«Объект 140»

«Объект 140»

Валерий Николаевич занял пост заместителя главного конструктора по новой технике, ранее принадлежащий Якову Ионовичу Барану — любимцу А.А. Морозова, в период, когда в СССР во всех основных танковых КБ разворачивались интенсивные работы в поисках концепции силовой установки (СУ) нового среднего танка (НСТ). Такие работы проводились и в КБ «Уралвагонзавода», руководство которыми было возложено на В.Н. Венедиктова.

В 1950-1960-х гг. под руководством Валерия Николаевича были созданы опытные образцы танков:

— «Объект 140» с безнаддувным дизелем повышенной мощности;

— «Объект 167Т» и «Объект 166ТМ» с газотурбинными двигателями;

— модернизированные опытные танки Т-62М и Т-55А с многотопливным дизелем В-36, оснащенным агрегатом наддува.

Работа над созданием опытного «Объекта 140» явилась первой крупной темой, которую возглавил Валерий Николаевич Венедиктов. Она проводилась параллельно с развернутой в харьковском танковом КБ А.А. Морозова ОКР по созданию нового среднего танка — «Объекта 430» с двухтактным двигателем 5ТД (обе ОКР были заданы Постановлением Правительства № 880–524 от 06 мая 1955 г.)

И как у харьковчан, молодое руководство тагильского КБ стремилось заложить в конструкцию танка новые технические решения при разработке всех его основных составных частей. Здесь отметим, что главное внимание руководителей работ в Харькове и Нижнем Тагиле было сосредоточено на создании принципиально новых моторно-трансмиссионных отделений и, прежде всего, силовых установок.

А.А. Морозов писал в своем дневнике [8]: «…что сдерживает развитие танков у нас? В первую очередь, это двигатели. Их попросту нет, и неизвестно, когда будут. Авиация развивалась в результате прогресса моторов, а мы моторов не имеем и не развиваем работ по ним. Формально есть НИИ, КБ, заводы, а моторами не занимаемся, исследования по ним ведутся вяло…»

Харьковское КБ делало ставку на двухтактный дизель 5ТД, эжекционную систему охлаждения и бескассетный воздухоочиститель (ВО).

Тагильское КБ оснащало МТО четырехтактным дизелем типа В-2 «Барнаульского завода транспортного машиностроения» (БЗТМ). Марка двигателя — ТД-12 (8Д12У-1). Двигатель был разработан с учетом требований конструкторов УВЗ по уменьшению высоты и объема МТО, улучшению мощностных, тяговых, эксплуатационных характеристик.

Я.И. Баран

М.Г. Кизин

Система охлаждения включала в себя водяной и масляный радиаторы, вертикально установленные два эжектора (вместо вентилятора) и была выполнена с замкнутым воздушным трактом, как в харьковском проекте.

Идея о превращении энергии выхлопных газов двигателя в полезную работу для прокачки атмосферного воздуха через охлаждаемые поверхности радиаторов занимала умы специалистов КБ и ранее, и позднее, и решалась двумя способами:

— с помощью эжектора — устройства, побуждающего движение воздуха через радиаторы за счет разрежения, создаваемого струей выхлопных газов (так называемая эжекционная система охлаждения);

— с помощью газовой турбины, вращающей вентилятор (т. н. турбовентиляторная система охлаждения).

Эжекционная система охлаждения была изначально составной частью НСТ в проекте тагильчан, представленном Я.И. Бараном в марте 1953 г. на обсуждении в Минтрансмаш [1].

Заместитель главного конструктора «Отдела 520» «Завода им. И.В. Сталина» В.Н. Венедиктов

Танк «Объект 140» в экспозиции музея бронетехники «Уралвагонзавода»

Продольный разрез танка «Объект 140». Вид слева

Поперечный разрез танка «Объект 140» по МТО

А в 1958 г. под руководством к. т. н. М.Г. Кизина проводились работы по исследованию возможности использования турбовентилятора для системы охлаждения танка. Расчеты Кизина, подтвержденные ЦИАМ и ЦАГИ, показали, что коэффициент полезного действия эжектора составляет 5–9% от энергии выхлопных газов двигателя, а КПД турбовентилятора с одноступенчатым осевым вентилятором ЦАГИ составил 35–40 %, т. е. превосходил КПД существующих эжекторов более чем в 5 раз.

Таким образом, применение турбовентиляторов обеспечивало при одинаковых затратах мощности двигателя создание более компактных систем охлаждения [15].

Работы в этом направлении в КБ были прекращены в связи с полной разунификацией МТО базовых танков и чрезвычайно высокой сложностью и трудоемкостью турбовентилятора.

В проекте «Объекта 140» двигатель устанавливался поперек продольной оси танка в наклонном положении (угол наклона к горизонту левого блока — 7°). Длина двигателя была укорочена по сравнению с базовым двигателем В-54 на 308 мм.

Особенности установки двигателя в танк потребовали коренной переделки конструкции верхнего и нижнего картеров двигателя, коленчатого вала, механизма передачи к агрегатам и газораспределению, систем смазки, охлаждения и мест крепления ряда навесных узлов, а также организации ряда люков и лючков для выполнения сборки, технического обслуживания и ремонта узлов МТО [3]. «…Танк получился нетехнологичным, сложным в эксплуатации и ремонте… К отдельным деталям моторного отделения вообще невозможно было добраться обычным способом. Две тяги, например, наши сборщики-асы ухитрялись соединять через люк в днище танка, только вооружившись зеркалом, как это делают дантисты при пломбировании труднодоступных зубов. Форсунки нижнего блока двигателя можно было заменить только через люки в днище танка…», — писал главный конструктор Л. Карцев [16].

Эжекционная система охлаждения не обеспечивала поддержание необходимого температурного режима двигателя, который перегревался.

Для повышения ее эффективности требовалось увеличить противодавление на выпуске отработанных газов двигателя, что отрицательно сказалось бы на надежности двигателя.

Двигатель был полностью разунифицирован с базовым двигателем В-54 производства «Челябинского тракторного завода». Организация серийного производства двигателя ТД-12 на БЗТМ в условиях планового ведения хозяйства в СССР была нереальной.

Были отмечены и другие «стратегические» ошибки в конструкции опытных узлов и общей компоновке танка, не получившие дальнейшего развития в нашем КБ:

— необычной формы гнутые борты с переменной толщиной (в верхнем поясе 57 мм, в нижнем — 80 мм) с целью снижения массы танка и увеличения ширины корпуса для установки погона башни большого диаметра.

В поперечном сечении корпус танка выглядел в форме «рюмки» [17].

По броневой защите от отечественных бронебойных и осколочно-фугасных снарядов объекты «430» и «140» превосходили серийные танки.

Вместе с тем, стало очевидным, что конструкция бронезащиты этих танков не эффективна от бронебойно-подкалиберных снарядов и, особенно, от кумулятивных боеприпасов.

«В ходе опытных стрельб 1958 г. было установлено, что наклон брони вплоть до 71 градуса от вертикали практически не влияет на бронепробиваемость кумулятивной струи — она проникает в стальной массив на такую же глубину, как при попадании по нормали…

Армии НАТО имели весьма большой ассортимент вооружений, использующих кумулятивные снаряды… Общий вывод очевиден: броневая защита танков «Объект 140» и «Объект 430», несмотря на усовершенствованную противоснарядную форму, к началу 1960-хгг. устарела» [1].

Резкое увеличение трудоемкости изготовления корпусных деталей «Объекта 140» не оправдывалась соответствующим повышением боевых характеристик танка:

— отсутствие замковых соединений в сварных узлах корпуса, приведшее к низкой живучести корпуса при снарядном обстреле;

— телескопические гидроамортизаторы (теоретически обладающие лучшей энергоемкостью). Вопросы улучшения плавности хода решались созданием мощных лопастных гидроамортизаторов (ГА), которые обеспечивают лучший отвод тепла в корпус танка и имеют более высокую надежность в условиях эксплуатации и боевого применения танка* [18].

Крупным недостатком силовой установки стало применение:

— эжекционной системы охлаждения, проигрывающей вентиляторной по КПД и эффективности отвода тепла. Это отрицательно сказывается на подвижности танков с эжекционной системой охлаждения и ухудшает теплонапряженность двигателя. Дополнительное снижение надежности двигателя вызывает высокое противодавление на выпуске газов из двигателя, накладываемое подсоединением к выпускным коллекторам двигателя эжекторов (требуется 0,4 кгс/см2. У двигателя В-54 противодавление на выпуске составляет 0,1 кгс/см2);

— высокотемпературной системы охлаждения с отсутствием дренажно-компенсационного контура в гидравлических контурах, что повышает чувствительность системы охлаждения к потерям охлаждающей жидкости при эксплуатации двигателя и снижает его надежность [17].

* В этой главе и далее цветным жирным шрифтом выделены мероприятия, давшие положительный эффект и используемые в дальнейших разработках

«Русский с китайцем братья навек…»

12 сентября 1957 года ведущие специалисты ВНИИ-100 доложили начальнику 12-го главного управления Министерства оборонной промышленности Н.А. Кучеренко о рассмотрении результатов первых пробеговых испытаний образца нового танка «Объект 140». В их заключении было отмечено: «Высокая теплоотдача в масло коробки передач (52 000 ккал/ч) характеризует недопустимо низкий КПД трансмиссии… завод при выпуске рабочих чертежей трансмиссии практически не учел основные замечания ВНИИ-100 по техническому проекту трансмиссии… Дефекты, выявленные в трансмиссии в результате ее проверки холостой обкаткой и испытанием в танке только в объеме 81 км пробега, в основном подтвердили правильность заключения ВНИИ-100… При проведении настоящего обследования состояния работ по трансмиссии нового среднего танка установлено, что трансмиссия в том виде, как она выполнена, не является работоспособной» [65].

Почти по всем пунктам тактико-технических характеристик «Объект 140» либо не превосходил, либо уступал танкам НАТО 1960-х годов [1]. К тому же танк имел перевес массы, несмотря на целый комплекс внедренных нововведений, указанных выше, для его облегчения. Дальнейшее снижение массы требовало проведения нежелательных мер, снижающих надежность и пригодность танка к последующей модернизации.

К числу положительных технических решений, нашедших применение в последующих образцах танков следует отнести:

— топливные баки-стеллажи, внутри которых размещались выстрелы для новой пушки повышенного могущества. Это мероприятие, впервые примененное в отечественном танкостроении, позволило по сравнению с танком Т-54А увеличить количество размещаемых в танке выстрелов на 47 % и топлива на 33 %;

— унифицированную автоматическую систему ППО конструкции Сильченко;

— систему противоатомной защиты (ПАЗ);

— систему постановки термо-дымовой завесы (ТДА);

— применение последовательной выработки топлива из баков, которая повышает надежность топливной системы при потере герметичности (разрушении) одного или нескольких баков, уменьшает количество разлитого топлива, позволяет снизить трудоемкость работ по замене баков в случае ремонта, упрощает поиск мест негерметичности и др.;

Танк Т-54А

Китайский танк «Тип 59»

— подогреватель повышенной теплопроизводительности с установленным на нем калорифером для обогрева экипажа при низких температурах окружающего воздуха;

— механизм выброса стреляных гильз (конструкция защищена в техпроекте. На опытном образце «Объекта 140» это мероприятие не реализовано);

— планетарный механизм поворота в сборе с бортовыми передачами, являющийся предшественником бортовых коробок передач;

— опорные катки, выполненные путем штамповки из алюминиевого сплава, что позволило значительно снизить массу танка. Уменьшенный размер катка 0 700х368 (на танке Т-54 в то время применялись стальные литые 0 810х423), кроме снижения массы, позволил в габаритах корпуса танка Т-54 разместить 6 опорных катков на борт для более равномерной их загрузки;

— поддерживающие катки (новый узел). Применены впервые на среднем отечественном танке. Несмотря на явное увеличение массы танка, их установка приводит к повышению КПД гусеничного движителя, возрастанию средней скорости движения и снижению ударных нагрузок на надгусеничные полки;

— балансиры с большим плечом, обеспечивающие резкое увеличение динамического хода с 140 мм у танка Т-54 до 242 мм у «Объекта 140»;

Поздравление В.Н. Венедиктову с Новым годом от председателя Государственного совета КНР Чжоу Энь-лая

— новые технические решения по корпусной и башенной группам:

— увеличенный диаметр в свету погонного устройства башни;

— конструктивное исполнение форм башни;

— установку подбашенного листа крыши и крыши МТО с понижением соответственно в сторону носовой части и кормы корпуса.

В ноябре 2003 года в УКБТМ была проведена научнотехническая конференция, посвященная 50-летию начала разработки «Объекта 140». Все участники конференции единодушно признали, что в основном в «Объекте 140» были заложены прогрессивные технические решения, а выявленные при испытании отдельные недостатки (перегрев систем МТО, плохое переключение передач) могли быть устранены в ходе проведения ОКР.

Однако прежнее руководство КБ уже в самом начале испытаний отчетливо увидело, что в принятой компоновке у двигателя, системы охлаждения, подвески с телескопическим ГА не было перспектив в развитии, конструкция танка оказалась нетехнологичной в производстве, сложной при техническом обслуживании и ремонте, и решительно отказалось от продолжения ОКР.

После заводских испытаний «Объекта 140» Л.Н. Карцев обратился в ЦК КПСС и СМ СССР с просьбой о снятии с КБ этой темы. Работу сняли и главного конструктора даже не наказали (известно, что А.А. Морозов тоже признал неудачей разработанный образец «Объекта 430», отказавшись от его изготовления в серийном производстве). В.Н. Венедиктову, как руководителю темы, пришлось решать неприятный вопрос о списании 16 млн рублей в высоких инстанциях. В последующем он на 18 месяцев покинул Нижний Тагил, отправившись в далекий Китай консультантом главного конструктора и руководителем группы советских специалистов. В КНР он сменил в этой должности М.И. Таршинова, вернувшегося в харьковское КБ для исполнения своих обязанностей заместителя главного конструктора.

В то время в КНР по нашим чертежам проводилось освоение лицензионного производства танка Т-54А на заводе в г. Баотоу [3], [11]. С конвейера китайского завода танки сходили под индексом «Тип 59» и были полной копией Т-54А.

Постигшая неудача с «Объектом 140» закалила В.Н. Венедиктова, сделала мудрее. К тому же большинство конструкторских наработок по «Объекту 140» было позднее использовано при создании танков Т-55, Т-62 и, конечно, Т-72 — самого важного дела всей жизни В.Н. Венедиктова на посту главного конструктора.

Валерий Николаевич вернулся в Нижний Тагил с «Медалью Дружбы» КНР в июне 1960 г., обретя бесценный опыт организации серийного производства танков на машиностроительном предприятии Китайской Народной Республики (всему миру известен китайский фанатизм и трудолюбие в освоении технического прогресса). Танк «Тип 59» стал самым массовым танком в парке боевых машин КНР на долгие годы.

Следует заметить, что на Западе проявляли интерес к создаваемому на «Уральском танковом заводе» новому опытному танку «Объект 140», отмечая, что он — «одна из самых технически прогрессивных машин настоящего и будущего».

«Медаль Дружбы» Китайской Народной Республики

В Китае Венедиктов перенял две национальные привычки.

Отныне он всегда брал любой предмет из рук другого человека, каким бы он малым по размеру и весу ни был, только двумя руками. Также мог передать что-либо своему визави только двумя руками.

Вторая приобретенная привычка резко выделяла его из круга обычных людей — он часто задавал своему собеседнику один и тот же вопрос несколько раз, а если позволяло время и вопрос был серьезный, то несколько дней подряд с китайской дотошностью.

Обращение редактора журнала «Jane’s Armour and Artillery Upgrades» Р. Стиклэнда (Англия) к главному конструктору УКБТМ В.Б. Домнину о предоставлении информации по «Объекту 140»