Как известно, ИС-5 («Объект 730») добирался до принятия на вооружение Советской Армии под маркой Т-10 целых четыре года – с 1949 г. по 1953 г., а его серийное производство на ЧКЗ развернулось только в 1954 г. Даже по меркам советского послевоенного танкопрома это большой срок. Например, за 1946–1949 гг. в производстве сменилось два типа тяжёлых танков ИС-3 и ИС-4; средний танк Т-44 уступил место на конвейере новому Т-54, конструкция которого за 1946–1950 гг. также претерпела значительные изменения. На момент начала работ по «Объекту 730» изменился и порядок принятия на вооружение образцов новой бронетанковой техники: столкнувшись с огромными трудностями при эксплуатации поспешно принятых на вооружение машин, военные ужесточили требования к надёжности танков, а также добились проведения их всесторонних испытаний перед тем как запускать серийное производство.
Во многих статьях по Т-10 работы по танку разделяют на два этапа: осенью 1949 г. первый вариант с вентиляторной системой охлаждения и трансмиссией по типу ИС-4 не выдержал заводских испытаний на гарантийный километраж в 2000 км, после чего проблемные агрегаты в том же году заменили на новые, по типу ИС-7. При этом период разработки 1950–1953 гг., как правило, подробно не рассматривается. М. В. Коломиец, И. В. Павлов и М. В. Павлов в своих работах по Т-10 приводят множество материалов из отчётов по испытаниям опытных танков, из которых следует, что далеко не всё шло гладко. Танки не выдержали государственных испытаний ни в 1950-м, ни в 1951 году.
Балжи против Котина
«Объект 730» изначально проектировался с двумя вариантами МТО: в первом использовались уже освоенные в серии челябинские агрегаты ИС-4, во втором предусматривалась установка ленинградских агрегатов по типу ИС-7. Несмотря на неудачные испытания первых двух опытных танков, недостатки проблемных агрегатов по типу ИС-4 были вполне устранимыми. Так, в соответствии с постановлением Совмина от 15 октября 1949 г., ЧКЗ доработал 6-скоростную планетарную трансмиссию и провел её испытания на облегчённых до 50 т ИС-4 в объёме 3000 км без поломок. Удалось найти и способ решения проблемы «рециркуляции» (засасывания нагретого воздуха обратно в радиаторы системы охлаждения), выявленной при эксплуатации ИС-4 и на испытаниях первых ИС-5. Специалисты ЦАГИ по результатам экспериментальных исследований вентиляторной системы охлаждения ИС-4 и ИС-5 в 1949 г. предложили новую конструкцию «спрямляющего аппарата» (специальных металлических пластин, установленных по окружности под вентилятором для направления воздушного потока), позволяющую исключить явление рециркуляции и обеспечить работоспособность системы охлаждения при температурах окружающего воздуха выше 20°C. Однако, после того как главный конструктор Ж. Я. Котин предложил установить в ИС-5 трансмиссию и систему охлаждения по типу ИС-7, дальнейшую доводку агрегатов ИС-4 прекратили. При этом МТО танка подверглось полной переделке под новые агрегаты, что повлекло за собой длительные доводочные работы.
Проектирование «Объекта 730» часто описывают в литературе как слаженную работу объединённого конструкторского коллектива ВНИИ-100 и СКБ-2 ЧКЗ. Однако, в материале музея ЧТЗ, приуроченном к 100-летию со дня рождения конструктора М. Ф. Балжи (с 1947 г. Балжи занимал должность главного конструктора ЧКЗ), можно найти любопытные подробности:
18 февраля 1949 г. Совет Министров СССР принял постановление о создании нового тяжелого танка, и ЧТЗ получил задание на проектирование боевой машины с новыми тактико-техническими характеристиками. Были привлечены и конструкторские силы ленинградцев. Работы велись под руководством двух главных конструкторов - Ж. Я. Котина и М. Ф. Балжи. Но создать единый коллектив не получилось. Правительственным постановлением за основу проекта бралась челябинская разработка. Но Жозеф Яковлевич, на которого было возложено общее руководство, основой нового танка взял свою конструкцию, с чем челябинцы смириться не могли. Затем, как только челябинцы стали высказывать свои замечания в части разработки конструкции танка, Котин прекратил все совместные технические совещания, а потом добился, чтобы вместо челябинской версии базовых агрегатов, была использована ленинградская... Вот так велась работа в течение 1,5 лет.
Стоит отметить, что на ИС-3 и ИС-4 карьера Балжи как танкостроителя по большому счёту и закончилась: с 1949 г. он по совместительству преподавал в Челябинском политехническом институте, а в 1952 г. полностью перешёл на преподавательскую работу, передав руководство своему заместителю И. С. Кавьярову.
Новые агрегаты – новые проблемы
После установки восьмиступенчатой трансмиссии с повышенными динамическими характеристиками у опытных танков возникли проблемы с надёжностью ходовой части. Как уже было рассмотрено, в «Объекте 730» использовались жёсткие цельнометаллические литые опорные катки без амортизации. На заводских испытаниях танков с 8-скоростной КПП на 3000 км в ноябре-декабре 1949 г. отмечалось разрушение ободов опорных катков, в связи с чем на ЧКЗ ввели для производства катков новую марку стали повышенной прочности, а также разработали новый вариант опорных катков с внутренней амортизацией. Однако по неизвестной причине катки с резиновыми амортизаторами так и не появились ни на опытных, ни на серийных машинах до конца их серийного производства.
Кроме того, ненадёжными оказались балансиры: часто ломались и деформировались, что приводило, в свою очередь, к выходу из строя гидроамортизаторов крайних узлов подвески. На ИС-5, так же как и на ИС-7, гидроамортизаторы компактно размещались внутри труб балансиров и при их деформации становились неработоспособными из-за надиров на цилиндре и поршне.
Главной проблемой нового танка оставалась ненадёжная работа трансмиссии. Восьмиступенчатая трансмиссия по типу ИС-7 была создана в КБ Опытного завода №100 совместно с МВТУ им. Н. Э. Баумана на основе трансмиссии ИС-4, и имела схожие проблемы: очень частая и сложная регулировка приводов управления ПКП, разрывы лент остановочных тормозов при полной загрузке двигателя и трансмиссии, ненадёжная работа бортовых редукторов.
Отличительной особенностью приводов фрикционных устройств 6- и 8-скоростной планетарной КПП было использование гаек автоматической регулировки хода тяг управления (гайки Вильсона). По мере износа тормозов и фрикционных дисков ПКП от этих гаек зависела работоспособность педали трансмиссии и рычагов управления. Автоматический поворот гаек Вильсона позволял обеспечить нормальный рабочий ход тяг управления независимо от степени износа фрикционных элементов. Нечёткая работа гаек Вильсона приводила к пробуксовке при переключении передач, отсутствию свободного хода педали трансмиссии и рычагов, выходу из строя фрикционных дисков коробки передач. Громоздкость и большая масса (3605 кг с приводами управления), сложность ремонта в полевых условиях и дороговизна в производстве, а также повышенные требования к квалификации механиков-водителей не устраивали военных.
В докладе, составленном в феврале 1950 г. по результатам заводских испытаний ИС-5, отмечались не только ненадёжная работа трансмиссии и ходовой части, но и очень сильный шум при работе эжекторной системы охлаждения (полностью нарушающий работу как внутренней, так и внешней связи). Как выяснилось на практике, эжекторы шумели не меньше, чем вентиляторы системы охлаждения первого варианта по типу ИС-4, и, помимо повышенной утомляемости экипажа, затруднённых условий работы с радиостанцией и ТПУ, демаскировали танк на значительном расстоянии.
В феврале-марте 1950 г. с учётом выявленных дефектов на ЧКЗ собрали ещё три танка и провели их заводские и военпредовские пробеги перед прохождением государственных испытаний.
Раз за разом
Государственные испытания трёх танков ИС-5 проходили под Ленинградом с 20 апреля по 20 мая 1950 г. Машины испытаний не выдержали по причине повторяющихся дефектов трансмиссии (ненадёжная работа планетарной КПП и бортовых передач, обрыв тормозных лент), а также неудовлетворительной радиосвязи вследствие очень высокого уровня шума от эжекторной системы охлаждения как снаружи, так и внутри танка.
Конструкторы ВНИИ-100 с помощью специалистов по акустике путём многочисленных опытов смогли значительно снизить общий уровень шума эжекционной системы охлаждения танка с помощью установки на трубах эжекторов специальных вторичных насадок. Только к 1952 г., по результатам доводочных работ по эжекционной системе охлаждения ИС-5, были найдены решения, позволявшие снизить уровень шумов как внутри, так и снаружи танка до уровня ИС-3 и Т-54.
Большой объём работ на ЧКЗ и во ВНИИ-100 провели над устранением недостатков 8-скоростной трансмиссии. Новая конструкция гаек Вильсона позволила увеличить срок межрегулировочных пробегов с 350 до 800 км и повысить надёжность приводов управления трансмиссией. Также была повышена надёжность тормозных лент, сокращён путь и время торможения машины. Обеспечили нормальный тепловой режим работы бортовых редукторов с помощью системы принудительной смазки и охлаждения, а также улучшили крепление крышки картера и уплотнения ведущих колёс.
Для проверки работоспособности эжекционной системы охлаждения и других систем силовой установки танка в условиях жаркого климата (до +42°C в тени!) и высокой запыленности с 28 июня по 13 июля 1950 г. в ТуркВО, в районе г. Мары два опытных образца ИС-5 прошли пробег в объеме 1000 км. Несмотря на тяжёлые условия работы экипажа и механизмов танка в сильной запылённости, машины выдерживали длительные безостановочные марши на высокой скорости с пробегами по 50 и 100 км. Эжекционная система охлаждения обеспечивала стабильный температурный режим работы двигателя на всём протяжении испытаний. Тем не менее, надёжность трансмиссии и ходовой части всё ещё была признана недостаточной.
В октябре-ноябре 1950 г. шесть танков ИС-5 отправили в 5-ю гвардейскую механизированную армию для прохождения войсковых испытаний в Белорусском военном округе. Новые танки показали себя значительно лучше ИС-4 и, по заключению комиссии, могли решать любые тактические задачи, предъявлявшиеся командованием Советской Армии.
Однако контрольные государственные испытания в 2000 км на НИИБТ полигоне в Кубинке с 18 октября по 30 ноября 1950 г. танки вновь не выдержали. По заключению государственной комиссии, все проблемы с трансмиссией по типу ИС-7 решить так и не удалось:
8-скоростная КПП сложна по конструкции, трудоемка в изготовлении и до сих пор ненадежна в работе
комиссия считает необходимым в порядке проведения опытно-конструкторских работ срочное проектирование и изготовление менее сложной и трудоемкой трансмиссии для нового тяжелого танка, которая обеспечила бы ему заданные тактико-технические характеристики
объект 709
В качестве резервного варианта для танка ИС-5 конструкторы СКБ-2 ЧКЗ в 1951–1952 гг. спроектировали, изготовили и испытали обычную непланетарную шестискоростную трансмиссию с упрощённым механизмом поворота «ЗК» под индексом «Объект 709». По сравнению с планетарной трансмиссией, она занимала на 21% меньший внутренний объём, имела в два раза меньше деталей (1693 против 3206) и обладала на 507 кг меньшей массой при практически одинаковых динамических характеристиках.
КПП и планетарные механизмы поворота монтировались в одном картере. Шестиступенчатая трёхвальная КПП была выполнена с постоянным зацеплением шестерён; переключение скоростей производилось при помощи зубчатых муфт с синхронизаторами. Для снижения усилий на педали сцепления и облегчения переключения передач использовался гидравлический сервомеханизм. Для смазки и охлаждения КПП использовалась циркуляционная масляная система под давлением. В сравнении с 8-скоростной ПКП конструкцией МТ «Объект 709» обеспечивались практически одинаковые усилия на рычагах, однако переключать передачи было менее удобно.
Заводские испытания опытного образца трансмиссии в объектовых условиях, проведённые с сентября 1952 г. по сентябрь 1953 г. в объёме 3224 км, выявили серьёзные конструктивные дефекты, не позволявшие обеспечить гарантийный ресурс агрегатов в 2000 км. ИС-5 с планетарной трансмиссией превосходили по манёвренности опытные танки с МТ «Объект 709» за счёт большего диапазона скоростей, лёгкости и быстроты переключения передач, а также более высоких угловых скоростей поворота на низших передачах. Доводочные работы над «Объектом 709» продолжались до 1959 г. Только с 1962 г. трансмиссию «Объект 709» стали устанавливать в танки Т-10М.
На финишную прямую
Испытания опытных образцов ИС-5 продолжались и в 1951-м, и в 1952 году. С 31 мая по 14 июня 1951 г. ЧКЗ провёл дополнительные ходовые и специальные испытания одного из двух танков, ранее проходивших контрольные государственные испытания. Многочисленные усовершенствования наконец принесли положительные результаты – отмечалась надёжная работа планетарной КПП, бортовых передач и ходовой части в пределах гарантийного километража в 2000 км. В мае-октябре 1951 г. несколько танков ИС-5 прошли испытания на проходимость на НИИБТ полигоне в Кубинке и показали своё превосходство перед ИС-3 и ИС-4.
Несмотря на все усовершенствования, повторные контрольные испытания с 15 мая по 19 июня 1952 г. в районе Самарканда в условиях высоких температур и запылённости танки в очередной раз не выдержали по причине двукратного выхода из строя КПП на одной из машин. Как выяснилось позднее, ряд дефектов танка был допущен не вследствие ошибок проектирования, а по причине низкой технологической дисциплины и недоработанности технологии производства на ЧКЗ. При изготовлении ответственных деталей и узлов, а также при их монтаже на заводе были допущены отступления от технологической документации. После устранения всех отмеченных дефектов в районе г. Челябинска с 3 по 11 декабря 1952 г. прошли дополнительные испытания двух ИС-5, показавшие надёжную работу всех узлов и агрегатов танка после пробега в 2000 км. С февраля 1953 г. на ЧКЗ началась подготовка к производству установочной партии.
ИС-5/ИС-8/Т-10
Серьёзные проблемы с различными вариантами трансмиссионных установок и систем охлаждения двигателя привели к задержке с постановкой ИС-5 в серийное производство на несколько лет. Только после многочисленных испытаний и усовершенствований, проводившихся с 1949 по 1953 гг., конструкторам из Ленинграда и Челябинска совместными усилиями удалось создать нормальный работоспособный тяжёлый танк, с большим заделом для последующей модернизации, способный заменить в войсках все остальные тяжёлые танки. В результате всех переделок в новой машине почти не осталось узлов и агрегатов от ИС-4. Большинство авторов связывают переименование ИС-5 в ИС-8 с большим кол-вом изменений в конструкции. Возможно, причина была также в попытке избежать путаницы в обозначении танков марки ИС: хронологически создание "Объекта 730" началось после свёртывания работ по ИС-7. После смерти И. В. Сталина в марте 1953 г. предсерийный ИС-8 внезапно переименовали в Т-10. Причину столь резкой смены устоявшегося названия серии танков озвучил конструктор Н. Ф. Шашмурин в интервью журналу "Советский воин":
Котин очень хорошо ориентировался в быстро меняющихся вкусах высших политических сфер, он прекрасно угадывал, что, когда и кому было нужно. Живя в полном соответствии с духом культового времени, для наглядной демонстрации “любви и преданности” вождям стал присваивать машинам еще на стадии проектирования имена “борцов за правое дело”
Источники и литература
- И. В. Павлов, М. В. Павлов. Отечественные бронированные машины 1945-1965 гг. Часть I. Легкие, средние и тяжелые танки
- М. В. Коломиец. Сверхсекретный Т-10. Последний супертанк Сталина
- Т. П. Пушкарева. Балжи Михаил Федорович
https://chelreglib.ru/media/files/dl/el_izdan/kalend2008/balzi.htm - ИС-4 (руководство, 1949)
http://armor.kiev.ua/wiki/index.php?title=ИС-4_(руководство,_1949)
В статье использовались чертежи и фотографии из журналов Техника и вооружение 2017/03 и 2011/03