Что такое Танк вчера, сегодня, завтра?
Танк вчера, сегодня, завтра
Танк вчера, сегодня, завтра
ОТ “ВЕЗДЕХОДА” ДО Т-54
В оснащении современных армий ведущая роль принадлежит так называемым комплексным системам вооружения, примером которых может служить танк — боевая гусеничная машина, сочетающая в себе мощное вооружение, надежную броневую защиту и высокую подвижность Собственно, танк и был задуман как комплексная система оружия — об этом свидетельствуют слова создателя первого в мире танка, нашего соотечественника А. А. Пороховщикова, который писал: “На поле шло учение новобранцев. Глядя на солдат, перебегавших цепью, я подумал: невеселая штука — бежать в атаку под пулеметами врага. А что, если послать на штурм окопов не людей, беззащитных против свинцового ливня, а машину, одетую в броню, вооруженную пулеметами… Конструктивное решение я увидел в постановке бесконечных лент или гусеничных ходов тракторного типа…”
Танк А. А. Пороховщикова “Вездеход” покинул стены мастерских 18 мая 1915 года. Более полувека отделяет нас от этого события, но задуманное конструктором первого танка гармоничное триединство боевых качеств сохраняет свое значение и по сей день. Правда, на отдельных этапах развития танкостроения эта гармония нередко нарушалась. Так, например, был период, когда специалисты провозгласили важнейшей характеристикой танка скорость, и танки стали обгонять автомобили, но, увы, за счет снижения мощи вооружения и броневой защиты. Другой крайностью была ставка на тяжелые тихоходные танки — своеобразные сухопутные дредноуты с несколькими пушками и подчас едва ли не десятком пулеметов. Апофеозом этой концепции стал созданный гитлеровцами в конце воины сверхтяжелый танк “Мышонок”. Останки трех таких машин, взорванных при подходе советских войск, были найдены в районе Берлина. Судя по ним, толщина брони этого танка достигала 240 миллиметров, а вес составлял 160 тонн.
В феврале 1915 года в мастерских расквартированного в Риге Нижегородского пехотного полка группа солдат-мастеровых и рабочих приступила к изготовлению опытного образца первого в мире танка, разработанного известным летчиком и конструктором Александром Александровичем Пороховщиковым (на фото стоит слева). А 18 мая 1915 года танк Пороховщикова, названный “Вездеход” вышел в испытательный пробег. В конструкции этого танка уже были предусмотрены все основные элементы современных боевых машин — броневой корпус вооружение во вращающейся башне, двигатель внутреннего сгорания гусеничный движитель. Несущей конструкцией танка была сварная рама с четырьмя полыми вращающимися барабанами, вокруг которых перематывалась одна широкая гусеничная лента. Натяжение ленты регулировалось с помощью натяжного приспособления и натяжного барабана. Управление машиной осуществлялось с помощью размещенных у бортов двух поворотных рулевых колес. При движении по твердому грунту танк опирался на эти колеса и на ведущий барабан, а на мягком грунте “ложился” на гусеничную ленту. Длина машины составляла 3,6 метра, ширина -2 метра, высота (без башни) – 1,5 метра, окончательный вес предполагался равным 3,5-4,0 тоннам. Танк Пороховщикова “Вездеход” успешно прошел испытания, и только косность царского правительства помешала широкому освоению этой замечательной машины. Первый же опытный английский танк появился лишь полгода спустя – в сентябре 1915 года.
Коллизии поиска гармоничного сочетания боевых качеств танка не миновали и наше танкостроение. Они наглядно прослеживаются даже на примере эволюции танка одного класса — среднего танка, ставшего в конце концов наиболее массовой боевой гусеничной машиной. Первым советским средним танком был танк Т-24, созданный в 1930 году. Его характерная особенность состояла в трехъярусном расположении вооружения: один из пулеметов размещался впереди и ниже основной башни танка, а другой — над ней, во вращающейся башенке, что, в частности, позволяло одновременно вести огонь в разных направлениях. Годом позже появился опытный танк ТГ: внешне машина совершенно иной формы, с одной конической башней, оснащенной 76-миллиметровой пушкой. И снова многобашенная машина — три башни на двух ярусах имел созданный в 1933 году танк Т-28. Несмотря на то, что Т-28, как и Т-24, относился к классу средних машин, в его конструкции нашло свое отражение характерное для первой половины 30-х годов стремление конструкторов превратить танк в подвижную бронированную крепость, предназначенную для прорыва сильно укрепленных оборонительных полос противника.
Однако опыт военных учений тех лет показал, что функции прорыва укрепленных полос более свойственны тяжелым танкам, а средний танк должен стать высокоманевренным средством поддержки пехоты и кавалерии. Поэтому вторая половина 30-х годов ознаменовалась явным преобладанием “скоростной” концепции, примером воплощения которой может служить выпущенный в 1935 году опытный колесно-гусеничный танк Т-29. Эта машина уже могла двигаться на гусеницах со скоростью до 54 километров в час, а со снятыми гусеницами, на колесах — до 80 километров в час. По существу, Т-29 был колесно-гусеничным вариантом танка Т-28. Но если принять во внимание калибр его пушки, маневренность и скорость движения на гусеницах, то нельзя не назвать Т-29 важной вехой на пути к прославленному танку Т-34. Непосредственными же предшественниками Т-34 стали колесно-гусеничные танки А-20, А-30 и гусеничный танк Т-32. В конструкции их конических башен уже нашло свое отражение стремление танкостроителей повысить неуязвимость своих машин путем наклона броневых листов. Вместе с тем всесторонние испытания этих танков и анализ их возможностей позволили прийти к важному выводу: средний танк должен быть чисто гусеничной машиной.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВЕТСКИХ СРЕДНИХ ТАНКОВ ПЕРИОДА 1930-1945 ГОДОВ
В 1940 году появляется первая модель танка Т-34, преимущества которого проявились в первые же месяцы Великой Отечественной войны. Его 76-миллиметровая пушка поражала основные гитлеровские танки этого периода Т-III и Т-IV с предельных дистанций прицельного огня. В то же время пушки этих танков и основное 37-миллиметровое противотанковое орудие гитлеровцев были бессильны против Т-34. Столь высокое качественное превосходство советских танков в сочетании с неуклонно возрастающим их количеством вынудило фашистскую Германию в самый разгар войны пойти на чреватое многими осложнениями освоение новых танков — Т-V “Пантера”, Т-VI “Тигр” и Т-VIВ “Королевский тигр”. Однако эти машины были более чем в 1,5-2 раза тяжелее Т-34 и значительно уступали ему в маневренности. А чрезмерно выросшие габариты гитлеровских танков делали их более уязвимыми в бою.
Танк Т-34 успешно выдержал суровые испытания второй мировой войны. В то время как гитлеровцы спешно осваивали свои “Тигры”, когда англичане были вынуждены заменять устаревшие средние танки МК-II “Матильда” более мощными “Кромвелями”, а американцы — сменить танки М-3 на не менее громоздкие М4-А2 “Шерман”, Т-34 претерпел лишь модернизацию. Более того, на протяжении почти двух десятилетий эта машина оставалась образцом для подражания: не только ее конфигурация, но и многие технические параметры старательно копировались зарубежными танкостроителями.
Танк Т-34 стал классическим образцом среднего танка и признанным шедевром мирового танкостроения. Уже сама форма этой машины резко отличала ее от танков предшествующих лет. Для обеспечения наибольшей снарядостойкости башня танка имела коническую “обтекаемую” форму, верхнему и нижнему лобовым листам корпуса был придан большой наклон, наклонены были и бортовые листы корпуса Таким образом, высокая неуязвимость Т-34 была достигнута не столько за счет утолщения брони, сколько путем наивыгоднейшего расположения броневых листов, что позволило получить значительный выигрыш в весе и размерах машины — Т-34 был существенно ниже однотипных зарубежных танков. На нем впервые в мировой практике советские танкостроители применили широкие гусеницы, резко увеличившие проходимость танка по .мягким грунтам. Впервые в массовом танкостроении на Т-34 был установлен и дизельный двигатель, отличающийся от бензинового меньшей пожароопасностью и пониженным расходом топлива.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТАНКОВ ФАШИСТСКОЙ ГЕРМАНИИ ПЕРИОДА II МИРОВОЙ ВОЙНЫ
Эстафета технического совершенства перешла от Т-34 к послевоенным советским средним танкам, примером которых может служить Т-54. Гармонично сочетающиеся в них мощь вооружения, надежность броневой защиты и высокая подвижность дополнились сегодня еще одним качеством — стойкостью к воздействиям поражающих факторов ядерного взрыва. Все это превращает танки в главную ударную силу сухопутных войск, совершенствование которой не прекращается ни на один день. Каким же видят зарубежные специалисты танк ближайшего будущего? Лишь общая панорама поисков и возможных решений проблем танкостроения позволяет представить пути дальнейшего совершенствования боевых гусеничных машин.
КОМПОНОВОЧНАЯ СХЕМА СОВЕТСКОГО СРЕДНЕГО ТАНКА Т-54
А – ОТДЕЛЕНИЕ УПРАВЛЕНИЯ.
Б – БОЕВОЕ ОТДЕЛЕНИЕ.
В – МОТОРНО-ТРАНСМИССИОННОЕ ОТДЕЛЕНИЕ.
1 – пушка, 2 – маска пушки, 3 – прожектор аппаратуры ночного вождения, 4 – механизмы вертикальной наводки пушки, 5 – телескопический прицел, 6 – крупнокалиберный пулемет, 7 – прибор наблюдения, 8 – антенна, 9 – сиденье командира танка, 10 – люк командира танка, 11 – двигатель, 12 – планетарный механизм поворота, 13 – коробка передач, 14 – ведущее колесо, 15 – гусеничная цепь, 16 – опорные катки, 17 – направляющее колесо, 18 – приборы наблюдения механика-водителя, 19 – сиденье механика-водителя, 20 – рычаги управления, 21 – амбразура для пулемета.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДНИХ ТАНКОВ АНГЛИИ И США ПЕРИОДА II МИРОВОЙ ВОЙНЫ
СНАРЯД СПОРИТ С РАКЕТОЙ
Главной задачей танка является борьба с танками противника. Этому требованию наиболее эффективно отвечает утвердившаяся в мировом танкостроении схема танка с одной башней, оснащенной мощной длинноствольной пушкой. Впрочем, обязательно ли пушкой? Появление и неустанное совершенствование ракетного оружия не могли не привлечь внимания танкостроителей. При этом основной аргумент сторонников ракетного вооружения танка заключается в том, что, будучи близкими по размерам и весу артиллерийским снарядам, управляемые ракеты могут обеспечить на дальностях в несколько километров 80-процентную вероятность поражения цели, тогда как у танковой пушки с ростом дальности она оказывается существенно меньше 20 процентов.
Контраргументация же противников перевооружения танка не ограничивается перечислением таких слабых сторон ракеты, как сложность и соответственно ограниченная надежность, подверженность систем управления помехам, высокая стоимость. Они подвергли детальному анализу возможные европейские театры военных действии, который показал, что по условиям рельефа местности такие цели, как танки и бронетранспортеры, могут быть обнаружены на расстоянии не более 2 километров. Этот вывод упрочил позиции пушечного вооружения танка, у которого вероятность поражения цели на подобных дистанциях достаточно высока.
Один из зарубежных проектов легкого разведывательного танка, оснащенного двумя крупнокалиберными пулеметами и ракетным вооружением. Противотанковые управляемые реактивные снаряды (ПТУРСы) укреплены под поворотной крышкой кормовой части башни, при подъеме которой они занимают стартовое положение. Интересна еще одна особенность компоновки этого танка: в боевой обстановке водитель управляет машиной в лежачем положении. Такое решение позволило уменьшить высоту танка до 1,7 метра.
Итак, пушка. Ее калибр, начальная скорость снаряда и другие параметры выбираются из условия поражения брони танков того же класса. При этом калибр нельзя увеличивать беспредельно: вместе с ним, как правило растут размеры самой пушки и соответственно башни танка, увеличиваются размеры и вес снарядов. Последнее, в свою очередь, приводит к снижению скорострельности при заряжании пушки вручную, к уменьшению боекомплекта (при том же объеме танка), к усложнению удаления из танка стрелянных гильз, что всегда было проблемой.
Впрочем, и при современных 105-120-миллиметровых калибрах пушек эти вопросы не могут не волновать танкостроителей, ищущих пути повышения огневой мощи танка. Так, например, на повестке дня стоит вопрос об автоматизации процесса заряжания пушек. Проблему удаления гильз пытаются решить, сделав их сгорающими. Наконец, кардинальное решение этих вопросов ищут в отказе от гильз с зарядом и применении взамен них жидких метательных веществ, подаваемых непосредственно в казенную часть пушки. И, конечно, параллельно с этими поисками продолжается совершенствование самих снарядов. Среди них наряду с известными бронебойными, подкалиберными и кумулятивными в последнее время все большее внимание специалистов привлекают фугасные снаряды с пластическим взрывчатым веществом. Заряд последнего размещают в тонкостенном корпусе снаряда, который при ударе разрушается, вещество распластывается по броне и взрывается. Предполагают, что такой снаряд может быть универсален — применим на любых дальностях для поражения как бронированных, так и иных целей.
Особое место среди проблем повышения огневой мощи танка занимают вопросы точности стрельбы. Надо ли доказывать, что способность поразить цель с первого же выстрела — лучшая аттестация танковому вооружению. Как известно, танковые пушки, оснащенные оптическими прицелами, обеспечивают весьма высокую вероятность попадания с первого же выстрела на расстояниях, подчас достигающих 1000 метров. Столь высокая эффективность при сравнительно простой наводке обеспечивается тем, что на всем протяжении снаряд здесь движется по прямой “ствол пушки — цель”, и поэтому в точном измерении расстояния до цели нет необходимости. На больших же дальностях вероятность попадания находится в прямой зависимости от точности определения расстояния до цели — здесь стрельба ведется по навесным траекториям. Поэтому неотъемлемым элементом оборудования танка сегодня становятся различные оптические дальномеры, например, действующие по принципу, схожему с наводкой резкости в фотоаппарате. Еще большей точности в измерении расстояния до удаленных целей предполагают добиться, применив на танке дальномер с оптическим квантовым генератором (лазером). Принцип действия этого дальномера основан на измерении времени прохождения генерируемого рубином короткого светового импульса до цели и возвращения отраженного сигнала. Полагают, что погрешности в измерении дальности на расстояниях до 10 километров при этом не будут превышать нескольких сантиметров.
Успех огневого боя при прочих равных условиях зависит от того, насколько быстро экипаж действует при оружии: определяет исходные данные для стрельбы, наводит и перезаряжает пушку. Выше уже говорилось об автоматизации заряжания. Стремятся автоматизировать и процессы управления огнем. Основа такой автоматизированной системы — дальномер. Измеренное командиром танка с его помощью значение дальности до цели автоматически передается в вычислитель. Сюда же с пульта управления заранее вводятся баллистические характеристики снарядов и поправки на метеорологические условия. По этим данным вычислитель определяет величину угла прицеливания, передает его в перископический прицел и одновременно приводит в действие гидравлическую систему, которая поворачивает ствол пушки на нужный угол. Наводчику же остается только уточнить наводку.
Перечисленные системы обеспечивают высокую точность, когда огонь ведется из неподвижной машины. Наиболее же эффективной в бою является стрельба в движении — с хода. Но ее осуществление связано с серьезными трудностями. Когда боевая машина со скоростью 30-40 километров в час мчится по бездорожью, ее корпус совершает колебания вслед за всеми неровностями местности. А вместе с ним колеблется и ствол пушки, нарушая точность наводки. Чтобы избежать этого, на танках сегодня применяются так называемые стабилизаторы вооружения. Принцип действия этих устройств состоит в том, что ствол пушки, образно говоря, “связывают” с волчком гироскопа, ось которого сохраняет свое положение в пространстве при любых перемещениях корпуса танка. При этом датчики гироскопа воздействуют на гидроподъемник пушки и механизмы поворота башни, заставляя ствол перемещаться по отношению к корпусу танка, но зато оставаться направленным точно в цель.
БРОНЯ: СТАЛЬ ИЛИ АЛЮМИНИЙ?
В определении танка как боевой гусеничной машины, сочетающей мощное вооружение, надежную броневую защиту и высокую подвижность, понятие “защита” не случайно стоит непосредственно за вооружением — именно броня по замыслу создателей первых танков должна была обеспечить им высокую неуязвимость на поле боя. Правда, неуязвимость современных танков — это многокомпонентный сплав, “прочность” которого наряду с броневой защитой определяется формой и размерами машины, ее скоростными и маневренными качествами, эффективностью танкового вооружения в борьбе с противотанковыми средствами противника. И тем не менее в этом перечне компонентов броня, как и прежде, сохраняет ведущее место.
Продолжая обозрение, можно отметить, что, как показали зарубежные исследования, броневая сталь обладает способностью не только противостоять воздействию снарядов и пуль, но и является эффективной защитой от поражающих факторов ядерного взрыва — светового излучения, ударной волны и проникающей радиации. Так, например, броня полностью задерживает альфа- и бета-частицы, а также значительную часть гамма-лучей, снижая при толщине, характерной для современных зарубежных танков, дозу радиации в 10-15 раз. Именно это обстоятельство стало одним из решающих аргументов в упрочении танка как эффективного средства ведения боевых действий в условиях возможной ракетно-ядерной войны.
Среди требований, предъявляемых к танковой броне, основным считают способность обладать максимальной твердостью в сочетании с высокой вязкостью. Этому требованию в наибольшей степени отвечает традиционная броневая сталь — железоуглеродистый сплав с добавками таких легирующих элементов, как никель, хром, марганец, кремний, молибден, ванадий. Пожалуй, лишь одна из характеристик подобных сплавов всегда не удовлетворяла танкостроителей — большой удельный вес. Это он до сих пор остается преградой на пути к повышению неуязвимости танка за счет увеличения толщины брони, грозя привести к чрезмерному росту веса машины и соответственно к ухудшению ее скоростных и маневренных качеств.
Более четверти века, обходя эту преграду, мировое танкостроение в разных вариантах повторяет решения, которые в свое время обеспечили высокую неуязвимость советского танка Т-34. Это — придание броневым листам больших углов наклона и применение дифференцированного бронирования. Придание наклона равноценно тому, что снаряд послан под углом к плоскости броневого листа — при этом увеличивается вероятность рикошетирования (отражения) снаряда и вырастает путь, проходимый им в толще металла. Суть же дифференцированного бронирования состоит в том, что наиболее уязвимые части танка — его башню, лобовую и кормовую части корпуса — одевают в броню с максимальной толщиной, а борта, крышу и, естественно, днище корпуса закрывают менее толстыми броневыми листами. Вместе с тем в поисках средств повышения надежности броневой защиты танка при сохранении ее веса конструкторы пытаются сегодня идти и другим путем, обращаясь к более легким материалам — к алюминиевым сплавам и пластмассам.
Наклон брони приводит к тому, что направленному в нее снаряду противостоит толща металла, значительно превосходящая фактическую толщину броневого листа (схема А). Это позволяет, уменьшив толщину и вес брони, сохранить ее защитные свойства или, наоборот, оставив толщину брони неизменной, значительно снизить эффективность направленных в нее снарядов (схема Б).
Известно, что алюминиевые сплавы, будучи примерно втрое легче стали, уступают ей в прочности только в полтора раза. Утверждают, что этим сплавам присуща высокая стойкость к воздействиям пуль, осколков снарядов, ударной волны ядерного взрыва. Алюминий оказался эффективной защитой от проникающей радиации, он быстрее других металлов освобождается от наведенной радиоактивности, вызванной гамма-лучами и потоками нейтронов. Легкие танки с алюминиевой броней существуют уже сегодня, броне из алюминиевых сплавов специалисты предсказывают большое будущее и… пока отдают предпочтение проверенной временем и огнем сражений броневой стали.
Свойства брони как средства защиты от проникающей радиации зависят от ее толщины. Однако характер этой зависимости таков, что дальше определенного предела увеличивать толщину брони не имеет смысла: при существенном росте ее веса это приведет лишь к незначительному увеличению защитных свойств.
То же самое говорят и о пластических массах. Многослойная броня, изготовленная из пластмасс, армированных стекловолокном, обладает высокой прочностью на изгиб, не пробивается пулями и осколками снарядов, хорошо противостоит воздействиям ударной волны и высоких температур, возникающих при ядерных взрывах. Специалисты полагают, что пластмассы, в частности полиэтилен с добавками бора, могут найти применение в сочетании со стальной или алюминиевой броней как средство повышения ее защитных свойств по отношению к потокам нейтронов. Словом, и алюминиевые сплавы и пластмассы пока остаются в числе апробируемых материалов, а танкостроители наряду с совершенствованием брони ищут пути повышения неуязвимости в иных решениях и прежде всего в уменьшении размеров танка.
Еще в годы второй мировой войны высота большинства танков превышала 3 метра, что превращало их в хорошо видимую мишень, облегчало борьбу с ними. Сегодня танкостроители стремятся свести высоту своих машин к 2 метрам — тому пределу, который, как полагают, позволит с большим эффектом использовать для маскировки неровности рельефа возможных полей сражений. Дается это нелегкой ценой. В тесном и без того пространстве танка, две трети которого занимает силовая установка с агрегатами трансмиссии и запасом топлива, конструктор должен разместить вооружение, достаточно большой комплект боеприпасов, средства связи, различное оборудование и экипаж, обеспечив последнему возможность успешно управлять оружием и машиной на протяжении многих часов боя. Мало того, эту задачу стремятся решить в рамках жестких ограничении: нельзя увеличивать ширину танка, ибо он должен вписываться в железнодорожные габариты при перевозках; нельзя увеличивать его длину, так как при этом ухудшаются маневренные качества машины; нельзя уменьшать клиренс (просвет между днищем и землей), ибо от него зависит проходимость танка.
К каким только ухищрениям не прибегают танкостроители, чтобы миновать эти препоны! Одни пытаются “экономить” высоту корпуса, разместив водителя в полулежачем положении. Другие предлагают свести размеры танковой башни практически к габаритам казенной части пушки. Третьи вообще отказываются от башни и устанавливают пушку в лобовой части корпуса. Четвертые, наконец, пытаются найти выход из тупика, сделав танк состоящим из двух сочлененных секции Словом, поискам и проектам нет конца. Однако пока к двухметровой высоте танка наиболее реальным считают путь повышения плотности компоновки за счет уменьшения габаритов агрегатов и оборудования.
Высота современного 50-тонного английского танка “Чифтен” равна 2,4 метра, тогда как у американского танка того же класса М-60 она составляет 3,2 метра. Столь значительное сокращение высоты достигнуто английскими конструкторами за счет применения малогабаритной силовой установки, повышения плотности компоновки оборудования и размещения водителя в кресле с регулируемой спинкой, позволяющем в боевой обстановке вести машину, лежа на спине.
Один из зарубежных проектов “танков будущего”. Чтобы уменьшить его силуэт, констрикторы свели размеры башни к минимуму превратив ее в бронированный кожух, закрывающий казенную часть пушки, заряжание и управление которой должны вестись снизу из корпуса машины. При этом головы членов экипажа будут располагаться ниже уровня поворотной бронеплиты на которой укреплена башня. Полагают что при клиренсе, равном 0,46 метра и высоте корпуса 0,92 метра общая высота танка не превысит 2 метров.
Чтобы свести высоту танка к минимуму и при этом не выйти за ограничения по ширине, сохранить его высокие маневренные качества и вместе с тем обеспечить внутренние объемы, необходимые для размещения вооружения, силовой установки, запасов топлива, оборудования и экипажа, американские конструкторы предложили проект бронированной машины состоящей из двух сочлененных секций. Головная секция оснащена вращающейся башней со 155-миллиметровой гладкоствольной пушкой для стрельбы реактивными снарядами огонь из которой ведет командир танка и автоматической 20- миллиметровой пушкой обслуживаемой заряжающим. Здесь же в лежачем положении размещается водитель машины. Большую часть хвостовой секции занимает поршневая силовая установка вращающая генератор электрического тока который питает электромоторы ведущих колес обеих секций. Кормовое отделение этой секции предназначено для четырех солдат группы поддержки, один из которых должен вести огонь из многоствольного пулемета калибра 7,62 миллиметра, установленного во вращающейся башенке. Согласно проектным данным высота такой машины должна быть равна 1,83 метра.
В стремлении сократить высоту бронированных машин до 2 метров конструкторы шведского танка “S” вообще отказались от башни и укрепили пушку в лобовой части корпуса. Наведение пушки на цель осуществляется путем изменения положения в пространстве всего корпуса танка, в чем немалая роль принадлежит гидравлической подвеске машины. Так, например, чтобы уменьшить сопротивление гусениц при поворотах танка вокруг вертикальной оси, его центральные катки с помощью цилиндров подвески опускаются вниз, а крайние, наоборот, поднимаются вверх. сокращая при этом площадь опоры до минимума (схема А). Когда же нужно осуществить наведение пушки в вертикальной плоскости, гидроцилиндры поднимают н опускают соответственно носовую или кормовую части корпуса (схемы Б и В). Кроме того, гидравлическая подвеска позволяет уменьшить клиренс машины с целью маскировки ее за складками рельефа местности (схема Г), быстро увеличить его для произведения выстрела и вновь уменьшить до положения, обеспечивающего скрытность танка
В БОЮ И НА МАРШЕ
В перечне достоинств, упрочивших за танком значение современного вида оружия, одной из первых стоит его высокая мобильность — способность на больших скоростях маневрировать на поле боя, совершать дальние марши по бездорожью, преодолевать естественные и искусственные препятствия. Этими качествами танк наделяют его силовая установка, агрегаты подвески и, конечно, гусеничный движитель. Перематываемые ведущими колесами гусеницы танка ложатся под его опорные катки бесконечными рельсами собственных дорог, мостя своими широкими лентами податливую пашню и рыхлый снег, болотистую топь и зыбь песков. Это им танк обязан высокой проходимостью. И тем не менее гусеницы давно уже попали в перечень “узких мест” танка, главным образом из-за своего короткого срока службы.
На пути совершенствования своих машин конструкторы сегодня все чаще обращаются к закономерностям строения и принципам движения, присущим живой природе. Называя новую область науки, возникшую на стыке биологии и механики, биодигматикой — от греческих слов “био” (жизнь) и “дигма” (образец), — американские танкостроители собираются воплотить ее решения, в частности, в конструкции танковой башни, разработанной по подобию двустворчатого моллюска. Благодаря обтекаемой форме и большим углам наклона брони такая башня, по мнению специалистов, должна обладать высокой неуязвимостью. Экипаж из двух человек будет располагаться в ней в полулежачих креслах под откидывающимися в стороны створками люков. Пространство же между креслами должны занимать элементы оборудования и вооружения, высокую плотность компоновки которых полагают достичь благодаря аналогии со строением и функциями системы пищеварения моллюска. Так, подобно тому как пища захватывается щупальцами моллюска, боеприпасы будут втягиваться в башню магазинной коробкой 1 (см. схему). Затем они будут проходить через загрузочный лоток 2, соответствующий по функциям пищеводу моллюска, и поступать в казенную часть пушки — металлическую аналогию желудка. Подобно тому как желудок моллюска окружен пищеварительной железой, казенная часть пушки должна быть обрамлена камерой 3 для сбора и отвода образующихся при выстреле пороховых газов. Стреляные гильзы и звенья подающей снаряды ленты должны выбрасываться из камеры 3 под действием собственной тяжести, а газы — отводиться через инжектор 4.
Один из “биологических” проектов легкого боевого танка, обладающего повышенной проходимостью. В нем зарубежные конструкторы предлагают использовать принцип перемещения садово-огородной гусеницы. Воплощающий этот принцип движитель должен состоять из четырех катков большого диаметра, каждый из которых будет оснащен собственной силовой установкой и топливной системой. Катки попарно располагаются по концам двух балок корпуса, шарнирно крепящихся к платформе поворотной бронебашни с вооружением. По замыслу конструкторов, танк на шасси такого типа сможет преодолевать почти любые препятствия, совершая при этом движения двух видов, обычное, свойственное колесной машине, и ползающее, заимствованное у гусеницы. Последнее должно осуществляться следующим образом. Затормозив передние катки и приведя во вращение заднюю пару, водитель тем самым заставит балки корпуса “складываться”, поднимая башню над препятствием. После этого в заторможенное состояние переводятся задние катки, а передние начинают вращаться, заставляя танк с одновременным опусканием башни переместиться вперед. Такая система подъема башни может быть с большим эффектом использована и в бою с ее помощью танк сможет быстро появляться из-за укрытия, производить выстрел поверх него и опускаясь, вновь скрываться за ним. Полагают, что благодаря большому объему катков и их вращению подобные машины смогут преодолевать водные рубежи вплавь.
Замкнутая цепь гусеницы состоит из отдельных пластин траков, соединяемых друг с другом плоскими шарнирами. Хотя траки, как правило, изготовляются из высокопрочных сталей, трение в шарнирах настолько велико, что приводит к износу проушин через 2,5-3 тысячи километров пробега. Чтобы увеличить срок службы гусениц, в проушины шарниров запрессовывают втулки из различных износостойких материалов, для легких танков разрабатывают бесшарнирные резинометаллические и пневматические (надувные) гусеницы. Но все это считают полумерами, оправданными лишь одним — нет пока у танкостроителей эквивалентной замены гусеничному движителю.
Естественно, что в подобной ситуации конструкторы танков не могли не обратиться к идее машин на воздушной подушке. Однако и здесь пока не ожидают обнадеживающих результатов. Прикидочные расчеты показывают, что даже при минимальном давлении в “подушке” порядка 0,05 килограмма на квадратный сантиметр машина с размерами современного танка и весом соответственно около 12 тонн, способная “парить” на высоте 30 сантиметров над землей, должна иметь силовую установку мощностью в 2 тысячи лошадиных сил. Иными словами, ее двигатели должны быть вчетверо мощнее силовой установки гусеничного танка весом в 43—50 тонн.
Экономичность аппаратов на воздушной подушке во многом зависит от величины давления в ней: чем оно ниже, тем меньше может быть мощность силовой установки машины и соответственно расходы топлива. Вместе с тем давление в “подушке” должно быть таким, чтобы, действуя на опорную площадь машины, оно уравновешивало ее вес. Последнее означает, что при минимальном (наиболее экономичном) давлении в 0,05 килограмма на квадратный сантиметр “подушка” с размерами современного танка 3.3Х7,6 метра может поднять машину весом в 12,5 тонны. Следовательно, чтобы при том же давлении в “подушке” поднять над землей вес реального танка, равный, например, 50 тоннам, опорную площадь необходимо увеличить в 4 раза, доведя размеры машины до 6,7Х15,2 метра. Естественно, что танк с подобными размерами будет выглядеть на поле боя по меньшей мере нелепо.
Соответственно, чтобы поднять над землей бронированную машину с той же опорной площадью и весом реального танка порядка 45 тонн, давление в “подушке” необходимо повысить до 0,2 килограмма на квадратный сантиметр. А это означает, что для создания и поддержания “подушки” потребуется столь мощная силовая установка, габариты которой просто не впишутся в контуры танка. Словом, как полагают, принцип воздушной подушки пока не дает танкостроителям оснований для оптимизма. И если они не отказываются от идеи подобных машин, то в значительной степени потому, что наряду с высокой проходимостью “подушка” обещает танку и такое важное качество, как большая плавность хода.
Когда гусеничный танк движется по бездорожью, его корпус на каждом километре пути воспринимает до ста вертикальных ударов от неровностей рельефа, перегрузки при которых подчас превосходят двадцатипятикратные. Мало того, что подобная тряска затрудняет действия экипажа, вызывает вибрации агрегатов и оборудования, сокращая срок их службы, — зачастую она заставляет преднамеренно снижать скорость машины, Чтобы уменьшить тряску, конструкторы снабжают подвеску — агрегаты машины, соединяющие опорные катки танка с корпусом, — всевозможной амортизацией, гасящей значительную часть колебаний.
Сегодня традиционные листовые, пружинные, торсионные и резиновые рессоры пытаются заменить более “мягкой” гидравлической и гидропневматической амортизацией. Полагают, что она позволит не только значительно повысить плавность хода, но и расширит возможности управления машиной. Так, например, с помощью гидроподвески можно менять клиренс машины, уменьшая его при необходимости замаскировать танк за складками рельефа местности. Она же позволяет наклонять нос или корму корпуса, сокращая недосягаемую для огня танкового вооружения “мертвую зону” вокруг машины. Более того, конструкторы считают, что на основе гидравлической подвески может быть создана автоматическая система управления положением опорных катков, “подготавливающая” их к встрече с неровностями рельефа и тем самым снижающая силу ударов о последние. Однако, как полагают, даже такая система вряд ли обеспечит танку ту плавность хода, которой обладают аппараты на воздушной подушке. Поэтому, лишенные возможности создать чисто “летающую” машину, зарубежные танкостроители пытаются реализовать заманчивый принцип в компромиссных решениях.
В качестве одного из средств повышения плавности хода зарубежные специалисты предлагают снабдить танк системой автоматического управления положением опорных катков. Основа такой системы — датчики рельефа 1, обнаруживающие неровности местности перед танком и устанавливающие их размеры. Эти данные и сигналы от датчика скорости 2 поступают в вычислительное устройство 3, где решается задача о том, какой из катков и в какое мгновение должен быть поднят или опущен на высоту, соответствующую преодолеваемому препятствию. “Приняв решение”, вычислительное устройство отдает необходимые команды клапанно-золотниковой коробке 4, перепускающей рабочую жидкость от насоса 5 в ту или другую полость гидроцилиндров 6. Последние поднимают или опускают опорные катки 7 на заданную высоту, подготавливая их к встрече с неровностями рельефа, и чем самым смягчают силу ударов.
Одно из таких решений состоит в том, что воздушная подушка используется в качестве средства частичной разгрузки гусениц, что можно осуществить ценой уже более или менее приемлемых затрат мощности. Чтобы уменьшить расходы воздуха, камеры “подушки” в подобных машинах предполагают снабдить эластичным ограждением — так называемой “юбкой”. Во время движения по ровной местности с достаточно прочным грунтом “юбка” должна убираться, превращая танк в чисто гусеничную машину. С другой стороны, специалисты полагают, что такая конструкция позволит полностью разгрузить гусеницы при движении через водные преграды, где толщина “подушки” может быть сведена к минимуму: выпустив “юбку” и перераспределив значительную часть мощности силовой установки на вентиляторы, танк собираются заставить “лететь” над водой.
Последнее качество особенно заманчиво. Хотя брод глубиною до полутора метров танки проходят беспрепятственно, реки и озера всегда оставались для них серьезной преградой. Сегодня, чтобы наделить бронированные машины способностью преодолевать по дну достаточно глубокие водные рубежи, их герметизируют и снабжают специальным оборудованием. В комплект этого оборудования, в частности, входят устанавливаемые на башнях трубы для подачи воздуха, сечение которых на ряде танков и на эвакоспасательных тягачах позволяет пролезть человеку. С тем, чтобы обеспечить отвод выхлопных газов прямо в воду и исключить попадание последней в цилиндры в случае внезапной остановки двигателя, на выхлопные патрубки устанавливаются обратные клапаны. Наконец, управление танком при движении по дну осуществляется с помощью гирополукомпаса, который перед входом машины в воду настраивается на заданный курс и затем сигнализирует о всех отклонениях от него. Вместе с тем легкие и некоторые средние танки могут форсировать водные рубежи и вплавь. Необходимая для этого плавучесть придается им либо с помощью навесного оборудования, либо заведомо предусматривается в конструкции машины.
И, наконец, несколько слов о танковой силовой установке. Сегодня на смену традиционному дизелю приходит двигатель многотопливный, способный после крайне несложной регулировки работать на любом топливе или смеси топлив с различной вязкостью, удельным весом, калорийностью и испаряемостью. Ценность подобного качества двигателя с точки зрения упрощения снабжения танковых войск топливом не требует комментариев.
Говоря же о двигателях иного типа, апробируемых сегодня в качестве замены дизеля, прежде всего называют газовую турбину. Будучи проще по конструкции, более чем вдвое компактнее и почти в семь раз легче дизелей той же мощности, газотурбинные двигатели в то же время неприхотливы в эксплуатации — легко заводятся на морозе и способны работать на различных сортах жидкого топлива. И если они еще не получили применения в танкостроении, то только из-за своей низкой экономичности, короткого срока службы и высокой стоимости.
В качестве перспективы изучаются и так называемые роторно-поршневые двигатели. Специалисты полагают, что в будущем они смогут сочетать в себе экономичность дизеля с легкостью и компактностью газовой турбины. Ведут за рубежом и более дальний поиск, пытаясь применить на своих машинах так называемые топливные элементы — устройства для прямого преобразования химической энергии в электрическую. Полагают, что эти устройства, приводя в движение электромоторы ведущих колес, могут обладать коэффициентом полезного действия вдвое выше, чем у двигателя внутреннего сгорания. Но их освоение — пока дело будущего.
Итак, будущее. Каким видят зарубежные специалисты танк завтрашнего дня? Автоматизированные системы управления стрельбой и стабилизаторы вооружения, инфракрасная аппаратура наблюдения, автоматы заряжания и управляемые ракеты, навигационные устройства и системы автоматического регулирования подвески — “приживутся” ли все эти “нежные” устройства на машине, которая должна вести нелегкую борьбу с противником под огнем его противотанковых средств, в дождь и пургу, на равнине и в горах? Утверждают, что ответ на эти вопросы может быть лишь одним: да, “приживутся”, если наряду с прочими качествами они будут наделять машину и максимальной надежностью
Библиография:
Наука и жизнь № 4,5 за 1968 год
Энциклопедия танков.
2010.
.
