Часто нас окружают вещи, о происхождении которых мы не задумываемся, а принимаем их как данность. Это относится и к военной технике. Почему те или иные виды вооружения выполнены в том виде, в котором мы их привыкли видеть, а какие концепции не прижились и почему. Именно этому посвящен подраздел рубрики "Оборона и безопасность" — "Военная кафедра", в котором на эти вопросы Вестям.Ru отвечают ведущие специалисты российской оборонки.
В этой заметке мы хотим дать ответ на вопрос: кто придумал танковые гусеницы и чем траки наших танков отличаются от западных? Разбраться в этом поможет генеральный директор АО "Омский завод транспортного машиностроения" (входит в "Уралвагонзавод") Игорь Лобов.
Кем и когда были придуманы гусеницы?
Прообраз современного гусеничного движителя впервые был предложен французским инженером д’Эрманом, который в 1713 году направил во французскую Академию наук проект «четок из катков» — грузовая платформа ставилась на раму с подобием моногусеницы в виде набора широких деревянных катков, соединенных в цепь и обкатывающихся вокруг рамы снизу платформы. Идея д'Эрмана получила одобрение, но не нашла практического применения.
Годом создания гусеничного движителя можно считать 1818-й, когда француз Дюбоше получил привилегию на способ устройства экипажей с подвижными рельсовыми путями.
Первым создателем гусеницы, от которой пошли тракторы, танки, считается Фёдор Абрамович Блинов. В 1877 году он изобретает "особого устройства вагон с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и просёлочным дорогам". Бесконечные рельсы вагона представляли собой замкнутые железные ленты, состоящие из отдельных звеньев. Через год испытатель успешно испытал гусеничный движитель для этой машины.
Вагон инженера Блинова
Где они изначально применялись?
Первые проекты гусеничного движителя предполагали облегчить передвижение по слабым грунтам повозок, которые по-прежнему тянули бы лошади или люди. Позже они стали применяться на паровых машинах. В 1832 г. англичанин Дж. Гиткот для освоения болотистой местности в Ланкашире ставит паровой локомобиль на моногусеницу — его машину с колесами большого диаметра целиком охватывает широкая полотняная гусеница с наклеенными на нее поперечными деревянными рейками.
В 1884-1887 годах Фёдор Абрамович Блинов построил гусеничный трактор с двумя паровыми двигателями, приводившими в движение гусеничные ленты, который был испытан в 1888 году. В 1896 г. на Нижегородской промышленной выставке Блинов заслужил похвальный отзыв «за паровоз ... для перевозки грузов по шоссейным и просёлочным дорогам и за трудолюбие по его изготовлении». На это раз трактор имел гусеницы с грунтозацепами на траках.
трактор инженера Блинова
В США изобретатели Бэст и Холт (основавший фирму Caterpillar, что и переводится как "гусеница") в 1890 году создали гусеничный трактор с навешенным на него бульдозерным оборудованием — он и стал прообразом современного бульдозера.
Почему при создании танка в качестве движителя были выбраны гусеницы и почему эта схема осталась до сих пор?
Гусеничный движитель, по сравнению с колесным, обладает более высокой проходимостью, особенно при движении на болотистом грунте и по снегу, а также при преодолении различных препятствий местности, позволяет обеспечить минимальный радиус поворота. Он призван обеспечить танку неуязвимость на поле боя, удобства обслуживания и замены отдельных частей движителя, поэтому, до сих пор применяется при проектировании военных, транспортных и инженерных машин.
Гусеница до сих пор остаётся самым уязвимым местом танка?
Да, гусеница непосредственно контактирует с грунтом и первой воспринимает ударные нагрузки. Чрезмерное усиление её деталей ведёт к увеличению веса, что отрицательно влияет на устойчивость гусеницы в обводе и снижению скорости движения танка. Но постоянно проводятся мероприятия по усилению минной стойкости гусеницы.
Какие бывают гусеницы и в чём основные отличия одних от других?
Таких различий много и это уже сугубо техническая часть, но если коротко, то гусеницы различаются по типу траков (литые, штампованные, сварные); по материалу изготовления — (металлические, резинометаллические, резиновые); по типу используемого шарнира и по типу его смазки. В зависимости от типа гусеницы имеют разную сложность изготовления, ресурс и ремонтопригодность.
Из чего состоит гусеница?
Гусеничная цепь – это звенчатая конструкция, представляющая собой замкнутую (непрерывную) сплошную ленту или цепь из шарнирно-соединенных звеньев (траков), применяемую в гусеничном движителе.
Современные литые гусеницы состоят из траков, в проушины которых запрессованы обрезиненные металлические втулки. Между собой траки соединены посредством пальцев и гаек.
Штампованные гусеницы состоят из звеньев траков, в которые запрессованы обрезиненные пальцы. В средней части траки соединены между собой гребнями и подгребневыми башмаками, а на концах – скобами. Скобы крепятся на пальцах при помощи болтов и шайб (при цанговом соединении) или при помощи болтов и клиньев.
Танки разных моделей используют разные гусеницы – почему?
Первоначально на танках применялись литые гусеницы, которые более технологичны и просты в изготовлении. Но с ростом массы танка и его скорости перешли на штампованные из-за более надёжной работы шарнира. Гусеницы танка Т-90 имеют металлическую беговую дорожку, позволяющую снизить потери мощности двигателя на перекатывание по ней опорных катков. Гусеницы танка Т-80, имеющего бо'льшую тяговооруженность, изготавливаются с обрезиненной беговой дорожкой, позволяющую компенсировать большие нагрузки на шину опорных катков.
гусеница танка Т-80
У гусениц разных танков разные "рисунки" как у автомобильных покрышек. Почему?
Если говоря о рисунке, вы имеете в виду отпечаток на поверхности, то его создают грунтозацепы — выступы на звеньях траков, которые обеспечивают сцепление с грунтом. На гусеницах разных типов эти грунтозацепы имеют разную форму и разное размещение. На литых траках они расположены по периметру плицы и на проушинах, на штампованных траках — вдоль оси пальцев.
Насколько сама гусеница влияет на скорость и проходимость танка?
Применение гусениц снижает максимальную скорость танка на шоссе из-за потерь на их перематывание, но, вследствие увеличенной опорной поверхности, повышается проходимость танка при движении по пересечённой местности и грунтам со слабой несущей способностью (снег, болотистая местность, песок и т.п.).
Российские, немецкие, французские и другие гусеницы чем отличаются друг от друга? Есть какие-то особые подходы у разных стран?
Штампованные гусеницы для танков Т-80 и Т-90 имеют шаг 164мм, ширину 580мм и гарантированный пробег 6000 км. Штатные гусеницы изготавливаются с металлическими грунтозацепами. Асфальтоходные башмаки устанавливаются в них только при необходимости.
На "Западе" масса танков значительно превышает массу российских танков, поэтому размеры гусениц больше, чем у нас.
В США используются гусеницы с резинометаллическим шарниром и резиновыми башмаками. Ширина гусениц — 635мм. Пробег оригинальных гусениц для Абрамса модели Т156 с несъёмными резиновыми башмаками составляет 1100-1300 км. Новые гусеницы модели Т158 со съёмными резиновыми башмаками и обрезиненной беговой дорожкой имеют гарантированный пробег в 3360 км
Основной боевой танк США M1A1 "Abrams"
В Германии гусеницы танка "Леопарда 2" изготавливаются с резинометаллическими шарнирами и обрезиненной беговой дорожкой, шаг гусеницы 184мм. Для уменьшения давления на грунт фирма Диль разработала новые траки шириной 635 мм; в пазах трака крепятся пружинными защелками по две асфальтоходные подушки. Для увеличения сцепления при движении по снегу, льду или скользкому грунту часть подушек (до 10 на гусеницу) может заменяться съемными стальными грунтозацепами Х-образной формы.
Основной боевой танк ФРГ "Leopard-2"
Во Франции гусеница "Леклерка" — цевочного зацепления, шириной 635мм, с резинометаллическим шарниром, обрезиненной беговой дорожкой и съёмными резиновыми башмаками для передвижения по дорогам с твёрдым покрытием.
Основной боевой танк Франции "Lecrlerc"
Как идёт разработка гусениц для новых машин: где их разрабатывают, что учитывают, применяются ли новые материалы?
Разработка гусениц для новых машин идёт одновременно с проектированием машин в конструкторском бюро отделом ходовой части с привлечением расчётного отдела. При разработке учитываются масса машины, требования к асфальтоходности, проходимости машины, ресурсу гусеницы, габаритам машины и гусеницы. Гусеница должна быть максимально технологичной и позволять осуществлять массовое производство.
Разумеется, при разработке учитываются возможности промышленности и производства. Так, применение термомеханической обработки арматуры пальцев позволило на порядок увеличить их циклическую стойкость, применение современных ингредиентов резиновых смесей — увеличить ходимость асфальтоходных башмаков и стойкость резинового шарнира при высоких температурах окружающей среды, применение современных станков — повысить точность размеров и чистоту поверхности при механической обработке штампованных деталей гусениц, что так же увеличивает срок их службы.
Для Арматы пришлось придумать что-то новенькое или она на гусеницах от Т-90?
В связи с принятой в Российской армии направленности на взаимозаменяемость, гусеницы типа гусениц танка Т-90, но большей длины, могут применяться на танке "Армата". Для штатной арматовской гусеницы предложены несколько новых решений. Но, поскольку испытания танка с отработкой отдельных узлов продолжаются, говорить о них рано.
