1944 год: ИС против «Тигра»
Специальное задание Наркомтанкопрома
Знаменитая 88-мм пушка вермахта, как известно, существовала в двух модификациях. Первая именовалась KwK 36, имела длину ствола в 51 калибр и сообщала снаряду начальную скорость в 800 м/с. Вторая пушка KwK 43 изготавливалась со стволом в 71 калибр и работала снарядами с начальной скоростью в 1000 м/с. KwK 43 была непревзойдённым противотанковым орудием вермахта и требовала адекватного ответа советских танкостроителей. Единственным танком, который мог адекватно противостоять немецким пушкам, был тяжелый ИС.
Машина строилась на рубеже 1942-1943 годов, и появление на фронте гитлеровского «Тигра» заметно ускорило процесс разработки. В апреле 1943 года выбрали наиболее оптимальную на то время пушку для борьбы с бронёй немецкого танка – 85-мм зенитное орудие 52-К образца 1939 года. Бронебойный снаряд пробивал 100-мм стали гитлеровского танка с одного километра. Но существовала и обратная проблема – как защитить тяжелый ИС от германской артиллерии 75 и 88 мм. В связи с этим Народный комиссариат танковой промышленности поручил ЦНИИ-48 («Броневой институт») провести работы «по разработке способов дальнейшего усовершенствования броневой защиты тяжелого танка «ИС»».
Основным требованием к бронированию танка ИС было обеспечение минимальной поражаемости танка снарядами 75 и 88 мм в зоне курсовых углов в дистанции от 500 м. Причём Наркомат требовал изучить убойное действие не только KwK 36 от «Тигр», но и KwK 43, которая устанавливались на «Королевский тигр», а также на самоходки «Ягдпантера» и «Фердинанд». Только вот KwK 43 у сотрудников ЦНИИ-48 не было в наличии, поэтому все расчёты по сопротивляемости брони ИС снарядам этой пушки были сугубо теоретические. Инженеры-испытатели писали:
«В этом случае использованы ориентировочные данные, полученные путем экстраполяции кривых бронестойкости при обстреле из пушек с начальной скоростью снаряда в 810 м/с.»
Речь идёт об орудии KwK 36, стоящем на ступень ниже мощного KwK 43.
Источник: «Краткий технический отчет по теме Б-27-44»
Стоит отметить, что разработка вариантов улучшения броневой защиты танка ИС проводилась только для корпуса танка, так как на момент испытаний конструкция башни находилась в разработке. Этот факт хорошо иллюстрирует цейтнот, в котором находилась танковая отрасль в годы войны – новые машины противник выбрасывал на фронт регулярно, и с ними необходимо было оперативно бороться.
В качестве целеполагания сотрудникам ЦНИИ-48 были выделены следующие положения:
«1. Установление влияния типа брони на тактические характеристики танка ИС при существующей конструкции. 2. Оценка качества бронирования отдельных структурных узлов корпуса танка ИС и выявление слабых мест их защиты. 3. Сопоставление конструкции и тактических характеристик танка ИС с таковыми же для немецкого танка «Тигр». 4. Разработка новых вариантов броневой защиты для танка Ис против современных противотанковых средств (пушка 88-мм калибра с начальной скоростью снаряда 1000 м/с.»
ИС или «Тигр»
Первый «Тигр» попал в руки советских воинов в невредимом состоянии в начале 1943 года и был досконально исследован в ЦНИИ-48. Поэтому сравнивать ИС было с чем. Советский танк выгодно отличался от немецкого по многим параметрам. Инженеры особенно выделяют большую толщину брони (на 20 процентов) основных лобовых и бортовых деталей. В отчёте также упоминается следующее:
«ИС отличается применением в конструкции значительных углов наклона для деталей (до 30 градусов для лобовых и 50 градусов кормовых), обеспечивающих в тактическом отношении для танка ИС более выгодную форму по сравнению с прямолинейными и почти вертикальными очертаниями «Тигра».»
В преимущества записывалось широкое применение литых узлов (нос, башня и подбашенная коробка). Катаная броня на ИС применялась только для бортовых и кормовых деталей. Выводом из рассуждений инженеров ЦНИИ-48 стало следующее:
«На основании указанного, при наличии примерно одинакового по силе вооружения на обоих танках (пушки близких калибров 85-88 мм с начальными скоростями снарядов до 800 м/с), танк ИС по своей конструкции имеет тактическое преимущество перед танком «Тигр».»
Отдельно оценивался тип брони для танка ИС. Выбор был между бронёй высокой и средней твёрдости. Образцы обстреливали снарядами калибром 75-мм и 88-мм – это были самые опасные и распространённые противотанковые средства вермахта того времени. Испытания показали 1,5-2-кратное преимущество брони высокой твёрдости перед образцами средней твёрдости. В отчёте декларируется:
«Последнее подтверждает правильность принятого решения об изготовлении танка ИС из брони высокой твердости и необходимости в настоящий момент ускорения перевода также и катаных деталей на этот тип брони.»
Обстреляли из 85-мм орудия и танк «Тигр». Для немца выводы оказались неутешительными. Наименьшей дистанцией пробития для лобовой части танка под огнём ИС является 2,5 км, в то время как ИС пробивается в лоб 88-мм снарядом с 1,4 км. Всё вышесказанное однозначно говорило о значительном тактическом преимуществе советского тяжелого танка перед гитлеровским.
Источник: «Краткий технический отчет по теме Б-27-44»
Инженеры ЦНИИ-48 проводили не только экспериментальную работу с бронёй, но и сумели вывести методику поражаемости отдельных деталей танка. Формула для расчёта так называемого «коэффициента бета» достаточно громоздка, как и само определение коэффициента. Оцените красоту формулировки:
«Этот коэффициент пропорционален количеству возможных опасных снарядных попаданий в данную деталь при обстреле танка из пределов опасной зоны тактической диаграммы, ограниченной определённой дистанцией и курсовыми углами.»
В качестве переменных инженеры вывели следующие параметры: относительную удельную снарядную нагрузку, площадь проекции детали на вертикальную плоскость, курсовой угол танка, конструктивный угол между деталью и продольной осью танка, а также наибольшая дистанция поражения детали при данном курсовом угле.
Расчёты показали, что наиболее поражаемыми деталями оказались борта корпуса и подкрылок. Следующим по степени поражаемости следуют корма, нижняя лобовая деталь и боковые скосы подбашенной коробки и носа. В отчёте пишут:
«В сравнении с поражаемостью верхней лобовой детали поражаемость этих деталей в 2-3 раза выше.»
По расчётам, ослабленные зоны корпуса танка пробивались 75-мм и 88-мм снарядами с курсовых углов 75-105 градусов и дистанции в более 3 километров. Выявленные на математическом уровне недостатки бронирования танка требовалось в кратчайшие сроки исправить. Напомним, что в ЦНИИ-48 на тот момент исследовали только корпус танка ИС. На долгие годы квинтэссенцией советского подхода к компоновке танка стала фраза в выводах:
«Согласно кривым удельной снарядной нагрузки – величина удельной снарядной нагрузки на деталь тем больше, чем выше расположена деталь по высоте танка.»
Соответственно, чем ниже танк, тем проще снизить удельную снарядную нагрузку. Простые и справедливые тезисы, кратно усложнившие конструкторскую работу танкостроителям на десятилетия вперёд.
Источник: «Краткий технический отчет по теме Б-27-44»
Сравнительно удовлетворительно – так охарактеризовали испытатели тактическую защищённость ИС в лобовой проекции от 75-мм и 88-мм KwK 36. Для достижения так называемой равнопоражаемости всей лобовой проекции предлагалось увеличить толщину НЛД до 115 мм, а боковых скосов носа и подбашенной коробки – до 120 мм. По расчётам, вес корпуса увеличился бы на незначительные 250 кг. А вот с KwK 43, способной посылать 88-мм снаряд с начальной скоростью в 1000 м/с, всё было гораздо сложнее. Расчёты показали, что даже лоб ИС пробивается с дистанции до 2,8 км. Это была катастрофа, требующая коренного изменения бронирования лобовой части корпуса танка. Итоговые рекомендации ЦНИИ-48 на этот счёт звучали следующим образом:
«Наилучшим вариантом такого изменения является замена литого носа сварным на катаных деталях с ВЛД толщиной 90 мм при угле наклона 60 градусов, НЛД толщиной в 135 мм при угле наклона 30 градусов и литой подбашенной коробкой с верхними боковыми скосами толщиной 140 мм и углом наклона от вертикали 30 градусов. Остальные детали подбашенной коробки остаются без изменений, как и в существующей конструкции. Предлагаемая конструкция носа может быть выполнена также литьем, но с утолщением ВЛД до 100 мм и НЛД до 145 мм.»
Лобовая проекция корпуса танка ИС становилась в этом случае практически неуязвимой для 88-мм KwK 43, а масса увеличивалась примерно на 850 кг. Единственным достойным соперником для советского тяжелого танка в итоге становилась 128-мм противотанковая пушка Pak 80, но вероятность встречи танка ИС с таким редким зверем была исчезающе мала.
Информация