Техника и вооружение 2009 03

Корпус танка ПТ-76, изготовленный из стеклопластика.

Вместе с расчетами были проведены испытания стрельбой по броневым плитам толщиной от 80 до 200 мм с установкой 6-10-мм противокумулятивных экранов. В результате испытаний такой экранированной брони было установлено, что ее применение обеспечивало защиту от кумулятивных средств поражения при удалении экрана от брони на 400–500 мм. При этом выигрыш в массе экранированной брони составлял 35–40 % по сравнению с монолитной броней равной противокумулятивной стойкости. С уменьшением расстояния между экраном и броней до 100 мм выигрыш в массе составлял всего 6 %, и установка экранов в этом случае была нецелесообразна.

Увеличение толщины брони для обеспечения противокумулятивной стойкости танков и соответственно их массы на указанные выше величины были неприемлемы. Решение проблемы по уменьшению массы брони специалисты филиала ВНИИ-100 на основе результатов проведения различных НИОКР видели в использовании в составе брони стеклопластика и легких сплавов на основе алюминия и титана, а также их комбинации со стальной броней.

Еще в сентябре 1957 г. в соответствии с распоряжением Совета Министров СССР для снижения массы брони танков филиалом ВНИИ-100 совместно с НИИ пластмасс, НИИ стекловолокна Госкомитета по химии, НИИ-571 и МФТИ развернулись НИОКР по созданию высокопрочных пластмассовых материалов для создания противопульной и противоснарядной брони. В результате в 1960 г. в филиале ВНИИ-100 под руководством В.З. Вишневского и В.П. Васина разработали конструкцию броневого корпуса легкого танка ПТ-76 с использованием стеклопластика. Изготовленный макет корпуса танка прошел испытания обстрелом, а также ходовые испытания буксировкой на НИИБТ полигоне. Плиты из броневого стеклопластика для корпуса танка и натурных испытаний обстрелом изготовил завод «Карболит» в Орехово-Зуеве.

Как показали расчеты, массу корпуса танка за счет применения стеклопластика можно было уменьшить (как и для корпусов из алюминиевых сплавов) на 30 % и более по сравнению с массой равных по снарядостойкости стальных корпусов. Причем основная доля выигрыша по массе достигалась на конструкционных (неброневых) деталях корпуса (днище, крыша, кронштейны, ребра жесткости и т. п.). Дальнейшие работы по стеклопластиковому корпусу были приостановлены в связи с развертыванием работ по созданию комбинированной защиты для нового среднего танка, разрабатывавшегося в КБ харьковского завода им. Малышева под руководством А.А. Морозова. Тем не менее, в 1960–1961 гг. стеклопластиковый корпус танка ПТ-76 прошел испытания на определение характеристик радиолокационного отражения (предполагалось, что — кроме других положительных качеств — стеклопластик обладал и радиопрозрачностью), дав тем самым начало еще одному направлению в области комплексной защиты объектов бронетанковой техники — маскировке.

В соответствии с приказами ГКОТ № 513 от 31 декабря 1957 г. и № 32 от 31 января 1958 г. во ВНИИ-100 и его московском филиале развернулись НИОКР по двум темам. Первая была связана с созданием комбинированной брони с применением неметаллических материалов, обладавших высокой струегасящей способностью при малой удельной массе. В работах по созданию комбинированной брони также принимали участие НИИБТ полигон, МФТИ, ЛФТИ, НИИ-24, Институт гидравлики Сибирского отделения АН СССР, Всесоюзный институт авиационных материалов, НИИ пластмасс и различные металлургические предприятия страны. Руководителем работ от ВНИИ-100 был назначен Б.М. Хазин. Вторая тема возобновляла работы по созданию экранированных броневых конструкций — противокумулятивных экранов. Работы от ВНИИ-100 возглавил К.И. Буганов.

Первые варианты комбинированной брони были созданы с использованием броневых алюминиевых и титановых сплавов. Изменяя составы, взаимное расположение и толщины слоев, конструкторы добивались наивысшей защищенности танка от всей совокупности поражающих факторов противотанкового оружия.

Использование алюминиевых сплавов в качестве брони в Советском Союзе впервые было реализовано в 1950-е гг. в авиации, где применялась броня АБА-1 (сплав В-95) в виде навесных экранов. В танкостроении эта броня не получила распространения, так как в то время не был известен способ и технологический процесс сварки броневых листов из алюминиевого сплава АБА-1, а как показал опыт танкостроения в годы Великой Отечественной войны, сварка была основным технологическим процессом при изготовлении броневого корпуса всех типов отечественных танков.

НИР, проведенные в Советском Союзе в 1959–1961 гг., подтвердили целесообразность создания броневых корпусов из алюминиевого сплава для легких танков. Толщина алюминиевых броневых преград при равной пулестойкости была в 3–3,5 раза больше толщины стальных броневых преград, поэтому прочность и жесткость алюминиевых листов оказывалась значительно выше, чем у стальных листов. Это позволяло во многих случаях отказаться от ребер жесткости, различных косынок, распорок, выштамповок и получить экономию массы корпуса до 30 % при сохранении одинаковой пулестойкости. Снижение массы машины давало возможность увеличения запаса плавучести легкого танка и осуществления десантирования машины парашютным способом.

Повышенный интерес к броневому алюминиевому сплаву объяснялся еще и тем, что этот сплав обеспечивал лучшую, чем сталь, защиту от радиации, быстро освобождался от наведенной радиации и обладал более высокой коррозионной стойкостью. Достоинством алюминиевого сплава также являлось более высокое, чем у стали, сопротивление пробитию осколками.

Для промышленного освоения алюминиевой брони в отечественном танкостроении в начале 1960-х гг. в соответствии с постановлением правительства от 30 мая 1960 г. на СТЗ была изготовлена опытная партия из шести плавающих танков ПТ-76, корпуса которых были выполнены из алюминиевого сплава Д-20. Эти танки имели обозначение М906, поскольку технология изготовления корпуса машины из броневого алюминиевого сплава должна была быть такой же, как у разрабатывавшегося опытного легкого танка «Объект 906». Проведенные заводские и полигонные испытания танков М906 подтвердили возможность снижения массы легкого танка за счет применения алюминиевых сплавов. Однако алюминиевый сплав Д-20 разрабатывался и применялся в авиастроении как конструкционный материал и в качестве броневого сплава не мог быть использован.

В результате выполненных НИОКР в период 1962–1965 гг. был разработан сложнолегированный броневой алюминиевый сплав АБТ-101 (АБТ — алюминиевая броня танковая) с высоким (почти вдвое большим, чем в зарубежных алюминиевых броневых сплавах) содержанием цинка и магния. В это же время был отработан технологический процесс сварки броневых алюминиевых листов большой толщины путем аргоно-дуговой сварки плавящимся электродом. Разработанный броневой алюминиевый сплав успешно прошел полигонные испытания при обстреле опытных образцов легкого танка «Объект 906» и боевой машины десанта «Объект 915». По пулестойкости этот сплав не уступал алюминиевым броневым сплавам, применявшимся в американских и британских легких танках и БТР. В дальнейшем алюминиевый броневой сплав АБТ-101 (АБТ-102) применялся при создании опытных легких танков, боевой машины пехоты БМП-3 и боевых машин десанта БМД-1, БМД-2 и БМД-3.

Первые работы по исследованию возможности применения для танков брони из титанового сплава проводились в Советском Союзе в 1957–1962 гг. На основе проведенных испытаний для изготовления танковой брони был рекомендован титановый сплав ОТЧ-1, который при углах наклона листа свыше 50° позволял получить значительный выигрыш в массе по сравнению со стальной броней при одинаковом уровне снарядостойкости. Для титановых плит толщиной 150–190 мм при углах наклона 60–68° при обстреле 100-мм бронебойными подкалиберными снарядами со стальным сердечником этот выигрыш составлял 30–45 %. Однако из-за ограниченного набора толщин титановых плит, а также из-за постоянного изменения конструкции зарубежных бронебойных подкалиберных снарядов провести необходимый объем исследований и рекомендовать титановую броню для танков в указанные годы не удалось.

Тем не менее разработка технологии изготовления и сварки титановой брони была доведена до стадии, позволявшей изготавливать из нее корпуса танков в случае экономически целесообразного применения титана для этих целей. Систематические комплексные исследования титановых сплавов применительно к современным требованиям броневой защиты танков были продолжены в начале 1970-х гг.

В составе комбинированной брони алюминиевые и титановые сплавы впервые были использованы в конструкции броневой защиты танковой башни, в которой специально предусмотренная внутренняя полость заполнялась алюминиевым сплавом. С этой целью был разработан специальный алюминиевый литейный сплав АБК11, не подвергаемый после литья термической обработке (из-за невозможности обеспечения критической скорости охлаждения при закалке алюминиевого сплава в комбинированной системе со сталью). Вариант «сталь+алюминий» обеспечивал при равной противокумулятивной стойкости уменьшение массы брони в два раза по сравнению с обычной стальной.

В 1959 г. для танка Т-55 были спроектированы носовая часть корпуса и башня с двухслойной броневой защитой «сталь+алюминиевый сплав». Однако в процессе испытаний таких комбинированных преград выяснилось, что двухслойная броня не обладала достаточной живучестью при многократных попаданиях бронебойно-подкалиберных снарядов — утрачивалась взаимная опора слоев. Поэтому в дальнейшем были проведены испытания трехслойных броневых преград «сталь+алюминий+сталь», «титан+алюминий+титан». Выигрыш по массе несколько сократился, но все равно оставался достаточно значительным: комбинированная броня «титан+алюминий+титан» по сравнению с монолитной стальной броней при одинаковом уровне броневой защиты при обстреле 115-мм кумулятивными и подкалиберными снарядами обеспечивала сокращение массы на 40 %, сочетание «сталь+алюминий+сталь» давало 33 % экономии массы.