Отечественные бронированные машины 1945-1965 гг.

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

Отечественные бронированные машины 1945-1965 гг.

М. В. Павлов, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

И. В. Павлов, ведущий конструктор

Продолжение. Начало см. в «ТиВ» №5-9,11,12/2008 г., №1-5,7-11/2009 г., №1-12/2010 г. №1-12/2011 г., №1-5,7-9,11-12/2012г.

Помимо серийного производства, результаты отдельных НИОКР, направленных на повышение боевых свойств танка ИС-4 (выполнялись конструкторскими бюро ЧКЗ и Опытного завода № 100 совместно с предприятиями других отраслей промышленности), были воплощены в эскизных и технических проектах или в опытных образцах. Они прошли проверку как на заводских испытаниях, так и на НИИБТ полигоне.

К наиболее интересным работам в направлении повышения огневой мощи танка ИС-4 относилось проектирование строенной установки вооружения.

Первоначально (в 1946 г.) задание на проектирование строенной танковой пулеметно-пушечной установки для тяжелых танков в составе двух пулеметов калибра 7,62 и 14,5 мм и 122-мм пушки ГБТУ ВС выдало заводу №2 им. К.О. Киркижа MB (с 1949 г. – им. В.А. Дегтярева, г. Ковров). Однако ввиду того, что к этому времени ТТТ к установке не были утверждены (в ГАУ не отработали систему 14,5-мм пулемета), завод №2 MB к выполнению технического проекта так и не приступил. При составлении плана НИОКР на 1947 г. эту тему с завода сняли.

В последующем, в соответствии с постановлением Совета Министров СССР Ns935-288 от 9 апреля 1947 г., эта тема была поручена ЧКЗ и велась совместно с конструкторскими бюро ЛКЗ и завода №9 MB (Свердловск, ныне Екатеринбург) применительно ктанку ИС-4. Ведущим инженером по данной теме являлся Г.Н. Рыбин.

Согласно плану работ, срок представления проекта строенной установки 122-мм пушки Д-25Т и пулеметов калибра 14,5 и 7,62 мм на рассмотрение был определен 1 сентября 1947 г., выпуск рабочих чертежей- 15 ноября, а изготовление и завершение испытаний опытных образцов – 30 декабря 1947 г. В процессе разработки и изготовления эта установка вооружения на заводе №9 MB получила наименование Д-35. На основании постановления Совета Министров СССР №2252-935 от 22 июня 1948 г. завод №9 MB изготовил опытный образец Д-35 в октябре 1948 г., однако в ИС-4 строенная система оружия не устанавливалась в связи с большим объемом доработок конструкции самого танка.

Дальнейшие работы по установке Д-35 были прекращены постановлением Совета Министров СССР №4752-1832 от 15 октября 1949 г. (приказ министра транспортного машиностроения №501 от 26 октября 1949г.).

Для снижения вероятности детонации основного боекомплекта при возникновении пожара в боевом отделении танка 12 ноября 1946 г. ГБТУ ВС выдало конструкторским бюро ЧКЗ и ЛКЗ ТТТ на разработку и изготовление опытного образца «мокрой» боеукладки для танков ИС-4, ИС-7 и САУ. Работы по «мокрой» боеукладке для танка ИС-4 развернулись на ЧКЗ в 1947 г. со сроком представления технического проекта к 1 декабря того же года. Руководил этой темой в СКБ-2 С.В. Федоренко. Однако к концу 1947 г. удалось осуществить только подбор и изучение материала по данному вопросу, поэтому срок выполнения перенесли на 1948 г., но затем работы по «мокрой» боеукладке были прекращены.

Параллельно с попытками совершенствования основного вооружения в течение 1946 г. велись работы и по повышению огневой мощи дополнительного оружия. Предполагалось разместить на башне танка ИС-4 зенитную установку 14,5-мм крупнокалиберного пулемета, выполненную по схеме установки 12,7-мм пулемета ДШК. В связи с тем, что ТТТ на зенитнопулеметную установку с 14,5-мм пулеметом ГБТУ ВС направило в адрес ЧКЗ только в ноябре 1946 г., к ее разработке приступили только в декабре.

В процессе выполнения данной работы (руководитель – Г.Н. Рыбин) выявился ряд разногласий, связанных с несоответствием схемы зенитной установки с пулеметом ДШК требованиям, предъявлявшимся к установке 14,5-мм пулемета КПВ (согласно ТТТ, зенитный 14,5-мм пулемет должен был иметь установку турельного типа). Это вызвало необходимость проведения дополнительных исследований по поиску оптимальных конструкторских решений, выполнявшихся силами конструкторской группы станкостроительного отдела ЧКЗ до конца 1948 г. В дальнейшем накопленный опыт широко использовался при создании зенитно-пулеметной установки танка «Объект 265», а затем Т-1 ОМ («Объект 272» и «Объект 734»).

В это же время для танка ИС-4 в СКБ-2 ЧКЗ также под руководством Г.Н. Рыбина выполнили эскизно-технические проекты спаренной зенитной установки 14,5-мм пулеметов КПВ и зенитной установки пулемета КПВ с дистанционным управлением («Объект 708») с подробной разработкой узлов турели 111 -352. Рабочие чертежи погоновтурели даже выдали в производство, но окончательный опытный образец изготовлен не был.

Наряду с совершенствованием вооружения танка планировались изменения и в его прицельном комплексе. Так, в 1947 г. на ЧКЗ под руководством С.В. Федоренко разработали установку перископического прицела для пушки Д-25Т. Монтаж нового прицела для проведения испытаний был выполнен заводом во II-III кварталах 1947 г. Одновременно предусматривалось размещение у командира бинокулярного прибора наблюдения. К сожалению, результат этих работ на сегодняшний день не известен. Очевидно, что данный опыт использовали при создании прицельного комплекса танка Т-10А и его последующих модификаций до Т-10М включительно.

Для обеспечения ведения боевых действий танка ИС-4 в ночных условиях в НИИ-801 МЭП создали и изготовили опытный образец комплекта соответствующего оборудования (договор с Арткомом ГАУ №2-471 от 28 марта 1947 г.), в состав которого входили ночной прицел (приставка) и прибор ночного видения механика-водителя. Испытания опытного образца ночного прицела в ИС-4 прошли на НИИБТ полигоне в апреле 1948 г, Монтаж прибора на машине был выполнен силами полигона.

Танковый ночной прицел (приставка) обеспечивал наводчику (с использованием штатного телескопического прицела ТШ-17 203* ) наблюдение за местностью и наводку пушки в цель в ночных условиях. В состав комплекта аппаратуры также входили инфракрасный прожектор, вибропреобразователь и переключатель.

Инфракрасный прицел (приставка) крепился на маске пушки (с помощью втулки, вставленной в увеличенное отверстие для телескопического прицела и приваренной к маске пушки) таким образом, что обеспечивалось совмещение оптических осей приставки и прицела ТШ-17. Благодаря жесткому соединению инфракрасной приставки с маской орудия, положение ее оптической оси относительно оси орудия (и, соответственно, оси телескопического прицела) оставалось неизменным при различных углах наводки.

203* Так указано в отчете по испытаниям. Очевидно, на части танков ИС-4 первых выпусков вместо телескопического прицела ТШ-45 использовался телескопический прицел ТШ-17.

Установка ночного прицела-приставки и инфракрасного прожектора на танке ИС-4. НИИБТ полигон, 1948 г.

Для ведения стрельбы ночью использовалась шкала прицела ТШ-17. Эта возможность обеспечивалась тем, что приставка имела однократное увеличение. Поле зрения приставки равнялось 12", ее длина составляла 426 мм, диаметр входного зрачка – 135 мм, выходного зрачка – 20 мм, а масса -10,7 кг.

В качестве источника питания для электронно-оптического преобразователя приставки применялся высоковольтный вибропреобразователь с выходным напряжением постоянного тока 280-445 В. Первичным источником питания служила бортовая сеть танка напряжением 26 В. Преобразователь располагался в брезентовой укладке, предназначавшейся для патронов ДШК, рядом с электроприводом поворота башни, под распределительным щитком. На крышке вибропреобразователя крепился переключатель.

Для подсветки целей использовался танковый инфракрасный прожектор (диаметр параболического отражателя – 450 мм, мощность лампы – 1000 Вт) со светофильтром (состоял из переднего сплошного купольного стекла и заднего плоского стекла, составленного из секторов – стекло марки КС-13), обеспечивавший видимость таких целей, как танк или автомашина на дистанции 400 м. Корпус прожектора изготавливался из силумина. Наводка прожектора производилась одновременно с пушкой, поскольку прожектор монтировался непосредственно на ее броневой маске (с помощью специальной плиты, болтов и кронштейна, приваривавшегося к маске). Расстояние между прожектором и прицелом равнялось 0,8 м. Крепление прожектора (масса 30 кг) обеспечивало его легкое снятие и возможность транспортировки в рабочем (боевом) положении. В походном положении прожектор перевозился в специальном деревянном ящике. В случае необходимости (при размещении прожектора на маске пушки) он мог закрываться защитным брезентовым чехлом.

Электропровода от переключателя к прожектору и от вибропреобразователя к прицелу (приставке) были проложены в нише башни подлюлькой пушки и выведены наружу через правое отверстие маски пушки (спаренный пулемет ДШК был демонтирован).

Время, необходимое для подготовки аппаратуры к работе (включение и выключение питания с помощью переключателя), составляло 1 -2 с. От начала включения до получения в прицеле изображения требовалось 3-5 с. После выключения питания изображение сохранялось на линзе прицела в течение 5-10 с.

Установка прицела (приставки) и прожектора на танке силами трехчленов экипажа производилась за 3 мин (из-за большой массы прожектора).

Пользование ночным прицелом (приставкой) при отыскании целей и наблюдения за ними было удобным, поскольку не требовало изменения положения наводчика (было таким же, как при использовании прицела ТШ-17). Однако, в связи с тем, что при наличии инфракрасной приставки сетка со шкалами в прицеле ТШ-17 была невидна, требовалась ее постоянная подсветка. Установка угла прицеливания или упреждения по шкале боковых поправок производились также, как при наблюдении через штатный телескопический прицел.

Ночной прицел (приставка) обеспечивал наблюдение за местностью при движении танка по неровной и извилистой дороге со скоростью 7-10 км/ч, а по прямой и ровной дороге-до 12-15 км/ч (несколько ниже, чем при наблюдении непосредственно через прицел ТШ, поскольку поле зрения ночного прицела было на 4° меньше, чем у ТШ).

На испытаниях после пробега 20 км для проверки прочности комплекта инфракрасной аппаратуры произвели 7 выстрелов из пушки. Как при пробеге, так и в ходе стрельбы, никаких изменений в установке прицела (приставки) не обнаружили.

Общий вид комплекта аппаратуры для наблюдения и стрельбы из танков в ночных условиях.

Ночной прицел-приставка в разобранном виде.

Принципиальная схема ночного прицела-приставки.

Установка прибора ночного видения механика-водителя на танке ИС-4. НИИБТ полигон, 1948 г.

При замере предельных дальностей до видимых целей в зимних условиях на снежном покрове через штатный и ночной прицелы такие цели, как танки и автомашины, были видны на дистанции до 100 м, а группа людей-до 70 м. Однако изображения объектов получались нечеткими, расплывчатыми, что не позволяло отличить танк от автомашины. Полученные результаты испытаний не соответствовали заданным ТТТ, согласно которым дальность четкого видения танков, автомашин и других целей должна была составлять не менее 600 м.

По аналогичной схеме был выполнен и ночной прибор наблюдения механика-водителя, который отличался от ночного прицела (приставки) только окулярной частью. Для вождения танка по-походному ночной прибор наблюдения монтировался на кронштейне снаружи танка перед люком механика-водителя. Подсветка местности осуществлялась двумя фарами с инфракрасными фильтрами, которые устанавливались на лобовых скулах корпуса машины.

В связи с неудовлетворительными результатами дальнейшие испытания ночного прицела-приставки и ночного прибора механика-водителя были прекращены.

Для снижения загазованности боевого отделения при стрельбе из пушки Д-25Т и спаренного пулемета ДШК во II-III кварталах 1947 г. в СКБ-2 ЧКЗ под руководством Д.Ф. Скворцова вели работы по изготовлению и испытанию опытного образца компрессора низкого давления, который предназначался для продувки канала ствола пушки после выстрела 204* . Но результаты этой работы также не были воплощены в металле.

За небольшой период серийного производства танка ИС-4 работы в направлении повышение защищенности машины в 1948-1949 гг., в основном, были связаны с незначительным увеличением толщины отдельных броневых деталей башни (крышек входных люков с 20 до 30 мм), крыши МТО (планки жалюзи броневых решеток с 20 до 45 мм), усилением крепления нижнего лобового листа и крепления съемных элементов надмоторной крыши.

Кроме того, весной 1948 г. с целью определения защитных свойств различных конструкций экранов и оценки стойкости их креплений, а также всей конструкции в целом, на НИИБТ полигоне с участием представителей ЦНИИ-48 прошли испытания обстрелом макета бортовых проекций корпуса танка ИС-4 кумулятивными гранатами типа «Фаустпатрон» и бронебойными снарядами. Из-за низкой живучести экранов и их креплений испытания были прекращены раньше установленного срока.

Экранированный макет ИС-4, изготовленный Ижорским заводом по чертежам ЦНИИ-48 из катаной брони средней твердости (в соответствии с действовавшими техническими условиями на танковую броню), представлял собой среднюю часть корпуса машины. Макет состоял из бортовых деталей толщиной 160 мм, деталей надкрылков аналогичной толщины, крыши и днища толщиной 30 мм и двух разрезных поперечных перегородок толщиной в верхней части 50 мм, в нижней – 30 мм. Один борт макета был экранирован сплошным листовым экраном толщиной 5 мм, другой – дырчатым листовым экраном аналогичной толщины. При изготовлении экранов использовали броневую сталь марки 2П, обработанную на низкую твердость.

Экранирование выполнили по двум поясам: верхний пояс служил для защиты надкрылка, а нижний – для защиты вертикального бортового листа и частично наклонной части днища (редана). Расстояние от верхнего пояса экранировки до нижней наружной кромки надкрылка равнялось 600 мм, расстояние от нижнего пояса экранировки до вертикального бортового листа – 735 мм.

Верхний и нижний пояса состояли каждый из двух независимых секций. Каждая секция крепилась четырьмя гайками к стойкам поворотных кронштейнов, вставленных в приваренные к надкрылку башмаки. Установка экранировки привела к увеличению общей ширины макета (танка) на 1200 мм.

Как показали результаты испытаний обстрелом, подрыв кумулятивных гранат на основной броне макета (без экрана) толщиной 160 мм, при конструктивных углах 0 и 30° и курсовом угле 90° приводил к ее пробитию. При подрыве кумулятивных гранат на листовых сплошном и дырчатом экранах при курсовом угле 90° при расстоянии 735 мм от основной брони с конструктивным углом 0° (вертикальный борт макета) на основной броне образовывались лишь вмятины. Таким образом, листовые дырчатый и сплошной экраны, располагавшиеся от основной брони на расстоянии 735 мм, обеспечивали защиту основной брони макета от пробития кумулятивными гранатами «Фаустпатрон».

204* Одновременно отрабатывалась конструкция и компрессора высокого давления для зарядки воздушных баллонов системы воздухопуска двигателя.

Состояние экранировки борта макета корпуса танка ИС-4 после подрыва одной кумулятивной гранаты на нижней секции экрана. НИИБТ полигон, 1948 г.

Состояние системы подвески секций экрана на макете корпуса танка ИС-4 после трех подрывов кумулятивных гранат.

Экранировка борта макета корпуса танка ИС-4 дырчатым листовым экраном после трех подрывов кумулятивных гранат.

Общий вид макета корпуса танка ИС-4 после испытаний.

Что касается живучести экранов, то при подрыве кумулятивной гранаты секции сплошного листового экрана разрывались пополам или в них образовывались проломы с разрывами 500x250 мм с прогибом по направлению к основной броне до 200 мм, При этом хвостовики стоек кронштейнов, на которых крепились гайками секции экранов, обрывались или с них срывалась резьба и секции после каждого подрыва гранаты. Причем обрывались крепления не только той секции, на которой осуществлялся подрыв гранаты, но и смежных с ней секций. Одновременно был зафиксирован один случай разрушения стойки кронштейна подвески экрана.

Лучшую стойкость продемонстрировал дырчатый листовой экран. Он полностью разрушался только после трех подрывов кумулятивных гранат. Однако система подвески таких экранов оказалась неудовлетворительной – такой же, как и у сплошных листовых экранов.

При обстреле макета с листовым дырчатым экраном 122-мм бронебойными снарядами с ударной скоростью 700 м/с от одного попадания в надкрылок все башмаки кронштейнов оказались оторванными по сварке от своих опорных планок. При вторичном попадании 122-мм бронебойного снаряда в надкрылок макета сварные швы, соединявшие надкрылок с другими деталями макета, оказались полностью разрушены, а сам надкрылок сброшен на землю.

Несмотря на лучшую живучесть дырчатыхлистовых экранов, экранировка макета корпуса ИС-4 была признана неудовлетворительной, а сам макет испытаний кумулятивными гранатами «Фаустпатрон» не выдержал.

Усиление крепления нижнего лобового листа танка в январе 1949 г. (во исполнение протокола разногласий от 22 декабря 1947 г.) было произведено за счет установки и приварки распорной косынки между нижним лобовым и бортовыми листами в специальной выфрезеровке, выполненной на торцах бортовых листов (а не в притык, как это делалось раньше). Это позволило исключить возможность сдвига распорной косынки во время удара снаряда. Кроме тогр, в СКБ-2 ЧКЗ совместно с заводом №200 разработали вариант усиления броневой защиты места механика-водителя путем использования вместо приваривавшейся отдельной детали лобового листа с выштамповкой под его люк. Однако в серийное производство такой лобовой лист введен не был.

В феврале 1949 г. усилили крепление крышек входных люков башни и улучшили их уплотнение за счет введения уплотнительных буртиков (увеличили их диаметр с 5 до 8 мм), изменения профиля планок ограждения с увеличением площади их перекрытия (с охватом буртика), а также установки дополнительного уплотнения по краям люков под планками ограждения и под петлями (использовали плотно обтягивающие резиновые кольца, которые при закрытом люке заполняли щели между буртиками и планками ограждения). В случае недостаточного уплотнения в местах размещения петель предусмотрели их дополнительное уплотнение за счет резиновых накладок.

Наряду с усилением броневой защиты особое внимание было уделено системе противопожарного оборудования машины.

В конце 1948 г. на НИИБТ полигоне, в соответствии с указаниями исполняющего обязанности начальника ГБТУ ВС генерал-майора инженерно-танковой службы Г.В. Павловского, прошли испытания противопожарного оборудования танка ИС-4 (№712А5). Результаты испытаний показали, что система ППО имела ряд конструктивных и производственных недостатков, снижавших надежность и безотказность ее действия. К ним относились:

– неудобное размещение агрегатов и узлов системы (установка углекислотных баллонов в непосредственной близости от аккумуляторных батарей вызывала необходимость их частого демонтажа, что приводило к разрушению тройника и к нарушению соединений системы; расположение узлов и механизмов ППО в танке не обеспечивало свободного доступа книмдляпроверкии обслуживания (задние термоэлектрозамыкатели МТО);

– низкое качество изготовления отдельных узлов и агрегатов ППО (недостаточная герметичность углекислотных баллонов и термоэлектрозамыкателей; термоэлектрозамыкатели не обладали достаточной антикоррозийной стойкостью и др.).

При проверке работы ППО (без создания пожаров в танке) было установлено:

– время замыкания цепи термоэлектрозамыкателями (при поднесении к ним горящего факела) колебалось в пределах от 15 до 54 с, что указывало на различную величину зазоров между контактами и неоднородность материала мембран термоэлектрозамыкателей;

– время размыкания цепи термоэлектрозамыкателями (с момента удаления от них горящего факела) находилось в пределах от 7 до 14 с и зависело, в основном, от степени пробития мембраны пробойником, возвращения его в первоначальное положение, а также длины и количества изгибов коммуникаций.

После подготовки системы ППО (заменили разряженные баллоны, термоэлектрозамыкатели, подсоединения проводов ктермоэлектрозамыкателям и т.д.) осуществили тушение пожаров непосредственно в танке. При этом все три пожара в танке были ликвидированы. В трансмиссионном и моторном отделениях – автоматической углекислотной установкой, в боевом отделении – стационарной индивидуальной установкой однократного действия.

Тушение пожара в трансмиссионном отделении углекислотной автоматической установкой заняло 44 с. На тушение пожара было израсходовано два баллона. Термоэлектрозамыкатели сработали: первый – на 8 с, второй – на 16 с с момента возникновения пожара.

На тушение пожара в моторном отделении (при работающем двигателе) углекислотной автоматической установкой потребовалось 7 с. Остановка двигателя произошла через 3 с после начала истечения углекислоты. На тушение пожара был израсходован один баллон;

При тушении пожара в боевом отделении индивидуальная стационарная углекислотная установка однократного действия сработала безотказно, Пожар был ликвидирован.

Осмотр трансмиссионного, моторного и боевого отделений после ликвидации пожаров повреждений узлов и агрегатов не выявил. Тем не менее, при осмотре механизмов системы ППО как в процессе испытаний, так и после них обнаружились следующие дефекты:

– запыление автоматического клапана с переключателем;

– разрушение и скручивание тройника, соединявшего углекислотный баллон (при навинчивании накидной гайки на штуцер трубка вращалась вместе с гайкой и скручивалась);

– обрыв электропроводов, подходящих к термоэлектрозамыкателю;

– недостаточная герметичность термоэлектрозамыкателей;

– ослабление крепления кронштейнов термоэлектрозамыкателей.

В связи с этим НИИБТ полигон рекомендовал заводу для повышения надежности и безотказности работы системы ППО выполнить ряд мероприятий:

– обеспечить полную герметичность термоэлектрозамыкателей от проникновения в них пыли и влаги, сохранив свободный доступ к контактному винту;

– присоединение электропроводов к термозамыкателю выполнить глухим, по типу штекерного соединения;

– контакты термозамыкателя изготавливать из материала, стойкого против окисления и пригорания;

– биметаллические пластины термозамыкателей изготавливать в точном соответствии с ТУ;

– отказаться от установки конденсаторов на термозамыкателях, исключив возможность спекания (подгорания) контактов изменением параметров тягового реле;

– обеспечить надежную герметичность штуцера и пробки углекислотного баллона;

– трафареты на баллонах наносить белой или желтой краской;

– устранить самопроизвольное перемещение пробойника в головке углекислотного баллона;

– изменить установку углекислотных огнетушителей, обеспечив свободный монтаж и демонтаж аккумуляторных батарей;

– изменить конструкцию тройника углекислотных баллонов, устранив возможность скручивания трубок;

– устранить возможность самопроизвольного срабатывания автоматического клапана с переключателем;

– обеспечить свободный доступ к узлам противопожарного оборудования для их проверки и регулировки;

– изменить установку автоматического клапана с переключателем, обеспечив удобство работы механика-водителя;

– герметизировать автоматический клапан с переключателем;

– ввести в ЗИП танка ключ для отвинчивания головки углекислотных баллонов;

– стандартизировать выпуск углекислотных баллонов и арматуры ППО с целью обеспечения взаимозаменямости по танкам различных типов.

По результатам испытаний Главным управлением танкового производства министерства заводу было дано указание провести доработку системы ППО с учетом рекомендаций НИИБТ полигона. Необходимо отметить, что на НИИБТ полигоне проходила испытания машина выпуска 1947 г., в системе ППО которой не были внедрены мероприятия, введенные ЧКЗ в серийное производство в течение 1948 г., устранившие часть выявленных недостатков. К ним относились:

– новый герметичный термоэлектрозамыкатель;

– улучшенная конструкция уплотнения головок углекислотных баллонов;

– введение амортизирующей прокладки под кронштейн термоэлектрозамыкателя;

– перенос конденсатора с кронштейна термоэлектрозамыкателя и др.

Кроме того, с февраля 1948 г. вместо ручного огнетушителя ОТ-2 в танке ИС-4 стал устанавливаться ручной углекислотный огнетушитель ОУ-2.

Дальнейшие работы в направлении совершенствования системы ППО танка ИС-4 привели к созданию унифицированной системы ППО («Объект 739») для различных типов танков. Монтаж УС ППО «Объект 739» в танке ИС-4 выполнили в 1952 г. с одновременной подготовкой к стендовым и ходовым испытаниям, которые прошли в 1953 г. В ходе испытаний осуществили автоматическое тушение пожаров в МТО танков ИС-4 и «Объект 730».

В 1948 г. по требованию ГБТУ ВС с целью снижения пожароопасности в боевых условиях в СКБ-2 ЧКЗ для танка ИС-4 велась отработка конструкции сбрасываемых дополнительных топливных баков. Однако оказалось, что сброс баков на боковые стороны машины невозможен (сброс мог осуществляться только назад), а обеспечение этого требования привело к необходимости использования весьма сложного устройства, впервые примененного в бронетанковой технике. Тем не менее, в июле 1948 г. ЧКЗ изготовил несколько опытных образцов устройства для сброса дополнительных топливных баков, но их испытания не дали положительных результатов. Доработка конструкции такого устройства продолжалась в СКБ-2 до I квартала 1949 г. и затем была прекращена.

Для снижения заметности танка ИС-4 на поле боя были разработаны различные варианты маскировочных накидок. Одна из таких накидок, получившая наименование «Паучок», прошла испытания на НИИБТ полигоне в 1949 г. При этом заметность ИС-4 проверялась как непосредственно на местности, так и при его расположении в танковом окопе. Использование накидки «Паучок» обеспечивало значительное снижение заметности машины.

Как уже отмечалось, основные мероприятия по модернизации ИС-4, связанные с устранением выявленных конструктивных недостатков, напрямую касались вопросов повышения подвижности машины. Одновременно велись работы по обеспечению надежного пуска двигателя в условиях низких температур окружающего воздуха. Причем рассматривалась возможность использования штатных средств и исследовались пути их совершенствования.

Так, в период с 9 по 23 марта 1949 г. на НИИБТ полигоне с целью проверки эффективности прошли испытания штатных средств танка ИС-4, облегчавших пуск двигателя в зимнее время. Испытания проводились в холодильной камере при температурах окружающего воздуха от -10 до -40°С (с интервалом в 10°С). Для облегчения пуска двигателя на танке ИС-4 имелись: система подогрева охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя и масла в масляном баке, устройство подогрева всасываемого воздуха в цилиндры двигателя, а также устройство для разжижения масла в системе смазки двигателя.

В системе охлаждения двигателя использовался антифриз с температурой застывания -45°С. Топливная система была заправлена смесью дизельного топлива с тракторным керосином в соотношении, предусмотренном инструкцией по эксплуатации для данных температур. В системе смазки перед каждым охлаждением танка осуществлялось разжижение масла согласно заводской инструкции по эксплуатации.

Перед каждым испытанием при размещении танка в холодильной камера он укрывался ковриками и брезентом, после чего производилось медленное охлаждение до температуры -10°С (температура антифриза в системе охлаждения), затем до -20°С и т.д. Разогрев жидкости в системе охлаждения осуществлялся пародинамическим подогревателем с паяльной лампой. Разожженная лампа устанавливалась в специальном отверстии днища танка, в которое вворачивался фланец с опорным кронштейном, чтобы пламя было направлено во внутреннюю полость котелка. Для облегчения обогрева системы охлаждения броневые решетки забора воздуха над радиаторами закрывались специальными ковриками; кроме того, закрывались жалюзи воздушной трассы и люки башни.

Подогрев всасываемого воздуха происходил за счет сгорания дизельного топлива, подававшегося ручным подкачивающим насосом через форсунку в тройнике всасывающих трубопроводов. Для воспламенения топлива использовалась электрическая свеча, располагавшаяся рядом с форсункой.

Для разжижения масла, находившегося в картере двигателя, применялся бензин Б-70. Разжижение масла производилось после работы двигателя перед постановкой танка на длительную стоянку (перед охлаждением). В картер двигателя заливалось от 3 до 6 л бензина в зависимости от сорта масла, на котором работал двигатель, – М3 или МК 205* . Разжижалась только та часть масла, которая находилась в картере двигателя, в трубопроводах и в циркуляционном бачке, вмонтированном в масляный бак. Для облегчения перемешивания бензина с маслом и заполнения системы разжиженным маслом осуществлялся пуск двигателя с кратковременной его работой в течение 2-3 мин при частоте вращения коленчатого вала 800- 1000 мин-1 и 0,5-1 мин при частоте вращения 1700-1800 мин-1.

Пуск двигателя после каждого охлаждения танка (до выбранной минусовой температуры окружающего воздуха) с использованием штатных средств подогрева производился при температуре охлаждающей жидкости, выходившей из блоков двигателя, +20-30°С.

Как показали результаты испытаний, двигатель с использованием подогревателя нагревался до пускового состояния:

– при температуре окружающего воздуха -20-23°С за 90-100 мин;

– при температуре окружающего воздуха -30-33°С за 90-140 мин;

– при температуре окружающего воздуха -38-39°С за 105-155 мин.

После пуска двигатель работал не на всех цилиндрах и с черным выхлопом, что указывало на плохой его обогрев от подогревателя перед пуском.

205* Бензин заливался через сапун двигателя. На танках последних выпусков заливка бензина производилась через дренажную трубку масляного бака, для чего на правом воздухоочистителе имелся штуцер, соединенный с дренажной трубкой.

ИС-4 в танковом окопе без маскировки.

Танк ИС-4 с маскировочной накидкой «Паучок».

Рассеивание пламени при работе лампы: вверху – вид со стороны ходовой части танка ИС-4; ниже – вид из под танка ИС-4.

Схематический чертеж воздушного тракта системы охлаждения танка ИС-4 (разрезы по двигателю и вентилятору).

Для прогрева двигателя работой на месте до теплового состояния, позволявшего танку начать движение, требовалось 70-90 мин (в зависимости от температуры окружающего воздуха). Это время могло быть сокращено за счет применения комбинированного прогрева – на месте и в движении.

Кроме того, для розжига паяльной лампы на открытом воздухе и прогрева ее до нормальной работы также требовалось 10-15 мин (в зависимости от температуры окружающего воздуха и скорости ветра). Средний часовой расход топлива лампой составлял 3-4 кг/ч и зависел от давления воздуха в баллоне. Полной заправки баллона лампы (6,88 кг) хватало на 90-100 мин ее работы. Перерыв на заправку баллона и последующий розжиг лампы до ее нормальной работы не превышал 5-6 мин.

Таким образом, общее время, необходимое для подготовки танка к движению (от начала розжига лампы до прогрева двигателя до теплового состояния, позволявшего начать движение), составляло:

– при температуре окружающего воздуха -20-23°С – 3-3,5 ч;

– при температуре окружающего воздуха -30-33°С – 3-4 ч;

– при температуре окружающего воздуха -38-39°С – 3,2-4,4 ч.

Применение устройства подогрева всасываемого воздуха значительно облегчало пуск двигателя при низких температурах.

Вследствие рассеивания пламени лампы через щель между патрубком котелка подогревателя и броней корпуса масло в масляном баке открытым пламенем нагревалось до температуры 140°С(в отдельных случаях до кипения) 206* , однако после пуска двигателя циркуляции масла в системе не было, что не способствовало быстрому прогреву двигателя до теплового состояния, необходимого для начала движения танка.

Кроме того, прорыв пламени под днище масляного бака был небезопасен в пожарном отношении, особенно при наличии масла и топлива на днище корпуса.

Прокрутка коленчатого вала двигателя через 30-35 мин обогрева двигателя, рекомендованная заводской инструкцией по эксплуатации танка, для перемешивания антифриза в системе с целью ускорения процесса обогрева, желаемых результатов не дала.

Спуск масла из основного и циркуляционного баков после разжижения и прокрутка коленчатого вала двигателя при температуре окружающего воздуха ниже -20°С, рекомендуемые заводской инструкцией по эксплуатации, как показали испытания, могли производиться при температуре окружающего воздуха ниже -40°С. Разжижение масла четырьмя литрами бензина Б-70 (при испытании) обеспечивало прокрутку коленчатого вала двигателя стартером и прокачку разжиженного масла из циркуляционного бачка в систему смазки двигателя при температуре -40°С. При этом масло, находившееся в основном баке, разогревалось за время работы подогревателя.

На танках ИС-4, у которых выход горячих газов из котла подогревателя производился через вентилятор, вследствие чрезмерного его нагрева могла быть нарушена нормальная работа сальников и фрикционов 207* .

Заливку бензина через сапун двигателя на машинах, не имевших приспособлений для заливки бензина через штуцер на правом воздухоочистителе, признали неудобной (из-за плохого доступа к сапуну без частичной разборки моторной перегородки).

По результатам испытаний система обогрева танка ИС-4 была признана неэффективной и требовала изменений. Время, затрачиваемое на подготовку тан как движению при температуре окружающего воздуха ниже -20°С занимало 3-3,5 ч, что почти в 4 раза превышало время, затрачиваемое на подготовку к движению среднего танка Т-54 при использовании форсуночного подогревателя.

Заводу предлагалось разработать более эффективную систему обогрева с применением форсуночного подогревателя и принудительной циркуляции охлаждающей жидкости. Теплопроизводительность подогревателя должна была обеспечивать прогрев двигателя танка до температур, позволявших начать движение, при температуре окружающего воздуха-40°С за время не более 40 мин.

Для улучшения системы обогрева танка ИС-4 предлагалось:

– установить форсуночный подогреватель с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости. При этом тепловой источник должен был приводиться в действие без выхода экипажа из машины;

– для ускорения прогрева двигателя предусмотреть возможность отключения радиаторов на время работы подогревателя;

– для сокращения времени подготовки танка к движению одновременно с нагреванием охлаждающей жидкости обеспечить разогревание масла в циркуляционном баке и маслопроводе от бака к насосу до температур, позволявших начать движение танка сразу же после пуска двигателя;

– для контроля за прогревом двигателя установить в трубопроводе от водяного насоса к блокам двигателя аэротермометр со шкалой от -50 до+120°С;

– предусмотреть в системе охлаждения установку приемных штуцеров для подключения группового обогревателя;

– при разработке новой системы подогрева предусмотреть обогрев боевого отделения, а также аккумуляторных батарей в период длительной стоянки танка.

В первой половине 1950 г. на НИИБТ полигоне проводились работы по экспериментальному исследованию воздушного и водяного трактов системы охлаждения ИС-4 выпуска 1949 г. в следующих направлениях:

– установление распределения воздушных потоков в корпусе танка и их влияния на работу системы охлаждения, запыление и вентиляцию боевого отделения;

– определение прокачки воды через систему охлаждения двигателя и гидравлического сопротивление водяного тракта;

– определение прокачки масла через систему охлаждения и смазки планетарной трансмиссии;

– выработка рекомендаций по устранению выявленных недостатков при модернизации танка и конструировании систем охлаждения двигателя В-12.

Сотрудниками НИИБТ полигона была составлена конструктивнотехническая характеристика, выполнены схематические чертежи системы охлаждения агрегатов танка, исследованы воздушные тракты танка и водяной тракт системы охлаждения двигателя, определена прокачка масла в системе смазки планетарной трансмиссии. По результатам исследований были выработаны предложения по устранению выявленных недостатков.

Танк ИС-4 имел два самостоятельных воздушныхтракта. Каждый тракт включал два воздушно-жидкостных радиатора, один осевой вентилятор и изолированные воздуховоды на участке «радиаторы-вентилятор-выход воздуха». Удельный объем системы охлаждения составлял 11,5% от внутреннего объема корпуса (без башни) и 8,8% от внутреннего объема танка, удельный расход мощности, затрачиваемой на охлаждение агрегатов танка, – 8,5-19,2% (в зависимости от режима работы двигателя) 208* .

Конструктивно входы и выходы охлаждающего воздуха были выполнены закрытыми из броневых пластин специальной конфигурации, т.е. внутренние агрегаты танка через броневые решетки входов и выходов воздуха не просматривались. Тем не менее, как показал обстрел, эти броневые решетки не обеспечивали надежной защиты агрегатов в корпусе танка от поражения мелкими осколками и пулевыми брызгами.

Охлаждающий воздух в каждом воздушном тракте проходил (просасывался) через водяные радиаторы и по двум параллельным воздуховодам поступал к вентилятору и далее через выходную решетку выбрасывался наружу. Воздушные тракты являлись замкнутыми на участке «радиаторы- выходы воздуха», но помимо радиаторов к вентиляторам также проникал воздух из моторного отделения через различные неплотности и щели в подвентиляторных и подрадиаторных коробках. В радиаторы воздух поступал не только через основные входы, но и из моторного отделения через окна между радиаторами и входными решетками. В моторное отделение воздух мог проникать через отверстия и щели в моторной перегородке, а также через щели моторного и трансмиссионного люков.

Броневые решетки входов и выходов воздуха были значительно сближены между собой, что делало возможным заброс охлаждающего (нагретого) воздуха, выбрасываемого вентиляторами, во входные решетки. Имело место также частичное экранирование передних решеток входов воздуха башней (особенно при положении пушкой вперед), что увеличивало неравномерность скоростных полей воздушного потока в передних входных решетках, а следовательно, и их аэродинамическое сопротивление.

Выпускные трубы располагались внутри подвентиляторных коробок и интенсивно обдувались воздухом, поступавшим в вентиляторы. Края ребер воздушно-водяных и воздушно-масляного радиаторов не были защищены от сминания, которое обычно происходило при монтаже радиаторов. Опыт эксплуатации показал, что сминание краев ребер сильно увеличивало неравномерность воздушного потока в радиаторах и значительно ухудшало их работу.

Исследования воздушных потоков на броневых решетках входов и выходов охлаждающего воздуха на стоянке при работающем двигателе и при движении танка показали, что частота вращения коленчатого вала двигателя (следовательно, и частота вращения вентилятора), положение крышек люков башни и механика-водителя, а также включение вытяжного вентилятора на крыше башни не влияли на направление входящих и выходящих потоков охлаждающего воздуха. Существенное влияние на распределение потоков охлаждающего воздуха на передних входных решетках оказывало положение башни.

206* На танках последних выпусков патрубок подогревателя был сделан съемным, а его крепление предусматривало предотвращение прорыва пламени на обогрев днища масляного бака.

207* На танках первых выпусков. На танках последних выпусков выход горячих газов из котелка был выполнен через специальный патрубок в вентиляторной плите, чем устранялся нагрев вентилятора при работе подогревателя.

208* Указанные конструктивные параметры системы охлаждения танка ИС-4 находились на уровне, характерном для отечественного и иностранного танкостроения того времени.

Схема воздушных потоков на входных и выходных решетках воздушного тракта танка ИС-4 при положении башни с пушкой вперед; при положении башни с пушкой назад; при положении башни с пушкой на борт.

При положении башни пушкой вперед передние входные решетки максимально экранировались нишей башни. Воздух поступал к ним по трем направлениям: с бортов – в крайние (с бортов) половины входов; с кормы – проходя над средней частью надмоторной брони, попадая сначала под нишу башни и затем, раздваиваясь, к передним входным решеткам; спереди – обтекая основание башни, затем под нишу башни и к входным решеткам.

При положении башни пушкой назад передние входные решетки экранировались в меньшей степени, в результате наблюдалось более интенсивное поступление воздуха с бортов. В остальном направления воздушных потоков не изменялись.

При положении башни пушкой на борт передние входные решетки почти не экранировались. Выступавшие с бортов ниша башни и броневая маска пушки обуславливали поступление охлаждающего воздуха с бортов под большим углом к борту. Наблюдалось также поступление воздуха, идущего с башни, к передним входным решеткам. Направления воздушных потоков спереди и с кормы оставались неизменными.

Схемы воздушных потоков внутри корпуса танка ИС-4:

а) при положении башни с пушкой вперед: люки башни, механика-водителя и жалюзи открыты, вентилятор башни выключен и закрыт крышкой;

б) при положении башни с пушкой вперед: люки башни, механика-водителя закрыты, жалюзи открыты, вентилятор башни включен;

в) при положении башни с пушкой вперед: люки башни, механика-водителя закрыты, жалюзи открыты, вентилятор башни выключен и закрыт крышкой;

г) при установке дополнительных уплотнений воздушных трактов, башня в положении с пушкой вперед: люки башни, механика-водителя закрыты, жалюзи открыты, вентилятор башни включен.

Положение башни не оказывало никакого влияния только на распределение воздушных потоков на задних входных решетках. Охлаждающий воздух к ним поступал по двум направлениям: с кормы (основной поток) и с бортов, где потоки воздуха, поднимаясь от гусениц, обдували горячие выпускные патрубки и попадали к входным решеткам.

Таким образом, при движении танка по пыльной дороге, при любых положениях башни, воздушные потоки как с кормы, так и с бортов несли с собой значительное количество пыли, которая вместе с воздухом попадала к передним и задним входным решеткам.

Потоки охлаждающего (нагретого) воздуха, выбрасываемые вентиляторами из выходных решеток нераскрученными (завихренными), имели коническую форму с расширением вверх. При положениях башни пушкой вперед и пушкой назад выходящие потоки воздуха частично контактировали с нишей башни или с маской пушки. Кроме того, при движении танка за башней создавалось вихревое движение воздуха. Все это образовывало за башней и над ее кормовой частью сплошную вихревую зону, в результате нагретый воздух мог поступать к входным решеткам.

Пыль, попадавшая во входные решетки, также выбрасывалась вентиляторами в образовывавшуюся вихревую зону, из которой она легко могла попасть в боевое отделение через отверстия и щели в маске пушки, опоры башни, люков и смотровых приборов.

При наличии бокового ветра не исключалась возможность попадания отработавших газов к задним входным решеткам, в результате наблюдалось замасливание не только самих входных решеток, но и радиаторов.

Как показали замеры, скорости потока охлаждающего воздуха на входных решетках распределялись неравномерно как по продольной оси входных решеток между щелями, так и поперек, т.е. вдоль самих щелей. Большие скорости поток воздуха имел ближе к выходным решеткам (у вентиляторов), меньшие – дальше от них. При этом большие значения скорости воздушного потока наблюдались со стороны борта, меньшие-с внутренней стороны. Неравномерность скоростей воздушного потока возрастала при положении башни пушкой назад и уменьшалась при положении башни пушкой вперед, причем в обоих случаях неравномерность на задних входных решетках была больше, чем на передних.

Неравномерность распределения скоростей потоков воздуха на входных решетках объяснялась следующими факторами:

– несовершенством конструкции броневых решеток входов, которые монтировались на танке так, что входящий поток воздуха направлялся угольниками броневой решетки от вентилятора, тогда как предпочтительнее было направлять его к вентилятору;

– наличием подсоса воздуха из моторного отделения, который увеличивал поперечную неравномерность вдоль щелей;

– влиянием экранирующего эффекта башни, который по-разному сказывался на распределении скоростей при различных положениях башни. При положении башни пушкой вперед неравномерность несколько уменьшалась на передних входах за счет большего подсоса воздуха из моторного отделения;

– наличием тяги воздуха воздухоочистителями. Тяга воздуха воздухоочистителями, с одной стороны, увеличивала неравномерность в передних входах, но, с другой стороны, часть воздуха, поступавшая к входным решеткам, шла в воздухоочистители, и тем самым неравномерность перед фронтом радиаторов увеличивалась;

– наличием больших углов входа воздуха в передние входные решетки (до 48"), что ухудшало обтекание трубок радиаторов.

Вследствие неравномерного поступления воздуха к радиаторам и неравномерности скоростных полей уменьшался средний коэффициент теплопередачи радиаторов и увеличивалось их общее аэродинамическое сопротивление.

Для улучшения скоростных полей и распределения воздуха на входах требовалось изменить конструкцию броневых решеток входов в соответствии с конструкцией, разработанной и предложенной ЦАГИ по результатам испытаний системы охлаждения танка ИС-4 в 1947 г.