Становление

Глава 22

Исследовательские работы по средствам поражения и защите от них я начал практически сразу, как попал сюда и сбил какой-то костяк из технических специалистов. Стойкость, сила духа — все это несомненно нужные и полезные качества. Но как с их помощью было противостоять банальному осколку — было непонятно — он просто пробьет меня несмотря на всю стойкость и силу духа, какие я только смогу найти. Не знаю, может один я такой малодушный, но хотелось все-таки получить какие-то более конкретные сведения — почему этот осколок меня не убьет и в каких конкретно ситуациях он это не сделает или сделает. Поэтому-то я и собирал все сведения о поражающем воздействии пуль и осколков, а также способы, как их избежать.

Поэтому уже в июле сорок первого я организовал несколько команд, которые изучали эти моменты. Они двигались с разных сторон — одни исследовали степени поражения тела — какая энергия нужна например для проникающего ранения, какая — переломает кости, а какая оставит лишь синяк. Другая группа исследовала возможности поражения осколков и пуль — их скорости и энергии на разных дистанциях, а также защитные способности разных преград — насколько преграда уменьшит скорость и энергию пули или осколка.

Проникающую способность исследовали в основном на свиных тушах — разгоняли стальные стержни до нужной скорости и затем измеряли степень поражения. Потерю скорости осколков определяли косвенными методами — по пробитию древесины — сначала измеряли сопротивление конкретного образца древесины известной силе, затем разгоняли стальной шарик до нужной скорости, смотрели, насколько он ее пробьет — и так из степени проникновения вычисляли скорость, на которой шарик подлетал к преграде.

Определяли и наиболее массовые средства поражения на поле боя. Прежде всего внимание уделяли осколочным снарядам — по статьям я помнил, что чуть ли не две трети поражений во второй мировой войне приходилось на осколки. Поэтому мы направили свои усилия прежде всего на них, хотя по-началу, когда мы вели засадные бои, наверное было бы логичнее исследовать пулевые ранения. Но это мы поняли уже по прошествии некоторого времени. А в июле мы просто взорвали несколько десятков наших и немецких мин и снарядов в ямах, окруженных досками, потом собрали осколки, подсчитали их количество, размеры, удаленность от точки подрыва снаряда, и глубину проникновения, и на основании этих данных определили примерную скорость осколков.

И результаты оказались обнадеживающими. Я-то все представлял себе, как огромные зазубренные осколки впиваются в бойцов, а то и в меня, и нет никакой защиты от таких искореженных стальных пластин, летящих на огромной скорости. В реальности все оказалось гораздо лучше. Да, снаряды, особенно крупнокалиберные, давали и большие осколки. Но, во-первых, они отлетали в основном ото дна, то есть шли сначала вверх, и уже затем падали вниз с уже гораздо меньшей скоростью. А во-вторых, их было менее одного процента от всего количества осколков. Наибольшее же количество представляли собой осколки массой до полуграмма — более семидесяти процентов. От полуграмма до грамма давали еще восемь-десять процентов, до двух граммов — семь, до четырех — пять и так далее по ниспадающей экспоненте — сравнительно опасные осколки, которые не остановить практически ничем, давали слишком низкую плотность распределения по сфере разлета, чтобы считать снаряды неотвратимой смертью. Да, могут поранить и убить и более мелкие, но от них и проще защититься.

И вот тут вступали в действие законы, выявленные группами по изучению степени поражения и группами по защитным свойствам материалов.

В качестве первой цели по защите мы взяли осколки массой до одного грамма — они составляли восемьдесят процентов поражающих элементов, которые давали снаряды. Такой осколок представлял собой более-менее прямоугольный кусок, но мы для проверок стали использовать стальные шарики — их и удобнее изготавливать, и они обладают чуть большей пробивной способностью — за счет своей формы меньше тормозятся воздухом и легче входят в преграды. В результате мы стали работать по этим поражающим элементам — диаметром чуть больше шести миллиметров и сечением в треть квадратного сантиметра и, повторю, весом всего один грамм.

И такая фитюлька вполне могла ранить и даже убить человека — хватило бы скорости. Опытным путем мы установили энергию, которой достаточно для поражения человека. При силе удара в пятнадцать джоулей на квадратный сантиметр человек получит синяк. При двадцати — пробьет кожу, но не проникнет внутрь. Тридцать пять джоулей на сантиметр поломают ему ребра, но ранение будет непроникающим. Проникающим оно станет при пятидесяти пяти джоулях на квадратный сантиметр. Ну а при ста сорока джоулях грудная клетка будет пробита практически насквозь — даже повреждена ее задняя стенка. Для пробития черепа нужно уже двести семьдесят джоулей. Для трубчатых костей — пятьдесят джоулей даст трещину, а сто шестьдесят — перелом.

Соответственно, стальной шарик диаметром шесть миллиметров и массой один грамм на скорости сто метров в секунду будет обладать энергией — эм на вэ-квадрат делить на два — в пять джоулей, что при площади сечения в ноль двадцать восемь квадратного сантиметра даст удельную энергию в восемнадцать джоулей на квадратный сантиметр (мы старались все расчеты округлять в большую сторону). То есть большинство осколков на такой скорости оставит синяк или небольшую ранку. Ну это если повезет и не будет задет крупный приповерхностный сосуд. На двухстах метрах в секунду удельная энергия будет уже семьдесят джоулей на квадратный сантиметр — это довольно серьезные проникающие ранения и трещины, а то и переломы кости. Триста метров в секунду с их ста шестьюдесятью джоулями дадут серьезные проникающие ранения, а если они заденут жизненно важные органы — смерть. Четыреста метров пробьют череп, ну а все что выше — гарантированное пробитие насквозь, куда бы не попал. Вот такая печальная физика. Полуграммовые шарики диаметром пять миллиметров, всего на один миллиметр меньше, по поражающей способности отличаются процентов на двадцать, поэтому мы рассматривали их всех вместе. Далее каждый миллиметр также давал снижение на двадцать процентов. Как и повышение — так, шарик диаметром в один сантиметр при массе в четыре грамма давал неглубокие ранения с переломами на ста метрах, а начиная с двухсот пробивал тело — частично или навылет. Хорошо, что таких осколков было-то всего пять процентов.

Это была физика, которая нас убивала. Но была и хорошая физика, физика-защитница. Ведь что нам требовалось? Нам требовалось всего-то снизить скорость стандартного осколка до ста метров в секунду, ну, мы брали с запасом метров в десять-двадцать — неглубокие проникающие ранения были в основном несмертельны, но уж страховаться, так по-максимуму. Так вот, первое, что играло нам на руку — сопротивление воздуха. Так, начав разлет на скорости в восемьсот метров в секунду — типичные скорости для снарядов немецких гаубиц в 105 или 150 миллиметров, осколок в один грамм затормозится до ста, пролетев семьдесят метров — на таком расстоянии большинство взрывов неопасны. Правда, на таком расстоянии уже и плотность распределения осколков невысока — они вполне себе могут пролететь мимо, не задев человека. Тем более что речь шла о пролете осколков, которые идут по прямой. А ведь много осколков разлетаются по параболическим траекториям, то есть для них семьдесят метров по прямой окажутся и двумястами метрами их собственного пути — тут уж и десятиграммовые осколки затормозятся до полутора сотен метров — еще прилично, с проникающими ранениями, но уже несмертельно, если только не повезет попасть в уязвимые точки организма. И это мы рассматривали разлет осколков крупных снарядов в сто пятьдесят миллиметров. У более мелких снарядов, которых было подавляющее большинство, скорость разлета осколков примерно такая же, просто за счет меньшего количества металла и количество осколков меньше, особенно крупных. Мы вообще сначала рассматривали защиту от ручных гранат — у той же Ф-1 скорость осколков была около семисот метров в секунду.

И чтобы еще снизить их поражающую способность, мы и исследовали индивидуальную бронезащиту. Результаты исследований показали, что каждый миллиметр твердой стали снижал скорость стандартного осколка где-то на триста метров. Точнее — первый миллиметр снижал ее на триста пятьдесят, второй — доводил снижение до шестисот, третий — до восьмисот, четвертый — до тысячи, пятый — до тысячи ста пятидесяти. То есть для вполне надежной защиты от наиболее массовых снарядов, гранат и их осколков было достаточно трех миллиметров стали. И лист такой стали размером двадцать на двадцать сантиметров весил менее килограмма. И уже с сентября мы начали выпускать такие листы, которые можно было вкладывать в карманы разгрузки. Они защищали от осколков середину груди и живота. Почему не все тело? Проблема в подвижности — каждый дополнительный килограмм снижал ее где-то на десять процентов — человек начинал медленнее двигаться. А так мы прикрывали жизненно-важные органы — сердце, частично легкие, и живот, ранения в который были очень опасны своими последствиями. Неприкрытые бока грудной клетки все-таки частично прикрывались руками, оружием, магазинами и саперной лопаткой, размещенными на разгрузке — у этих предметов были практически такие же суммарные толщины металла, хотя и более мягкого. Но и такая псевдо-защита значительно снижала поражающее воздействие — ранения "через руку" или "через магазин" становились поверхностными или не слишком глубокими.

Одновременно мы получили и защиту от пуль МП-40. Их восьмиграммовые пульки с начальной скоростью в четыреста метров в секунду пробивали трехмиллиметровые листы только при стрельбе с десяти метров, и только по нормали — отклонение уже в двадцать градусов надежно защищало от очереди, выпущенной в упор. Причем удельная энергия после пробития была около десяти джоулей на квадратный сантиметр — максимум, что они оставляли, это синяк — и сечение пули было уже большим, и пуля при пробитии стального листа деформировалась. Бойцы перестали бояться этих трещоток — надо было только следить, чтобы первые выстрелы пришлись на бронелисты, а не в незащищенную бочину, ну тут у нас были сделаны специальные тренажеры, на которых бойцы учились уворачиваться от очередей в упор. Советский ППШ или наш ППК и то были опаснее — пуля массой пять грамм и калибром 7,62 при начальной скорости 500 метров в секунду пробивала наши листы и даже после пробития имела удельную энергию в сто четырнадцать джоулей на сантиметр — убьет и не поморщится. Поэтому фрицы и старались завладеть и применить именно наше или советское автоматическое оружие. К счастью, у них это не особо получалось — и мало его было, и быстро заканчивались патроны. К зиме 42го фрицы наладили выпуск наших ППК, но к тому времени и наша защита была уже более совершенна.

После более-менее успешных работ по защите от мелких осколков мы, естественно, не стали останавливаться, а продолжили наши работы. Хотелось бы иметь защиту от крупных осколков и, самое главное, от немецких пуль калибра 7,92, которые немцы использовали как в винтовках, так и, самое опасное — в пулеметах. Эти пульки были непростой инженерной задачкой. При начальной скорости в 755 метров в секунду они имели энергию 3648 Джоулей, или, с учетом калибра — 7408 Джоулей на квадратный сантиметр удельной энергии. Такой таран мог прошить не одного бойца. Даже с защитой трехмиллиметровыми пластинами ее убойная сила сохранялась практически на всех мыслимых дистанциях огня — лишь начиная с расстояний в полтора километра, где ее скорость составляла двести восемьдесят три метра в секунду, пуля переставала быть опасной при наличии бронезащиты. На всех же меньших дистанциях она сохраняла убойность, хотя и теряла на наших пластинах значительную долю энергии — в пять раз при выстрелах в упор, и более чем в десять — на расстояниях от километра и выше. Добавление второй пластины в три миллиметра снизило убойность пули до дистанций в семьсот метров — наигрыш был ни о чем — как раз на таких расстояниях огонь и становился метким, а, следовательно, эффективным. Правда, такая конструкция защищала уже от девятиграммовых осколков размером в тринадцать миллиметров. Но нам хотелось большего. И только наращивание толщины бронезащиты до тринадцати миллиметров дало доспехи, непробиваемые винтовочными пулями 7,92. Дополнительно такая защита держала уже семидесятиграммовые осколки диаметром в двадцать шесть миллиметров — если, конечно, боец мог бы выдержать энергию удара в 22 килоджоуля, которую имел такой осколок на расстоянии в ноль метров, ну это помимо ударной волны от взрыва — я таких терминаторов не знал. Но вес одной такой пластины двадцать на двадцать миллиметров составлял уже более четырех килограммов — с таким грузом особо не побегаешь, тем более что для хоть какой-то нормальной защиты нужно как минимум две пластины — середина груди и живота. Это не говоря о том, что все эти три с половиной тысячи джоулей энергии от пули распределятся по площади в четыреста квадратных сантиметров только в лучшем случае, обычно пуля будет бить в какой-то край, и площадь контакта, по которой распределится ее энергия, составит хорошо если половину, а это уже удар в восемнадцать джоулей на квадратный сантиметр — как минимум обширная гематома, попросту — синяк.

Тут проблема решалась уже одновременно с доработками касок. Стальной шлем начали заменять еще в конце 41го. В СШ-40 не нравилось то, что он не держал самые распространенные на поле боя осколки массой в один грамм, летящие со скоростью выше трехсот метров в секунду. Увеличивать толщину стального слоя было нежелательно — нагрузка на шею станет слишком большой, это не распределять ее по всему телу. Поэтому по технологичности шлем быстро обогнал бронезащиту тела — мы начали разработку многослойных шлемов из стеклопластика со стальными, а затем и титановыми вставками, и развитой системой амортизации, которая бы позволила компенсировать удар от винтовочных пуль и крупных осколков. Постепенно шлем становился все более сложным — добавлялись элементы в виде утолщенных передних и боковых пластин, сверху и сзади — наоборот — их толщина снижалась или вообще убиралась, оставив в конце концов защиту титановыми пластинами только в передней полусфере — по результатам испытания и исследованию поражений в ходе боя именно там были наиболее частые попадания пуль и осколков. Ведь снаряды падают как правило со стороны врага, соответственно, осколки больше летят вперед и в стороны, а назад, в сторону врага, их летит значительно меньше. В итоге шлем состоял из наружной титановой полосы толщиной пять миллиметров, проходящей ото лба до макушки, внутренней двухмиллиметровой, проходящей под ней на расстоянии сантиметра, двух одинарных боковых титановых пластин толщиной три миллиметра, и все это хозяйство было надежно зафиксировано в стеклопластиковой сфере переменной толщиной от двух до одного сантиметра. Закрытые уши позволяли снизить воздействие ударных волн. Некоторые бойцы надевали плечевой воротник, который хотя и затруднял движения головой, зато давал надежный упор каске при попадании в нее винтовочных пуль — без такого упора могла сломаться шея, а так — даже при выстреле в упор пуля уходила рикошетом или же теряла энергию на пробитие титановых пластин и затем застревала в стеклопластиковом массиве. Конечно, были и неудачные попадания, но в целом новая защита головы снизила повреждения черепа более чем в десять раз. При этом масса шлема так и не вышла за полтора килограмма. Воинов по-прежнему могло сбить с ног, оглушить, но пробития были очень редки — если крупными осколками близко разорвавшегося снаряда, или из винтовки в упор сбоку… Такие случаи редки относительно основной массы поражающих элементов, летающих на поле боя.

Аналогично дорабатывались и бронежилеты — в карманы разгрузки помещались слоеные пластины — внешний твердый, промежуточный из стеклопластика, и еще один внутренний — тоже из металла. Даже пробив первую металлическую платину, пуля вязла в слое стеклопластика, и, даже если она не начинала разрушаться после прохождения внешнего стального слоя, то как правило ее разворачивало в пластике, так что она как бы заныривала в этот вязкий слой и подходила ко второй пластине под углом, из-за чего рикошетировала от нее, окончательно увязая внутри. Бойцы после боя даже устраивали соревнования — у кого пуля пойдет заковыристее и интереснее. Естественно, для разных поверхностей тела толщина пластин была разной. Толще всего была фронтальная защита — она должна была держать винтовочную пулю под углом в тридцать градусов — тут уже боец должен был вертеться и не подставляться по прямой выстрел — боковые по фронтальной платине либо давали рикошет от внешней либо вязли внутри. Исследования ранений показывали, что пули редко входили в тело под прямым углом — все-таки бойцы перемещались пригнувшись. Так что мы сознательно пошли на менее надежную защиту, положившись на то, что бронепластины практически всегда будут под углом к пуле и таким образом по ней будет работать больше металла защиты. Зато это позволило снижать вес бронепластин, и солдаты охотнее их навешивали на себя. Боковые пластины вообще защищали только от осколков, как и наспинные — они были идентичны друг другу. Общая масса пластин полного комплекта достигала десяти килограммов, поэтому его брали не все, а только штурмовики, остальные же ограничивались фронтальными и верхней наспинной, оставляя бока и поясницу незащищенными — статистика давала по ним лишь десять процентов поражений, тогда как грудь и живот — более шестидесяти, бока — по пять процентов. Так что, с учетом каски, вероятность поражения снижалась более чем на семьдесят процентов — неудачные попадания пуль и крупные осколки все-равно пробивали даже эту усовершенствованную бронезащиту пехотинца, правда, защита значительно ослабляла такие поражающие элементы, так что у воина оставались высокие шансы выжить, если ему быстро окажут медицинскую помощь. А для уменьшения контузии от попадания в бронезащиту уже в конце 41го под пластины стали приклеиваться наборы валиков из пористого каучука — заодно они обеспечивали и вентиляцию. И это помимо того, что и сам стеклопластик давал неплохую амортизацию, переводя энергию пули в деформацию своих вязких слоев и в тепло.

Но на этом мы не остановились. Весной 42го стали делать и конструкции бронеплит с пространственными внутренними перегородками — в пространстве между металлическими пластинами стали устанавливать под углом металлические планки, если смотреть с верхнего или нижнего торца, то между наружными пластинами получался набор треугольников. Эти планки заставляли пулю смещаться вбок — теперь ей приходилось проминать стеклопластик не только острым концом в направлении своего движения, но и боковой поверхностью в направлении, под углом в первоначальному движению — получался эдакий "рикошет", который к тому же происходил в сильновязком пространстве. Порой получалось, что пули торчали из бронепластины, не в силах преодолеть возросшее сопротивление преграды. Конечно, бронепластину при этом очень сильно дергало вбок, так что пришлось усилить ее крепление, но это ощутимо снизило ранения от высокоскоростных пуль. К этому времени мы увеличили размеры пластин до тридцати на двадцать сантиметров, чтобы перекрыть весь корпус по ширине. А некоторые бойцы навешивали еще и дополнительные композитные пластины, закрывавшие полосу в десять сантиметров вдоль передней поверхности туловища. Такие конструкции из двух плит удерживали и прямой выстрел из винтовки, при этом бойцы отделывались обширными синяками, даже без сломанных ребер или обширной контузии — большая площадь двух пористых каучуковых подкладок хорошо вбирали в себя импульс, полученный бронепластиной от пули. А к лету мы разработали уже третью систему станкового крепления — на поясницу надевался ремень с полужесткими вертикальными элементами, и уже на них крепились пластины — нагрузка переместилась с плеч на ноги, человек меньше уставал, ну а ноги мы тренировали как ничто другое — именно они были главным рабочим инструментом бойца.

Глядя на нас, немцы начали выпускать броники только по результатам провального для них лета 42го года — до этого пехота, конечно, использовала наши трофейные, делала что-то в мастерских, но на высшем политическом уровне они начали делать их только осенью. Если на низшем и среднем уровне у них было много вменяемых и толковых людей, то верхушка первые полтора года войны пребывала в каком-то вымышленном мире — успехи вскружили им голову и они были совершенно неадекватны изменившейся обстановке — они ее просто не хотели замечать, пока не потеряли Кенигсберг.

Конечно, этим мы подложили свинью Красной Армии — ну так пусть и сами шевелятся, тем более я помню, что уже в Сталинградской битве применялись кирасы. Так что адеквата там было гораздо больше. И поступить по-другому, придержав броники, я тоже не мог — только так, мелкими технологическими преимуществами, мы и могли выстоять первые два года, пока не научимся воевать крупными соединениями и пока не выйдем на массовое производство тяжелого вооружения.