Конструкция танка — совокупность технических (конструктивных) решений и инженерных узлов, определяющая тактико-технические и эксплуатационные характеристики танка, основного и специального.
Конструкция танка проектируется таким образом, чтобы обеспечивать оптимальный для выполнения его задач баланс трёх основных составляющих танка — защищённости, огневой мощи и подвижности, при этом обеспечивая выполнение требований к стоимости его производства, эксплуатации и надёжности.
История конструкции танка
Танк
Компоновка танка
Обычно состоит из корпуса и башни (кроме безбашенных вариантов).
Защищённость
Защищённость характеризует защиту экипажа и систем танка от средств поражения противника. Защищённость танка обеспечивается его броневым корпусом и башней и системами активной защиты и маскировки, а также его подвижностью, затрудняющей противнику попадание по танку.
Бронирование
Бронирование состоит из броневого корпуса и башни, на тех танках, на которых она есть. Первоначально корпуса и башни танков состояли из каркаса, к которому заклёпками и болтами крепились броневые листы и плиты. Клёпаное соединение применялось на танках до начала 1940-х годов, но вытеснено сварным, поскольку отличалось повышенной сложностью в изготовлении, дополнительным весом и объёмом, занимаемым каркасом внутри корпуса и тенденцией заклёпок и болтов «выстреливать» внутрь танка при попадании снаряда или крупнокалиберной пули. Сварные корпуса и башни танков появились в начале 1930-х годов и в отличие от клёпаных, выполнялись несущими, без каркаса.
Вскоре после клёпаных появились и литые башни, а позже и корпуса, состоявшие из одной или нескольких деталей. Литые корпуса имели ограниченное распространение с 1930-х по 1960-е годы, однако также уступили место сварным, ставшим стандартом на современных танках. Литые же башни применялись вплоть до 1980-х — 1990-х годов, однако из-за проблематичности производства литых башен с комбинированной бронёй, в итоге уступили место сварным.
см. также: Чобэм
Активная защита Активная защита — представляет собой расположенные на боевой машине систему, которая при обнаружении приближающегося к нему противотанкового боеприпаса (ракеты ПТУР, гранаты РПГ и тому подобное) ставит помехи (как электромагнитные, так и кинетические), уничтожающие, или, по меньшей мере, сильно ослабляющие действие атакующего боевого припаса.
Система защиты от ОМП На многих послевоенных танках предусматривалась система защиты от оружия массового уничтожения (ОМП). Главным способом защиты была герметичность танка — смотровые щели заменялись перископами и иными средствами наблюдения. Танки оснащались дегазационными приборами и пакетами. В броню танка могли добавляться компоненты повышающие защиту от радиации.
Подвижность Подвижность танка обеспечивается гусеничным движителем, приводящей его силовой установкой и подвеской. Гусеничный движитель является одной из определяющих особенностей танка, обеспечивающей ему высокую проходимость, поэтому абсолютное большинство танков являются гусеничными, хотя в 1930-е — 1940-е годы распространение получили также колёсно-гусеничные танки. Термин «колёсные танки», порой употребляемый по отношению к некоторым современным бронеавтомобилям, специалистами не признаётся и применяется в основном журналистами.
терминология: Ходовая часть — совокупность движителя c системой подрессоривания; иногда вместо ходовой части говорят шасси. Движитель — совокупность агрегатов и механизмов ходовой части, взаимодействующих с подстилающей поверхностью для создания тягового усилия, движущего машину. Основные танки имеют только сухопутный движитель. Легкие танки, БМП и другие боевые машины могут иметь и водоходный движитель. Сухопутный движитель, кроме обеспечения движения машины, использован для передачи на грунт веса машины. Гусеничный движитель — движитель, в котором тяговое усилие создаётся за счёт перематывания гусеничных лент (гусениц) состоящих из отдельных звеньев — траков. Гусеничный движитель состоит в общем из ведущего колеса, опорных катков, направляющего колеса (ленивца), поддерживающих катков и гусеничной ленты. В некоторых устаревших источниках гусеничные ленты называют гусеничными цепями. Системой подрессоривания или подвеской танка называется совокупность деталей, узлов и механизмов, связывающих корпус машины с осями опорных катков. Статический ход катка — перемещение опорного катка по вертикали из положения полностью разгруженного упругого элемента (например, при поднятии машины краном) в положение его нагружения под весом машины (после опускания на грунт) на ровной горизонтальной площадке. Динамический ход катка — перемещение опорного катка по вертикали от статического положения до упора в ограничитель хода катка. Полный ход катка — перемещение опорного катка по вертикали из положения полностью разгруженного опорного элемента до упора в ограничитель хода катка, определяется как сумма статического и динамического ходов катка.
Как сухопутные, на машинах используются гусеничный, колесный, колесно-гусеничный, лыжно-гусеничный, аэросанный движители и их комбинации. Например, современные танки и БМП имеют гусеничный движитель; бронетранспортеры — в основном колесный (БТР-70, БТР-80) или гусеничный (БТР-50, М113); бронеавтомобили — колесный; колесно-гусеничный движитель раньше был на некоторых БТР (германские Sd. Kfz. 250, Sd. Kfz. 251, американский М3). Пример комбинации двух движителей, гусеничного и колесного, — в основном танки 20-30-х годов — колесно-гусеничные танки Кристи, их наследники БТ и другие.
Так как в этой статье основной задачей ставится рассказать про ходовую часть в основном танков, то в дальнейшем под ходовой частью будем подразумевать ходовую часть с гусеничным движителем, если иное особо не оговорено.В. Чобиток. Ходовая часть танков. Подвеска // Техника и Вооружение № 7 за 2005
У применения терминологии некоторая неоднозначность. Под колесно-гусеничными, как правило, подразумевают танки, которые имели два движителя — колесный и гусеничный, использовавшихся независимо друг от друга (например, танк БТ мог двигаться или на колесном или на гусеничном ходах). Машины с колесно-гусеничным движителем (обычно управляемые колеса впереди, гусеницы сзади) называют полугусеничными. То есть, полугусеничные машины имеют колесно-гусеничный движитель, колесно-гусеничные — колесный и гусеничный переменно (бывают варианты, например: колесный и колесно-гусеничный).
Силовая установка Силовая установка: обычно газотурбинная или дизельная (ранее применялись и бензиновые двигатели).
Газотурбинный двигатель (см. Газотурбинный двигатель#Танкостроение): потребляет больше топлива. Особенностью ГТД является существенно больший (в несколько раз) удельный расход топлива на холостых и тормозных режимах работы двигателя; для решения этой проблемы применяют систему автоматического управления режимом (САУР), которая автоматически уменьшает подачу топлива при торможении танка и в еще большей степени — при вынужденных стоянках более одной минуты, требуется меньше масла (в 16-20 раз), экологичнее (имеет практически чистый выхлоп), обладает низкой шумностью, у него больший ресурс, лучше приспособлен к условиям работы в зимних условиях (морозоустойчив), но имеет повышенную вероятность попадания пыли и песка в условиях пустынь. Дизельный двигатель при том же объёме выдает гораздо меньшую мощность, но имеет гораздо более высокую топливную эффективность, менее требователен к качеству топлива и имеет больший моторесурс. Мнимое превосходство: газотурбинный Т-80 сравнили с дизельным Т-80УД // РГ, 23.03.2020В России рассказали о желании США очернить российский Т-80 // Лента. Ру, 24 марта 2020
Гусеничный движитель На современных танках применяют гусеничные движители, они по сравнению с другими дают высокую проходимость и быстроходность по пересечённой местности, надёжны в эксплуатации и менее уязвимы на поле боя.
Если танк имеет удачную компоновку и надёжную ходовую часть, то имеет долгий период эксплуатации и развития — его последующие модификации имеют все более мощную броню, возрастает мощь вооружения, на его базе создаются разные САУ, инженерные и вспомогательные машины. Так Т-34 превратился в Т-34-85 и на его базе были созданы разные САУ, инженерные и вспомогательные машины, немецкий средний Pz. IV короткоствольную 75-мм пушку поменял на длинноствольную и на его базе были созданы разные боевые и вспомогательные машины, Т-64 со 115-мм пушкой превратился в Т-64А со 125-мм пушкой… Таких примеров много, хотя есть исключения — например, ходовая часть немецких легких и средних танков второй мировой войны значительно изменялась, особенно от одной к другой первых модификаций.
Подрессоривание Подрессоривание служит для смягчения толчков и ударов на танк, и для гашения колебаний танка. От качества подрессоривания в зависят средние скорости движения машин по местности, меткость огня с ходу, боевая готовность экипажа и долговечность танка.
Системой подрессоривания или подвеской танка называется совокупность деталей, узлов и механизмов, связывающих корпус машины с осями опорных катков. Система подрессоривания состоит из узлов подвески. Узлом подвески называется совокупность деталей и узлов, связывающих ось одного катка с корпусом или нескольких взаимосвязанных катков, соединённых с корпусом через единый упругий элемент. Каждый узел подвески в общем включает упругий элемент (рессору), амортизатор (демпфер) и балансир. В старых источниках балансир индивидуальной подвески иногда именуется кривошипом.
Подрессоривание должно отвечать таким требованиям: обеспечивать плавность хода в разных дорожно-грунтовых условиях; быть живучим и надёжным в разных условиях применения; быть массой не более 4-7 % массы машины и занимать не более 6-8 % её внутреннего объёма; быть удобными для обслуживания и ремонта, несложно и быстро ставиться и сниматься.
Плавность хода: во время движения танк подвергается внешним воздействиям, которые стремятся вывести его из равновесия и он совершает вертикальные и угловые колебательные движения. Наиболее вредны продольные угловые колебания, так как вертикальные ускорения и амплитуда колебаний в носу танка (на месте механика-водителя) наибольшие по сравнению с другими колебаниями и наиболее вероятны пробои крайних узлов подвески (жесткие удары балансиров о ограничители хода катков).
Человек способен безболезненно переносить кратковременные перегрузки с ускорениями до 3-3,5 g при частоте до 2 Гц (с периодом колебаний больше 0,5 секунд). При пробоях подвески вертикальные ускорения могут быть выше этого — до 10 g и более, при которых у человека возникают боли и он может получить травму. О вредном влиянии жестких колебаний машины говорит то, что у водителей грузовиков бывающих в средних дорожных условиях, пояснично-седалищные боли (в основном ишиас) в три раза чаще, а у бывающих в плохих дорожных условиях и в пять раз чаще, чем у водителей легковых автомобилей. Радикулит — профессиональная болезнь танкистов, находящихся в более жестких условиях по сравнению с водителями автомобилей, и связано это, в основном, не с переноской и поднятием тяжестей, как принято считать, а с колебаниями танка.
Так одно из основных требований к подрессориванию в том, что на высоких скоростях при движении по длинным неровностям равным или более двух длин опорной поверхности гусеницы и высотой 0,15 м должно быть движение без пробоя подвески и с ускорениями по вертикали до 3.5 g.
При движении по мерзлой пахоте поперек борозд, по замерзшим кочкам, буграм и т. д. на корпус машины передаются высокочастотные непрерывные ускорения (тряска). Длина этих неровностей примерно равна или немного отличается от расстояния между ближайшими опорными катками, а высота 5 см и более. При частотах 2-25 Гц человек способен на пороге появления неприятных ощущений переносить вертикальные ускорения около 0,5 g. Поэтому подрессоривание должно быть спроектировано так, чтобы ускорения тряски не превышали 0,5 g.