Техника и вооружение 2004 09

См. ТиВ № 4,5,7/2004 г.

Послевоенные танки

Послевоенный период развития компоновки танка характеризуется победой классической компоновки. В подавляющем большинстве стран практически все средние и основные боевые танки по сегодняшний день выполняются по такой схеме. Большая часть перечисленных ранее проблем классической компоновки была решена уже во второй половине Второй мировой войны.

Отечественное танкостроение в послевоенный период характеризуется дальнейшим совершенствованием компоновки Т-34. По сравнению с Т-34 заметно снижается высота танка, значительно уменьшается объем МТО, вводится торсионная подвеска.

Танки Т-44 и Т-54 отличаются улучшенной компоновкой с поперечным расположением 12-цилиндрового V-образного дизельного двигателя. Двигатель был объединен с трансмиссией в единое моторно-трансмиссионное отделение (МТО). в результате длина МТО уменьшилась на 650 мм. Это позволило удлинить боевое отделение до 30 % длины корпуса, почти на 250 мм увеличить диаметр башенной опоры и впервые установить на средний танк мощную 100-мм пушку вместо 85-мм на Т-34-85. Одновременно башня была смещена к корме танка и люк механика- водителя с лобового наклонного броневого листа перенесен на подбашенный лист. Исключение пятого члена экипажа, удаление боеукладки с днища корпуса в боевом отделении, перенос вентилятора с коленчатого вала двигателя на кронштейн кормы и сокращение габаритной высоты двигателя, а также то, что двигатель был установлен между торсионными валами (что для «Тигра» и «Пантеры», в принципе, было бы невозможно) обеспечило уменьшение высоты корпуса танка Т-54 по сравнению с Т-34 примерно на 200 мм. сокращение забронированного объема примерно на 2 м² и усиление броневой защиты более чем в два раза при увеличении веса лишь на 12 %.

В начальный период после Второй мировой войны тенденции развития компоновок корпусов и башен танков в большинстве танкопроизводящих стран были в основном схожи.

Танки Т-34-85 и Т-44. Хорошо заметно снижение высоты Т-44 и значительное уменьшение габаритных размеров его корпуса.

Схематичный продольный разрез танка Т-44.

Бронекорпуса в большинстве случаев выполнялись с большими углами наклона лобовых броневых листов, применялось дифференцирование бронирования. Для размещения башни с мощным вооружением необходимо было иметь башенную опору большого диаметра, для этого начали применять местные расширения корпуса под башней. В большинстве случаев послевоенные танки получили клиновидную форму носа корпуса, но существовали и «вариации на тему». Для обеспечения достаточного внутреннего объема при минимальной площади наружной поверхности бронирования форма корпуса должна быть близкой к эллиптической. Так, например, «корабельная» носовая часть корпуса танка ИС-3 со скошенными углами по сравнению с простой клиновой формой танка Т-62 при равных забронированном объеме и защите позволила получить экономию стали около 0,8 т. На американских «Паттонах» применялась литая лобовая часть корпуса эллипсоидной формы.

В то же время корабельная и эллипсоидная формы носовой части корпуса имели и недостатки. Первая значительно усложняла производство, увеличение числа сварных швов приводило к ухудшению защиты в местах сварки и повышало местные напряжения в броне в результате термического воздействия при сварке. Эллипсоидная форма, как и корабельная, приводила к усложнению производства (крупногабаритное литье деталей сложной пространственной формы), бронезащита ухудшалась за счет меньшей стойкости литой брони по сравнению с катаной, что сводило на нет выигрыш массы, полученный за счет формы корпуса.

Башни, как правило, выполнялись литыми. Практически во всех странах башням придавалась обтекаемая форма для обеспечения высокой бронестойкости при различных углах обстрела и минимизации площади брони при заданном внутреннем объеме. Бронирование башен, как и корпусов, выполнялось дифференцированным с наибольшей толщиной брони в лобовой части. Типичные послевоенные танки классической компоновки — советские Т-44, Т-54, Т-55 и Т-62, американские М26, М48 и М60, английский «Чифтен»,

западногерманский «Леопард-1», французский АМХ-30. Среди послевоенных танков оригинальностью компоновки отличается французский легкий танк АМХ-13. Он имеет компоновку с передним расположением МТО, башня смещена к корме. Впервые в танкостроении в серийной машине вместо заряжающего применен механизм заряжания. Механизм заряжания АМХ-13 первого типа с жесткой связью механизированной укладки с люлькой пушки и постоянной траекторией выстрела при любом угле наведения. Для реализации возможности механизированного заряжания вертикальное наведение пушки выполнено за счет применения качающейся башни. Такое техническое решение позволило иметь довольно простой механизм заряжания при высокой скорострельности. В то же время его недостатками являются: малая вместимость качающейся механизированной боеукладки, снижение плотности компоновки, нарушение уравновешенности пушки по мере расхода выстрелов.

Размещение боекомплекта в танке Т-44.

Схематичный продольный разрез танка Т-54.

Схематичный продольный разрез танка АМХ-13.

Современные танки

В основном общая компоновка большинства современных основных танков осталась все той же классической. За прошедшее после Второй мировой войны время улучшались частные компоновки, возросла подвижность, существенно увеличились огневая мощь и защита танков при сравнительно незначительном росте массы.

Большое влияние на компоновку оказало появление ОМП и зажигательного оружия. Для защиты от проникающей радиации начали использовать подбой и надбой из углеродистого материала. Для защиты от радиационного заражения и отравляющих веществ применяется герметизация танка и создание подпора (избыточного давления) воздуха в обитаемых отделениях с использованием фильтровентиляционной установки.

В последнее время окончательно оформились различия между' советской и западной школой танкостроения.

Компоновка советских танков развивалась по пути минимизации объемов, занимаемых отделениями танка, его агрегатами и системами. Башни сохранили обтекаемую форму7 с более выраженным дифференцированием бронирования, которое стало достигать полуметра в лобовой детали.

Этапным советским танком стал Т-64, который является предшественником всех современных отечественных танков.

Основные отличительные особенности компоновки Т-64:

— применение механизма заряжания третьего типа, характеризующегося жесткой связью конвейерной боеукладки с корпу сом и выведением орудия на линию заряжания. Благодаря применению механизма заряжания удалось исключить из экипажа танка заряжающего и снять тем самым ограничения на уменьшение высоты танка;

— большие утлы наклона комбинированной лобовой брони корпуса. Благодаря очень плотной компоновке и незначительным габаритным размерам удалось в два с лишним раза увеличить бронирование по сравнению с Т-62 практически при такой же массе танка;

— литая башня имела комбинированное бронирование лобовой детали;

— совмещение всех функций трансмиссии в двух компактных планетарных бортовых коробках передач позволило значительно уменьшить объем МТО;

— для защиты ходовой части от светового излучения и напалма опорные катки были выполнены с внутренней амортизацией без резиновых бандажей.

Танки Т-72 и Т-80 принципиально отличались от Т-64 ходовой частью и двигателем. Объем МТО Т-72 стал несколько больше по сравнению с Т-64 из-за необходимости размещения вентилятора системы охлаждения, но, несмотря на это, объем МТО Т-72 меньше объема МТО любого западного основного боевого танка.

Так как, в отличие от Т-64 с пятицилиндровым двигателем 5ТДФ, на Т-72 применен V-образный 12-цилиндровый двигатель В-46-6 или В-84 типа В-2, то кроме двух БКП к агрегатам трансмиссии добавился (точнее, даже вернулся, как это было на Т-44 — Т-62) входной редуктор (гитара), передающий крутящий момент от коленчатого вала поперечно расположенного дизеля к входным валам БКП.

Танк Т-80, в отличие от Т-64 и Т-72, получил газотурбинный двигатель.

Т-84-120 «Оплот». Вариант танка Т-84 со 120-мм пушкой с боекомплектом и автоматом заряжания в развитой кормовой нише башни.

Преимущество ГТД по сравнению с дизелем в более высокой габаритной мощности, однако у ГТД высокий расход топлива, и для обеспечения достаточного запаса хода пришлось увеличивать объем возимого топлива, что сводит на нет преимущество этого типа двигателя.

Специалисты до сих пор четко не определились с будущей судьбой ГТД на танках. Дело в том, что по поводу ГТД существуют два общепринятых заблуждения, а именно:

1) ГТД на танке более пожароопасен по сравнению с дизелем, так как использует не дизельное топливо, а керосин;

2) ГТД по сравнению с дизелем очень прожорлив, и поэтому танк превращается в «топливовоз».

По первому пункту ответ прост: ГТД — многотопливный двигатель и может с успехом использовать дизельное топливо.

По второму внимательный читатель сразу обнаружит: то, что я говорил про Т-80, ниже я же приписал в заблуждение. Здесь имеется в виду экономичность не конкретно выполненных ГТД (например, ГТД-1250 на Т-80) и дизеля (например, В-84 на Т-72Б), а экономичность перспективных двигателей. В теории КПД ГТД выше по сравнению с дизелем, однако реализация высокого КПД для ГТД на современном этапе крайне проблематична из-за недостаточного уровня технологий производства или очень дорога.

Основным преимуществом компоновки отечественных танков является ее высокая плотность, что позволяет получить высокозащищенную машину с низким силуэтом и малой площадью продольного и поперечного сечения при сравнительно невысокой массе. Недостатком плотной компоновки является стесненность членов экипажа, практически у танкистов нет возможности заменять друт друга без выхода из танка, перемещение механика-водитсля из отделения управления в боевое затруднено. Кроме того, у Т-72 из-за высокой плотности компоновки МТО многие операции по ремонту двигателя и трансмиссии требутот высоких трудозатрат, что частично компенсируется высокой надежностью двигателя и трансмиссии, конструкция и технологичность которых практически доведена до совершенства.

Особо стоит отметить, что, в отличие от западных танков со сварными башнями, отечественные танки имеют литые башни с многослойным бронированием. Только в последнее время отдельные, в основном опытные или перспективные, танки имеют сварные башни (вариант Т-9 °C со сварной башней, «Черный Орел»), Кроме того, получившая большое распространение на Западе развитая кормовая ниша башни появляется в последнее время на некоторых перспективных отечественных танках ("Черный Орел») и на предлагающихся на экспорт опытных машинах (Т-72-120 и вариант Т-84 «Оплот» со 120-мм пушкой).

Как и в СССР, на Западе серийно производились ОБТ в основном классической компоновки.

Основное отличие большинства зарубежных основных боевых танков — большие внутренние объемы и, как следствие, в среднем в полтора раза большая масса по сравнению с отечественными аналогами.

Развитие как противотанковых средств, так и основного вооружения танков, которые имеют высокие характеристики бронепробиваемости, вынудило значительно усилить защиту танков. Простое повышение толщины гомогенной стальной брони не позволило в полной мере решить эту задачу. Для уъеличения стойкости брони при меньшей ее массе стали применять комбинированное многослойное бронирование, которое на Западе называют броня типа «Чобхэм» (по названию комбинированной английской брони).

Это оказало непосредственное влияние на развитие компоновки. Так как производство литой комбинированной брони вызывает большие трудности, от литых башен и корпусов пришлось отказаться в пользу сварных. Современные зарубежные танки имеют угловатые башни с большими углами наклона бронелистов (английский «Челленджер», американский M1 «Абрамс», немецкий «Леопард-2»). В этом смысле стоит объясниться насчет «Леопарда-2», ведь лобовая броня башни у него расположена вертикально. Дело в том, что угол наклона лобовой броне башни был придан не по вертикали, как это обычно делают, а по горизонтали. Если посмотреть на башню «Леопарда-2» в плане сверху, то она напоминает клин, в вершине которого расположена пушка.

Общей тенденцией современных зарубежных танков стало использование развитых кормовых ниш башни. Кормовая ниша позволяет компенсировать неуравновешенность башни и увеличить объем боевого отделения. Кроме того, улучшаются условия работы заряжающего (M1 «Абрамс», «Леопард-2») или имеется возможность использовать более простой механизм заряжания («Леклерк») по сравнению с М3 или АЗ конвейерного типа. Но это не лучшее решение: увеличивается высота и масса башни, повышается ее момент инерции и уязвимость к огню противника, усложняется организация воздушного потока /утя охлаждения МТО, расположенного в кормовой части корпуса.

Из современных ОБТ классической компоновки наиболее примечательным с критической точки зрения я считаю американский Ml «Абрамс». В этом смысле подход к реализации компоновки «Абрамса» напоминает реализацию схемы «Тигра»: получился мощный среди своих современников танк при наличии явных просчетов в компоновке. «Абрамс» имеет следующие недостатки:

— явно завышенные габаритные размеры и, как следствие, масса. Даже несмотря на то что М1 на 0,9 м ниже своего предшественника М60, его габаритные размеры в большинстве случаев не позволяют перевозить «Абрамсы» по железной дороге. Основными видами транспорта являются морской и автомобильный. По воздуху M1 можно транспортировать только двумя типами самолетов американских ВВС, и только один танк за рейс;

— значительный объем МТО. МТО занимает практически половину корпуса по длине, и вдобавок высота корпуса в районе МТО значительно больше по сравнению с высотой корпуса в его передней части (справедливости ради следует заметить, что передняя часть корпуса «Абрамса» довольно низкая, что достигнуто положением механика- водителя полулежа). При рассмотрении компоновки МТО «Абрамса» возникает ощущение, что конструкция отдельных элементов силовой установки и силовой передачи (трансмиссии) прорабатывалась тщательно, а компоновке МТО в целом внимание не уделялось. Кроме того, вызывает недоумение установка в трансмиссии танка с ГТД гидродинамической передачи (гидротрасформатора), что для танков с ГТД, в отличие от танков с дизелями (например, «Леопард-2»), смысла не имеет;

— непозволительно большой зазор между бронированием корпуса и башни. Зазор настолько велик, что попасть под башню «Абрамса» опытный наводчик может и на довольно большом расстоянии (для этого можно целиться в тонкий верхний лобовой лист, расположенный под очень большим углом: если произойдет рикошет, то обязательно под башню). В этом случае не помогут ни высокое бронирование нижней лобовой детали корпуса, ни толстая броня башни;

— слабое бортовое бронирование башни и корпуса, о чем свидетельствует большое число уничтоженных «Абрамсов» в Ираке устаревшими противотанковыми средствами.

Схематичный продольный разрез послевоенных и современных танков. Обратите внимание на габаритные размеры танков. Отчетливо прослеживается значительно меньший объем МТО отечественных танков как по абсолютной, так и по относительной величине.

Компоновка танка М1А1 «Абрамс».

Отступления от правила

Как известно, нет правил без исключений. В соответствии с этим законом не все современные ОБТ выполнены по классической схеме компоновки. Именно поэтому не упомянуть про шведский безбашенный танк Strv-103 и израильскую «Меркаву» просто невозможно.

В настоящее время Strv-103 — единственный находящийся на вооружении безбашенный танк.

Оригинальность конструкции Strv-103 состоит в том, что маска пушки жестко закреплена в корпу се и наведение пушки по вертикали производится за счет переменного клиренса с возможностью изменения наклона корпуса в продольной плоскости. По горизонтали наведение обеспечивается поворотом танка в целом. Так как боевое отделение расположено в корме, а МТО — в передней части корпуса, то пушка незначительно выступает вперед за габариты корпуса.

Скорее всего, причиной появления безбашенной компоновки стал опыт успешного боевого применения САУ во Второй мировой войне, анализ эффективности использования танкового вооружения в боевых ситуациях, показавший, что 90 % выстрелов производится в направлении движения в секторе ±45°, и стремление предельно уменьшить высоту силуэта и массу машины.

Интересным решением является применение силовой установки, состоящей из двух двигателей — дизельного и ГТД Оригинальная трансмиссия позволяет двигателям работать как по отдельности, так и совместно. Благодаря такому решению повышается надежность и живучесть машины (при поражении одного из двигателей танк остается на ходу). Кроме того, при движении по хорошим дорогам и в обороне, когда полная мощность от силовой установки не требуется, за счет использования одного дизельного двигателя невысокой мощности (до 300 л.с.) экономится топливо.

Основными достоинствами безбашенной компоновки танка Strv-103В являются:

— низкий силуэт;

— высокий уровень защищенности за счет применения высокого утла наклона лобовых броневых листов;

— относительная простота конструкции корпуса;

— отсутствие необходимости установки тяжелых и сложных опор башни и пушки;

— простота конструкции механизма заряжания;

— хорошие условия обитаемости экипажа.

Основными недостатками безбашенной компоновки являются:

— невозможность ведения прицельного огня с ходу и при неисправной силовой установке, ходовой части или трансмиссии;

— ограниченная возможность ведения огня в стесненных дорожных условиях и на труднопроходимой местности.

Из-за ограничений, которые накладываются такой компоновкой на возможность ведения огня, безбашенная компоновка на ОБТ дальнейшего развития не получила.

Схема компоновки танка Strv-103В.

Основной боевой танк «Меркава» Мк 2.

Решение задачи компоновки при проектировании «Меркавы» было подчинено одной цели — обеспечить максимальную защиту и выживаемость экипажа танка. В итоге была выбрана компоновка с передним размещением двигателя и трансмиссии.

Отличительными особенностями компоновки «Меркавы» кроме переднего расположения МТО являются: наличие в корме обитаемого отделения для сменного экипажа, десантников или раненых; применение башни сравнительно небольшого поперечного сечения, клиновидной формы в плане, с большими углами наклона лобовых броневых листов; широкое применение разнесенного бронирования: возможность экипажа покидать танк через броневую дверь в корме.

Основным и главным преимуществом «Меркавы» является высокая степень защиты экипажа. Если, например, на немецких танках Второй мировой войны трансмиссия, расположенная впереди, практически не оказывала влияния на защиту экипажа, то в «Меркаве» расположенные перед боевым отделением и отделенные от него броневой перегородкой трансмиссия и двигатель значительно повышают выживаемость экипажа в случае, если лобовая броня оказалась пробитой.

Невысокую подвижность «Меркавы» я бы не стал вписывать в перечень ее недостатков по той причине, что это, по сути, единственный оборонительный танк, для которого подвижность действительно может отойти на второй план.

Недостатками компоновки «Меркавы» являются: — большие габаритные размеры и масса. Впрочем, для израильтян с их незначительным по площади вероятным ТВД это менее критично, чем для американского «Абрамса», для которого вероятный ТВД может быть в любой населенной точке Земного шара;

— увеличение уязвимости к огню противника агрегатов МТО, ведущих колес и наружно расположенных узлов подвески;

— смещение механика-водителя от продольной оси машины.

Продолжение следует.

Сергей Суворов