ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ ОСНОВНОГО ТАНКА

В. П. АНДРЕЕВ, Н. Г. ИЗОСИМОВ

В послевоенные годы роль основных танков — главной ударной силы Сухопутных войск — возросла как в нашей стране, так и за рубежом.

В условиях современных боевых действий, характеризующихся высокой динамичностью, быстрыми и резкими изменениями обстановки, неравномер­ностью развития по фронту и глубине, применением различных средств поражения и противодействия, основной танк, при сохранении традиционных задач прорыва обороны противника, разгрома его резервов во встречном бою, преследования, а также захвата и удержания важных рубежей, предполагается использовать для решения следую­щих задач:

• поражение основных танков и других бронированных машин противника с места и с ходу в дневных и ночных условиях;
• поражение открыто расположенных и легко укрытых целей;
• обеспечение самообороны от вертолетов и низколетящих самолетов;
• осуществление быстрого маневра огнем и движением на поле боя;
• совершение быстрых и длительных маршей по дорогам и колонным путям;
• преодоление различных препятствий, в том числе водных преград по дну и с помощью плавсредств;
• длительное ведение боевых действий без суще­ственного снижения эффективности работы экипажа.

Разработка и принятие на вооружение основного танка являются ответственной и сложной государственной задачей. Наряду с составлением тактико-технических требований, на первом этапе создания новой машины важнейшее значение имеет разработка принципиальной конструкции, или компоновочной схемы танка, под которой понимается графическое изображение, определяющее взаимное размещение главных составных частей и экипажа машины и дающее общее представление о технических решениях основных узлов и систем для выполнения тактико-технических требований. В современных условиях основной танк создается в результате совместной работы многих научно-исследовательских и производственно-конструкторских коллективов. Танк довольно длительное время находится на вооружении, претерпевая при этом ряд модернизаций, и требует значительных материальных затрат на производство и эксплуатацию. Трудность создания нового танка определяется непрерывным возрастанием требований к повышению его боевых свойств, а также рядом жестких ограничений, в частности:

а) внешние ограничения размеров машины, вытекающие из необходимости обеспечения железно­дорожного габарита, проходимости и поворотливости;

б) внутренние ограничения, связанные с необходи­мостью размещения экипажа и составных частей танка, обеспечивающих наибольшую эффектив­ность всех узлов и систем машины.

В настоящее время в мировом танкостроении гос­подствующее положение занимает классическая компоновочная схема танка с вращающейся баш­ней и задним расположением моторно-трансмис­сионной установки. Экипаж танка находится в двух обитаемых отделениях: водитель — в отделении управления, а командир и наводчик (в зарубежных танках и заряжающий) — в боевом отде­лении.

Классическая компоновочная схема обеспечивает независимость маневра огня от движения машины максимально простым и надежным способом при достаточно высоком уровне защиты жизненно важ­ных узлов, систем и экипажа.

В послевоенные годы предложено несколько новых компоновочных схем танка с целью дальнейшего повышения его характеристик при ограничении величины массы. Одна из них характеризуется сосредоточением экипажа в передней части броневого корпуса при полностью автоматизированном бое­вом отделении с дистанционным управлением оружием, другая — с размещением всего экипажа в башне вместе с вооружением. Были попытки реа­лизации безбашенной схемы, дающей наибольший выигрыш в массе по сравнению с обычным реше­нием. Выполнены проработки танков с двумя пушками, с вынесенным вооружением и др. Однако компоновочные решения основного танка, имею­щие только преимущества по сравнению с классической схемой, пока не известны.

Проведенные расчетно-теоретические исследования, в том числе и с помощью моделирования принципиальной конструкции на ЭВМ, показали, что для каждого уровня технических решений по отдельным системам танка существует некоторое оптимальное значение полной массы и объема машины.

Рис. 1. Изменение массы танков и их составных частей в зависимости от времени:

1958 г . — танк Т-55; 1962 г . — Т-62; 1969 г . — Т-64А; 1974 г .— Т-72;

1— танки; 2 — броневая защита; 3 — узлы ходовой части; 4 — MTO; 5 — вооружение; 6 — бое­комплект; 7— системы управления огнем;

8 - горюче-смазочные материалы; 9 — про­тиворадиационная защита

Верхняя граница полной массы основных танков определяется внешними ограничениями. Размещение экипажа и внутреннего оборудования с плотностью и уровнем технического совер­шенствования узлов, имеющих место в настоящее время, обуславливает и определенный бронируемый объем. Дальнейшее увеличение внутреннего объема ведет к отступлению от рациональных форм бронирования, увеличению высоты корпуса, по сравнению с минимально необходимой для посадки водителя, увеличению объема башни и необходимости формирования бронируемых объемов в надкрыльевых частях корпуса, в кормовой нише башни и т. д. приводит, при условии сохранения ТТХ, к нарастающему процессу увеличения массы машины. Некоторые возможности преодоления внешних ограничений заключаются в использовании предельно допустимых значений L/B, q и расширении железнодорожного габарита до 3,5—3,6 м и соот­ветствующего увеличения ширины танка.

Рис. 2. Изменение объемных характеристик танков и их составных частей в зависимо­сти от времени:

1 — танк; 2 — корпус; 3 — МТО; 4 — башня;

5 — горюче-смазочные материалы; 6 — системы управления огнем; 7 — противорадиационная защита

Анализ конструкций танков послевоенных поколений свидетельствует о быстром росте огневой мощи, защиты и подвижности, отличающимися на каждом этапе более высоким уровнем технических решений при значительном увеличении удельных показателей, всевозрастающей автоматизации при некотором увеличении забронированного объема и полной массы, сокращении численности экипажа. Характер изменения массы и объема отечественных танков и их отдельных частей (рис. 1—4) по­казывает, что танки послевоенных поколений отличаются высокой плотностью компоновки и степенью совершенства основных узлов и систем. Можно отметить характерное снижение заброниро­ванного объема корпуса и башни благодаря реализации принципиально новых решений по ряду узлов и систем. Это оказалось возможным в результате применения форсированных двигателей в сочетании с бортовыми планетарными коробками передач и высокоэффективных систем двигателя. Значительно возросла энерговооруженность машин, характеризуемая показателями удельной мощности за счет роста удельной габаритной мощности двигателей.

Рис. 3. Изменение удельной мощности Ν/m_т танка (1) и габаритной мощности N/v_мто моторно-трансмиссионного от­деления (2) в зависимости от времени

Увеличение массы и объема любых частей танка Уменьшение численности экипажа и автоматизация заряжания обеспечили более рациональную компоновку системы заряжания в целом и увеличение числа выстрелов, находящихся в боевом от­делении и готовых к применению.

Рис. 4. Изменение количества выстрелов пушки, объемов боекомплекта и системы заряжания в зависимости от времени:

1 — общий боекомплект; 2 — механизиро­ванный боекомплект; 3 — объем системы заряжания; 4 — объемы заряжающего и механизма заряжания с боекомплектом; 5 — объем немеханизированного боекомплекта

Наметилась тенденция к увеличению объемов, отводимых под комплекс вооружения в целом, включая боекомплект и систему управления огнем, в связи со значительным ростом требований по дальности действительной стрельбы и эффективности действия боеприпасов.

Наблюдается рост плотности компоновки, вызванной необходимостью размещения новых систем и дополнительного оборудования, а также большей массой, затрачиваемой на единицу бронируемого объема при обеспечении современных требований по защите, несмотря на применение новых решений по комбинированным и разнесенным преградам.

В процессе совершенствования отдельных харак­теристик и отработки танков, находящихся в производстве, наблюдается постепенное увеличение их полной массы, а в отдельных случаях и бронируемого объема.

Отечественные основные танки довольно близки к условному теоретическому минимуму массы для соответствующих ТТТ, принятых технических ре­шений по узлам и системам и существующих огра­ничений, что свидетельствует о чрезвычайно высо­ком уровне отработки их компоновочных решений. При совершенствовании основных танков по пути дальнейшей отработки схемных решений, тради­ционных для отечественного танкостроения, суще­ствуют некоторые возможности по увеличению пол­ной массы танка и бронируемого объема по сравнению с танками последних поколений, которые могут быть реализованы в повышении характерис­тик по отдельным качествам машины с высокой производственной преемственностью.

Анализ основных задач, решаемых танками в со­временном бою, развитие конструкции танков послевоенных поколений, теоретических исследований и компоновочных проработок показывает, что в обозримом будущем основные танки, по-видимому, сохранят все главные черты, присущие их со­временному состоянию. Компоновочные же решения их, в принципе, могут различаться расположе­нием экипажа относительно систем управления огнем и машиной, численностью его, а также уров­нем совершенства технических решений по узлам, агрегатам и системам, приспособленностью их и машины в целом к условиям войсковой эксплуатации и массового производства. Дальнейшее совершенствование основных узлов и систем примени­тельно к традиционным схемам остается одним из способов выполнения новых требований к танку. Улучшение характеристик, уменьшение габаритов и массы узлов, повышение надежности, снижение стоимости — главные задачи разработчиков комп­лектующих изделий при выполнении работ в ука­занном направлении.

Исследования подтверждают, что классическая схема башенного танка с размещением экипажа в корпусе и башне, использованием традиционных технических решений по узлам, системам и агрегатам и принятыми ограничениями близка к насыще­нию характеристик.

Среди возможных путей улучшения этой схемы танка можно назвать следующие:

• размещение всего экипажа в изолированном обитаемом отсеке (капсула) с усиленной круговой защитой от всех противотанковых средств;
• глубокое дифференцирование защиты ряда уз­лов и систем танка пушка, системы моторной установки, топливо и т. д.) вплоть до вынесения их из основных бронируемых объемов;
• изоляция обитаемых отделений от топлива и боекомплекта с целью снижения пожароопасности и взрывоопасности, т. е. создание специальных отсеков для экипажей;
• сокращение численности экипажа на основе широкого использования системы комплексной автоматизации;
• применение схем и технических решений, позволяющих преодолевать существующие ограничения, сдерживающие дальнейшее развитие классической схемы (например, расширение железнодорожного габарита до 3,5—3,6 м);
• поиск принципиально новых решений по узлам, системам и агрегатам танка, позволяющих сокра­тить их показатели по массе и габаритам, обеспечить простоту конструкции и технологичность при­менительно к условиям массового производства.

К положениям, имеющим принципиальное значение и оказывающим существенное влияние на ком­поновочное решение и «облик» танка, следует отнести:

1. Распределение или передачу ряда функциональ­ных задач, возлагаемых на основной танк, на спе­циальные машины, действующие в боевых поряд­ках совместно с танками, и как следствие сокращение задач, решаемых основным танком, сущест­венное упрощение его конструкции.
2. Создание основного танка в качестве базовой машины для всего семейства ВГМ данной категории по массе с обеспечением необходимых требований по грузоподъемности узлов шасси, наличию отбора мощности, обратимости моторно-трансмис­сионной установки и т. д.
3. Обеспечение возможности дальнейшего совер­шенствования в ходе производства.

Выводы

1. Классическая компоновочная схема основного танка может развиваться в направлении дальней­шего совершенствования традиционных решений при некотором увеличении массы и бронируемого объема и новых схемных решениях с повышением живучести на поле боя от совокупности противо­танковых средств.
2. Существенное влияние на облик танка, наряду с принципиальными решениями основных узлов и систем, могут оказать: сокращение функциональ­ных задач, решаемых танками в бою; приспособление конструкции танка в качестве базовой ма­шины, для семейства ВГМ и к условиям массового производства; необходимость сохранения возможности дальнейшего совершенствования в ходе жизненного цикла машины.