них серьезной преградой. Сегодня, чтобы наделить бронированные машины способностью преодолевать по дну достаточно глубокие водные рубежи, их герметизируют и снабжают специальным оборудованием. В комплект этого оборудования, в частности, входят устанавливаемые на башнях трубы для подачи воздуха, сечение которых на ряде танков и на эвакоспасательных тягачах позволяет пролезть человеку. С тем, чтобы обеспечить отвод выхлопных газов прямо в воду и исключить попадание последней в цилиндры в случае внезапной остановки двигателя, на выхлопные патрубки устанавливаются обратные клапаны. Наконец, управление танком при движении по дну осуществляется с помощью гирополукомпаса, который перед входом машины в воду настраивается на заданный курс и затем сигнализирует о всех отклонениях от него. Вместе с тем легкие и некоторые средние танки могут форсировать водные рубежи и вплавь. Необходимая для этого плавучесть придается им либо с помощью навесного оборудования, либо заведомо предусматривается в конструкции машины.
И, наконец, несколько слов о танковой силовой установке. Сегодня на смену традиционному дизелю приходит двигатель многотопливный, способный после крайне несложной регулировки работать на любом топливе или смеси топлив с различной вязкостью, удельным весом, калорийностью и испаряемостью. Ценность подобного качества двигателя с точки зрения упрощения снабжения танковых войск топливом не требует комментариев.
Говоря же о двигателях иного типа, апробируемых сегодня в качестве замены дизеля, прежде всего называют газовую турбину. Будучи проще по конструкции, более чем вдвое компактнее и почти в семь раз легче дизелей той же мощности, газотурбинные двигатели в то же время неприхотливы в эксплуатации - легко заводятся на морозе и способны работать на различных сортах жидкого топлива. И если они еще не получили применения в танкостроении, то только из-за своей низкой экономичности, короткого срока службы и высокой стоимости.
В качестве перспективы изучаются и так называемые роторно-поршневые двигатели. Специалисты полагают, что в будущем они смогут сочетать в себе экономичность дизеля с легкостью и компактностью газовой турбины. Ведут за рубежом и более дальний поиск, пытаясь применить на своих машинах так называемые топливные элементы - устройства для прямого преобразования химической энергии в электрическую. Полагают, что эти устройства, приводя в движение электромоторы ведущих колес, могут обладать коэффициентом полезного действия вдвое выше, чем у двигателя внутреннего сгорания. Но их освоение - пока дело будущего.
Итак, будущее. Каким видят зарубежные специалисты танк завтрашнего дня? Автоматизированные системы управления стрельбой и стабилизаторы вооружения, инфракрасная аппаратура наблюдения, автоматы заряжания и управляемые ракеты, навигационные устройства и системы автоматического регулирования подвески - “приживутся” ли все эти “нежные” устройства на машине, которая должна вести нелегкую борьбу с противником под огнем его противотанковых средств, в дождь и пургу, на равнине и в горах? Утверждают, что ответ на эти вопросы может быть лишь одним: да, “приживутся”, если наряду с прочими качествами они будут наделять машину и максимальной надежностью.
Жанна Фриске, решил, что надо, пусть и вкратце, обрисовать как оно было на самом деле, во всяком случае с позиции имеющейся у меня информации. Надо отметить, что по моим наблюдениям, часто недостаток заклёпочников и вообще технарей - неспособность обобщать, анализировать видеть, так сказать, тенденции и общую картину. Попытаюсь в меру сил это исправить. При этом постараюсь вопрос изложить кратко, ибо время-деньги…
Итак - для начала необходимо понимать, что к моменту появления танков, да и вообще бронированных наземных машин в целом уже полвека шло интенсивнейшее развитие корабельной бронезащиты, традиционного состязания брони и снаряда. И все, что потом выдавалось как новинки на танках и бронемашинах - экранирование, рациональные углы наклона брони, поверхностная цементация, баллистические колпачки на снарядах (они же «макаровские») и не только это. Даже композитная броня, на своем уровне технологий, само собой, появилась на кораблях чуть ли не за полвека до появления первых, экспериментальных, бронемашин.
Другое дело, что полноценные броненосные корабли практически сразу начали с брони толщиной в 10 см, для защиты от массивных снарядов тогдашней корабельной и береговой артиллерии, и данная толщина в дальнейшем только росла. Конечно были и слабобронированные корабли, где толщина брони была меньше - скажем на некоторых крейсерах рубежа веков, ЕМНИП - около 40 мм - такая броня обеспечивала защиту от орудий противоминоносного калибра, крупных осколков снарядов и т.п.
А вот первые бронемашины, колесные, на шасси автомобилей, просто технически не могли нести ничего, кроме плохонького противопульного бронирования, 4-5 мм, которое обеспечивало защиту только от обычных винтовочных пуль на дальних и частично средних дистанциях. Несмотря на это повсеместно все стороны пытались в меру возможностей применить рациональные углы бронирования. В ходе ПМВ бронирование бронемашин росло, примерно достигнув 8 мм, что обеспечивало уже практическую неуязвимость от винтовочных и пулеметных обычных пуль, но «состязание брони и снаряда» не стояло на месте и к тому времени появились и широко применялись пули бронебойные, со стальным сердечником, способные пробивать такую броню на близких дистанциях.
Не были тогдашние военные дураками и в оценке противостояния бронированных машин друг-другу. Уже первые серийные броневики частично получали пушечное вооружение, в том числе и для борьбы с бронетехникой противника. Но одна из сторон конфликта, Центральные державы, уделяли бронемашинам достаточно мало внимания, прежде всего в силу ограниченных возможностей и спорной эффективности их в условиях позиционной войны. Потому данное направление не получило особого развития - для своеобразных «истребителей бронеавтомобилей» - русских, французских, британских - попросту не нашлось достойных целей… А ведь, скажем, 47-мм орудие Гочкисс стальной гранатой пробивало у среза ствола 88-мм котельного железа, что в пересчете на броневую сталь дает до 25-30 мм бронепробиваемости…..
Само собой, броневой корпус из тонких листов собирался на болтах и заклепках - смысла в сварке, технологии относительно новой, столь тонких броневых деталей не было, не говоря уже о литье.
В 1916-м году появляются первые танки, британские, ожидаемо созданные выходцами с Флота. Они получают вполне адекватное противопульное бронирование, превосходящее в целом по этому параметру бронеавтомобили и смешанное, пушечно пулеметное вооружение части машин. Практически сразу за ними свои танки, скорее все же штурмовые САУ, выпускают французы. И везде, где возможно, прежде всего - это лоб машины - мы видим относительно рациональные углы бронирования. А борта танков, после неоднократных неудачных попыток применять подобное и там, и по сей день у большинства машин вполне себе вертикальные. Причем за два года у британских машин лоб корпуса вырос с 12 до 16 мм, что обеспечивало полноценную защиту от бронебойных винтовочно-пулеметных пуль. А у французского Сэн-Шамона наклонные лобовые бронедетали вообще были 17 мм… Не пробьешь не из винтовки, не из пулемета, не из траншейной 37-мм пушки, включая, например, автоматическую МаклЁнку или длинноствольную Бетлехем Стил…
Ну а дальше появляется Рено FT-17 - первый, по сути, танк в современном понимании. Если британские «легкие» «Гончие» все также представляли из себя собранные из 14-мм катанных бронелистов на заклепках и болтах бронекоробки, то у Рено мы видим технологический прорыв - литьё. Прототип этого танка должен был иметь не только литую башню, но и цельнолитую лобовую бронедеталь. К сожалению, технологические трудности привели к тому, что корпус пришлось делать из катаных листов, как и часть башен. Играла тут роль и меньшая стойкость литой стали по сравнению с катаными листами, так башня того же Рено имеет толщину брони 16 мм в варианте с клепаной башней и 22 - с литой, при примерно одинаковой пулестойкости. Также, именно сложностью раскроя и изготовления сложноизогнутых поверхностей объясняется некоторая угловатость и рубленность обводов многих танков периода…
К тому времени немцы опомнились сначала от пренебрежения новинкой, а потом от шока от успешного её применения. Они первые столкнулись с необходимостью поражать подобные машины, и сделали из этого выводы… Тут мы не будем касаться средств ПТО, это тема для иной статьи, но именно на основании своих выводов, как я уже писал, немецкий А7V имел лобовое бронирование в 30 мм под некоторым углом, что с полным основанием позволяет его считать первым танком с противоснарядным (на тот момент) бронированием - такая броня держала, за неимением бронебойных, гранаты и картечные стаканы "на удар". А в 1919-м предполагалось появление французского FCM 1C и его развития Char 2C , которые вообще имели полноценное круговое противоснарядное бронирование даже по меркам начала ВМВ.... И там уже полноценно предполагалось применять литье, ставшее визитной карточкой французского танкостроения на долгие годы.
Продлись война еще некоторое время - мы бы увидели появление танков противоснарядного бронирования у всех основных воюющих сторон, как и полноценных средств ПТО. Но не сложилось. Потому такая быстрая, практически взрывная эволюция вдруг относительно резко затормозила. Не было ни средств, ни особой необходимости вкладываться в разработку новых более защищенных машин - для танковых держав-победителей полноценных противников в мире не осталось, с теми, кто остался, разобрались бы и имеющимися средствами. А проигравшие хоть и пытались втайне клепать что-то, но прекрасно понимали, что шансов у них нет и лезть дальше экспериментов нет никакого смысла… По той же самой причине не появлялось не только танков, но и ПТО - у победителей не было в нем необходимости, у проигравших - возможностей… Все ограничивались экспериментами. Французы почивали на лаврах победителей и не видели достойного противника для многотысячной орды Рено, британцы ограничивались мелкосерийными и экспериментальными машинами, преимущественно для колоний. Действительно, не имея серьезных противников, можно было позволить себе продолжать выпускать себе относительно простые и дешевые танки с противопульным бронированием - ведь нецивилизованный противник - всяческие рифы, китайцы, иракцы, пуштуны и т.п. - максимум что смогут им противопоставить - винтовки с обычными, небронебойными пулями….
Плюс появился спрос на такие машины у стран третьего мира с претензиями. Для них танк, даже одиночный, становился практически козырным тузом против не имеющих подобного оружия вероятных противников-соседей. Эту нишу в 20-х занимали прежде всего легкие Рено… Да что говорить - даже танкетка при грамотном применении была супероружием….
Попасть в эту пусть и не особо широкую, но все же серебряную реку, пыталась и британская фирма Виккерс со своим «шеститонным» проектом, разработанным в конце 20-х. Это была чисто коммерческая машина, относительно простая и дешевая, рассчитанная на продажу таким вот государствам, которые наскребли серебра или валюты на взвод-другой таких машин, а то и вообще на одиночные танки… Само собой, исходя из первоначального предназначения, танк был бронирован противопульно, 13 мм, максимум против винтовочной бронебойной пули. В ролике Актера Озвучания, как жемчужина в куче навоза, есть золотые слова про эту машину: «Индивидуальный террор». И действительно, самый яркий пример, пожалуй - боливийские пушечные Виккерсы в боях при «7 километр на Савеедру» и Нанаве безнаказанно подавляли пулеметные гнезда и ДЗОТы из «железного дерева» quebracho, и им практически не могли нанести никакого вреда…
Ну а крупные игроки не спешили обзаводиться танками противоснарядного бронирования прежде всего потому, что не видели в этом необходимости. Все три крупнейших на начало 30-х танковых державы воевать друг с другом не предполагали. Ну а мелкие нейтралы и аутсайдеры - немцы потихоньку работали прежде всего над средствами ПТО. Причем было два направления, - классические ПТО 37-47 мм и автоматическое оружие калибром от.50 и до 20 мм… Причем многими именно второй путь расценивался как более перспективным. Но не будем отвлекаться…
И только обнаружив, что второстепенные державы начинают потихоньку обзаводиться тем или иным ПТО, прежде всего французы начинают работы над полноценными противоснарядно-бронированными танками - в отличии от британцев и американцев их не защищал флот и водные просторы, а все соседи потихоньку обзаводились оружием, способным с полукилометра в один ствол выбить взвод Реношек за минуту… Причем в тот период, когда в СССР, да и в Великобритании, действительно весело и с уханьем продолжали клепать противопульные коробушки, причем в первом случае еще и в каком-то диком количестве. Хотя после ознакомления с 37-мм противотанковой пушкой, тем более после получения на нее полного пакета техдокументации и лицензии на производство от дружественной Германии можно было задуматься… Британцев понять можно - над всякими легкими Мк-№ с пулеметами принято смеяться, но на самом деле это предельно дешевые колониальные танки, предназначенные «папуасов гонять». А вот с кем собирался воевать СССР - загадка….
Тут походя коснемся серии танков Кристи, они же советские БТ и британские «крейсерские». Уолтер Кристи конечно велик, но его машины ИМХО можно скорее рассматривать как рекордные или гоночные, но никак не боевые… Показательно, что американские военные это дарование так и не оценили… И опять же тысячи этих танков, произведенные в СССР…
Испанская война показывает, что даже одиночное ПТО вмиг обесценило любые танки противопульного бронирования, как за двадцать лет то этого полностью перевернул пехотную тактику пулемет. Почему это не поняли еще в начале 30-х страны разработчики тех самых орудий?
Немцев тут рассматривать несколько неверно - ограниченные Версалем они довольно долго прозябали исключительно теорией, хотя результат на выходе получился относительно неплох. Самое главное - в машины изначально закладывался значительный резерв модернизации, что позволило «четверке» из середины 30-х провоевать без кардинальных изменений до конца войны… Кстати, 30-мм броня немецких машин раннего периода - это не столько противоосколочное, сколько противокрупнокалибернопулеметное бронирование. Тем более что при высоком уровне металлургии катаная броня немецких машин была высококачественной и цементированной, превосходя как катаную гомогенную, так и литую, а в производстве широко применялась сварка… Сварка, особенно в шип, действительно сильно повышала эффективность бронирования, но имела смысл только при достаточной толщине листов…
Ну а после Испании спохватились и в СССР, и в Британии. Результат нам всем известен. Но надо понимать, что Т-34 - это танк, рассчитанный на неуязвимость по отношению не к 37-мм ПТО, а к 20-25 мм, военные хотели увеличения брони до 60-мм, и только советский КВ с его литыми и сварными деталями и аналогичная британская Матильда II с их 75-мм, наряду со средними и тяжелыми французскими машинами - действительно полноценные танки противоснарядного бронирования. Причем все прекрасно понимали, что это «якобы неуязвимое» бронирование - мера временная, ответом на это вскоре станут более мощные ПТО, и военные, зачастую еще до начала реального боевого применения хотели еще более толстой бронезащиты…