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.
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.
| |
Очень часто можно слышать как броню сравнивают в соответствии с толщиной стальных пластин 1000, 800мм. Или, например, что определённый снаряд может пробить какое-то «n»-количество мм брони. Факт в том, что сейчас данные расчёты не объективны. Современная броня не может быть описана как эквивалент какой-либо толщины гомогенной стали. В настоящее время существует два типа угроз: кинетическая энергия снаряда и химическая энергия. Под кинетической угрозой понимается бронебойный снаряд или, проще говоря, болванка обладающая большой кинетической энергией. В данном случае нельзя рассчитывать защитные свойства брони, исходя из толщины стальной пластины. Так, снаряды с обедненным ураном или карбидом вольфрама проходят сквозь сталь как нож в масло и толщина любой современной брони, если бы она была гомогенной сталью, не выдержала бы попадания подобных снарядов. Нет никакой брони толщиной в 300мм, которая эквивалентна 1200мм стали, и следовательно способной останавливать снаряд, который будет застревать и торчать в толще броневого листа. Успех защиты от бронебойных снарядов кроется в изменении вектора его воздействия на поверхность брони. Если повезёт, то при попадании будет лишь небольшая вмятина, а если не повезёт, то снаряд прошьёт всю броню, независимо от того толстая она или тонкая. Проще говоря, броневые листы являются относительно тонкими и твёрдыми, и повреждающий эффект во многом зависит от характера взаимодействия со снарядом. В американской армии для увеличения твёрдости брони используется обедненный уран, в других странах карбид вольфрама, который фактически является более твёрдым. Около 80% способности танковой брони останавливать снаряды-болванки приходится на первые 10-20 мм современной брони. Теперь рассмотрим химическое воздействие боеголовок. Химическая энергия представлена двумя типами: HESH (Противотанковые бронебойно-фугасные) и HEAT (Кумулятивный снаряд). HEAT - сегодня больше распространена, и не имеет никакого отношения к высоким температурам. В HEAT используется принцип фокусировки энергии взрыва в очень узкой струе. Струя образуется, когда геометрически правильный конус снаружи обкладывают взрывчаткой. При детонации 1/3 энергии взрыва используется на формирование струи. Она за счёт высокого давления (не температуры) проникает сквозь броню. Простейшей защитой от данного типа энергии служит отставленные на полметра от корпуса слой брони, при этом получается рассеивание энергии струи. Этот приём использовался в период второй мировой войны, когда русские солдаты обкладывали корпус танка сеткой-рабицей от кроватей. Сейчас подобным образом поступают израильтяне на танке Меркава, они для защиты кормы от ПТУР и гранат РПГ используют стальные шары, висящие на цепях. Для этих же целей на башне установливается большая кормовая ниша, к которой они крепятся. Другим методом защиты является использование динамической или реактивной брони. Возможно также применение комбинированной динамической и керамической брони (такая как Chobham). При соприкосновении струи расплавленного металла с реактивной бронёй происходит детонация последней, образующаяся ударная волна дефокусирует струю, устраняя её поражающий эффект. Броня Chobham работает подобным образом, но в данном случае в момент взрыва отлетают куски керамики, превращающиеся в облако плотной пыли, которая полностью нейтрализует энергию кумулятивной струи. HESH (Противотанковые бронебойно-фугасные) - боеголовка работает следующим образом: после взрыва она обтекает броню как глина и передаёт огромный импульс через металл. Далее, подобно биллиардным шарам, частицы брони сталкиваются друг с другом и, тем самым, защитные пластины разрушаются. Материал бронирования способен, разлетаясь на мелкую шрапнель, травмировать экипаж. Защита от такой брони подобна вышеописанной для HEAT. Резюмируя вышесказанное, хочется отметить, что защита от кинетического воздействия снаряда сводится к нескольким сантиметрам металлизированной брони, когда как защита от HEAT и HESH заключается в создании отставленной брони, динамической защиты, а также некоторых материалов (керамика).
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.
Очень часто можно слышать как броню сравнивают в соответствии с толщиной стальных пластин 1000, 800мм. Или, например, что определённый снаряд может пробить какое-то «n»-количество мм брони . Факт в том, что сейчас данные расчёты не объективны. Современная броня не может быть описана как эквивалент какой-либо толщины гомогенной стали.
В настоящее время существует два типа угроз: кинетическая энергия снаряда и химическая энергия. Под кинетической угрозой понимается бронебойный снаряд или, проще говоря, болванка обладающая большой кинетической энергией. В данном случае нельзя рассчитывать защитные свойства брони , исходя из толщины стальной пластины. Так, снаряды с обедненным ураном или карбидом вольфрама проходят сквозь сталь как нож в масло и толщина любой современной брони , если бы она была гомогенной сталью, не выдержала бы попадания подобных снарядов . Нет никакой брони толщиной в 300мм, которая эквивалентна 1200мм стали, и следовательно способной останавливать снаряд , который будет застревать и торчать в толще броневого листа. Успех защиты от бронебойных снарядов кроется в изменении вектора его воздействия на поверхность брони .
Если повезёт, то при попадании будет лишь небольшая вмятина, а если не повезёт, то снаряд прошьёт всю броню , независимо от того толстая она или тонкая. Проще говоря, броневые листы являются относительно тонкими и твёрдыми, и повреждающий эффект во многом зависит от характера взаимодействия со снарядом . В американской армии для увеличения твёрдости брони используется обедненный уран , в других странах карбид вольфрама , который фактически является более твёрдым. Около 80% способности танковой брони останавливать снаряды -болванки приходится на первые 10-20 мм современной брони .
Теперь рассмотрим химическое воздействие боеголовок
.
Химическая энергия представлена двумя типами: HESH (Противотанковые бронебойно-фугасные) и HEAT (Кумулятивный снаряд
).
HEAT — сегодня больше распространена, и не имеет никакого отношения к высоким температурам. В HEAT используется принцип фокусировки энергии взрыва в очень узкой струе. Струя образуется, когда геометрически правильный конус снаружи обкладывают взрывчаткой . При детонации 1/3 энергии взрыва используется на формирование струи. Она за счёт высокого давления (не температуры) проникает сквозь броню . Простейшей защитой от данного типа энергии служит отставленные на полметра от корпуса слой брони , при этом получается рассеивание энергии струи. Этот приём использовался в период второй мировой войны, когда русские солдаты обкладывали корпус танка сеткой-рабицей от кроватей. Сейчас подобным образом поступают израильтяне на танке Меркава, они для защиты кормы от ПТУР и гранат РПГ используют стальные шары, висящие на цепях. Для этих же целей на башне установливается большая кормовая ниша, к которой они крепятся.
Другим методом защиты является использование динамической или реактивной брони . Возможно также применение комбинированной динамической и керамической брони (такая как Chobham ). При соприкосновении струи расплавленного металла с реактивной бронёй происходит детонация последней, образующаяся ударная волна дефокусирует струю, устраняя её поражающий эффект. Броня Chobham работает подобным образом, но в данном случае в момент взрыва отлетают куски керамики, превращающиеся в облако плотной пыли, которая полностью нейтрализует энергию кумулятивной струи.
HESH (Противотанковые бронебойно-фугасные) — боеголовка работает следующим образом: после взрыва она обтекает броню как глина и передаёт огромный импульс через металл. Далее, подобно биллиардным шарам, частицы брони сталкиваются друг с другом и, тем самым, защитные пластины разрушаются. Материал бронирования способен, разлетаясь на мелкую шрапнель, травмировать экипаж. Защита от такой брони подобна вышеописанной для HEAT.
Резюмируя вышесказанное, хочется отметить, что защита от кинетического воздействия снаряда сводится к нескольким сантиметрам металлизированной брони , когда как защита от HEAT и HESH заключается в создании отставленной брони , динамической защиты , а также некоторых материалов (керамика).
Общие типы брони, которые используются в танках:
1. Стальная броня.
Она дешева и её легко сделать. Это может быть монолитный брусок или спаянная из нескольких пластин броня
. Обработка повышенной температурой повышает упругость стали и улучшает отражательную способность против кинетического воздействия. Классические танки
М48 и Т55 использовали этот тип брони
.
2. Перфорированная стальная броня. Это сложная стальная броня , в которой просверлены перпендикулярные отверстия. Отверстия сверлятся из расчёта не больше чем 0,5 от диаметра ожидаемого снаряда . Очевидно, что уменьшается вес брони на 40-50%, но эффективность также падает на 30%. Это делает броню более пористой, что в какой-то мере защищает от HEAT и HESH. Передовые типы этой брони включают твердые цилиндрические наполнители в отверстиях, изготовленные, например, из керамики. Кроме того, перфорированную броню располагают на танке таким образом, чтобы снаряд попадал перпендикулярно ходу просверленных цилиндров. Вопреки расхожему мнению, изначально на танках Леопарда-2 использовалась не Chobham тип брони (тип динамической брони с керамикой), а перфорированную стальную.
3. Керамическая слоистая (тип Chobham) . Представляет из себя комбинированную броню из чередующихся металлических и керамических слоёв. Используемая разновидность керамики, как правило, является тайной, но обычно это глинозем (соли алюминия и сапфир), карбид бора (самая простая твердая керамика), и подобные материалы. Иногда используются синтетические волокна, скрепляющие металлические и керамические пластины. В последнее время в слоистой броне используются керамические матричные соединения. Керамическая слоистая броня очень хорошо защищает от кумулятивной струи (за счет расфокусировки плотной металлической струи), но также хорошо противостоит кинетическому воздействию. Слоистость также позволяет эффективно противостоять современным тандемным снарядам. Единственная проблема керамических пластин в том, что их нельзя согнуть, поэтому слоистая броня построена из квадратов.
В керамическом ламинате применяются сплавы, которые повышают его плотность. Это обычная по современным меркам технология. В основном в качестве материала используется вольфрамовый сплав или, в случае , сплав 0,75% титана с обедненным ураном. Проблема здесь состоит в том, что обедненный уран крайне ядовит при вдыхании.
4. Динамическая броня. Это дешёвый и относительно лёгкий способ защититься от кумулятивных снарядов. Представляет из себя бризантное взрывчатое вещество, сдавленное между двух стальных пластин. При поражении боеголовкой ВВ детонирует. Недостатком является бесполезность в случае кинетического удара снаряда , а также тандемного снаряда . Однако такая броня является лёгкой, модульной и простой. Её можно видеть, в частности, на Советских и Китайских танках. Динамическая броня используется, как правило, взамен передовой слоистой керамической брони .
5. Отставленная броня. Одно из ухищрений конструкторской мысли. В данном случае на определенном расстоянии от основной брони устанавливаются отставленные лёгкие заслоны. Эффективно только против кумулятивной струи.
6. Современная комбинированная броня
. Большинство лучших танков
оснащаются этим типом брони
. По сути здесь используется комбинация из вышеперечисленных типов.
———————
Перевод с английского.
Адрес: www.network54.com/Forum/211833/thread/1123984275/last-1124092332/Modern+Tank+Armor
