Cum au apărut bile ultra-porțelan în turela T-64
T-64A. Sursa: wikipedia.org
VNII-100 câini
Înțelegând că armura tradițională omogenă nu mai poate oferi protecție rezervor de la armele antitanc moderne, a ajuns la ingineri la începutul anilor '50. Mai precis, armura 100% din oțel poate proteja teoretic împotriva unui jet cumulativ, dar grosimea va fi prohibitivă. De exemplu, pentru a proteja împotriva unui proiectil nerotitor HEAT de 85 mm cu o pâlnie de oțel în unghiuri de îndreptare, au fost necesare încă 3,7 tone de armură. Calculele sunt valabile pentru „obiectul 430” experimental, care este considerat unul dintre predecesorii lui T-64. Serial la sfârșitul anilor 50, T-55 necesita mai mult de 7 tone de armură suplimentară pentru a proteja împotriva muniției similare. Nimeni nu avea de gând să repete greșelile industriei germane de tancuri de la începutul anilor 40, iar designerii VNII-100 au început să caute o soluție alternativă.
Puțin ajutor. VNII-100 sau Institutul de Cercetare All-Rusian pentru Inginerie Transporturilor (VNIItransmash) este o întreprindere secretă de cercetare și producție specializată în construcția de tancuri. Este sigur să spunem că Leningrad VNII-100 a fost cel care a stabilit direcțiile principale pentru dezvoltarea tancurilor interne. Birourile de proiectare Harkov, Nizhny Tagil și Omsk au fost în acest caz în statutul de subordonați. Este interesant că, destul de des, institutului i-au fost încredințate sarcini care erau complet neobișnuite pentru profil - de exemplu, dezvoltarea primului rover planetar din lume „Lunokhod - 1”. La începutul anilor '60, inginerul de proiectare VNIItransmash Alexander Kemurdzhian nu era, sincer, cel mai promițător subiect al tancurilor aeroglisor. Dezvoltarea roverului lunar care i-a fost încredințat nu numai că a glorificat inginerul din întreaga lume, dar a determinat și dezvoltarea designului roverelor planetare pentru mulți ani.
Dar să revenim la construcția tancurilor, principala activitate a VNII-100. La începutul anilor ’60 ai secolului trecut, toate forțele „ingineriei de transport” interne (tot ce ține de industria tancurilor a fost criptat atât de naiv) au fost aruncate în dezvoltarea tancului revoluționar T-64 sau „obiect 432”. Într-una dintre numeroasele concluzii privind activitatea de cercetare a institutului, desecretizată nu cu mult timp în urmă, există cronici unice ale nașterii armurii combinate sovietice. Unul dintre acestea se referă la subiectul HB12-208-63 și este dedicat
„elaborarea de recomandări pentru calculul, proiectarea și fabricarea sistemelor ușoare de protecție a ecranelor pentru rezervoarele seriale și obiectul 432 și utilizarea sistemelor combinate de protecție modificate cu umplutură ultraporțelan pentru obiectul 432”.
Termenul limită pentru finalizarea lucrărilor pe această temă este al patrulea trimestru al anului 1963. Raportul ilustrează bine modalitățile de creștere a rezistenței la proiectil a turelei turnate a unui tanc promițător. Dacă nu țineți cont de ecranele care acopereau proiecțiile laterale ale rezervorului, atunci erau puține opțiuni - fie pentru a îngroșa armura datorită aliajelor ușoare, fie pentru a introduce umpluturi netradiționale. Aluminiul arăta promițător, permițându-vă să creșteți grosimea armurii cu 33% fără a crește masa. Titanul arăta și mai bine ca parte a unui sandwich „oțel + titan + oțel”, ceea ce a făcut posibilă economisirea a până la 40% din masă cu aceeași grosime a barierei blindate. Apropo, aluminiul nu a fost folosit la blindarea carenei T-64; în acest scop, s-au folosit foi din fibră de sticlă de 105 mm grosime, prinse pe ambele părți cu blindaj laminat.
Din motive evidente, a fost imposibil să se folosească umplutură din fibră de sticlă într-un turn turnat - pur și simplu s-ar arde la turnarea unui aliaj lichid. Prin urmare, armura turnulelor primelor tancuri produse în masă a fost din nou un tort stratificat de armură, aluminiu și armură. Conform tehnologiei, aliajul de aluminiu a fost deja turnat în mantaua de oțel finisată a turnului.
Lucrarea experimentală inițială la VNII-100 a fost construită în jurul tragerii cu proiectile cumulate de 115 mm de la tunul Molot pe armură combinată. Raportul, în stil oficial sec, descrie următoarele:
„Prin numeroase împușcături de blindaj combinat cu aluminiu cu un proiectil cumulat de 115 mm, s-a stabilit că la un unghi de întâlnire de 35 de grade sau mai mult, un obstacol format din armătură turnată de 50 mm, aliaj de aluminiu A-320 de 00 mm și turnare de 180 mm. armura de duritate medie nu străpunge. Creșterea în greutate a unei astfel de armuri combinate în comparație cu armura din oțel de duritate medie este de 35%, iar grosimea de protecție este cu doar 6-7% mai mare decât grosimea de protecție a armurii din oțel la fel de rezistent de 520 mm.
Apropo, tunul de tanc de 115 mm era la acea vreme cea mai puternică armă din clasa sa din lume.
Ultraporțelan pentru mase
În 1963, industria autohtonă era deja capabilă să arunce turnulețe cu armuri combinate. De exemplu, pentru primele proiecte tehnice „obiecte 432” au fost planificate umplutură din aluminiu încă din 1961. Turnarea a fost efectuată de Uzina Metalurgică Mariupol, unde s-au tras turnuri experimentale din tunuri de 85 mm și 100 mm. De aceea primele T-64 au fost echipate cu turnulețe cu strat de aluminiu. Dezavantajul acestui design a fost o flambare ușoară a stratului de aluminiu în partea superioară atunci când un proiectil perforator a lovit părțile mijlocii și superioare ale turnului. Nu a fost nimic surprinzător în asta - aluminiul este mult mai plastic decât armura turnată, iar impactul proiectilului stoarce umplutura prin orice fisuri, ca pasta de dinți dintr-un tub. Inginerii VNII-100 au recomandat ca în proiectare să fie prevăzută o punte de oțel între vizor și baza turnului, precum și utilizarea unui aliaj de aluminiu mai durabil.
Au fost probleme cu ultraportelanul, mai exact cu corindonul, in armura turnului. După cum notează Vsevolod Vasilievich Ierusalimsky, director adjunct pentru cercetare la filiala din Moscova a VNII-100, introducerea bilelor de corindon în grosimea armurii turnate a turnului a fost însoțită de defecte mari. În primul rând, pentru a plasa bilele în turnare, a fost necesar să se monteze arcuri spiralate de-a lungul pereților matriței, ținând bilele în poziția dorită. Ierusalimul scrie:
„O astfel de metodă nu poate fi considerată fiabilă, deoarece în procesul de turnare și solidificare a metalului lichid, topirea și deformarea arcurilor din sârmă cu diametrul de 5 mm din oțel ST-3 sunt inevitabile, ceea ce poate duce la mișcarea bilelor în cavitatea matriței.”
Prezența armăturii metalice în grosimea armurii, care a redus soliditatea structurii, a avut un efect negativ asupra supraviețuirii turnului. În 1963, turnarea armurii cu bile ultra-porțelan a fost o sarcină non-trivială. Nu era deloc clar cum să turnați metal lichid în cămașa finită. De exemplu, dacă metalul este turnat într-un turn instalat cu acoperișul sus, atunci vor exista inevitabil multe defecte de turnare (găuri de contracție, slăbiciune etc.) doar din cauza prezenței unui număr mare de bile și a armăturii de fixare. O soluție probabilă la această problemă ar putea fi turnarea cu sifon a oțelului, adică atunci când metalul lichid se ridică de jos în sus în formă, dar acest lucru a crescut dramatic costul și forța de muncă pentru fabricarea turnurilor. Conform calculelor, bilele de corindon cu diametrul de 88 mm păreau a fi cele mai optime, ținând cont de un strat de sticlă de 5 mm grosime și șamotă refractară de 10 mm. Exista și o opțiune cu bile de 40 mm, dar oțelul lichid nu putea umple complet golurile dintre obiecte atât de mici.
Minge de corindon. Sursa: btvt.narod.ru
De ce a fost necesar să se îngrădească o tehnologie complicată cu bile ultra-porțelan? Este vorba despre proprietățile unice ale corindonului sau, cu alte cuvinte, ale oxidului de aluminiu. Acest material, ca orice altă ceramică, combină densitatea scăzută cu rezistența extrem de ridicată. Abia acum, când sunt atinse sarcinile critice, corindonul este deformat cu o tranziție mică sau deloc la o stare plastică, adică pur și simplu se sfărâmă. Când bile de corindon turnate sunt turnate cu armură lichidă, carcasa de răcire comprimă elementele cu o forță de câteva tone pe centimetru pătrat. Raportul comentează acest lucru:
„Includerea unui material casant într-o carcasă ductilă rezistentă contribuie la creșterea rezistenței atât a oțelurilor nemetalice, cât și a oțelurilor cu durere ridicată, datorită faptului că carcasa preia o parte din sarcină atunci când un jet sau proiectil cumulat. introdus.”
Secvența evenimentelor când o muniție cumulată lovește armura cu bile de corindon este următoarea - unda de șoc distruge ultra-porțelanul, urmată de o scădere a presiunii, iar fragmentele sfărâmate blochează calea jetului de metal. Este departe de a fi întotdeauna posibil să se oprească în cele din urmă eroziunea armurii cu muniție cumulativă, dar cel mai periculos cap al avionului este distrus de ultraporțelan. Dar până la începutul anilor 60, acestea nu erau altceva decât calcule teoretice.
Vsevolod din Ierusalim, evident, a fost unul dintre oponenții porțelanului în armură și a replicat:
„Metoda acestui calcul nu ia în considerare două elemente importante - prezența pe suprafața bilei a unui strat poros de rezistență scăzută din argilă refractară măcinată și sticlă lichidă de 4-5 mm grosime și discontinuitatea carcasei metalice - schelet, în urma căruia forțele reale de compresie pot fi de câteva zeci de ori mai mici decât cele descrise în calculele teoretice.
În plus, în turnul umplut cu aluminiu sunt turnate 840 kg de metal neferos și sunt umplute cu 3,0 kg mai puține bile ultra-porțelan. Corindonul este mai greu decât aluminiul - 2,65 g / cu. cm vs. 600 g/cu. cm.Astfel, cu o grosime a unui turn cu aluminiu de 560-550 mm de-a lungul jetului și a unui turn cu ultra-porțelan de 570-400 mm, acesta din urmă este cu XNUMX kg mai greu.
Cu toate acestea, până la sfârșitul anului 1963, au fost efectuate teste la scară completă ale turnului cu umpluturi sferice ultra-porțelan. Bombardarea a arătat că supraviețuirea de la obuzele de 100 mm și 115 mm corespunde aproximativ aceluiași turn, dar realizat din armură monolitică. Și cel mai important, ultra-porțelanul a oferit o supraviețuire mai mare în comparație cu umplutura din aluminiu. Cu toate acestea, a fost nevoie de mai mult de zece ani pentru a aștepta apariția ultra-porțelanului în armura tancului - primul T-64A cu umpluturi de corindon din armura turnată a turnurilor a apărut abia în 1973.
informații