Обмен опытом в Детройте: визит советских инженеров на броневое производство «Форда»
Источник:kingsford.com
Стратегические технологии
Прежде чем познакомиться с особенностями броневого производства на мичиганском заводе «Форд» в Детройте (США), стоит кратко объяснить, в каких условиях налаживалась броневая индустрия в СССР. Как известно, все познается в сравнении.
Производство брони в годы Второй мировой войны относилось к наиболее важным факторам стратегического преимущества. Советский Союз с началом войны оказался в катастрофическом положении – все броневое производство было сосредоточено в Европейской части страны. Быстрое продвижение немецкой армии могло полностью парализовать производство танковой брони в стране. Только ценой неимоверных усилий по эвакуации части заводов на восток в начале войны удалось восстановить производство брони. Основными «броневыми фабриками» стали Кузнецкий, Нижнетагильский и Магнитогорский металлургические комбинаты.
Но дело не ограничивалось простым переносом производства на новую площадку за линию фронта. В большинстве своём новые комбинаты не были приспособлены к выплавке танковой брони – до войны заводы работали на нужды Народного комиссариата черной металлургии. Военное время добавило свои коррективы. Теперь у мартеновских печей нередко стояли низкоквалифицированные рабочие, была острой проблема нехватки специального термического, прессового и металлообрабатывающего оборудования. Поэтому перенос броневого производства сопровождался серьезной перестройкой самой технологии выплавки стали военного назначения. Так, приходилось адаптировать производство под основные мартеновские печи на 120–180 тонн, исключая процесс диффузионного раскисления. Закалку бронелистов и бронедеталей приходилось проводить в воде.
Подобное упрощение не могло не сказаться на качестве полученной брони. Особенно это касается наиболее сложной в изготовлении высокотвердой танковой стали 8С. Первые же образцы бронеплит на испытаниях показали значительную шиферность и слоистость излома, высокую склонность к образованию трещин при сварке и правке. В дополнение к этому, полигонные испытания выявили чрезмерную хрупкость образцов брони при снарядном обстреле.
Танковое производство в Детройте. Источник: pinteres.com
Подобные дефекты не могли оставаться без внимания. И в профильном ЦНИИ-48 разработали целый ряд усовершенствований. Прежде всего, броневую сталь выплавлять отныне положено было только в предварительно разогретых печах после выплавки «гражданских» сортов стали. Сталь должна была кипеть в плавильной ванне мартена не менее полутора часов, а выливаться в изложницы квадратной или выпуклой формы. Кроме этого, металлурги обратили особое внимание на содержание серы в исходном чугуне (не более 0,06 %), а также углерода и марганца. В комплексе с другими мерами это позволило улучшить качество брони. В частности, снизить шиферность и слоистость излома.
Важной проблемой была технология термической обработки отечественной брони. Если проще, то на закалку и отпуск бронелистов уходило слишком много времени и энергии, а также отсутствовало необходимое оборудование. Требовалось упростить процесс. В связи с этим приведем характерный пример. Металлургам ЦНИИ-48 в 1942 году удалось так упростить процесс термической подготовки, что только для деталей днищ танков КВ и Т-34 сэкономили около 3230 пече-часов на 100 корпусов.
Одна из фабрик заводской империи «Форд Моторс». Источник: pinteres.com
Тем не менее до самого окончания войны в Советском Союзе условия производства стратегически важной танковой брони были далеки от требуемых. Чего нельзя сказать о военной промышленности заокеанского партнера, территория которого не была задета мировой войной. Убедиться в этом лишний раз пришлось советским инженерам-металлургам 26 февраля 1945 года, за 72 дня до Победы.
Роскошь по-американски
Малоизвестную историю посещения советской делегацией фордовского броневого завода в Детройте обнародовал кандидат исторических наук Института истории и археологии УрО РАН Василий Владимирович Запарий. Материал ученого основывается на хранящемся в Российском государственном архиве экономики (РГАЭ) отчете советских металлургов по итогам поездки в США. Надо отметить, что РГАЭ является просто сокровищницей архивных документов эпохи Великой Отечественной войны, касающихся производства военной техники и оборудования. Остается только догадываться, сколько еще тайн хранит архив в засекреченных до сих пор свидетельствах.
По данным инженеров, вернувшихся из Детройта, цех броневого производства завода «Форд» представлял собой здание, состоящее из двух пролетов размером 273 метра в длину, 30 метров в ширину и около 10 метров в высоту. При этом в цеху не занимались выплавкой брони. Он был предназначен в большей степени для термической обработки и резки стали. Это закономерно вызвало особый интерес у советских металлургов, учитывая вышеописанные проблемы отечественного броневого производства. Основным производственным профилем заводского цеха «Форд Моторс» была работа с броней толщиной до 76 мм. Термически обработанные листы стали использовались для сварки корпусов легкой и средней бронетехники на других заводах Детройта.
Поставкой в броневой цех завода «Форд» занимались примерно такие предприятия. Источник: pbs.org
Прежде всего, в цехах «Форда» впечатляла механизация производственного процесса. Бронелисты после выплавки и проката поступали в цех термической обработки на гидравлических столах-погрузчиках United. Погрузчики, в свою очередь, забирали броню с железнодорожных платформ, расположенных около цеха. В самом цеху работали два мостовых крана, предназначенные для перемещения листов брони в ходе всех технологических операций, за исключением процессов закалки.
Создавать необходимую кристаллическую структуру броне были призваны два пресса, усилием в 2500 тонн каждый, пять конвейерных 70-метровых методических печей и пять 100-метровых газовых отпускных конвейерных печей. К прессам для закалки брони поступала вода посредством работы сразу шести насосов, перекачивающих более 3700 литров в минуту. Как писали отечественные инженеры, сложность и стоимость конструкции таких прессов, способных одновременно штамповать и охлаждать раскаленную броню, были запредельными. В то же время были сомнения в целесообразности использования прессов для брони толщиной 30–76 мм. Здесь на первый план выходила интенсивность подачи воды для охлаждения.
Заводской комплекс «Форд» в Детройте. Фото предвоенного периода. Источник: wikipedia.org
2500-тонные прессы были не единственными в фордовском бронецехе. Прессы Toledo № 206 занимались резкой брони небольшой толщины и развивали давление в 161 тонну. Для брони толщиной более 2,5 см использовалась исключительно огненная резка.
В ходе посещения предприятия металлурги смогли застать процесс закалки тонкой противопульной брони. Под прессом в 1000 тонн она пробыла 15 секунд, а потом лист отправили на 2,5 часа на закалку при 900 градусах Цельсия и на четырехчасовой отпуск при 593 градусах.
Все это техническое богатство и наблюдали советские инженеры, не считая различной «мелкой фурнитуры»: сварочных аппаратов, фрезерных станков, ножниц и тому подобного.
Главной особенностью термической обработки брони была непрерывная поточность производства. Практически на всех этапах обработки стальные листы были в процессе движения на роликовых и цепных конвейерах. Управление конвейером было организовано с центрального пульта. На одном из последних этапов все листы брони проходили инспекцию на уровень твердости по Бринеллю. При этом колебание тестового параметра от листа к листу должно быть минимальным – не более 0,2 мм.
Особый интерес у советской делегации вызвали две дробеструйные машины, которые очищали бронелисты чуть ли ни после каждой технологической операции. Подобный перфекционизм и такую роскошь могли позволить себе только американцы вдали от тягот военного времени.
Информация