Огневая мощь
В первом послевоенном периоде можно выделить два этапа развития вооружения отечественных танков. Первый этап (1945-1955) характеризовался стремлением конструкторов оптимизировать свойства пушечно-пулеметного комплекса танкового вооружения, второй (1956-1966) – создать принципиально новые комплексы танкового вооружения с использованием управляемого оружия, дальномеров, баллистических вычислителей, двухплоскостных стабилизаторов. Осуществленный в период Великой Отечественной войны выбор пушечно-пулеметного вооружения средних и тяжелых танков на основе мощной длинноствольной пушки сохранялся до конца 1950-х гг. Он стимулировал проведение НИОКР по оптимизации свойств танкового вооружения. В качестве количественных критериев этих свойств рассматривались бронепробиваемость, кучность боя орудия, калибр, масса и начальная скорость снаряда, дальность прямого выстрела, величина мертвого пространства*, скорострельность оружия и величина боекомплекта. В качестве эксплуатационных критериев принимались: срок службы вооружения до ремонта, время, необходимое для обслуживания и ремонта, а также количество и сложность применяемого при этом оборудования и инструмента. Экономическими критериями являлись стоимость производства и степень унификации и стандартизации механизмов и деталей.
В первое послевоенное десятилетие развитие методов выбора танкового вооружения шло по пути увеличения числа количественных критериев свойств, в результате чего оно достигло нескольких десятков. В то время это имело смысл, так как позволяло поставить конфетные задачи конструкторам выбранного комплекса танкового вооружения. Этот метод получил название «Метод выбора танкового вооружения по частным параметрам». Он широко применялся для совершенствования элементов, входивших в состав комплекса вооружения и обеспечивавших работу основного оружия. Конкретизация параметров стимулировала развитие и совершенствование основного оружия танков, а также элементов, обеспечивавших его работу: стабилизаторов, прицелов с переменным увеличением поля зрения, дальномеров, ночных прицелов, механических досылателей снарядов и зарядов на тяжелых танках, механизма заряжания на среднем танке, систем командирского целеуказания, приборов наблюдения с большими углами поля зрения и обзора.
В выборе основного оружия танков определились два направления: совершенствование танковой пушки и применение комплекса управляемого оружия. По вопросу необходимого типа основного оружия для танка первоначально не было единого мнения. Сторонники управляемого оружия обосновывали свое мнение превосходством ПТУР** над обычными артиллерийскими выстрелами по вероятности попадания в цель при стрельбе на большие дальности. Кроме того, использование ПТУР позволяло уменьшить массу машины вследствие отсутствия тяжелой башни больших размеров, а также значительно проще повысить осколочно-фугасное действие ракеты за счет увеличения ее калибра и автоматизировать процесс заряжания.
* – Мертвое пространство – непоражаемое пространство в пределах дальности стрельбы данного оружия, в котором цель не может быть поражена при стрельбе с данной огневой позиции.
** – В первый послевоенный период в технической литературе противотанковую управляемую ракету (ПТУР) называли противотанковым управляемым реактивным снарядом (ПТУРС).
Сторонники применения в качестве основного оружия танковой пушки с высокими баллистическими характеристиками считали, что ПТУР, в отличие от пушки, имели только одно целевое назначение – борьбу с бронированными объектами и фортификационными сооружениями противника. Для обеспечения управления ракетой в полете ее маршевая скорость была относительно небольшой. По этой причине ракета имела или кумулятивную, или осколочно-фугасную боевую часть, а скорострельность была ниже, чем у танковой пушки. К недостаткам применения ПТУР относили неуправляемость ракеты на начальном участке траектории, трудность ведения стрельбы ночью, возможность нарушения управления ракетой и потери ее на траектории, а также недостаточную эффективность стрельбы по малоразмерным целям, не имевшим большого вертикального силуэта. В последнем случае это происходило из-за того, что ракета в полете совершала колебательное движение с некоторой амплитудой по вертикали. Стоимость управляемой ракеты была значительно выше стоимости артиллерийского выстрела.
В конце 1950-х гг. при сложившихся в нашей стране условиях приоритетного развития управляемого оружия опытные танки с управляемым ракетным оружием первоначально разрабатывались для замены танков с пушечным вооружением. Однако проведенные исследования показали, что эти боевые машины являлись, по существу, истребителями танков. Именно в этом качестве в 1968 г. на вооружение был принят танк «Объект 150» (ИТ-1), разработанный на конкурсной основе в конструкторском бюро Уралвагонзавода. Тем не менее, в ходе выполнения НИОКР была выявлена необходимость сохранения танковой пушки высокой баллистики в качестве основного оружия танка. В случае отказа или невозможности применения автоматических приборов управления огнем простая и надежная длинноствольная пушка гарантировала поражение целей из танка на дальностях до 1500 м без изменения исходных установок и с помощью простейших способов управления огнем.
 |
 |
За рубежом существовало два направления развития основного оружия для танка – американское и западногерманское. Американские специалисты отдавали предпочтение созданию комбинированного ракетно-пушечного оружия, состоявшего из 152-мм орудия-пусковой установки для ведения стрельбы артиллерийскими выстрелами на дальностях действительного огня до 1500 м и управляемыми ракетами комплекса управляемого вооружения «Шиллела» – на дальностях до 3000 м. Дальномер, баллистический вычислитель и управляемая ракета рассматривались как основные средства точной стрельбы. В соответствии с этим направлением в США в 1960-х гг. были созданы основной танк М60А2 и легкий танк М551 «Шеридан», вооруженные 152-мм орудием-пусковой установкой.
В комплексе управляемого вооружения «Шиллела» был предусмотрен активный пуск ракеты из орудийного ствола с начальной скоростью 76,2 м/с. Этот комплекс имел недостатки, снижавшие его боевую эффективность. Выброс газов вперед повлек за собой образование пылевого (снежного) облака, которое затрудняло видимость цели. Малый размер оперения не обеспечивал необходимую маневренность и устойчивость ракеты в полете.
Французские военные специалисты также придерживались американского направления, создавая 142-мм орудие-пусковую установку для стрельбы управляемыми ракетами «Акра» и неуправляемыми реактивными снарядами. Комплекс управляемого вооружения «Акра» имел систему управления ракетой по тепловому лучу, которая была чувствительна к помехам от пороховых газов, что подтвердилось при отработке однотипного советского противотанкового ракетного комплекса «Лотос».
Для западногерманского направления было характерным создание двух типов танков – линейного основного танка «Леопард» (К), вооруженного пушкой, обеспечивавшей дальность действительного огня до 2000 м, и танка усиления «Леопард» (Р) с ракетным оружием для поражения бронированных целей на дальностях до 3000 м. Комбинированное ракетно-пушечное вооружение также разрабатывалось, но на основе сохранения мощной длинноствольной пушки. При этом дальномер, баллистический вычислитель и полуавтоматическая система наведения управляемой ракеты рассматривались как дополнительные средства повышения меткости огня. Подобных взглядов придерживались военные специалисты Великобритании. В итоге за рубежом предпочтение было отдано пушечному вооружению танков.
В условиях принципиального различия комплексов пушечного и ракетного танкового вооружения метод выбора вооружения по частным параметрам оказался малопригодным. При сравнении различных по типу комплексов вооружения обнаружилось, что улучшение одних показателей приводит к ухудшению других. Так, по сравнению с пушечным комплексом вооружения применение управляемых ракет обеспечивало высокую меткость стрельбы на больших дальностях, но при этом снижались скорострельность, помехозащищенность и уменьшался боекомплект. Компактность вооружения при использовании активно-реактивных систем сопровождалась меньшей эффективностью боеприпаса из-за меньшей массы боевой части снаряда. Поэтому возникла необходимость в разработке нового метода выбора танкового вооружения, и дальнейшие исследования в этой области были продолжены во втором послевоенном периоде.
Артиллерийское ствольное оружие
Танковые пушки
В первые два послевоенных десятилетия основным оружием серийных отечественных танков продолжали оставаться 122-мм нарезная танковая пушка Д-25Т (танки ИС-4 и Т-10) и 100-мм нарезная танковая пушка Д-10Т (танки Т-54 и Т-55), применявшиеся во время Великой Отечественной войны, соответственно, на тяжелых танках ИС-2 и ИС-3 и средних самоходно-артиллерийских установках СУ-100. После войны были созданы 122-мм нарезная танковая пушка М-62Т2 высокой баллистики для тяжелого танка Т-10М, 115-мм гладкоствольная пушка У-5ТС для среднего танка Т-62 и 76,2-мм нарезная пушка Д-56Т для легкого танка ПТ-76. Кроме того, проводились НИОКР по установке в тяжелый танк 130-мм нарезной пушки М-65, в средний танк– 100-мм нарезной пушки Д-54 с дульным тормозом, 115-мм гладкоствольной пушки Д-68 и 125-мм гладкоствольной пушки Д-81, в легкий танк – 85-мм нарезной пушки Д-58. При модернизации танков Т-34-85, Т-44, ИС-2 и ИС-3 основное оружие танков (85-мм пушка ЗИС-С-53 и 122-мм пушка Д-25Т) оставалось неизменным.
Основные работы по совершенствованию пушечного вооружения в первом послевоенном периоде были направлены на увеличение калибра орудия и начальной скорости снаряда, а также на повышение могущества действия снаряда по цели, скорострельности и меткости стрельбы.
Проведенный в начале 1960-х гг. анализ показал, что при классической схеме общей компоновки увеличение калибра нарезных танковых пушек свыше 130 мм нерационально из-за роста размеров и массы орудия, выстрела и танка в целом, а повышение начальной скорости снаряда свыше 1800 м/с нецелесообразно в связи с резким снижением бронепробиваемости вследствие разрушения существовавших в то время снарядов при ударе о броню.
 |
|
|
|
|
 |
 |
Повышение начальной скорости снаряда до рациональной величины могло быть достигнуто тремя способами – за счет увеличения длины канала ствола пушки, применения жидких или газообразных метательных веществ и увеличения максимального давления пороховых газов в канале ствола. Первый способ (увеличение длины канала ствола) был практически полностью исчерпан при создании тяжелых танков периода Великой Отечественной войны. Он оказался неприемлем для послевоенных танков, так как при увеличении длины ствола снижалась маневренность машины на поле боя, увеличивалась вероятность поражения ствола пушки, уменьшалась живучесть ствола и возрастала его масса, затруднялось уравновешивание качающейся части орудия.
Кроме того, возрастала вероятность попадания грунта, снега и каких-либо посторонних предметов в канал ствола пушки во время движения танка по сильнопересеченной местности и преодоления им препятствий (воронки, рва) стволом вперед в том случае, когда боевая обстановка исключала поворот башни стволом назад. При выстреле после утыкания ствола пушки в грунт увеличивалась вероятность раздутия или разрыва ствола. Особенно часто это происходило у средних танков, у которых на пушках не устанавливались дульные тормоза и первоначально отсутствовали стабилизаторы вооружения.
В 1957 г. на НИИБТ полигоне были испытаны установленные на пушках танков Т-54 различные надульные устройства, устранявшие попадание грунта в канал ствола. В серийное производство эти устройства не принимались. Пушки тяжелых танков имели дульные тормоза, уменьшавшие вероятность попадания грунта в канал ствола. Длина ствола 130-мм танковой пушки М-65, равная 7325 мм, считалась предельно допустимой для классической схемы компоновки тяжелого танка.
Второй способ увеличения начальной скорости снаряда также оказался неприемлемым. Работы по созданию танковых артиллерийских орудий с высокими начальными скоростями снарядов за счет применения жидких или газообразных метательных веществ показали, что они не могут быть установлены в танках из-за больших размеров орудий и емкостей с агрессивными веществами (азотной кислотой и др.).
Следовательно, повышение максимального давления пороховых газов в канале ствола пушки являлось в то время единственным приемлемым способом увеличения начальной скорости снаряда. Оно могло быть достигнуто за счет применения высококалорийных порохов, увеличения порохового заряда и плотности заряжания. Предельная величина давления ограничивалась прочностью материала, конструкцией и живучестью ствола. В серийных отечественных танках эта величина достигала 392 МПа (4000 кгс/см2) и, как показали опытные разработки, могла быть увеличена до 589 МПа (6000 кгс/см2). Особое место среди научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ занимало создание гладкоствольных танковых пушек со стреловидным бронебойно-подкалиберным снарядом с отделяющимся поддоном, обладающих определенными достоинствами по сравнению с нарезными пушками.
Отсутствие быстрого вращения бронебойно-подкалиберного снаряда позволяло увеличить его длину, жестко ограниченную для вращающихся снарядов нарезной пушки. Обладая большой поперечной нагрузкой стреловидный снаряд хорошо сохранял скорость на траектории. Отделение корпуса от сердечника после вылета снаряда из канала ствола ликвидировало недостаток обычных бронебойно-подкалиберных снарядов – быстрое падение скорости в полете. Гладкостенный ствол был проще в изготовлении, отсутствие нарезов в канале ствола снижало концентрацию напряжений, предопределяя возможность повышения максимального давления пороховых газов. В свою очередь, повышение максимального давления газов на бронебойно-подкалиберный снаряд увеличивало его начальную скорость, бронепробиваемость, дальность прямого выстрела и уменьшало время полета снаряда до цели.
В связи с отсутствием быстрого вращения оперенного бронебойно-кумулятивного снаряда улучшались условия формирования кумулятивной струи, поэтому этот снаряд гладкоствольной пушки имел повышенное могущество действия по бронированным и железобетонным целям по сравнению с вращающимся кумулятивным снарядом нарезной пушки. Однако начальная скорость бронебойно-кумулятивного снаряда не должна была превышать 1000 м/с, чтобы не происходило разрушение снаряда при соударении с броней до формирования кумулятивной струи.
В то же время гладкоствольные пушки уступали нарезным пушкам в кучности боя и максимальной дальности стрельбы осколочно-фугасными снарядами. Это было связано с тем, что в полете вращающиеся снаряды меньше подвергались влиянию бокового ветра, а сопротивление воздуха оказывалось меньше, чем для оперенных невращающихся осколочно-фугасных снарядов. Использование части полезного объема снаряда для размещения стабилизирующего устройства (оперения) уменьшало осколочное и фугасное действие снаряда.
В конце первого послевоенного периода в производстве одновременно находились отечественные средние танки как с гладкоствольной (У-5ТС танка Т-62), так и с нарезной (Д-10Т2С танкаТ-55) пушкой.
Повышение могущества действия снаряда по цели могло быть получено за счет разработки новых типов боеприпасов, в частности, бронебойно-фугасных снарядов с деформирующейся головной частью и пластическим взрывчатым веществом (ВВ). Поражающее действие такого снаряда не зависело от дистанции стрельбы. За рубежом ряд фирм Великобритании, США и Франции уже вели работы по созданию подобного типа снарядов.
В Советском Союзе такие снаряды были разработаны для танковой пушки М-62Т2 и полевой пушки М-47. 122-мм снаряд танковой пушки М-62Т2 имел начальную скорость 950 м/с и пробивал вертикально расположенную броневую плиту толщиной 190 мм, а при угле ее наклона от вертикали на 60° – 130 мм. 152-мм снаряд полевой пушки М-47 имел начальную скорость 770 м/с и при тех же условиях пробивал броневую плиту толщиной 236 и 165 мм соответственно.
Вместе с тем, для поражения танков этими снарядами сквозное пробитие брони не являлось обязательным. Поражение экипажа наступало в результате мощного импульса, воздействующего на броню при подрыве ВВ снаряда на ее поверхности. Однако снаряды такого типа должны были взрываться в момент соударения с броней. Поскольку необходимое время срабатывания снаряда зависело от его конечной скорости и угла встречи с броней, то скорость бронебойно-фугасных снарядов была сравнительно невысокой. В боекомплект серийных отечественных танков снаряды подобного типа не вводились.
В начале 1950-х гг. прорабатывались варианты 85– и 100-мм бронебойных орудийно-реактивных снарядов, обладавших повышенным бронебойным действием за счет сохранения или увеличения их скорости на траектории в пределах дальности действительной стрельбы. Конструкция этих снарядов представляла артиллерийские бронебойные снаряды, имевшие дополнительный реактивный двигатель. После вылета снаряда из канала ствола воспламенялся реактивный пороховой заряд. Под действием реактивной силы скорость движения снаряда на траектории увеличивалась.
Бронебойный орудийно-реактивный снаряд состоял из тонкостенного корпуса, внутри которого размещался пороховой реактивный заряд и бронебойный сердечник из карбида вольфрама. Масса бронебойного орудийно-реактивного снаряда и подкалиберного снаряда одного и того же калибра была примерно одинакова, что означало и равенство их начальных скоростей при одинаковых условиях заряжания. Но если скорость подкалиберного снаряда на траектории резко падала, то скорость бронебойного орудийно-реактивного снаряда на траектории увеличивалась, достигала максимума в конце активного участка, а затем уже падала. В соответствии с изменением скорости снаряда изменялось и его бронебойное действие. Проведенные расчеты показывали, что применение таких снарядов увеличивало бронепробиваемость 85-мм и 100-мм орудий на дальности 1000 м до 160-250 мм, т.е. примерно на 60% по сравнению с БПС аналогичных калибров.
На дальности 1500 м бронебойное действие подкалиберных снарядов составляло 95-135 мм, для бронебойных орудийно-реактивных снарядов согласно расчетам – 125-205 мм, т.е. на 30-50 % выше. В 1951 г. для проверки расчетов были изготовлены и испытаны на НИИБТ полигоне 45-мм бронебойные орудийно-реактивные снаряды. Испытания подтвердили расчетные данные. При стрельбе из 45-мм танковой пушки приращение скорости снаряда на конечном участке траектории при начальной скорости снаряда 795 м/с за счет работы реактивного двигателя составило 125 м/с. Стрельба по броневой преграде новым снарядом также подтвердила соответствие расчетов опыту. При ударной скорости 750 м/с бронебойный сердечник пробивал броню толщиною в 70-75 мм.
Бронебойные орудийно-реактивные снаряды из-за высокой стоимости не предназначались для полной замены бронебойных снарядов. Их предполагалось использовать вместо подкалиберных снарядов для борьбы с тяжелыми танками противника на дальностях до 1000-2000 м. Дальнейшие работы по данному типу снарядов прекратились ввиду развернувшихся работ по созданию гладкоствольных танковых пушек, обеспечивавших получение более высоких скоростей подкалиберных снарядов, чем у аналогичных снарядов нарезных пушек. Опыт разработки бронебойных орудийно-реактивных снарядов впоследствии был использован при создании неуправляемых танковых реактивных снарядов с боевой кумулятивной частью.
 |
 |
|
Схемы автоматов заряжания: а – первого типа с качающейся боеукладкой; б – разновидность механизма первого типа, установленного в качающейся башне танка АМХ-13; в – второго типа с выведением выстрела к пушке; г –третьего типа с выведением пушки на угол заряжания. |
|
|
 |
 |
 |
 |
Увеличение боевой скорострельности танкового орудия, как известно, достигается за счет сокращения времени заряжания, которое зависит от физических возможностей заряжающего. Поэтому в 1950-е гг. механизации и автоматизации процесса заряжания уделялось большое внимание. На тяжелых танках Т-10 и некоторых опытных танках устанавливались механизмы досылания. Первоначально в механизмах досылания применялись рабочие органы в виде полужестких цепей (танки Т-10М, «Объект 770»). Для механизма досылания танка «Объект 432» была разработана оригинальная цепь, составленная из двух полужестких цепей. В танке «Объект 775» была применена гибкая цепь, аналогичная стандартной втулочной. Цепь располагалась в желобе, который ограничивал перемещение звеньев цепи в плоскости перпендикулярной осям шарниров. Так как механизмы досылания лишь частично повышали боевую скорострельность танковой пушки, то в послевоенные годы в нашей стране продолжились проводимые в годы Великой Отечественной войны работы по созданию механизмов заряжания танковой пушки.
В послевоенный период были исследованы три типа механизмов заряжания – с боеукладкой, жестко связанной с орудием; с переменным и с постоянным углами заряжания.
В механизме заряжания первого типа боеукладка закреплялась на качающейся части пушки, поэтому траектория движения выстрела при заряжании пушки не зависела от ее положения. Механизм был прост по устройству и обеспечивал наибольшую скорострельность по сравнению с механизмами заряжания других типов. Однако большие неиспользуемые объемы, описываемые боеукладкой при качании пушки, требовали значительного увеличения размеров боевого отделения, и поэтому механизмы заряжания первого типа могли применяться только для орудий небольшого калибра с относительно малым числом коротких унитарных выстрелов в боеукладке. Кроме того, нарушение уравновешенности качающейся части пушки по мере расхода боекомплекта затрудняло стабилизацию орудия в вертикальной плоскости. Перечисленные недостатки исключали его использование на средних и тяжелых танках.
В механизме заряжания второго типа боеукладка крепилась в корпусе или в башне, и выстрел подавался на линию заряжания при любом положении пушки. Конструкция механизма заряжания была очень сложной, так как для обеспечения движения выстрела по переменной траектории она должна была иметь кроме механизированной боеукладки еще три сложных механизма – передачи, выведения и досылания. В танке с классической схемой компоновки применение механизмов заряжания второго типа в большинстве случаев оказалось нецелесообразным, так как оно требовало больших размеров кормовой части боевого отделения для подачи выстрела при любых положениях орудия. Более простую конструкцию механизма заряжания удалось получить в шведском безбашенном танке Strv-103А при неподвижном закреплении в корпусе одновременно пушки и боеукладки.
Исходя из анализа схем механизмов заряжания и учитывая условия их размещения в танке, наиболее целесообразным являлось использование механизмов заряжания третьего типа. Боеукладка была закреплена в башне, и пушка после выстрела приводилась на постоянную линию заряжания с последующим возвращением в исходное положение после заряжания. Механизм заряжания этого типа позволял более рационально задействовать свободные объемы боевого отделения, но имел сравнительно меньшую скорострельность при стрельбе с большими углами возвышения и затруднял наблюдение за целью при отсутствии приборов с независимой стабилизацией поля зрения. В отечественных танках получили распространение механизмы заряжания третьего типа.
Применение механизма заряжания помимо увеличения скорострельности позволяло увеличить возимый боекомплект выстрелов за счет использования части объема боевого отделения, занимаемого ранее заряжающим.
Вместе с тем требовалось решать проблему снижения загазованности обитаемых отделений танка при стрельбе как одного из важных условий сохранения боеспособности экипажа. Это было связано с увеличением калибра танковых орудий, применением в артиллерийских выстрелах новых высококалорийных порохов, увеличением скорострельности танковых пушек за счет механизации процесса заряжания, герметизацией обитаемых отделений и уменьшением забронированного объема, приходящегося на одного члена экипажа. Герметизация обитаемых отделений обеспечивалась введением системы противоатомной защиты, а уменьшение забронированного объема танка в то время считалось основным способом совершенствования его общей компоновки.
До 1957 г. на отечественных танках для удаления пороховых газов применялась приточно-вытяжная вентиляция. Так, в танке Т-54 в крыше башни над казенной частью пушки был установлен приточный вентилятор, а в моторной перегородке – вытяжной. Эта система с повышением огневой мощи не могла обеспечивать эффективное удаление пороховых газов при стрельбе. С 1957 г. с введением системы герметизации и нагнетателя для создания избыточного давления в боевом отделении удалось значительно (на 20-40%) снизить при стрельбе концентрацию пороховых газов в зонах расположения членов экипажа.
На опытных тяжелых танках, вооруженных 130-мм нарезной пушкой, испытывалась система продувки сжатым воздухом канала ствола после выстрела. Как показали исследования, эта система не давала большого эффекта и поэтому не получила применения в серийных танках. Для удаления пороховых газов стали использоваться эжекционные устройства продувки ствола (эжекторы), установленные на стволах пушек. Эффективным мероприятием по снижению уровня загазованности явилось внедрение механизма удаления стреляных гильз из боевого отделения после выстрела и частично сгорающих гильз. Полностью сгорающие гильзы не создавались, чтобы не изменять конструкцию затвора пушки.
Первая попытка внедрения частично сгорающих гильз была предпринята на опытных танках ИС-3 и Т-10 в 1957 г. Полученные данные свидетельствовали о том, что выстрелы с частично сгорающими гильзами снижали концентрацию пороховых газов до 60% по сравнению с выстрелами с металлическими гильзами. Результаты проведенных исследований были использованы при создании боеприпасов для танков второго послевоенного поколения.
На первом этапе послевоенного развития вооружения отечественных танков (1945—1955) было признано необходимым иметь в качестве основного оружия для тяжелого танка 122-мм нарезную пушку с унитарным выстрелом и начальной скоростью снаряда, равной 1000 м/с; для среднего танка – 100-мм нарезную пушку без дульного тормоза и с начальной скоростью снаряда 1000 м/с; для легкого танка – 85-мм нарезную пушку с начальной скоростью снаряда 900 м/с. При этом сохранялась прежняя тенденция повышения могущества действия снарядов по цели и меткости стрельбы.
 |
 |
На этом этапе проводились научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по установке на тяжелых танках 130-мм нарезных пушек и по разработке новых артиллерийских систем для всех типов танков. В 1958 г. на вооружение была принята 122-мм нарезная пушка М-62Т2 для установки в танк Т-10М, в боекомплект которой входили выстрелы раздельно-гильзового заряжания с бронебойным, осколочно-фугасным и бронебойно-кумулятивным снарядами. В середине 1960-х гг. для повышения эффективности основного оружия ранее выпущенных танков был создан бронебойно-подкалиберный снаряд с отделяющимся поддоном, который обеспечивал надежное поражение брони зарубежных танков, состоявших в то время на вооружении.
Работы по совершенствованию оружия средних танков привели к созданию летом 1949 г. новой 100-мм нарезной танковой пушки Д-64Т, разработанной ОКБ свердловского завода №9. В 1951 г. на заводе №183 велась проработка установки этой пушки в опытный средний танк, получивший неофициальное заводское обозначение Т-64. Бронебойный снаряд этой пушки имел массу 17 кг и начальную скорость 1000 м/с. Для увеличения скорострельности пушка оснащалась досылателем выстрела. В августе 1951 г. связи с прекращением работ по опытному танку был выполнен эскизный проект установки этой пушки в танк Т-54, но в 1952 г. работы по этой пушке также завершились.
Дальнейшим развитием основного оружия для среднего танка стала разработанная в 1952-1953 гг. 100-мм нарезная танковая пушка Д-54 с дульным тормозом, которую установили в опытный средний танк «Объект 140», а затем в средний танк Т-62А. Бронебойный снаряд этой пушки имел начальную скорость 1015 м/с и на расстоянии 2000 м пробивал расположенную вертикально броневую плиту толщиной 200 мм. Однако пушка имела увеличенные размеры по сравнению с пушкой Д-10Т. Кроме того, артвыстрел новой пушки был длиннее, чем артвыстрел пушки Д-10Т, поэтому пришлось увеличить диаметр опоры башни, а, следовательно, и длину корпуса машины. В свою очередь это привело к изменению расположения опорных катков, необходимого для обеспечения равномерного распределения на них нагрузки.
В начале 1960-х гг. для пушки Д-54ТС был разработан броне-бойно-подкалиберный снаряд с отделяющимся поддоном. Его начальная скорость составляла 1535 м/с, а дальность прямого выстрела по цели высотой 2 м – 1840 м.
Увеличение калибра и начальной скорости снарядов нарезных танковых пушек имело ограниченные перспективы в связи с ростом массы и размеров орудий и ухудшением условий их эксплуатации. Например, вылет ствола 130-мм нарезной пушки опытного тяжелого танка «Объект 260» (ИС-7) превысил аналогичный параметр всех серийных танков и составил 3865 мм, что затрудняло движение танка по сильнопересеченной местности. Повышение начальной скорости снаряда 100-мм нарезной пушки Д-54ТС до 1015 м/с привело к увеличению массы орудия на 635 кг по сравнению с массой 100-мм нарезной пушки Д-10Т2С с начальной скоростью снаряда 895 м/с.
Этих недостатков не было у гладкоствольных пушек. Однако попытка установить в серийный танк Т-55 принятую в 1960 г. на вооружение противотанковую 100-мм гладкоствольную пушку Т-12 (2А19) «Рапира» оказалась неудачной, так как длина ее унитарного выстрела (1250 мм) превышала допустимые для выстрела размеры в боевом отделении. Поэтому было решено на базе 100-мм нарезной пушки Д-54ТС разработать гладкоствольную пушку калибра 115 мм за счет ликвидации нарезов в канале ствола. Дульный тормоз также было решено отменить. В августе 1961 г. 115-мм гладкоствольную пушку У-5ТС (2А20) приняли на вооружение для установки в средний танк Т-62. ОКР по гладкоствольной пушке и боеприпасам к ней имела шифр «Молот».
К этой пушке были предложены принципиально новые по конструкции танковые боеприпасы – стреловидные оперенные БПС и кумулятивные невращающиеся снаряды с раскрывающимся оперением. Начальная скорость бронебойно-подкалиберного снаряда возросла до 1615 м/с за счет его стреловидной оперенной конструкции и введения скрепленного кожухом ствола пушки, позволявшего повысить давление пороховых газов до 366 МПа (3730 кгс/см2) без существенного изменения размеров и массы орудия. В результате увеличилась бронепробиваемость и дальность прямого выстрела, а полетное время снаряда уменьшилось. Вылет ствола 115-мм пушки (2700 мм) у танка Т-62 был на 100 мм меньше, чем у танка Т-55, вооруженного 100-мм нарезной пушкой.
Для опытного среднего танка «Объект 432» была разработана 115-мм гладкоствольная пушка Д-68 (2А21), принципиально отличавшаяся от У-5ТС раздельно-гильзовым заряжанием. Для этих двух пушек были изготовлены механизмы заряжания. В опытном танке Т-62 в 1961 г. был установлен механизм заряжания (тема ОКР «Желудь») емкостью 22 выстрела, разработанный конструкторским бюро завода №183. Механизированная боеукладка размещалась во вращающемся транспортере, находившемся на днище корпуса в боевом отделении. Эта конструкторская разработка впоследствии использовалась при создании механизма заряжания для основного танка Т-72. В танке «Объект 432» пушка оснащалась механизмом заряжания кабинного типа на 30 выстрелов. Механизированная боеукладка располагалась в кабине, крепившейся к башне. Это техническое решение было применено позднее при создании механизма заряжания для основного танка Т-64А («Объект 434»).
Характеристики боевых свойств разрабатываемых в то время для опытных средних танков 100-мм нарезной пушки Д-54ТС(У-8ТС) и 115-мм гладкоствольной пушки Д-68 и их боеприпасов приведены в таблице 11.
Таблица 11
Характеристики нарезной и гладкоствольной танковых пушек и их боеприпасов
Первоначально применение 115-мм гладкоствольных пушек У-5ТС и Д-68 потребовало отработки их баллистики для получения необходимой кучности боя.
115-мм гладкоствольные пушки по своим размерам не могли размещаться в башнях серийных танков Т-54 и Т-55, поэтому при проведении мероприятий по глубокой модернизации усиление огневой мощи этих танков велось за счет повышения могущества действия боеприпасов штатной 100-мм танковой пушки.
В это же время во исполнение решения Государственного комитета Совета Министров СССР по оборонной технике от 8 июня 1961 г. о создании перспективной танковой пушки для танков «Объект 432» и «Объект 166» комплексной бригадой, сформированной из представителей ОКБ-9, НИИ-24, НИИ-6, ОТБ-40, завода им. Малышева и завода №183, был проработан вопрос о возможности создания перспективной 122-мм нарезной пушки Д-83 с начальной скоростью снаряда 1600 м/с и 125-мм гладкоствольной пушки Д-81 с начальной скоростью снаряда 1800-1880 м/с и бронепробиваемостью на дистанции 2000 м под углом 60° от вертикали свыше 150 мм.
Бронепробиваемость бронебойно-подкалиберного снаряда новой пушки Д-81 (разрабатывался бронебойно-подкалиберный снаряд массой 5,7 кг) на дальности 4 км, согласно расчетам, должна была соответствовать бронепробиваемости бронебойно-подкалиберного снаряда пушки У-5ТС на дальности 2 км.
Гладкоствольная пушка Д-81 превосходила нарезную пушку Д-83 по характеристикам бронепробиваемости бронебойно-подкалиберного и кумулятивного снарядов и незначительно уступала ей по характеристикам осколочно-фугасного снаряда. Однако вопрос о прекращении работ по перспективным нарезным танковым пушкам был еще не решен. В апреле 1962 г. в ГКОТ состоялось совещание, на котором рассматривался вопросе создании перспективной нарезной 122-мм танковой пушки. Конструкторским бюро артиллерийских заводов и НИИ было предложено провести проработку возможности создания нарезной танковой пушки в габаритах Д-81 с дальностью стрельбы осколочно-фугасными снарядами 12-15 км и характеристиками бронебойно-подкалиберного и кумулятивного снарядов более высокими, чем у 100-мм нарезной танковой пушки Д-54, подчинив ее баллистическое решение не бронебойному, а бронебойно-подкалиберному, кумулятивному и осколочно-фугасному снарядам.
В июне 1962 г. на Уралмашзаводе с участием представителей ГРАУ, ГБТУ, ГКОТ, ОКБ-9, заводов №75 и 183, ОКБ-40, НИИ-24 и НИИ-117 состоялось еще одно техническое совещание по вопросу создания нарезной 122-мм пушки для танков Т-62 и «Объект 432», на котором было принято решение о том, что разработка 122-мм нарезной пушки Д-83 должна вестись в массогабаритных показателях гладкоствольной 125-мм пушки Д-81 с максимальной унификацией их основных узлов и деталей. Выстрелы для пушки Д-83 – раздельно-гильзового заряжания с частично сгораемой гильзой с бронебойно-подкалиберным (с отделяющимся поддоном), осколочно-фугасным и кумулятивным снарядами. При этом осколочно-фугасный выстрел заимствовался от 122-мм танковой пушки М-62, а масса бронебойно-подкалиберного снаряда принималась равной 6,5 кг.
На совещании начальником ОКБ-9 (Уралмашзавод) Ф.Ф. Петровым были предложены расчеты шести вариантов 122-мм нарезной пушки, отличавшиеся размером гильзы и, соответственно, массой порохового заряда. Начальная скорость бронебойно-подкалиберного снаряда при различной массе порохового заряда колебалась в пределах от 1611 до 1680 м/с, а дальность прямого выстрела по цели высотой 2 м составляла, соответственно, от 1920 до 1980 м. Несмотря на некоторое уменьшение бронепробиваемости, конструкторы предлагали вариант с меньшим зарядом и гильзой длиной 412 мм, поскольку в этом случае удавалось разместить больший боекомплект к пушке (38 выстрелов в танке «Объект 432» и 40 выстрелов – в Т-62) и максимально унифицировать механизмы заряжания с механизмом, разрабатывавшимся для 125-мм гладкоствольной пушки Д-81. По итогам совещания был выбран именно этот вариант.
На совещании также отметили трудности, с которыми предстояло столкнуться конструкторам. Во-первых, одну и ту же пушку невозможно было установить в танках Т-62 и «Объект 432», так как для первого требовался унитарный выстрел, для второго – раздельно-гильзового заряжания. Поэтому необходимо было либо разрабатывать два 122-мм орудия с одинаковой баллистикой, либо существенно менять конструкцию одного из танков. Во-вторых, создание бронебойно-подкалиберного снаряда с отделяющимся поддоном и осколочно-фугасного снаряда с частично сгораемыми гильзами требовало немало времени, поэтому предполагалось на первом этапе сосредоточить все усилия на создании 125-мм гладкоствольной пушки и боеприпасов к ней.
В январе 1963 г. были утверждены окончательные ТТТ на опытно-конструкторскую работу по созданию двух мощных, стабилизированных в двух плоскостях наведения гладкоствольной и нарезной пушек для среднего танка, а также прицельных и дальномерных устройств и выстрелов раздельного заряжания.
Для отработки выстрелов Уралмашзавод изготовил и отправил на Павлоградский полигон в апреле-июне 1963 г. баллистические установки новых танковых пушек: гладкоствольной пушки Д-81 на гусеничном лафете 203-мм гаубицы Б-4, нарезной пушки Д-83 на гусеничном лафете 280-мм мортиры Б-5 и гладкоствольной пушки Д-81, которая предназначалась к монтажу в танк «Объект 432».
В августе 1963 г. ОКБ-9 представило в ГКОТ технические проекты гладкоствольной 125-мм танковой пушки Д-81 и нарезной 122-мм танковой пушки Д-83. После рассмотрения проектов вся техническая документация по пушкам была утверждена ГКОТ и Министерством обороны для изготовления опытных образцов. Однако при сравнительной оценке характеристик пушек однозначного вывода получить не удалось, поэтому 25 августа того же года состоялось совещание отраслевых институтов НИИ-61, НИИ-21 и ВНИИ-100, на котором рассматривались экспериментальные и уточненные расчетные данные двух артиллерийских систем. На основании более высоких параметров бронепробиваемости при стрельбе по наклонно расположенной броневой преграде в качестве перспективного вооружения для танка «Объект 432» была выбрана 125-мм гладкоствольная пушка Д-81.
Кроме того, началась НИР по созданию 125-мм гладкоствольной танковой пушки Д-85, имевшей начальную скорость подкалиберного снаряда до 2000 м/с и приемлемой по своим размерам к установке в танк «Объект 432».
В апреле 1964 г. Уралмашзавод изготовил пять опытных образцов 125-мм гладкоствольной пушки Д-81, из которых два были отправлены в Харьков для установки в танк «Объект 432», а два – в Нижний Тагил для танка «Объект 167». После проведения испытаний с тензометрическим измерением давлений в канале ствола пятый опытный образец пушки Д-81 в сентябре того же года также был отправлен в Харьков.
Установка пушки Д-81 в танке «Объект 432» повлекла за собой изменения в конфигурации башни в районе качающейся бронировки, увеличение высоты башни, смещения оси цапф люльки и увеличения массы башни на 180 кг. Кроме того, в связи с увеличением калибра пушки сокращался боекомплект в механизме заряжания с 30 до 27 выстрелов и в свободной боеукладке с 10 до 8 выстрелов, что влекло за собой сокращение общего боекомплекта танка на 5 выстрелов, а также требовало изменения конструкции механизма заряжания, баков-стеллажей и перекомпоновки боевого отделения. Все эти мероприятия были выполнены и в 1964 г. опытный образец танка «Объект 434» с пушкой Д-81 прошел испытания на артиллерийском полигоне под Ленинградом.
Установка пушки Д-81 в танке «Объект 166» («Объект 167») требовала незначительного изменения боевого отделения танка, но в связи с доработкой механизма заряжания под новую пушку ее установили в башне опытного танка Т-62 только в ноябре 1967 г.
Таблица 12
Характеристики перспективных нарезной и гладкоствольной танковых пушек и их боеприпасов
В 1964-1966 гг. продолжились работы по созданию перспективной 125-мм гладкоствольной пушки Д-85. Опытные стволы пушки, изготовленные методом центробежного литья на свердловском заводе им. М.И. Калинина, прошли испытания, в том числе в опытном танке харьковского завода им. Малышева «Объект 437». Однако в серийное производство эта пушка так и не поступила в связи с возникшими трудностями технологического характера. К ним, в частности, относились: отсутствие на Уралмашзаводе возможности для изготовления труб стволов с определенной категорией прочности и сложность в освоении автофретирования* в серийном производстве. Свердловский завод им. М.И. Калинина, который выпустил опытные образцы пушки Д-85, занимался выпуском зенитных орудий и ракетных систем. Для производства танковых пушек свободных мощностей на заводе не имелось.
* – Автофретирование – технологический процесс повышения сопротивляемости ствола пушки деформированию путем создания на автофретажной установке в заготовке трубы ствола-моноблока внутреннего гидравлического давления до 10000 кгс/см2, значительно превышающего давление, которое развивается при выстреле. При этом происходит деформация стенок трубы., причем внутренние слои получают остаточную деформацию, а наружные – упругую. После снятия нагрузки внутренние слои металла остаются в деформированном виде и препятствуют внешним слоям возвратиться в исходное состояние, вследствие чего каждый бесконечно тонкий слой, лежащий дальше от внутренней поверхности, сжимает соседний с ней внутренний слой. В результате, все слои металла принимают участие в сопротивлении продольному разрыву. Процесс иногда называют самоскреплением.
Одновременно с разработкой перспективных гладкоствольных пушек развернулись работы по созданию оперенных бронебойно-подкалиберных снарядов для нарезных 100-мм танковых пушек, обеспечивавших характеристики по кучности и бронепробиваемости близких к характеристикам перспективных гладкоствольных пушек.
Для тяжелых танков в первом послевоенном периоде в результате выполнения ОКР по темам «Таран-2» и «Таран-1»были созданы опытные 130-мм и 152-мм пушки; по темам «Молот-Т» и «Резец» -140-мм пушки, а также 130-мм пушка М-65. Однако опытные пушки, разработанные по темам ОКР «Таран-2» и «Таран-1», впоследствии были перенацелены для установки в противотанковых самоходно-артиллерийских установках. Бронебойно-подкалиберные снаряды новых опытных пушек имели высокие значения начальных скоростей и бронепробиваемости.
Характеристики опытных танковых пушек представлены в таблице 13.
Таблица 13
Основные характеристики опытных танковых пушек
Для основного оружия легких танков также планировалось использование более мощных 85– и 90-мм танковых пушек, установка которых прорабатывалась на УЗТМ и СТЗ в соответствии с постановлением Совета Министров СССР. К данным пушкам шла отработка бронебойно-подкалиберного снаряда. Основные характеристики этих пушек приведены в таблице 14.
Таблица 14
Основные характеристики разрабатываемых пушек для вооружения отечественных легких танков
 |
 |
 |
 |
 |
Конструкции серийных танковых пушек имели характерные особенности, связанные с применением: стволов-моноблоков и стволов, скрепленных кожухом; клиновых затворов; полуавтоматики механического типа; секторных подъемных механизмов с червячной парой (кроме пушки Д-68); противооткатных устройств, состоявших из гидропневматического накатника и гидравлического тормоза отката.
Стволы-моноблоки имели 76,2-мм пушка Д-56ТМ, 100-мм пушка Д-10Т и 122-мм пушка Д-25Т. Такие стволы были проще в изготовлении, чем скрепленные кожухом, и для их изготовления требовался меньший расход металла. Стволы, скрепленные кожухом, имели 115-мм пушки У-5ТС и Д-68, а также 122-мм пушка М-62Т2. Максимальное давление пороховых газов в канале ствола этих пушек было значительно выше, чем в стволах-моноблоках, и достигало 361-392 МПа (3650-4000 кгс/см2).
На всех танковых пушках применялись клиновые затворы с вертикальным или горизонтальным перемещением клина. В связи с тем, что перемещавшийся вертикально вниз клин при открытии затвора ограничивал угол возвышения пушки из-за упирания нижней частью в неподвижные детали боевого отделения, он использовался для пушек калибра 76,2 и 85 мм. С увеличением калибра пушек стали использоваться затворы с горизонтальным перемещением клина.
Клиновые затворы имели полуавтоматику механического типа, которая обеспечивала автоматическое открывание и закрывание затвора, а также выбрасывание стреляной гильзы. В танке Т-62 вместе с пушкой У-5ТС устанавливался механизм выброса стреляных гильз, для эффективной работы которого применялась полуавтоматика пружинного типа. Скорость открывания затвора была пропорциональна силе сжатия пружины и не зависела от скорости наката. Такая конструкция полуавтоматики обеспечивала постоянную скорость открывания затвора и однообразную экстракцию гильзы после выстрела.
В подъемных механизмах пушек использовались секторные механизмы с червячной парой и ее конусным или кулачковым сдающим звеном. При работе стабилизатора в подъемном механизме было предусмотрено устройство, расцепляющее червяк от червячного колеса. На 115-мм пушке Д-68 устанавливался гидрообъемный подъемный механизм радиально-поршневого типа, у которого вал гидронасоса был жестко связан с маховиком ручной наводки.
Противооткатные устройства танковых пушек имели ассиметричное расположение цилиндров относительно оси канала ствола, что создавало при выстреле опрокидывающий момент и снижало точность стрельбы.
На части танковых пушек для уменьшения энергии движения откатных частей, а, следовательно, импульса и силы отдачи, действующих на танк при выстреле, применялись двухкамерные, однокамерные сетчатые и поперечно-щелевые дульные тормоза. Широкое распространение получили двухкамерные дульные тормоза активного типа, которые были проще в изготовлении и обслуживании, чем другие типы. Они обладали достаточно высокой эффективностью действия и устанавливались на 122-мм танковой пушке Д-25Т (танки ИС-4, Т-10, Т-10А и Т-10Б) и 76,2-мм танковых пушках Д-56ТМ и Д-56ТС (танки ПТ-76 и ПТ-76Б).
Однокамерный сетчатый дульный тормоз, имевший меньшую эффективность действия, применялся при условии высокой устойчивости танка при выстреле, например, на 130-мм пушке тяжелого танка «Объект 260» (ИС-7) массой 68 т. Он имел большое число круглых окон, расположенных перпендикулярно коси канала ствола и отводивших пороховые газы малыми струйками. Такая конструкция дульного тормоза позволяла уменьшить воздействие пороховых газов на танковый десант, размещенный на корпусе машины, а также обеспечить быстрое рассеивание газов после выстрела. Щелевой дульный тормоз реактивного типа устанавливался на 76,2-мм пушке Д-56Т танка ПТ-76, 122-мм пушке М-62Т2 танка Т-10М, 100-мм пушке Д-54 танка Т-62А. Щели тормоза располагались под большим углом к оси канала ствола. Щелевой дульный тормоз поглощал до 70% реактивной силы, действовавшей в направлении отката.
