Чуть более века прошло с того времени, как танки начали широко применяться в вооруженных конфликтах. А в 2017 году исполняется ровно сто лет Renault FT-17, ставшему прообразом всех современных танков. Сегодня мы рассмотрим, как устроены современные танки и что скрывается под их мощной броней.
Начало
Танки – основная ударная сила наземных наступательных операций. Сложно представить современную армию, в которой не было бы танковых частей. Впервые эти бронированные машины появились в армиях европейских государств в Первую мировую войну. Военные и инженеры еще не вполне себе представляли, как должен выглядеть этот «сухопутный крейсер». Англия, которая стала одной из первых строить танки, когда-то считалась «владычицей морей». Поэтому характерной особенностью британских танков того времени были спонсоны, заимствованные у морских броненосцев, и просторная ромбовидная компоновка, дававшая возможность перемещаться внутри танка, не нагибаясь. Такие танки отдаленно напоминали капитанские рубки военных кораблей. Но в 1917 году французская армия приняла на вооружение один из самых удачных танков Первой мировой войны – Renault FT-17. Он стал первым танком классической компоновки и первым имевшим башню кругового вращения.
Renault FT-17
Renault FT-17 был принят на вооружение многих стран. Его выпуск был налажен не только во Франции. В Италии танк выпускался под названием FIAT 3000, а за океаном, в США, – M1917 (Ford Two Man). Скопировали и поставили на производство его и в Советском Союзе. Известен он был как «Рено-русский», «Танк М», «Танк КС» и даже «Танк "Борец за свободу тов. Ленин"». Он стал первым русским и первым советским танком, запущенным в серийное производство. Сильно отличаясь от своих современников, он определил то, как будут выглядеть танки в следующие сто лет.
Компоновка
Прежде чем приступать к разработке нового танка, требовалось определиться с его компоновочным решением. То есть определить, каким будет взаимное расположение основных конструктивных элементов танка, и в первую очередь двигателя, трансмиссии и рабочих мест экипажа, ведь от этого зависят тактико-технические данные боевой машины и ее внешний вид. Сложилось три основных компоновочных решения современных танков.
Классической считается компоновка с кормовым расположением двигателя и трансмиссии. Легендарный Т-34 и уже упомянутый Renault FT-17 были построены по классической схеме.
Если FT-17 считается одним из лучших танков Первой мировой войны, то «Тридцатьчетверка» – Второй.
Смещенная вперед башня определяет силуэт танка. Отделение управления находится в лобовой части танка, далее – боевое, и затем в корме – моторно-трансмиссионное. Практически все танки, когда-либо созданные в СССР и России, построены по этой схеме. Такая компоновка характерна сегодня почти для всех зарубежных современных танков.
Немецкие танки Второй мировой войны имели другую компоновку. «Тигры» и «Пантеры» – представители так называемой «классической немецкой компоновки». Двигатель размещался в кормовой части, трансмиссия и отделение управления – в носовой, а боевое отделение – в центре. Такие танки отличались несколько большей высотой. Карданный вал, соединяющий двигатель и трансмиссию, проходил над полом через всю машину и находился под боевым отделением.
«Тигр» — немецкий тяжелый танк времен Второй мировой войны
Схема внутреннего устройства танка. Изображение объясняет и высокий силуэт танка
Третья компоновочная схема предусматривает размещение двигателя и трансмиссии в передней части корпуса, а боевого отделения – в задней. Для такого танка характерно смещение башни к корме. Характерный пример – ОБТ израильской армии «Меркава». Нестандартная компоновочная схема объясняется тем, что при разработке танка израильтяне в первую очередь позаботились о защите экипажа. Размещение экипажа за моторно-трансмиссионным отделением должно, по мнению военных и инженеров, обеспечить членам экипажа дополнительную защиту. Впрочем, данное обстоятельство вызывает немало споров. Кроме того, «боевая колесница» израильской армии (так переводится название танка) имеет отсек для десанта и эвакуации раненых. А в случае если один танк будет обездвижен попаданием снаряда в носовую часть, другой сможет подобрать его экипаж. Так или иначе, все компоновочные решения имеют свои плюсы и минусы.
Типичные решения по общей компоновке танков: а) кормовое расположение двигателя и трансмиссии; б) носовое расположение двигателя и трансмиссии; в) кормовое расположение двигателя и носовое расположение трансмиссии
Башня
Танк без башни представить сложно. Они есть у всех современных ОБТ. Исключением, пожалуй, является только шведский Strv 103. Это один из наиболее массовых и узнаваемых представителей танков безбашенной компоновки, сейчас практически не встречающейся. Хотя некоторые исследователи относят его к категории истребителей танков. А вот сто лет назад наличие у танка башни не казалось очевидным фактом. Башен в современном понимании первые танки не имели. Первоначально вооружение танков – пушки и пулеметы – размещалось в боковых спонсонах. Как, например, в Mark I – первом в истории танке, примененном в битве при Сомме 15 сентября 1916 года. Mark I стал родоначальником семейства британских «ромбовидных» танков.
Только со временем вооружение танков переместилось со спонсонов на башни, что и определило их современный вид. Башня позволяет вести огонь в любом направлении. Чтобы произвести выстрел, нет необходимости поворачивать корпус танка. Кроме того, вращающаяся на все 360 градусов башня позволяет вести круговое наблюдение. Как правило, в ней же находится половина экипажа танка. Командир, который также может быть и наводчиком, а также заряжающий находятся в башне. Так устроена башня Т-34. Экипаж танка может вручную заряжать и ремонтировать пушку, так как казенник находится внутри. В башне может находиться автомат заряжания, что позволяет сократить экипаж на одного человека. Здесь же расположена и часть боекомплекта. В башне танка устанавливается и основное его вооружение – пушка и спаренный с ней пулемет.
Шведский безбашенный танк Strv 103 появился не просто от желания удивить мир. Традиционная башня из-за больших размеров и массы является прекрасной мишенью, удачное попадание в которую гарантированно уничтожает танк и практически всегда его экипаж. Концепция танка без башни, по-видимому, имеет мало перспектив. А вот танк с необитаемой башней, предназначенной только для размещения танкового вооружения, радаров и средств защиты, – идея многообещающая. Первой серийно выпускаемой реализацией этой идеи стал Т-14 – новейший российский основной танк на базе универсальной гусеничной платформы «Армата». С его появлением размещение экипажа перестает быть одной из основных функций башни. Танк оснащен необитаемой башней, а такая компоновка считается лафетной.
Устройство башни Т-14 «Армата»
Ходовая часть
Другой характерной особенностью танков является наличие гусеничного движителя. Говоря простым языком – гусениц, или гусеничных лент. Именно благодаря гусеничному движителю танки и «не боятся грязи», то есть имеют высокие показатели проходимости и быстроходности по бездорожью. Не застревают в болотах и преодолевают овраги. Делают то, что обычной колесной технике не под силу.
Совокупность движителей (гусеничных, колесных, колесно-гусеничных) и системы подрессоривания (подвески) именуется ходовой частью, или шасси. Танки изначально задумывались именно как гусеничные машины. Вот только скорость движения таких машин была невероятно мала: не более 10 км/ч. Для ведения боя этой скорости вполне хватало, но было недостаточно для переброски танков на дальние расстояния. Кроме того, был мал и ресурс гусениц тех танков. Хватало их от силы на сто километров.
Выход нашли практически сразу. Это танки с колесно-гусеничным движителем. Для движения по дорогам гусеницы с таких машин снимались и танки передвигались на колесах. Танки серии БТ (быстроходный танк), составлявшие значительную часть советского танкового парка перед войной, были именно такими. Они могли двигаться с использованием и колесного, и гусеничного хода. В результате работ по усовершенствованию танков этой серии был создан советский средний танк Т-34. Но от колесно-гусеничного движителя решили отказаться.
Тяговое усилие в гусеничном движителе создается за счет перематывания гусеничных лент. Кроме гусеничной ленты, состоящей из отдельных звеньев – траков, движитель состоит из опорных и поддерживающих катков (роликов), ведущего колеса и направляющего колеса (ленивца). Современные танки имеют стальные гусеницы с металлическим или резинометаллическим шарниром. По ним и едет танк на опорных катках, чаще всего обрезиненных. В современных танках, как правило, от пяти до семи опорных катков.
КВ-1 – советский тяжелый танк времен Второй мировой войны
Система подрессоривания, или подвеска, призвана передать силу веса танка через опорные катки и гусеницу на поверхность. Она смягчает толчки и удары, действующие на корпус танка, быстро гасит колебания корпуса. Состоит подвеска из узлов и механизмов, которые связывают ось катка с корпусом танка. Узел подвески состоит из упругого элемента (рессоры), амортизатора (демпфера) и балансира.
Танк «Меркава». В отличие от предыдущего танка, «звездочка» ведущего колеса расположена спереди, что обусловлено размещением моторно-трансмиссионного отделения в лобовой части танка
Двигатель
Сегодня большинство современных танков оснащены дизельными двигателями. Но так было не всегда. На Renault FT-17 был установлен 4-цилиндровый бензиновый карбюраторный двигатель максимальной мощностью всего 39 л. с. На тяжелом британском Mark I стоял 6-цилиндровый бесклапанный бензиновый карбюраторный двигатель водяного охлаждения марки Daimler. Его мощность достигала 105 л. с. Стоит отметить, что специальных танковых двигателей еще не было. Сначала применялись автомобильные двигатели, далее – адаптированные авиационные. А вот тракторным попросту не хватало мощности сдвинуть тяжелобронированную машину с места.
Со временем и мощность, и надежность танковых двигателей только росли. А после 40-х появились специально сконструированные танковые дизели. На Т-34 уже ставили дизельный двигатель жидкостного охлаждения модели В-2-34 с максимальной мощностью 500 л. с. И только небольшая партия была оснащена карбюраторными авиационными моторами. А вот на основной американский средний танк Второй мировой войны – M4 «Шерман» – ставили и бензиновые, и дизельные двигатели, разных марок. При этом среди них были как авиационные и автомобильные двигатели, так и специально разработанный дизельный. Всего танк имел пять различных вариантов двигательной установки мощностью от 350 до 500 л. с.
С 1980 года на вооружении армии США находится ОБТ M1 Abrams, названный в честь героя Второй мировой войны, генерала Крейтона Уильямса Абрамса. При создании танка выбор пал на газотурбинный двигатель. Такой двигатель имеет меньшую массу, повышенную надежность и ресурс, а также относительную простоту конструкции. Трехвальный газотурбинный двигатель AVCO Lycoming AGT-1500 выполнен в едином блоке с автоматической гидромеханической трансмиссией Allison X-1100-3B и имеет мощность 1500 л. с. Периодически рассматриваются варианты установки дизельного мотора. В частности предполагалось, что поставляемые на экспорт в Австралию танки будут оснащены дизельным двигателем, но этого не случилось.
В нашей стране газотурбинной силовой установкой оснащали Т-80, стоявший на вооружении с 1976 года. Мощность газотурбинного двигателя Т-80У-М1 была доведена до 1250 л. с. А первым танком, на который был установлен ГТД, стал шведский безбашенный Strv 103, выпускавшийся с 1966 по 1971 год и снятый с эксплуатации в 90-е годы.
Важным показателем ходовых качеств танка является удельная мощность, то есть отношение мощности двигателя к боевой массе танка. Удельная мощность французского основного боевого танка AMX-56 «Леклерк» – 27,4 л. с./т, при общей массе 54,6 т мощность его двигателя составляет 1500 л. с. У «Абрамса» этот показатель составляет 24,0 л. с./т (масса – 62,5 т, мощность –1500 л. с.). Удельная мощность Т-14 «Армата» составляет 31 л. с./т. Мощность двигателя этого танка меняется в зависимости от форсировки от 1350 до 1800 л. с. Боевая масса танка – 48 т. В целом приемлемые ходовые качества танка обеспечиваются при удельной мощности двигателя не менее 18–20 л. с./т.
За столетие существования танков рассматривались и другие варианты силовой установки. В период Первой мировой войны в США был создан паровой танк. Единственный экземпляр машины был оснащен двумя паровыми двигателями с керосиновым нагревом котла общей мощностью 500 л. с. Были попытки создания и атомных танков. Но большой запас хода, который давал бы танку атомный двигатель, не означал высокой автономности машины. Атомный танк все равно нуждался в пополнении боеприпасов, смазочных материалов, замене выработавших ресурс гусеничных лент и проч.
Важным показателем является и время замены двигателя танка в полевых условиях. Так, например, для замены двигателя «Абрамса» вместе с трансмиссией потребуется всего 1 час.
Замена двигателя в M1A1 «Абрамс»
продолжение во второй части поста
