О том, насколько эффективен «песчаный» броневой наполнитель башен советских танков Т-72А, которые и по сей день находятся в строю и активно модернизируются в России.
Введение
Как известно, комбинированное бронирование, применяемое в конструкции танков уже более полувека, может включать в себя самые разные металлические и неметаллические элементы. В их список входит броневая керамика, различные лёгкие сплавы, полуактивные элементы по типу NERA, компоненты на основе урана и вольфрама и тому подобное. В общем, кто на что горазд, если мы говорим о мировом танкостроении.
Однако, несмотря на обилие и многообразие наполнителей комбинированной брони, один из них особо примечателен в плане своей оригинальности и ограниченности применения, поскольку его использовали только в танках советского типа. Речь о компоненте, который имеет сразу несколько названий: в народе у нас его зовут «песчаными стержнями», а на Западе — «кварцевой бронёй» или просто «кварцем».
Им серийно оснащались башни танков Т-72А (и переходных образцов), а также экспортных вариантов по типу Т-72М1. Эти машины до сих пор находятся в строю и активно модернизируются — с недавнего времени Т-72А начали изымать с хранения и приводить к стандарту Т-72Б3М. Что, разумеется, вызывает не только исторический, но и практический интерес в плане эффективности этой брони.
Для чего комбинированная броня
Перед тем как продолжить, нужно остановиться на том, для чего вообще нужно комбинированное бронирование, поскольку без этого определения дальнейшее обсуждение «песка» не будет иметь никакого смысла.
Мы знаем, что комбинированное бронирование танков стало ответом на кризис чисто стальной брони, которая стала проигрывать из-за роста бронепробиваемости кумулятивных и подкалиберных снарядов ещё в середине ХХ века. Чтобы противостоять им, танкостроителям пришлось бы наращивать массивы стали до запредельных толщин, которые превратили бы танки в тяжеленные, неповоротливые и габаритные машины.
Поэтому сначала СССР, а затем и все остальные страны, производящие танки, приступили к серийному производству танков с многослойной бронёй, сочетающей в себе сталь и другие материалы. Однако комбинированная броня — это не просто случайный набор наполнителей. Её состав и свойства должны соответствовать как минимум одному из условий.
Первое — это небольшая масса. Если комбинированная броня по массе эквивалентна, скажем, 500 миллиметрам сплошного стального массива, но при этом даёт стойкость к кумулятивным и/или подкалиберным снарядам 600 миллиметров в стальном эквиваленте, то это уже хорошая броня.
Второе — габариты. В идеале фактическая толщина комбинированной брони должна быть меньше, чем её стальной эквивалент в плане стойкости к поражающим средствам. Например, броня имеет толщину 300 миллиметров, а её стойкость равна 500 мм в стальном эквиваленте. Но на практике такое далеко не всегда возможно, и конструкторам приходится балансировать (и чем-то жертвовать) между массой и габаритами брони.
В качестве примера всех этих противоречий приведём броню танка Т-64А со стеклотекстолитом в лобовой броне корпуса и корундом (керамикой) в башне в сравнении с «цельнометаллическим» Т-62.
Источник: «Теория и конструкция танка». Том 10, книга 2. Москва, «Машиностроение, 1990 г.
При горизонтальной толщине верхней лобовой детали в 547 мм с учётом угла наклона стойкость её к подкалиберным снарядам составляет всего 305 мм в стальном эквиваленте, а к кумулятивным — 450 мм.
При этом масса верхней лобовой детали, учитывая угол наклона, эквивалентна 335 мм сплошной стальной брони. То есть по кумулятивным боеприпасам (соотношение масса брони/эквивалент) выигрыш заметен, а вот по подкалиберным — не особо.
Башня же у Т-64А показывает результаты получше. При горизонтальной толщине, эквивалентной по массе 410 миллиметрам сплошного стального массива, она даёт стойкость против подкалиберных снарядов 400 мм, а против кумулятивных — 450 миллиметров.
Всё это поможет нам в оценке «песочной» брони Т-72А.
Как «песчаные стержни» производились
Вдаваться в историю и подковёрные игры советских конструкторских бюро и заводов в данном материале мы не будем, но стоит отметить, что «песчаные стержни» стали своеобразным дешёвым аналогом корундовой керамики, которая применялась в башнях танков Т-64А/Б/БВ. Они и сами в какой-то мере отдалённо являются чем-то похожим на керамику.
Вырез в лобовой броне башни Т-72М1. Заметен «песчаный» наполнитель, заключённый между тыльным и внешним слоями стали
Эти «песчаные стержни» в виде блоков изготавливались из кварцевого песка, который спекали в специальных печах под высоким давлением и температурой около 1200 градусов. Что из этого получается, можно посмотреть на приложенной ниже фотографии.
Исходя из польских источников (Польша активно производила танки с такими башнями), состав спекаемой смеси включал 70% кварцевого песка и большого количества оксида алюминия и диоксида титана, разбавленного связующими смесями, включая чуть ли не глину и графит.
Готовые кварцевые блоки удерживались в литейной форме для башни на специальных стержнях (по три на каждую «скулу» башни), после чего она заливалась расплавленной сталью. Затем стержни, удерживающие кварцевые блоки, срезались с крыши «скул» отлитой башни заподлицо. Это можно заметить на приложенной ниже фотографии.
Светло-бежевым цветом показано расположение «песчаного» наполнителя в лобовой части башни. Также указаны толщины брони. Автор изображения: Wiedzmin. Форум: otvaga2004.mybb.ru
Стойкость башни с «песчаным» наполнителем
Скажем сразу, что «песчаный» наполнитель практически неэффективен против боеприпасов кинетического действия, то есть подкалиберных снарядов. Всю нагрузку в этом случае на себя берёт стальной массив башни. Амплуа «песка» — это противодействие кумулятивным средствам поражения.
Зажатые между стальными стенками башни «песчаные» блоки действуют на кумулятивную струю не только как малоплотный наполнитель, слой которого просто дополнительно удлиняет её путь в броне, вызывая разрывы и дестабилизацию. Они ещё и работают по похожему на броневую керамику принципу.
В момент проникания кумулятивной струи перед ней в «песчаном» блоке распространяется ударная волна, которая, разрушая спечённый кварц на мелкие и крупные обломки, заставляет их сжиматься. Тем временем давление за фронтом ударной волны начинает спадать, и ранее сжатые обломки заваливают канал пробоины, разрывая струю.
Пример схлопывания кумулятивной струи слоями разрушенной керамики. УВ – ударная волна, ВР – волна разрежения. Источник: «Частные вопросы конечной баллистики». Издательство МГТУ имени Баумана
Теперь перейдём непосредственно к стойкости. Стальной эквивалент, который даёт броня «песчаной» башни Т-72А и его модификаций, в различных источниках может варьироваться. Однако наиболее реальные показатели — это 400-410 мм против подкалиберных и 500 мм против кумулятивных боеприпасов.
Они согласуются как с данными экспертов по советской боевой технике, так и с книгой «Боевые машины Уралвагонзавода. Танк Т-72» — в ней указано, что стойкость башни равна 410 мм против подкалиберных и 500 мм против кумулятивных снарядов. Сомневаться в этой книге не приходится, так как она появилась на свет при участии самого «Уралвагонзавода» — производителя этих танков.
Далее взглянем на чертежи башни танка Т-72М1. На них достаточно подробно показаны толщины стали и «песка» в различных сечениях башни.
Можно заметить, что толщины лобовой части литой башни варьируются, что вполне понятно. Но в большинстве сечений они в целом почти одинаковые, поэтому в качестве примера мы возьмём самую толстую часть, отображённую на сечении 3-3. С учётом угла она имеет наибольший стальной массив толщиной 426 миллиметров (142 мм внешняя часть и 284 мм тыльная). При этом наибольшая толщина «песчаного» слоя — 115 миллиметров, что в сумме даёт общую горизонтальную толщину брони 541 мм.
Расчётная плотность «песка» в броне — это примерно 1,8 грамм на кубический сантиметр. То есть, его слой толщиной 115 миллиметров будет эквивалентен по массе 26,335 миллиметра стальной брони. Иными словами, квадратный метр брони башни будет весить как 452,3 мм стальной брони.
Против бронебойных подкалиберных снарядов броня башни не имеет существенного выигрыша по массе, так как её стойкость против них составляет 400-410 мм, а весит она как 452.3 мм стали. При этом «песок» фактически не вносит вклад в защиту от этих снарядов — стойкость брони примерно равна общей толщине стальных массивов внешней и тыльной стенки «скулы».
Против кумулятивных боеприпасов выигрыш по массе есть. При массе квадратного метра брони, эквивалентной 452,3 мм стали, её стойкость, как мы отмечали выше, равна 500 миллиметрам стальной брони. По нехитрым вычислениям можно понять, что вклад «песка» здесь существенный: он экономит массу брони, равную почти 50 миллиметрам стали.
По габаритам (горизонтальной толщине брони) выигрыша нет ни против подкалиберных, ни против кумулятивных снарядов.
Разумеется, данные цифры не являются истиной в последней инстанции — это всё очень и очень поверхностно. Да и стоит понимать, что стойкость «песка» нельзя рассматривать отдельно от стальной брони башни — всё работает вместе. Тем не менее для общего понимания картины, насколько эффективна «песчаная» броня, это сгодится.
Сегодня «песчаные» башни полностью потеряли свою актуальность. Они не защищены от более-менее современных (и даже позднесоветских) подкалиберных снарядов. Никакой гарантии защиты они не дадут и при попадании противотанковых управляемых ракет. Единственное, для чего они могут стать непреодолимой преградой, — это кумулятивные снаряды танковых пушек калибром до 125 мм.
К слову, «песчаный» наполнитель применяется и в башнях танков Т-80Б/БВ, которые сегодня модернизируются до стандарта Т-80БВМ. Распределение толщин стали и «песка» там несколько иное, но стойкость башен к поражающим средствам примерно равна таковому параметру у Т-72А.
Нет Комментариев