Военное обозрение

Гравий против снаряда. Экспериментальная навесная броня для танка M4 (США)

12

Серийный M4A2 в музее. На борту видно заводское усиление брони в виде дополнительных листов, прикрывающих укладку


Американский средний танк M4 имел достаточно мощное бронирование, но оно не защищало от всех актуальных угроз. С определенного времени серьезной проблемой стали ручные гранатометы нескольких типов. В связи с этим регулярно предпринимались попытки усиления штатной брони различными накладными элементами. Одним из результатов таких работ стал первый американский комплект дополнительной комбинированной брони с неметаллическим наполнителем.

Угрозы и ответы


На танках M4 первой модификации лобовая проекция корпуса имела толщину от 50,8 до 108 мм. Наклон и изогнутая форма деталей обеспечивали определенный рост уровня защиты. В дальнейшем верхняя лобовая деталь стала толще – 63,5 мм. Бортовую проекцию во всех модификациях защищели 38 мм брони. Лоб ранней башни имел толщину 76,2 мм, а более поздние колпаки защищались 89-мм броней.

Танки были защищены от пуль и осколков, а также от артиллерии малых и средних калибров. При этом основные танковые пушки немецкого производства пробивали лобовую броню корпуса и башни, как минимум, с сотен метров. В 1943-44 гг. американским танкистам пришлось столкнуться с новой угрозой в виде реактивных гранатометов, которые при удачном попадании уверенно пробивали броню и поражали экипаж или внутренние агрегаты.


Опытный M4 с комплектом накладных модулей

Изначально танкисты пытались бороться с новой угрозой самостоятельно. На броню навешивались гусеничные траки, мешки с песком, доски и другое «накладное дополнительное бронирование». По понятным причинам, эффективность таких средств оставляла желать лучшего, и потому стартовали поиски полноценной и работоспособной дополнительной защиты.

Композиции HRC


Департамент вооружений армии США запустил новые исследования в середине 1943 г. и продолжал их до конца войны. В первую очередь, рассматривались различные варианты накладных броневых блоков, отличавшиеся сортом стали, толщиной и конфигурацией. Кроме того, изучалась возможность использования альтернативных материалов, в т.ч. частичный отказ от металлов.

Замена броневой стали другими материалами в теории позволяла получить тот же уровень защиты при значительном сокращении массы – либо нарастить защиту без увеличения весовых параметров. Поиски оптимальных составов такой брони продолжались достаточно долго. Испытания готовых образцов начались только в начале 1945 г.

Для усиления защиты на танк предлагалось подвешивать металлические короба, заполненные необычной «пластичной броней». Первый вариант такой «брони» под обозначением HRC1, представлял собой смесь из 50% алюминиевого наполнителя и связующего вещества – 40% асфальта или пека с 10% древесной муки. Вторая композиция, HRC2, была значительно проще и дешевле. Она на 80% состояла из кварцевого гравия. Камешки склеивались в единую структуру при помощи смеси из 15% асфальта и 5% древесной муки. Смеси планировалось заливать в толстостенный алюминиевый короб с креплениями для установки на танк.

Гравий против снаряда. Экспериментальная навесная броня для танка M4 (США)
Лоб корпуса имел только штатную броню

Композиции HRC отличались от броневой стали меньшей твердостью и большей вязкостью, а также значительно меньшей плотностью. Предполагалось, что кумулятивная струя или бронебойный снаряд, проходя через накладной блок с алюминиевыми стенками и «пластичной броней», потеряет большую часть энергии, а остаток погасит собственная броня танка. Кроме того, резкий переход между разными средами должен был вызывать дополнительные нагрузки на снаряд или струю.

По результатам предварительных испытаний с обстрелом опытных модулей более удачным посчитали состав HRC2. Смесь на основе гравия сочетала приемлемый вес, высокие характеристики защиты и дешевизну производства. Все дальнейшие работы проводились только с использованием этой композиции.

Танк с блоками


Выбрав оптимальную «пластичную броню», Департамент вооружений начал разработку комплекта навесных модулей для серийного танка M4. При этом не исключалась принципиальная возможность создания аналогичных изделий для бронетехники других типов. По сути, модификации новой брони должны были отличаться только количеством и формой отдельных модулей.

Дополнительную защиту для танка предлагалось строить из отдельных элементов разной формы. Каждый такой блок представлял собой короб из алюминия со стенками и дном толщиной 25,4 мм. Между стенками заливался слой HRC2 толщиной 254 мм. На крышках коробов предусматривались скобы для подвески на танк; на его броню добавили соответствующие крюки. Подвеска осуществлялась при помощи 12,7-мм стальных тросов.


Комплект брони для танка M4 включал шесть модулей для защиты бортовой проекции. Они имели угловатую форму, за счет которой прикрывали боевое и моторно-трансмиссионное отделение. Для башни предложили семь блоков. Два находились по бокам от маски, еще по два подвешивались у бортов. Корму прикрыли одним широким модулем. Опытный танк не получил дополнительную защиту лба корпуса. Возможно, такие элементы появились бы позже.

Комплект накладного бронирования из алюминия и HRC2 для M4 весил 8 т. Масса комплекта из броневой стали с теми же характеристиками защиты превысила бы 10-12 т. Впрочем, и в этом случае бронемашина испытывала серьезные нагрузки.

Гравий на испытаниях


Опытный комплект новой брони удалось изготовить только осенью 1945 г. Тогда же опытный образец на основе серийного M4 испытали на Абердинском полигоне. Основное внимание в ходе испытаний, по очевидным причинам, уделялось усиленной защите.

В ходе испытаний обстрелом установили, что реактивные гранатометы RPzB. 54 Panzerschreck и Panzerfaust 100 (заявленная пробиваемость 200-210 мм) способны повредить боевой модуль или даже пробить его, но после этого не угрожают броне танка. Модули башни успешно справились с обстрелом, тогда как бортовые блоки корпуса несколько раз пробивались – но без поражения танка.


Вид сверху. Хорошо видны средства крепления блоков на танке

Иные результаты получили при обстреле бронебойными снарядами калибра до 76 мм. Модуль с HRC2 поглощал часть энергии снаряда, но оставшейся хватало для сильного удара по броне. Уровень защиты от кинетических угроз оказался существенно ниже, чем у навесного стального модуля той же массы. Кроме того, раскритиковали систему подвески модулей – под обстрелом трос мог порваться, и танк терял целый блок брони.

Задел на будущее


Навесная броня на основе алюминия и смеси HRC2 в ходе самостоятельных испытаний и тестов на танке в целом показала себя неплохо. Она успешно решала свою основную задачу, резко ослабляя мощь кумулятивной струи, хотя эффективность против подкалиберных снарядов оказалась недостаточной. При всем этом, броня была достаточно простой и дешевой в производстве. Установка и замена поврежденных блоков тоже не отличались сложностью.

Тем не менее, оригинальные накладные модули не стали принимать на вооружение и ставить в серию. Главной причиной стало окончание войны и последовавшие за этим процессы. Армия США более не нуждалась в экстренных мерах по усилению бронетехники. В условиях мирного времени можно было заняться более основательной проработкой вопроса накладной брони или даже запустить разработку совершенно нового танка, изначально имеющего необходимый уровень защиты.

Навесные модули с неметаллическим наполнением не поступили на вооружение, и основные идеи этого проекта на некоторое время забылись. Дальнейшее развитие защиты американских танков было связано с совершенствованием гомогенной брони. Однако позже потенциал этого направления был исчерпан, и понадобилось новое повышение уровня защиты бронетехники. И теперь в ход пошли уже известные идеи – как накладные модули, так и комбинированные системы, в т.ч. с неметаллическими элементами. В дальнейшем оба решения получили широкое распространение и стали фактическим стандартом для современных боевых машин.
Автор:
Использованы фотографии:
R. P. Hunnicutt. Sherman. A History of the American Medium Tank, Wikimedia Commons
12 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. sen
    sen 4 января 2021 06:38
    +2
    Первый вариант такой «брони» под обозначением HRC1, представлял собой смесь из 50% алюминиевого наполнителя и связующего вещества – 40% асфальта или пека с 10% древесной муки

    Есть более интересный вариант. Связующее - алюминий, наполнитель - "кусочки" керамики на основе окислов алюминия. Поскольку такая керамика содержит алюминий, то со связующим у неё будет хорошее сцепление (агдезия).
    http://www.sinor.ru/~bukren1/anti_t_b.htm
    1. Сергей Михайлович Карасёв
      +1
      (агдезия)

      Правильно будет - адгезия.
  2. Вождь краснокожих
    Вождь краснокожих 4 января 2021 07:49
    +2
    Благодарю автора за интересный материал. Нетревиально. Лично я о данных экспериментах не читал.
  3. Владимир_2У
    Владимир_2У 4 января 2021 09:10
    +3
    Модульная накладная броня как есть, на тех возможностях, и при этом довольно дорогая, но это же американцы, могли тогда себе позволить. Наши отрабатывали бетонное допбронирование Т-34, тот ещё монстр получился.
  4. Сергей Михайлович Карасёв
    +4
    Да уж... Нам бы в ВОВ столько алюминия, сколько американцы имели... А то до конца войны большинство авиации имело "смешанную конструкцию" в лучшем случае. request
  5. Вольный ветер
    Вольный ветер 4 января 2021 12:24
    +1
    По статье не понял , то ли американцы такие трусливые, то ли мы храбрые. Доп бронированием защищали и поезда еще в гражданскую. Ж.Д платформы обкладывались мешками с песком - землей вокруг пулеметных точек, в шутку называли блинди поезда. Броня никому не мешает, если помогает выжить. На Т-62 доп бронирование довольно мощно смотрится. Защищали свою жизнь, и правильно делали.
    1. Вольный ветер
      Вольный ветер 4 января 2021 20:13
      +1
      Вы что не видели что ли Т -62 ?
  6. Saxahorse
    Saxahorse 4 января 2021 19:34
    0
    В ходе испытаний обстрелом установили, что реактивные гранатометы RPzB. 54 Panzerschreck и Panzerfaust 100 (заявленная пробиваемость 200-210 мм) способны повредить боевой модуль или даже пробить его,

    Смущают такие формулировки однако. Если Panzerschreck еще можно назвать реактивным то уж Panzerfaust никак не "реактивный гранатомет". Скорее безоткатная пушка. :)
  7. voyaka uh
    voyaka uh 4 января 2021 23:08
    +5
    Меркава вся покрыта навесными панелями, как черепаха.
    На фотке видно, как кумм струя по касательной разбила "в щепки" панель на башне.
    В целом, система навесных панелей работает прилично, останавливая
    даже 150 мм ПТУРы, хотя и не 100%. КАЗ их дополняет.
    1. Intruder
      Intruder 5 января 2021 14:37
      +4
      у нашего сумрачного советского гения, также возникали подобные идеи: 1) идея двухпреградной брони (80 мм стали + 140 мм стеклопластика), изначально предложенная для Т-64, была заменена конструкцией с 20-мм тыльной плитой (тыльным подпором) при уменьшении толщины стеклопластика до 105 мм. Данная схема (80 мм стали + 105 мм стеклопластика + 20 мм стали) была выбрана основной как при дальнейшем производстве Т-64, так и для Т-64А, а также машин, разработанных на его основе — Т-72 и Т-80.
      2) для башни:
      - стальная броневая отливка с ультрафорфоровыми вставками с исходной базовой толщиной по горизонтали равной 420 мм с эквивалентной противокумулятивной защитой равной 450 мм;
      - литая башня, состоящая из стальной броневой основы, алюминиевой противокумулятивной рубашки (заливаемой после отливки стального корпуса) и наружной стальной бронировки и алюминия. Суммарная максимальная толщина стенок этой башни равна ~500 мм и эквивалентна противокумулятивной защите в ~460 мм.
      Серийное производство башен с керамическим наполнителем (облицованных корундовых шаров и корзин для их установки в литейную форму) для танков Т-64А и Т-64Б продолжалось в течение 15 лет — до 27 декабря 1987 года, когда из сборочного цеха вышел последний Т-64БВ.
  8. kagulin58
    kagulin58 8 марта 2021 11:26
    0
    А ещё у этих танков была видимо , такая деталь, как защищель! Аж из 38 миллиметровой брони! Пьяный бред автора.
  9. михаил3
    михаил3 20 марта 2021 15:53
    0
    Насколько я помню, один из весьма успешных вариантов нашей противокумулятивной защиты и защиты от снарядов РГ как раз керамические элементы, связанные упругим компаундом. При попадании снаряда керамические элементы смещаются навстречу друг другу, беря конус снаряда "в тиски". Затем они начинают разрушаться, разрушая сам снаряд, и поглощая его кинетическую энергию. Кумулятивная струя так же гасится тем, что начинается не на поверхности основной брони, да еще и дробится керамикой.
    Судя по всему, американский вариант не показал всех возможностей из за неподходящего компаунда, а так же из за того, что использовался неформованный гравий. Не знал, что такие эксперименты велись уже в 43. То есть наш вариант создан на основе американского...