Броня ИС против немецкой 88-мм пушки. История идеального успеха
Танки ИС-2 74-го тяжелого танко-самоходного полка рядом с построенным в Гюстрове танковым парком. Источник: waralbum.ru
Броня побеждает
Среди всего разнообразия оборонных технологий Советского Союза периода Великой Отечественной войны броневое производство отличалось особенной прогрессивностью. В предыдущей части истории шла речь о достаточно быстром росте возможностей отечественной оборонной металлургии в предвоенный период.
Создав высокотвердую броню 8С, советская промышленность одним рывком сократила намечавшееся отставание от мировых тенденций. Как известно, соблюдать непростые условия выплавки и закалки такой брони удавалось далеко не на всех танковых заводах, что негативно сказалось на качестве Т-34. Но, тем не менее, в большей части случаев броня 8С соответствовала требованиям, предъявляемым к средним танкам Второй мировой войны.
К сожалению, в приложении к тяжелым танкам серии КВ этого нельзя было сказать. Тактические характеристики бронекорпуса КВ с толщиной брони 75 мм показывали его удовлетворительную стойкость только к 37-мм снарядам немецкой артиллерии. Под огнем 50-мм снарядов тяжелый отечественный танк пробивался с носа подкалиберными снарядами, а с бортов и с кормы еще и бронебойными.
К 1943 году сложилась ситуация, когда у Красной Армии фактически не было тяжелого танка, способного противостоять большей части немецкой артиллерии. А уже, когда у немцев появились на танках и противотанковых самоходках 88-мм варианты зенитной пушки, ситуация совсем стала критическая. Броня средней твердости марок 49С и 42С для КВ решительно не справлялась со снарядами противника. Если с Т-34 были попытки дополнительного экранирования, в частности на заводе «Красное Сормово», то спасти КВ было уже невозможно – нужна была принципиально новая броня.
Горящие танки Курской дуги. Источник: waralbum.ru
Ключевую роль в разработке отечественной брони в предвоенный период и в ходе Великой Отечественной войны играл ЦНИИ-48 или «Броневой институт». Он был основан в 1939 году ученым-металловедом Андреем Сергеевичем Завьяловым и внес громадный вклад в эволюцию отечественного танкостроения.
Однако и до открытия ЦНИИ-48 шла напряженная научно-практическая работа в области сталей военного назначения. Так, на Магнитогорском металлургическом комбинате «Особое бюро» появилось еще в 1932 году. Среди основных задач бюро был анализ экспериментальных плавок, исследование температурного режима закалки и отпуска сталей для армии. Именно в магнитогорском бюро были изготовлены ключевые детали для реактивного миномета «Катюша».
Магнитогорский металлургический комбинат. 1945 год. Источник: velikaya_otechestvennaya_voyna.academic.ru
После того, как бюро в августе 1941 года получило официальный статус «броневого», личные дела всех сотрудников засекретили. К примеру, до сих пор нет возможности проследить судьбу инженера К. К. Нейланда, одного из разработчиков танковой брони.
Почему такой акцент именно на Магнитогорском комбинате? Потому что именно здесь в 1943 году шла многомесячная работа по разработке новой брони для танков ИС, но об этом чуть позже.
О значимости Магнитогорска говорит тот факт, что комбинат выплавлял броню для каждого второго советского танка военного периода. При этом до войны местные металлурги вообще не специализировались на броне. В довоенном ассортименте были только качественные и сугубо мирные углеродистые стали. На комбинате не было «кислых» мартеновских печей (специфических для брони 8С) и не было ни одного сталевара, который бы работал на «кислых» печах.
С началом войны комбинату было поручено срочно организовать производство брони. Металлурги с помощью прибывших с Ижорского завода сотрудников ЦНИИ-48 в короткий срок освоили выплавку броневой стали в 150-, 185- и 300-тонных основных мартеновских печах, чего не делалось нигде в мире. За четыре года войны металлурги из Магнитогорска освоили для военной промышленности 100 новых марок стали, а также довели удельный вес качественных и легированных сталей в общей выплавке до 83 %.
Комбинат постоянно расширялся – в ходе строительства были введены в строй 2 домны и 5 мартеновских печей, 2 прокатных стана, 4 коксовые батареи, 2 аглоленты и несколько новых цехов. 28 июля 1941 года впервые в мире была проведена прокатка броневого листа на блюминге, который для этой цели не был изначально предназначен.
В тяжелое время первых месяцев войны именно Магнитогорский металлургический комбинат сумел на два месяца раньше справиться с правительственным заданием по организации броневого производства. Это был действительно подвиг, учитывая, как сплошь и рядом в 1941 году советские заводы срывали производственные планы. Поэтому именно в Магнитогорск из эвакуированного Мариупольского броневого завода имени Ильича пришел осенью самый крупный в стране броневой стан. Этот аппарат был гораздо лучше приспособлен для производства катаной брони, нежели гражданский блюминг. Учитывая успешный опыт в области броневого производства, именно в Магнитогорск в 1943 году были командированы специалисты ЦНИИ-48 во главе с А. С. Завьяловым с целью создания новой брони для танков серии ИС и тяжелых самоходок.
Твердая броня для тяжелых танков
Начальник «Броневого института» Завьялов вспоминал о времени, проведенном в Магнитогорске:
«Вот это была работа. Спали на столах в «бронебюро», щетиной обросли до самых глаз… Видимо, мы всё же были неплохими экспериментаторами. И потом понимали, что произойдёт, если фронт останется без тяжёлых танков. Но он не остался».
Первоначальной темой работы была литая броня для танка ИС-2, которая должна была противостоять немецкой артиллерии крупного калибра 75-88 мм. Ради упрощения производства танка до 60 % его узлов были литыми, а литая броня изначально хуже катаной. Было решено создавать броню высокой твердости, которая впоследствии получила наименование 70Л. Опытные плиты подвергались обстрелу немецкой зенитной 88-мм пушкой остроголовым бронебойным гетерогенным снарядом. Оказалось, что 100-мм высокотвердая броня для ИС-2 по прочности не уступает катаной броне средней твердости толщиной 110 мм. Несложно оценить, насколько это упрощало технический процесс производства и облегчало корпус танка.
Танк ИС-2 преодолевает бетонные противотанковые «ежи». Восточная Пруссия, 3-й Белорусский фронт, январь 1945 г. Источник: waralbum.ru
Обстрел опытных башен, изготовленных по разработанной технологии методом литья в толщинах 100–120 мм, производили уже из отечественной зенитной пушки 52-К калибра 85 мм. Как указывается в одном из отчетов ЦНИИ-48:
«В результате обстрела башня в правый борт была поражена 12-ю бронебойными снарядами с высокой кучностью поражения, которые не привели к серьезным разрушениям. После одиннадцатого и, особенно, двенадцатого поражения (на расстоянии не более 1,5 калибров от десятого и кромки) были получены выход на кромку, развитие трещины между поражениями и образование пробоин неправильной формы. В процессе дальнейших испытаний при обстреле левого борта и кормы башни бронебойными 88-мм снарядами (всего 17 выстрелов) все поражения были вязкими (14 вмятин, два сквозных поражения, одна пробоина подкалиберным снарядом), трещины при поражении правого борта развития не получили».
В дальнейшем были получены образцы литой брони 70Л толщиной до 135-мм, многочисленные огневые испытания которых 85-мм отечественными снарядами (немецких, очевидно, уже не хватало) подтвердили правильность выбранного пути развития. При конструктивных углах расположения деталей менее 60 градусов к горизонту литая броня высокой твердости из стали 70Л по бронестойкости становилась равноценной катаной броне той же толщины.
Но не все было так радужно. Когда исследователи обстреляли броню высокой твердости 105-мм снарядами (остроголовыми бронебойными) и сравнили с аналогичной броней средней твердости, то оказалось, что новая броня при всех углах встречи с боеприпасом уступает классической. 105-мм калибры у противника не были превалирующими на поле боя, поэтому этот недостаток не оказал решающего значения на выбор типа новой бронезащиты танков.
К минусам можно отнести относительно низкую живучесть брони высокой твердости в сравнении с броней средней твердости – все-таки твердая броня была больше склонна к растрескиванию при массированном обстреле. А вот изготовление брони высокой твердости методом литья повысило живучесть стали уже относительно брони средней твердости. Это объяснялось отсутствием расслоений в металле и большей жесткостью конструкции деталей корпуса и башни. Маневрируя между такими противоречивыми параметрами, специалисты ЦНИИ-48 вместе с металлургами Магнитогорска все-таки довели до ума броню 70Л и рекомендовали ее для литых элементов (прежде всего, башен) тяжелых танков и самоходок.
Химический состав (%):
С 0,18 – 0,24
Mn 0,70 – 1,0
Si 1,20 – 1,60
Cr 1,0 – 1,5
Ni 2,74 – 3,25
Mo 0,20 – 0,30
P ≤0,035
S ≤0,030.
Танки ИС-2 и их экипажи из 88-го отдельного тяжелого танкового полка с построенным в немецком Гюстрове танковым парком. Источник: waralbum.ru
В исторической серии издания «Вопросы материаловедения», подготовленной исследователями НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», описывается основной технологический процесс термической обработки литых башен танка ИС-2. В соответствии с ним, в первую очередь, следовал высокий отпуск при 670 ±10 °С с выдержкой 5 мин на 1 мм сечения максимальной толщины (применялся после извлечения отливки из формы). Далее после механической обработки делали закалку с нагревом при температуре 940 ±10 °С с выдержкой при этой температуре 3 – 3,5 мин на 1 мм сечения, охлаждение в воде (30–60 °С) до 100–150 °С. Следующим шагом - низкий отпуск в селитре или электрических отпускных печах с хорошей циркуляцией при 280–320 °С. И наконец, выдержка при температуре отпуска в селитровых ваннах не менее 4 мин на 1 мм сечения, при отпуске в печах выдержка не менее 6 мин/мм.
В итоге была создана современная броня для тяжелых танков, позволяющая на равных бороться с гитлеровским зверинцем. В будущем ИС-3 получит бронезащиту, которой не будет страшен выстрел пресловутой 88-мм пушкой в лоб со 100 метров.
Но это уже несколько иная история.
Продолжение следует...
Информация