Vojna je známa ako najlepší motor pokroku. Tankový priemysel Sovietskeho zväzu urobil len niekoľko vojnových rokov závratný kvalitatívny skok. Skutočnou korunou toho boli tanky radu IS.
Magnitogorsk recepty
V predchádzajúcej časti príbehu išlo o liate pancierovanie 70L používané vo vežiach tankov IS. Vývojári panciera z TsNII-48 boli ďaleko od prvých skúseností s vytváraním ochrany pre ťažké tanky.
Pred Kurskou vyvýšeninou, ktorá sa stala katalyzátorom rozvoja výroby domácich ťažkých tankov, bol hlavným predmetom modernizácie tank KV. Pôvodne bola všetka práca zameraná na zníženie podielu vzácnych legujúcich prísad v zložení brnenia. Dokonca aj názov v TsNII -48 prišiel s vhodným názvom - ekonomicky legovaná oceľ. Pôvodný pancier značky FD-7954, s ktorým tank KV vstúpil do Veľkej vlasteneckej vojny, obsahoval podľa technických požiadaviek až 0,45% molybdénu, 2,7% niklu a chrómu.
Do konca roku 1941 skupina výskumníkov vedená Andrejom Sergejevičom Zavyalovom v Pancierovom inštitúte vytvorila recept na oceľ FD -6633 alebo 49C, v ktorej molybdén nevyžaduje viac ako 0,3%, chróm - až 2,3%a nikel - až 1, 5%. Keď vezmeme do úvahy, že tankov série KV od druhej polovice roku 1941 do roku 1943 bolo zhromaždených asi 4 tisíc kópií, dá sa predstaviť množstvo skutočných úspor pri legovaní kovov.
Tajomstvo úspechu
Tajomstvo úspechu metalurgov spočíva v štúdiu parametrov tvorby vláknitej zlomeniny panciera - hlavného parametra odolnosti proti projektilu. Ukázalo sa, že sa môžete zaobísť bez významného podielu legujúcich prvkov jednoduchou zmenou rýchlosti chladenia panciera počas kalenia. To je však jednoduché - koľko predbežných experimentov a taviarní museli metalurgi urobiť, to budú vedieť len teraz zaradené archívy.
V metalurgickom závode Magnitogorsk v roku 1941 boli získané prvé prototypy ocele 49C, ktoré neboli nižšie ako tradičné „predvojnové“brnenie. Najmä ostreľovanie 76 mm kanónom ukázalo úplné dodržanie taktických požiadaviek na tank. A od roku 1942 sa pre sériu KV používalo iba brnenie s názvom 49C. Stojí za to pripomenúť, že spotreba chrómu, molybdénu a niklu sa výrazne znížila.
Hľadanie nových formulácií brnenia pre ťažkú techniku sa tým neskončilo. V roku 1942 bola oceľ GD-63-3 „zváraná“, úplne bez vzácneho chrómu a niklu. Nikel bol do určitej miery nahradený mangánom - jeho podiel sa zvýšil viac ako trikrát (až 1,43%). Strieľalo sa na prototypy nového brnenia. A ukázalo sa, že sú celkom vhodné na hromadné použitie pri návrhu KV. Ale tanky Klim Voroshilov so pancierom strednej tvrdosti odchádzali do dôchodku. A miesto ťažkých vozidiel zaujali vozidlá „Joseph Stalin“s pancierom s vysokou tvrdosťou.
Valcované brnenie 51C
Ak sa podarilo odliať 70L pancier pre vežu IS-2, potom tento trik nefungoval s časťami trupu nádrže. Tu inžinieri čelili dvom problémom naraz - vytvoreniu panciera s vysokou tvrdosťou veľkej hrúbky a potrebe zvárať ho do hotového trupu.
Každý, koho to zaujíma, si už pravdepodobne uvedomuje problémy spôsobené zváraním panciera T -34 - v oblasti zvarov je vysoká pravdepodobnosť praskania. IS-2 nebol výnimkou. A jeho telo malo byť pôvodne varené z konečne tepelne upravených častí.
Špecialisti TsNII-48 si uvedomili, aké ťažkosti a nebezpečenstvá by takéto technologické riešenie prinieslo vo vojenskej prevádzke, zmenili výrobný cyklus tanku. Výsledkom bolo, že v roku 1943 sa v továrni na výrobu ťažkých strojov v Urale a v čeľabinskom závode č. 200 rozhodlo, že trup IS-2 bude varený z pancierových platní, ktoré po prevalení prešli len vysokou dovolenkou. To je v skutočnosti trup ťažkého tanku zostavený zo „surovej“ocele. To výrazne znížilo chyby zvárania na valcovanom pancieri 51C s vysokou tvrdosťou.
Konečné tepelné spracovanie zahriatím pred kalením sa uskutočnilo už na zváranom telese nádrže, pričom sa predtým spevnilo vnútornými vzperami. Telo držali v rúre tri hodiny. A potom boli na špeciálnych zariadeniach premiestnení do nádrže na kalenie vody a držali v nej 15 minút. Okrem toho sa teplota vody v kaliacej nádrži zvýšila z 30 na 55 ° C. Povrchová teplota tela po vybratí z vody bola 100 - 150 ° С. A to nie je všetko.
Po ochladení bolo telo okamžite vystavené nízkemu temperovaniu v cirkulačnej peci pri teplote 280–320 ° С s držaním po dosiahnutí tejto teploty počas 10–12 hodín. Nízke temperovanie liatych veží zo 70L panciera sa uskutočnilo podobným spôsobom. Je zaujímavé, že kontrola trhlín v experimentálnych trupoch IS-2 trvala štyri mesiace, keď brány továrne opustili prvé výrobné tanky.
Chemické zloženie
Čo bolo valcované brnenie 51C, ktoré sa stalo hlavným pre IS-2, ISU-122 a ISU-152? Je to hlboko kaliaca oceľ pre veľké hrúbky panciera s nasledujúcim chemickým zložením (%):
C 0, 18–0, 24
Mn 0, 70–1, 0
Si 1, 20–1, 60
Cr 1, 0–1, 5
Ni 3,0-3,8
Po 0, 20–0, 40
P ≤ 0,035
S ≤ 0,035.
V porovnaní s liatym pancierom 70L mala valcovaná oceľ 51C vyšší podiel molybdénu a niklu, čo zaručovalo zvýšenie kaliteľnosti až o 200 mm. Keď boli trupy ťažkých tankov vypálené s nábojmi 88 mm, ukázalo sa, že pancier s vysokou tvrdosťou bol oveľa odolnejší ako jeho predchodcovia so strednou tvrdosťou. Otázka umiestnenia valcovaného panciera 51C bola okamžite vyriešená.
Inteligentné zváranie
Významný príspevok k úspechu vývoja pancierovej výroby tankov radu IS prinieslo automatické zváranie ocele pod vrstvou taviva. Pretože na začiatku roka 1944 nebolo možné celý proces výroby tankového pancierového trupu preniesť na takéto zváranie, inžinieri sa zamerali na automatizáciu najrozšírenejších a mechanicky namáhaných švov.
V čeľabinskom závode č. 200 bolo v procese montáže trupu ťažkého tanku IS-2 možné automatizovať iba 25% všetkých zvarov. Do polovice roku 1944 bol Tankograd schopný zautomatizovať 18% zo všetkých možných 25% zvarov. Celková dĺžka zváraných švov pozdĺž trupu ťažkého tanku IS-2 bola 410 bežných metrov, z toho 80 bežných metrov bolo vykonaných metódou automatizovaného zvárania.
Tento výsledok viedol k výrazným úsporám obmedzených zdrojov a elektriny. Bolo možné uvoľniť až 50 kvalifikovaných ručných zváračov (ich mzdové náklady vo výške 15 400 osobohodín) a ušetriť 48 000 kilowatthodín elektrickej energie. Znížená spotreba elektród (asi 20 000 kg, austenitických - 6 000 kg), kyslíka (o 1 440 kubických metrov).
Výrazne sa skrátil aj čas strávený zváraním. Napríklad zváranie dna a vežového boxu na boky šestnásťmetrovým švom trvalo v manuálnom režime 9,5 človeka-hodiny a iba 2. Je potrebný šev podobný dĺžke spájajúci dno s bokmi trupu nádrže v automatickom režime. 3 ľudské hodiny (v manuáli bezprostredne 11, 4). Vysokokvalifikovaných zváračov by zároveň mohli nahradiť kvalifikovaní pracovníci v oblasti automatického zvárania.
Uralské SAGy
Výskumník sovietskeho tankového priemyslu, kandidát historických vied Zapariy Vasilij Vladimirovič z Ústavu histórie a archeológie uralskej pobočky Ruskej akadémie vied v jednej zo svojich prác podrobne popisuje automatické zváracie jednotky používané v Urale na obrnenie. výroba trupu.
Najrozšírenejšou bola útočná puška typu „ACC“s hlavou Bushtedt. V Uralmaši bolo osem takýchto inštalácií. Rýchlosť podávania drôtu v tomto stroji závisela od napätia v oblúku. Vyžadovalo to 5 jednotiek vrátane 3 kinematických elektromotorov a 1 motorgenerátora.
V polovici roku 1943 bol zvárací stroj SA-1000 navrhnutý pre potreby ťažkých tankov IS-2. Alebo zvárací stroj s kapacitou až 1 000 A.
Aby inžinieri závodu v roku 1944 navrhli zariadenie „SG-2000“, aby zvládli výrobu pancierových trupov pre nový ťažký tank Čeľabinsk IS-3. Tento stroj bol navrhnutý na prácu s nízkouhlíkovými zváracími drôtmi so zväčšeným priemerom (6–8 mm) a našiel svoje uplatnenie pri výrobe veže IS-3. Inštalácia mala dávkovač na zavedenie špeciálnej kompozície (rôzne ferozliatiny) do zvarového úseku s cieľom deoxidovať (obnoviť) kov v ňom. Celkovo bolo na princípe samoregulácie zváracieho oblúka na UZTM do roku 1945 vytvorených 9 zariadení na automatické zváranie troch typov: „SA-1000“, „SG-2000“, „SAG“(„Automatické zváranie hlava “).
Krajšie ako nemecké brnenie
Výsledkom celého príbehu s pancierom ťažkých tankov IS bol prekvapivo pohotový vývoj oceľového receptu, ktorý svojimi taktickými vlastnosťami prekonal nemecké brnenie. TsNII-48 dostal kaliteľnú 120 mm oceľ, ktorej hrúbku bolo možné v prípade potreby zvýšiť na 200 mm.
To sa stalo hlavným základom pre rozvoj povojnovej rodiny ťažkých sovietskych tankov.
