ПРОБЛЕМА ОГРАНИЧЕНИЯ МАССЫ СОВРЕМЕННОГО ТАНКА

Е. А. МОРОЗОВ, А. И. МАЗУPEHKO

Судя по потоку статей в зарубежной периодиче­ской печати, обилию проектов и эксперименталь­ных конструкций танков нового поколения, современное танкостроение стоит перед дилеммой: продолжать ли испытанный путь совершенствования классической башенной компоновки танка или пойти по пути новых, часто экзотических компоно­вочных схем? Оба пути имеют своих сторонников, доводы которых нуждаются в серьезном анализе и объективной разносторонней оценке.

Необходимо напомнить, что разработки советских танкостроителей всегда опережали достижения зарубежных конструкторов, являясь примером для подражания, а иногда и копирования технических решений. Однако в настоящее время у нас, наряду с большими достижениями, имеет место нечеткость взглядов о путях дальнейшего развития отечественного танкостроения, связанная, по-видимому, с недостаточным объемом исследований, проводимых в этой области.

Глубоко сознавая как сложность затронутой про­блемы, так и невозможность полного освещения ее в рамках журнальной статьи, рассмотрим здесь только ряд аспектов, связанных с массой и объе­мом машины.

По давно сложившейся у нас традиции тактико­техническая характеристика танка начинается с величины его массы. Важность массы танка объясняется ее заметным влиянием на многие боевые, эксплуатационные и экономические характеристики. Напомним некоторые из них:

1)         перевозка различными видами транспорта, в частности воздушным;

2)         грузоподъемность постоянных и временно устанавливаемых мостов и переправ;

3)         расход топлива и как следствие запас хода;

4)         среднее удельное давление на грунт, а следовательно, и проходимость по мягким грунтам и болотам;

5)         нагрузка на двигатель и трансмиссию, необходимость форсирования мощности двигателя для обес­печения заданных характеристик подвижности;

6)         нагрузки на подвеску и движитель танка;

7)         металлоемкость танка и соответствующее по­требление ограниченных материальных ресурсов, а в конечном итоге стоимость производства и эксп­луатации.

Однако, несмотря на безусловные преимущества наименьшего возможного значения массы, весь путь развития и совершенствования танков как у нас, так и за рубежом, идет с ее непрерывным на­ращиванием, отличаясь лишь темпом роста. Так, за последние 40 лет американские танки потяже­лели почти вдвое (с 27—29 т у танков серии М-4 «Шерман» до 54,5т у танка М-1), в то время как наши машины — лишь в 1,5 раза (с 28,5 т у танка Т-34 до 42,5т у танка Т-80).

Танки испытывают как постоянно растущую сна­рядную нагрузку, так и воздействие новых назем­ных и воздушных средств поражения, нацеленных в традиционно слабо защищенные места серийных машин. В связи с этим перед конструктором стоит новая, более сложная задача — продолжая наращивать защиту в традиционных курсовых углах обстрела, резко поднять уровень защиты бортов, крыши и днища танка. Необходимо изыскать ком­поновочные резервы снижения массы и отдать их всем видам защиты, построив ее с учетом прогно­зируемой величины, направления и вероятности воздействия противотанковых средств.

С целью выявления основных путей снижения мас­сы талка, а также его составных частей, целесообразно провести укрупненный анализ характеристики массы танка, разбив ее на четыре функцио­нальные составляющие:

1.          Масса броневой защиты (50—55% от общей массы танка).

2.          Масса конструктивных элементов, находящихся под броней (20—30 % массы танка).

3.          Масса конструктивных элементов, расположенных вне броневой защиты (до 20 % массы танка).

4.          Масса расходуемых элементов (топливо, боекомплект), необходимых для выполнения боевой задачи (5—10 % массы танка).

В связи с непрерывным ростом требований к боевым свойствам происходит постепенное увеличение массы всех составных частей танка. Задачей конструктора является стремление уменьшить эту тенденцию. На наш взгляд, нужно сосредоточить усилия в следующих направлениях:

1.  Поиск нетрадиционной компоновочной схемы с минимальным бронированным объемом и наименьшей площадью лобовых деталей корпуса и башни, требующих высокого уровня броневой защиты.

2.          Неуклонное сокращение массы каждой системы узла, механизма, детали танка, путем использова­ния наиболее простых и наименее металлоемких вариантов конструкций, применения легких сплавов и пластмасс и т. п.

3.          Поиск простых геометрических форм, способствующих повышению плотности компоновки и со­кращающих потери забронированного объема.

4.          Оптимизация количества расходуемых элементов (топлива и боекомплекта) и средств их оперативного пополнения в бою.

Наиболее сложна и противоречива проблема поиска новой компоновочной схемы танка и ее объективная сравнительная оценка с другими схемами и, прежде всего, с классической компоновкой. Бронированный объем танка, как правило, не оговаривается требованиями на его разработку и не входит в его основные характеристики. Тем не менее от правильного выбора этого параметра во многом зависит успех всей работы. Повышенные требования к характеристикам, предъявляемые при разработке танка, необходимость размещения но­вых, более совершенных узлов, а также условия размещения экипажа вынуждают конструктора резервировать бронированный объем. Некоторый запас необходим для модернизации танка в ходе серийного производства. Именно этим путем идет зарубежное танкостроение, где объемы современ­ных танков достигли 20 м³ , а масса 60 т.

Такой путь неприемлем для нашего танкостроения, необходима постоянная борьба за сохранение достигнутого уровня бронированных объемов отече­ственных танков как базы борьбы за массу танка. Компоновочные пути сокращения внутренних объе­мов достаточно просты и в значительной мере известны. Во-первых, это вынос наружу части обору­дования и возимого имущества, а, во-вторых, по­степенное сокращение численности экипажа. Можно сказать, что танкостроение уже идет этим пу­тем. Например, на танке Т-64А за счет автоматизации заряжания численность экипажа сократи­лась до трех человек. Значительная часть топлива на этом танке (40—50 %) размещается на надгусе- нпчных полках, а большая часть ЗИПа — на баш­не. Весьма перспективны, на наш взгляд, следующие направления:

1.          Вынос основного, дополнительного и вспомогательного вооружения за пределы бронирования. При этом освобождается бронированный объем (до 1 —1,5 м³) улучшаются условия работы экипажа, резко уменьшается загазованность боевого отделения пороховыми газами.

2.          Сокращение экипажа до двух человек и размещение их в компактной, хорошо защищенной капсуле. В зависимости от конкретной компоновки это дает экономию объема до 0,8—1,2 м³. Принципиальная возможность управления стрельбой и движением двумя операторами не вызывает сом­нений. Однако ряд вопросов, связанных с обнаружением целей и техническим обслуживанием ма­шины, нуждается в дополнительных исследова­ниях. Весьма вероятно, что кроме автоматизации некоторых функций танкистов потребуются органи­зационные мероприятия, пересмотр устаревших взглядов и представлений.

Предлагаемые направления создадут резерв объе­ма, видимо, достаточный для компенсации увели­чения возимых запасов топлива и боекомплекта. Для оценки объема, получаемого за счет повыше­ния плотности компоновки, пользуются коэффи­циентами плотности компоновки отдельных узлов и танка в целом. Эти коэффициенты равны отно­шению массы узла к его объему или массы всего оборудования к забронированному объему машины. Расчет показывает более высокий коэффициент плотности компоновки современных отечественных танков (1,0—1,3 т/м³) в сравнении с зарубежными (0,5—0,8 т/м³), что, однако, не свидетельствует об отсутствии у нас резервов его повышения. Наиболее значительные потери объемов, по наше­му мнению, связаны:

—         с прокладкой торсионов над днищем танка;

—         размещением аппаратуры прямоугольных форм в круглых объемах башни и кабины;

—         значительными технологическими зазорами между топливными баками и стенками корпуса;

—         обметанием подвижных узлов и механизмов;

—         обеспечением удобного доступа к многочисленным узлам, штепсельным разъемам, местам регу­лировок и контроля.

Коэффициент плотности компоновки комплектующих узлов низок (0,4—0,6 т/м³), поскольку разра­ботчики аппаратуры, как правило, не уделяют должного внимания сокращению их габаритных размеров, резервируя объемы из узковедомствен­ных интересов. Резерв объемов, полученный за счет повышения плотности компоновки, может оказать­ся достаточным для того, чтобы компенсировать дальнейшее повышение боевых свойств танка. Распространено мнение, что новый танк должен создаваться на базе заранее отработанных систем и узлов, чаще всего применительно к серийному танку, а иногда и к унифицированному для семейства машин шасси. Вескими доводами в пользу такой методики являются короткие сроки разра­ботки, минимальный технический риск, высокая надежность и экономичность, быстрое освоение производством и армией. Однако при этом неиз­бежна низкая плотность компоновки в связи с неудовлетворительной подгонкой соседних узлов и как следствие — с наличием пустот, невозмож­ностью комплексирования, а также с трудностью установки узла в отведенное ему прост­ранство.

Имеется и другое, не менее распространенное мнение — это полностью выполнять требования соразработчиков, размещая комплектующие узлы, ис­ходя из получения предельных характеристик. В этом случае объем и масса танка будут результирующими параметрами и роль компоновщика сведется к механической переборке готовых «кубиков».

По нашему мнению, удачная компоновка машины может получиться только при условии эффектив­ного и постоянного влияния разработчиков танка на характеристики объема и массы в процессе его создания, начиная с самых ранних этапов. Для этого характеристики объема и массы всех систем и узлов должны входить в техническое задание на их разработку. При этом имеется в виду, что только главный конструктор танка, обеспечиваю­щий весь комплекс выходных параметров, может определять важность каждого из них, регулируя таким образом характеристики объема и массы узлов и систем машины. В конечном итоге работа его сводится к обеспечению суммы объемов и масс в пределах заранее определенного их значения. Возвращаясь к основной составляющей массы танка— массе броневой защиты, необходимо обратить особое внимание на габаритные размеры танка и в первую очередь на его высоту. Влияние высоты достаточно хорошо известно. С одной стороны, это вероятность обнаружения и первого выстрела в дуэльном бою, а с другой — наиболь­ший вклад в массу танка. По данным ВАБТВ им. Р. Я. Малиновского, снижение высоты танка с 2 400 до 1600 мм при скорости движения около 40 км/ч уменьшает вероятность его поражения в два раза. В то же время прирост массы за счет каждого миллиметра высоты танка с современным уровнем бронирования составляет 15—20 кг, а масса 1 мм длины — 2—3 кг.

Таким образом, следует искать способы разумного сокращения высоты танка, компенсируя объем его удлинением. Это позволит также увеличить число подвесок и длину опорной поверхности, компенси­руя увеличение веса повышением упругости под­вески и снижением среднего удельного давления на грунт.

Вывод

При разработке новых танков целесообразно сохранять величину бронированного объема на уровне современных отечественных танков, сосредоточив усилия на сокращении размещаемого в нем оборудования и повышении плотности компоновки. Компоновочная схема нового танка должна предусматривать сокращение его высоты, что будет способствовать уменьшению массы машины.