Бронированная экзотика
Проект танка TV-8 корпорации «Крайслер» предполагал, что машина будет плавать за счет водоизмещения башни. США, 1955 год
С современной армией куда более органично ассоциируются слова «стандартный» или «рядовой», нежели «экзотический». Но в истории бронетанкового вооружения и техники можно найти немало проектов, опытных или серийных машин и даже целых направлений, к которым слово «экзотика» более чем подходит.
Нередко те или иные решения и подходы к разработке тяжелой техники выглядят «экзотическими», выпадая из основного направления развития данной отрасли. И, кстати, в большей части случаев отнюдь не в силу своей «курьезности». Проблемы, встающие перед разработчиками, требуют основательных исследований. Работа эта, как правило, ведется по нескольким направлениям, каждое из которых поначалу смотрится по-своему необычным. Те, что находят практическое воплощение в серийной технике, становятся «магистральными» направлениями развития и вскоре воспринимаются как обычные, другие же остаются в ряду «экзотических». Но это необязательно означает, что к ним не будут возвращаться.
Из множества подобных примеров в истории бронетехники мы обратим внимание на те, что относятся к одной из главнейших составляющих «формулы танка» — его защищенности. Учтем при этом, что защищенность — понятие комплексное. Ведь чтобы поразить бронеобъект, его нужно обнаружить, опознать, навести на него вооружение, попасть в него, пробить броню, нанести поражение внутреннему оборудованию и экипажу. На всех этих этапах бронеобъект может (и будет) противодействовать поражению.
Сидим все вместе
Возможности танка, как и всякой боевой машины, ограничены жесткими массогабаритными пределами. И степень защищенности от средств поражения, которую можно ему обеспечить, во многом зависит от схемы его компоновки. Главная составляющая танка — экипаж. В подавляющем большинстве танков экипаж распределен между отделением управления в корпусе и боевым отделением в башне, к тому же в два яруса. Это значительно увеличивает объем, который нужно забронировать, и, соответственно, общий вес брони.
Можно резко сократить обитаемый объем и значительно повысить защищенность и живучесть (за счет уменьшения размеров, увеличения толщины броневых конструкций, изоляции отсеков) без увеличения общей массы танка. Для этого заменяем двухъярусное раздельное размещение экипажа компактным одноярусным. В частности, в 1950-х годах, ставших очередным переломным периодом в развитии вооружений и военной техники, развернулись работы над двумя вариантами схемы компоновки — «все в корпусе» (с установкой основного вооружения в корпусе, безэкипажной башней или вынесенной установкой вооружения) или «все в башне».
Опытная танкетка «Прэйинг Мэнтис» в боевом положении. Великобритания, 1942 год Единственным серийным танком с размещением всего экипажа в корпусе остался шведский безбашенный основной боевой танк Strv-103 (Stridsvagn 103). Начав исследовательские работы в 1957 году, шведы в 1966–1971 годах выпускали в двух основных модификациях танк с жестко установленной в корпусе 105-мм пушкой и комбинированной (дизель-газовая турбина) силовой установкой, вызвавший поначалу большой интерес в мире. Жесткая установка позволила легко реализовать автоматическое заряжание, ограничить экипаж тремя бойцами, намного уменьшить высоту и боевую массу машины при достаточно высоком уровне защищенности. Наведение орудия по горизонтали производилось поворотом танка, по вертикали — качанием корпуса на управляемой гидропневматической подвеске опорных катков. Все это повлекло за собой и ряд других редко применяемых решений. Так, для облегчения поворота передние и задние катки поднимались над грунтом, при движении назад радист, сидящий лицом к корме, работал водителем. Танк был настолько верткий, что о нем шутят — дескать, это не танк без башни, а башня на гусеницах. И все же вести прицельный огонь с ходу танк не мог, а это существенный минус, да и обзор экипажа довольно ограничен. Так что Strv-103 оказался скорее удачной самоходкой, нежели танком, и в самой Швеции заменен на «Леопарда-2А4» классической компоновки.
Уже почти полстолетия, как только заходит речь о «перспективном» танке, неизменно упоминают схему с размещением экипажа в корпусе и вынесенной установкой вооружения. В разных странах проработано множество вариантов, испытаны десятки опытных боевых машин. Скажем, в СССР во ВНИИ-100 (головном НИИ танкостроительной отрасли) еще в начале 1960-х годов был разработан проект среднего танка с мощным бронированием и дистанционно управляемой установкой 115-мм танковой пушки. Автоматизация основных систем танка позволяла «расселить» экипаж, вооружение, боекомплект и топливо по изолированным отсекам, разместить экипаж в особой «капсуле», дополнительно защитив его второстепенными агрегатами, почти на треть уменьшить высоту танка и в два раза — площадь фронтальной проекции. У вынесенной установки дистанционно управляемого вооружения был ряд достоинств: возможность получения большей длины отката (это значит, что можно ставить мощные орудия при уменьшении нагрузки на конструкцию в целом), в укрытии машина куда менее заметна, улучшение условий обитаемости, большие углы склонения ствола. Но есть и заметные недостатки: трудность заряжания орудия при неисправности автомата заряжания, ухудшение обзорности для командира.
Размещение всего экипажа во вращающейся башне при тех же достоинствах (уменьшение забронированного объема, лучшее взаимодействие и полная взаимозаменяемость экипажа) дает ряд собственных преимуществ. Механик-водитель, переместившись в башню, получает куда лучший обзор, испытывает меньшие колебания и сотрясения, удаляется от днища (а значит, перестает быть заложником противотанковых мин). Машина получает возможность двигаться задним ходом с той же скоростью, что и передним, выходить из-под огня, не подставляя противнику борт — а это тоже элемент защищенности. Правда, нужно обеспечить механику-водителю постоянное положение лицом по ходу движения независимо от поворота башни. Но эта задача была вполне успешно решена, например, в 1962 году на опытном легком плавающем танке «Объект 906Б» на Волгоградском тракторном заводе (разработчики именовали танк «Мечта»). Механик-водитель размещался в особой «кабине» в башне, которая с помощью планетарного механизма «подворачивалась» на нужный угол при повороте башни, управление механизмами обеспечивал остроумный передаточно-шестеренчатый механизм управления. В результате танк был раза в полтора ниже серийного легкого плавающего ПТ-76Б того же завода. Кстати, на этом «объекте» также отрабатывалась гидропневматическая подвеска с регулируемым клиренсом. В тот же период челябинский опытный средний танк «Объект 775» с управляемым ракетным вооружением имел еще и экипаж всего в два человека в башне, а его высота оказалась не более 1,6 метра.
Размещение механика-водителя в башне танка прорабатывали также в США, Великобритании, ФРГ. В США, например, несколько проектов тяжелых танков с размещением всех четырех членов экипажа в башне было представлено в 1952 году. Целый ряд проектов средних танков подобной компоновки был представлен в 1955 году в рамках американской программы ASTRON по разработке перспективного танка. Корпорация «Крайслер» предложила легкий танк TV-8, который можно назвать бескорпусным — на гусеничную платформу ставилась большая вращающаяся башня, вмещавшая не только вооружение и весь экипаж, но и силовую установку. Размеры башни были столь велики, что машина должна была плавать за счет ее водоизмещения (благо башне в целях повышения снарядостойкости придали форму вытянутого эллипсоида). Тут дело ограничилось полноразмерным деревянным макетом. К идее размещения всего экипажа в башне вернулись в проекте основного боевого танка МВТ-70 (KpfPz.70), разрабатывавшемся совместно США и ФРГ с 1963 года, но после испытаний опытных машин (имевших немало и других новшеств) проект закрыли.
Системы управления машиной из вращающейся башни — механические, пневмогидравлические, электрические — оказывались сложными и недостаточно надежными. А главное, сидя в башне, механик-водитель переставал «чувствовать» машину. Видимо, это и привело к повсеместному свертыванию этого направления к концу 1960-х годов.
Лежа или стоя
Для малых танков и танкеток лучшей защитой всегда были их подвижность и небольшие размеры. Для уменьшения заметности всегда пытались ограничить их высоту. Но уменьшение высоты — это и ухудшение обзорности и возможности обстрела. Среди наиболее оригинальных способов разрешить это противоречие была британская танкетка «Прэйинг Мэнтис» («Богомол»), разработанная в 1942 году на шасси легкого транспортера «Юниверсал Кэрриер». Механик-водитель сидел в рубке по оси машины, а стрелок лежа размещался в корпусе, который при необходимости поднимался гидравлическим подъемником на нужный угол относительно шасси. Тем самым стрелок получал нужный обзор и обстрел из двух установленных на корпусе дистанционно управляемых пулеметов «Брэн». Таким образом, высота линии огня могла достигать 3,5 метра — было бы укрытие, за которым можно спрятаться. Построили только прототип машины. Однако позже идея о боевых машинах с вынесенной установкой вооружения на подъемной платформе вновь выплыла на поверхность: ряд таких машин прошел испытания в разных странах, в частности в 1980-е годы. Но, пожалуй, самый радикальный вариант был представлен в 1955 году в США — проект «Фалкон-Эйри» (оставшийся, впрочем, на бумаге) представлял собой двухместную бронемашину, на которой вместо башни стоял… вооруженный пулеметом одноместный летательный аппарат вертолетного типа. Тут и шасси могло найти надежное укрытие, а для самой «башни» защитой служила бы ее действительно удивительно редкая «подвижность».
Опытный тяжелый четырехгусеничный танк «Объект 279». СССР, 1957 год
«Ежики» и «елочки»
Главную роль в обеспечении защищенности играет, разумеется, броня корпуса и башни. Но в 1950-е годы стремительное развитие подкалиберных бронебойных снарядов и кумулятивных средств поражения, намного превосходивших по бронепробиваемости прежние противотанковые средства, потребовало поиска новых конструкций бронирования. В результате «классическая» металлическая броня дополнилась комбинированной броней, противокумулятивными экранами, динамической защитой, были созданы комплексы активной защиты. Но ряд направлений тех лет остался на уровне опытов. Так, еще с конца 1940-х годов параллельно с вариантами противокумулятивных экранов в СССР разрабатывали «конструктивную» броню со стальными стержнями, приваренными перпендикулярно к броневым поверхностям, или с гребнями из стальных уголков. И те и другие обеспечивали преждевременный подрыв попавших в танк кумулятивных боеприпасов и резко уменьшали их бронепробивное действие. Правда, для получения должного эффекта по крайней мере верхние броневые листы «лба» и бортов корпуса и большая часть башни должны были быть утыканы стержнями или покрыты частыми гребнями. Реально такие «ежики» не строились. Хотя в 1962 году в челябинском проекте танка «Объект 772» с ракетным вооружением появился корпус, лобовая часть и борта которого имели ступенчатую криволинейную форму, в продольном сечении корпус напоминал «елочку». Но и такая «бронеелочка» осталась в проекте. Зато на верхнем лобовом листе таких серийных машин (ровесников, кстати), как советская БМП-1 и шведский танк Strv-103, появилось оребрение, решающее те же задачи повышения защищенности.
Более традиционным направлением повышения снарядостойкости бронированных корпусов и башен было придание им сферических, полусферических и эллипсоидных форм и обводов. Весьма оригинально это направление проявилось в опытном тяжелом четырехгусеничном танке «Объект 279», разработанном в 1957 году на Кировском заводе в Ленинграде. Его литой корпус имел предельно плавные обводы, а несъемные тонколистные металлические экраны сложной изогнутой формы с тем же ступенчатым профилем дополняли его обводы до вытянутого приплюснутого эллипсоида — хорошо обтекаемой фигуры, что должно было защитить как от бронебойных и кумулятивных снарядов, так и от ударной волны ядерного взрыва (учтем время разработки).
Неметаллическая броня
Ветеран Главного бронетанкового управления полковник Г.Б. Пастернак вспоминает, как «в далекие годы один восьмиклассник написал А.Н. Косыгину, что много видел в кино, как танки горят, и предложил их делать из железа». Восьмикласснику, по-видимому, просто неоткуда было узнать, из чего изготавливаются реальные танки. Но, в самом деле, только ли броневые стали или, скажем более широко, только ли металлические сплавы могут использоваться для изготовления корпуса и башни боевой машины?
«Что тут необычного? — спросит читатель. — В бронировании танков и бронемашин уже давно применяют, скажем, пластмассы и керамику». Да, такие материалы применяют, но только как дополнение к основной, металлической броне. Так, в корпусе танка Т-64 использовалась комбинированная броня «сталь — стеклотекстолит — сталь», а в его стальной бронебашне — керамические стержни из ультрафарфора. Стеклотекстолитовый наполнитель и керамика присутствуют и в комбинированном бронировании корпуса и башни танков Т-72 и Т-80, керамика использована в комбинированной броне «чобхэм» британского танка «Челленджер» и в броне французского «Леклерк». К уникальным свойствам керамики, полезным для броневых материалов, относят сочетание малой плотности с чрезвычайно высокой прочностью (правда, при высокой хрупкости). Полимеры — это уникальное сочетание прочности и вязкости, широкие возможности формообразования, химическая стойкость. Особый интерес представляют стеклопластики. Но могут ли неметаллические материалы стать основными в броневой защите хотя бы легких боевых машин?
Еще в конце 1940-х годов действительно рассматривалась возможность перехода к полностью пластмассовой броне в легких и средних танках. Тем более что такая броня при меньшей массе обладала бы значительной толщиной, а значит, и лучшей противокумулятивной стойкостью. В нашей стране с 1957 года развернулись работы над противопульной и противоснарядной броней из пластмассовых материалов. В 1961 году изготовили корпус для танка ПТ-76 из стеклопластиковых плит, который испытали обстрелом и буксировкой на гусеничном шасси. Масса корпуса при равной снарядостойкости оказалась на 30% меньше. А вот ожидавшегося значительного уменьшения радиолокационной и тепловой заметности не произошло. Да и стоимость стеклопластиковой брони оказалась не ниже брони из алюминиевых сплавов, в которую вскоре начали одевать серийные бронемашины. Работы над целиком стеклопластиковыми бронеконструкциями свернули.
Американская компания FMC в конце 1980-х годов представила башни для БМП «Брэдли» с заменой бортовых, кормовых листов и крыши единой деталью из армированного стекловолокном композита S-2, а в 1989-м испытывали «Брэдли» с бронекорпусом, включавшим два верхних элемента из слоев композита, алюминиевую раму шасси и композитный лист защиты днища. При уровне баллистической защиты, аналогичном штатной М2А1 «Брэдли», корпус был на 27% легче. Так что когда в Великобритании в 2001 году испытали «перспективное композитное бронированное шасси» ACAVP и разработчики заявили, что сделали это «первыми в мире», тут было немало лукавства. В целом же использование композитов с большой долей неметаллических материалов позволяет повысить защиту от кумулятивных боеприпасов, уменьшить образование внутренних отколов брони, снизить акустическую и инфракрасную заметность машины, продлить срок ее службы за счет высокой стойкости к коррозии и большей усталостной прочности, снизить в перспективе стоимость производства.
Опытный легкий танк «Объект 911Б» с размещением экипажа в башне, вооруженный гладко ствольным 73-мм орудием. СССР, ВгТЗ, 1962 год
Краски и «накидки»
С самого начала применения танков в повышении их защищенности важная роль отводилась маскировке. С видимым диапазоном все ясно — достаточно покрасить машину камуфляжной краской. Тут тоже встречались решения, мягко говоря, неординарные. Скажем, французы в октябре 1917 года рисовали на бронелистах своих танков черной краской ложные смотровые щели и таким образом отвлекали германских пулеметчиков от стрельбы по действительным смотровым щелям, весьма уязвимому месту по тем временам. Понятно, что как только противник изучал настоящее устройство танков, такие приемы переставали работать. Зато камуфляжная окраска вошла в широкую практику и вполне себя оправдала.
А какие только не предлагали проекты «невидимого танка» — тут и плоские экраны, передающие изображения фона с камер одного борта на другой, и сплетенные из световодов покрытия, делающие, по сути, то же самое. В 2007 году пресса в очередной раз разразилась сообщениями о «совершенно секретных» испытаниях в Великобритании танка, оснащенного «системой проекторов, камер и экранов», разработанной неким Дж. Фэнди. Но так же быстро тема в очередной раз была свернута.
Однако диапазон средств разведки наземных целей уже давно значительно расширился. И обычная краска дополняется составами, снижающими сигнатуру танка в радио- и тепловом диапазоне. В нашей стране работы над покрытиями, уменьшающими радиолокационную и тепловую заметность бронетанковой техники, начались еще в 1960-е годы. Однако и сейчас такие покрытия применяются весьма ограниченно. Упомянем хотя бы комплект «Накидка» в виде чехла на боевую машину: он на 30% уменьшает вероятность обнаружения не только оптическими, но также и инфракрасными (ИК), и тепловизионными приборами, осложняет работу телевизионных и ИК-головок самонаведения высокоточного оружия. По данным НИИ стали, «Накидка» на танке уменьшает вероятность обнаружения дневными и ночными приборами и прицелами, телевизионными системами примерно на 30%, тепловизионными приборами — до двух раз. РЛС наземной разведки в передней и задней полусферах будет «видеть» такой танк в шесть раз хуже, а для приборов пассивной (радиотепловой) локации танк с таким комплектом вообще практически сливается с фоном. Это уже реальность, но пока не ставшая «привычной».
Сочетание комбинированного бронирования и мер снижения заметности от РЛС и тепловизионных приборов можно увидеть в опытной российско-белорусской боевой разведывательной машине 2Т «Сталкер», оставшейся своего рода концепт-каром в ряду разработок бронетехники. Для уменьшения количества «звенящих» в луче элементов обводы корпуса и башни скруглены и сглажены, внешнее оборудование укрыто внутри, использовано радио- и теплопоглощающее покрытие, выхлопные жалюзи прикрыты корпусом, то есть фактически в машине использованы элементы стелс-технологии. Необычно, но весьма перспективно выглядят разрабатываемые покрытия типа «хамелеон», реагирующие на изменение освещенности либо управляемые бортовой аппаратурой, а также генераторы помех в широком диапазоне спектра, решающие задачу «адаптивного камуфляжа» — информационно-управляющая система танка, в зависимости от обстановки, «выставит» маскирующие и уводящие помехи.
Видимо, напрасно специалисты Пентагона в свое время отказались рассматривать «проекты невидимого танка». Просто нужно «подправить» диапазон «невидимости».
Огнемет самообороны
Современные системы активной обороны танков основаны на обнаружении и уничтожении средств поражения на подлете к танку. В 1930-е годы об автоматическом обнаружении и поражении на подлете снарядов противотанковых пушек говорить не приходилось, а вот средства борьбы с пехотинцами, атакующими танк из «мертвой зоны» (где их не могло достать вооружение танка), изыскивали весьма активно. Пожалуй, наиболее необычным среди таких средств виделся огнемет. Обычно огнеметы ставятся на танки или бронемашины в качестве основного или дополнительного вооружения для борьбы с живой силой противника в полевых и долговременных укреплениях, поражения огневых точек и техники противника и создания пожаров. Но вот научно-исследовательский отдел Военной академии механизации и моторизации РККА, например, разработал и испытал в 1936 году огнемет для самообороны танка. На корме двухбашенного танка Т-26 установили пневматический огнемет с дальностью огнеметания всего 12–15 метров для защиты танка от пехотинцев противника со стороны кормы.
Двухбашенный T-26 образца 1931
Та же судьба постигла американский вариант, разработанный в 1945 году для использования на Тихоокеанском театре военных действий и известный под прозвищем «Скорпион». Этот вариант включал четыре небольших огнемета, установленных на корпусе среднего танка М4А3 «Шерман» и стрелявших в стороны и вперед по отдельности или залпом, дабы сорвать атаку японских пехотинцев — истребителей танков. Это оружие испытывали до конца войны, после чего от него отказались.
Занятно, но шесть десятилетий спустя эта идея своеобразно возродилась в запатентованном в ЮАР «огнеметном приспособлении» для защиты автомобиля от нападения вооруженного преступника извне — огнемет тут выполнен на основе газового баллона, а форсунки огнеметов монтируются под порожками автомобиля.
Танковый «электрошокер»
Среди дополнительных средств защиты бронированных машин, предлагавшихся в разное время, можно встретить определенную «экзотику». Так, например, на Научно-испытательном автобронетанковом полигоне (НИАБП) в феврале — марте 1935 года проводились работы по установке на легкие танки Т-26 и БТ специальных ограждений для защиты от собакподрывников, применение которых против танков тогда уже планировалось в разных странах. Кроме механических заграждений по периметру машины ставились электрические, представлявшие собой четыре сетки с вертикально расположенными токопроводящими нитями. Верхняя часть сетки натягивалась между двумя кронштейнами, нижняя свободно свисала до высоты клиренса. Высокое напряжение подавалось на удаленные друг от друга на 50–60 миллиметров проволоки от специально разработанного умформера, установленного в танке. Сила тока, проходившего при разряде через объект, замкнувший контакты, составляла 12 А, величина напряжения достигала 1000 В. Начальник испытательного отдела НИАБП Б.Н. Коробков отмечал: «При проведении испытаний два заезда дали положительный результат. Собаки танк не атаковали, а обходили». Дальнейшая судьба этих работ неизвестна.
Работы по использованию электромагнитной энергии для защиты танков в дальнейшем расширялись. Так, в 1950-е годы в Центральной броневой лаборатории № 1 провели исследования по гашению кумулятивной струи электрическим разрядом большой мощности, создаваемым между стальными листами броневой конструкции. Современные проекты электромагнитной и электродинамической защиты еще интереснее. Так, электродинамическая защита, основанная на использовании сверхмощного импульса, рассматривается и как способ борьбы с подкалиберными снарядами — за счет так называемого электрического взрыва проводника при прохождении через него тока большой плотности.
Есть варианты магнитодинамической защиты. В одном из проектов, в частности, она состоит из двух заряженных преград, создающих сильное электромагнитное поле вокруг машины. Снаряд замыкает цепь между преградами и разрушается либо отклоняется возбужденным полем. Масса такой защиты примерно в 10 раз меньше, чем используемой ныне динамической со взрывчатым веществом. Электродинамическая защита напоминает динамическую, но метание пластин, отклоняющих поражающий элемент, производит не взрывчатка, а импульсное магнитное поле.
Электромагнитная защита как дополнение к традиционному бронированию рассматривалась, например, в 1990-е годы в американском проекте «полностью электрического танка» AET (FCS), призванном не столько разработать конкретный образец, сколько оценить перспективы широкого использования электромагнитной энергии для качественного улучшения всех основных характеристик танка.
Уже более полувека в разных странах идут работы над электротермической защитой, призванной разрушать подлетающий снаряд или вызывать преждевременный подрыв его взрывчатого вещества на расстоянии воздействием электрического импульса, но и сейчас физика этого процесса остается наименее изученной.
Проект четырехгусеничного основного боевого танка ОБТ-3 с расположением всего экипажа (три человека) в бронекапсуле в корпусе
«Я тучка, тучка, тучка…»
Значение электромагнитной защиты танков особенно возросло в связи с развитием противотанковых мин. По оценкам специалистов, за последние 30 лет доля противотанковых мин нажимного действия в вооружении развитых стран резко уменьшилась, зато возросла доля мин с неконтактным магнитным взрывателем, в том числе устанавливаемых дистанционными системами минирования. Сами эти взрыватели делаются тралоустойчивыми, реагирующими только на специфическую сигнатуру, свойственную бронетехнике.
Действующие системы электромагнитной защиты создают характерное для танка магнитное поле на удалении от него, заставляя магнитные взрыватели срабатывать преждевременно. Но если можно «показать объект там, где его нет», нельзя ли прибегнуть к другому способу маскировки — замаскировать, например, под совсем другой объект?
Почему бы, например, не придать танку сигнатуру… грозовой тучи? Все равно ведь магнитные взрыватели по умолчанию не должны реагировать на электромагнитное излучение грозы, приемопередающие устройства или постановщики помех — значит, надо «притворяться» природным явлением.
В любом случае главной проблемой всех таких проектов остается создание и размещение в танке малогабаритных высокоэнергетических источников тока и уменьшение потерь энергии в фидерных системах. И пока неясна проблема с самым главным, все эти проекты остаются в ряду «не обычных». Войдут ли эти принципы защиты в повседневную практику танкостроения? Доживем — увидим.
Информация