Текст книги "Техника и вооружение 2009 03"
Автор книги: авторов Коллектив
Жанры:
Газеты и журналы
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 9 страниц)
Основные характеристики броневой защиты некоторых отечественных и зарубежных танков и сравнительные данные по их противоснарядной стойкости основного бронирования при обстреле бронебойными снарядами представлены в таблицах 30 и 31.
Из приведенных в таблице 31 данных видно, что отечественные танки по основным характеристикам броневой защиты по сравнению с зарубежными танками имели большую стойкость от бронебойных снарядов.
Что касается совершенствования противопульной броневой защиты серийных легких танков ПТ-76 (ПТ-76Б), то оно велось в направлении обеспечения защищенности от крупнокалиберных бронебойных пуль Б-32 калибра 14,5 мм с начальной скоростью 1000 м/с за счет применения разнесенной броневой защиты корпуса и совершенствования его формы с сохранением необходимого запаса плавучести. Обеспечение запаса плавучести легкого плавающего танка при его определенных боевой массе и размерах, накладывало свои требования к форме его броневого корпуса.
В 1957–1958 гг. в ЦНИИ-48 для улучшения броневой защиты танка ПТ-76 были разработаны схемы противопульной броневой защиты, выполненных по типу «блок-пакета». «Блок-пакет» представлял собой двухпреградную противопульную броневую защиту, изготовленную из броневых листов высокой твердости одинаковой толщины с расстоянием между ними, равным 1–2 калибрам пули. Кроме того, для улучшения броневой защиты были разработаны схемы двухпреградной броневой защиты с листами из марок обычной танковой брони с расстоянием между ними в 30–50 калибров (схемы броневой защиты такого типа имели широкое распространение на боевых кораблях и бронекатерах ВМФ).
Проведенные в ЦНИИ-48 исследования показали, что первый лист, выполненный из брони высокой твердости, обеспечивал разрушение сердечника бронебойной пули, при этом, его толщина должна была быть минимально необходимой для надежного разрушения сердечника при заданном угле наклона (не менее 10–15°). Второй лист, выполненный из брони средней твердости, задерживал осколки разрушенного сердечника. Стойкость броневой защиты легкого танка могла быть улучшена (до 20 % по массе второй преграды) в случае использования в качестве материала для второго листа алюминиево-магниевого сплава типа АМГ-7.
Таблица 30 Основные характеристики броневой защиты отечественных и зарубежных танков*
Элементы броневой защиты
Средние танки
Тяжелые танки
СССР
США
Великобр.
СССР
США
Великобр.
Франция
Т-55
«Объект 430»
М48А2
«Центурион» Mk7
Т-10
«Объект 770»
«Объект 279»
M-103
«Конкэрор»
AMX-50
Корпус:
сварной
сварной
литой
сварной
сварной
литой
литой
литой
сварной
сварной
верхняя лобовая
100/60
120/60
110/60
76/57
60/78
**
138/60
269/45
160/60
130/60
120/50
40/80
120/55
***
110/66
192/60
70/67
85/71
93/75
нижняя лобовая
100/55
120/55
102/35
76/46
120/50
187/42
258/45
125/50
76/60
–
63/53
156/51
181/60
65/50
121/70
верхний пояс борта
80/0
55/50
76/0
51/12
120/47
86/67
182/45
51/40
51/0
100/0
51/0
80/62
150/55
100/65
нижний пояс борта
80/0
80/0
90/35
51/12
80/10
105/0
182/45
44/30
51/0
100/0
150/55
100/65
Башня:
литая
литая
литая
литая
литая
литая
литая
литая
литая
литая
лоб
180/30
212/30
178/20-50
152/0-5
201/24
260/30
305/30
127/50
150/0-30
100/0
150/45
205/35
170/38
184/50
251/40
100/60
189/44
129/54
90/70
217/50
борт
158/15
170/35
115/28
90/0
148/45
208/35
305/30
137/20
89/30
–
140/30
150/40
76/12
90/10
122/55
152/50
257/40
70/40
115/45
135/45
65/33
102/65
80/70
217/50
130/50
* В числителе толщина брони в мм, в знаменателе – угол наклона от вертикали.
** Деталь имеет подворот 45°.
*** Деталь имеет подворот 40°.
Таблица 31 Сравнительные данные по противоснарядной стойкости основного бронирования отечественных и зарубежных танков
Элементы броневой защиты
Средние танки
Тяжелые танки
дистанции непробития при обстреле 100-мм бронебойными снарядами с бронебойным наконечником и начальной скоростью 900 м/с
дистанции непробития при обстреле 122-мм бронебойными снарядами с бронебойным наконечником и начальной скоростью 900 м/с
курсовой угол обстрела, град.
СССР
США
Великобр.
курсовой угол обстрела, град.
СССР
США
Великобр.
Франция
Т-55
«Объект 430»
М48А2
«Центурион» Mk7
М48А2
Т-10
«Объект 770»
«Объект 279»
М-103
«Конкэрор»
АМХ-50
Башня
лоб
0-45
1800
1000
3100
2600
0-60
3100
800
не пробив.
2200
4300
**
борт
45
80
не пробив.
5100
2000
60
1000
600
не пробив.
4700
**
7100
Корпус
верхняя лобовая
0
не пробивается
2200
0
не пробив.
*
200
400
не пробив.
2200
нижняя лобовая
0
не пробивается
3100
4400
0
1700
1400
4000
**
верхняя лобовая
22,5
не пробивается
1500
45
700
*
не пробивается
нижняя лобовая
22,5
не пробивается
2600
3800
45
не пробивается
1400
**
верхний пояс борта
22,5
не пробивается
1900
45
не пробивается
4900
1400
3600
нижний пояс борта
22,5
не пробивается
200
1900
45
3100
4400
не пробив.
4900
4300
3600
*Деталь подвернута на 40°.
**Данные отсутствуют.
Сравнительные испытания двухпреградных и однослойных броневых защит показали, что применение двухпреградных схем позволяло существенно уменьшить массу броневых конструкций, предназначавшихся для защиты от различных крупнокалиберных пуль. Для использования двухпреградных схем бронирования достаточно было разместить все основные внутренние агрегаты и экипаж танка в пространстве меньшем, чем ограниченное наружными обводами корпуса.
Проработка такой схемы броневой защиты для плавающего танка ПТ-76 была выполнена в конструкторском бюро СТЗ под руководством С.А. Федорова, которая подтвердила возможность ее использования для верхней части бортов (надгусеничных ниш) корпуса. В этом случае наружный верхний броневой лист борта корпуса приобретал функции первой преграды. Вторая преграда устанавливалась как дополнительный конструктивный элемент и ограничивала внутренний объем корпуса. Для сохранения требований габарита по ширине и определенного водоизмещения угол наклона наружного бортового броневого листа корпуса должен был быть не более 15–20° от вертикали. Второй (внутренний) броневой лист мог быть оставлен вертикальным как продолжение нижней части борта. Кроме того, такое решение, помимо повышения уровня защиты, обеспечивало и повышенную жесткость корпуса танка без применения специальных опор (пиллерсов). В результате использования такой схемы броневой защиты расстояние между наружным и внутренним броневыми листами составляло около 300 мм, что было достаточным для рассредоточения осколков разрушенного сердечника пули. Во избежание заполнения водой межброневого пространства при пробитии наружного броневого листа, оно заполнялось легким водонепоглощающим материалом (пенопласт марки ПС-4). По результатам проведенных испытаний макетов броневой защиты борта плавающего танка ПТ-76 толщина второго броневого листа должна была составлять 10–12 мм. Разработанная духпреградная броневая защита с суммарной толщиной броневых листов 19 мм при установке первого листа под углом 15° от вертикали обеспечивала защиту от бронебойных пуль калибра 14,5 мм со всех дистанций и под всеми курсовыми углами. Необходимо отметить, что однослойная броня средней твердости толщиной 35 мм не могла обеспечить эту стойкость даже при угле наклона от вертикали 20°.
Как показали полигонные испытания броневых макетов плавающего танка, разработанные двухпреградные схемы броневой защиты обеспечивали около 50 % экономии по массе по сравнению с однослойной броней средней твердости при той же противопульной стойкости. При сохранении боевой массы на прежнем уровне, дистанция безопасных поражений корпуса при обстреле его крупнокалиберными бронебойными пулями Б-32 могла быть уменьшена с 2000 до 100 м. Кроме того, помимо преимуществ по противопульной стойкости двухпреградные схемы броневой защиты имели значительные преимущества при действии таких средств поражения, как подкалиберные, кумулятивные и фугасные снаряды с взрывателем мгновенного действия, а также при взрывах. Первый броневой лист в этом случае играл роль взводного экрана.
Одним из недостатков двухпреградных схем броневой защиты считалось усложнение технологии изготовления броневых корпусов и увеличение трудоемкости работ. Однако проведенные в ЦНИИ-48 ориентировочные расчеты разработанных проектов двухпреградных схем броневой защиты легкого танка показали, что трудоемкость изготовления таких корпусов была примерно такой же, что и для варианта однослойного бронирования. Сокращение боевой массы танка и толщины броневых листов обеспечивало значительное снижение трудоемкости по всем технологическим операциям (резка, гибка, правка, термообработка, сварка и др.). Кроме того, в этом случае была возможность замены части броневых листов высокой твердости на листы средней и даже низкой твердости, что также способствовало снижению трудоемкости. По результатам выполненных работ использование двухпреградных противопульных схем бронирования было признано одним из путей существенного улучшения броневой защиты плавающих танков.
Макет корпуса легкого танка ПТ-76 с двухпреградной схемой броневой защиты.
Таблица 32 Сравнительные данные пробивной способности кумулятивных и бронебойных снарядов равных калибров
Калибр снаряда, мм
Наибольшая толщина пробития, мм
b – толщина брони/d – калибр снаряда
b кум./ b бронеб.,%
бронебойный
кумулятивный
бронебойный
кумулятивный
57
110
180
1,93
3,16
164
76
133
230
1,76
3,03
172
85
157
350
1,85
4,1
222
122
326
420
2,67
3,44
129
Схема взводного решетчатого противокумулятивного экрана.
В качестве одного из мероприятий по повышению противопульной стойкости броневой защиты плавающих танков ПТ-76 (ПТ-76Б) специалистами Военной академии БТ и MB было предложено изменить методику термообработки брони за счет использования изотермической закалки с одновременным сокращением производственного цикла термической обработки. Выполненные в Академии НИОКР подтвердили, что применение изотермической закалки обеспечивает высокую ударную вязкость противопульной брони при ее достаточно высокой твердости.
Работы по защите танков от кумулятивных средств поражения развернулись в ЦНИИ-48 еще в 1943 г. и были продолжены после окончания войны. Исследованиями их воздействия на броневую защиту, а также изысканием путей повышения защищенности отечественных танков от новых средств поражения совместно с ЦНИИ-48 занимался Ленинградский физико-технический институт АН СССР (ЛФТИ). Впоследствии к работам были подключены НИИБТ полигон и Московский физико-технический институт АН СССР (МФТИ).
Как показали исследования, проведенные в ЛФТИ и ЦНИИ-48, пробивное действие кумулятивных снарядов не зависело от дистанции и являлось постоянным в пределах полета снаряда. С увеличением дистанции обстрела преимущество в мощности кумулятивных снарядов значительно возрастало (от 130 % на дистанциях в 500 м и до 200 % на дистанциях в 1000–1500 м). Кроме того, отсутствие рикошетного эффекта резко снижало конструктивные возможности защиты от кумулятивных снарядов по сравнению с бронебойными снарядами (см. таблицу 32). Кумулятивная струя, действовавшая в направлении полета снаряда, теряла свою эффективность лишь при углах встречи с броней от 70° и выше, и то не за счет рикошетирования снаряда (скорость движения струи опережает скорость поворота снаряда), а за счет бокового удара, нарушавшего механизм образования струи. Защиту от воздействия кумулятивной струи можно было обеспечить путем преждевременного взведения (инициирования) кумулятивного заряда до взаимодействия с основной броней, расфокусирования или поглощения ее энергии за счет использования специальных струегасящих и высокоогнеупорных материалов.
Поэтому работы в первые послевоенные годы по совершенствованию противокумулятивной защиты отечественных танков в ЛФТИ и ЦНИИ-48 велись в направлении исследования возможности применения в дополнение к основной броне корпуса и башни различных вариантов противокумулятивных экранов и конструктивной брони. При этом широко использовался опыт экспериментальных работ конструкторского бюро завода № 112 «Красное Сормово» по установке противокумулятивных экранов на средних танках Т-54-85, а также опыт использования их импровизированных вариантов в войсках на завершающем этапе Великой Отечественной войны.
В период 1945–1946 гг. были исследованы различные варианты установки взводных протвокумулятивных экранов. Дальнейшее совершенствование конструкции сплошных и сетчатых противокумулятивных экранов привело к появлению решетчатых экранов. Но все эти экраны имели ряд серьезных недостатков: были достаточно громоздки, обладали низкой живучестью и увеличивали общую боевую массу машины, ограничивая ее подвижность.
Снизить общую массу конструкции броневой защиты и повысить противокумулятивную стойкость танка можно было с помощью применения разнесенной брони. Конструктивно такая броня представляла собой пакет, состоявший из нескольких броневых листов, разделенных пустотами или прослойками из легких наполнителей, обеспечивавших расфокусирование кумулятивной струи. Идея создания такой броневой защиты была высказана в ЦНИИ-48 еще в 1945 г. Другой вариант решения проблемы противокумулятивной стойкости предложили в конструкторском бюро завода № 112 «Красное Сормово», который заключался в нанесении на поверхность основной брони высокоогнеупорного покрытия, способного ослабить действие кумулятивной струи. Однако на тот момент времени из-за проблем технологического характера эти решения не были реализованы.
В 1946 г. в ЦНИИ-48 в лабораторных условиях провели исследования по уменьшению расстояния между взводным экраном и основной броней за счет заполнения промежутка различными материалами с меньшими, чем у стали удельной массой – бетоном, песком и гравием. При этом массу конструкции такой защиты удалось снизить на 10–30 % по сравнению с монолитной стальной броней равной противокумулятивной стойкости. Для серийных танков эта идея также оказалась неприемлемой из-за увеличения боевой массы машины со всеми вытекающими последствиями (в дальнейшем эта идея была реализована при создании комбинированной броневой защиты для вновь разрабатываемых танков).
Поэтому в 1947 г. в ЦНИИ-48 под руководством А.С. Завьялова совместно с ЛФТИ продолжили НИР по дальнейшему совершенствованию конструкции различных вариантов экранной защиты и возможности их использования на средних и тяжелых танках. Противокумулятивная стойкость рассматриваемых вариантов экранов рассчитывалась на защиту от гранат «Фаустпатрон» и «Офенрор» (на тот момент они являлись самым опасным противотанковым оружием ближнего боя). В результате в 1948 г. на НИИБТ полигон для испытаний были представлены три типа противокумулятивных экранов: сплошные листовые толщиной 5 мм, дырчатые листовые толщиной 5 мм и решетчатый, изготовленный из стальных прутков диаметром 20 мм, установленные на макетах средней части корпусов танков Т-54, ИС-4 и ИС-7. Экранированные макеты изготовили на Ижорском заводе по чертежам ЦНИИ-48 в соответствии с действовавшей технологией серийного производства броневых корпусов танков. Основной целью испытаний было определение защитных свойств экранов при обстреле гранатами «Фаустпатрон». Экранированные макеты корпусов танков испытаний не выдержали вследствие их неудовлетворительной живучести. Из трех типов экранов лучшей живучестью обладал решетчатый экран, однако защитные свойства были выше у сплошных листовых экранов.
Разрушение гранаты «Офенрор» на решетчатом экране. 1947 г.
Испытания дырчатого (вверху) и сплошного (внизу) бортовых экранов на макете корпуса танка ИС-4.
Схема установки бортовых экранов на корпусе танка ИС-4.
Схема установки бортовых экранов на корпусе танка Т-54.
Испытания дырчатого (вверху) и сплошного (внизу) бортовых экранов на макете корпуса танка Т-54.
Повышенная живучесть решетчатых экранов объяснялась тем, что промежутки между прутками решетки позволяли разгрузить экран и элементы его крепления от взрывного воздействия, и разрушение экрана происходило менее интенсивно по сравнению с другими типами экранов. В зависимости от толщины прутков секции решетки эти экраны выдерживали от 4 до 6 и более попаданий гранат «Фаустпатрон». Кроме того, исследования в ЛФТИ выявили предпочтительность решетчатых экранов по противокумулятивной стойкости.
Было установлено, что возможны два варианта взаимодействия кумулятивной гранаты (или другого типа кумулятивного средства поражения) с решетчатым экраном. В первом варианте взрыватель кумулятивной гранаты попадал в пруток решетки. В этом случае механизм взаимодействия оказывался аналогичным механизму взаимодействия со сплошным экраном (преждевременный взвод), аналогичной была и стойкость всей броневой конструкции (экран – основная броня).
Во втором варианте взрыватель попадал между прутками. При благоприятном соотношении шага решетки (расстояния между прутками) и размеров гранаты могло произойти частичное разрушение кумулятивной воронки до ее подрыва. В результате этого либо вообще не происходило образования кумулятивной струи (фугасный подрыв), либо происходило образование так называемой «несимметричной» струи, бронепробиваемость которой быстро уменьшалась при прохождении значительного межпреградного расстояния (для бортовых экранов порядка 600–700 мм и более).
Возможность взаимодействия по второму варианту качественно отличала решетчатые экраны от всех других в лучшую сторону. Однако «оптимизировать» размеры решетки под конкретное кумулятивное средство поражения было крайне затруднительно. По результатам исследований зазор между прутками «в свету» не должен был превышать 0,8–0,9 калибра кумулятивного средства поражения. Такая «избирательность действия» уменьшала бесспорное преимущество решетчатых экранов. Впоследствии конструкция решетчатых экранов с диаметром стального прутка 20–25 мм была рекомендована для установки на тяжелый танк ИС-4. По своей массе эти экраны были равноценны 5-мм сплошным стальным экранам. Однако на серийных машинах эти экраны не устанавливались.
Основными недостатками представленных на испытания в 1948 г. вариантов экранной защиты являлись увеличение габаритов машины, затруднительная перевозка танков по железным дорогам и резкое снижение их маневренности. В определенной степени эти недостатки могли быть устранены при установке на танки съемных экранов, однако это требовало наличие специальных транспортных средств для их перевозки за танками, а также определенного времени для установки экранов на машину перед боем. Для устранения этих недостатков в Военной академии БТ и MB в середине 1950-х гг. была разработана складывающаяся экранная защита.
Испытания решетчатого (вверху) и сплошного (внизу) бортовых экранов на макете корпуса танка ИС-7.
Схема установки решетчатых (вверху) и сплошных (внизу) бортовых экранов на корпусе танка ИС-7.
Схема установки складных решетчатых экранов на носовой части корпуса.
Схема установки складных бортовых решетчатых экранов на среднем танке.
Схема установки складных бортовых решетчатых экранов на тяжелом танке.
Складывающаяся экранная защита представляла собой систему экранов, способных занимать два положения – походное и боевое. В походном положении экраны находились в пределах габаритов машины. При возникновении угрозы поражения танка кумулятивными снарядами экраны переводились в боевое положение. При этом увеличение габаритов танка несущественно сказывалось на его маневренности и проходимости, так как ограничивалось временем проведения боя. Кроме того, предусматривалась возможность управления установкой экранов в боевое положение и обратно непосредственно из танка с помощью гидравлических или пневматических устройств. В этом случае во время боя при необходимости преодоления какого-либо препятствия можно было на короткое время перевести экраны в походное положение.
Установка складывающихся экранов предусматривалась на лобовой части и бортах корпуса, а также на бортах башни танка. Экраны состояли из двух решетчатых рам, изготавливавшихся из алюминиевого сплава. Такая форма экранов была выбрана вследствие их высокой живучести, однако они могли быть выполнены из сплошных стальных листов, стальных листов с отверстиями, а также из легких сплавов и стеклопластиков. Крепление экранной защиты на броне танков осуществлялось с помощью кронштейнов, рычагов и шарниров с резиновыми втулками. В боевом (развернутом) положении верхние рамы экранов фиксировались с помощью стопоров, но могли свободно откланяться на некоторый угол за счет деформации резиновых втулок. Такое упругое соединение верхних рам с корпусом обеспечивало большую живучесть системы при попадании в них снаряда. Свободное крепление нижней рамы в нижней части корпуса и возможность ее отклонения в обе стороны позволяло танку преодолевать препятствия на поле боя. Конструкции бортовых экранов (по четыре на борт) для среднего (вертикальный борт) и тяжелого (гнутый борт) танков отличались между собой местами крепления кронштейнов экранов к корпусу машины. Конструкция складывающейся экранной защиты бортов башни была аналогична конструкции защиты бортов тяжелого танка.
Из-за относительной сложности конструкции данная разработка не была рекомендована для серийного производства.
Другим мероприятием по повышению противокумулятивной стойкости отечественных танков, не имевшим недостатков взводных экранов, являлось применение конструктивной брони, возможность использования которой была исследована в ЦНИИ-48 еще в 1946–1947 гг. Было разработано и испытано несколько вариантов такой брони. Один из вариантов конструктивной брони представлял собой стальные стержни («зубья»), приваривавшиеся торцами к основной броне. При попадании снаряда в торец стержня и инициировании кумулятивной струи, последняя гасилась без особых последствий для основной брони. В другом варианте для инициирования кумулятивной струи на определенном расстоянии и ее гашения были использованы стальные уголки. Если кумулятивная струя приходилась на сгиб, то происходило ее частичное рассеивание, а глубина воронки от кумулятивной струи в основной броне уменьшалась наполовину. Предусматривалось использование и комбинированного варианта – сочетание уголков и стержней. Однако до практического использования на первых послевоенных отечественных танках разработанных вариантов конструктивной брони дело не дошло. Применение такого вида конструктивной брони для повышения противокумулятивной стойкости корпусов бронированных машин было целесообразно при наличии больших углов наклона (свыше 75°) верхних броневых листов их носовой части. Впоследствии элементы конструктивной брони были использованы на шведском безбашенном танке Strv-103B (1969 г.) для дополнительной защиты верхнего лобового листа корпуса, а также на отечественных боевых машинах пехоты БМП-1 (1966 г.) и БМП-2 (1980 г.) в виде ребристого листа над трансмиссионным отделением и отделением управления. Примером использования принципа «встроенной» конструктивной брони может служить и ступенчатая криволинейная форма носовой части корпуса и башни в проекте танка «Объект 757» (1958 г.) с управляемым ракетным оружием, разработанного в конструкторском бюро ЧКЗ. Следующий проект танка «Объект 772» с управляемым ракетным оружием, выполненный в 1962 г., имел литой броневой корпус, у которого, помимо лобовой части, и борта были выполнены по типу «встроенной» конструктивной брони.
К одному из вариантов конструктивной брони можно отнести противоснарядные решетчатые экраны, которые были разработаны в ЛФТИ в 1948 г. в результате дальнейших исследований по совершенствованию конструкции взводных противокумулятивных решетчатых экранов.
Эти исследования показали, что, применив двухрядную решетку с шахматным расположением и увеличенным до 73–93 мм диаметром прутков, можно наряду с противокумулятивной стойкостью повысить и противоснарядную стойкость всей броневой конструкции. При использовании такой конструктивной брони в зависимости от ее параметров (расстояния между прутками и их диаметра) наблюдалось либо изменение угла встречи снаряда с броней, либо его дробление, либо и то, и другое. Однако в этом случае также требовалась «оптимизация» параметров защиты под конкретные типы снарядов. Масса таких элементов конструктивной брони была значительно больше массы противокумулятивных решетчатых экранов. Дальнейшего развития этот вид конструктивной брони не получил.
Схема установки складных решетчатых экранов на башне танка.
Вид конструктивной брони после подрыва кумулятивного заряда на стержне (стержень в центре).
Справа: схема подрыва кумулятивного заряда на стержне.
Справа: схема подрыва кумулятивного заряда на стержне со смещением.
Внизу: вид конструктивной брони после подрыва кумулятивного заряда (стержень смещен).
Схема подрыва кумулятивного заряда на металлическом уголке.
Разработка и изготовление монолитных стальных броневых конструкций корпусов и башен первых послевоенных отечественных танков с использованием новых марок броневых сталей велись с учетом опыта их массового производства в годы Великой Отечественной войны. Так, для броневой защиты танка Т-34, рассчитанной на стойкость от воздействия снарядов калибра до 76 мм включительно, применялась сталь 8С высокой твердости. Эта броневая сталь не давала хрупких поражений при попадании снарядов, а необходимая вязкость брони обеспечивалась рационально подобранным химическим составом стали и соответствующей технологией изготовления.
На послевоенных средних и тяжелых танках для изготовления корпусов и башен использовалась высоколегированная броневая сталь средней твердости. Так, например, носовая часть и борта броневого корпуса средних танков Т-54 и Т-55 изготавливались из катаной брони – сталей 52С и 42СМ (М – модифицированная), корма и крыша – из стали 49С, днище – из стали 43ПСМ. Корпуса башен танков отливались из стали 74Л, вварные донный лист и крыша башни – из катаной брони 43ПСМ. Советские броневые стали 43ПСМ (хромомолибденовая), а также 52С и 74Л (хромоникельмолибденовые) являлись одними из лучших в мире. Для соединения броневых листов применялись способы сварки с обработкой кромок «в четверть», «встык» и «в шип».
В 1948–1949 гг. в ЦБЛ-1 были разработан и внедрен на бронекорпусных заводах высокопроизводительный процесс сварки электродами больших диаметров, а в 1951–1956 гг. – процесс автоматической сварки корпусов и башен танков Т-54 и Т-10 аустенитной электродной проволокой (марок ЭИ-464, ЭИ-483, ЭИ-478 и ЭИ-613) под керамическим флюсом АН-14. Большой вклад в разработку технологии автоматической и полуавтоматической сварки броневых деталей корпусов и башен танков в 1951–1954 гг. внес Институт электросварки им. Е.О. Патона АН УССР.
Схема броневой защиты танка «Объект 757» (проект). Литая лобовая часть корпуса и башни выполнены в виде конструктивной брони.
Схема корпуса танка «Объект 772» с конструктивной броней.
Один из вариантов решетчатой конструктивной брони.
Схема макета корпуса со сварным бортом переменной толщины.
В 1953–1956 гг. на заводах № 75, № 200 (ныне Челябинский станкостроительный завод) и № 183 внедрили автоматическую сварку бронекорпусов регулируемой трехфазной дугой, что позволило повысить производительность сварки в 2,5–3 раза при экономии электроэнергии в 1,5 раза. В середине 1950-х гг. в ЦБЛ-1 для усиления броневой защиты вновь разрабатываемых средних танков были проведены работы по исследованию вопроса изготовления бортов корпуса танка с профилем переменного сечения путем электрошлаковой сварки. Использование бортов переменного сечения позволяло повысить противоснарядную стойкость брони с одновременным уменьшением ее массы. Конструкция такого борта состояла из двух броневых листов различной толщины, сваренных между собой под определенным (заданным) углом наклона. В процессе работы в ЦБЛ-1 была разработана технология сварки бортов, которая обеспечивала сохранение требуемой геометрии борта, исключала деформацию листов при сварке, смещение кромок или чрезмерное увеличение зазора, обуславливавших прекращение процесса электрошлаковой сварки (длина шва составляла 5,5 м). Изготовленный из двух частей борта макет прошел испытания обстрелом 100-мм тупоголовыми бронебойными снарядами. Испытания показали, что противоснарядная стойкость сварного соединения составляла 80 % от противоснарядной стойкости толстого листа борта, а сварное соединение и борт в целом обладал высокой конструктивной прочностью (живучестью). Технологию электрошлаковой сварки борта переменного сечения, разработанную оснастку и оборудование предполагалось использовать при изготовлении корпусов (по второму варианту со сварным бортом) опытного танка «Объект 430» завода № 75.
В 1952 г. на заводах № 174 и № 200 была произведена отливка башен танков Т-54 в кокиль с целью внедрения этого способа в серийное производство. Этот способ разработали в ЦБЛ-1 совместно со специалистами завода № 200 и в конце 1955 г. внедрили в серийное производство. В отличие от кокилей, изготавливавшихся из чугуна, для башен танка Т-34 в годы войны в качестве материала кокиля была использована малоуглеродистая сталь. Использование стали позволяло производить ремонт кокиля при появлении в нем трещин, тем самым обеспечивая возможность отливки более сотни башен.
Разработанный и внедренный в производство новый технологический процесс отливки башен в кокили по сравнению с литьем в песчаные формы обеспечивал:
– увеличение съема литья с квадратного метра формовочной площади с 6,4 до 14–15 т, то есть в 2–2,5 раза;
– снижение на 2 т расхода расплавленной стали при изготовлении одной башни танка;
– снижение стоимости изготовления башни на 3500 руб.;
– отсутствие пригара на наружной поверхности башен (трещины, засоры на них встречались обычно в незначительном количестве);
– некоторое увеличение (около 2 %) противоснарядной стойкости башни.
В 1954 г. для литых башен с толщиной стенок до 250 мм была создана сталь МБЛ-1 (Мариупольская броневая, литая – первая) с уменьшенным содержанием никеля и повышенным содержанием марганца и хрома, которую внедрили в серийное производство на заводах № 174 и N9200. В середине 1950-х гг. в московском филиале ВНИИ-100 (до 13 мая 1955 г. – ЦБЛ-1) разработали и в 1958 г. внедрили в серийное производство технологию термической обработки крупного броневого литья (литых башен), обеспечивавшую высокие боевые качества. Повышение противоснарядной стойкости (с 715 до 735 м/с) литых башен, изготавливавшихся из стали МБЛ-1 и 74Л, было достигнуто путем увеличения в них содержания углерода до 0,32-0,36 %. Несколько позже для производства башен ввели сталь СБЛ-1 (Сибирская броневая, литая – первая).
