Как вымирали колёсно-гусеничные танки
Опытный колёсно-гусеничный танк Т-29. Источник: t34inform.ru
Танки быстро обзавелись мощными орудиями и хорошей бронёй, однако их подвижность долгое время оставляла желать лучшего. Инженеры не сразу нашли лучшие технические решения, поэтому в разных странах развивались различные подходы. Французы, например, использовали резиновые гусеницы Кегресса, а немцы мучились со сложными трансмиссиями и гусеницами с резиновыми башмаками на подшипниках.
Тем временем в Советском Союзе военные увлеклись колёсно-гусеничными танками. Под влиянием танков БТ возникла идея перевести на колёсно-гусеничный ход и другие машины, от плавающей танкетки до среднего многобашенного танка. Инженеры развивали конструкции в разных весовых классах, но вскоре мода на колёсный ход ушла в прошлое так же стремительно, как и возникла.
В этой статье мы рассмотрим идею колёсно-гусеничного хода и проследим за тем, как его развитие зашло в тупик.
Наследие Уолтера Кристи
В начале XX века гусеничная техника страдала от крайне низкого ресурса гусениц. Например, траки Renault FT служили всего лишь 150–200 км, и это при том, что танк ползал со скоростью пешехода. Неудивительно, что в те годы были популярны малые танки вроде FIAT 3000 или МС-1, которые целиком помещались в кузов грузовика.
Гусеничный движитель был необходим лишь в тяжёлых условиях, а по хорошим дорогам можно было передвигаться и на колёсах. Естественно, возникла идея совместить колёсный и гусеничный ход. Инженеры предложили несколько вариантов с опускающимися колёсами или гусеницами, но лучшее решение изобрёл американец Уолтер Кристи. До того, как заняться военной техникой, Кристи строил уникальные переднеприводные гоночные автомобили и сам принимал участие в гонках. А позже он решил создать самый быстрый танк.
Уолтер Кристи на своей гоночной машине с передним приводом, справа от него типичные машины тех лет.
Демонстрация танка Кристи в Америке на колёсном и гусеничном ходу.
Для достижения высоких скоростей требовалось решить три основных вопроса:
- Ранние гусеницы и опорные катки малого диаметра отличались низким ресурсом. Кристи предложил ходовую часть с опорными катками очень большого диаметра. При необходимости гусеницы снимались, и танк превращался в колёсный бронеавтомобиль. У больших катков ниже сопротивление качению, а их резиновые бандажи дольше служили.
- Типичные блокированные подвески того времени не подходили для высоких скоростей. Кристи создал индивидуальную подвеску на больших винтовых пружинах, которая обеспечивала достаточный ход и плавное движение на высоких скоростях. Правда, сами по себе винтовые пружины плохо гасили продольные колебания. Позже для уменьшения раскачки Кристи ввёл амортизаторы.
- Примитивные механизмы поворота гусеничной техники не обеспечивали адекватной управляемости. Кристи предложил сделать первую пару катков управляемой, то есть на колёсном ходу водитель рулил по-автомобильному. До изобретения двухпоточных трансмиссий, собственно, других альтернатив не имелось.
Аппетит приходит во время еды
Уолтер Кристи создал самые быстрые танки своего времени, решив основные проблемы. Но не менее важно, что его подход был простым и технически разумным. На танках Кристи стояли нехитрые бортовые фрикционы и примитивные коробки передач с подвижными шестернями. Вентилятор монтировался на одном валу со сцеплением, так что отдельного привода к нему не требовалось. Индивидуальную пружинную подвеску тоже сложной назвать нельзя.
Сверху вниз: Т-46, плавающий танк ПТ-1 и танкетка Т-43-1 на колёсах. Источник: t34inform.ru
Технические решения Кристи сильно повлияли на советское танкостроение и сохранились даже на Т-34-85. А тогда, в 1934 году, Советский Союз переживал настоящую колёсно-гусеничную эпидемию. На смену Т-26 с его слабой ходовой частью проектировался Т-46 с пружинной подвеской и двумя парами ведущих опорных катков. Недовольство хрупкой и сложной ходовой частью Т-28 привело к созданию колёсно-гусеничного трёхбашенного танка Т-29. Параллельно проектировался колёсно-гусеничный плавающий танк ПТ-1, у которого все опорные катки были ведущими. Испытывалась плавающая танкетка Т-43, тоже, конечно, колёсно-гусеничная.
Помимо создания новых колёсно-гусеничных танков, инженеры развивали и сам колёсно-гусеничный движитель. Группа под руководством изобретателя Николая Цыганова создала танк БТ-ИС с приводом шести опорных катков вместо двух. Проходимость на колёсах выросла, а радиус поворота уменьшился. Благодаря синхронизатору танк мог устойчиво ехать с одной гусеницей и даже сохранял подвижность без пары катков. Правда, привод усложнял конструкцию и страдал от поломок.
БТ-ИС с приводом на шесть катков без внешней брони. Базовую конструкцию танка старались не трогать, так что реализация была далека от идеала.
Здесь уместен вопрос: а насколько вся эта деятельность была нужна?
Кроме Советского Союза, никто не занимался колёсно-гусеничными танками с таким размахом, остальные обходились без него. Британские крейсерские танки изначально были чисто гусеничными, да и сам Кристи отказался от колёсного хода. Всё потому, что возможность движения на колёсах, изначально очень привлекательная, стала приносить больше проблем, чем пользы. И дальнейшая история советских танков это хорошо показывает.
С колёс на гусеницы
Отгруженные в Советский Союз шасси танков Кристи весили около 10 тонн без башни. Серийные танки постепенно становились всё тяжелее и тяжелее. Дизельный БТ-7М весил уже почти 15 тонн, при этом габариты его опорных катков были аналогичны оригинальной конструкции Кристи. В результате перегрузки резиновые бандажи могли разрушиться всего за 50–100 километров хода без гусениц. Для сравнения: на гусеничном ходу их ресурс составлял около 2 000 километров.
В июле 1938 года начальник АБТУ Павлов и военный комиссар Аллилуев неутешительно докладывали:
Необходимо отметить, что крайне короткий срок службы резины на колесном ходу объясняется тем что:
а) возрастает сопротивление движению, по сравнению с перекатыванием колес по гусеничной ленте, что повышает температуру резины;
б) возрастают динамические воздействия на резину, из-за неровности полотна пути, что также повышает температуру резины;
в) профиль полотна пути более сказывается на колесном ходе, чем на гусеничном, и приводит к более быстрому разрушению внутренних бандажей колеса;
г) условия охлаждения резины на колесном ходу менее благоприятны, чем на гусеничном ходу – через гусеницу лучше отдается тепло.
Однако нужно иметь в виду, что и на гусеничном ходу резина стоит на пределе. Достаточно перегрузить вторые поддерживающие колеса БТ-8 [другое обозначение БТ-7М] с 2 200 кил. до 2 500 кил., чтобы срок службы резины сократился с 2 000 кил. до 500.
а) возрастает сопротивление движению, по сравнению с перекатыванием колес по гусеничной ленте, что повышает температуру резины;
б) возрастают динамические воздействия на резину, из-за неровности полотна пути, что также повышает температуру резины;
в) профиль полотна пути более сказывается на колесном ходе, чем на гусеничном, и приводит к более быстрому разрушению внутренних бандажей колеса;
г) условия охлаждения резины на колесном ходу менее благоприятны, чем на гусеничном ходу – через гусеницу лучше отдается тепло.
Однако нужно иметь в виду, что и на гусеничном ходу резина стоит на пределе. Достаточно перегрузить вторые поддерживающие колеса БТ-8 [другое обозначение БТ-7М] с 2 200 кил. до 2 500 кил., чтобы срок службы резины сократился с 2 000 кил. до 500.
(Из доклада народному комиссару обороны маршалу Ворошилову).
Выходит, БТ-7М назывался колёсно-гусеничным танком очень условно. Проблемы с износом катков наблюдались и у Т-29 с двухместной башней, а ведь военные хотели более тяжёлую трёхместную башню.
Что же получается? Ранние гусеницы отличались низким ресурсом, поэтому для преодоления значительного расстояния на высокой скорости требовался колёсный ход. Теперь же всё упиралось в живучесть резиновых бандажей, поэтому чтобы ехать далеко и быстро требовался уже гусеничный ход. Благо, новые износостойкие марки существенно повысили ресурс гусениц.
Тупик колёсного хода
Советские инженеры старались адаптировать колёсно-гусеничный движитель ко всё большим нагрузкам. Для этого у них было три пути: сделать катки более широкими, увеличить их число и предусмотреть привод на все катки, кроме управляемых. Последний путь не касается именно живучести резиновых бандажей, но создавать танк весом 20–30 тонн с одной парой ведущих опорных катков, согласитесь, затея странная. В таком виде у него будет слишком низкая проходимость на колёсном ходу.
А-20 на колёсах в ходе совместных испытаний с А-32. Источник: t34inform.ru
Новый танк А-20 получил привод на шесть опорных катков с более широкими бандажами. Испытания показали, что инженеры смогли повысить ресурс:
Резина на колесном ходу при температуре окружающего воздуха 25–30˚ при средней скорости чистого движения 40 км/час при непрерывном движении от 25 до 100 км проработала до разрушения ее 700 км по щебенчатому шоссе и 400 км по грунтовой дороге, тогда как у А-7 [БТ-7] при тех же условиях стоит 50–100 км. На гусеничном ходу резина стояла 3 000 км.
(Из отчёта по полигонным испытаниям танков А-20 и А-32, 18 июля – 23 августа 1939 г.).
И вновь повторим вопрос, теперь уже риторически: так ли всё это было нужно?
На гусеницах А-20 показал средние скорости чистого движения 44,4 км/ч по шоссе и 31,7 км/ч по грунту, а его расчётная максимальная скорость составляла 75 км/ч. Грех жаловаться! Да и ресурс гусениц был вполне приличным:
Через 1 000–1 200 клм. производили переборку гусеницы, при этом меняли все пальцы. Срок службы гусеницы на маш. «А-20» около 3 000 клм.
(Из приложения к отчёту по полигонным испытаниям танков А-20 и А-32, июль – октябрь 1939 г.).
Гусеницы перебирали после 1 000–1 200 км, а резиновые бандажи на колёсном ходу в тех же условиях служили по 400–700 км. И снова ресурс ограничивается резиной.
Кроме того, привод на шесть колёс усложнял конструкцию, а для его замены требовалось демонтировать двигатель, радиаторы и трансмиссию. Обслуживание тоже было усложнено, и это при восьми катках против десяти:
Машина А-20 в обслуживании сложнее, чем маш. А-32, благодаря дополнительных точек смазки.
В маш. А-20 – 65 точек.
В маш. А-32 – 21 точка.
В маш. А-20 – 65 точек.
В маш. А-32 – 21 точка.
(Из приложения к отчёту по полигонным испытаниям танков А-20 и А-32, июль – октябрь 1939 г.).
С точки зрения ремонта и обслуживания колёсно-гусеничный А-20 с восемью опорными катками сложнее, чем гусеничный А-32 с десятью катками. Неудивительно, что советские инженеры не спешили добавлять пятую пару катков на колёсно-гусеничных танках.
Сверху А-20 на гусеницах, снизу А-32. Источник: t34inform.ru
В общем, история А-20 отлично показывает, как и почему колёсно-гусеничные танки зашли в тупик. Кристи предложил идею скоростного танка весом около 10 тонн с простой конструкцией. В дальнейшем танки становились всё тяжелее, поэтому для сохранения колёсного хода с адекватной проходимостью пришлось усложнять трансмиссию.
Отказ от «острого» носа корпуса заставил ограничить поворот управляемых колёс и ухудшил управляемость.
Наконец, резиновые бандажи стали едва справляться, поэтому ресурс ходовой части на гусеницах из более прочной стали оказался выше, чем на колёсах.
Таким образом, колёсно-гусеничные танки растеряли свои достоинства, усугубив недостатки.
Информация