Пятая статья из цикла,
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 1 - состав брони
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 2 - производство и прокат броневой стали.
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 3 - литая и штампованная броня
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 4 - сварка танковой брони
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 5 - закалка брони и общие выводы
Надеюсь, эта часть будет окончанием - хотя как знать, как знать...
Но тут все достаточно коротко. Поговорим о
Закалке брони
Да, броню нужно закалить. Это ведь стальной лист, а способность стали менять свои свойства после закалки - важнейшая ее особенность. Собственно, именно закалка и делает сталь так отличающейся от железа по свои физическим характеристикам.
Что такое закалка? Теоретически просто. Деталь надо нагреть, а потом быстро охладить - в воде, масле, под потоком воздуха. Но наша деталь - это же танк, большие тяжелые бронелисты. Как же все это проделать?
В Рейхе броню нагревали паяльными лампами. Установка из таких горелок нагревает бронелист и затем он опускается в масло или воду - по техпроцессу. Казалось бы, все просто и надежно.
Но вот ведь проблема... после закалки броня твердеет, а значит - становится хрупкой. И особенно это характерно для немецкой брони, в которой и так слишком много углерода - до 0,5%. В СССР от брони с таким содержанием углерода отказались еще до войны, а вот в Рейхе отстали. А результаты - вот они
Пролом. Броня не пробита, проломлена. И нет, это не 122-мм 25-килограммовый снаряд - это обычный 76-мм снаряд, который попал в борт Пантеру под углом 60 градусов. Он не мог пробить броню - но хрупкая броня Пантеры не выдержала попадание и просто растрескалась, проломилась от удара. А вот еще очень известный кадр.
Танк "Тигр", пробоины от 76-мм снарядов. Но мы не о пробоинах - обратите внимание на то, что броня просто растрескалась от нескольких попаданий. Длинные извилистые трещины. И это броня 1943 года, когда у Рейха еще нет проблем с легированием брони
И это результат технологической отсталости немецкой промышленности. Ведь нагревая борн паяльными лампами для закалки невозможно добиться равномерного нагрева. Там где факел лампы - температура будет выше, а между факелами - ниже. При закалке какие-то участки брони будут недогреты, а какие-то перегреты, а ведь сам состав немецкой брони тоже слишком твердый, а значит и хрупкий. И в результате - вот эти чудесные длинные трещины через бронелисты от попаданий даже сравнительно небольших калибров. Что с этой броней делали попадания крупнокалиберных снарядов лучше не вспоминать, фотографий, показывающих растрескавшиеся, разрушенные танки вермахта от попаданий крупнокалиберных снарядов, даже осколочно-фугасных, более чем достаточно.
В Рейхе пытались увеличивать твердость брони за счет цементирования ее верхнего слоя, насыщения углеродом. Получается, что внешний слой будет твердым, а внутренний, с меньшим содержанием углерода, может сохранить вязкость. Именно немецкое цементирование брони выдают за какую-то технологическую новинку.
Вот только эта технология активно применялась еще с 19 века. В производстве танковой брони в СССР еще в 30-е годы выяснили, что цементация брони с высоким содержанием углерода немного увеличивает твердость ее внешнего слоя, но от вторичных осколков и хрупкости не спасает совершенно. К тому же сам технологический процесс занимает до 20 часов, при высокой температуре и на сложном оборудовании, требующем постоянного контроля, а при минимальных неточностях результат тут же становится нестабильным. В итоге на тонну готовых изделий уходило до 12 тонн бронелиста - что делало производство такой бронестали буквально золотым при очень невысоком росте характеристик, поскольку выяснилось что на сравнительно тонких листах танковой брони цементирование намного менее эффективно, чем на толстой корабельной броне Круппа.
Цементированную броню в СССР массово производили еще до войны, но уже тогда понимали что цементирование - далеко не лучший вариант для массового производства.
Закалка брони в СССР
Конечно, в СССР тоже искали способ повысить твердость внешнего слоя бронелиста - сохраняя высокую вязкость внутреннего. Тем более что у советской брони с относительно невысоким содержанием углерода потенциал роста твердости без слишком высокой хрупкости был намного выше.
В итоге советским ученым В.П, Вологдиным была разработана принципиально новая методика закалки бронелиста - с помощью нагрева токами высокой частоты.
Этот способ оказался очередным технологическим прорывом советского танкостроения. Токи СВЧ нагревают бронелист - но нагревают не весь, а только поверхностный слой, несколько миллиметров. Затем раскаленная сталь закаливается в масле - но при этом внешний, нагретый слой брони становится закаленным, твердым - а внутренний остается мягким и вязким, не дающим вторичных осколков. Естественно, метод тт же форсированно начал использоваться в танкостроении СССР
...4. Организовать на Ижорском заводе Наркомсудпрома поверхностную закалку танковой брони токами высокой частоты, для чего обязать Наркомсудпром (т. Носенко) и Наркомэлектропром (т. Богатырев) спроектировать и изготовить для этой цели промышленную установку и ввести ее в эксплуатацию на Ижорском заводе не позднее 1 декабря 1941 г. Директору Ижорского завода т. Казакову приступить немедленно к строительным работам, связанным с организацией производства закалки брони токами высокой частоты, без утверждения проектов и смет.
5. Использовать для освоения закалки бронедеталей танков КВ созданную при НИИ‑9 опытную установку по односторонней закалке брони токами высокой частоты, для чего Наркомэлектропрому (т. Богатырев) выделить НИИ‑9 на II квартал 1941 г. 300 тыс. руб. на дооборудование установки. НИИ‑48 (т. Завьялов) совместное НИИ-9 и Ижорским заводом в первом полугодии 1941 г. отработать технологию закалки токами высокой частоты танковой брони толщиной 60‑200 мм включительно.
(Постановление СНК СССР и ЦК ВКП(б) № 827-345сс “Об экранировании танков КВ-1 и КВ-2, артиллерийском вооружении и усилении брони танка КВ-3 и о проектировании танков КВ-4 и КВ-5 в 1941 г.” — 7 апреля 1941 г.)
Именно такую броню, твердую, закаленную снаружи и вязкую внутри отметили американские специалисты, изучавшие Т-34 еще в 1942 году.
Технологический процесс поверхностной закалки был быстрым и эффективным - то есть и тут в технологическом развитии СССР обошел Рейх, наладив массовое, эффективное и дешевое производство гетерогенной брони.
Выводы из сравнительного анализа технологий производства танков Германии и СССР
Можно отметить, что на каждом этапе производства танковой брони имело место явное технологическое превосходство советской школы металлургии и танкостроения над немецкой.
1. Советская броня имела намного лучший состав, тогда как немецкая по составу соответствовала примерно старым сортам советской брони. от которых СССР отказался еще перед войной.
2. В СССР были совершены технологические прорывы в производстве брони - удалось производить высоколегированную сталь в обычных мартеновских печах и прокатывать ее на сравнительно недорогом и эффективном блюминге.
3. В СССР была разработана технология, позволяющая быстро и эффективно производить отливку больших деталей из броневой стали, вплоть до целой башни танка. Для Рейха эта технология осталась недостижимой.
4. В СССР была создана технологий максимально дешевой и эффективной производства башен танков штамповкой - что, также оказалось недостижимым для уровня развития немецкой танковой промышленности.
5. В СССР была разработана методика автоматической сварки бронелистов под флюсом, что резко сократило требования к количеству и главное - квалификации персонала, одновременно повышая стабильность и качество сварки корпусов танков. В Рейхе всю войну варили танковую броню вручную, накладывая несколько швов и с привлечением высококвалифицированных рабочих, что оказалось невозможным при росте объемов производства и тут же привело к падению качества сварки.
6. В Рейхе использовали старую и неэффективную технологию поверхностного упрочнения брони цементированием, а затем закаливали ее прогревая паяльными лампами - что приводило к неравномерной закалке и дополнительной хрупкости и без того хрупкой по составу немецкой брони. В СССР же от цементирования отказались еще до войны, разработав эффективную технологию закалки брони токами высокой частоты.
В результате вывод простой. Производство танковой брони в СССР по сравнению с Германией безоговорочно стояло на намного более высоком технологическом уровне. Это позволяло производить высокопрочную броню в больших количествах, эффективно ее обрабатывать и в итоге наладить массовое производство бронетехники стабильно высокого качества.
Отставание немецких технологий производства танков по сравнению с СССР было настолько сильным, что производит впечатление просто полукустарного, ручного производства.
Именно технологическая отсталость немецкой промышленности стала причиной того что Германия, имея огромные ресурсы и промышленный потенциал всей континентальной Европы, не смогла нарастить производство танков до уровня СССР, к тому же попытка наращивания привела к резкому падению качества производства - тогда как в СССР качество производства танков росло вместе с объемами благодаря использованию новейших, высокоэффективных технологий.
В общем, выражаясь языком веселых школьников, танки Рейха против танков СССР - это не "мерседес против лады". Это, скорее, самодвижущаяся повозка инженера Бенца по сравнению с сталинским ЗиСом.
Подписывайтесь на канал, нам еще есть что обсудить.
Все статьи из этой серии.
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 1 - состав брони
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 2 - производство и прокат броневой стали.
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 3 - литая и штампованная броня
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 4 - сварка танковой брони
СССР против Рейха. Технологии производств танков, часть 5 - закалка брони и общие выводы
Подписывайтесь.