К концу 1942 года в техническом оснащении военной авиации всех воюющих стран произошли качественные изменения. Особенно впечатляли достижения СССР в этой области. Превосходство военной промышленности и советской конструкторской мысли в полной мере стало очевидным даже военным руководителям Третьего Рейха, как бы они ни старались поддерживать миф о полном разгроме советской авиации и ее неспособности заново возродиться. Практически это означало, что в долгой многолетней борьбе за количественное преобладание в воздухе у Германии, как и у ее союзников, не было никаких перспектив (советская авиапромышленность теперь выпускала больше самолетов и в 43-м году каждый третий из них был «Ил-2»). Более того, уже стал ощущаться рост опыта и мастерства советских пилотов, опытных летчиков становилось все больше. Поэтому весь драматизм военно-промышленного противостояния держав сводился теперь к поиску конструкторских идей обеспечивающих качественное превосходство. Причем таких, которые можно было бы массово реализовать без кардинальных технологических изменений и без привлечения значительных ресурсов. Ведь заводы и так работали на пределе своих возможностей и в Германии, и в Советском Союзе.
Одна из самых важных проблем того времени заключалась в том, что помимо необходимости попасть точно в цель под нужным углом, существовала еще более сложная проблема создания надежного и эффективного взрывателя для бомбы. Вообще, для кумулятивных боеприпасов – артиллерийских и реактивных снарядов (и тем более для бомб и мин) к началу войны оптимального взрывателя ни у одной стороны не было. Первые надежные серийные образцы в Великобритании, Германии, а также в Японии начинают появляться значительно позже самих боеприпасов – только с начала или середины 43 года. А для небольшой авиабомбы такая задача многими специалистами, в том числе и советскими, считалась поначалу слишком сложной. Для кумулятивных зарядов использовались особые ВВ смешанного состава, что серьезно сужало спектр подходящих типов взрывателей. Наиболее подходящими для этой цели считались электрические инициирующие устройства, а они намного сложнее и дороже, а также создают, как мы увидим ниже, ряд неудобств.
Тем не менее, эта важная составная часть эпохальной инновации в СССР была реализована уже в середине 1942 года в ЦКБ-22 – Центральном конструкторском бюро № 22, которое специализировалось на разработке взрывателей (в настоящее время это НИИ «Поиск» в Санкт-Петербурге).
В январе 42 года выдающийся советский конструктор Иван Александрович Ларионов (впоследствии генеральный конструктор ЦКБ-22) предложил использовать против танков противника созданную им легкую противотанковую кумулятивную авиабомбу оригинальной конструкции. Она весила всего 10 килограммов и могла сбрасываться с малых высот, вплоть до 25 метров. Специалисты комиссии, изучавшие предложение, рекомендовали уменьшить массу бомбы. Появление новых комбинированных взрывчаток уже позволяло решить такую задачу. В конце концов, «изделие» стало весить всего два с половиной килограмма. Это дало возможность намного увеличить количество авиабомб, загружаемых в кассеты, что значительно повышало вероятность попаданий в танки при атаке с воздуха. А оптимальная высота сбрасывания увеличилась до 70 метров.
В советских источниках, рассказывающих об изобретении Ларионова, довольно много места уделяется взрывателю. Однако, при более близком рассмотрении идея Ларионова заключалась не столько в конструкции самого взрывателя (который получился очень чувствительным) сколько в общей схеме и прежде всего в двух вещах: 1) в промежуточном тетриловом заряде точно рассчитанной мощности; 2) в удачно подобранном материале оболочки бомбы.
Сам взрыватель был скомпонован по уже давно известной, так называемой «французской схеме»: инерционная втулка и капсюль-детонатор находятся в полом цилиндре. Такая схема удобна прежде всего тем, что взрыватель можно расположить в любом месте внутри корпуса. А промежуточный заряд находился вверху бомбы, у стабилизаторов. Инерционный взрыватель срабатывал в момент удара, а основной заряд благодаря промежуточному – с задержкой в доли секунды. Форма и упруго-деформационные свойства жестяной оболочки были подобраны так, чтобы носовая часть корпуса бомбы при ударе «зависала» на доли секунды у поверхности брони между моментами инициации обоих зарядов. Таким образом обеспечивались необходимые геометрические параметры детонации основного – кумулятивного заряда, который собственно и поражал броню.
Когда Ларионов в первый раз выступал перед комиссией, такая схема всем казалась излишне сложной и надуманной. Скорее всего, поверили не столько ему, сколько разработчикам ВВ и химикам. Они к тому времени уже создавали достаточно мощные кумулятивные заряды, способные сохранять значительную бронепробиваемость даже при отклонениях до 15 градусов от нормали.
«…Замечательные боевые качества нашего самолета «Ил-2» навели меня на мысль о создании средства для поражения танков. Штурмовик Ильюшина имел 4 кассеты для мелких авиабомб и мог сбрасывать их с небольшой высоты, вплоть до 25 метров. Чем больше бомб в кассетах, тем выше вероятность прямого попадания. Кумулятивный заряд очень подходил для этой цели. Ну а корпус – его можно было выполнить из тонкой жести, ведь принцип действия не предполагал применения осколков. Бомба из жестянки... Такое предложение у некоторых специалистов вызвало явное недоверие. Тем более что кумулятивные заряды были новинкой и в 1942 году в боеприпасах еще не применялись.
Но командование ВВС поверило мне и оказало столь необходимую в новом деле помощь. Решение ГКО об изготовлении ПТАБов было принято в срочном порядке по инициативе Сталина, хотя приемная комиссия не успела составить акт о результатах испытаний. Верховный Главнокомандующий запретил применять новые бомбы до особого распоряжения. Как только началось танковое сражение под Курском (5 июля 1943 года), тысячи ПТАБов посыпались на бронированные силы гитлеровцев. Штурмовики «Ил-2» брали по 312 бомб, 78 штук в каждую из четырех кассет…»
Так писал о своем изобретении сам Ларионов. Стоит обратить внимание: в определенном смысле это типичный пример того, как «напускался туман» на важные элементы, переводя внимание на второстепенные вещи. На самом деле, конечно, конструкция корпуса бомбы была совсем не «простой жестянкой».
Большая часть проводившихся испытаний новой бомбы была связана вовсе не с поиском оптимальной схемы взрывателя (он довольно прост и не содержал каких-то принципиальных отличий от предшествующих образцов своего типа), а с подбором подходящего материала для оболочки бомбы. Сложность состояла в том, что нужно было не создавать новый сплав (на это не было ни времени, ни ресурсов), а подобрать что-то подходящее из уже имеющихся и достаточно массовых типов жести.
Физические параметры всей конструкции, форма и устройство носовой части (а также многие другие параметры) были тщательно рассчитаны и проверены в десятках экспериментов. Ведь очень важно было, чтобы направленный взрыв был инициирован в определенный момент, в пределах долей секунды – как раз в момент оптимального расстояния для действия кумулятивной струи.
Вскоре испытания показали невероятную эффективность конструкции. Да и бронепробиваемость оказалась достаточно высокой для немецкой брони всех типов. 70 миллиметров высококачественной стали не были преградой, даже когда угол падения к нормали достигал величины 15 градусов, считавшейся предельной. А бронепробиваемость по нормали вскоре была доведена до 90 миллиметров. На заключительных испытаниях под углом 30 градусов была пробита броня толщиной 50 миллиметров, что по тем временам было результатом просто фантастическим. При этом надо сказать, что крыша «Тигра» имела толщину 28 миллиметров, а «Пантеры» – 16. Для небольших бомб, разлетающихся из кассет и падающих на броню под разными углами, это и стало главной предпосылкой их эффективности.
В первых сериях корпус и клепаные стабилизаторы перисто-цилиндрической формы изготовляли из специальной листовой стали с определенными упругими свойствами толщиной 0,6 миллиметра. Для увеличения осколочного действия цилиндрическая часть корпуса была одета в полуторамиллиметровую рубашку из твердой стали. Последнее утверждал сам Ларионов, но опять же думается, что осколочное действие кумулятивного противотанкового боеприпаса – качество второстепенное. Скорее всего, дополнительная жесткая оболочка была нужна для устойчивости боковых стенок корпуса – попросту, чтобы они не сминались при ударе. (Далее при сравнении с немецкой «SD-4 HL» мы увидим, насколько это важно.)
ПТАБы образца 1943 года представляли собой кассетные авиабомбы, в наибольшей степени отвечавшие возможностям «Ил-2» того времени. Штурмовики могли их сбрасывать с горизонтального полета в достаточно широком диапазоне малых высот – от 50 до 200 метров. Это очень удобно, так как не требует узких начальных условий для атаки. В бомбовую зарядку самолета «Ил-2» в то время входило до 192 ПТАБов в четырех кассетах (по 48 штук в каждой). Даже при максимальной высоте сбрасывания (двести метров) при скорости полета около 350 километров в час в среднем одна бомба попадала на площадь около 15 квадратных метров. Полоса поражения достигала 190—210 метров и в ширину от 15 до 30 метров. Практически это означало, что хотя бы по одной бомбе должно было достаться каждому танку, находящемуся в полосе поражения. Отметим, что одного попадания вполне достаточно, как минимум, для выведения танка из строя, а в половине случаев – для его уничтожения.
А первое испытание в боевых условиях было решено провести на Таманском полуострове 1 июня. Этот выбор был связан, прежде всего, тем, что здесь впервые в Великой Отечественной войне советской авиацией было достигнуто решающее превосходство в воздухе. То есть была наименьшая вероятность, что вражеские истребители смогут помешать проведению эксперимента. Кроме того, линия фронта к концу мая была достаточно стабильной, что также удобно для детального изучения результатов. Однако в этот раз ни одного немецкого танка подбить не удалось. Возможно, поэтому какой-либо информации об этих испытаниях в советских источниках практически нет. Существует еще версия, что несколько танков все же удалось подбить, но сведения об этом были закрыты даже для тех, кто проводил испытания – летчиков и инженеров-оружейников. Так или иначе, сейчас известно только, что до середины лета во всех частях было категорически запрещено применять эти бомбы, несмотря на то, что они уже в больших количествах поступали в штурмовые полки. Так что если испытания 1-го июня действительно были неудачными, проблема была не в самих бомбах. От нового оружия не отказались и существенных изменений в конструкцию не вносили. Видимо было решено обеспечить неожиданное массированное применение этого оружия в предстоящем сражении на Курской дуге, а заодно и доработать необходимые инструкции для летчиков и оружейников.