АНАЛИЗ КОМПОНОВОК ТАНКА С ВЫНЕСЕННЫМ ВООРУЖЕНИЕМ

А. И. Ягодкин

Вестник бронетанковой техники. 1991. №7.

Рассмотрено влияние различных способов размещения экипажа и механизиро­ванного боекомплекта на некоторые характеристики танков с вынесенным вооруже­нием. Компоновка выполнена на основе однотипных элементов основного вооруже­ния, силовой установки и ходовой части и их идентичного расположения по отно­шению к корпусу танка.

Компоновка танка с вынесенным вооружением обеспечивает дифференциацию броневой защиты за счет ослабления защиты вынесенной из боевого отделения пушки* и позволяет уменьшить величи­ну массы танка по сравнению с классическим компоновочным решением.

Известно, что боевая эффективность танка за­висит от его огневой мощи, защиты, подвижности и надежности, а эти составляющие в свою оче­редь определяются техническими характеристи­ками вооружения, механизма заряжания, системы управления огнем, броневой защиты, силовой ус­тановки, трансмиссии, системы управления, ходо­вой части и других узлов. Кроме того, большое значение имеет схема размещения танкистов и боекомплекта, от этого зависит компоновочный облик танка.

Для того чтобы в чистом виде выявить влия­ние этих факторов на боевую эффективность танка, рассмотрим компоновочные схемы с однотип­ными узлами вооружения, моторно-трансмиссион­ного отделения (МТО), ходовой части, с идентичным размещением орудия и МТО по отношению к корпусу, с одинаковым забронированным объе­мом. Для исследования выбрано несколько ком­поновочных схем (рис. 1-4), общим для которых является следующее. В систему вооружения входит 125-мм пушка, установленная над крышей корпуса в его средней части. Боекомплект состоит либо из унитарных боеприпасов длиной 1250 мм либо из боеприпасов раздельного заряжания с такой же суммарной длиной снаряда и заряда.

Максимальный диаметр боеприпаса в укладке равен 180 мм . Свободная ширина в боевом отделении между бортами танка равна 2 000 мм , МТО расположено в кормовой части корпуса, ходовая часть выполнена по 6-опорной схеме. Экипаж во всех компоновочных схемах состоит из трех чело­век; размеры их рабочих мест соответствуют эр­гономическим требованиям.

Рис. 1. Компоновка танка с размещением всего экипажа в средней части корпуса под орудием:

а – с мобильным кольцевым конвейером; б – без мобильного конвейера; в – с мобильным конвейером за орудием, г – с лотком-кареткой; 1 – орудие; 2 – прицел; 3 – подбой; 4 – МТО; 5 – наводчик; 6 – командир; 7 – механизированная боеукладка,

водитель; 9 – мобильный конвейер; 10 – лоток-каретка.

Основная часть бое­припасов размещена в механизированных боеукладках, а меньшая часть – в немеханизированных укладках корпуса, при этом исходя из одинако­вых забронированных объемов суммарное коли­чество боеприпасов для всех схем принято одина­ковым. Возможное расположение боеприпасов в немеханизироваиных укладках известно из ком­поновочных схем ряда серийных танков, поэтому в анализируемых схемах оно не приводится. Од­нотипность применяемых в компоновочных схе­мах основных узлов, их одинаковые габаритные размеры позволяют в более или менее чистом виде оценить влияние на огневую мощь, защиту и подвижность взаимного расположения рабочих мест экипажа и механизированного боекомплекта, т. е. оценить преимущества и недостатки той или иной схемы.

Рассмотрим некоторые компоновочные харак­теристики, связанные с размещением рабочих мест экипажа и боекомплекта и влияющие на бое­вую эффективность танка.

2. Компоновка танка с размещением всего экипажа в носовой части корпуса:

а, б – с горизонтальным и вертикальным расположением боеприпасов во вращающемся боевом отделении; 1. . .8 – то же, что и на рис. 1

Огневая мощь

Количество боеприпасов в механизированной боеукладке. Механизированная боеукладка вместе с танкистами размещается во вращающемся бое­вом отделении в пределах высоты корпуса (см. рис. 3, в; 4, б; 4, в). Количество боеприпасов здесь будет в основном ограничиваться габарита­ми и количеством рабочих мест экипажа, располо­женных в боевом отделении. При расположений экипажа вне боевого отделения (см. рис. 2, а; 2, б) наибольшее количество боеприпасов в нем может быть размещено в вертикальной многорядной, боеукладке (до 50 шт.). Возможно размещение бое­припасов за пределами боевого отделения (напри­мер, 50 шт. в горизонтальной механизированной боеукладке), однако в такой схеме необходимо либо приводить орудие к углу заряжания по го­ризонту (см, рис. 1, б), либо вводить мобильный конвейер как промежуточный механизм, обеспе­чивающий заряжание орудия на всех углах гори­зонтального наведения. Мобильный конвейер мо­жет быть выполнен в виде кольца, расположенно­го у крыши боевого отделения (см. рис. 1, а; 3, а), или в виде лотка-каретки, загружаемого из боеукладки в корпусе и следящей за пушкой в гори­зонтальной плоскости (см. рис. 1, г ). Мобильный конвейер можно разместить внизу боевого отде­ления, но для безбашенного варианта это приво­дит к неприемлемому увеличению высоты корпуса (см, рис. 3, б).

Рассмотрен и вариант боеукладки за казенной, частью орудия, но для вынесенного вооружения это связано с уменьшением боекомплекта и труд­ностью их защиты (см. рис. 1, в). При веерообраз­ном расположении боеприпасов под крышей бое­вого отделения в боеукладке можно разместить до 20 боеприпасов, однако в такой компоновке возникают сложности с размещением приборного комплекса и люков для выхода экипажа (см. рис. 4, а).

Скорострельность, обеспечиваемая механизиро­ванной боеукладкой. Наибольшую скорострель­ность дает боеукладка, расположенная непосред­ственно за казенной частью орудия (см. рис. 1, в); а наименьшую – боеукладка, которая требует приведения орудия к углу заряжания по горизон­ту (см. рис. 1, б). Боеукладки с мобильным кон­вейером (см. рис. 1, а; 1, г ; 3, а; 3, б) обеспечи­вают скорострельность на уровне серийных танков.

Связь прицела с орудием. Простую а надежную связь прицела с орудием можно осуществить в компоновочных схемах, В которых Орудие  прицел и рабочее место наводчика размещены в месте во вращающемся боевом отделении (см. рис, 3 I 3-, в; 4, б; 4, в). Не будет значительных трудностей для осуществления механической связи с орудием головки панорамического прицела, расположенной на оси вращения центральной опоры орудия; окуляр прицела находится на месте наводчика, который сидит в корпусе под орудием (см. рис. 1).

Рис. 3. Компоновка танка с размещением экипажа по принципу классической схемы:

а – с кольцевым мобильным конвейером; б – с мобильным конвейером под полом боевого отделения; в – с вертикальным расположением боеприпасов по периметру боевого отделения: 1…4 – то же, что и на рис. 1; 5 – водитель; 6 – командир; 7 –наводчик, 8 – мобильный конвейер; 9 – механизированная боеукладка, 10 – то же во вращающемся боевом отделении

В компоновочных схемах, где весь экипажа расположен в носовой части корпуса, а орудие установлено над вращающимся боевым отделением (см. рис. 2), затрудняется связь окуляра прицела с его объективом, который точно сориентирован по отношению к каналу ствола. В этой схеме возможно применение панорамических прицелов, головная часть которого соединена с орудием, а окулярная – присоединена к ней при помощи удлиненных призменно-линзовых световых каналов. Недостатком такого прицела является сложность и громоздкость конструкции, малое светопропускание светового канала. Возможна установка телевизионного прицела с кабельной связью передающей камеры с дисплеем наводчика. Такие прицелы пока не совершенны  (разрешающая способность, габариты и т. д.).

Возможность кругового статического обзора командира танка. Круговой обзор получается при расположении командира в центре боевого отде­ления под опорой орудия, вокруг которой распо­ложены смотровые приборы (см. рис. 1). Такой обзор имеет командир и в компоновке, показанной на рис. 3,а. В этом случае он сидит в центре боевого отделения.

Рис 4. Компоновка танка с размещением водителя и командира в носовой части корпуса:

а – с веерообразным размещением боеприпасов под крышей боевого отделения; б, в – с вертикальным расположением боеприпасов во­круг рабочего места наводчика и сбоку от наводчика; 1...4 – то же что и на рис. 1; 5 – командир; 6 – водитель; 7 – наводчик; 8 – механизированная боеукладка в боевом отделении

При расположении командира сбоку от продольной оси боевого отделения нормальный обзор ему через призменные приборы наблюдения можно обеспечить только в одну сто­рону (см. рис. 3, б; 3, в). В компоновочных схе­мах, где командир находится в носовой части корпуса (см. рис. 2 и 4), это невозможно в связи с затенением заднего сектора вынесенным воору­жением.

Высота линии визирования. Наибольшая вы­сота линии визирования прицелов и приборов наблюдения будет в компоновочных схе­мах, где высота боевого отделения опреде­ляется длиной вертикально стоящего боеприпаса (см. рис. 3, в; 4, в; 4, б), либо сум­марной высотой расположенной на полу бое­вого отделения боеукладки и рабочих мест опера­торов (ем. рис. 3, б). В остальных компоновочных схемах высота линии визирования будет опреде­ляться высотой рабочих мест экипажа. Эта высо­та значительно ниже, чем у танков классической компоновки, что является существенным недо­статком танков с вынесенным вооружением.

Перемещение экипажа. Наилучшие условия сообщения танкистов существуют в компоновках, где танкисты сидят рядом в носовой части корпу­са или в невращающемся боевом отделении под орудием (см. рис. 1 и 2). Хорошие условия для сообщения экипажа будут в компоновочных схе­мах, в которых экипаж хотя и находится в разных отделениях, но не отделен друг от друга элемен­тами боеукладок (см. рис. 3, а; 3, б).

В компоновках на рис. 3, в; 4, б; 4, в оператор, находящийся в боевом отделении, отгорожен от экипажа в носовой части корпуса элементами боеукладки и другого оборудования. Для осу­ществления перехода из одного отделения в дру­гое необходим демонтаж элементов боеукладки, что связано с потерей времени.

Защита

Противоснарядная и противоминная защита экипажа. Защита со стороны верхней полусферы облегчается там, где весь экипаж сосредоточен в обитаемом отделении, расположенном в средней части корпуса под вынесенным вооружением (см. рис. 1). Противоснарядная защита здесь увеличивается за счет значительного разнесения преград, повышенная противоминная защита обуславливается удалением обитаемого отделения от носовой части корпуса, защита в верхней полу­сфере усиливается за счет вынесенного вооружения. Не рационально размещать весь экипаж в носовой части корпуса, где эти условия отсутст­вуют. Остальные компоновочные схемы имеют примерно равные возможности.

Объем противорадиационного материала. Наи­меньший объем этого материала, а следовательно, и его масса, возможны при капсульном располо­жении экипажа (см. рис. 1 и 2). Остальные ком­поновочные схемы примерно равнозначны по этому параметру.

Высота корпуса. Этот параметр оказывает су­щественное влияние на массу танка и его силуэт. Изменение внутреннего объема танка за счет уве­личения высоты корпуса при современных требованиях к защите сопровождается большим увеличе­нием массы, чем при увеличении ширины корпуса. Наименьшая высота корпуса будет в компоновоч­ных схемах, где весь экипаж размещен в средней части, а основной боекомплект расположен в кор­пусе в горизонтальных укладках (см. рис. 1). Удовлетворительными с точки зрения высоты кор­пуса являются и компоновочные схемы на рис. 2, а и 3, а.

Наибольшая высота корпуса будет в компоно­вочных схемах с вертикальной укладкой боепри­пасов и в схеме, где экипаж размещен в боевом отделении над мобильным конвейером внизу бое­вого отделения.

Отделение боекомплекта от экипажа. Для уве­личения живучести танка в боевых условиях бое­комплект должен быть размещен в отсеках, отде­ленных от экипажа перегородками. Это требова­ние с наименьшими конструктивными сложностями может быть выполнено в компоновочных схемах, где весь экипаж размещен в капсуле (см. рис. 1 и 2), а также в схеме, где экипаж нахо­дится в разных отделениях танка, а основное ко­личество боеприпасов – в боеукладке корпуса с подачей их в орудие при помощи мобильного кольцевого конвейера, расположенного вверху бо­евого отделения (см. рис. 3,а). В компоновочных схемах, где боекомплект и экипаж совместно размещены во вращающемся боевом отделении рис. 3, б; 4, б; 4, в), изолировать их перегородками, обеспечивающими защиту при взрыве боекомплекта, будет сложно в конструктивном отношении.

Защита боекомплекта. Во всех рассматривае­мых компоновочных схемах защита основного боекомплекта со стороны лобовой проекции и борта танка может быть выполнена на одинаковом уровне с примерно равной затратой массы броневого материала, однако наличие в компоновках (см. рис. 1, а; 3, а) мобильного конвейера, расположенного вверху боевого отделения с выходом его га­баритов за ширину корпуса, потребует увеличения массы брони примерно на 300 кг . Кроме того, у такого мобильного конвейера будет более высокая вероятность поражения со стороны верхней полу­сферы. В компоновочных схемах с расположением боекомплекта непосредственно за казенной ча­стью орудия (см. рис. 1, в) или в следящем за ору­дием лотке-каретке (рис. 1, г ) защита боекомп­лекта затрудняется. Боекомплект, расположенные веерообразно в районе крыши боевого отделения (см. рис. 4, а), будет с большей, чем в других схе­мах, вероятностью поражаться со стороны верх­ней полусферы.

Подвижность

Рассмотренные компоновки учитывают лишь два фактора, влияющие на быстроходность и гео­метрическую проходимость танка.

Угловые колебания корпуса. Наименьшее влия­ние угловых колебаний корпуса испытывают опе­раторы, находящиеся в зоне наименьшей амплитуды колебаний. Такая зона расположена в сере­дине опорной поверхности гусеничного обвода. Таким образом, наименьшие перегрузки от угловых колебаний корпуса будут испытывать операторы находящиеся в средней части корпуса (см. рис. 1), а наибольшие – те, кто расположен в носовой ча­сти (см. рис. 2).

Угол утыкания орудия. Угол утыкания орудия зависит от высоты линии огня, удаления оси цапф орудия от носа корпуса и от длины ствола. Угол утыкания влияет на проходимость танка и среднюю скорость движения со стабилизирован­ным орудием по пересеченной местности. В рассматриваемых компоновках этот угол колеблется от 20 до 28° и наиболее благоприятен в компоновочных схемах с большой высотой линии огня и расположением боевого отделения за отделением управления (28°, см. рис. 3, б; 3, в). Он уменьшается (до 20°) в компоновках с малой высотой линии огня и со смещенным к носу боевым отделением (см. рис. 1,6; 1, в; 1, г ).

Из рассмотренных компоновочных схем интерес представляют следующие:

            1. Компоновочная схема с расположения всего экипажа неподвижно в корпусе под опорой орудия, вокруг которой расположены смотровые приборы для кругового статического обзора ко­мандира, а механизм заряжания снабжен кольце­вым мобильным конвейером, расположенным в районе крыши боевого отделения (см. рис. 1, а). Для данной схемы характерен наиболее низкий корпус и наименьшее количество противорадиаци­онного материала, что обуславливает наименьшую массу защиты по сравнению с другими компоно­вочными схемами. В этой схеме орудие заряжа­ется без приведения его на угол заряжания по горизонту с близкой к серийным танкам скорострельностью, боеприпасы размещены в изолиро­ванных от экипажа отсеках, экипаж расположен в единой капсуле и минимально подвержен влия­нию угловых колебаний корпуса, при этом коман­дир имеет круговой статический обзор. Эта схема может быть реализована при условии разработки нового комплекса приборов, куда должен входить панорамический прицел наводчика и панорамический прибор командира с разнесенными головками панорамы. Более простой приборный комплекс получается при выполнении одним оператором функций командира и наводчика. Недостатком схемы является повышенная вероятность поражения мобильного конвейера со стороны верхней полусферы.

2. Компоновочная схема, в которой механизм заряжания также снабжен кольцевым мобильным конвейером, но водитель расположен в носовой части корпуса, а командир и наводчик – во вращающемся боевом отделении (см. рис. 3, а). В этой схеме можно использовать прицельный комп­лекс, аналогичный тому, который устанавливается в башенных танках, а при размещении командира в центре боевою отделения ему можно обеспечить практически круговой статический обзор. Так как в этой компоновочной схеме экипаж размещен в разных отделениях танка, то здесь, по сравнению с предыдущей схемой, ухудшаются условия дуб­лирования функций экипажа по управлению ог­нем и движением, увеличивается масса противорадиационного материала и удлиняется корпус, что приводит к увеличению массы танка на ~2 т. Эта схема требует сравнительно простых конст­руктивных решений, однако увеличение массы ухудшит характеристики подвижности танка.

Предложенный подход к качественной оценке компоновочных схем, учитывающий влияние рас­положения рабочих мест экипажа и механизиро­ванной боеукладки на некоторые характеристики танков, имеющих однотипные узлы основного во­оружения, силовой установки, ходовой части при их идентичном расположении по отношению к корпусу танка, может быть применен и для набо­ра других родственных компоновочных схем, на­пример классических, с передним расположением МТО и др.

Необходимо отметить, что при изменении габа­ритов выстрелов может меняться конструкция ме­ханизированной боеукладки и схема расположе­ния рабочих мест экипажа, что повлияет на ком­поновочную схему танка и его технические харак­теристики.

Выводы:

1. Для танка с вынесенным воору­жением оптимально размещение основного боекомплекта в горизонтальной механизиро­ванной боеукладке в кормовой или носовой ча­стях корпуса, а мобильного боекомплекта в коль­цевом конвейере, расположенном вверху боево­го отделения. Недостатком такого мобильного конвейера является повышенная вероятность его поражения со стороны верхней полусферы.

2. С точки зрения защиты и эргономических условий выигрывает схема с размещением всего экипажа неподвижно в средней части корпуса.

* Ягодкин А. И. Вариант компоновки танка с вынесенным вооружением // Вестник бронетанковой техники. 1990. № 2.