Техника и вооружение 2014 05

Отечественные бронированные машины 1945-1965 гг.

Оценка теплового излучения танка Т-10. НИИБТ полигон, 1958 г.

Использование сетчатых экранов на танках (см. «ТиВ» №3/2014 г.) было связано также еще с одним вопросом обеспечения их защиты. Развитие теплопеленгационной техники и появление реактивных снарядов с тепловыми головками самонаведения потребовали проведения в середине 1950-х гг. исследований теплового излучения танков с целью поиска возможных путей его снижения (дальность обнаружения танков, не оборудованных теплорассеивающими приборами, могла достигать 3 км). Использование эжекционной системы охлаждения на Т-10 позволило несколько снизить температуру выпускных газов двигателя и выпускного тракта и, соответственно, уменьшить величину яркости теплового излучения и, как следствие, – дальность его обнаружения средствами теплопеленгации.

Проведенные в 1956-1958 гг. на НИИБТ полигоне исследования по определению способов защиты объектов бронетанковой техники от обнаружения их наземными средствами теплопеленгации показали, что поверхности МТО Т-10 имели сравнительно равномерный нагрев. Наиболее высокой температурой обладали поверхности надмоторного люка и кормовых броневых листов. Превышение температуры над окружающей достигало в этих точках 30°С. В отдельных случаях аналогичное превышение температуры имели и картеры бортовых редукторов. Температуры поверхностей башни, лобовых листов боевого отделения превышений над окружающей температурой не имели.

В ходе исследований выяснили, что одним из эффективных средств маскировки теплового излучения как раз и являлось экранирование, обеспечивавшее отвод тепла, поглощаемого экраном (за счет наличия воздушной циркуляции между экраном и нагретой поверхностью). Однако при наличии мощного источника тепла, какими являлись выпускные тракты отработавших газов двигателя, эффективность экранов могла снижаться по мере их разогревания. Поэтому работы по экранированию танков не исключали необходимости дальнейшего изыскания путей снижения температуры выпускных газов и уменьшения их дымности.

Как один из вариантов защиты от теплового излучения танка Т-10 во ВНИИ-100 предложили использовать сетчатые экраны-фальшборта, первоначально разработанные для защиты от кумулятивных средств поражения. Их предлагалось устанавливать как передлобовой, так и бортовой проекцией машины. Лобовой экран обеспечивал снижение общего теплового фона танка, а бортовой – являлся эффективным средством тепловой защиты бортовых редукторов и нагретого выпускного тракта. Кроме того, с целью уменьшения теплового излучения более нагретых поверхностей спроектировали и изготовили специальные козырьки-экраны. Их эффективность проверили в полевых условиях.

Испытания защитных козырьков, прикрывавших выпускные окна, на танке Т-10 прошли в период октября-ноября 1960 г. на НИИБТ полигоне. Одновременно проверили эффективность покрытия наружных поверхностей шведской краской от обнаружения теплопеленгационными приборами. Как показали результаты испытаний, по сравнению с необорудованным Т-10 защитные козырьки существенных результатов по уменьшению теплового излучения поверхностей машины не дали. Кроме того, после десяти выстрелов за 15 мин тепловое излучение пушки Т-10 становилось соизмеримым в бортовой проекции тепловому излучению левого борта танка Т-55. В связи с этим для ствола пушки Т-10М («Объект 272») специалисты ВНИИ-100 предложили специальный чехол, который рекомендовался для полигонных испытаний.

Т-10А, оборудованный сетчатыми экранами типа «фальшборт». Проект ВНИИ-100, 1960 г.

Большое внимание уделялось вопросам защиты Т-10 от поражающих факторов ОМП. НИОКР по повышению защитных свойств танка от воздействия ударной (взрывной) волны развернулись на ЧКЗ в начале в 1955 г. на основании требований НТК ГБТУ «О мерах повышения защиты танка Т-10 от воздействия ударной волны» и приказа министра транспортного машиностроения №42 от 28 февраля 1955 г.

Конструкторское бюро ЧКЗ обязывалось разработать надежную герметизацию броневого корпуса и башни машины, обеспечивавшую защиту экипажа и агрегатов от поражающего действия ударной волны ядерного взрыва с избыточным давлением во фронте 0,34-0,39 МПа (3,5-4,0 кгс/см² ). При этом внутри обитаемых отделений допускалось избыточное давление не более 0,2 МПа (0,2 кгс/см² ), а уплотняющие элементы должны были быть огнестойкими и надежными в работе.

СКБ-2 завода в июле 1955 г. выполнило эскизно-технические проекты уплотнений лобовой части башни, погонов опоры башни, люков командира, заряжающего и механика-водителя, вентиляторов боевого отделения, а также закрывающихся (с места механика-водителя) жалюзи над воздухопритоками и воздухоотводами системы охлаждения двигателя. Кроме того, были изучены вопросы повышения жесткости и герметичности моторной перегородки и крепления крыши корпуса машины.

Для исследования возможности создания и поддержания в обитаемых отделениях танка избыточного давления 147 Па (0,0015 кгс/см² ) с предварительной очисткой нагнетаемого воздуха провели ряд экспериментально-исследовательских работ. При этом рассматривались пути получения избыточного давления за счет отбора воздуха от нагнетателя двигателя, от нагнетателя двигателя в сочетании с нагнетающим вентилятором башни и от нагнетателя и нагнетающего вентилятора башни в сочетании с вентиляторами на моторной перегородке, работавшими на нагнетание.

Предложенные уплотнения и способы получения избыточного давления в сентябре-октябре 1955 г. прошли заводские испытания в серийном Т-10 (№5507А008), в конструкцию которого внесли изменения, обеспечивавшие нагнетание воздуха в боевое отделение. Так, для подвода воздуха от нагнетателя двигателя тройник его всасывающего трубопровода соединили с боевым отделением патрубком с дроссельной заслонкой, для чего в моторной перегородке выполнили отверстие диаметром 50 мм. Два отсасывающих вентилятора, располагавшихся в моторной перегородке, установили таким образом, чтобы они нагнетали воздух в боевое отделение.

Параллельно с определением возможности создания в обитаемых отделениях избыточного давления 147 Па (15 мм вод. ст.) провели оценку качества уплотнений всех щелей и неплотностей.

На первом этапе зафиксировали величины разряжения в различных точках внутреннего объема танка Т-10 по мере изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Установили также причины влияния на величину разряжения дросселирования эжекции в зависимости от сочетания различных положений крышек входных люков экипажа и дроссельных заслонок эжекционной системы охлаждения. В частности, выяснили, что открытие люков в башне и в отделении управления приводило к резкому падению разряжения до нуля в боевом отделении и в отделении управления и незначительно сказывалось на величине разряжения в МТО.

Для проведения второго этапа испытаний боевое отделение и отделение управления Т-10 дополнительно уплотнили, а для создания избыточного давления использовали нагнетатель двигателя и три нагнетающих вентилятора (башенный и два – в перегородке МТО). Уплотнение перегородки МТО выполнили по временному варианту с помощью солидола, консталина и обтирочных концов (ветоши). Кроме того, уплотнили маску пушки, люк механика-водителя, погоны опоры башни, щели смотровых приборов, гнездо отсутствовавшего прибора ТПБ в передней части башни.

На этом этапе оценили эффективность создания избыточного давления в боевом отделении при использовании нагнетателя двигателя, при его совместной работе с вентиляторами башни и моторной перегородки, а также влияние различных факторов (открытых и закрытых эжекционных заслонок, открытой и закрытой крышки надмоторного люка) на величину давления в боевом отделении. Дополнительно замерили приращение температуры в боевом отделении и отделении управления, а также возле патрубка нагнетателя.

Результаты второго этапа показали, что нагнетатель двигателя как средство для создания избыточного давления в обитаемых отделениях танка малоэффективен: вместо давления 147 Па (15 мм вод. ст.) он обеспечивал только 11,8-24,5 Па (1,2-2,5 мм вод. ст.). В боевое отделение от нагнетателя поступал горячий воздух, что приводило к резкому повышению температуры воздуха в обитаемых отделениях: за 15 мин температура в башне повышалась с 18 до 31-32°С, а в отделении управления – с 16,7 до 21 °С. Такое приращение температуры являлось крайне нежелательным, особенно в летний период.

Наиболее эффективным оказалось использование трех вентиляторов, работавших на нагнетание, которые подавали воздух в боевое отделение совместно с нагнетателем двигателя. Давление воздуха в обитаемых отделениях возросло до 268,7 Па (27,4 мм вод. ст.), а при открытом надмоторном люке – даже до 296,2 Па (30,2 мм вод. ст.), т.е. в 2 раза больше необходимого.

Уплотнение вентиляторов перегородки МТО танка Т-10 («Объект 756»). Технический проект ЧКЗ, 1955 г.

Таким образом, с помощью трех нагнетающих вентиляторов удалось повысить давление в боевом отделении на 255-264,8 Па (26-27 мм вод. ст.) по сравнению с давлением, создаваемым одним нагнетателем. Поэтому в дальнейшем для создания противодавления ориентировались целиком на работу вентиляторов. Выбрали следующие технические характеристики вентиляторов: тип – осевой, с девятью лопатками (угол атаки 20°), диаметр – 220 мм, привод – от электромотора мощностью 175 Вт при частоте вращения вала 3500 мин-1 и напряжением 24В.

На третьем этапе исследований изучили возможность создания необходимого избыточного давления за счет использования только вентиляторов (патрубок нагнетателя двигателя был полностью перекрыт) при различных положениях крышки надмоторного люка.

Так как использование всех трех работавших на нагнетание вентиляторов дало весьма ощутимый результат, попытались создать избыточное давление без дополнительной герметизации танка. Для этого все уплотнения демонтировали и исследовали два случая при постоянной работе трех вентиляторов и закрытыми дроссельными заслонками: с закрытым и открытым положением крышки надмоторного люка.

Максимальная величина противодавления, создаваемого в танке Т-10 при работе трех вентиляторов на нагнетание, находилась в пределах 207,9-245,2 Па (21,2-25 мм вод. ст.). Противодавление 207,9 Па соответствовало работе трех вентиляторов при закрытой крышке надмоторного люка. При открытой крышке надмоторного люка противодавление, создаваемое тремя вентиляторами, составляло 245,2 Па. Таким образом, открытие крышки надмоторного люка давало увеличение противодавления на 37,3 Па (3,8 мм вод. ст.), что говорило о недостаточной площади проходного сечения окон летнего забора воздуха и его большого сопротивления на входе в моторное отделение.

При частоте вращения коленчатого вала двигателя 600 мин'1 противодавление в танке составляло 221,6 Па (22,6 мм вод. ст.) и по мере увеличения частоты вращения до 2150 мин'1 падало до 207,9 Па. Такое явление объяснялось отсосом воздуха через оставшиеся неплотности в моторной перегородке.

Эффективность этого варианта подтверждалась и величиной противодавления, создававшегося тремя вентиляторами при неуплотненной моторной перегородке и других снятых добавочных уплотнений (при частоте вращения коленчатого вала двигателя 600 мин'1 величина противодавления составляла 114,7 Па (11,7 мм вод. ст.), при 1900 мин-1 -103 Па (10,5 мм вод. ст.). В результате подтвердилась возможность создания избыточного давления в танке Т-10 при частичном нарушении герметизации уплотнений корпуса, башни и моторной перегородки.

В итоге для серийного танка Т-10 рекомендовалось использование нагнетающих электровентиляторов для создания избыточного давления при одновременном улучшении конструкции воздухонепроницаемых уплотнений моторной перегородки, маски пушки, крышки люка механика-водителя и других неплотностей. Предлагалось применить один мощный вентилятор, равный по производительности трем малым, с предварительной фильтрацией воздуха и размещением его на крыше башни. Кроме того, для повышения эффективности вентилятора рекомендовалось улучшить уплотнения эжекторов и радиаторов, а также конструкцию окон летнего забора воздуха в моторное отделение с целью увеличения их живого сечения.

На основании полученных экспериментальных данных и рекомендаций в СКБ-2 ЧКЗ разработали вентилятор (с воздухофильтром) производительностью 30 м3 /мин. с компаудным электромотором мощностью 500 Вт при максимальной частоте вращения вала 3500 мин1 . На электромоторе устанавливались два вентилятора: один – высоконапорный, малой производительности, второй – высокой производительности, которые были закрыты бронировкой.

Воздух, поступавший в боевое отделение через окна в бронировке, проходил две ступени очистки. Основная часть пыли (около 90%), засасывавшаяся вместе с воздухом, выбрасывалась наружу вентилятором малой производительности (первая ступень очистки). Далее очищенный воздух через решетку просасывался вентилятором высокой производительности и нагнетался в боевое отделения, проходя через проволочную набивку (канитель), пропитанную маслом и частично пропитанное маслом войлочное кольцо (вторая ступень очистки). При необходимости данная конструкция вентилятора с воздухоочистителем позволяла нагнетать в боевое отделение воздух, минуя вторую ступень очистки.

С учетом проведенных испытаний на ЧКЗ доработали конструкцию уплотнений и к декабрю 1955 г. подготовили технический проект защиты экипажа танка Т-10 от поражающих факторов ядерного оружия. Машина с данным комплектом получила заводское обозначение «Объект 756».

Закрывающиеся жалюзи над радиаторами (левым и правым) и над окном зимнего забора воздуха устанавливались вместо существовавших на машине неподвижных жалюзи. Закрывавшиеся жалюзи над эжекторами монтировались непосредственно над ними – на крыше корпуса. Сверху жалюзи прикрывались защитной сеткой.

Створки для закрывания летнего забора воздуха размещались внутри колодцев для забора воздуха.

Управление всеми жалюзи радиаторов, эжекторов и зимнего забора воздуха осуществлялось от одного привода, рукоятка которого располагалась в боевом отделении, в районе рабочего места заряжающего. Установка привода управления жалюзи в боевом отделении, а не у механика-водителя, позволила существенно упростить конструкцию привода и снизить усилия на открывание и закрывание жалюзи.

Закрывание каждого окна летнего забора воздуха осуществлялось отдельным приводом (с помощью штоков) также из боевого отделения.

Усиленный стопор башни (стержневого типа с рычажным приводом) располагался в левой части ниши кормы (между снарядной укладкой и радиостанцией) и обеспечивал стопорение башни в двух положениях (по-походному и по-боевому). Стопор позволял удерживать башню в застопоренном состоянии при действии на нее давления скоростного напора ударной волны порядка 284-353 кПа (2,9-3,6 кгс/см² ). Он был прост в изготовлении и монтаже и не требовал значительных доработок корпуса и башни.

Конструкция нагнетающего вентилятора башни с воздухофильтром танка Т-10 («Объект 756»). Технический проект ЧКЗ, 1955 г.

Кинематическая схема закрывания жалюзи танка Т-10 («Объект 756»). Технический проект ЧКЗ, 1955 г.

Жесткость моторной перегородки увеличили за счет изменения сечения каркаса, увеличения толщины листов, замены алюминиевых листов на стальные и двух верхних алюминиевых шиберов одним стальным. В местах прохода труб через перегородку герметичность обеспечивалась за счет вварки соединительных труб в листы самой перегородки. Для уплотнения мест прохода проводов использовали разрезные резиновые втулки с фланцем, а уплотнения мест прохода тяг приводов – кожаные манжеты.

Прочность установки моторной перегородки повысили путем крепления ее по всему периметру, при этом количество болтов уменьшили до возможно допустимого. Такая конструкция обеспечивала надежную изоляцию боевого отделения от МТО и ориентировочно выдерживала избыточное давление со стороны МТО до 49 кПа (0,5 кгс/см² ). Кроме того, по требованию ГБТУ разработали технический проект второго варианта герметизации моторной перегородки, в котором места прохода труб уплотнялись с помощью разрезных резиновых шайб.

Уплотнение вентиляторов (левого и правого) в моторной перегородке осуществлялось за счет перекрытия их окон специальными кольцами с пружинным механизмом. Для уплотнения погонов опоры башни служили резиновые манжеты и кольца.

Такая конструкция уплотнения стала надежным средством не только для предотвращения проникновения в боевое отделение и отделение управления взрывной волны, радиоактивной пыли, утечки воздуха из башни при создании избыточного давления, но и при подводном вождении танка.

Предохранение башни от заклинивания камнями, землей и другими предметами, отбрасывавшимися ударной волной, в техническом проекте обеспечивалось лабиринтным уплотнением. Внутреннее кольцо лабиринта приваривалось к подбашенному листу корпуса. Внешнее кольцо лабиринта состояло из отдельных броневых кольцевых секторов, привернутых болтами к бонкам, приваривавшимся к юбке башни (это позволяло легко осуществить замену поврежденных секторов лабиринта). К внешнему кольцу крепилось мягкое уплотнение из огнестойкой ткани, которое при воздействии взрывной волны прижимаясь к внутреннему кольцу, дополнительно обеспечивало защиту погонов от песка и пыли.

Нижняя часть амбразуры пушки защищалась с помощью фартука, изготовленного из формовой гофрированной резины с внешней поверхностью из огнестойкой ткани.

После введения уплотнения погонов опоры башни усилие на рукоятке механизма поворота башни возросло не более чем на 5%.

Уплотнение лобовой части башни обеспечивалось установкой на винтах резинового уплотнения по контуру стенок амбразуры пушки. Аналогичным образом осуществлялось уплотнение амбразуры спаренного пулемета. Зазоры между рамкой пушки и погоном башни уплотнялись резиновой прокладкой, а проемы в башне под установку рамки и отверстия под пальцы – с помощью резиновых пластин и резиновых шайб. Это гарантировало надежное уплотнение лобовой части башни при прокачке системы от -3 до +10° с незначительной доработкой башни, бронировки и рамки, без увеличения массы деталей[9], а усилие на рукоятке подъемного механизма пушки возросло только на 5% по сравнению с допустимым значением.

Уплотнение погона командирской башенки осуществлялось двумя резиновыми кольцами. Одно кольцо крепилось к нижней части наружного погона и входило в кольцевую проточку внутреннего погона поворотного основания люка (командирской башенки). Оно обеспечивало защиту от проникновения в боевое отделение взрывной волны и радиоактивной пыли, а также предотвращало утечку воздуха, нагнетавшегося в башню при создании избыточного давления внутри машины.

Второе кольцо использовалось для герметизации при подводном вождении танка. С одной стороны кольцо крепилось на наружном погоне люка, а с другой стороны при необходимости могло быть частично или полностью затянуто с последующей фиксацией в данном положении. Снаружи кольцо прикрывал защитный кожух.

Аналогичным образом было выполнено уплотнение погона входного люка наводчика.

Уплотнение крышки входного люка механика-водителя осуществлялось с помощью резиновой камеры, закрепленной по ее периметру и соединенной с резиновым воздушным баллоном. При закрывании крышки люка воздушный баллон сжимался под действием специального штока. Происходила перекачка воздуха в периферийную камеру уплотнения, которая, расширяясь, уплотняла пространство между крышкой и кромкой выреза в броневом листе. Снаружи камера была защищена специальным кожухом. Остальные неплотности в соединениях деталей и узлов устранялись путем постановки резиновых прокладок и шайб. Данная конструкция уплотнения крышки люка механика-водителя обеспечивала защиту как от действия взрывной волны, так и от проникновения влаги при преодолении водных преград.

Существующие замки и крышки люков не требовали дополнительного усиления.

Для защиты объектива прицела ТШ2-27 от повреждения песком, мелкими камнями, землей, а также другими мелкими предметами, отбрасывавшимися ударной волной, применили подвижную броневую заслонку, которая под действием пружины постоянно закрывала амбразуру прицела. Открытие амбразуры производилось с помощью тросового привода. Попадание в боевое отделение радиоактивной пыли и влаги через амбразуру прицела исключалось за счет дополнительного уплотнения из поропласта, плотно облегавшего головку прицела и болтами крепившегося к рамке, приваренной к башне.

Предохранение командирского прибора ТПКУ от механических повреждений обеспечивалось установкой перед ним защитного стекла. Аналогичную роль выполняли и защитные стекла, крепившиеся пружинными планками на специальном кожухе приборов ТНП.

Наряду с предложенной конструкцией защиты приборов ТПКУ и ТНП завод посчитал необходимым обратить внимание на затрудненную очистку при эксплуатации танка как самих призм приборов, так и их защитных стекол. По мнению специалистов ЧКЗ, требовалось устанавливать защитные стекла непосредственно на самих приборах ТПКУ и ТНП с обеспечением возможности легкой замены или очистки стекол от пыли без выхода экипажа из танка.

В феврале-марте 1956 г. с целью отработки новых предложений по созданию избыточного давления в обитаемых отделениях, а также проверки сопротивления кассет воздушного фильтра на ЧКЗ прошел испытания дооборудованный серийный танк Т-10 (№5507А008). Для проведения испытаний тройник всасывающего трубопровода нагнетателя двигателя через отверстие в моторной перегородке соединили патрубком диаметром 60 мм (с дроссельной заслонкой) с боевым отделением. Над нагнетающим вентилятором на башне установили колпак для монтажа кассет от воздушного фильтра.

Вверху: уплотнение башни танка Т-10 («Объект 756»). Технический проект ЧКЗ, 1955 г.

Защита прицела ТШ2-27 танка Т-10 («Объект 756»). Технический проект ЧКЗ, 1955 г.

Уплотнение крышки люка механика-водителя танка Т-10 («Объект 756»). Технический проект ЧКЗ, 1955 г.

Уплотнение люка командирской башенки танка Т-10 («Объект 756»). Технический проект ЧКЗ, 1955 г. Внизу показан вариант уплотнения люка командирской башенки с установкой защитных стекол на приборах ТПКУ и ТНП.

В ходе испытаний вновь была исследована возможность создания и поддержания в боевом отделении танка избыточного давления не менее 147 Па (15 мм вод. ст.) с использованием как нагнетателя двигателя с соединительным патрубком диаметром 60 мм, так и одного башенного серийного вентилятора с одной и тремя кассетами воздушного фильтра (при работе двигателя и без него).

На первом этапе определялись величина давления или разряжения в обитаемых отделениях и МТО в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя, величина падения напора в нагнетателе двигателя при работе с отбором воздуха для создания избыточного давления в танке, прирост температуры в боевом отделении при работе двигателя на эксплуатационных режимах с отбором воздуха от нагнетателя для создания избыточного давления в танке и степень дросселирования проходного сечения соединительного патрубка диаметром 60 мм для получения постоянного избыточного давления 147 Па.

На втором этапе испытаний при создании избыточного давления с помощью башенного вентилятора оценивались величины избыточного давления в боевом отделении при его работе без установки кассет воздухофильтра и с одной (средней) или тремя кассетами.

Выяснилось, что нагнетатель двигателя машины обеспечивал достаточно высокое избыточное давление в боевом отделении (255 Па (26 мм вод. ст.) при частоте вращения коленчатого вала 1900 мин-1 ) при хорошем уплотнении моторной перегородки, маски пушки, крышки люка механика-водителя и других неплотностей за счет расширения диаметра патрубка от нагнетателя двигателя до 60 мм. При этом установили, что необходимое противодавление могло быть обеспечено и при отборе воздуха от нагнетателя через патрубок с приведенным диаметром 50 мм при частоте вращения коленвала двигателя 1900 мин-1 .

Однако отбор воздуха от нагнетателя привел к снижению давления в нагнетателе с 53,9 до 41,2 кПа (с 405 до 310 мм рт. ст.), т.е. на 23,5%. При предварительной проверке на стенде (без воздухоочистителей и эжекторов) такой отбор воздуха вызывал снижение мощности двигателя только на 3%. Но основным недостатком этого способа создания избыточного давления являлось значительное повышение температуры воздуха в боевом отделении танка. Горячий воздух, нагнетавшийся в боевое отделение, повышал температуру в нем с +14 до +52°С в течение 40 мин при работе двигателя на эксплуатационных режимах. Это было недопустимым, поскольку экипаж в таких условиях не мог выполнять свои обязанности в течение длительного времени.

Другой недостаток способа создания избыточного давления с использованием нагнетателя двигателя заключался в забрасывании незначительного количества масла из фильтра вместе с воздухом в боевое отделение.

При работе серийного башенного вентилятора и при неработающем двигателе танка в боевом отделении обеспечивалось противодавление 58,45 Па (5,96 мм вод. ст.). С пуском двигателя избыточное давление в зависимости от режимов его работы находилось в пределах 48,1 -62,8 Па (4,9-6,4 мм вод. ст.). Проверка сопротивления кассет воздухофильтров танка Т-10 при продувке их серийным вентилятором башни показала, что величина сопротивления при одной кассете составляла441 Па (45 мм вод. ст.), при трех кассетах -19,1 Па (1,95 мм вод. ст.).

Таким образом, для использования нагнетателя как средства создания избыточного давления в боевом отделении Т-10 требовалось снизить температуру нагнетаемого воздуха и исключить попадание масла в боевое отделение.

В процессе дальнейших испытаний предполагалось проверить влияние запыления воздухофильтров, выпускных газов эжектора и температуры окружающего воздуха на величину избыточного давления, температуру нагнетаемого воздуха и его состав (загазованность). Для выявления влияния отбора воздуха на рабочий процесс двигателя надлежало также провести специальные стендовые испытания. Необходимо отметить, что позже от использования кассет воздухофильтра в сочетании с нагнетающим вентилятором на крыше башни отказались.

После доработки технического проекта и усовершенствования отдельных узлов и агрегатов, обеспечивавших повышение защитных свойств от воздействия ударной волны, в начале 1957 г. на ЧКЗ изготовили опытный образец танка Т-10 («Объект 756»). В периоде 5 по 16 апреля 1957 г. он прошел полигонные испытания в районе Челябинска.

За время испытаний танк прошел по-боевому (с расстопоренной башней) 501 км со средней скоростью 23,6-26,3 км/ч. Пробеги (за исключением пробегов на режиме ПАЗ) совершались с открытыми люками. На режиме ПАЗ провели три пробега машины продолжительностью 40-45 мин каждый. Двигатель отработал 31,66 ч (из них 20,46 ч под нагрузкой и 11,2 ч – без нагрузки при стационарных испытаниях). Кроме того, произвели десять выстрелов из пушки, 536 перебросов башни на угол 60° в обе стороны, 350 подъемов и опусканий пушки на максимальный угол от пульта наводчика и 50 включений автоматики закрывающихся устройств.

Испытания показали, что мероприятия по повышению защитных свойств Т-10 от воздействия ударной (взрывной) волны ядерного взрыва в основном были успешно реализованы. Боевая масса танка составила 49512 кг и не превысила величины, предусмотренной ТТТ для серийной машины (50000 кг).

Усилия на рукоятках маховиков поворотного и подъемного механизмов в связи с уплотнением погонов башни и маски пушки в 2 раза превышали величины, установленные ТТТ (на рукоятке маховика МПБ – 8-10,5 кге вместо 5 кгс+5%, на рукоятке маховика подъемного механизма – 9-11 кге вместо 5,5 кгс+5%). Усилие для открывания заслонки нагнетающего вентилятора оказалось велико (30-33 кге), а открывание задвижек вытяжных вентиляторов – затруднено и неудобно. Поворот башни вкруговую при крене танка 15° с помощью электропривода оказался почти невозможен.

Воздушный нагнетатель при работе двигателя на эксплуатационных режимах обеспечивал создание избыточного давления воздуха внутри машины в пределах 123,6-133,4 Па (12,6-13,6 мм вод. ст.) за 3-5 с; по ТТТ – 98,1 -147,1 Па (10-15 мм вод. ст.). Досылка (установка) выстрела в канал ствола приводила к повышению давления на 23,5-25,5 Па (2,4-2,6 мм вод. ст.), а открытие заслонки амбразуры прицела – к снижению давления на 9,8-15,7 Па (1-1,6 мм вод. ст.).

Температура воздуха внутри танка на рабочих местах экипажа при включенном нагнетателе через 30-40 мин работы двигателя на эксплуатационных режимах достигала 34,2-38,8°С (при температуре наружного воздуха +9°С). Приращение температуры воздуха внутри танка (по сравнению с первоначально установившейся в танке) составляло 14,2-17,8°С. Температура воздуха внутри боевого отделения в районе места командира танка достигала: у сиденья – 42°С, у ног – 47°С. При работе двигателя на режиме максимальной частоты вращения коленчатого вала (2100 мин-1) температура в районе сиденья наводчика и ног командира танка поднималась до 52-58°С.

Проведенные на танке мероприятия по ПАЗ влияния на температурный режим работы двигателя не оказали. Температура охлаждающей жидкости и масла находилась в пределах эксплуатационных норм.

В то же время загазованность воздуха окисью углерода в боевом отделении после срабатывания автоматики и работы в течение 1 мин была очень велика (0,0784 мг/л). При такой концентрации окиси углерода во вдыхаемом воздухе и задымленности боевого отделения отработавшими газами экипаж мог находиться в танке не более 0,5-1 мин.

Автоматика закрывания герметизирующих устройств действовала не всегда надежно. Из 50 включений автоматики 18 раз отказала задвижка левого вытяжного вентилятора, три раза – заслонка амбразуры прицела ТШ и три раза – закрывающиеся жалюзи.Оказалась недостаточной надежность механизмов затяжки уплотнений погона башни и закрывающихся жалюзи над окном зимнего забора воздуха, уплотнений маски пушки, крышки люка механика-водителя и отражательных решеток эжекторов.

Время, необходимое для снятия и установки герметизированной моторной перегородки, а также воздухоочистителей без учета их промазки, составляло 8,67 ч, в то время как на серийном танке для этого требовалось не более 3,5-4 ч.

В итоге комиссия, проводившая испытания, рекомендовала заводу изучить возможность защиты канала ствола пушки от попадания в него песка и камней, отбрасываемых ударной волной во время ядерного взрыва. Следовало повысить надежность уплотнения маски пушки и проработать мероприятия по снижению температуры воздуха в боевом отделении. Надлежало предусмотреть установку на танке специального устройства, обеспечивавшего автоматическое глушение двигателя после срабатывание автоматики, и обеспечить более удобное открывание задвижек вытяжных вентиляторов.

Требовалось уменьшить усилия для открывания заслонок нагнетающего вентилятора и обеспечить установку (монтаж) бронебойных снарядов в правую двухместную укладку без предварительного удаления снарядов из задней правой восьмиместной укладки. Предполагалось реализовать более удобный доступ к рукоятке штыревого стопора, а также проработать вопрос сокращения времени на снятие и установку моторной перегородки и воздухоочистителей при техническом обслуживании танка.

С целью более полного выявления качеств защиты предлагалось провести дальнейшие испытания танка «Объект 756» в реальных условиях ядерного взрыва. Однако в связи с прекращением производства Т-10 (Т-10А, Т-10Б) отработка и внедрение мероприятий ПАЗ велись уже применительно к танку Т-1 ОМ.

Для повышения пожарной безопасности танка Т-10 в случае его боевых повреждений в конструкторском бюро ЧКЗ продолжили создание унифицированной системы противопожарного оборудования (УС ППО – «Объект 739»). В соответствии с планом ОКР по танковой тематике на 1953 г. и тактико-техническими требованиями НТК ГБТУ завод разработал и изготовил в I квартале 1953 г. для танков и САУ два опытных образца этой системы.

Автомат УС ППО («Объект 739») танка «Объект 730», 1953 г.

Размещение аппаратуры УС ППО («Объект 739») в танке «Объект 730», 1953 г.

Один образец УС ППО в I-II кварталах 1953 г. прошел стендовые испытания. Второй образец испытали в танке ИС-4, а затем его смонтировали в одном из опытных танков «Объект 730» для проведения длительных ходовых испытаний и испытаний на тушение пожаров после прохождения гарантийного километража.

В состав системы входили: автомат ППО, термоэлектрозамыкатели (ТЭЗ), углекислотные баллоны с пироголовками, механизм расцепления тяги подачи топлива в двигатель, распределительные переходные коробки и аварийная кнопка ППО командира танка (устанавливалась по мере необходимости).

Аппаратура УС ППО, выполненная по однопроводной схеме, соединялась экранированными проводами при помощи штепсельных разъемов. Она размещалась в танке следующим образом: автомат ППО – в отделении управления, три баллона ППО – на правом борту отделения управления, термоэлектрозамыкатели (ТЭЗ) и штуцеры газопроводов в моторном (4 шт.) и трансмиссионном (2 шт.) отделениях, распределительные коробки ТЭЗ – в районе перегородки МТО, механизм расцепления тяги – на рычаге подачи топлива (первый вариант).

В автоматическом режиме УС ППО работала на два отделения – моторное и трансмиссионное. Предусматривалось и ручное (резервное) включение. При возникновении пожара загорались сигнальные лампы, останавливался двигатель танка, а для тушения пожара требовалось нажать кнопку ручного ввода. Углекислота из баллонов подавалась к штуцерам в моторное и трансмиссионное отделения по трубопроводам; на каждый выход углекислоты из первого и второго баллона были установлены обратные клапаны. При их отсутствии могли иметь место случаи попадания углекислоты из второго баллона через израсходованный первый баллон в два отделения танка вместо одного (на машине использовались серийные баллоны ППО с головками конструкции завода №183).

По результатам испытаний системы в ИС-4 для танка «Объект 730» спроектировали новый облегченный механизм расцепления тяги подачи топлива, в котором тяговое реле располагалось на днище корпуса машины и с помощью троса в нужный момент производило расцепление тяги. Новый механизм был установлен в процессе ходовых испытаний УС ППО и отработал до их завершения 2030 км.

Испытания УС ППО в танке «Объект 730» прошли с 3 апреля по сентябрь 1953 г. в районе Челябинска[10]. Они показали, что новая система безотказно работала на протяжении ходовых испытаний и обеспечила после их проведения тушение пожаров в моторном и трансмиссионном отделениях танка на стоянке и при движении. Облегченный механизм расцепления тяги подачи топлива оказался надежным. Вся аппаратура по завершении испытаний находилась в работоспособном состоянии и была хорошо защищена от попадания внутрь пыли, влаги и топлива. Состояние электропроводки после ходовых испытаний и восьми пожаров также не вызвало нареканий. ТЭЗ на ходовых испытаниях на протяжении 2814 км работали в тяжелых условиях без обслуживания и обеспечили надежное тушение пожаров.

УС ППО легко монтировалась в танке «Объект 730» и занимала меньше места по сравнению со штатной системой пожаротушения. Использование диффузоров в трубопроводах признали нецелесообразным. Баллоны ППО конструкции завода №183 работали без замечаний, а применение обратных клапанов предотвращало неправильное распределение углекислоты на очаги пожара.

По мнению комиссии, УС ППО выдержала ходовые испытания и рекомендовалась для войсковых испытаний.

До конца 1953 г. на ЧКЗ по результатам стендовых и ходовых испытаний частично отработали документацию для изготовления шести комплектов УС ППО. За это время в СКБ-2 также выполнили электросхему приставки для автоматического включения вентилятора после окончания пожара, которая была рассмотрена в НТК ГБТУ и в 1 Главном управлении Министерства транспортного машиностроения и получила одобрение.

В течение 1954 г. на ЧКЗ собрали и отправили на полигонные испытания шесть комплектов УС ППО[11], обеспечивавших автоматическое тушение пожара в боевом отделении и МТО тяжелых и средних танков. В IV квартале 1954 г. опытные образцы системы смонтировали на Л КЗ в двух танках Т-10, которые прошли заводские испытания. Затем одну из этих машин (№5310А321) отправили на НИИБТ полигон для проведения дальнейших испытаний.

В ходе полигонных испытаний предстояло оценить эффективность и надежность УС ППО при тушении пожара в танке и возможность унификации баллонов ППО, устанавливавшихся в танках. Предполагалось определить концентрацию углекислоты, необходимую для тушения пожара в боевом отделении, эффективность удаления углекислоты и продуктов горения вентиляторами боевого отделения после тушения пожара, необходимое количество ТЭЗ и распылителей, способность мембран головок держать углекислоту в баллонах в количестве 3,2-3,4 кг при температуре +60°С, степень безопасности для экипажа при воздействии углекислоты от срабатывания баллонов. По завершении испытаний предстояло дать заключение о целесообразности установки УС ППО в танках и САУ и ее принятия в серийное производство.

Полигонные испытания УС ППО в танке Т-10[263 Одновременно с УС ППО в танке Т-10 проводились испытания гидропривода ПКП.

] прошли в период с марта по сентябрь 1955 г. В соответствии с указаниями председателя НТК ГБТУ и начальника ГБТУ дополнительно провели испытания приставки вентиляторов УС ППО[264 Приставка вентилятора, обеспечивавшая его автоматическое включение для удаления углекислоты и продуктов горения после ликвидации пожара, была установлена в танке T-10 уже в процессе испытаний.

] конструкции ЧКЗ.

Танк Т-10 прошел ходовые испытания в пределах гарантийного пробега в объеме 2010 км. Испытания проводились при установке переключателя автомата УС ППО в положение «автоматическая работа». При этом проверялось влияние тряски и окружающих температур на возможность самопроизвольного срабатывания ТЭЗ, а также надежность отдельных узлов УС ППО.

При проверке автомата системы на 300 включений было выявлено заедание кнопок ручного включения. Ненадежную работу продемонстрировали и ТЭЗ вследствие систематического отворачивания болтов их крепления и загрязнения внутренней полости ТЭЗ (к концу ходовых испытаний отказали два ТЭЗ).

Баллоны ППО действовали надежно.

Трубопроводы системы с обратными клапанами поломок не имели, но из-за отсутствия надежного крепления трубопроводов и обратных клапанов в отделении управления танка от вибраций произошло разрушение трубопроводов в местах подсоединения к баллонам ППО.

К моменту завершения испытаний отказал в работе механизм остановки двигателя (МОД) из-за повышенного износа деталей, в результате не происходило разъединения тяги привода топливного насоса.

Тем не менее, испытания показали, что использование УС ППО существенно повысило возможности противопожарной защиты Т-10 по сравнению с существовавшими серийными системами. К преимуществам УС ППО отнесли:

– автоматическое включение при возникновении пожара как в обитаемых отделениях, так и в МТО;

– введение МОД (вместо подачи углекислоты в цилиндры), обеспечивавшего более надежное автоматическое глушение двигателя через 3,5-4 с после срабатывания системы;

– автоматическую задержку подачи углекислоты до момента глушения двигателя;

– автоматический ввод очередного баллона при неисправности предыдущего баллона;

– устранение возможности истечения углекислоты через разряженный баллон;

– автоматическое отключение вентиляторов при срабатывании системы и включение их после ликвидации пожара.

Схема установки обратных клапанов на баллонах системы УС ППО («Объект 739») танка «Объект 730», 1953 г.

Однако возможности УС ППО (как и сериинои системы ППО) резко снижались из-за неудовлетворительной чувствительности ТЭЗ с биметаллическими мембранами при воздействии на них пламени. В 50% всех опытов время замыкания ТЭЗ составляло более 60 с, что превышало нормы. Наряду с этим ТЭЗ обладали низкой чувствительностью к размыканию контактов, что иногда приводило к ложному срабатыванию и вводу в действие очередного баллона после тушения пожара.

Неудовлетворительная чувствительность ТЭЗ к воздействию пламени обусловила увеличение длительности и интенсивности пожара в танках, что, в свою очередь, затрудняло их тушение, создавало опасность возникновения вторичных очагов возгорания, приводило к сгоранию легковоспламеняемых материалов в танках или к взрыву боеприпасов (если продолжительность пожара превышала 80 с), увеличивало поражающее действие пламени и продуктов горения на экипаж, а также вызывало отказы отдельных агрегатов и узлов (особенно радио- и электрооборудования), в том числе и системы ППО. Низкая эффективность УС ППО, кроме того, усугублялась недостаточно обоснованным размещением ТЭЗ и распылителей в танке.

В связи с этим 26 сентября 1955 г. специалисты НИИБТ полигона заменили ТЭЗ в танке Т-10 термоэлектродатчиками (ТЭД)[265 Конструкция термопарного ТЭД с измененным поляризованным реле РП-5 была разработана и изготовлена группой испытателей НИИБТ полигона по результатам испытаний УС ППО в танках Т-54 и ПТ-76, которые показали, что эта система пожаротушения имеет низкую эффективность вследствие малой чувствительности к воздействию пламени ТЭЗ с биметаллическими мембранами. Созданный НИИБТ полигоном ТЭД по своей чувствительности к воздействию пламени в десятки раз превосходил ТЭЗ. НИИБТ провел их ходовые и специальные испытания в УС ППО танка Т-54, по результатам которых ЧКЗ изготовил три комплекта ТЭД и релейных коробок РП-5 для дальнейших полигонных испытаний с релейной коробкой вентиляторов (РКВ). Последующие испытания УС ППО с ТЭД в Т-10 прошли по специальной программе, в ходе которых произвели оценку эффективности системы и надежности ее работы с новыми датчиками, определили минимально необходимое количество углекислоты для тушения пожара, а также концентрацию СО и С02 в боевом отделении при тушении пожаров и эффективность их удаления вентиляторами.

ТЭД (по четыре в каждом отделении) располагались в тех же местах, которые были предусмотрены для ТЭЗ, за исключением мест для средних ТЭЗ в МТО, где ТЭД не устанавливались. РКВ разместили у моторной перегородки боевого отделения на вертикальном броневом листе корпуса. Кроме того, в УС ППО ввели систему автоматического выключения и включения вентиляторов.

Во время последних испытаний произвели 14 опытов по тушению пожаров. С целью определения минимального количества углекислоты в баллонах ППО, необходимого для надежного тушения пожаров, опыты проходили с различным зарядом углекислоты в баллоне. Одним баллоном ППО было потушено девять пожаров, четыре пожара – аварийным баллоном и один пожар – двумя баллонами.

Неспособность заряда одного баллона потушить пожар особенно отмечалась при проведении опытов с открытыми люками танка. Низкая эффективность тушения пожаров в обитаемых отделениях объяснялась малым количеством распылителей углекислоты, не обеспечивавших ее быструю подачу ко всем пожароопасным местам в танке во время пожара (ТЭД были смонтированы без учета пожароопасных мест в танке). После 12-го опыта ТЭД в обитаемых отделениях установили на новые места.

Измененное расположение датчиков значительно улучшило их охват пламенем и горячим потоком воздуха во время пожаров в танке. Одновременно удалось определить оптимальное расположение датчиков и распылителей в этих отделениях для эффективного тушения пожара, которое впоследствии и приняли для данной системы[266 Как показали заводские испытания УС РРО в танке Т-10, проведенные еще в 1954 г., при установке и правильном распылении одиннадцати распылителей в обитаемых отделениях машины пожары надежно тушились одним баллоном с зарядом углекислоты массой 2,0-2,5 кг.

В целом УС ППО с ТЭД в танке Т-10 действовала надежно. Отдельные неисправности не были связаны с надежностью ТЭД и поляризованных реле, а являлись следствием их неправильного расположения и недостаточного количества распылителей. В свою очередь, новое размещение ТЭД обеспечивало быстрое (до 2 с) замыкание контактов поляризованного реле и, соответственно, сокращало время срабатывания системы.

При тушении пожаров в танке Т-10 с разрядкой одного баллона в боевом отделении опасной зоной являлась зона дыхания механика-водителя, где концентрация углекислоты достигала 18,8%, удерживаясь при этом выше 10% в течение 70-90 с от начала истечения углекислоты, а возникала к исходу первых 10-20 с. В зонах дыхания других членов экипажа отмечались единичные «подскоки» содержания углекислоты, которые держались непродолжительное время.

При неработающих средствах вентиляции Т-10 концентрация углекислоты в зонах дыхания членов экипажа достигала высоких значений и удерживалась продолжительное время. Очистка боевого отделения с помощью вентилятора давала ощутимый эффект: рост концентрации С02 прекращался и начиналось быстрое падение уровня ее концентрации во всех зонах дыхания членов экипажа. Кроме С02 во время испытания в зонах дыхания членов экипажа обнаружилось содержание окиси углерода (угарного газа). При этом колебания ее содержания в различных зонах составляло от 0,2 до 0,92 мг/л. Среднее содержание СО в ходе опытов составляло 0,39 м/л.

При тушении пожара углекислотой было установлено, что процентное содержание кислорода в воздухе падало в некоторых случаях до 14,3% (против 21% в норме). Особенно важно, что наибольшее падение содержания кислорода приходилось именно на то время, когда процентное содержание углекислоты в воздухе было максимальным, т.е. создавались наихудшие условия для экипажа.

Повышенное и быстро нараставшее содержание углекислоты, повышенное содержание угарного газа, пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе при тушении пожара создавали условия для быстрого развития патологического и токсического воздействия на организм человека.

Проверка воздействия указанных факторов на экипаж танка проходила с использованием лабораторных животных – собак и кроликов. В условиях реального пожара на месте механика-водителя разместили собаку, а в боевом отделении (под пушкой) – кролика. При использовании одного баллона (масса углекислоты – 2,5 кг) при тушении пожара видимых изменений или повреждений токсического характера воздействия у животных обнаружено не было.

Схема установки ТЭД и распылителей в системе УС ППО («Объект 739») танка Т-10. Предложение НИИБТ полигона, 1955 г.

При тушении пожара с разрядом двух баллонов (масса углекислоты в каждом – 2,5 кг) при открытых люках и дополнительном вводе углекислоты из 15-литрового аварийного баллона для ликвидации пожара (уже при закрытых люках) находившийся на вращающемся полу кролик в течение 2 мин был жив и заметного изменения в координации его движений не наблюдалось. Однако при последовательной (через 35 с) разрядке двух баллонов в боевое отделение (без пожара) животные, размещенные на месте механика-водителя и под пушкой, на полу боевого отделения, через 2 мин после начала истечения С02 из первого баллона имели признаки отравления углекислотой.

Через 1 мин после открытия люков и включения вентиляторов животные приняли сидячее положение, а собака стала искать выход из клетки. Через 3 мин, после извлечения животных из танка, видимых проявлений отравления у них уже не наблюдалось. Максимальная концентрация С02 при этом в зоне дыхания механика-водителя к исходу 80 с составляла 27,4% и 28,6% – в зоне 100 мм от пола боевого отделения, под пушкой.

Учитывая, что животные менее восприимчивы к действию углекислоты, чем человек, зафиксированные в данном случае значения концентрации углекислоты являлись опасными для жизни членов экипажа.

Испытания УС ППО с ТЭД с измененными поляризованными реле вместо штатных ТЭЗ показали, что их использование значительно повысило эффективность новой системы пожаротушения.

Среднее время замыкания контактов поляризованного реле было в 32-34 раза меньше времени замыкания контактов ТЭЗ, поэтому УС ППО с ТЭД срабатывало в среднем через 1,25-1,6 с от начала возникновения пожара в танке. Это обстоятельство, в свою очередь, позволило резко ограничить интенсивность пожара, улучшить условия его тушения и уменьшить повреждения внутреннего оборудования. Среднее время размыкания контактов поляризованного реле оказалось в 10 раз меньше времени размыкания контактов ТЭЗ. В результате значительно уменьшилась вероятность ввода в действие очередного баллона ППО, когда пожар был уже потушен.

К преимуществам УС ППО с ТЭД относилась нечувствительность ТЭД к медленным изменениям температуры окружающей среды в любых возможных пределах. Вследствие этого исключалась возможность произвольного замыкания контактов УС ППО в самых разнообразных температурных условиях эксплуатации машин.

В то же время проведенные испытания выявили необходимость поиска дальнейших путей повышения противопожарной защиты танков и сохранения работоспособности экипажа. С этой целью рекомендовалось изготовить изоляцию электропроводов танка из огнестойкого материала. Для снижения возможности возникновения в танке вторичных пожаров следовало заменить легковоспламеняющиеся материалы (дерево, целлулоид и др.) на трудно воспламеняющиеся, пропитать хлопчатобумажные, льняные и пеньковые ткани специальными огнестойкими материалами, а также заменить углекислоту в баллонах ППО веществом, обладавшим менее вредными свойствами для организма человека и не уступавшим по эффективности и транспортабельности углекислоте.

В целом УС ППО с ТЭД рекомендовалась для установки в танках с устранением выявленных недостатков в процессе серийного производства.

Эффективность мероприятий по устранению выяв ленных недостатков рекомендовалось проверить в ходе первых гарантийных испытаниях Т-10, оборудованного УС ППО.

Дальнейшая доработка опытного образца УС ППО, получившего обозначение УАС ППО, осуществлялась ЧТЗ совместно с заводом №255 согласно решениям ГБТУ и Министерства транспортного машиностроения от 15 августа 1956 г. и от 6 февраля 1957 г., а также протоколу технического совещания представителей ГБТУ, НИИБТ полигона, Министерства транспортного машиностроения и танковых заводов в ноябре 1956 г. Усовершенствованный образец новой системы пожаротушения изготовили на заводе №255. Заводские испытания УАС ППО в танке Т-10 (№5409А311) прошли в период с 12 апреля по 2 июня 1958 г. на ЧТЗ.

Представленный образец УАС ППО предназначался для автоматического тушения пожара в обитаемых отделениях и МТО танков и САУ и имел дублирующее устройство ручного пуска. В состав системы входили: автомат системы (АС), термоэлектродатчики (ТЭД), релейная распределительная коробка (КРР), углекислотные баллоны с распределительными головками, обратные клапаны (КО) с поворотными угольниками, трубопроводы с распылителями, коробка управления вентилятором (КУВ) и МОД, обеспечивавший автоматическую остановку двигателя при возникновении пожара в танке.

Автомат системы и распределительная коробка размещались в отделении управления (АС – справа от центрального щитка водителя, а КРР – над баллонами ППО, которые устанавливались справа от водителя на штатных местах).

При испытаниях в системе УАС ППО использовались ТЭД, состоявшие из 15 последовательно соединенных термопар (хромель-капель). В боевом отделении танка устанавливались четыре ТЭД и девять распылителей, в МТО – четыре ТЭД и семь распылителей.

Испытания УАС ППО проводились как в стационарных, так и в ходовых условиях. Проверка элементов системы осуществлялась с помощью нагревательного прибора. За время ходовых испытаний танк прошел 1000 км, при этом протяженность пройденного пути за один пробег составляла 44-123 км (меньший километраж при отдельных пробегах был обусловлен параллельным проведением испытаний других опытных узлов танка). Средние скорости движения танка при пробегах составляли 16-30 км/ч. Во время пробегов танка УАС ППО всегда находилась в состоянии готовности к автоматической работе. При этом проверялись влияние тряски и окружающих температур на возможность самопроизвольного срабатывания системы и работоспособность ее аппаратуры.

Контроль предусмотренных программой испытаний параметров при пожарах и после их ликвидации (время замыкания и срабатывания ТЭД и пиропатронов, МОД, отключения и включения вентиляторов, ввода аварийного баллона) осуществлялся по специально изготовленному выносному щиту с сигнальными лампами, смонтированному на переднем правом подкрылке машины. На случай отказа МОД на машине установили дистанционное управление (с помощью троса) педалью подачи топлива. Наблюдение за интенсивностью и распространением пожара в боевом отделении велось через люки, которые закрывались специальными остекленными щитами.

В качестве меры предосторожности в случае отказа системы ППО снаружи танка разместили два 30-литровых баллона с углекислотой, соединенные, соответственно, с трубопроводами боевого отделения и МТО машины. Во избежание образования паров топлива топливные баки танка были полностью заправлены, а в боеукладках уложены специальные макеты выстрелов.

Для создания пожаров в качестве горючего вещества использовали смесь, состоявшую из двух частей дизельного топлива и одной части бензина. При испытаниях УАС ППО провели опыты по тушению пожаров внутри танка. В район создания пожара заливали 30 л горючей смеси, а при последующих пожарах (в этом районе) смесь добавляли по необходимости. Поджиг горючей смеси в танке производился специально изготовленными электрозапалами.

При раздельных пожарах (только в боевом отделении или в МТО) горючая смесь удерживалась в отделениях за счет установки танка с креном до 2-3° в соответствующую сторону. При одновременных пожарах в боевом отделении и МТО машина располагалась горизонтально.

Для более интенсивного распространения пожара и создания большой зоны горения поджиг горючей смеси производился в двух точках одновременно. В целях уменьшения испаряемости горючей смеси при подготовке пожаров и избежания сильных взрывов в моменты запала смеси предварительный прогрев танка перед пожарами не производился. Всего за время испытаний УАС ППО произвели 20 пожаров тремя отдельными сериями.

Первую серию из шести пожаров провели перед началом ходовых испытаний. В процессе ходовых испытаний в объеме 1000 км пробега, после каждого выезда танка производился осмотр системы, а через 500 км пробега – контрольные проверки ее работы.

Схема установки ТЭД и распылителей в системе УАС ППО («Объект 739») танка Т-10, 1958 г.

Схема очагов одновременных пожаров в боевом отделении и МТО танка Т-10. Испытания УАС ППО («Объект 739»), 1958 г.

Испытания системы ТДА в танке Т-10А. НИИБТ полигон, 1958 г.

Установка системы ТДА в танке Т-10А.

По окончании ходовых испытаний провели вторую и третью серии пожаров. При тушении пожаров первой и второй серии в качестве огнегасящего состава применялась углекислота. Для получения сравнительных данных по эффективности огнетушения при тушении пожаров третьей серии использовали огнегасящий состав «3,5» (70% бромэтана и 30% углекислоты).

Пожары второй и третьей серии (каждая из семи пожаров) были организованы по одной методике: шесть пожаров – на стоянке танка и один пожар – на ходу танка в МТО.

На ходовых испытаниях случаев самопроизвольного срабатывания и поломки аппаратуры УАС ППО не наблюдалось. Автоматы системы действовали безотказно и обеспечили ее включение в обоих отделениях танка при возникновении пожара, отключение двигателя при тушении пожара, отключение вентиляторов при срабатывании системы и включение их после ликвидации пожара, а также введение в действие очередного баллона при неисправности предыдущего баллона. Автоматическая аппаратура выдержала 300 срабатываний без каких-либо повреждений и была пригодна к дальнейшей эксплуатации. ТЭД продемонстрировали высокую чувствительность к воздействию пламени. При контрольных проверках время срабатывания находилось в пределах от 1 до 3,5 с с момента поднесения нагревательного прибора. При опытах на тушение пожаров срабатывание ТЭД происходило по истечении 1-19 с с момента образования пожара, что зависело от зоны горения и интенсивности распространения пожара. Задержка выхода углекислоты при пожарах в МТО – 3,3-7 с после срабатывания ТЭД, включение вентиляторов – по истечении 33-59 с после срабатывания пиропатрона.

При использовании огнегасящего состава «3,5» даже в меньшем количестве, чем углекислоты, пожары ликвидировались более эффективно. Так, для тушения одновременных пожаров в двух отделениях потребовалось два углекислотных баллона с массой заряда 2,5-2,7 кг каждый, а при использовании состава «3,5» пожар был потушен одним баллоном с массой заряда 1,58 кг.

По результатам проведенных испытаний заводская комиссия рекомендовала систему УАС ППО для установки в тяжелых танках. При этом в целях дальнейшего усовершенствования системы УАС ППО предлагалось произвести отработку мест расположения ТЭД (увеличить их количество для сокращения времени протекания пожара в небольших изолированных объемах танка – в нишах, карманах, колодцах и т.д.) с последующей проверкой на тушение пожаров в танке Т-10М («Объект 272»).

С целью снижения заметности танка Т-10 на поле боя в конструкторских бюро ЛКЗ и ЧТЗ на основании плана НИОКР, утвержденного Министерством обороны СССР на 1957 г. и согласованного с Министерством транспортного машиностроения, начались работы по созданию и установке в машине системы ТДА.

В соответствии с договором, заключенным между ЧТЗ и НТК ГБТУ №Н4-147, заводу надлежало до 1 июня 1957 г. представить технический проект установки ТДА в танке Т-10. С небольшим опозданием (11 июня) такой проект был представлен на рассмотрение в НТК ГБТУ.

В своем проекте завод предлагал устанавливать форсунки ТДА в нижней части выпускных патрубков двигателя. Такое техническое решение исключало возможность производства быстрого демонтажа распылителей для их чистки или замены без необходимости демонтажа узлов машины. По мнению НТК ГБТУ, расположение форсунок в выпускных патрубках двигателя должно было не только обеспечить равномерное распределение конуса распыла по всему их сечению, но и быть доступным для их быстрого демонтажа. Кроме того, для подачи дизельного топлива к форсункам в техпроекте использовали штатный насосный агрегат МЗН-2. Однако, как показали испытания аппаратуры ТДА на среднем танке Т-54, данный насосный агрегат не обеспечивал ее надежной работы при расходе топлива через форсунки более 6 л/мин из-за перегрузки электродвигателя. Поэтому на заводе №75 для ТДА танка Т-54 заменили штатный электродвигатель насоса МЗН-2 на электромотор МПБ-56 конструкции Московского тормозного завода. Длительные стендовые испытания насоса МЗН с электродвигателем МПБ-56, а также его испытания в системе ТДА на Т-54 принесли положительные результаты.

Учитывая, что расходы дизельного топлива через форсунки системы ТДА на Т-54 соответствовали заданным по ТТТ расходам для танка Т-10, ЧТЗ предлагалось ориентироваться на насосный агрегат завода №75 (с электродвигателем МПБ-56). Для пуска насосного агрегата ТДА на заводе заимствовали включатель В-45 с подобной аппаратуры для танка ПТ-76, но не учли величину рабочего тока, который потреблялся электродвигателем проектируемой установки. В итоге ЧКЗ предложили ориентироваться на электросхему установки ТДА для Т-54.

После обсуждения технический проект, представленный ЧТЗ, рекомендовали (с учетом устранения недостатков) для подготовки рабочего проекта и изготовления опытного образца.

В мае 1958 г. в СКБ-2 ЧТЗ собрали и установили в Т-10 (№311) опытный образец аппаратуры ТДА с тремя вариантами форсунок. Однако результаты заводских ходовых испытаний показали, что они не смогли обеспечить надежность аппаратуры (после 10-15 ч работы двигателя отверстия в форсунках закоксовывались и система становилась неработоспособной).

Для устранения этого недостатка руководство 12 Управления ГКСМОТ СССР рекомендовало доработать конструкцию форсунок и провести повторные испытания в танке. Для экономии времени предлагалось воспользоваться опытом завода №183 и СТЗ в создании аналогичной аппаратуры для танков Т-54 и ПТ-76.

Повторные испытания аппаратуры ТДА конструкции ЧТЗ в танке Т-10А прошли на НИИБТ полигоне в конце ноября 1958 г.

Однако вновь выявились серьезные недостатки. По рекомендациям НИИБТ полигона и замечаниям НТК ГБТУ на заводе доработали аппаратуру, при этом для монтажа в Т-10А конструктивным изменениям подверглись все основные элементы ТДА.

После заводских испытаний этот Т-10А был представлен на контрольные полигонные испытания, которые состоялись на полигоне ЧТЗ в период с 6 по 16 января 1960 г. На этот раз аппаратура обеспечила постановку дымовых завес при движении машины на всех передачах и при работе двигателя на эксплуатационных режимах. Стойкость дымовой завесы в различных метеорологических условиях составляла от 30 до 80 с.

В результате усовершенствованный образец ТДА был рекомендован к установке в серийных и вновь разрабатываемых новых тяжелых танках.

Большое значение уделялось повышению подвижности танка Т-10. Работы велись в направлении создания ГМТ, более простой в управлении и производстве механической трансмиссии, внедрения гидравлических приводов управления, установки более мощного двигателя с обеспечением многотопливности, совершенствования ходовой части, повышения долговечности и надежности работы гусениц, внедрения гирополукомпаса для вождения машины как в условиях затрудненного ориентирования, так и при подводном вождении (с предоставлением этой возможности), увеличения запаса хода и улучшения условий работы механика-водителя.

Использование в трансмиссиях танков ИС-4 и Т-10 ПКП значительно облегчило управление ими, повысило средние скорости движения, но не обеспечило достаточной надежности и долговечности трансмиссий в целом. Частые поломки валов, барабанов и шестерен, ненадежная работа фрикционных элементов ПКП были вызваны большими динамическими перегрузками, которые возрастали с увеличением мощности двигателя, массы машин и скоростей движения.

Как показали результаты испытаний американских танков на НИИБТ полигоне, многие из этих проблем можно было решить за счет использования ГМТ в отечественных тяжелых машинах вместо существующих механических трансмиссий. Создание автоматической трансмиссии с непрерывным регулированием передаточного отношения и ее установка в танке должны были обеспечить ему повышение приемистости и средней скорости движения, упростить и облегчить управление, снизить динамические нагрузки, действовавшие на элементы трансмиссии и двигатель (с устранением возможности его остановки (заглохания), а также увеличить эксплуатационную надежность трансмиссии и исключить регулировку фрикционных элементов. Кроме того, меньшие габариты ГМТ обеспечивали более свободную компоновку МТО тяжелого танка.

В разработке основ теории гидродинамических передач и вопросов их применения в отечественной технике участвовали видные советские ученые и инженеры, такие как профессоры А.Н. Вознесенский, А.И. Вощинин, А.Н. Кудрявцев, В.Н. Прокофьев, А.С. Антонов, инженеры: А.Е. Бинович, А.П. Крюков, Н.К. Куликов, А.Я. Кочкарев, А.В. Петров, В.И. Лапидус, А.Г. Козлов, А.А. Силаев, А.Д. Крюков, А.И. Благонравов, В.Д. Аксененко, А.К. Байдин, И.С. Новохатько и другие.

Работы по ГМТ для танка «Объект 730» (Т-10) велись во ВНИИ-100 в соответствии с постановлением Совета Министров СССР № 2486-983 от 10 июня 1950 г. По договору с НТК ГБТУ институт должен был представить технический проект трансмиссии 30 декабря 1950 г. и изготовить два ее опытных образца в IV квартале 1951 г.

Разработка ГМТ осуществлялась ВНИИ-100 совместно с ЦНИИТМАШ (гидротрансформатор) и ВИАМ (металлокерамические диски). Активное участие в исследовании различных схем и конструкций гидротрансформаторов и ГМТ приняли ученые Военной академии БТВ им. И.В. Сталина и Военной академии тыла и транспорта, ЛПИ им. М.И. Калинина, конструкторы и инженеры ЛКЗ и ЧКЗ.

К концу 1950 г., в ходе реализации технического проекта (руководитель – к.т.н. А.П. Крюков) во ВНИИ-100, используя опыт ЦНИИТМАШ, выполнили большой объем расчетно-конструкторских работ. Было предложено несколько вариантов ГМТ, два из которых представили на рассмотрение научно-технического совета института. Совет принял решение доработать один из вариантов ГМТ с учетом сделанных замечаний.

В 1951 г. одновременно с доработкой выбранного варианта ГМТ («Объект 266») провели подготовку к стендовым испытаниям ее элементов и узлов. В течение года выполнили и передали в производство чертежи стендового оборудования, предназначенного для проведения испытаний гидротрансформатора и планетарного ряда ГМТ. Параллельно велось изготовление стендов для испытаний металлокерамических дисков и трансмиссии в целом. Однако уложиться в установленный срок институт не успел.

Отставание по срокам объяснялось, с одной стороны, задержкой в получении гидротрансформатора и его чертежей от ЦНИИТМАШ, а с другой стороны – сложностью и новизной решаемых вопросов при разработке ГМТ и отсутствием необходимого опыта у ВНИИ-100.

В соответствии с распоряжением Совета Министров СССР №4286рс от 29 февраля 1952 г. для ВНИИ-100 установили новый срок изготовления двух опытных образцов ГМТ – 1 июля 1952 г.

Общий вид ГМТ «Объект 266» (образец №2) со стороны ведущего вала.

Ходовые испытания танка «Объект 730» с ГМТ «Объект 266» (образец №2). Движение по грязной грунтовой дороге. Район Ленинграда, сентябрь-октябрь 1953 г.

За это время ВНИИ-100 впервые в отечественном танкостроении выполнил достаточно большой объем НИР по металлокерамическим дискам трения, испытанию гидротрансформатора в параллельном потоке, а также подбору масла для ГМТ и отработке ее отдельных элементов (сервосистеме, масляным насосам, кольцевым уплотнениям и т.д.). В результате были собраны и обкатаны на технологическом стенде два опытных образца ГМТ («Объект 266»), которые 7 июня 1952 г. предъявили комиссии ГБТУ. Они были приняты без каких-либо замечаний.

По результатам стендовых и ходовых испытаний, в соответствии с распоряжением Совета Министров ССР №2021 брс от 8 августа 1952 г., в институте должны были доработать ГМТ и в I квартале 1954 г. представить один образец на государственные испытания. До 1 января 1953 г. произвели холостую обкатку и обкатку трансмиссии под нагрузкой на стенде и определили максимальный к.п.д. трансмиссии на второй передаче (0,8-0,81). Однако из-за больших утечек в гидросистеме трансмиссии испытания под нагрузкой не завершили (всего трансмиссия проработала без нагрузки и под нагрузкой около 40 ч).

Кроме того, согласно приказу министра транспортного машиностроения №541 от 25 августа 1952 г., во ВНИИ-100 приступили к изготовлению литого гидротрансформатора. Данная работа проводилась совместно с ЛКЗ и заводом №800: первый занимался технологией и оснасткой, а второй – отливкой рабочих колес. Но из-за позднего (более чем на два месяца) начала работы задание министра к 1 января 1953 г. выполнено не было. Одновременно под монтаж и проведение испытаний опытных образцов ГМТ институт обязывался восстановить три танка «Объект 730». Но в 1952 г. завершили только все подготовительные работы для восстановления первой машины и внесли в нее изменения для монтажа ГМТ, поскольку ЛКЗ до января 1953 г. так и не поставил институту необходимые узлы и детали.

В течение следующего года во ВНИИ-100 провели стендовые испытания первого образца ГМТ с параллельной доводкой отдельных элементов. В результате удалось выявить и устранить ряд дефектов, произвести конструктивную доработку ГМТ и разработать новую гидравлическую сервосистему (для третьего и четвертого образцов).

На одном из восстановленных танков «Объект 730» смонтировали второй образец ГМТ с системой охлаждения и провели предварительные ходовые испытания в объеме 1150 км (в полном объеме – 1270 км, которые завершили в январе 1954 г.). В процессе ходовых испытаний вновь пришлось заниматься доводкой конструкции и устранять выявившиеся дефекты ГМТ и системы охлаждения, поэтому установленные сроки не были выдержаны. Тем не менее, испытания подтвердили ряд существенных преимуществ ГМТ по сравнению с ПКП.

По результатам стендовых и (частично) предварительных ходовых испытаний переделали чертежи для выпуска третьего и четвертого образцов ГМТ, изготовили третий образец ГМТ[12] и систему охлаждения, восстановили второй танк «Объект 730», в котором смонтировали третий образец ГМТ с системой охлаждения и приступили к испытаниям на гарантийный километраж. Затем во ВНИИ-100 приступили к сборке четвертого образца ГМТ со сроком завершения 1 марта 1954 г. К 30 декабря 1953 г. в институте изготовили литой гидротрансформатор и в январе 1954 г. провели его стендовые испытания, которые показали хорошие результаты по к.п.д.

В том же году в институте выполнили эскизную компоновку гидрофрикционной трансмиссии для тяжелого танка. В январе 1954 г. для нее по чертежам НИИ-3 изготовили фрикционный трансформатор. Однако дальнейшие работы в этом направлении в августе были значительно сокращены, а затем и вовсе прекращены.

С 4 января по 2 апреля 1954 г. во ВНИИ-100 провели в объеме 1400 км пробега заводские испытания третьего образца ГМТ с клепанным гидротрансформатором. Они вновь показали, что тяжелый танк с ГМТ по сравнению с танком, имевшим восьмискоростную ПКП, обладал более высокими динамическими качествами и лучшей управляемостью. Основным недостатком ГМТ являлся повышенный километровый расход топлива. Это было следствием применения в трансмиссии гидротрансформатора, не имевшего перехода на режим гидромуфты, поэтому трансмиссия при движении танка по легким дорогам со сравнительно невысокой загрузкой двигателя и достаточно высоких частотах вращения коленчатого вала имела низкий к.п.д.

Для устранения данного недостатка трансмиссии сделали ставку на использование литого комплексного гидротрансформатора (ГТК), имевшего возможность перехода на режим работы гидромуфты. Согласно решению заместителя председателя Совета Министров СССР Н.А. Булганина, во ВНИИ-100 изготовили образцы литого ГТК и провели его всесторонние стендовые испытания. Они показали, что литой ГТК имел средний к.п.д. выше, чем клепаный гидротрансформатор.

Ходовые испытания танка «Объект 730» с ГМТ «Объект 266» (образец №2). Движение по твердой промерзшей грунтовой дороге. Район Ленинграда, ноябрь-декабрь 1953 г.

Заводские испытания танка «Объект 730» с ГМТ «Объект 266» (образец №3). Движение по лесной грунтовой дороге. База ВНИИ-100, январь-апрель 1954 г.

Ходовые испытания танка «Объект 730» с ГМТ «Объект 266» (образец №2). Преодоление подъема 21° на первой передаче. Район Ленинграда, январь 1954 г.

Одновременно осуществили переделку третьего образца ГМТ под установку литого ГТК, восстановили танк Т-10 для заводских испытаний третьего образца ГМТ с литым ГТК и провели их.

За время заводских ходовых испытаний Т-10 с ГМТ прошел 1746 км. Всего трансмиссия отработала около 161 ч, из них под нагрузкой более 108,5 ч. Эти испытания вновь подтвердили преимущества литого ГТК перед клепанным по динамическим качествам машины и легкости управления ею. Километровые расходы топлива при этом также существенно снизились.

Тем не менее, на заводских испытаниях вновь наблюдались недостатки некоторых узлов ГМТ и ее системы охлаждения. Их устранили в конструкции четвертого образца ГМТ, предназначавшегося для государственных испытаний.

Продолжение следует