Niemieckie testy opancerzenia: teoria i praktyka
„Królewski Tygrys” na poligonie w Kubince zaraz po ostrzale pociskami 75 mm i 85 mm. Wcześniej na nazistowskiej maszynie działała poważniejsza artyleria. Źródło: warspot.ru
Obiekty badawcze
Niemiecka szkoła budowy czołgów, z pewnością jedna z najsilniejszych na świecie, wymagała uważnych studiów i refleksji. W pierwszej części Historie Rozważano przykłady testów schwytanych „Tygrysów” i „Panter”, ale nie mniej interesujące dokumenty wpadły w ręce inżynierów krajowych, zgodnie z którymi można było prześledzić ewolucję niemieckich technologii. Radzieccy specjaliści zarówno w czasie wojny, jak i później starali się nie wypuszczać z pola widzenia niczego zbędnego. Po większości czołgi „Menażeria” Hitlera została wystrzelona ze wszystkich kalibrów, przyszła kolej na szczegółowe studium technologii produkcji czołgów. W 1946 roku inżynierowie zakończyli pracę badając technologię produkcji gąsienic gąsienicowych niemieckich czołgów. Raport z badań opublikowano w 1946 r. w tajnym wówczas Biuletynie Przemysłu Pancernego.
Źródło: metspra.ru
W szczególności materiał wskazuje na chroniczny niedobór chromu, z którym niemiecki przemysł zmagał się w 1940 roku. Dlatego w stopie Hadfielda, z którego odlano wszystkie gąsienice czołgów III Rzeszy, chromu w ogóle nie było lub (w rzadkich przypadkach) jego udział nie przekraczał 0,5%. Niemcy mieli też trudności z uzyskaniem żelazomanganu o niskiej zawartości fosforu, dlatego też nieco obniżono udział niemetalu w stopie. W 1944 roku w Niemczech pojawiły się również trudności z manganem i wanadem - z powodu nadmiernych wydatków na stal pancerną, więc gąsienice odlano ze stali krzemowo-manganowej. Jednocześnie mangan w tym stopie nie przekraczał 0,8%, a wanad był całkowicie nieobecny. Wszystkie pancerne gąsienice posiadały tory odlewane, do produkcji których stosowano elektryczne piece łukowe, z wyjątkiem monotonnych ciągników - stosowano tu gąsienice tłoczone.
Gąsienica "Mysz". Kubański. Zdjęcie autora
Ważnym krokiem w produkcji gąsienic była obróbka cieplna. W początkowym okresie, kiedy Niemcy mieli jeszcze okazję używać stali Hadfielda, tory były powoli podgrzewane od 400 do 950 stopni, następnie temperatura została na chwilę podniesiona do 1050 stopni i hartowana w ciepłej wodzie. Kiedy trzeba było przejść na stal krzemowo-manganową, zmieniono technologię: tory były podgrzewane do 980 stopni przez dwie godziny, następnie chłodzone o 100 stopni i hartowane w wodzie. Następnie wytapianie torów zostało również zwolnione w temperaturze 600-660 stopni przez dwie godziny. Często stosowano specyficzną obróbkę korony toru, cementując go specjalną pastą, a następnie hartując wodą.
Największym niemieckim dostawcą gąsienic i sworzni do pojazdów gąsienicowych była firma Meyer und Weihelt, która wraz z naczelnym dowództwem Wehrmachtu opracowała specjalną technologię testowania gotowych produktów. W przypadku torów było to zginanie do awarii i wielokrotne testy udarności. Palce testowano pod kątem zginania aż do uszkodzenia. Na przykład kołki gąsienic czołgów TI i T-II musiały wytrzymać obciążenie co najmniej tony, zanim pękły. Odkształcenia resztkowe, zgodnie z wymaganiami, mogą wystąpić przy obciążeniu co najmniej 300 kg. Radzieccy inżynierowie ze zdumieniem zauważyli, że fabryki III Rzeszy nie miały specjalnej procedury testowania gąsienic i kołków pod kątem odporności na zużycie. Chociaż to ten parametr określa przeżywalność i zasoby gąsienic czołgów. Nawiasem mówiąc, był to problem dla niemieckich czołgów: klocki gąsienic, sworznie i grzbiety zużywały się stosunkowo szybko. Dopiero w 1944 roku Niemcy rozpoczęli prace nad utwardzeniem powierzchni łap i grzbietów, ale czas był już stracony.
"Król Tygrys" pod ostrzałem. Źródło: warspot.ru
Jak stracono czas wraz z nadejściem „Króla Tygrysa”? Bardzo ciekawy jest optymistyczny ton towarzyszący opisowi tej maszyny na łamach Biuletynu Przemysłu Pancernego pod koniec 1944 roku. Autorem materiału jest inż. podpułkownik Aleksander Maksimowicz Sych, zastępca kierownika poligonu badawczego Kubinka ds. działalności naukowo-badawczej. W okresie powojennym Aleksander Maksimowicz awansował do rangi zastępcy szefa Głównego Zarządu Pancernego i nadzorował w szczególności testowanie czołgów pod kątem odporności na wybuchy atomowe. Na łamach głównej publikacji profilowej poświęconej budowie czołgów A. M. Sych opisuje ciężki niemiecki czołg nie z najlepszej strony. Wskazuje się, że na boki wieży i kadłuba wpływają wszystkie działa czołgowe i przeciwpancerne. Różnią się tylko odległości. Pociski PK przyjęły pancerz ze wszystkich zakresów, co jest naturalne. Pociski podkalibrowe 45-57 mm i 76 mm trafiają z odległości 400-800 metrów, a kalibry przeciwpancerne 57, 75 i 85 mm - z 700-1200 metrów. Trzeba tylko pamiętać, że A. M. Sych, pod wpływem klęski zbroi, nie zawsze ma na myśli jej przebicie, a jedynie wewnętrzne odpryski, pęknięcia i otwarte szwy.
W czoło "Królewskiego Tygrysa" spodziewano się trafienia tylko kalibrami 122 mm i 152 mm z odległości 1000 i 1500 metrów. Warto zauważyć, że w materiale nie wspomina się również o braku penetracji przedniej części czołgu. Podczas testów pociski 122 mm powodowały odpryski z tyłu płyty, niszczyły jarzmo karabinu maszynowego, rozszczepiły spoiny, ale nie przebiły pancerza we wskazanych odległościach. To nie było ważne: ostrzał nadlatującego pocisku z IS-2 wystarczył, by maszyna była wyłączona z akcji. Gdy działo 152 mm ML-20 pracowało na czole „Tygrysa Królewskiego”, efekt był podobny (bez penetracji), ale pęknięcia i otwarte szwy były większe.
Jako rekomendację autor proponuje strzelać z karabinów maszynowych i karabinów przeciwpancernych w urządzenia obserwacyjne czołgu - były one ogólnie, niczym nie zabezpieczone i trudne do zmiany po klęsce. Ogólnie, według A. M. Sycha, Niemcy pospieszyli z tym pojazdem opancerzonym i liczyli bardziej na efekt moralny niż na walory bojowe. Na poparcie tej tezy artykuł mówi, że podczas produkcji rurociąg nie został w pełni zmontowany, aby zwiększyć przebyty bród, a instrukcje w przechwyconym czołgu zostały napisane na maszynie iw dużej mierze nie odpowiadały rzeczywistości. Na koniec słusznie zarzuca się „Tygrysowi II” nadwagę, podczas gdy opancerzenie i uzbrojenie nie odpowiadają „formatowi” pojazdu. Jednocześnie autor zarzuca Niemcom kopiowanie kształtu kadłuba i wieży T-34, co po raz kolejny potwierdza całemu światu zalety czołgu krajowego. Wśród zalet nowego „Tygrysa” wyróżnia się automatyczny system gaśniczy na dwutlenek węgla, jednookularowy pryzmatyczny celownik ze zmiennym polem widzenia oraz układ ogrzewania silnika z akumulatorem zapewniający niezawodny start w zimie.
Teoria i praktyka
Wszystko to wyraźnie wskazuje, że Niemcy pod koniec wojny mieli pewne trudności z jakością opancerzenia czołgu. Ten fakt jest dobrze znany, ale interesujące są sposoby rozwiązania tego problemu. Oprócz zwiększania grubości płyt pancernych i nadawania im racjonalnych kątów, nazistowscy przemysłowcy stosowali pewne sztuczki. Tutaj będziemy musieli zagłębić się w specyfikę warunków technicznych, według których wytopiony pancerz został przyjęty do produkcji płyt pancernych. „Odbiór Wojskowy” przeprowadził analizę chemiczną, określił wytrzymałość i przeprowadził strzelnice. Jeśli z dwoma pierwszymi testami wszystko było jasne i prawie nie dało się tutaj uniknąć, to ostrzał poligonu od 1944 r. wywoływał stałą „alergię” wśród przemysłowców. Rzecz w tym, że w drugim kwartale tego roku 30% badanych płyt pancernych nie wytrzymywało pierwszych trafień, 15% po drugim trafieniu pociskiem było poniżej normy, a 8% uległo zniszczeniu po trzecim teście. Dane te dotyczą wszystkich fabryk niemieckich. Głównym rodzajem małżeństwa podczas testów były odpryski na tylnej stronie płyt pancernych, których wymiary przekraczały ponad dwukrotnie kaliber pocisku. Oczywiście nikt nie zamierzał rewidować standardów odbiorów, a poprawa jakości opancerzenia do wymaganych parametrów nie leżała już w gestii przemysłu zbrojeniowego. Dlatego postanowiono znaleźć matematyczną zależność między właściwościami mechanicznymi pancerza a odpornością pancerza.
Początkowo prace organizowano nad pancerzem wykonanym ze stali E-32 (węgiel - 0,37-0,47, mangan - 0,6-0,9, krzem - 0,2-0,5, nikiel - 1,3-1,7, chrom - 1,2-1,6, wanad - do 0,15 ), dla których zebrano statystyki z 203 ataków. Grubość płyty wynosiła 40-45 mm. Wyniki tak reprezentatywnej próbki wykazały, że tylko 54,2% płyt pancernych wytrzymywało ostrzał w 100% - cała reszta nie przeszła testów z różnych powodów (pęknięcia na grzbiecie, pęknięcia i rozdarcia). W celach badawczych wypalone próbki badano pod kątem odporności na pękanie i uderzenia. Pomimo faktu, że z pewnością istnieje związek między właściwościami mechanicznymi a odpornością pancerza, badania nad E-32 nie wykazały wyraźnej zależności, która pozwoliłaby na zaniechanie testów polowych. Płyty pancerne, które były kruche w wyniku ostrzału, wykazywały wysoką wytrzymałość, a te, które nie przeszły testów wytrzymałości tylnej, wykazywały nieco niższą wytrzymałość. Nie udało się więc znaleźć właściwości mechanicznych płyt pancernych, które umożliwiają rozróżnienie ich na grupy według odporności pancerza: parametry ograniczające bardzo się ze sobą schodziły.
Do zagadnienia podeszło się z innej perspektywy i dostosowano do tego celu procedurę dynamicznego skręcania, którą wcześniej stosowano do kontroli jakości stali narzędziowej. Próbki badano przed powstaniem załamań, co między innymi pośrednio oceniało wytrzymałość pancerza płyt pancernych. Pierwszy test porównawczy przeprowadzono na zbroi E-11 (węgiel - 0,38-0,48, mangan - 0,8-1,10, krzem - 1,00-1,40, chrom - 0,95-1,25), używając próbek, które pomyślnie przeszły ostrzał i nie powiodły się. Okazało się, że dla stali pancernej parametry skrętne są wyższe i mało rozproszone, ale w „złym” opancerzeniu uzyskiwane wyniki są znacznie niższe przy dużym rozproszeniu parametrów. Przerwa w zbroi wysokiej jakości musi być gładka bez odprysków. Obecność żetonów staje się wskaźnikiem niskiej odporności na pocisk. W ten sposób niemieckim inżynierom udało się wymyślić metody oceny bezwzględnej odporności pancerza, z których jednak nie mieli czasu skorzystać. Ale w Związku Radzieckim dane te zostały ponownie przemyślane, badania na dużą skalę przeprowadzono w Instytucie Wszechzwiązkowym lotnictwo materiałów, VIAM) i przyjęta jako jedna z metod oceny uzbrojenia domowego. Pancerz trofeów może mieć postać nie tylko opancerzonych potworów, ale także technologii.
Przedni detal „Myszy” ze znakami. Kubański. Zdjęcie autora
Niewątpliwie apoteozą zdobytej historii Wielkiej Wojny Ojczyźnianej były dwie kopie superciężkiego Mausa, którego pod koniec lata 1945 roku radzieccy specjaliści zmontowali jeden czołg. Warto zauważyć, że po zbadaniu pojazdu przez specjalistów z poligonu NIABT praktycznie nie strzelano: oczywiście nie było w tym praktycznego sensu. Po pierwsze, w 1945 roku Mysz nie stanowiła już żadnego zagrożenia, po drugie, tak unikalna technika miała pewną wartość muzealną. Siła artylerii krajowej pod koniec testów na poligonie krzyżackim pozostawiłaby kupę gruzu. W rezultacie Maus otrzymał tylko cztery pociski (oczywiście kaliber 100 mm): w czoło kadłuba, w prawą burtę, w czoło wieży i po prawej stronie wieży. Uważni zwiedzający muzeum w Kubince z pewnością będą oburzeni: mówią, że na zbroi Myszki jest znacznie więcej śladów po nabojach. To wszystko wyniki ostrzału z niemieckich dział w Kummersdorfie, a sami Niemcy strzelali podczas testów. Aby uniknąć śmiertelnych uszkodzeń, krajowi inżynierowie obliczyli odporność pancerza ochrony czołgu na podstawie wzoru Jacoba de Marra z poprawką Zubrowa. Górna granica to pocisk 128 mm (oczywiście niemiecki), a dolna granica 100 mm. Jedynym detalem, który może wytrzymać całą tę amunicję, był 200-milimetrowy górny przód, umieszczony pod kątem 65 stopni. Maksymalny pancerz znajdował się na czole wieży (220 mm), ale ze względu na położenie pionowe teoretycznie został trafiony pociskiem 128 mm z prędkością 780 m / s. W rzeczywistości pocisk ten przy różnych prędkościach zbliżania się przebił pancerz czołgu pod dowolnym kątem, z wyjątkiem wspomnianej powyżej przedniej części. 122-mm pocisk przeciwpancerny pod ośmioma kątami nie przebił Mausa w pięciu kierunkach: w czoło, bok i tył wieży, a także w górnej i dolnej części czołowej. Pamiętamy jednak, że prowadzone są obliczenia dotyczące uszkodzeń przelotowych pancerza i nawet 122-milimetrowy pocisk odłamkowo-burzący bez penetracji mógłby zniszczyć załogę. Aby to zrobić, wystarczyło wejść do wieży.
W wynikach badań Myszy można spotkać rozczarowanie rodzimych inżynierów: ta gigantyczna maszyna nie była już wtedy niczym ciekawym. Jedyną rzeczą, która zwróciła uwagę, był sposób łączenia tak grubych płyt pancernych kadłuba, które mogły być przydatne przy projektowaniu krajowych ciężkich pojazdów opancerzonych.
„Maus” pozostał do końca niezbadanym pomnikiem absurdalnej myśli niemieckiej szkoły inżynierskiej.
informacja