Автоматы заряжания танковых орудий
В настоящее время количество моделей современных основных боевых танков, оснащенных автоматами заряжания танковых орудий (Т-90, «Леклерк», К-2, Тип-90 и «Оплот»), превышает количество моделей, в состав экипажа которых включен заряжающий («Абрамс», «Леопард-2», «Челленджер-2» и «Меркава Mk.4»).
Основной причиной перехода к автоматам заряжания является стремление конструкторов уменьшить заброневой объем и тем самым увеличить степень защищенности (отношение веса брони к объему), не увеличивая при этом вес танка. Рабочее место заряжающего требует объема до 2 кубических метров для свободного и безопасного доступа к казенной части пушки и боеукладки, особенно в процесс движения танка с повышенной скоростью по пересеченной местности. Заряжающий подвержен физической усталости, что негативным образом сказывается на скорострельности пушки – если в начале боя темп работы заряжающего превосходит темп работы автомата заряжания, то в конце боя ситуация меняется на противоположную. На схеме танка «Абрамс» видно, что рабочее место заряжающего (обозначенное цифрой 5) занимает объем, равный объему рабочих мест командира и наводчика, вместе взятых.
Впервые техническое решение по механизации перезаряжания пушки серийного танка было реализовано во Франции в 1952 году в виде полуавтомата заряжания легкого танка AMX-13. Его орудие было установлено в качающейся башне с выносом казенной части орудия за пределы бронирования. Слева и справа от казенника располагались револьверные механизированные укладки унитарных выстрелов. При откате орудия после выстрела взводился пружинный досылатель, после чего наводчик орудия, вращая штурвал, должен был обеспечить выбор одного из двух типов боеприпаса и выгрузить его на лоток подавателя. После этого выстрел автоматически досылался в ствол и пушка была готова к стрельбе. После израсходования боекомплекта полуавтомата заряжания экипаж танка должен был покинуть танк и вновь загрузить механизированную укладку из запаса выстрелов в 20 единиц, перевозимых в корпусе.
Первое полноценное решение по автоматизации всего цикла перезаряжания пушки было реализовано на советском танке Т-64. Танк был скомпонован по классической схеме с расположением казенной части орудия в башне. Автомат заряжания карусельного типа состоял из вращающегося транспортера, на котором были установлены 28 горизонтальных лотков для снарядов, над ними по периметру располагалось такое же число вертикальных держателей для метательных зарядов выстрелов раздельного заряжания. Заряд снаряжался в полусгораемую гильзу с картонными стенками, пропитанными толом, и металлическим поддоном. Транспортер шарнирно опирался на внутренний венец погона опоры башни. Командир и наводчик были отделены от транспортера кабиной, жестко соединенной с башней. В прорези кабины располагался механизм подъема и досылания снаряда и метательного заряда в ствол пушки, а также улавливатель металлического поддона после выстрела. Поддон укладывался назад в транспортер на освободившееся место. При израсходовании боекомплекта конвейер пополнялся выстрелами из ручной укладки.
Механизм автомата заряжания приводился в движение с помощью гидравлического привода. При его отказе использовался дублирующий ручной привод. Минимальное время заряжания орудия в автоматическом режиме составляло 6 секунд, максимальное (при повороте транспортера на 180 градусов с целью выбора определенного типа выстрела) - 20 секунд. В ручном режиме максимальное время заряжания увеличивалось до 1 минуты.
Аналогичный автомат заряжания установлен на танках Т-80, Т-84 и «Оплот».
В 1972 году на советском танке Т-72 появился новый вариант карусельного автомата заряжания с горизонтальным расположением метательных зарядов в лотках над лотками снарядов. С 1992 года указанный автомат заряжания устанавливается на российский танк Т-90. К сожалению, по сравнению со своим предшественником автомат заряжания обладает двумя существенными недостатками, не устраненными и по настоящее время:
– транспортер опирается не на погон башни, а на дно корпуса, поэтому при внешнем воздействии (удар о выступ подстилающей поверхности или взрыв мины) автомат заряжания выходит из строя;
- емкость транспортера на шесть выстрелов меньше в связи с большим диаметром гильз метательных зарядов, расположенных горизонтально.
Условным положительным отличием автомата заряжания является меньшая (на 150 мм) высота уровня расположения метательных зарядов относительно дна корпуса, что уменьшает вероятность их поражения кумулятивной струей или бронебойным снарядом при пробитии корпуса в районе боевого отделения танка. Надо отметить, что транспортер с двух сторон окружен внутренними топливными баками, в формованных выемках которых размещаются выстрелы ручной боеукладки, уровень расположения которых превышает верхний уровень механизированной укладки автомата заряжания. Это полностью нивелирует различие в степени защищенности Т-64/Т-80 и Т-72/Т-90 от возгорания метательных зарядов.
Эту оценку подтверждает практика боевого применения танков Т-72/Т-90 в локальных военных конфликтах, когда экипажи загружают боеприпасами только автомат заряжания. Но этот прием возможен только при действиях в непосредственной близости от пунктов боепитания. В ходе армейской операции с танковыми рейдами в отрыве от баз снабжения потребуется загрузка в танки и огнеопасной ручной боеукладки выстрелов до их штатного количества.
Механизм автомата заряжания Т-72/Т-90 приводится в движение с помощью электродвигателя и имеет дублирующий ручной привод. Минимальное время производства выстрела в автоматическом режиме составляет 8 секунд, максимальное – 14 секунд в связи с меньшей начальной (в первом случае) и большей конечной (во втором случае) скоростью вращения электромотора по сравнению с равномерной скоростью вращения гидромотора.
В качестве ответа на советский танк Т-64 США и ФРГ в конце 1960-х годов реализовали программу создания опытного танка MBT-70, вооруженного 152-мм пушкой и оснащенного автоматом заряжания. В связи с большими линейными размерами крупнокалиберных выстрелов был применен автомат конвейерного типа, расположенный в развитой кормовой нише башни. Его конструкция включала два конвейерных транспортера, каждый из которых состоял из горизонтально расположенных лотков выстрелов, шарнирно связанных между собою, направляющих роликов и центрального механизма подачи выстрелов в ствол пушки.
Конвейерный автомат заряжания позволяет с наименьшими издержками включать его в состав конструкции новых и модернизируемых танков и размещать в нем выстрелы калибра до 155 мм. В связи с этим он получил наибольшее распространение в танкостроении. В настоящий момент конвейерными автоматами заряжания практически идентичной конструкции оснащены основные боевые танки «Леклерк» (Франция), К-2 (Южная Корея) и Т-90 (Япония).
Кормовая ниша башни является привлекательным местом для размещения и других типов автоматов заряжания. Кроме отсутствия ограничений в наращивании габаритных размеров ниша позволяет устранить риск выхода из строя танка в случае возгорания метательных зарядов или детонации взрывчатого вещества в кумулятивных, осколочно-фугасных, бетонобойных или шрапнельных снарядах. Ниша оснащается броневой перегородкой между боевым отделением и автоматом заряжания, автоматически открывающимся и закрывающимся люком подачи выстрелов и верхними вышибными панелями, срабатывающими при повышении внутреннего давления и отводящими огонь и ударную волну от боевого отделения.
В российском опытном танке «Объект 640» («Черный орел») кормовая ниша была выполнена в виде съемного бронированного модуля с расположенным внутри конвейерным автоматом заряжания.
Предполагалось, что процесс пополнения боекомплекта танка будет упрощен путем замены модулей в полевых условиях.
Один из вариантов модернизации основного боевого танка «Абрамс» (США) предусматривает установку в кормовой нише башни револьверного автомата заряжания, состоящего из двух барабанов-транспортеров, весь внутренний объем которых заполнен выстрелами, в отличие от конвейерного транспортера. Это позволяет увеличить боекомплект, хранимый в автомате заряжания, ценой возрастания вертикального габарита башни.
Оригинальный проект модернизации основного боевого танка «Леопард-2» (Германия) основан на идее существенного увеличения длины кормовой ниши и, соответственно, величины боекомплекта, хранимого в стеллажном автомате заряжания, оснащенном захватом-манипулятором, перемещающимся в центральном проеме между двумя стеллажами, разделенными на секции с ячейками, в которых размещены унитарные выстрелы.
Наряду с перечисленными достоинствами вариант размещения автомата заряжания в кормовой нише башни обладает одним существенным недостатком, который обесценивает саму идею исключения заряжающего из состава танкового экипажа с целью уменьшения заброневого объема танка – данный способ размещения автомата проводит к прямо противоположному результату:
- в корпусе танка появляется свободный неиспользуемый объем боевого отделения, поскольку командир и наводчик расположены по обе стороны от пушки с максимальным приближением к оптическим приборам наблюдения, размещенным на крыше башни;
- объем башни увеличивается более чем в два раза;
- большая площадь фронтальной проекции башни делает невозможным использование мощной и тяжелой бронезащиты;
- маневрирование танка на поле боя относительно фронтального направления атаки в пределах безопасных углов +-30 градусов, заложенных в конструкцию лобовой брони, в сочетании с вращением башни при горизонтальном наведении пушки на цель выводит слабо защищенную боковую проекцию башни из указанных пределов вплоть до достижения угла в 60 градусов.
Поэтому наиболее целесообразным решением остается размещение автомата заряжания в подбашенном пространстве, впервые реализованное в Т-64. Кроме уменьшения заброневого объема и повышения степени защищенности танка подобное компоновочное решение позволяет в ближайшей перспективе сделать следующий шаг в совершенствовании конструкции основных боевых танков – перейти к необитаемому боевому отделению при размещении всего экипажа в отделении управления, герметически отделенного от остального объема танка броневой перегородкой.
Необитаемое боевое отделение с карусельным автоматом заряжания предоставляет дополнительный бонус – возможность размещения по углам отделения четырех внутренних топливных баков в объеме, не ометаемым цилиндрическим корпусом транспортера. В результате будет возможно разделить экипаж и топливо по отдельным отсекам, не вынося его при этом в носовую, наиболее обстреливаемую часть корпуса, как это непредусмотрительно сделано в основном боевом танке «Меркава Mk.4» (Израиль).
При размерах отделения 2х2х1 метра суммарный объем внутренних баков составит около одного кубометра. Боевое отделение может быть заполнено инертным газом (азотом или углекислым газом), что полностью предотвратит воспламенение топлива при любых обстоятельствах. Риск массового возгорания метательных зарядов выстрелов (содержащих в себе топливо и окислитель) может быть устранен при возврате к использованию металлических гильз. Даже при инициации горения метательного заряда кумулятивной струей или бронебойным снарядом пожар буде локализован конкретными гильзами, подвергшимися механическому воздействию.
Проект подобного танка с установкой орудия в качающейся башне представлен в заголовке настоящей статьи. Выстрелы размещены в трехуровневом карусельном автомате заряжания. В каждом уровне в одной плоскости располагаются снаряды и гильзы с метательными зарядами к ним. Общий боезапас в автомате заряжания составляет 42 выстрела, по 14 в каждом ярусе.
Но в случае необитаемого боевого отделения качающаяся башня и карусельный автомат заряжания с горизонтальным расположением выстрелов не являются самым эффективным решением, поскольку:
- подъем выстрела из корпуса танка к казеннику пушки проходит через открытое, ничем не защищенное пространство;
- процесс заряжания пушки возможен только в одном её положении относительно горизонтальной оси корпуса, в это положение каждый раз при перезарядке придется поворачивать тяжелую инерционную башню, а потом возвращать её обратно на линию прицеливания, в отличие от существующих карусельных автоматов, подстраивающихся под текущее положение башни.
Использование классической башни совместно с трехярусным автоматом заряжания невозможно, поскольку опускающаяся вниз при больших углах возвышения казенная часть орудия требует наличия свободного пространства под собой. Длина же наиболее современных бронебойных оперенных подкалиберных снарядов достигла 924 мм, т.е. практически радиуса окружности карусельного автомата заряжания. Как показано на прилагаемой диаграмме зависимости пробиваемости бронебойных снарядов от их скорости, длины, удлинения, веса и дистанции стрельбы наиболее малозатратным мероприятием является увеличение длины при сохранении диаметра бронебойного стержня (пенетратора).
В связи с этим представляется целесообразным использование конструкции карусельного автомата заряжания большой емкости с вертикальным расположением выстрелов и свободным пространством в центре по типу автомата, примененного в 1983 году в опытном танке ASM Block III (США).
Как показывает опыт разработки последнего советского перспективного танка «Боксер/Молот», тот или иной выбор конструкции автомата заряжания для первого российского перспективного танка «Армата» в значительной мере определит его будущее в качестве основной ударной силы Российской Армии.
Информация