|
|||||||||
|
|
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СХЕМ БАШЕН БТТ Р. П. ДЕМЧЕНКО, Ю. Ф. ДЕМЧЕНКО
На серийных БМП и БМД установлена коническая башня [1] с люком наверху и маской в лобовой ее части. Плоскость верхнего основания кругового конуса смещена в сторону, противоположную установке оружия. Коническая форма обеспечивает необходимый наклон броневого листа, однако при постоянном диаметре нижнего основания ограничивает внутренний объем башни. С целью увеличения внутреннего объема башни — без увеличения ее высоты и диаметра юбки — предложена башня (рис. 1) из двух усеченных конусов, соединенных большими основаниями, при этом сопряженная плоскость больших оснований конусов имеет наклон в сторону маски [2]. Такое сопряжение позволяет увеличить объем башни без увеличения диаметра нижнего основания, что важно при компоновке танков и особенно БМП, где расширению юбки препятствуют расположенный рядом с башней люк водителя и люки для выхода десанта. Конструкция представленной башни весьма технологична, так как выполняется путем гибки из двух листов брони с минимальным числом сварных швов. Уменьшение сварки способствует улучшению бронестойкости башни. Для удобства монтажа и демонтажа оружия соединение конусов башни плоскостями больших оснований может быть разъемным. Выбор наклона плоскости сопряжения конусов позволяет обеспечить оптимальную форму поверхности с учетом законов обстрела и поражения танковых башен.
Рис. 1. Башня в виде двух усеченных конусов (верхнего 4 и нижнего 5): 1 — маска: 2 — крыша; 3— люк; 6 — опорное кольцо
Башни серийных танков выполнены в виде литого сферического сегмента, к которому приварена крыша. В лобовой части имеется амбразура для танковой пушки, а в крыше — отверстия для люков. Утолщенный лоб башни защищен комбинированной броней. Однако при массе брони 5- 7 т эта башня не обеспечивает защиту экипажа от всех противотанковых средств. Стремление улучшить основные свойства танка без существенного увеличения его массы привело конструкторов к компоновочной схеме с вынесенным вооружением. Эта схема характеризуется высокой степенью автоматизации и сокращением экипажа до двух человек. Крепление цапф пушки на крыше башни с погонным устройством большого диаметра позволяет уменьшить массу за счет перераспределения металла, идущего на бронирование. Для такой компоновки была предложена башня в виде низкого сферического сегмента с переменным радиусом кривизны [3]. Недостатком такой башни является нерациональное распределение массы брони. Для повышения бронестойкости предложена башня в виде низкого усеченного конуса (рис. 2). Образующие лобовой части башни в плоскости симметрии наклонены под углом менее 10° к горизонту, в кормовой части они вертикальны; верхнее основание конуса имеет некоторый уклон в сторону кормы [4].
Рис. 2. Башня в виде низкого усеченного конуса: 1 — цапфенный узел; 2 — листовая броня в форме усеченного конуса; 3 — опорное кольцо; 4 — погонное устройство; 5 — люки
Если построить график (рис. 3) зависимости угла встречи снаряда с броней от высоты в зоне головы, становится ясно, что коническая башня позволяет повысить бронестойкость по сравнению CO сферической при той же массе за счет более рационального распределения материала. Так, для сферической башни, имеющей толщину 45 мм, диаметр 3 160 мм, радиус сферы 7 000 мм и высоту сегмента 182 мм, угол встречи снаряда с броней колеблется от 13° у основания до 8° в зоне головы. Для конической башни с наружным диаметром 3 160 мм, наклоном передней образующей 6°, вертикальной образующей в кормовой части, угол встречи снаряда с броней при курсовом угле обстрела ±35° не превышает 7°30', т. е. угла рикошетирования снаряда. Кроме того, башня в форме усеченного конуса дает следующие, весьма важные компоновочные преимущества: увеличение высоты в зоне расположения экипажа на 45 мм; увеличение объема башни на 0,1 м3.
Рис. 3. График зависимости угла αmax встречи снаряда с броней от высоты H в зоне головы танкиста: 1, 2 для сферической и конической форм башен
При высоте башни 150 мм максимальный угол встречи снаряда с конической башней составляет 6°15' (см. рис. 3). Для сферической башни этот угол равен 13°50'. Таким образом, уменьшение угла встречи снаряда с броней у конической башни по сравнению со сферической повышает эффект рикошетирования снаряда и, следовательно, увеличивает ее бронестойкость. Известна конструкция башни плавающего танка ПТ-76, выполненная путем сварки из листовой катаной брони. Башня плавающего танка имеет форму усеченного прямого кругового конуса. Такая форма позволяет обеспечить одинаковую защиту, поскольку наклон образующей конической поверхности в лобовой части и в корме имеет постоянную рассчитанную величину. Однако крыша этой башни (диаметр верхнего основания усеченного конуса) в связи с размещением приборов и люков имеет вполне определенные минимальные размеры. Это ограничивает возможность увеличения на клона лобовой брони для повышения ее броне- стойкости. Упомянутая выше башня [1] позволяет при тех же размерах крыши, т. е. при том же диаметре верхнего основания усеченного конуса, значительно увеличить наклон броневых листов в лобовой части, повышая тем самым эффективность броневой защиты. Недостаток этого решения заключается в том, что удельный объем башни V/m (V — внутренний объем, т — масса) не является оптимальным с точки зрения компоновки машины. Здесь имеются скрытые резервы. Дело в том, что наклон образующей броневого листа определенной толщины, согласно расчетам, устанавливается оптимальным лишь на концах участка лобовой брони ±n° от оси башни (рис. 4).
Рис. 4. Башня в виде двух усеченных конусов (лобового 1 и кормового 5): 2 — маска; 3 — крыша; 4 — люк; 6 — опорное кольцо; 7,8 — треугольные плоские поверхности
На участках, прилегающих к осевой линии башни (от ± n° до 0°), образующие увеличивают наклон броневого листа. Таким образом, защищенность центральной части башни оказывается выше устанавливаемых требований, что естественно завышает массу танка. Наиболее рациональная форма башни с точки зрения построения защиты и распределения материала должна иметь: — равномерный наклон образующей лобовой части брони; — наибольший возможный наклон образующей лобовой части брони; — необходимый диаметр верхнего основания конуса для размещения всех приборов и люков. Для осуществления этих требований боковая поверхность башни (см. рис. 4) выполняется в виде двух круговых усеченных конических поверхностей — лобовой и кормовой — с общим нижним основанием, сопряженных двумя плоскими поверхностями, при этом верхнее основание лобовой конической поверхности выполняется концентрично с нижним. Верхнее основание кормовой конической поверхности смещено назад, а плоские поверхности выполнены в виде треугольников, у каждого из которых одна вершина лежит в нижнем, а две — в верхних основаниях конусов. Предлагаемая форма башни позволяет увеличить ее объем за счет выравнивания образующих лобовой части; при этом, согласно расчетам, рост массы за счет увеличения площади крыши и верхнего периметра лобовой части будет отставать от роста внутреннего объема — вместе с этим будет уменьшаться отношение m/V. Совершенно очевидно, что сохранение первоначального объема башни после выравнивания образующих лобовой ее части дает уменьшение массы. Предлагаемая форма башни позволяет также улучшить защищенность лобового сектора без утолщения броневого листа, путем увеличения и приведения угла наклона образующих к углу наклона передней образующей, которая выбирается наибольшей из условий компоновки. Объем сохраняется за счет смещения верхнего основания кормового конуса. Таким образом, эта форма башни позволяет: — изменять объем за счет смещения верхнего основания кормового конуса; — увеличить защищенность лобового сектора; — выполнять лобовую, боковую и кормовую поверхности в некоторых случаях из одного цельного листа путем гибки металла с одним сварочным швом в корме башни; — обеспечивать необходимую площадь крыши для размещения приборов и люков при оптимальных наклонах образующих лобового листа брони. Суммируя возможные усовершенствования башен танка и БМП, отметим следующее: — использование двух усеченных конусов — верхнего и нижнего — позволяет повысить внутренний объем без увеличения нижнего основания башни; — геометрическое построение из двух усеченных конусов — лобового и кормового — позволяет изменять внутренний объем башни путем смещения верхнего основания кормового конуса, а также повысить защищенность за счет увеличения угла наклона образующих на краях лобового сектора для ВГМ различной категории по массе; — форма башни в виде низкого рикошетирующего конуса для компоновочной схемы танка с вынесенным вооружением позволяет повысить защищенность при той же массе брони. При этом повышается технологичность изготовления башен за счет простоты геометрической формы их поверхности.
Вывод Предлагаемые геометрические схемы башен БТТ могут повысить их броневую защиту без существенного увеличения массы брони.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
|
|
|||||||
|
|
