Техника и вооружение 2016 01

Каким быть "спортивному" танку?

Итак, первейшей задачей, главным пунктом подготовки к биатлону, будем считать облегчение исходной конструкции танка. Можно, конечно, легко поднять мощность двигателя, но величину опорной поверхности гусениц не так просто увеличить, а значит, проходимость танка не повысится. Улучшить ее можно за счет облегчения.

К первым мероприятиям, "лежащим на поверхности" (условный танк T-72N1), можно отнести следующие.

1. Исключение противорадиационного подбоя и надбоя. Вместе с бонками это позволит снизить массу танка на 650 кг.

2. Отключение наружных топливных баков даст экономию примерно 800 кг.

3. Объем заправки топливом внутренних баков должен быть минимальным, на этом экономится примерно 500 кг.

4. Исключение из состава боекомплекта немеханизированной укладки снарядов экономит еще 600 кг.

5. Применение облегченной гусеницы (например, гусеницы танка Т-80У массой 1785,2 кг вместо гусеницы танка Т-90 массой 1909 кг) экономит 250 кг.

6. Демонтаж дополнительного масляного бака дает экономию в 60 кг.

7. Демонтаж встроенного бульдозерного отвала - это еще минус 250 кг.

8. Отмена значительной части возимого на танке ЗИПа позволит снизить массу примерно на 600 кг.

9. Замена типа системы постановки завес: использование вместо "Тучи" системы "Пурга" экономит 400 кг.

Суммарная экономия массы при этом достигает около 4000-4500 кг. Произойдет ли при этом снижение боевых качеств танка? Нет! Уровень его защиты сохранится, а огневая мощь практически не изменится.

Что касается подвижности, то на "биатлонной" машине возможно применение двигателя В-84МС, штатного для танков массовой серийной модернизации Т-72БЗ. При снижении массы танка с 44,5 до 40 т удельная мощность возрастет с 18,9 до 21 л.с./т, что является вполне оптимальным значением. Так, танк "Леопард-1" (ФРГ) имел 19,5 л.с./т и по показателям подвижности считался одним из лучших в мире. Танк Т-90С со значением 21,5 л.с./т в индийской пустыне Тар доказал возможность движения со скоростями около 65 км/ч. В то же время удельное давление на грунт значительно снизится, что положительно скажется на проходимости. Одновременно установка относительно маломощного наддувного дизельного двигателя, но оснащенного приводным нагнетателем, обеспечит лучшие разгонные характеристики по сравнению с аналогичными машинами, оснащенными двигателями В-92С2 и В-92С2Ф мощностью 1000-1130 л.с. Это достигается благодаря тому, что наддув последних осуществляется турбокомпрессором. Работа таких двигателей сопровождается наличием так называемой "турбоямы".

Турбояма (турболаг) - это функциональный недостаток, возникающий в турбированном двигателе из-за инерционного действия турбокомпрессора. Проще говоря, турбояма - это задержка между увеличением мощности двигателя и моментом увеличения подачи топлива (реакции на нажатие педали газа). На наддувных дизелях с приводным нагнетателем таких негативных эффектов нет, что благотворно сказывается на участках, где требуется резкое ускорение или активное маневрирование.

На втором этапе предбиатлонной подготовки танка можно запланировать реализацию более значительных предложений по снижению веса (условный танк T-72N2).

Башня в блочном исполнении. ОКР "Прорыв-2", ОАО УКБТМ.

Моноблок с ГТД-1250Г-1 (изделие "29Г-1") и ГОП МП-300-1РУ.

МТО танка Т-80У.

1. Снижение массы катков. За ориентир предлагается принять каток танка Т-80. Экономия массы составит около 300 кг.

2. Замена балансиров. Давно назревшее мероприятие, дающее примерно 500 кг экономии.

3. Замена краски на иные покрытия позволит сэкономить 300 кг и повысить противопожарную стойкость танка.

4. Замена свинцовых аккумуляторов на молекулярные накопители снизит массу танка на 200 кг.

5. Замена всех внутренних баков на бронированные и меньшего объема и высоты. Баки- стеллажи из-за отмены укладки требуют замены, ориентировочная экономия массы - 100 кг.

6. Замена в разумных местах сталей на легкие сплавы даст экономию до 300 кг.

7. Единичнье дорогостоящие специальные мероприятия (типа титановой крыши МТО) сэкономят примерно 500 кг.

Суммарная экономия массы танка в результате описанных двух этапов достигнет 5500-6500 кг.

Для получения максимальной отдачи от мероприятий го снижению массы следует обратить внимание на необходимость изменений в силовой установке и трансмиссии. Отметим, что в настоящее время в России нет отработанного надежного танкового дизеля мощностью более 1130 л.с., пригодного по своим габаритам для размещения в МТО танков типа Т-72/Т-90. В то же время ввиду отказа МО РФ от использования танков типа Т-80, на складах и базах хранения находится более 5000 единиц газотурбинных двигателей типа ГТД-1100 и ГТД-1250 мощностью 1100 и 1250 л.с. соответственно. Значительная степень унификации этих агрегатов позволяет в ходе капитальных ремонтов модернизировать их до уровня ГТД-1250 и даже ГТД-1500.

Этот "клад" может быть использован для создания ограниченных партий "спортивных" танков как для внутреннего потребления, так и на экспорт. При этом достоинствами газотурбинных силовых установок по сравнению с дизельными являются:

- большая маневренность, оперативная и тактическая подвижности танка, в том числе более высокие средние и максимальные скорости движения, обеспечиваемые большей мощностью на ведущем колесе, а также большей (в 2-2,5 раза) тормозной мощностью ГТД;

- на 25-40 мин меньшее время приведения танка в боевую готовность при пониженных (ниже -20’С) температурах окружающего воздуха за счет быстрого пуска ГТД и отсутствия необходимости прогрева охлаждающей жидкости и масла после запуска. При положительных температурах наружного воздуха цикл запуска ГТД составляет примерно 40 с, у дизельного двигателя (ДД) - 10-15 с, но после запуска требуется прогрев охлаждающей жидкости и масла (3-5 мин);

- при снижении температуры наружного воздуха ниже +15'С у ГТД мощность повышается в такой же пропорции; рост мощности ограничивается на уровне 1450 л.с. по соображениям прочности узлов силовой передачи. У ДД мощность практически не растет.

Этот и предыдущий пункты крайне актуален. так как облегченный танк с ГТД может весьма успешно применяться в тундровых зонах в составе так называемых "арктических бригад";

- большая номенклатура применяемых топлив, при этом мощность ГТД не зависит от вида топлив. У ДД при переходе на топлива ТС-1 и ТС-2 мощность снижается до 15%;

- существенно меньшая (в 7-10 раз при одинаковой мощности) теплоотдача в масло и воду (у ГТД отсутствует жидкостная система охлаждения), что резко снижает объем системы охлаждения ГТД и затраты мощности на привод вентиляторов, а также уменьшает в 2 раза площадь ослабленных зон в крыше МТО танка, что повышает его защищенность от поражения сверху. Масса моторно-силовой установки (МСУ) без трансмиссии танка Т-80У - 1420 кг, танка Т-90 - примерно 2300 кг;

- МСУ танка с ГТД обеспечивает работоспособность при попадании напалма на жалюзи, тогда как в МСУ танка с ДД при попадании напалма возникает пожар;

- значительное снижение демаскирующих признаков за счет меньшего шума ГТД и отсутствия несгоревших частиц топлива (сажи) на выхлопе (отсутствие дымного выхлопа);

- ГТД обладает более прогрессивной для транспортных машин по сравнению с ДД характеристикой изменения крутящего момента (наивысший крутящий момент - при низких скоростях). Это придает танку с ГТД лучшие разгонные характеристики и способность преодолевать подъемы (максимальный крутящий момент танка Т-80У с ГТД-1250 - 600 кгс-м; танка Т-90А с В-92С2 - 400 кгсм);

- значительно лучшая проходимость на обледенелых подъемах и грунтах с низкой несущей способностью благодаря плавному приложению крутящего момента к ведущему колесу вследствие отсутствия механической связи свободной турбины с турбокомпрессором, а также более благоприятной характеристики изменения крутящего момента (отсутствие необходимости переключения передач);

- простота управления движением танка механиком-водителем, меньшая его утомляемость из-за сокращения количества (частоты) переключений передач и отсутствия возможности заглохания ГТД при наезде на препятствие, в том числе и при упоре в стену; меньшая утомляемость экипажа ввиду сокращения виброшумонагрузок;

ГОП МП-300-1РУ.

Установка автоматической пушки 2А42 по левому борту башни.

- упрощенное регулирование температурного режима воздуха для членов экипажа за счет возможности подачи теплого воздуха непосредственно от компрессора (зимой) и холодного воздуха после охлаждения в турбодетандере (летом);

- значительно меньшая трудоемкость сезонного технического обслуживания (СО): на ДД В-92С2 требуется замена воды на антифриз (осенью) и антифриза на воду (весной).

Из-за некачественного проведения СО (переход с воды на антифриз и обратно) возможен выход из строя двигателя;

- время замены ГТД (моноблока) в 4-5 раз меньше времени замены ДД (В-84МС, В-92С2);

Существенным преимуществом ГТД является и более высокая степень его надежности: гарантийный ресурс ГТД-1250 примерно в 1,4 раза выше, чем у В-92С2, а ресурс до первого капитального ремонта выше в 1,4 раза. Отсутствие в ГТД трущихся деталей позволяет повысить ресурс в 3-5 раз по сравнению с ДД.

Кроме того, ГТД более предпочтителен при использовании в составе гибридных силовых установок с электротрансмиссией. Создание гибридных МСУ для объектов БТВТ, особенно легкой категории по массе, является одним из перспективных направлений их развития. Высокая частота вращения ротора силовой турбины ГТД позволяет снизить размеры генератора.

Главный недостаток ГТД - повышенный расход топлива, но в данном случае (когда значительная автономность не важна) он не имеет существенного значения. Кроме того, за последние 10 лет появились новые разработки в области систем управления двигателем и движением, позволяющие снизить удельный расход топлива ГТД до значений, сравнимых с дизельным двигателем.

Модернизация трансмиссии танка с ГТД путем установки с ГОП позволяет увеличить среднюю скорость движения на 10-14%, а на извилистых участках дорог (при движении "змейкой") - на 40%, а также снизить путевой расход топлива на 6-9%. Количество переключений в коробке передач можно сократить в 20 раз, что существенно увеличивает ее ресурс. Кроме того, обеспечивается бесступенчатый поворот танка без рывков, что повышает точность стрельбы в движении, и снижается утомляемость механика-водителя.

Так, в 1998 г. на тендерных испытаниях в Греции танк Т-80У с двигателем ГТД-1250Г с ГОП МП-165РУ опередил все лучшие современные танки при выполнении тестов по проверке ходовых качеств. В настоящее время есть возможность устанавливать на ГТД- 1250Г дефорсированную модификацию ГОП МП-300РУ - ГОП МП-300-1 РУ, работы по которой проходили в рамках ОКР "Мотобол" в 2000-2005 гг., но впоследствии были приостановлены, что, безусловно, является ошибкой.

Возросшая энерговооруженность "биатлонной" машины и требования повышения эффективности стрельбы с ходу диктуют ужесточение функциональных требований и к подвеске танка. С этой целью на данном танке возможно внедрение активного управления подвеской. Сигналы датчиков колебаний корпуса обрабатываются в информационно-измерительном комплексе, команда от которого поступает на исполнительные элементы системы, формирующие с помощью силовых агрегатов стабилизирующее воздействие на корпус. В управляемый режим переводятся все три гидроамортизатора каждого борта. Для предотвращения пробоев подвески на первых и шестых подвесках дополнительно устанавливаются гидроупоры. Такая система разработки ВНИИТМ и УКБТМ уже реализуется на ВГМ -Армата".

Остается еще один, но весьма принципиальный вопрос: способ замены МСУ. Просматриваются три варианта.

Поскольку все выше названные силовые агрегаты и элементы трансмиссии успешно размещаются в МТО танка Т-80У объемом 2,8 м³, они без особых проблем могут быть смонтированы и в танке типа Т-72Д-90. При этом для сохранения целостности кормового листа выхлоп ГТД может быть направлен вверх, через штатные окна вентилятора.

Учитывая близость габаритных размеров корпусов танков Т-72, Т-90 и Т-80, более простым способом будет являться отрезание по линии перегородки МТО соответствующих отсеков с последующей пристыковкой МТО с ГТД к корпусу модернизированного танка.

Использование МТО и элементов ходовой части танка Т-80 при изготовлении "спортивного" танка наводят на мысль о том, что для получения машины с заданными характеристиками было бы логичней использовать именно его, нежели Т-72 и Т-90. Этот танк изначально более приспособлен к условиям соревнований. А при облегчении машины отпадает необходимость в целом ряде дорогостоящих замен. Правда, возникает потребность модернизации СУО, аналогично "Изделию 184-4" (Т-72БЗМ). Что выгодней с экономической точки зрения - вопрос более детальных расчетов.

Так или иначе, танк уменьшенной массы, но с комплексом вооружения на уровне Т-72БЗМ станет отличной биатлоннсй машиной и хорошим экспортным товаром. В мире существует множество территорий пустынных, заболоченных или покрытых рисовыми полями, на которых будут применяться средние танки облегченных модификаций.

Динамика изменения удельной мощности танков типа Т-72/Т-90, л.с./т.

Динамика изменения величины среднего удельного давления танков типа Т-72/Т-90, кгс/см².

Масса.т 38-40

Удельная мощность, л.с./т 21-31

Запас хода, км 250-265

Запас хода с бочками, км До 650

Боекомплект (весь в АЗ), снарядов 22

Система управления огнем на уровнеТ-72БЗМ

Шасси САО 2С19 "Мста-С".

"Биатлонная" модификация послужит основой и базой для внедрения более радикальных изменений (условный танк Т-72ЧЗ). При этом целью будет являться не только снижение массы танка, а комплексное повышение его военно-технического уровня.

Для достижения требуемого результата можно, например, воспользоваться наработками ОАО УКБТМ и ОАО КБТМ в рамках ОКР "Прорыв-2" и "Бурлак" по созданию унифицированных боевых отделений (модулей). В обоих случаях были разработаны новые конструкции башен увеличенного внутреннего обьема со сменными модулями бронирования. Применение таких башен позволит улучшить защиту машин в боевых условиях и обеспечить их облегчение на время соревнований за счет замены модулей со спецбронированием на более легкие. Однако на практике такие конструкции успеха не имели. Причина - критическое увеличение массы танков в целом, в связи с сохранением требований ГАБТУ по наличию возимого БК не менее 40 выстрелов, а также отсутствие системной работы по облегчению исходной конструкции машины. В нашем случае таких препятствий нет. Для сохранения (увеличения) огневой мощи танка с ограниченным БК предлагается довооружить его 30-мм автоматической пушкой 2А42, имеющей полную массу всего 115 кг. Эта АП может быть использована для уничтожения тех целей, для которых' 25-мм танковый выстрел избыточен по своей мощности.

Дальнейшее увеличение быстроходности может быть обеспечено за счет внедрения силовой установки с модифицированным двигателем ГТД-1250, имеющим форсированный режим по мощности до 1400 л.с., а также ГТД-1500. Путем замены части узлов и деталей данный двигатель можно довести до мощности 1500 л.с. Такая возможность была проверена экспериментально в конце 1980-х - начале 1990-х гг.

ФГУП "Завод им. В.Я. Климова" изготовило партию из 15 газотурбинных танковых двигателей ГТД-1500. Они устанавливаются на тоже место, что и ГТД-1250, и прошли различные стендовые и ходовые испытания, подтвердившие правильность реализованных технических решений. Это стало возможным благодаря заложенному еще при проектировании модернизационному потенциалу, что позволило в процессе серийного выпуска танков типа Т-80 перейти от двигателя мощностью 1000 л.с. к двигателю мощностью 1250 л.с. без переделок корпуса и МТО. Применение ГТД-1500 на облегченном танке позволило бы поднять удельную мощность до рекордного уровня 37,5 л.с./т, а это - уже уровень танка даже не следующего поколения, а еще более далекой перспективы.

Для сравнения: на М1А2 этот показатель равен 23,77 л.с./т, на "Леопарде-2А5" - 25,12, на "Леклерке" - 26,54. К сожалению, финансирование данной работы было прекращено в 1993 г. Однако она по сей день остается реальным техническим заделом, ждущим своей практической реализации. Более того, тогда же была положительно оценена возможность дальнейшего увеличения мощности газотурбинного двигателя до 1800 л.с. все в тех же габаритах.

Вариант модернизированного танка (T-72N4) в спортивном исполнении.

Вариант модернизированного танка (T-72N4) в боевом исполнении.

Еще одним возможным вариантом получения танка двойного назначения ("спортивного" и боевого для местности с особыми условиями) является использование корпусов и шасси САО 2С19 "Мста-С". Эта идея заманчивее тем, что шасси САО изначально легче танкового, при этом в ходовой части уже используются элементы ходовой части танка Т-80. Вместе с тем, корпус САО удлинен, что позволяет в варианте танка разместить в нем членов экипажа из башни, заменив ее легким безэкипажным боевым модулем со сменным магазином автомата заряжания горизонтального типа. Для боевых условий может быть использован магазин емкостью 40-45 выстрелов, для "спортивных" - 10-15 выстрелов, что представляется более чем достаточным. Еще одним достоинством более длинного корпуса является увеличение длины опорной поверхности почти на полметра по сравнению с танком (4704 мм у 2С19 против 4270 мм у Т-90). Следовательно, увеличится и площадь опорной поверхности, что еще более благоприятно скажется на проходимости. Силовая установка может быть выполнена по вариантам T-72N2 и T-72N3. Защита корпуса для использования танка в боевых условиях может быть выполнена в виде сменных модулей, а также с использованием ряда мероприятий примененных в варианте T-72N3. Для наглядности отображения на графике и в таблице присвоим полученной машине индекс T-72N4.

Таким образом, проведя ряд целенаправленных работ по облегчению танка и его радикальной модернизации, мы получим боевые машины T-72N3 и T-72N4, идеально подготовленные как для достижения спортивных рекордов, так и для ведения боевых действий в особых условиях. По своим характеристикам они реально могут встать в один ряд с танком Т-14, будучи значительно легче и дешевле последнего.

Использованы иллюстрации из архивов авторов, а также фото В. Изьюрова и М. Павлова

Владислав Морозов