Эта дикая на первый взгляд идея, поставить на тяжелый танк прорыва паровой двигатель, появилась в ходе обсуждения вариантов модернизации Т-35. Сама по себе модернизация Т-35 безусловно необходима ввиду не совсем (скажем мягко) удачной конструкции танка. Но паровой двигатель? Даже самый начинающий альтернативный танковый конструктор знает, что у парового двигателя слишком низкая удельная мощность. По этой причине паровые машины уже давным-давно не применяются в авиации, а в 30-е годы прошлого века уже никто в мире не строил паровых танков.
С другой стороны –“Единственный козырь Т-35 – его длина… Т-35 это машина изначально не предусматривающая дальних переходов и сложного маневрирования, преодолел с ходу противотанковый ров и поддерживаешь своим огнём сапёров … у наших военных в начале 30-х на этом вообще был бзик, преодоление рвов считалось самым сложным при прорыве обороны противника.” (rusart6810, цитата из обсуждения)
Так может стоит попробовать спроектировать угольно-паровой вариант тяжелого танка прорыва Т-35 УП? Хуже, чем был РИ Т-35 вряд ли получится, а там посмотрим.
Почему бы вообще советские конструктора стали бы рассматривать такой вариант? Ну, например, если бы во время Гражданской войны в Россию прислали несколько паровых британских ромбов (см.рис)
Эти танки в качестве трофеев попали в РККА, и советские танкисты имели возможность обкатать и сравнить тяжелые танки с паровым и с бензиновым двигателем.
В 1929 году встал вопрос о снабжении РККА танками новых типов. Были сформулированы требования к танкеткам, малым, средним и большим танкам. В отношении тяжелого (большого) танка прорыва конкретных требований не указывалось:
г) По отношению к большому танку ограничиться пока теоретической проработкой вопроса, предложив МПУ ВСНХ к 1.Х.30г. представить эскизный проект, после чего решить вопрос о включении его в систему вооружения…»
Таким образом, конструктора имели два варианта проектирования тяжелого танка – скопировать британский паровой ромб (возможно, несколько модернизировав), или разработать принципиально-новый проект тяжелого парового танка.
Расчеты показали, что существенно улучшить ТТХ парового ромба не удастся. Поэтому все усилия были направлены на разработку нового проекта, получившего название Т-35 УП (угольно-паровой). Цифра в названии обозначает проектную массу танка.
Но, все-таки, почему паровой?
В наше время это экзотика, а в конце 19-го, начале 20-го веков паровая техника применялась очень широко. Паровая техника дешевле и надежнее, чем техника с ДВС. Гораздо проще в обращении, а также имеет намного лучшие тяговые характеристики, что особенно важно для грузовой и вездеходной техники (см.диаграмму)
Диаграмма построена для современного автомобиля. Как легко заметить, тяговые характеристики паровой машины лучше, чем даже у электропривода.
Поэтому паровой транспорт в те времена был распространен.
Например – паровые грузовики Steam Wagоn 1871г и Sentinel 1921г.
А также весьма удачный паровой трактор ПТ-54 (мощностью 54 лс)
Компактная паровая машина установлена под полом кабины. Расход топлива парового трактора составлял 2 кг угля/лс*час. Да, расход топлива приличный. Но зато трактор развивал тяговое усилие на 30% большее, чем дизельный с такой же мощностью двигателя.
Так что при проектировании парового танка конструктора могли опираться на богатый опыт проектирования паровой техники. И, конечно, широко использовать проверенные технические решения. Равно как и обширную справочную литературу.
Как раз в начале 30-х для тяжелых грузовиков выпускался хорошо отработанный и надежный двигатель Сентинел.
Диаметр цилиндра 170, ход 230 мм. Что при давлении перегретого пара 19 атм и 250 об/мин давало мощность в 70 лс.
Вот пару таких двигателей и можно немного форсировать и использовать для тяжелого танка. Форсирование заключается в увеличении диаметра до 200 мм, ход до 300 мм что при прочих равных условиях обеспечит мощность почти в 125 лс.
Суммарная мощность двух паровых машин 250 лс.
Конструкцию котла также можно позаимствовать у тех же грузовиков. Хотя возможны варианты. Но проще взять готовую конструкцию и не изобретать велосипед (паровоз).
На чертеже указан угол наклона водной поверхности в 1/6, это примерно 10º. Для танка при преодолении препятствий возможны большие наклоны, поэтому потребуется доработка котла. И, конечно, потребуется увеличение паропроизводительности, чтобы питать паром два мощных двигателя.
Потребление топлива для данной системы составляет 2 кг угля/лс*час, как и у парового трактора. Ну, это не удивительно, физика угля и пара одинакова во всех машинах.
Также во время работы паровой машины расходуется вода. И немало – при данных параметрах пара (2МПа, 250ºС) примерно 6 кг воды/лс*час. На стационарных и судовых паровых машинах отработанный пар обычно направляется в охладитель, где конденсируется и возвращается в цикл в виде питательной воды. А на паровозах и автотранспорте отработанный пар обычно сбрасывается в атмосферу. Сброс производится как правило через эжектор дымовой трубы, за счет чего увеличивается тяга в топке.
Ну и мы не будем мудрить, и поставим разомкнутую систему.
Исходя из предназначения танка прорыва определяем главные параметры –
Бронирование, проходимость, преодоление рва – не хуже, чем у РИ Т-35
И второстепенные параметры –
Вооружение (желательно 76 мм пушка и пулеметы), скорость и запас хода – как получится.
Для проектирования принимаем классическую схему парового танка – двухгусеничное шасси с задним расположением пары ПМ, кочегарка расположена по центру машины.
ТРАНСМИССИЯ и ходовая часть
При установке ПМ непосредственно на ведущее колесо (прямая передача) скорость танка будет 23 км/ч. Что при имеющейся мощности двигателя совершенно нереально. Максимальная скорость при движении по дороге – 15 км/ч. Поэтому необходим согласующий бортредуктор 1:1,5. Это для движения по дороге.
Но танк, в отличии от грузовика, должен ездить не только по дорогам.
Сопротивление движению танка в зависимости от характера проезжей части может составлять от 5 до 20% веса машины. Это не считая того, что для преодоления препятствий требуется дополнительная тяга.
Казалось бы, тягу паровой машины можно увеличить, подавая больше пара. Можно, но при этом за рабочий цикл поршня пар не успеет расширится и в результате значительно упадет КПД. В несколько раз. Что нежелательно.
А если поставить бортредуктор с большим передаточным отношением, то тогда в тяжелых дорожных условиях машина будет работать в оптимальном режиме. Но при движении по хорошей дороге будет происходить заброс оборотов выше допустимых. Что крайне не полезно для машины и тоже приведет к снижению КПД.
Поэтому требуется установить хотя бы пару переключаемых цепных передач 1:1,5 и 1:3.
Верхняя передача обеспечивает скорость по дороге 15 км/ч, а на пониженной передаче можно ехать по труднопроходимой местности и преодолевать подъем до 20º (без форсированной подачи пара). Запас по тяге ПМ при этом сохраняется на крайний случай.
Переключение передач производится специальной муфтой. Муфта перебрасывается при помощи небольшого парового цилиндра. Поэтому переключение для водителя весьма комфортно.
Переключаемые передачи используются только для выбора режима движения дорога/поле. Для поворота танка не используются – плавный поворот выполняется при помощи регулировки подачи пара по системе Блинова.
В целом управление паровым танком настолько просто, особенно учитывая его невысокую скорость, что функции водителя может выполнять командир. Таким образом, механик-водитель не требуется. Но в составе экипажа необходим механик для управления котлом. И пара пулеметчиков-кочегаров на подхвате.
На прозрачной схеме хорошо видно расположение котельной установки, угольных бункеров, ПМ с цепными передачами, экипажа и вооружения:
БРОНИРОВАНИЕ
С учетом нашего послезнания можно сразу озаботится максимальным усилением брони тяжелого танка прорыва. Но, поскольку в СССР 30-х годов выпускаются бронелисты толщиной 10, 20 и максимум 30 мм, то придется использовать их.
Единственным исключением будет литая главная башня с толщиной стенки 45 мм и поверхностной закалкой. Закалка токами высокой частоты широко используется в СССР с 36-го года. Высокая частота – это всего несколько килогерц, не СВЧ.
По расчетам, двухместная башня с трехдюймовым орудием получится тяжелее, чем главная башня Т-35А. 2 тонны против 1,8 тонны. Но зато броня литой башни будет противоснарядная. В остальном бронирование повторяет схему Т-35А: лоб 30, борт 20 плюс экраны 10, днище крыша 10, малая башня 20. Еще у парового танка имеется ходовая рубка-кочегарка с броней 30.
За счет уменьшения высоты корпуса парового танка с 1.36 до 1,2 метра, уменьшения количества башен и облегчения трансмиссии, масса – 40 тон без припасов против 50 тон бензинового танка. При этом масса парового танка все-равно превысила проектное значение. Как обычно и бывает.
Еще одно отличие – усиление лобового бронирования за счет установки брони под рациональными углами наклона. Лобовые листы образуют так называемый “щучий нос” (опять послезнание). Вся броня имеет поверхностную закалку.
В какой то степени защищенность парового танка усилена за счет водяных баков, расположенных по периметру корпуса. Котел прикрыт с бортов угольными бункерами.
Экранирование
Когда обнаружится, что бронезащита недостаточна, будет разработан вариант усиления брони за счет экранирования.
Щучий нос и рубка получат 20-мм экраны, их защита станет 30+20.
Бортовые экраны будут заменены на 20-мм. Бортовая защита станет 20+20.
Задняя башня получит 20-мм экраны. Итого 20+20.
Главная башня и так толстая — 45 мм.
Такое солидное добронирование повлечет увеличение массы машины всего на 4 тонны.
Усиление вооружения
Современные историки считают, что одним из недостатков 76-мм танковой пушки (конкретно – пушки КВ-1) была ее слабость. Она, видите ли, не может разрушить железобетонные ДОТы. И не поспоришь, в самом деле не может.
Поэтому возможна модификация Т-35УП, у которой вместо главной башни будет установлена бронерубка с 120-мм орудием Канэ, как на танке Менделеева.
Перегруз передних катков и необходимость усиления корпуса и подвески, что также увеличит массу машины – это все можно считать приемлемыми издержками.
На наш взгляд, предложенный нами набор вооружения (пушки 76+45мм) является сбалансированным и полностью соответствует задачам тяжелого танка прорыва.
Но военным виднее.
А вот что реально можно было бы сделать в плане усиления вооружения – это заменить все 7,62-мм пулеметы на ККП ДК с 30-ти зарядными магазинами. Причем с возможностью переставлять башенные пулеметы на шкворневую установку для зенитной стрельбы.
Сравнение с реально-историческими аналогами
Табл.1 Сравнительные параметры танков прорыва.
Сравнение с паровым ромбом показывает примерно равные возможности по преодолению препятствий.
По всем другим параметрам, таким как скорость, броня и вооружение, Т-35УП имеет явное превосходство.
Добавим к этому технологичность. Так как паровой ромб имеет конденсационную установку, которая по сложности и габаритам примерно соответствует паровому котлу. А это – самая дорогая часть паросиловой установки. И плюс достаточно совершенная, но при этом сложная и дорогая планетарная трансмиссия.
И, конечно, жесткая подвеска ромба.
Это машины разных поколений и разных эпох.
Сравнение с Т-35А не так однозначно.
На первый взгляд, паровой танк проигрывает в ходовых качествах. Если и проигрывает, то не намного.
Например, по критерию максимальной скорости Т-35А в два раза быстрее. Не удивительно – бензиновый двигатель в два раза мощнее. Но тут надо учесть, что в тяжелых дорожных условиях (размытая грунтовая дорога) бензиновый мотор быстро перегревается, и движение становится возможным только на первой передаче со скоростью 4 км/ч! В тех же условиях Т-35УП также перейдет на нижнюю передачу и скорость будет 5 км/ч. В целом – одинаково.
Запас хода больше у Т-35А (120 против 60 км). Но тут расчет сделан при условии, что паровой танк едет по дороге, имея максимальную мощность силовой установки, 250 лс. Но движение по дороге со скоростью 15 км/ч требует только 150 лс. Тут многое зависит от механика. Если он соответствующим образом отрегулирует подачу топлива в котел, то на одной заправке можно проехать до 100 км. Разница по запасу хода уже не так велика.
Да и потом, а как далеко требуется ехать тяжелому танку прорыва? В сражениях у Камбре и Амьена дневное продвижение танков составляло 10…15 км. От тогдашней границы Ленинградской области до Виипури тоже недалеко, всего порядка 70 км. Так что запас хода обоих танков, учитывая их назначение, считаем достаточным.
Броня, в целом, тоже почти одинаковая. У Т-35УП бронирование с лобовой проекции чуть получше. Плюс водяные баки и угольные бункера. Опять-же – пожаробезопасность.
Надежность – однозначно получше у парового танка. Хотя бы потому, что у него нет главного и бортовых фрикционов, которые постоянно ломаются.
Вооружение – в целом сопоставимо.
Управляемость однозначно намного лучше у парового танка. В силу многих причин.
Во-первых, длина опорной поверхности короче (4,5 против 6,7 м) отчего паровому танку намного легче выполнить поворот. Во-вторых, двухдвигательная система с регулировкой подачи пара позволяет выполнять плавные повороты, не перегружая трансмиссию и силовую установку. В третьих, ужасная система переключения передач на Т-35А, которую кто только не ругал. В четвертых – обзорность. Отвратительная что у водителя, что у командира. А в паровом танке командир, он же водитель, имеет командирскую башенку с хорошим обзором. Только нет обзора назад, загораживает дымовая труба. Но зато в малой башне есть задний пост управления. А в Т-35А заднего поста управления нет.
Упомянем еще невозможность целеуказания в пятибашенном танке. И несчастную рацию, которой невозможно пользоваться на ходу, потому что бензиновый двигатель искрит. У парового танка таких проблем, разумеется, нет. Зато есть пароходный гудок – весьма надежное средство связи.
Но это все детали. Если уж сравнивать Т-35А и Т35УП, то нужно сперва спросить – почему танк прорыва Т-35 не послали прорывать линию Маннергейма? Этот вопрос обсуждался, и умные люди высказали мнение, что “фактическая надежность Т-35 была известна, и если бы он заглох на узких дорогах Карперешейка, то перекрыл бы проход всемe остальному транспорту. А вытащить 50-тонный танк было бы просто нечем.” Паровой Т-35 с этой точки зрения выглядел бы гораздо предпочтительнее, благодаря большей надежности ходовой части.
Особенности эксплуатации в осенне-зимний период.
Питательная вода закачивается в 10 баков, расположенных в гусеничном обводе (это 3 куб.м), и в 6 баков, расположенных в заброневом пространстве (еще 3 куб.м).
В зимний период, при температурах воздуха ниже нуля, важно не допустить замерзания воды в баках и трубопроводах. В какой то степени подогрев баков производится за счет “обратки” из сепаратора. Так как отработанный пар несет до 10% влаги, то из сепаратора можно получить 1..2 литра кипятка в минуту. Этот конденсат сливается в баки.
Но в сильные морозы такого подогрева может оказаться недостаточно. Поэтому предусмотрена теплофикационная петля для отработанного пара – вдоль бортов танка проложены трубы д/у 1′, по которым пропускается мятый пар перед подачей в сепаратор (и, далее – в эжектор дымтрубы). Таким образом осуществляется бортовое паровое отопление, и удается вернуть в систему дополнительно до 20-ти литров воды в час.
Понятно, что подогрев водяных баков в зимнее время создает также комфортные условия работы для экипажа. Понятно также, что в полевых условиях котел должен топиться непрерывно (хотя бы на холостом ходу), даже во время транспортировки по ж/д.
Понятно также, что паровой танк, да еще с паровым отоплением, в ИК-спектре будет светиться как новогодняя елка, что будет его демаскировать. Но в те времена до изобретения первых приборов ночного видения было еще10 лет, так что этот фактор можно не учитывать.
Еще одна проблема парового танка заключается в том, что загружаемый уголь может быть мокрым или со снегом. Эта проблема частично решается за счет удачного расположения угольных бункеров рядом с котлом. Тепло, идущее от котла, позволяет несколько подсушить уголь. А угольные бункера защищают котел от боевых повреждений.
Воздухоплавательное оборудование.
“После этого остается только предложить на шасси Т-35 построить аэростатоносец” (Денис Силаев)
Вот как могут люди почтенные и поведения трезвого предлагать такое?
Хотя, помнится, в Зимнюю Войну советская сторона довольно широко использовала аэростаты для наблюдения. Но при чем здесь танки?
Бензиновые танки, действительно, не при чем. Но вот с паровым тяжелым танком ситуация другая. Поскольку из его трубы ежечасно вылетает в атмосферу и бесполезно теряется до полутора тон пара.
А сухой водяной пар как известно, при 100ºС имеет плотность 0,598 кг на кубометр.
Воздух же при той же температуре имеет плотность 0,94 кг/кубм.
Все это, конечно, на уровне моря.
Соответственно, если накачать паром аэростат, то подъемная сила будет 0,59 кг/кубм, в два с половиной раза больше, чем у воздушного шара системы Монгольфье.
При том, что тяжелый танк производит жуткое количество мятого пара. Так почему бы не использовать этот даровый пар для воздухоплавания? Тем более, что, как показывают расчеты, ничего сложного тут нет.
Все, что нам нужно – это пожарный рукав длиной 30…50 м, матерчатый баллон объемом 400 кубм (это шар диаметром 9 м из серебрянки), бронекорзина, штуцер отбора мятого пара, полевой телефон и храбрый доброволец массой до 60 кг в полушубке.
Все это хозяйство можно перевозить на крыше машинного отделения.
Понятно, что для запуска аэростата нужна безветренная или почти безветренная погода. Запускать лучше зимой, поскольку холодный воздух плотнее и подъемная сила больше.
Для запуска аэростата танк становится носом к ветру, сзади на снегу раскладывается баллон, шланг подключается к отбору пара. Наполнение баллона паром занимает от 10 до 20 минут. После чего аэростат взлетает на длинну шланга, воздушный наблюдатель приступает к наблюдениям, и, при необходимости, танк может продолжить движение, ведя аэростат за собой на привязи.
Внимательный читатель, вероятно, готов задать вопрос – Но ведь этот аэростат по сути является огромным теплообменником? Ведь на его внутренней поверхности, имеющей площадь почти 300 квм, будет конденсироваться до 450 кг пара в час?!
Так это же прекрасно! Пара у нас много, можно организовать постоянную подпитку. А конденсат будет стекать по тому же шлангу обратно в сепаратор, и этот пар не будет пропадать, а вернется в систему. Получаем снижение расхода питательной воды от 30 до 50%.
Плюс – у танка появится воздушный наблюдатель.
Будет очень хорошая обзорность.
Развитие проекта
Тяжелый паровой танк прорыва имеет достаточно “нишевую” область применения, поэтому их построили немного, десять штук. Как и французы, у которых тоже было 10 тяжелых танков. Но у них были электрические, а следовательно, более тяжелые, дорогие, капризные и пожароопасные.
Десять танков свели в тяжелотанковый отдельный батальон РГК (по 5 машин в роте). Считалось, что этого количества достаточно для парадов. Или, при необходимости, для прорыва на одном участке фронта. На этом выпуск Т-35УП был остановлен. Так как для заправки каждого танка требуется автоколонна из 6-ти полуторок. А это слишком большая нагрузка на логистику.
Веремеев подсчитал, что тогдашняя стрелковая дивизия требовала ВСЕХ типов снабжения всего в сумме 45 тон в сутки. А здесь один батальон требует в два раза больше. Причем 2/3 массы снабжения составляет котельная вода.
Поэтому перед конструкторами поставили задачу – Взять за основу паровой Т-35 и спроектировать его пехотный вариант, более годный для массового применения. Этот проект получил название Т-35П (пехотный) и предполагался для замены жестяных Т-26 и сырых Т-34. При этом допускалось всемерно уменьшать длину и массу танка. А, главное – снижать расход топлива и воды! Как нибудь расскажем про этот танк.
Другим направление развития парового Т-35 было использование резервов по массе (60 и более тон против 40-ка), мощности, вооружению и бронированию. Был объявлен конкурс проектов сверхтяжелых паровых танков, на котором было представлено множество проектов под общим обозначением Т-39.
Некоторым конструкторам удалось удержать гигантоманию в разумных пределах.
Например, был неплохой проект 60-тонного 12-ти метрового танка ромбовидной формы. Его силовая установка включала 4 стандартные паровые машины общей мощностью 500 лс. Соответственно, каждая гусеница имела по два ведущих колеса. Также на этом танке предполагалось установить два котла. Что давало необычный двухтрубный силуэт танка. Подавляющее большинство паровых танков имеют одну дымовую трубу. Однако, этот танк, имея жесткую подвеску и скорость 5 км/ч, при заправке угля и воды в 20 тон, имел запас хода всего в 20 км! Поэтому от строительства этого, и подобных, паровых танков отказались. И все эти проекты остались на бумаге.
Официальная группа сайта Альтернативная История ВКонтакте
Телеграмм канал Альтернативная История
Читайте также:
Источник: https://alternathistory.ru/t-35up-ugolno-parovoj/
👉 Подписывайтесь на канал Альтернативная история ! Каждый день — много интересного из истории реальной и той которой не было! 😉