Деревянная модель первого варианта новой компоновки танка «Объект 490». Масштаб 1:10. В первоначальном варианте гусеничные движители предполагались в обводах 3+3 катка.
Ранний вариант компоновки с размещением экипажа в кормовой части танка
(Проблема сокращения численности экипажа основного танка. Ю. М. Апухтин, А. И. Мазуренко, Е. А. Морозов, П. И. Назаренко. ВБТТ. №6. 1980).
Размещение отсеков танка «490». Ранний вариант.
1 - топливный отсек;
2 - отсек систем двигателя и силовой установки;
3 - отсек основного вооружения;
4 - отсек автомата заряжания;
5 - отсек экипажа.
Первым расположен топливный отсек с минимально допустимым уровнем броневой защиты от наиболее массовых средств поражения танка (700 и 1000 мм от БПС и КС). Повреждение этого отсека, разделенного продольными перегородками, и частичная утрата топлива в бою не приведут к потере танком своей боеспособности.
За топливным отсеком в корпусе расположен отсек систем двигателя и силовой установки, а над ним - отсек основного вооружения. Эти отсеки имеют более высокий уровень защиты, так как выход из строя двигателя или пушки существенно снижает боевые возможности танка. Расположенный в носовой части корпуса топливный отсек является экраном для силовой установки и повышает ее живучесть при снарядном обстреле. Силовая установка включает в себя 2 одинаковых двигателя (на макете 5ТДФ, в перспективе планировалась установка 4ТД). Трансмиссия с гидрообъемной передачей позволяет регулировать величину мощности, передаваемой на каждый гусеничный обвод. Это позволяет:
- использовать двигатели умеренной мощности (800-1000 л.с.) при высокой мощности силовой установки в целом;
- продолжить движение при боевых повреждениях одного из двигателей;
- снижать путевые расходы топлива за счет использования одного из двигателей или обоих вместе в зависимости от дорожных условий.
-. скорость хода вперед и назад аналогичная – более 75 км/ч, что значительно увеличивает выживаемость танка в бою.
Затем размещается отсек автомата заряжания (A3) с боекомплектом, имеющий еще более высокий уровень защиты и экранируемый от фронтального огня тремя предыдущими, а в верхнем поясе отсеком основного вооружения. Поражение этого отсека, кроме потери танком своей огневой мощи, может привести к детонации зарядов с тяжелыми последствиями. Для нейтрализации высоких давлений, возникающих в случае детонации зарядов, в днище отсека предусмотрены «вышибные пластины» (на первом варианте в крыше), выполняющие функции предохранительного клапана. Длина отсека A3 предусматривает возможность размещения унитарного боеприпаса (L=1400 мм) и позволяет упростить кинематику подачи и досылания боеприпаса в камору пушки. В первом варианте компоновки танка выстрелы в АЗ размещались в конвейерах вертикально (32 выстрела), поступая в размещенный по центру расходный механизм на 4 выстрела, в заключительном варианте – горизонтально.
Последним в кормовой части танка размещен отсек экипажа. Экипаж расположен в удобной позе - сидя с обеспечением всех эргономических требований (санузел, отопление, кондиционер, приготовление пищи). На крыше, во второй башне, размещен комплекс электронно-оптических средств поиска целей и управления основным и дополнительным вооружением. Такая компоновка танка обеспечивает дифференцирование уровня защиты и живучести отдельных компонентов танка в соответствии с их значимостью.
Интересной особенностью компоновки являюсь применение ствола пушки в качестве трубы забора воздуха ОПВТ (высота подъема 4,6 м при максимальном возвышении на корму 30°).
Интересной особенностью компоновки являюсь применение ствола пушки
По бортам башни устанавливались мортиры системы «Туча» - 12 шт.
Вариант перспективного танка (разработка ~1989-91).
Новый вариант перспективного танка отличался от первоначального решениями по схеме броневой защиты, автомата заряжания и гусеничного движители (4+2 катка).
Вооружение 152 мм пушка 2А73, автомат заряжания с двумя горизонтально расположенными конвейерами.
Дополнительное вооружение – 30 мм гранатомет на задней башне и два 2×7,62 мм пулемета ТКБ-666.
По периметру танка и в шахтах между бортами отсека экипажа для поражения целей, атакующих сверху размещены 26 мортир КАЗ «Штандарт».
Размещение отсеков танка «490». Вариант по публикации в ВБТТ №7. 1991, последней публикации Е. А. Морозова.
При разработке проекта большое внимание уделено защите от боеприпасов, атакующих сверху.
1 - топливный отсек;
2 - отсек систем двигателя и силовой установки;
3 - отсек основного вооружения;
4 - отсек автомата заряжания;
5 - отсек экипажа.
Огневая мощь
Хотя танк является универсальной машиной, способной поражать разнообразные цели, его главная задача (в соответствии с концепцией основного танка) – борьба с сильнобронированными целями типа танк. Необходимость ее решения определяет «облик» и состав комплекса танкового вооружения, тип и характеристики основного оружия. Данная концепция сохраняется и в наше время.
Основное вооружение финального варианта танка состояло из 152 мм пушки 2А73 с полностью автоматизированным боекомплектом из 32 унитарных выстрелов расположенным в двух конвейерах. Каждый конвейер имел свою систему досылания выстрела. Хотя башня обеспечивала круговое вращение углы возвышения/склонения пушки относительно горизонта составляли -5°, +10° только в диапазоне курсовых углов ±45°. Этот недостаток компенсировался за счет применения управляемой гидропневматической подвески, что за счет изменения дифферента машины позволяет увеличить углы наведения пушки в вертикальной плоскости.
В то же время значительно возросла насыщенность поля боя танкоопасной живой силой, вооруженной носимыми противотанковыми средствами – РПГ, ПТРК. Борьбе с такими целями уделялось важное внимание при создании харьковского танка 21 века. Дополнительное вооружение включало два, расположенных по обеим сторонам кормовой части блока вооружения 2-ствольных 7,62 мм курсовых пулемета ТКБ-666 (ЦКИБ СОО) с независимым наведением по вертикали. Углы возвышения (+45°) позволяли поражать цели расположенные на верхних этажах зданий и в горной местности. Готовый боекомплект каждого пулемета составлял 1500 патронов. На задней башне, расположенной над капсулой экипажа размещался 30 мм автоматический гранатомет с углами наведения по горизонту 360°, по вертикали -10°, +45°).
Особенно лаконично была построена СУО танка. Прицельные комплексы строились в виде отдельно расположенного тепловизионного модуля и лазерного дальномера размещенного справа (по ходу танка) в бронемаске. Телевизионный модуль и канал наведения управляемого снаряда размещался слева. Панарамический прицел с визуальным каналом располагался на задней башне, изображение передавалось как командиру-наводчику так и механику водителю. Дневно-ночная ТВ панорама размещалась на станке автоматического гранатомета на задней башне.
Модульная установка тепловизионного и телевизионного прицелов в бронемаске танка позволяла размещать разработанные и производимые серийно в 80-е годы приборы, например 1ПН71 1ПН126 «Аргус» и пр. имевшие большие габаритные размеры, при этом приводы по углу места и азимуту не требовались, так как прицелы стабилизировались с пушкой. Дополнительная точность достигалась благодаря «активной» подвеске, снижавшей нагрузки на стабилизатор вооружения. Поиск целей (при приведении к углу и положению заряжания) мог в то же время осуществляться независимым дневным панорамическим прицелом и дневно-ночной панорамой установленными на блоке вооружения второй башни.
На лобовой части корпуса, а также на надгусеничных полках устанавливались камеры переднего обзора. Камера заднего обзора устанавливалась в центральной части кормы танка.
Над отсеком экипажа размещалась вторая башня с дополнительным вооружением, панарамическим прицелом с визуальным каналом и дневно-ночной телевизионный прицел, устанавливающийся на станке вместе с автоматическим гранатометом.
Вид на корму – вторая башня с блоками динамической защиты и дополнительным вооружением.
Максимальный угол возвышения пушки.
Мортиры КАЗ «Штандарт» в кормовой части и бортах отсека экипажа.
В кормовой части отсека два люка экипажа, люк механика-водителя снабжен иллюминатором для вождения по-походному (кормой вперед).
Проблему создания и серийного производства компактных танковых прицелов с тепловизионным каналом не удалось решить спустя десятилетия после развала СССР. На данный момент проблема решается путем закупки и лицензионного производства зарубежных компонентов (в РФ). Уровень развития технологий в СССР, РФ отражает прибор 1ПН126, принят в 2005 г. Сложно представить себе вариант «альтернативной истории» развития систем технического зрения в СССР, в случае если бы он не развалился, но надеяться на компактность и высокие характеристики, позволяющие отказаться от визуального канала было бы безосновательно.
Круговой обзор из танка планировалось реализовать при помощи телекамер переднего обзора расположенных на верхней лобовой детали носового узла корпуса и на надгусеничных полках, а так же камер заднего обзора размещенной по центру кормы корпуса. Также у экипажа имелись призменные приборы наблюдения с выводом изображения над окулярами панорамического прицела.
Пример изображение на экране монитора «Аргус» (уровень 90-х). От визуального канала отказываться было преждевременно.
Защита
Решения компоновки танка 21 века уделяли ключевое внимание обеспечению защиты компонентов танка в соответствии с их вкладом в боевую эффективность. Если первый (топливный) отсек имел лобовую противоснарядную защиту на уровне, заданном ТТТ, то последний отсек (экипажа) будет практически защищен в 2-2,5 раза сильнее. Поскольку создание снарядов с таким уровнем бронепробиваемости в обозримом будущем невозможно, указанное построение компоновочной схемы дает возможность обеспечить высокую вероятность выживаемости танка в бою при минимальной массе брони.
Схема танка (в плане) с последовательно размещенными отсеками:
1 - лист носовой части; 2 - топливный отсек; 3 - топливная перегородка;
4 - моторный отсек; 5 - моторная перегородка; 6 - боевой отсек; 7 - перегородки боеукладок; 8 - отсеки боеукладок; 9 - перегородка отсека экипажа; 10 - отсек экипажа; 11 - угол обстрела наиболее мощными поражающими средствами α
Подход к защите перспективного танка описан в статье А. И. Мазуренко, Е. А. Морозов. П. И. Назаренко «Пути повышения живучести танка».
Развитие проекта «490».
1 и 2 – с вертикальным размещением выстрелов в двух конвейерах АЗ и расходным механизмом в центре, вышибные пластины выполнены в крыше отсека АЗ;
3 – с горизонтальным размещением в двух конвейерах. Вышибные пластины выполнены в днище отсека АЗ.
В раннем варианте разработки проекта защита верхней детали носового узла корпуса включала плиту из стали толщиной 80 мм установленную под углом 60°. На плиту устанавливался съемный пакет (170 мм/60°) с тандемно-установленными активными элементами защиты, которые разделялись 50 мм стальной плитой. По своей идее такая защита была схожа с устанавливаемым сейчас на танк «Оплот» модулем ДЗ «Дуплет».
Защита башни представляла из себя комбинированную структур с разнесенным (бронемаска), комбинированным с активными элементами (лоб и борта) бронированием.
Эквивалент защиты с верхней полусферы – 180…200 от УЯ и 600 от кумулятивных боеприпасов. Единственным уязвимым местом танка являлась башня в ее центральной части, где бронирование составляло 50 мм (5°). Однако, даже в случае поражения этого участка кумулятивными боеприпасами или УЯ из строя мог быть выведен только один из двигателей.
Крыша отсека боекомплекта представляла комбинированную структуру с активными элементами и многослойным бронированием, на заключительном варианте «вышибные пластины» выполнялись в днище для снижения ослабленных зон защиты сверху.
Наружные и центральные детали в защитных конструкциях корпуса и башни выполнялись из стали высокой твердости, внутренние из стали средней твердости. Это позволяло уменьшить формирование осколочного потока при пробитии элементов бронирования.
Заключительный из описанных (П. Ф. Гнедаш, Л. И. Мазуренко, Е. А. Морозов. Возможный вариант нетрадиционной компоновочной схемы танка. Вестник бронетанковой техники, №7. 1991) вариант танка 21 века защищала комбинированная броня (сталь+наполнитель+сталь) расположенная под углом 80°. Деталь формировала защиту верхнего и среднего пояса защиты танка.
а – продольный разрез; б – вид в плане со снятой башней и крышей корпуса; 1 - пушка; 2 - башня; 3 – погон башни; 4 – крышка отсека автомата заряжания; 5 – отсек экипажа; 6 – кормовые люки экипажа; 7 – отсек автомата заряжания; 8 – отсек силовой установки; 9 – топливный отсек; 10- корпус танка; 11, 16 - двигатели; 12, 15, 19, 20 – бортовые коробки передач для передачи мощности к ведущим колесам переднего и заднего обводов; 13, 14, 18, 21 – ведущие колеса передних и задних обводов; 17, 22 – гусеницы передних и задних обводов.
Схема защиты включала слой активных элементов защиты с комбинированной схемой с продольным обжатием наполнителя (сталь + ЭДЗ + наполнитель), повышающая защиту на ~40%. Общий габарит бронирования составлял 260 мм. Конструкция обеспечивала защиту не только от боеприпасов, атакующих по горизонтали, но и защиту от боеприпасов (УЯ, кумулятивных) атакующих сверху.
Отсеки танка были изолированными и разделялись перегородками – 20 мм для отсека топлива, систем двигателя. 20 мм перегородка между 1 и 2 двигателями. Перегородки с габаритом 50 мм устанавливалась перед отсеком боекомплекта и капсулой экипажа. В днище капсулы экипажа был предусмотрен эвакуационный люк, служивший, также в качестве санитарного узла.
Бронирование днища корпуса также было дифференцированным 20, 50 и 100 мм (комбинированное) в зонах размещения топлива и двигательного отсека; отсека боекомплекта; капсулы экипажа.
Перспективные устройства защиты разработки НИИ Стали (90-е).
Снизу в центре фото перспективного элемента ДЗ 32Э, слева элемент «Гофр».
Снизу в центре фото перспективного элемента ДЗ 32Э, слева элемент «Гофр».
Габаритные размеры перспективного активного элемента были вдвое меньше серийного 4С22.
Это позволяло обеспечить большую площадь прикрытия защищаемых проекций.
Подвижность
Расположенная в средней части танка, впереди боевого отделения, силовая установка обеспечивала дополнительную защиту экипажа. Четырехгусеничная ходовая часть, обусловленная такой компоновочной схемой, существенно повышает живучесть танка при минном подрыве. Увеличению живучести способствует также раздельное исполнение систем, обслуживающих каждый двигатель.
На базе танка с двумя двигателями можно создать семейство машин с использованием одного или двух двигателей в зависимости от типа и назначения машины, от массы и мощности, потребляемой навесным оборудованием.
Требования к подвижности танков непрерывно возрастают. Предполагается, что средняя скорость танка ближайшего будущего при движении по сухим грунтовым дорогам должна достигать 50…55 км/ч. Для достижения такой скорости удельная мощность танка должна быть не менее 21...23 кВт/т, а максимальная скорость, обеспечиваемая скоростным диапазоном трансмиссии 80…90 км/ч.
Преодоление естественных препятствий и искусственных заграждений, проделывание проходов при помощи навесного и встроенного оборудования требуют дополнительного увеличения мощности силовой установки.
Одной из важных мер защиты танка является повышение подвижности с целью эффективного маневрирования под огнем (в том числе и задним ходом, не подставляя уязвимую корму). Исследования показывают, что за счет защитного маневрирования на поле боя вероятность попадания в танк снижается в 2-4 раза, защищенность повышается в 1,5-2 раза. Это относится в особенности к защите от управляемых ракет.
Таким образом, для увеличения подвижности танка с прогнозируемой массой (свыше 54 тонн) требуется силовая установка мощностью 1320...1470 кВт.
Высокие динамические качества танков в указанном диапазоне мощностей в сочетании с хорошей топливной экономичностью при малой загрузке можно обеспечить двигателями с двумя уровнями мощности (4ТД – 800 и 1000 л.с.).
Второй, нижний, уровень мощности необходим для экономичной эксплуатации танка при ограниченной скорости движения и сравнительно легких дорожных условиях.
Для перспективного танка может быть применена силовая установка с двумя одинаковыми двигателями, размещенными в средней части танка, бортовыми гидрообъемно-механическими трансмиссиямии гидрообъемным приводом механизма поворота. Механизм реверса обеспечивает возможность движения передним и задним ходом с одинаковыми скоростями.
Маршевое движение танка в колоне предпологалось осуществлялять кормой вперед. В кормовом люке механика водителя имелся иллюминатор и ТВ система заднего обзора. Кресло выполнялось поворотным.
Макет изготовлен на базе двух танков Т-64А с двигателем 5ТДФ. У танков вырезана верхняя часть корпуса с боевыми отделениями; отделение управления и моторно-трансмиссионное связанны в единый модуль. Соединенные кормовыми частями, они образуют ходовой макет с двумя двигателями и четырьмя гусеничными обводами.
Масса макета 35,6 т. Бортовые редукторы задней части макета модернизированы так, что они обеспечивают движение со скоростью, соответствующей скорости движения передней части. В передней части макета установлена система управления двигателями.
Каждый из двигателей развивал мощность 590…660 кВт·с кратковременным форсированием до 740 кВт. Таким образом, общая мощность силовой установки достигает 1180…1320 кВт, а удельная мощность макета 33…37 кВт/т. Это позволит обеспечить удельную мощность танку равную 29 кВт/т.
При такой компоновке отпадет необходимость длительной разработки нового танкового двигателя большой мощности. Предлагаемая схема повышает долговечность и топливную экономичность силовой установки за счет рационального использования мощности одного или обоих двигателей. Подробнее см. статью Танковая силовая установка с двумя двигателями.
Элементы ходовой танка по типу «Объект 219» (катки).
Варианты танка прорабатывались с эжекционной, комбинированной и вентиляторной системой охлаждения.
Возвращение к истокам – 4ТД
Двигатель 4ТПД, эскизный проект 1953 г.
Докторская диссертация А.Д. Чаромского – стратегическая линия развития танкового двигателестроения в СССР в послевоенные годы
Для перспективного танка 21 века предполагалось использовать двигатель 4ТД, основанный на технологиях, отработанных на серийном двигателе 6ТД-2. Установка двух двигателей 6ТД-2 являлась избыточной по мощности, кроме того для уменьшения габаритов оптимальной была установка двух двигателей меньших размеров. Создание нового двигателя 4ТД в 80-е годы не имело рискованных технических аспектов с учетом технологий 6ТД и отсутствия проблемных вопросов неуравновешенности 5ТД и 3ТД. 4ТД развивал мощность в номинальном и форсированном режиме 800 и 1000 л.с.
Преимущества проекта танка 21 века А. А. Морозова.
1. Максимально возможная защита экипажа в рамках весовых ограничений ~55 тонн.
2. Размещение экипажа в наименее подверженной обстрелу кормовой зоне танка в высокозащищенной капсуле.
3. Простая и лаконичная схема размещения прицельных комплексов, соответствующая уровню развития науки и техники на ближнесрочную перспективу. Наличие визуального канала в панорамическом прицеле с обзором с наивысшей точки танка.
4. Применение простой схемы автомата заряжания без ограничений по длине выстрела L=1400 (активная часть БПС до 1300 мм) с полной автоматизацией боекомплекта. Весь боекомплект основного вооружения полностью механизирован и размещен в едином автомате заряжания с простой траекторией и кинематикой доставки выстрела в казенник пушки.
5. Возможность движения передним и задним ходом с одинаковыми скоростями (75 км/ч).
6. Простота создания семейства машин с 1 или 2 двигателями и удобным размещением десанта и целевой нагрузки. Например, высокозащищенного БМП. 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.
7. С целью повышения живучести ходовая часть имеет 4-обводная с приводом на каждый обвод. Это дает возможность танку при разрыве одного из обводов (и даже двух на разных бортах) не утратить подвижность.
8. Максимальная защита капсулы экипажа от всего набора поражающих средств, включая химическое, бактериологическое и радиационное воздействие, комфорт в обитаемом отделении (наличие санитарных устройств, устройства для разогрева пищи и кондиционера). Совместное размещение экипажа кардинально решает вопросы взаимопомощи и взаимозаменяемости, существенно упрощает вопросы внутренней связи и дублирования функций танкистов.
9. Максимальная противоминная защита танка и членов экипажа;
10. Силовая установка танка имеет возможность работы в двух режимах:
1) максимальной мощности - при движении и тяжелых дорожных условиях и в бою;
2) в частичном режиме (~50% Мmax - при движении по хорошим грунтовым дорогам и дорогам с твердым покрытием. Оба режима должны быть по экономичности равноценны, обеспечивая минимальный удельный расход топлива. Это наиболее радикальный путь повышения запаса хода танка при ограниченном объеме возимого топлива.
11. Замена торсионной подвески гидропневматической, помимо решения основной задачи - повышение средних скоростей за счет улучшения показателя плавности хода, - дает возможность управляв клиренсом танка, что повышает его проходимость и живучесть в бою. Кроме того, управляемая гидропневматическая подвеска за счет изменения дифферента машины позволяет увеличить углы наведения пушки в вертикальной плоскости. Таким образом, введение лишь одной системы повышает показатели подвижности (прямой эффект), защищенности и огневой мощи танка (побочный эффект).
Выводы
Один из самых необычных и принципиально новых проектов в истории танкостроения. Компоновка, обеспечивающая не имеющие аналогов уровни защиты экипажа, подвижности и огневой мощи:
- защита экипажа с уровнем, эквивалентным от БПС ~2000 мм RHA и от КС ~4500 мм RHA, 200 mm RHA и 600 mm RHA с верхней полусферы;
- 32 унитарных выстрела L=1400 мм в полностью автоматизированной боеукладке, в АЗ размещались в конвейерах горизонтально, поступая в размещенный по центру расходный механизм на 4 выстрела;
- оснащен танковым 152 мм орудием 2А73;
- в перспективе планировалась установка 2-х двигателей 4ТД умеренной мощности (800-1000 л.с.) при высокой мощности силовой установки в целом, мощность 2-х двигателей до 2000 л.с.
- скорость хода вперед и назад аналогичная – более 75 км/ч, что значительно увеличивает выживаемость танка в бою;
- возможность движения при повреждении 2-х гусеничных движителей (с противоположных сторон).
- интересной особенностью компоновки являюсь применение ствола пушки в качестве трубы забора воздуха ОПВТ (высота подъема 4,6 м при максимальном возвышении на корму 30°).
Высота танка по крышу без учета гранатомета 2 м.
Длина по корпусу 7100 мм.
Танк мог подниматься и опускаться благодаря наличию гидропневматической подвески (ГПП).
Трансмиссия с гидрообъемной передачей позволяет регулировать величину мощности, передаваемой на каждый гусеничный обвод.
Был создан деревянный макет. Весил пустой макет без башни и прочей начинки 35 тонн.
Макет изготовлен на базе двух танков Т-64А с двигателем 5ТДФ.
Главный отраслевой журнал Вестник бронетанковой техники, № 10. 1990.
И. Ф. ГНЕДАШ, А. И. МАЗУРЕНКО, Е. А. МОРОЗОВ.
Такая схема имела кучу плюсов, но и минусов - хватало. Все это требовало включить мозги и открыть финансирование на НИОКР, но в 80-е годы не хватало ни первого, ни второго...
Комментариев нет:
Отправить комментарий