Разработки перспективного танка в США

© А. Тарасенко

Вариант танка с экипажем 2 человека и необитаемой башней

Вариант танка с экипажем 3 человека и необитаемой башней

Вариант танка с экипажем 3 человека, классической компоновкой и автоматом заряжания

Вариант танка с экипажем 3 человека, с размещением командира в башне

Огневая мощь

Защита

Подвижность

Выводы

В 80-е начале 90-х годов в ведущих танкопроизводящих странах – СССР, США, ФРГ, Франция активно велась разработка перспективного танка. При этом велся активный поиск решений по компоновке, составу экипажа и распределению его задач. Улучшение характеристик танка можно было достичь за счет сокращения экипажа за счет установки автомата заряжания, это решение было принято во всех перспективных разработках западных стран. Это позволяло уменьшить внутренний объем танка, усилить бронирование без значительного роста массы.

Развитие электроники и средств автоматизации позволило пойти в развитии компоновки еще дальше, сократить экипаж до двух человек. Сокращение экипажа до двух человек позволяет решить целый ряд проблемных вопросов: повышение защиты, дублирование работы экипажа, более полное выполнение эргономических требований, уменьшение массы и габаритов танка. Вместе с тем возникает и ряд нерешенных вопросов связанных с перегруженностью экипажа и управлению подразделением [1].

Выбор варианта компоновки танка и состава экипажа был очень актуальным вопросом, как в СССР, так и в западных странах и окончательной точки в этом вопросе еще не поставлено.

В материале рассмотрен ряд концепций компоновки перспективного танка в США исследовавшихся в конце 80-х, начале 90-х годов тактико-технологическим управлением  агентства по разработке перспективных проектов DARPA [2] и их сравнением с некоторыми известными разработками проводившимися в бывш. СССР.

Вариант танка с экипажем 2 человека и необитаемой башней

Танк с экипажем два человека имеет высокие показатели по подвижности, низкий силуэт. Соотношение длины и ширены корпуса по гусеницам в этом варианте близко к идеальному 1,5:1, что обеспечивает хорошую поворотливость.

Танк выполнен по шестиопорной схеме ходовой части. Высота башни соответствует высоте башни танка «Абрамс», но ее площадь уменьшена на 50% в передней проекции и на 40% в боковой. Бронирование лобовой части необитаемой башни обеспечивает высокую защиту отделения экипажа от боеприпасов атакующих сверху (в случае если башня повернута вперед), кроме того имеются дополнительные противоосколочные экраны над местами экипажа.

Центр масс танка смещен вперед (между 2 и 3 катком) так как основная масса бронирования (около 9 тонн) размещена в передней части корпуса. Общая прогнозируемая масса танка составляет 50.3 тонн, что при установке двигателя мощностью 1500 л.с. обеспечит высокую удельную мощность ( 27 л.с./т).

Конструкция люков реализована таким образом, чтобы экипаж мог покинуть танк даже при опущенной пушке. Люки имеют электрический и ручной приводы и оснащены стеклоблоками для вождения по походному. В днище под одним из сидений есть люк аварийного выхода, который применяется в случае повреждения люков и чрезвычайных ситуациях. Отделение экипажа довольно тесное, выделено по 70 см на каждого члена экипажа по ширине.

Вариант танка с экипажем 2 человека и необитаемой башней

 

Вид спереди и сбоку.

Забор воздуха фильтровентиляционной установки осуществляется за левым люком экипажа, блок ФВУ размещен в носовой части танка в нише в нижней лобовой детали корпуса. Очищенный кондиционированный воздух вдается в районе ног экипажа и далее поступает в ниши электронных блоков.

Общая емкость топливной системы танка 1250 литров, топливо частично размещено внутри корпуса перед двигателем, остальная часть в топливных баках на надгусеничных полках в кормовой части корпуса.

 

Сравнение бортовой проекции танка М1А1 и перспективного танка с экипажем 2 человека с необитаемой башней.

Сравнение площади лобовой проекции танка с электромагнитной пушкой, перспективного танка с экипажем 2 человека и необитаемой башней и М1А1 «Абрамс».

Впервые разработки по созданию перспективного танка с экипажем два человека были предприняты в ХКБМ им А.А. Морозова в 70-е годы, работы были перспективный танк ХКБМ  Е.А. Морозовым. Прототип перспективного танка с экипажем 2 человека был изготовлен ХКБМ.

Близкий к данной идеологии проект перспективного танка с экипажем 2 человека (объект 299) разрабатывался в России ОАО «Спецмаш» в 90-е годы. При этом была реализована переднемоторная компоновка, во многом по причинам применения газотурбинного двигателя. Был изготовлен ходовой макет шасси.

Вариант танка с экипажем 3 человека и необитаемой башней

Следующим рассматриваемым вариантом компоновки танка является более радиционный вариант с экипажем из трех человек. При создании такого варианта американские специалисты предлагали два варианта решения:

Первый предполагает размещение 3 членов экипажа в линию. При таком варианте удается сохранить габариты танка с шестиопорной схемой ходовой части, экипаж размещается в достаточно комфортных условиях. Но при этом нет возможности реализовать достаточную защиту бортовой части отделения экипажа. Даже при снижении ширины выделяемого для каждого члена экипажа места с 70 до 60 см возможности обеспечить защиту при обстреле в бортовые участки минимальны. При этом железнодорожные габариты не позволяют увеличить ширину корпуса.

В СССР такой вариант был предложен в рамках разработки перспективного среднего танка А. А. Морозовым во второй половине 70-х.

Второй вариант заключается в размещении двух членов экипажа спереди и третьего за ними (размещение одного из членов экипажа спереди не рационально для обеспечения равностойкого бронирования).

Такой вариант позволяет сохранить достаточный уровень защиты бортов корпуса и удовлетворительные условия комфорта для экипажа. Хотя условия хуже, чем в первом варианте т.к. ноги третьего члена экипажа размещены меду двумя находящимися спереди. Освободившийся объем по бокам от третьего члена экипажа может быть использован для размещения запаса пищи, биотуалета и пр.

При этом длина корпуса увеличивается примерно на 80 см, масса танка возрастает на 5 тонн. Танк выполнен по семиопорной схеме ходовой части с расчетной массой 55,3 тонны.

Вариант танка с экипажем 3 человека и необитаемой башней

 

Вид спереди и сбоку.

Соотношение длины и ширены корпуса по гусеницам в этом варианте составляет 1,7:1. Бронирование лобовой части необитаемой башни обеспечивает меньшую защиту отделения экипажа от боеприпасов атакующих сверху из-за удлинения корпуса на 80 см.

Близкий к данной идеологии проект танка «Т-95» разрабатывался в российским ОАО УКБТМ в 2000-е годы.

Вариант танка с экипажем 3 человека с классической компоновкой и автоматом заряжания

Во всех предлагаемых вариантах с размещением экипажа в передней части корпуса есть ряд недостатков. Одним из наиболее существенных из них зарубежные специалисты называют отсутствие возможности кругового визуального наблюдения у командира. На танках с размещением экипажа в корпусе угол обзора при открытых люках составляет не более 270 град.

Компоновка с размещением командира и наводчика в башне и водителя в корпусе позволяет реализовать круговой визуальный обзор командира. Кроме того размещение наводчика в вращающейся башне устраняют проблемы с дезориентацией, также имеется возможности устранять ряд задержек при стрельбе.

Такая компоновка наиболее близка к французскому танку «Леклерк», в ходе разработки которого также рассматривался ряд вариантов с размещением экипажа в корпусе, в итоге был выбран более традиционный вариант с низкопрофильной башней.

Недостатком данной компоновки для перспективного танка является большая масса лобовой брони, ограничения по обеспечению защиты сверху, большая площадь лобовой проекции. Еще одним компоновочным недостатком является невозможность применения автомата заряжания карусельного типа из-за требования к раздельного размещения экипажа и боекомплекта.

При создании такого варианта предлагалось два варианта решения:

Первый предполагает разделенное размещение боекомплекта, готовые к применению выстрелы размещены в автомате заряжания, дополнительный боекомплект размещается в изолированном отсеке перед моторно-трансмиссионным отделением.

Второй вариант предполагает размещение всего боекомплекта в едином объеме автомата заряжания размещенного в изолированном отсеке за башней. Такой вариант потребует достаточно большой и широкой башни. Данная идеология была реализована в российском танке, разработанным ОАО ОКБТМ в 90-е годы и получившего название «Черный орел» (объект 640).

Вариант танка с экипажем 3 человека, классической компоновкой и автоматом заряжания

 

Вид спереди и сбоку.

В данном варианте компоновки реализован круговой обзор командира танка при сохранении подъемно-мачтовых устройств с комплексами наблюдения командира и наводчика.

При этом командиру для обеспечения кругового обзора необходимо подниматся над уровнем башни по пояс. Как отмечал теоретик боевого применения танков Р. Симпкин [4]  «на полпути на небеса» (т.е. очень уязвим к огню противника). Обзору мешает крыша центральной части башни  с подъемом для обеспечения требуемых углов снижения орудия.

Реализована возможность взаимного доступа из отделения управления в боевое отделение (при положении пушки вперед). Оба члена экипажа в башне, командир и наводчик, могут обеспечить круговой обзор, подняв голову над уровнем крыши башни.

Из-за большего объема в корпусе есть возможность применить материалы бронирования с меньшей габаритной эффективностью, а так же более мощную ФВУ из-за возросшего внутреннего объема.

Как и в других вариантах компоновки перспективного танка, проблемным вопросом остается реализация требуемых углов снижения орудия, связанных с конструкционным ослаблением башни.

Расчетная масса варианта танка с обитаемой башней составляла 67,4 тонны.

Вариант танка с экипажем 3 человека, с размещением командира в башне

Данный вариант компоновки обеспечивает хороший обзор командиру танка, при этом реализована возможность применить автомат заряжания карусельного типа в корпусе. Как и все варианты представленных компоновок, она не  лишена недостатков. Среди них неудовлетворительные условия размещения командира, воздействие на него импульса отдачи основного вооружения,  необходимость дублировать системы ФВУ, ППО и пр.

Вариант танка с экипажем 3 человека, с нетрадиционной компоновкой

 

Вид спереди и сбоку.

В данном варианте компоновки давление на грунт увеличено на 34% по сравнению с вариантом танка с экипажем 2 человека и необитаемой башней, при этом башня шире на 74 сантиметра и выше на 20 см. Расчетная масса такого варианта составляет 67,7 тонн.

Огневая мощь

При моделировании DARPA вариантов компоновки перспективного танка с были заданы требования увеличения дульной энергии с 9МДж у М256 до 20 МДж и начальной скорости до 2 км/с.

Масса активной части БПС с ведущим устройством составляет 10 кг, масса сердечника около 5 кг. Длина БПС с баллистическим наконечником и оперением – 750 мм. Для достижения требуемых характеристик требуется пороховой заряд массой 20 кг при объеме 17 л. Выбранный калибр пушки 135 мм требовал применения выстрелов раздельного заряжания.

Калибр основного вооружения, используемого для анализа перспективных разработок, был выбран на основе имевшихся в США данных о разработке в СССР танка с вооружением такого калибра.

В СССР действительно осуществлялись разработки танка с экипажем 3 человека с вынесенной пушкой калибра 130 мм (командир и наводчик располагались слева от пушки), но впоследствии (с 1984 г) для перспективного танка был принят калибр 152 мм [3].

Заряжение осуществляется автоматом заряжания карусельного типа с размещением выстрела в контейнере. Габариты контейнера 850х160х340 мм. Основной заряд (БПС) размещен в одной ячейке, снаряд с дополнительным зарядом – в другой. В карусели АЗ размещено 35 кассет с выстрелами раздельного заряжания.

При моделировании различных вариантов компоновки танков был выбран автомат заряжания фирмы «Ares inc» состоящий из карусельного механизма в «корзине» башни. Механизм подъема поднимает контейнер на линию досылания, после чего досылается снаряд, контейнер опускается для досылания заряда, после чего осуществляется его досылание.

Данные решения автомата заряжания перспективного танка схожи с принятыми для автомата заряжания перспективного танка ОАО УКБТМ.

.

Схема автомата заряжания с механизмом подачи выстрелов. Учитывая габариты системы и особенности ее размещение возможности ручного дублирования работы АЗ не предусматривается.

Автомат заряжания пополняется выстрелами раздельного заряжания в кассетах в автоматическом режиме через люк в кормовой части башни. Это является шагом вперед по сравнению с ручной загрузкой боекомплекта, снижающим существующую трудоемкость обслуживания.

Углы снижения пушки -10, подъема +20 град. Для обеспечения требуемого угла снижения пушки предлагалось реализовать выдвижной вариант крыши башни.

Управляемая гидропневматическая подвеска за счет изменения дифферента машины позволяет увеличить углы наведения пушки в вертикальной плоскости еще на -6/+6 град.

Вспомогательное вооружение включает спаренный с пушкой 7,62 мм пулемет с боекомплектом 10 000 патронов. Предполагалась установка дополнительного 7,62 мм пулемета с независимым наведением на одном из подъемно-мачтовых устройств с боекомплектом 3400 патронов

Система управления огнем

Система управления огнем рассматривалась с учетом обеспечения высокой вероятности поражения цели (высотой 2 м) на дистанции 4000 м. Для этого ошибка стрельбы должна составлять не более 0,2 мрад. Требования по возможности поражения низколетящих вертолетов требуют приводы наведения  башни обеспечивающие поворот со скорость 60 град/с. Модули с прицельно-наблюдательными комплексами разработчики предлагалось устанавливать на подъемно-мачтовых устройствах с круговым вращением. В состав каждого из модулей входит тепловизионный, телевизионный дневной, лазерный дальнометрический канал. Кроме того предусматривается установка акустических датчиков и в перспективе РЛС миллиметрового диапазона. Кроме того на башне может устанавливаться вспомогательный прицел. Передачу информации планировалось осуществлять по оптико-волоконным каналам.

Защита

Расчетные габариты бронирования составляли 1300 мм для верхней детали корпуса (700…380 для нижней). 1300 мм для лобовой части башни и защиты амбразуры, предполагался барбет перед стыком корпуса и баш­ни и пр. При этом лобовая защита башни прикрывает от атаки сверху и отделение экипажа.

Подвижность

В перспективных проектах танка предполагалось применение компактного МТО с газотурбинным двигателем мощностью 1500 л.с. МТО разрабатывалось фирмой по программе Advanced Integrated Propulsion System (AIPS), вариант ГТД разрабатывался фирмой General Electric вариант с дизелем - Cummins. Главное требование к новому МТО снижение массы с 6400 (М1А1) до 5 000 кг объема с 7 до 5,9 м³. МТО по программе AIPS разрабатывалось для модернизация танка М1А1 Блок III и тяжелой БМП. Наименование МТО General Electric, созданного по программе AIPS -  ГТД LV-100.

Выводы

На основе анализа различных вариантов компоновок выяснилось, что в каждой есть как преимущества, так и недостатки. Выбор того или иного варианта идеологии танка зависит от планируемых особенностей его применения. Американские разработчики (DARPA) представили обзор возможных компоновок, показав преимущества и недостатки каждой из них.

При этом отмечается, что танк с экипажем два человека имеет лучшие показатели по подвижности, заметности, стоимости.

В тоже время исследования по разработке танка с экипажем два человека проводившиеся в 80-е годы в СССР не показали решения, обеспечивающие танковым управлением подразделения с таким экипажем. В случае выполнения наводчиком функций командира танкового подразделения от взвода до батальона его танк будет неспособен вести огонь. Анализ загруженности экипажа танка также свидетельствовал в пользу экипажа из трех человек.

При этом экипаж из трех человек обеспечивает возможность одновременного ведения огня, поиска целей, ведения связи и управление боем танкового подразделения.   Преимуществом в этом случае является и возможность одновременной стрельбы из дополнительного вооружения  - дистанционно-управляемого пулемета или малокалиберной пушки.

Источники

1. Проблема сокращения численности экипажа основного танка. Ю. М. Апухтин, А. И. Мазуренко, Е. А. Морозов, П. И. Назаренко. Вестник бронетанковой техники". №6 за 1980  г.

2. An Exploration of Integrated Ground Weapons Concepts for Armor/Anti-Armor Missions. Randall Steeb, Keith Brendley, Dan Norton, John Bondanella, Richard Salter, Teriell G. Covington. RAND, NATIONAL DEFENSE RESEARCH INSTITUTE, 1991.

3.  ПОСЛЕДНИЙ РЫВОК СОВЕТСКИХ ТАНКОСТРОИТЕЛЕЙ (дневник участника разработки танка «Боксер»). Юрий Апухтин. Харьков – 2009

4. R. E. Simpkin, Human Factors in Mechanized Warfare, Brassey's, New York, 1984.

Материалы по теме:
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНЫХ КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТАНКОВ США
ВОЗМОЖНЫЙ ВАРИАНТ НЕТРАДИЦИОННОЙ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ ТАНКА
Тяжелая БМП Т-15
Объект 195 "Т-95" (ОАО "УКБТМ")
Объект 640 «Черный орел» (ОАО КБТМ)
Разработка унифицированного боевого отделения, тема «Бурлак» (ОАО "КБТМ")
Объект 299 (ОАО "Спецмаш")
Объект 292 (ОАО "Спецмаш")
Проект танка «Объект 225» и «Объект 226» (КБ ЛКЗ, "Спецмаш")
Танки "Бунтарь", "Боксер", "Молот" (объект 490, объект 490А, объект 477)