Техника и вооружение 2015 04

Отечественные бронированные машины 1945-1965 гг.

Выпуск всех рабочих чертежей танка «Объект 770» (по плану – 1 декабря 1956 г.) завод фактически завершил к октябрю 1957 г. Кроме того, в августе 1957 г. для заводских испытаний обстрелом на полигон отправили экспериментальный корпус и башню. Одновременно во ВНИИ-100 (как и для танков «Объект 277» и «Объект 278») провели оценку броневой защиты новой машины ЧКЗ от кумулятивных средств поражения. Башня танка не пробивалась пехотной гранатой ПГ-2 до курсового угла обстрела ±90°; для гранаты ПГ-82 курсовой угол непробития уменьшался до ±79°, а для 76-мм невращающегося кумулятивного снаряда он был равен ±59°. Остальными кумулятивными боеприпасами башня пробивалась со всех курсовых углов и дистанций.

Нос корпуса имел курсовые углы непробития для гранат ПГ-82 – 0°, ±32°. Остальными средствами поражения нос пробивался со следующих курсовых углов: для мин МК-10 – 0, ±90°, МК-11 – 0, ±90°, для 76-мм невращающегося кумулятивного снаряда – 0, ±28° и для 85-мм снаряда – 0, ±90°. Борт корпуса против пехотной гранаты ПГ-82 обладал курсовым углом непробития ±32°, для мин МК-10 и МК-11 – ±27° и ±21°, для кумулятивных снарядов калибра 76 мм и 85 мм – ±28° и ±23°.

Корма корпуса также характеризовалась незначительными курсовыми углами непробития: для гранаты ПГ-82 – ±116°, для кумулятивных мин МК-10 и МК-11 – ±114° и ±108°, для кумулятивных снарядов калибра 76 мм и 85 мм – ±116° и ±110°.

Испытания обстрелом опытного корпуса и башни танка «Объект 770» прошли в броневом тире НИИБТ полигона с 17 сентября по 17 октября 1957 г. в три этапа. Бронекорпус (№2) и башня (№7061) были изготовлены заводом №78 по чертежам ЧКЗ. При этом их отливку из стали марки 74Л и термическую обработку выполнили по технологии филиала ВНИИ-100 для опытных изделий. Для проведения испытаний башню приварили к подбашенному листу корпуса.

Корпус и башня танка "Объект 770", подготовленные к обстрелу.

Основные конструктивные особенности цельнолитого бронекорпуса с приваренным днищем из катаной брони заключались в дифференциации толщин и конструктивных углов верхней и нижней носовых частей, наличии в бортовых частях двух поясов (верхнего наклонного и нижнего вертикального) и подбашенного листа толщиной 40 мм, отлитого за одно целое с корпусом.

Особенностью литой башни с приварной крышей являлась ее сферическая поверхность с дифференциацией толщин и конструктивных углов по сечениям.

Обстрел производился с дальности 100 м из 122-мм пушек М62-Т2, Д-74, А-19, 100-мм пушки БС-3, 85-мм пушки ЗИС-Д-44 и 82-мм станкового гранатомета СПГ-82. При стрельбе использовались выстрелы со 122-мм бронебойным остроголовым снарядом с бронебойным наконечником, со 122- и 100-мм бронебойными тупоголовыми снарядами, с 85-мм кумулятивным невращающимся снарядом и кумулятивной гранатой ПГ-82. При этом использовались как штатные, так и приведенные заряды.

На первом этапе определялось соответствие противоснарядной стойкости корпуса и башни ТТТ, на втором – фактическая противоснарядная стойкость корпуса и башни, а на третьем – стойкость корпуса и башни против кумулятивных средств поражения.

В корпус танка попало 35 122-мм остроголовых снарядов с бронебойным наконечником, два 122-мм тупоголовых бронебойных снаряда, шесть 100-мм тупоголовых бронебойных снарядов, 18 85-мм кумулятивных невращающихся снарядов и семь 82-мм кумулятивных гранат ПГ-82. Башня получила попадания 48 122-мм остроголовых снарядов с бронебойным наконечником, восьми 85-мм кумулятивных невращающихся снарядов и пяти 82-мм кумулятивных гранат ПГ-82.

Выяснилось, что противоснарядная стойкость центрального участка верхней лобовой части корпуса соответствовала ТТТ, причем его нижняя зона имела запас противоснарядной стойкости порядка 25 м/с (по скорости предела кондиционных поражений), а верхняя – нет. Противоснарядная стойкость переходных зон от верхней лобовой части корпуса к бортам оказалась ниже не только противоснарядной стойкости верхней лобовой части, но даже противоснарядной стойкости наклонной части бортов. Особенно низкую противоснарядную стойкость имели нижние участки указанных зон.

Между тем, зоны перехода от верхней лобовой части к бортам входили в лобовую проекцию корпуса и являлись участками его верхней лобовой части, а нижние участки указанных зон (радиусы перехода к бортам) – непосредственным продолжением наклонной части бортов. Поэтому противоснарядная стойкость переходных зон от верхней лобовой части к бортам должна была удовлетворять требованиям, предъявляемым к верхней лобовой части, а противоснарядная стойкость нижних участков указанных зон – требованиям к наклонной части бортов.

Противоснарядная стойкость нижней лобовой части корпуса соответствовала ТТТ. При этом стойкость стыка верхней и нижней лобовых частей корпуса оказалась ниже стойкости верхней лобовой части и была примерно равноценна противоснарядной стойкости нижней лобовой части.

Распределение снарядных попаданий в башню танка «Объект 770».

Распределение снарядных попаданий в корпус танка «Объект 770».

Противоснарядная стойкость наклонной части бортов при попадании снарядов в центр их вертикальной проекции удовлетворяла ТТТ. Однако при попадании снаряда примерно на полкалибра выше или ниже центра вертикальной проекции наклонной части бортов он либо пробивал верхнюю кромку борта, либо рикошетом выходил в зону радиуса перехода от наклонной части к вертикальной и пробивал ее. Это являлось следствием того, что вертикальная проекция наклонной части борта была очень мала.

Противоснарядная стойкость передней вертикальной части бортов корпуса (фактическая толщина – 102-110 мм, номинальная – 105 мм) находилась на уровне фактической противоснарядной стойкости катаной брони толщиной 90 мм.

Противоснарядная стойкость лобовой части башни (угол подворота 60° и менее) при обстреле по нормали к горизонтальной касательной в точке попадания оказалась ниже противоснарядной стойкости по ТТТ примерно на 70 м/с по скорости предела кондиционных поражений. В свою очередь, противоснарядная стойкость верхнего и нижнего пояса бортов башни (угол подворота больше 60°) при обстреле под курсовым углом 60° соответствовала ТТТ, но при этом они не имели запаса противоснарядной стойкости.

Верхняя и нижняя лобовая часть корпуса при обстреле под курсовым углом 0° и борта башни – под курсовым углом 60° не обеспечивали необходимую защиту от 85-мм кумулятивных снарядов. Угол безопасного маневрирования для вертикальной передней части бортов корпуса при обстреле 85-мм кумулятивными снарядами составлял примерно ±22°. Наклонная часть бортов с отрицательным конструктивным углом 69° при курсовом угле обстрела 90° 85-мм кумулятивным снарядом пробита не была.

Верхняя и нижняя лобовая часть корпуса при обстреле под курсовым углом 0° и борта башни при обстреле под курсовым углом 60° не пробивались кумулятивной гранатой ПГ-82. Угол безопасного маневрирования для вертикальной передней части бортов корпуса при обстреле кумулятивной гранатой ПГ-82 составил ±29°.

Характер поражения брони корпуса и башни – вязкий. Хрупких поражений брони не имелось. Однако при обстреле корпуса на поверхности брони появились трещины, удаленные от места попадания на 80-110 мм.

В целом результаты обстрела подтвердили соответствие фактической противоснарядной стойкости расчетной. Общую конструктивную прочность корпуса и башни оценили как удовлетворительную. Однако крепление крыши над двигателем и крыши над трансмиссией являлось недостаточно надежным (крыши были сорваны вследствие разрушения по сечению всех болтов крепления). Недостаточно прочной оказалась также приварка поперечной опорной балки крыши над двигателем.

Чтобы обеспечить противоснарядную стойкость корпуса и башни танка «Объект 770» на уровне, определенном ТТХ, а также повысить их конструктивную прочность, НИИБТ полигон считал необходимым внести ряд изменений. Следовало повысить противоснарядную стойкость переходных зон от верхней лобовой части к бортам, доведя их до уровня, предусмотренного ТТТ для верхней лобовой части корпуса, а противоснарядную стойкость нижних участков (радиусов перехода от верхней лобовой части корпуса к бортам) – до уровня, предусмотренного ТТТ для верхнего бортового пояса.

Рекомендовалось повысить противоснарядную стойкость стыка верхней и нижней лобовых частей корпуса, доведя ее до уровня, предусмотренного ТТТ для верхней лобовой части корпуса. Одним из вариантов могла стать приварка к стыку специальной защитной планки, разработанной ВНИИ-100 для танка «Объект 279».

Требовалось исключить возможность пробития зон радиусов перехода от наклонной к вертикальной части бортов рикошетирующими снарядами при обстреле наклонной части бортов, повысить стойкость верхней кромки наклонной части борта до величины, заданной по ТТТ для верхнего бортового пояса, а также увеличить противоснарядную стойкость вертикальной задней части бортов корпуса до уровня стойкости передней вертикальной части борта.

Надлежало также повысить противоснарядную стойкость лобовой части башни (угол подворота 60° и менее) до необходимого уровня, надежность крепления крыши над двигателем и крыши над трансмиссией, прочность приварки поперечной опорной балки крыши над двигателем и крыши башни. Указывалось на необходимость проработки вопроса защиты корпуса и башни от поражения кумулятивными средствами поражений (85-мм кумулятивный невращающийся снаряд).

По данным испытаний обстрелом, в СКБ-2 ЧКЗ выполнили корректировку чертежей корпуса и башни и 30 октября 1957 г. передали их на завод №78 для изготовления опытных образцов. В 1959 г. броневая защита корпуса и башни еще раз подверглась корректировке с целью повышения противокумулятивной стойкости с использованием «встроенной» конструктивной брони ступенчатой криволинейной формы. Однако на опытных образцах эти изменения реализованы не были.

Слева – поражение переходной зоны от верхней лобовой части корпуса к правому борту 122-мм остроголовым снарядом с бронебойным наконечником с ударной скоростью 885 м/с при курсовом угле 50°. Справа – поражение в районе радиуса перехода к левому борту 122-мм остроголовым снарядом с бронебойным наконечником с ударной скоростью 615,7 м/с при курсовом угле 270°.

Слева – характер поражения кормового участка переходной зоны от верхней лобовой части к левому борту при попадании 122-мм остроголовым снарядом с бронебойным наконечником с ударной скоростью 902 м/с при курсовом угле 0°. Справа – поражение верхней кромки наклонной части левого борта при попадании 122-мм остроголового снаряда с бронебойным наконечником с ударной скоростью 705 м/с при курсовом угле 270°.

Одновременно с организацией производства опытного образца танка «Объект 770» в СКБ-2 продолжили работы по его командирскому варианту. 16-18 ноября 1957 г. в Военном представительстве ГБТУ на ЧКЗ рассмотрели макет командирского танка в натуральную величину, получившего обозначение «Объект 770-К». В нем установили полный комплект дополнительного оборудования: навигационную аппаратуру, дополнительную коротковолновую радиостанцию Р-112 и зарядный агрегат АБП-1/30. При этом пришлось уменьшить боекомплект к основному оружию до 23 выстрелов (вместо 37 на линейной машине).

Курсопрокладчик, коротковолновая радиостанция Р-112 и блоки питания радиостанций Р-112 и Р-113 размещались в нише башни за командиром машины вместо шести гильз и шести бронебойных снарядов механизированной укладки. Ультракоротковолновая радиостанция Р-113 располагалась слева от командира на борту башни (так же как и в линейном танке). Гирокурсоуказатель, проходной фильтр, преобразователь, щиток, согласователь курса, датчик пути и зарядный агрегат устанавливались справа за сиденьем механика-водителя вместо восьмиместной гильзовой укладки. Репитер навигационной аппаратуры монтировался слева от центрального щитка водителя, аппарат №1 ТПУ Р-120 – в районе заряжающего на месте аппарата ТПУ №2, а аппарат ТПУ №2 – на месте аппарата ТПУ № 1.

Размещение радиостанции Р-112 в нише башни позволяло командиру производить смену волн и ее настройку. Крепление курсопрокладчика в нише башни перед радиостанцией в горизонтальном положении позволяло наблюдать за положением карандаша на карте планшета и осуществлять необходимые манипуляции по настройке и управлению курсопрокладчиком, а при необходимости заменять листы карты. Кроме того, можно было использовать курсопрокладчик в качестве рабочего столика командира машины. Вместе с тем, принятое расположение радиостанции и курсопрокладчика создавало определенные неудобства: командиру для работы с этой аппаратурой требовалось разворачиваться почти на 180°. При этом его ноги могли выйти за пределы вращающегося пола и получить травму.

Перемещение аппаратов ТПУ №1 и №2 признали рациональным. Установка гирокурсоуказателя справа за сиденьем механика-водителя обеспечивала доступ для арретирования и введения компенсации, но наблюдение за его шкалой было затруднено. Расположение зарядного агрегата справа за сиденьем механика-водителя обеспечивало удобство его заводки, но наблюдение за контрольно-измерительными приборами зарядного агрегата и заправка топливного бачка оказались затруднены.

В своем заключении макетная комиссия рекомендовала СКБ-2 обеспечить безопасность работы командира при поворотах башни, выполнить мероприятия по улучшению размещения гирокурсоуказателя (для удобного наблюдения за его шкалой), снять с зарядного агрегата щиток и бачок и разместить их отдельно в более удобном месте. Кроме того, для крепления расчалок 10-метровой антенны радиостанции Р-112 завод должен был установить на корпусе танка специальные скобы и рассмотреть возможность увеличения боекомплекта пушки. Для улучшения сообщения между боевым отделением и отделением управления предлагалось два кумулятивных снаряда, находящихся за механиком-водителем слева, изъять из боекомплекта, разместив вместо них два осколочно-фугасных или бронебойных снаряда в механизированной укладке.

В целом, компоновка нового тяжелого танка «Объект 770» обеспечивала возможность создания командирского варианта машины. Все замечания, отмеченные в акте макетной комиссии, предлагалось учесть при выполнении его технического проекта.

К концу 1957 г. на ЧКЗ изготовили и испытали восемь вариантов гидропневматической подвески да танка «Объект 770», ввели в строй десять стендов для проведения испытаний узлов и агрегатов двигателя ДТН-10, собрали первый образец двигателя (5 ноября 1957 г.) для стендовых испытаний и один комплект ГМТ для испытаний в ходовом макете танка, выпустили основные узлы механизма заряжания и подготовили стенд для его испытаний, а также запустили в производство все остальные узлы и детали, необходимые для сборки запланированных опытных образцов машины.

Корпус и башня танка «Объект 770» после обстрела бронебойными снарядами.

Корпус и башня танка «Объект 770» после обстрела бронебойными снарядами.

В связи с отсутствием стенда для испытания ГМТ под нагрузкой и для обеспечения конструктивной отработки как самой трансмиссии, так и других узлов машины завод еще в октябре 1957 г. на базе танка Т-10 (№5002А103) изготовил ходовой макет, получивший наименование «Гибрид Т-770». На этом макетном танке (старший инженер машины – В.И. Игуменшев) использовали двигатель типа В-2 (А-7 №5765А648), форсированный до мощности 683, 8 кВт (930 л.с.). Для согласования частоты вращения вала двигателя с ГМТ между ними установили переходной редуктор. Макет имел массу 55221 кг и развивал максимальную скорость 40 км/ч. Однако испытания узлов танка «Объект 770» начались только в январе 1958 г. вследствие выхода из строя трансмиссии при пробном выезде и буксировке ходового макета в цех.

Таким образом, несмотря на большой объем выполненных работ, уложиться в поставленные правительством сроки по изготовлению опытного образца танка «Объект 770» для заводских испытаний в 1957 г. ЧКЗ не смог. В связи с этим еще в сентябре 1957 г. вопрос о новой машине был рассмотрен на специальном заседании коллегии Министерства оборонной промышленности. В результате в Совет Министров СССР вместе с планом ОКР на 1958 г. представили согласованные с Министерством обороны новые сроки завершения работ на ЧКЗ по новому танку и двигателю к нему:

– изготовление опытного образца для заводских испытаний – I квартал 1958 г.;

– изготовление опытных образцов для полигонно-войсковых испытаний – IV квартал 1958 г.;

– изготовление двигателей для межведомственных испытаний — II квартал 1958 г.;

– изготовление двигателей для полигонно-войсковых испытаний — III квартал 1958 г.

11 января 1958 г. Челябинский совнархоз в своем постановлении также отметил неудовлетворительный ход работ на ЧКЗ по новому тяжелому танку. Он обязал завод немедленно составить детальный график выпуска опытных образцов машины и двигателя и обеспечить завершение работ в установленные сроки. О состоянии дел на заводе было доложено заместителю председателя Совета Министров СССР Д.Ф. Устинову и внесены предложения по перенесению сроков окончания работ на II квартал 1959 г.

Первые цельнолитой корпус и башня, изготовленные по еще неоткорректированным чертежам и предназначавшиеся для сборки заводского образца танка, поступили на ЧКЗ с завода №78 только 11 января 1958 г. Одновременно завод №78 исправил модели и произвел заливку цельнолитого корпуса и башни, которые должны были пройти полигонные испытания обстрелом. По заводскому графику их планировали подать на завод в мае 1958 г. Два других корпуса (литой и комбинированный) с башнями и погонами для сборки образцов, предназначенных для полигонно-войсковых испытаний, предполагалось отправить в сентябре того же года.

Кроме того, в январе 1958 г. на ЧКЗ приступили к сборке механизма заряжания 130-мм пушки М-65, изготовили второй образец ГМТ, а в феврале начали сборку ГМТ №3. Срок выпуска остальных ГМТ (№4 и №5) был запланирован на III квартал 1958 г.

К середине февраля ходовой макет «Гибрид Т-770» с ГМТ №1 прошел 205 км. Однако из-за перегрева системы охлаждения двигателя и течи масла по разъему картера ГМТ испытания приостановили до устранения выявленных дефектов. Их возобновили только 26 февраля. К апрелю 1961 г. пробег ходового макета достиг 7721 км. При этом ГМТ отработала 1443 км, а гидропневматическая подвеска прошла 3577 км.

Еще 14 декабря 1957 г. начались стендовые испытания первого образца ДТН-10, но 20 февраля 1958 г. их приостановили из-за разрушения корпуса редуктора (двигатель отработал 25 ч). До этого также имели место поломки шестерни отбора мощности и конической шестерни привода масляного насоса. Их причинами явились: в первом случае – некачественное изготовление шестерни с недостаточным слоем цементации зубьев, во втором – неправильный выбор материала корпуса редуктора (вместо стального использовали чугунное литье). Чтобы обеспечить надежность работы редуктора, изменили марку стали для силовой шестерни (12ХН2ЧА вместо 18ХНВА), увеличили глубину цементации и изменили радиус основания зуба. Кроме того, изготовили шестерни с упругими муфтами и приняли решение об изготовлении стального корпуса редуктора.

В марте 1958 г. ввели в действие второй стенд для доводочных испытаний двигателя. Одновременно ускорили сборку его второго образца. Для третьего двигателя изготовили все детали и узлы, за исключением моноблоков, корпуса редуктора и коленчатых валов, а его сборку предполагали завершить до 15 марта 1958 г. Двигатели ДТН-10 №4 и №5 обеспечили полностью заготовками и в значительной мере готовыми деталями. Собрать последующие пять двигателей планировалось в период с июня по октябрь 1958 г.

Сборку первого образца танка «Объект 770» для заводских испытаний намечалось завершить в марте-апреле 1958 г.

К этому времени для него выпустили свыше 85% деталей и узлов, а на корпусе смонтировали узлы гидропневматической подвески. Кроме того, было принято решение установить в заводском образце машины для проверки монтажом и пробных испытаний вторые образцы двигателя и трансмиссии, не ожидая окончания их стендовой доводки. В производство также поступили детали и узлы двух танков, предназначавшихся для полигонно-войсковых испытаний, со сроком их готовности в IV квартале 1958 г.

Производство узлов и деталей танка «Объект 770» и двигателя к нему на ЧКЗ было сосредоточено в основном на опытной базе завода (ОПБ). Учитывая недостаточную мощность ОПБ, к выпуску опытных деталей привлекли и цеха серийного производства. Тем не менее, в цехах опытной базы изготовили такие сложнейшие детали и узлы, как корпус трансмиссии, картер, моноблоки и коленчатые валы двигателя.

Несмотря на все усилия, повторно установленный срок сборки заводского образца танка также не удалось выдержать из-за длительной конструктивной доводки его основных узлов и, в первую очередь, двигателя, трансмиссии и механизма заряжания.

6 июня 1958 г. вышло постановление Совета Министров СССР №609-294 (приказ ГКСМОТ СССР №200 от 14 июня 1958 г.), которое определило новые сроки изготовления опытных образцов танка «Объект 770» и двигателя ДТН-10 на ЧКЗ. Сборку заводского образца надлежало завершить в III квартале 1958 г., готовность двух опытных образцов для полигонно-войсковых испытаний – в I квартале 1959 г., корпуса и башни для испытаний обстрелом – во II квартале 1958 г. Изготовить три опытных образца двигателя для доводочных и заводских стендовых испытаний планировалось во II квартале 1958 г., три двигателя для межведомственных стендовых и заводских испытаний в танке – в III квартале 1958 г. и три двигателя для полигонно-войсковых испытаний танка – в IV квартале 1958 г.

Изменения корпуса и башни танка «Объект 770» по результатам обстрела с использованием «встроенной» конструктивной брони.

Необходимо отметить, что помимо дизеля ДТН-10 в СКБ-2 ЧКЗ прорабатывался вопрос об использовании в танке «Объект 770» газотурбинного двигателя, обеспечивавшего существенный выигрыш по габаритам и массе. Кроме того, он имел лучшие тяговые характеристики и снимал проблему пуска при отрицательных температурах окружающего воздуха. За основу предполагалось взять вертолетный ГТД. Главный конструктор СКБ-75 ЧКЗ И.Я. Трашутин знал о работах, которые велись в этом направлении на ЛКЗ. По его решению еще в 1956 г. сформировали специальную группу, которую возглавил заместитель главного конструктора по опытным работам В.Б. Михайлов. В течение 1957 г. она ознакомились с состоянием дел по ГТД в СССР и за рубежом, а также с опытными экспериментальными базами в ЦИАМ, НИЛД и на авиационных заводах и приступила к эскизному проектированию двигателя. Совместно с ЦИАМ и НИЛД были выполнены предварительные расчеты по нескольким вариантам двигателя, его основным узлам (компрессору и турбине) и отдельным агрегатам. Эта работа велась на основании ТТТ, выданных заказчиком ЛКЗ для проектирования ГТД-1, за исключением удельного расхода топлива, равнявшегося 272 г/кВт-ч (200 г/л.с.-ч).

Первое обсуждение данного вопроса состоялось на заседании секции №8 НТС Совета Министров СССР по оборонной технике 11 февраля 1958 г., на котором выступил В.Б. Михайлов. Он доложил о состоянии дел по ГТД и о его предполагаемых параметрах. Танк «Объект 770» с газотурбинной силовой установкой мощностью 661,8 кВт (900 л.с.) получил обозначение «Объект 773»[ 289 Впоследствии данный индекс был использован в СКБ-2 ЧКЗ при создании машины управления для мотострелкового (танкового) батальона КШМ-1 на базе БМП-1.] .

Основным при создании танкового ГТД на ЧКЗ стал вопрос выбора его типа – с теплообменником или без него. Двигатель с теплообменником обладал существенными преимуществами с точки зрения экономичности, но имел большие объем и массу. Разработка двигателя без теплообменника с приемлемыми показателями экономичности, в свою очередь, также была сопряжена с рядом трудностей. Поскольку за основу приняли экономичность двигателя, то определяющим направлением стало изготовление ГТД с теплообменником. Таким образом, ближайшей задачей по получению двигателя с приемлемым удельным расходом топлива являлась разработка теплообменников – вращающихся или стационарных. Совершенствование вращающегося теплообменника не требовало серьезной конструкторской базы, и эта работа могла быть выполнена различными организациями. Поэтому предполагалось все усилия сосредоточить на создании теплообменников вращающегося типа. По мнению руководства ЧКЗ, Министерство транспортного машиностроения совершило грубую ошибку, не уделив должного внимания этому направлению, и потратило много сил и средств на разработку нереальных на тот момент охлаждаемых конструкций. Однако это не означало, что данная работа пропала зря.

Другой проблемой являлась приемистость ГТД, поскольку его танковый вариант, в отличие от автомобильного, работал в специфических условиях (пересеченная местность, повышенная запыленность и др.). По мнению СКБ-75 ЧКЗ, танковый ГТД с требуемыми параметрами можно было создать в течение 4-5 ближайших лет.

Предэскизный проект двигателя выполнили в июле 1958 г., но затем до конца октября работу по нему приостановили в связи с доводкой дизеля ДТН-10. Этот проект ГТД в нескольких вариантах рассмотрели на заседании секции №8 НТС ГКСМОТ 29 октября 1958 г. Вопрос об установке такого двигателя в танке «Объект 770» был предварительно согласован с главным конструктором завода П.П. Исаковым.

С докладом на заседании вновь выступил В.Б. Михайлов. ГТД в МТО машины располагался вдоль ее продольной оси, в связи с чем удалось получить некоторые свободные внутренние объемы. Однако при проектировании выяснилось, что требование заказчика в отношении величины удельного расхода топлива оказалось неприемлемым, поэтому завод был вынужден просить о его увеличении до 340 г/кВт ч (250 г/л.с.-ч), что и было принято ГБТУ.

Для того чтобы обеспечить удельный расход топлива 272 г/кВт-ч (200 г/л.с.-ч), пришлось бы применить одновременно регенератор и компрессор в сочетании с высокой температурой, а также агрегаты с высоким КПД. Однако в то время в СССР не имелось достаточно отработанного теплообменника и высоконапорных компрессоров. Поэтому для более полного выявления всех конструктивных и компоновочных преимуществ двигателей с теплообменником и без него в СКБ-75 проработали три варианта ГТД. По рекомендации ЦИАМ и НИЛД (исходя из вопросов экономичности), во всех вариантах заложили начальную температуру газа, равную 1320°К, и предусмотрели охлаждение лопаток за счет продувки воздуха через замки.

Дизель УТД-40.

Поперечный разрез одного из опытных образцов дизеля ДТН-10.

Первый вариант ГТД представлял собой двигатель с вращающимся теплообменником, обеспечивавшим удельный расход топлива 340 г/кВт ч (250 г/л.с.-ч) и мощность в условиях объекта (с учетом сопротивлений на всасывании и на выпуске) 735,3 кВт (1000 л.с.). Степень регенерации теплообменника достигала 85%, КПД компрессора – 0,79.

Двигатель имел осевой центробежный компрессор (при использовании двухступенчатого центробежного компрессора КПД не превысил бы 0,78, а в принятом варианте можно было получить выигрыш 2-3% КПД), вращающийся теплообменник барабанного типа (воздушные и газовые потоки были разделены на три части) и редуктор. От компрессора воздух тремя потоками поступал в теплообменник и по кольцевым трубам направлялся в камеру сгорания, первую ступень турбокомпрессора и вторую ступень свободной турбины, работавшей на редуктор. Поскольку теплообменник занимал 10% от общего объема, то столкнулись с большими трудностями, получив значительное сопротивление по газу (9%) и по воздуху(3%).

Частота вращения выходного вала двигателя, согласованная с танкистами, составляла 3000 мин¹ . Турбокомпрессор имел частоту вращения 18000 мин1 , свободная турбина – 16000 мин^-1 . Степень повышения давления – 5.

Габариты двигателя: длина – 1840 мм, ширина – 960 мм, высота – 920 мм. Габаритная мощность достигала 662 кВт/м3 (900 л.с./м3 ), удельный расход топлива – 351 г/кВт-ч (258 г/л.с.-ч).

Во втором варианте применялся стационарный теплообменник, который обеспечивал степень регенерации 60%. При этом использовали максимально возможный объем теплообменника, не увеличивавший габариты двигателя. КПД компрессора – 0,805.

При компоновке стационарного теплообменника проработали несколько компонентов в виде отдельных узлов. Наиболее компактное и рациональное использование объема получили при расположении теплообменников вокруг камеры сгорания турбины. При этом длина двигателя не увеличилась.

Турбина компрессора имела одну ступень, силовая турбина – две. Степень повышения давления – 6.

Камеру сгорания смоделировали по типу камеры сгорания двигателя НК-4. При этом все потоки воздуха были осесимметричны, скорости воздуха и газа – сравнительно невелики (20-30 м/с), а сопротивления – незначительны. Редуктор выполнили аналогично первому варианту ГТД.

Габариты двигателя: длина – 1700 мм, ширина – 1020 мм, высота – 920 мм. Габаритная мощность составляла 721 кВт/м3 (980 л.с./м3 ), удельный расход топлива – 356 г/кВт-ч (262 г/л.с.-ч).

В третьем варианте предлагался ГТД с высоконапорным компрессором без теплообменника. КПД компрессора составлял 0,79. Давление компрессора приняли равным 1,15 МПа (11,7 кгс/см2 ). Получение такого давления было связано с не меньшими трудностями, чем при использовании регенератора. Кроме того, предварительные расчеты показали, что выполнить однокаскадный компрессор на такое давление достаточно сложно. Поэтому в третьем варианте сделали ставку на двухкаскадный компрессор (первый каскад имел пять осевых ступеней, второй – пять осевых ступеней и одну центробежную).

Осецентробежный двухкаскадный компрессор представлял собой достаточно сложную конструкцию, в которой использовались десять подшипников с высокими частотами вращения. Общий КПД, принятый при расчетах, составлял 0,79. Камеру сгорания выполнили без завихрителей (по типу ЖИ-47 и лаборатории №6 ЦИАМ). Турбина – четырехступенчатая, редуктор – такой же, как в первых двух вариантах ГТД. Одновременно проработали вариант редуктора по схеме ВК-2.

Габариты двигателя: длина – 1900 мм, ширина – 600 мм, высота – 600 мм. Габаритная мощность – 2059 кВт/м3 (2800 л.с./м3 ), удельный расход топлива – 360 г/кВт ч (265 г/л.с.-ч).

Во всех вариантах ГТД предусматривалось использовать простейшую механическую трехступенчатую коробку передач, обеспечивавшую три передачи переднего и одну передачу заднего хода.

В отличие от танка «Объект 278» конструкции ЛКЗ, на ЧТЗ выбрали вариант газотурбинной силовой установки без применения вентилятора, занимавшего достаточно большой объем в МТО. Однако трасса отвода и подвода воздуха к ГТД еще не была окончательно проработана. Эжектирование пыли предусматривалось осуществить путем использования сжатого воздуха, отбираемого от одной из ступеней осевого компрессора под давлением 0,13 МПа (1,3 кгс/см2 ). Такой подход гарантировал получение достаточно простой компоновки силовой установки.

Как и в варианте ЛКЗ, предполагалось использовать обгонные муфты, однако они имели не совсем удачное расположение, поскольку устанавливались не между турбинами, а в местах, обеспечивавших их лучшее охлаждение.

Из всех представленных вариантов ГТД наиболее выгодным был третий. Он обладал наибольшей габаритной мощностью и меньшими размерами при практически одинаковых удельных расходах топлива с другими двумя двигателями. Однако в этом случае довольно сложным представлялось создание высоконапорного компрессора, а также обеспечение охлаждения подшипников и подвода к ним смазки.

С точки зрения габаритов варианты со стационарным и вращающимся теплообменниками получались одинаковыми, но были конструктивно достаточно сложными. Если по стационарным теплообменникам в НИИД имелся небольшой опыт, то по вращающемуся теплообменнику он практически отсутствовал. Кроме того, вращающийся теплообменник обеспечивал менее удачную компоновку газотурбинной установки. На тот момент опытом по теплообменникам барабанного типа ЧТЗ не обладал. Предпочтительнее был второй вариант со стационарным теплообменником, но очень трудоемкая технология изготовления теплообменных поверхностей и надежность при наличии такого большого количества сварки вызывали сомнение в их прочности в условиях тряски.

Танк "Объект 770" во время показа техники в Капустином Яре, 1960 г.

В результате на ЧТЗ пришли к выводу о том, что требование заказчика – обеспечить удельный расход топлива для ГТД 340 г/кВт-ч (250 г/л.с.-ч) – вполне осуществимо. Однако это приводило к конструктивному усложнению двигателей. Любое стремление упростить их конструкцию вело к повышению расхода топлива. Расход топлива, равный 373 г/кВт-ч (274 г/л.с.-ч), можно было обеспечить за счет снижения давления в компрессоре до 0,9 МПа (9 кгс/см2 ) и температуры газа до 1250"К. В этом случае в двигателе вместо десяти подшипников использовались только пять, частота вращения вала турбокомпрессора снижалась с 44000 мин-' до 30000 мин ', а длина двигателя уменьшалась с 1900 мм до 1500 мм.

С целью выбора оптимальных ТТТ на ЧТЗ рассмотрели ряд вариантов более простых ГТД с несколько пониженными параметрами по температуре. Это позволило подтвердить возможность установки ГТД в тяжелом танке наряду с дизелем ДТН-10, однако проведение дальнейших исследований в этом направлении потребовало наличия развитой опытной материальной базы.

Эскизный проект ГТД с теплообменником завод отправил в НИИД, ЦКТИ и ЦИАМ. Выбранное направление получило одобрение. По мнению этих организаций, необходимо было продолжить работы по охлаждающим поверхностям теплообменника, а также по созданию перспективной газовой турбины с лучшим КПД. В дальнейшем опыт проектирования ГТД для тяжелого танка в ОКБ-6 ЧТЗ использовали при разработке ГТД-700 для среднего танка «Объект 775» с управляемым ракетным оружием.

В качестве резервного варианта для танка «Объект 770» на заводе №77 (главный конструктор – Б.Г. Егоров) в Барнауле в мае 1959 г. спроектировали четырехтактный двенадцатицилиндровый дизель УТД-40 (8Д12П1-40) с наддувом от приводного центробежного нагнетателя (ПЦН), который развивал максимальную мощность 735,3 кВт (1000 л.с.) при частоте вращения коленчатого вала 2700- 2800 мин’. ПЦН располагался на переднем торце двигателя. В том же году изготовили два опытных образца двигателя и приступили к их стендовым испытаниям. Однако в связи с прекращением работ по тяжелым танкам дальнейшие исследования по дизелю УТД-40 приостановили и больше их не возобновляли.

В 1959 г. сотрудники НИИД также выполнили расчетно-теоретические работы по форсированному варианту УТД с турбонаддувом мощностью 735-809 кВт (1000-1100 л.с.). Но для этого требовался специальный турбокомпрессор с коэффициентом полезного действия 0,53-0,55 при расходе воздуха 0,6-0,7 кг/с и степени повышения давления 2,6. Одновременно надлежало обеспечить надежную работу дизеля при высокотемпературном режиме охлаждения (125“С) и температуре отработавших газов около 700-750“С[290 При этом допускалось создать на базе УТД типовой ряд танковых двигателей мощностью 220, 243, 294. 478, 735 кВт (300. 330, 400, 580, 650, 1000 л.с.). Они отличались бы между собой лишь числом цилиндров, их расположением, наличием наддува и его величины.].

Первый заводской образец танка «Объект 770» (№5801Н191) собрали на ЧТЗ в конце ноября 1959 г., а в начале декабря провели его стационарные испытания. Но тщательная проверка показала, что система ППО машины не работала. Все же было решено провести контрольный заводской пробег, в ходе которого произошло возгорание машины. После тушения пожара танк отбуксировали на завод, МТО полностью разобрали и продефектовали. Установили, что пожар произошел в результате возгорания топлива, скопившегося в эжекторе из-за случайного включения тумблера системы ТДА. В результате в конструкцию эжектора и в места установки датчиков системы ППО внесли необходимые изменения. После восстановления танка провели два контрольных заводских пробега, при этом трижды из строя вышел привод стартера-генератора.

В конце февраля 1960 г. заводской образец отправили на Чебаркульский полигон для проведения заводских испытаний. Одновременно велась сборка еще двух опытных танков «Объект 770» (№2 и №3). На полигоне произвели стрельбу из танка бронебойными снарядами (38 выстрелов) как с места, так и сходу со скоростью 25-30 км/ч на дальности 1500-1700 м с включенным стабилизатором «Гроза», который показал хорошие результаты. Стрельба из спаренного пулемета велась с места на расстоянии 400 и 100 м до цели.

При движении по пересеченной местности гидропневматическая подвеска обеспечила плавное (без колебаний) движение танка. Максимальная скорость боевой машины массой 55221 кг составляла 39 км/ч.

Испытания продолжались до середины мая 1960 г., а 19 мая машину отправили для показа на НИИБТ полигон. В первый день там провели тренировочные стрельбы при движении танка по трассе. Танк показал себя хорошо. После тренировочных стрельб новую бронетанковую технику представили членам правительства во главе с Н.С. Хрущевым и представителям Генерального штаба Советской Армии и ГБТУ (Маршалы Советского Союза И.С. Конев, К.К. Рокоссовский, В.И. Чуйков, генерал-лейтенант А. В. Радус-Зенькович и другие).

К концу августа 1960 г. на ЧТЗ собрали второй и третий опытные образцы танка «Объект 770» (№5808Н002 и №5808Н001). Эти машины поступили на Чебаркульский полигон для проведения предварительных заводских испытаний, за время которых из их основного оружия осуществили 106 и 31 выстрел соответственно. Прошли проверку стабилизаторы «Гроза» с прицелами-дальномерами ТПД2С и механизмы заряжания. За время испытаний танки преодолели 415 и 304 км соответственно.

Опытные образцы танка «Объект 770» на заводских испытаниях показали лучшие результаты по сравнению с тяжелым танком «Объект 277» конструкции ЛКЗ. Новыми техническими решениями, реализованными в этой машине, стали: цельнолитой корпус, полуавтоматический механизм заряжания пушки, десятицилиндровый четырехтактный дизель с турбонаддувом оригинальной конструкции разработки СКБ-75 ЧТЗ, штурвал механика-водителя (вместо рычагов управления поворотом), двухпоточная ГМТ, опорные катки большого диаметра с внутренней амортизацией, нерегулируемая гидропневматическая подвеска (впервые примененная в отечественном танкостроении на этом танке) и гидравлические механизмы натяжения гусениц.

Танк «Объект 770» (образец №2) на хранении на НИИБТ полигоне. 1970-е гг.

Необходимо отметить, что как и на ленинградской, так и на челябинской машинах впоследствии предполагалось использовать танковый радиолокационный дальномер (ТРЛД), работы по которому развернулись по решению ГКСМОТ, принятому еще 5 ноября 1959 г. Постановление Совета Министров СССР №544-221 по этому вопросу появилось 24 мая 1960 г. (приказ ГКОТ №240 от 4 июня 1960 г.). Для монтажа ТРЛД допускалась необходимая переделка башни машины. Радиолокационный дальномер ТРД-Т (шифр «Тюльпан») должен был быть сопряжен со 130-мм танковой пушкой М-65 и прицелом со стабилизированным в двух плоскостях наводки полем зрения. Основным исполнителем по дальномеру и стабилизатору являлся ЦНИИ-173, по прицелу – завод №393. Начало работ намечалось на январь 1960 г., а представление опытного образца танка с дальномером на полигонно-войсковые испытания – на II квартал 1962 г.

При проведении ОКР по созданию ТРЛД требовалось обратить внимание на более удобное сопряжение оптического прицела с дальномером, обеспечение высокой надежности и однозначности определения дальности до цели, выбранной с помощью оптического прицела, а также на размещение антенной системы без ухудшения броневой защиты танка. Следовало определить возможность и целесообразность сопряжения ТРЛД с приборами ночного видения. Кроме того, ЦНИИ-173 предлагалось провести исследования по селекции движущихся целей, компенсации на экране индикатора собственного перемещения танка, а также автоматизации сопровождения движущихся целей. Одновременно ГОИ им. С.И. Вавилова поручалось провести НИР по совмещению радиолокационного и оптического изображения цели, выбранной для обстрела. Однако эти работы так и не были завершены.

После заводских испытаний на Чебаркульском полигоне опытные образцы танка отправили в Капустин Яр для очередного смотра техники. На основании распоряжения НТК ГБТУ к/680917 от 15 октября 1960 г. работы по танку «Объект 770» и дизелю ДТН-10 (А-100) были прекращены, а три опытных образца машины 2 марта 1961 г. отправили на хранение на НИИБТ полигон в Кубинку.

Продолжение следует