Развитие бронетанковой техники (Инженер-полковник Л. Сергеев, кандидат технических наук, доцент; инженер-полковник В. Мостовенко, кандидт технических наук, доцент)

Основу боевой мощи бронетанковых войск составляют танки и самоходно-артиллерийские установки (САУ). Помимо агрегатов, присущих самодвижущимся транспортным машинам, они оснащены артиллерийским и пулеметным вооружением, имеют броневую защиту и различное специальное оборудование (противопожарное, радиостанцию, средства маскировки и т. д.).

Уровень технического совершенства танков и САУ зависит от общего развития тяжелой индустрии и прежде всего определяется прогрессом машиностроения. Но одно высокое развитие техники еще не гарантирует создания танков, обладающих необходимой боеспособностью. Важнейшее значение имеют правильный выбор типов танков и тактико-технические требования, заданные при проектировании, которые определяют основные боевые и технические свойства будущих танков. На выбор типов танков влияют научное предвидение характера предстоящих боевых действий, роли и способов применения бронетанковых войск в будущих операциях, перспективы развития противотанковой обороны. Весь этот комплекс проблем относится к задачам, решаемым военной наукой.

История создания нашего прославленного танка Т-34 (рис. 28) и тяжелого танка ИС показывает то исключительное значение, которое имеет правильное определение основных боевых свойств танков, данное с перспективой развития военного дела.

Рис. 28. Советские танки Т-34

Успехи, достигнутые нашей научно-технической мыслью в области танкостроения, можно показать на примере решения ею одной из труднейших задач - создания современных танковых двигателей. Отработка конструкции танкового поршневого двигателя требует нескольких лет. Поэтому танк, как правило, проектируют, имея заранее подготовленный двигатель. Следовательно, танковые двигатели должны создаваться с учетом перспективы развития танковой техники, чтобы освоенный в производстве двигатель мог применяться в нескольких образцах танков и самоходно-артиллерийских установок.

Строгие требования предъявляются к габаритам и весу танкового двигателя. Двигатель должен иметь минимальные размер и вес и, кроме того, быть высокоэкономичным, чтобы обеспечить нужный запас хода боевой машины. Танковый двигатель постоянно работает в напряженных условиях, развивая на характерных режимах мощность, составляющую 80% максимальной. Отсюда необходимость высокой надежности двигателя. И все это - при обеспечении быстрого запуска, простоты обслуживания его агрегатов в стесненных условиях силового отделения.

В капиталистических странах как во время войны, так и в послевоенные годы в танкостроении наибольшее применение находят бензиновые двигатели, при разработке которых легче выполнить перечисленные выше требования. Однако двигатели, работающие на тяжелом топливе с воспламенением от сжатия (дизели), имеют существенные преимущества перед бензиновыми. Дизели значительно экономичнее бензиновых двигателей. На одну лошадиную силу в час они расходуют 160-180 г горючего, в то время как бензиновые двигатели - около 250 г. Значит, при одинаковой мощности двигателей танк, имеющий дизель, будет обладать значительно большим запасом хода.

Известно, что на пути применения дизелей встречаются большие трудности. Сверх тех требований, которые предъявляются к любому танковому двигателю, приходится учитывать и то, что на кривошипно-шатунный механизм дизелей в силу особенностей рабочего процесса воздействуют повышенные нагрузки. Сам рабочий процесс протекает более жестко. Поэтому приходится использовать массивные детали, что увеличивает вес и габариты двигателя. Трудно также обеспечить надежный запуск дизеля при низких температурах, добиться нужной жесткости картера, особенно при изготовлении его из легких сплавов.

Серьезной заслугой отечественной науки как раз и является решение всех этих проблем и создание удачного образца танкового дизеля. Еще накануне Великой Отечественной войны наши конструкторы разработали такой двигатель (В-2) и промышленность освоила выпуск танковых дизелей.

На базе дизеля В-2 было разработано семейство двигателей для основных типов военных гусеничных машин. Как сам дизель В-2, так и созданные на его базе двигатели по весовым и объемным характеристикам превосходят наиболее распространенные образцы иностранных бензиновых двигателей для танков.

Примененный для среднего танка Т-34 дизель В-2 обеспечил ему наибольшую, скорость движения сравнительно с иностранными танками и рекордный запас хода, в 2-2,5 раза превышающий запас хода иностранных танков. Значение успеха советского танкостроения подчеркивает и такой факт. В ходе войны командование немецко-фашистской армии тщетно пыталось организовать производство танков, подобных нашим машинам Т-34, но это ему не удалось вследствие отсутствия у промышленности опыта производства мощных малогабаритных танковых дизелей.

Успешное выполнение боевых задач бронетанковыми войсками немыслимо без мощного вооружения и броневой защиты танков. Об этом убедительно свидетельствует история развития танковой техники и противотанковой обороны. Уже в 1935-1936 гг. вследствие достигнутого в то время уровня развития противотанковой артиллерии стала очевидной бесперспективность дальнейшего применения противопульного бронирования для основных типов танков. Необходимо было повысить огневую мощь танков путем перехода от малокалиберной артиллерии к пушкам средних калибров. До этого в средних и тяжелых танках с противопульным бронированием применялись маломощные артиллерийские системы, а само вооружение располагалось в нескольких башнях и обслуживалось многочисленным экипажем. Сохранение многобашенной установки вооружения при переходе к противоснарядному бронированию приводило к чрезмерному увеличению веса танка. Советские конструкторы, исследуя возможные компоновочные решения, пришли к выводу, что тяжелые и средние танки с противоснарядным бронированием должны быть однобашенными и иметь одну мощную пушку большого калибра.

Первыми однобашенными танками, вооруженными длинноствольными пушками больших калибров и имевшими противоснарядное бронирование, были тяжелый танк KB (конструкторы Ж. Я. Котин, Н. Л. Духов) и средний танк Т-34 (конструкторы М. И. Кошкин, А. А. Морозов, Н. А. Кучеренко). Переход к однобашенной установке вооружения позволил сократить экипаж, уменьшить бронируемый объем, а следовательно, и площадь бронирования. Поэтому, несмотря на увеличение толщины брони в 2,5-3,5 раза и установку мощных артиллерийских систем, вес новых танков KB и Т-34 не превосходил веса машин прежних типов. В годы Великой Отечественной войны и в послевоенный период однобашенная установка вооружения для средних и тяжелых танков стала общепризнанной и получила дальнейшее развитие. Если в начале войны тяжелый танк KB был вооружен 76-мм пушкой, то в качестве артиллерийского вооружения тяжелых танков типа ИС с 1944 г. применялась уже 122-мм танковая пушка. Калибр вооружения средних танков за годы войны возрос с 76 до 85 мм.

Одновременно с увеличением калибра танковых пушек увеличивались начальные скорости снарядов, изменялись конструкции прицелов, механизмов наведения. Если еще в начальный период войны перенос огня осуществлялся электрическим приводом, а точная наводка - ручным, механическим приводом, то по мере увеличения калибров танковых пушек и толщины брони башен стали применяться только силовые бесступенчатые приводы. Конструкторы танков столкнулись также с необходимостью облегчить заряжание танковых пушек, что может быть достигнуто применением механизации или даже полной автоматизации.

Обеспечение надежной броневой защиты при ограниченном весе танка выдвигает на первый план задачу создания наиболее целесообразной формы броневого корпуса и башни. Примером удачного решения этой задачи является советский танк Т-34, для которого были разработаны корпус и башня с применением больших углов наклона броневых деталей. Эта форма броневого корпуса, ставшая классической, явилась предметом неоднократного подражания для иностранного танкостроения. Конструктивные идеи бронирования Т-34 получили дальнейшее развитие в тяжелых танках типа ИС, также являющихся объектом заимствования для зарубежных специалистов. Так, в новейших американских танках М-48 и Т-43 носовая часть корпуса и форма башни носят отчетливые следы влияния конструктивных решений танка ИС-3.

Одним из центральных вопросов при проектировании танков является выбор места расположения силовой передачи. В советских средних и тяжелых танках силовая передача располагается в кормовой части танка, что имеет ряд преимуществ перед ее размещением в носовой части корпуса.

В большинстве иностранных танков в недалеком прошлом применялось носовое расположение силовой передачи, при котором боевое отделение загромождалось карданным валом, соединявшим двигатель с силовой передачей. Вследствие этого увеличивалась высота корпуса и всего танка. При этом значительно возрастали вес и размеры танка, а также серьезно усложнялся демонтаж агрегатов силовой передачи и увеличивалась уязвимость ведущих колес. В настоящее время советская схема расположения силовой передачи получила повсеместное распространение за границей.

Танковая силовая передача - совокупность механизмов, обеспечивающих получение на ведущих колесах крутящих моментов, необходимых для преодоления внешних сопротивлений движению машины, - получила серьезное развитие за последние годы. Ранее основным типом коробок передач были простейшие шестеренчатые механизмы с неподвижными осями, у которых переключение передач производилось перемещением в осевом направлении подвижных шестерен или кареток. Такой способ переключения приводил к ударам зубьев, большому износу и значительно затруднял быстрое переключение передач. В настоящее время в силовых передачах танков широко применяются планетарные механизмы и гидродинамические преобразователи (гидротрансформаторы). Главной составной частью любого планетарного механизма являются планетарные передачи, т. е. такие зубчатые передачи, у которых часть шестерен вращается не только вокруг своих осей, но и вместе с ними совершает вращение вокруг центральной оси передачи. Существенное преимущество применения планетарных коробок передач танков перед простыми коробками с подвижными каретками состоит прежде всего в отсутствии такого "капризного" агрегата, как главный фрикцион, который может выходить из строя из-за нарушения регулировок привода управления и неправильного пользования им. Кроме того, планетарные коробки передач имеют повышенную износоустойчивость и надежны в работе. Объясняется это тем, что все шестерни находятся в постоянном зацеплении, чем исключаются торцовые удары зубьев при переключении передач, а наличие тормозов и блокировочных фрикционов в коробке для включения каждой передачи снижает ударные нагрузки при переключениях. Применение планетарных коробок передач благодаря быстрому и надежному переключению передач улучшает и динамические качества танков.

Основным элементом гидромеханической силовой передачи является гидротрансформатор, обладающий свойством автоматического изменения крутящего момента на своем выходном валу (турбине) в соответствии с приложенной внешней нагрузкой по сравнению с тем моментом, который подводится к первичному валу (насосу) от двигателя. Указанное свойство гидротрансформатора - автоматическое изменение в значительном диапазоне подведенного к нему крутящего момента при одновременном изменении скорости вращения вала турбины - позволяет иметь при гидромеханической силовой передаче меньшее количество передач. На каждой включенной передаче можно двигаться с полным использованием развиваемой двигателем мощности в больших пределах изменения сопротивления движению, что в конечном итоге приводит к увеличению средней скорости движения и упрощает управление танком.

Большое влияние на маневренность танка оказывают механизмы поворота. В довоенные годы в качестве таких механизмов применялись бортовые фрикционы, простые и двойные дифференциалы, которые вскоре перестали в полной мере удовлетворять новым требованиям. Советские ученые уже тогда начали работы по улучшению поворота гусеничных машин. Была установлена сравнительная оценка существовавших механизмов поворота и выявлены пути улучшения их свойств. Капитальные исследования были проведены, в частности, по планетарным механизмам поворота. Во второй половине 30-х годов двухступенчатые планетарные механизмы поворота были разработаны для танков БТ-7, Т-28 и некоторых других машин. Уже с 1942 г. такие механизмы успешно применяются на различных типах гусеничных машин. В частности, двухступенчатый механизм поворота использовался на тяжелых танках ИС. Этот механизм поворота, не превосходивший по своим габаритам бортовые фрикционы танка KB, требовал значительно меньшей затраты мощности двигателя при поворотах. Двухступенчатый планетарный механизм поворота позволил значительно повысить подвижность танка ИС по сравнению с КВ.

Одна из задач конструкторов танков - всемерно упрощать и облегчать управление боевыми машинами. В 30-х годах, когда преимущественное распространение имели легкие танки, применение для этой цели специальных механизмов (сервоприводов) не играло серьезной роли. Но их значение резко возросло при переходе к современным конструкциям средних и тяжелых танков - быстроходных машин, весящих десятки тонн. Сервоприводы, в частности гидравлические, делают управление современным танком не более трудным, чем управление автомобилем.

Не менее велики успехи нашей науки и техники в обеспечении высокой проходимости танков, которая в первую очередь зависит от величины среднего удельного давления гусениц на грунт, т. е. отношения веса танка к площади опорной поверхности гусениц. Для обеспечения малой величины удельного давления на грунт у средних и тяжелых танков советские конструкторы пошли на значительное увеличение ширины звеньев гусениц. Это было смелое новаторское решение, не встречавшееся до того в практике мирового танкостроения. По примеру наших машин стали применять широкие гусеницы и в других странах - в Германии, США, Англии.

Французский военный журнал "Ревью Милитэр д'Информасьон" в 1953 г. отметил: "Наиболее оптимальной величиной является удельное давление на грунт у танка Т-34".

Танку, обладающему высокой проходимостью, приходится двигаться с большими скоростями в самых различных дорожных условиях. Поэтому опорные катки танка связываются с корпусом с помощью специального устройства - подвески, имеющей упругое звено - рессору. Советские конструкторы еще в 1937-1938 гг. установили, что условиям работы танков наиболее соответствует применение индивидуальной подвески, в которой каждый опорный каток имеет самостоятельную связь с корпусом. В качестве упругого элемента была разработана стержневая рессора (торсион), отличающаяся надежностью, простотой конструкции и обеспечивающая возможность сборки и разборки в полевых условиях.

В последние годы индивидуальные торсионные подвески получили широкое применение в мировом танкостроении.

С появлением атомного оружия в буржуазной военной печати был напечатан ряд статей, в которых "обосновывались" идеи "отмирания танков". Нет нужды доказывать ошибочность подобных "теорий". Очевидно, что и в условиях применения атомного оружия бронетанковые войска полностью сохраняют свои боевые свойства.

Советский народ, занятый мирным созидательным трудом, может быть уверен, что на страже его мирного труда вместе с другими родами войск стоят достойные великой советской державы бронетанковые войска, вполне отвечающие современным требованиям военного дела.