Игры с броней. Технологии усиления Т-34
Взводная, то есть экранированная
В предыдущей части истории об испытаниях немецких боеприпасов по отечественной броне повествование остановилось на комплексе мер противодействия, предложенных ЦНИИ-48. Основной идей было усиление броневой защиты за счет наваривания дополнительных экранов. Это прием был далеко не нов: еще в начале 1941 года после испытаний современных противотанковых пушек по Т-34 решено было прикрутить дополнительные бронеэкраны. Однако при попадании даже самых мелкокалиберных снарядов листы брони просто срывало. Позже были попытки простого наваривания дополнительной брони, но в условиях военного времени у заводов на это не хватало ресурсов. Кроме этого, сформировалось убеждение, что излишнее утолщение навариваемой брони вызывало преждевременный выход из строя трансмиссии и силовой установки Т-34. На самом деле это было скорее следствием некачественной сборки и низкого ресурса агрегатов, чем чрезмерного утяжеления.
Как бы то ни было, свердловские инженеры после удручающих испытаний немецких боеприпасов решили не наваривать дополнительные экраны брони. Выбор пал на взводную броню, то есть располагаемую с некоторым зазором относительно основной. Сейчас мы понимаем, что речь шла об обычном экранировании, но для 1942 года это была именно взводная броня. Такое экранирование позволяло добиться главного – уменьшения итогового веса конструкции при увеличении толщины брони. Как считали инженеры, бронебойный снаряд со взрывной каморой и замедленным взрывателем резко ослабит свое пробивное действие, если попадет именно во взводную броню. При ударе снаряда об экран взрыватель приводит его в действие и взрыв происходит до пробития основной брони, то есть в промежутке между экраном и броней.
Существенное значение в подобных системах имеет расстояние между экраном, основной броней и толщиной экрана как фактора, определяющего время прохождения снаряда от момента приведения взрывателя до соприкосновения его с основной броней. Инженеры считали, что
Взводная броня оказалась универсальной мерой дополнительной защиты танков. В ЦНИИ-48 рассчитали, что с её помощью можно отдалять центр взрыва кумулятивного снаряда и тем самым резко ослабить действие взрывной волны (снова ни слова о струе расплавленного металла). Такое бронирование должно было защищать лоб Т-34 от 75-мм кумулятивного снаряда.
Теперь о подкалиберных снарядах, во многом одних из самых опасных противников отечественной брони. Взводная броня в случае атаки таким боеприпасом должна была снять с вольфрамового сердечника поддон (катушку), и он, «беззащитный и хрупкий», раскалывался об основную броню танка. Для такого фокуса требовались и экраны соответствующей толщины, отнесенные на значительное расстояние. Примерно таким способом навесные экраны должны были нейтрализовать и остроголовые бронебойные снаряды с наваренными головками.
Игры с броней
Упоминаемые в предыдущих частях цикла свердловский полигон завода №9 и АНИОП в Гороховцах в 1942 году приступили к испытаниям различных вариантов взводной брони. Так как особого опыта у инженеров и артиллеристов в этой области не было, пришлось рассматривать различные варианты компоновки. Оказалось, что установка защитного экрана вплотную к основной броне не так эффективна, как монтаж его на некотором расстоянии от нее. Пробовали поставить более толстый лист впереди тонкого, но это оказалось слабее, чем обратное. Наконец, после долгих опытов экраны решили изготавливать из высокотвердой брони 2П.
На испытаниях толщина экранов варьировалась от 15 до 25 мм, при этом основная броня могла достигать толщины 60 мм. Обстреливали такие бронебутерброды немецкими 37-мм и 50-мм снарядами, в том числе бронебойными и подкалиберными. Испытания показали достаточность 15-мм экрана для защиты от большинства боеприпасов указанных калибров. А вот для борьбы с бронебойными снарядами с твердыми наконечниками, да еще и со взрывателями замедленного действия, требовались уже 20-мм листы навесной брони. В этой серии обстрелов на полигоне №9 пошли дальше и испытали двойной экран из бронелистов 15-мм и 4-мм. Оказалось, что он эквивалентен по защите 25-мм моноэкрану. А вот масса такой двухслойной навесной защиты была уже на 8% меньше. Обычный 15-мм экран защищал от снарядов с бронебойным наконечником только при ведении огня со 150 метров и более. Испытания экранированных систем 76-мм кумулятивным отечественным снарядом показали, что 16-мм экран с 45-мм основной броней, удаленный на 80 мм, не пробивается практически ни при каких условиях. Осмотр брони обнаружил на основных листах лишь 5-7-мм «поцелуи ведьмы» от кумулятивной струи. Касательно 75-мм немецких кумулятивных снарядов инженерам ЦНИИ-48 пришлось надеяться лишь на расчёты, которые показали его меньшую эффективность по сравнению с отечественным аналогом. Следовательно, расстояние между передним листом брони и основным можно было уменьшить с 80 мм до 50 мм. Насколько это было на самом деле оправданным, неизвестно, так как испытания не проводились.
Допуски в изготовлении немецких бронебойных снарядов показали интересный эффект. Испытатели обнаружили, что взрыватели у одних и тех же типов 50-мм снарядов настроены на разное время подрыва, и это позволяло самым «медленным» снарядам проникать сквозь экранирование и детонировать уже в основной броне. Общая доля таких «бракованных» боеприпасов была невелика – всего 5-12%. Кстати, такой прием замедленного взрыва вполне мог быть применен немцами в случае массового использования Красной Армией экранированных танков.
Несмотря на все ухищрения, даже 15-мм экраны добавляли танку до 10-15% дополнительной массы, что, конечно, было нежелательно. Решением виделось оснащение бронемашин… дырявой броней! В ЦНИИ-48 изготовили бронеэкраны с продольными прорезями шириной меньше калибра предполагаемого германского снаряда – это облегчало конструкцию на 35-50%. Смонтировали полученное на броню и обстреляли. В случае попадания снаряда в сплошную броню (80% случаев), все шло хорошо, результаты не отличались от испытаний обычных сплошных экранов. В остальных случаях снаряд проскакивал защиту и поражал броню. При этом такой «дуршлаг» ожидаемо оказался очень уязвимым: после первого же попадания на экране оставались зияющие дыры, даже если основная броня не пробивалась. Для сравнения: сплошной экран размером 800х800 мм мог выдерживать до 20 попаданий. В итоге опыт перфорированной брони признали неудачным и отказались от дальнейших испытаний.
Выходом также было уменьшение основной брони Т-34 до 35 мм с установкой экранов в 15 мм и 20 мм. Это позволяло экономить до 15% массы, то есть фактически не увеличивало нагрузку на танк. Такое разнесенное бронирование специально сравнивали с обычной 45-мм броней. Оказалось, что при незначительном увеличении расстояния между основной и навесной броней уровень защиты позволял не бояться 50-мм бронебойных и подкалиберных немецких снарядов даже на критически близких дистанциях. Собственно, именно на такой схеме в ЦНИИ-48 и остановились: отнести подальше навесной экран и одновременно сделать тоньше основную броню.
Итогом исследовательской работы стало решение ГКО о постройке 46 экранированных Т-34, из которых 23 танка с экранированными бортами, подкрылками и башнями, а остальные – с защищенными подобным образом только бортами и подкрылками. Только вот сделать тоньше основную броню не дали, и танки все-таки вязли на себя несколько дополнительных тонн груза. Машины изготовили весной 1943 года на заводе №112. Летом этого же года они пошли в войска, где приняли первый бой только в августе. Как оказалось, взводная броня действительно успешно держала 75-мм кумулятивные немецкие снаряды, но к этому времени немцы успели насытить фронт 75-мм противотанковыми пушками и бронебойными снарядами. А они легко пробивали средний советский танк в лоб. Кроме этого, у гитлеровцев уже была на фронте 88-мм противотанковая пушка Pak 43/41, которой никакая экранировка Т-34 была не страшна. В итоге новые Т-34 со взводной броней успешно поражались такой артиллерией, и от идеи массового производства подобных решений отказались. В противостоянии с броней в этом раунде победа осталась за снарядом.