Реферат: Выживаемость танков и танкистов

А вот в «тридцатьчетверке» топливные баки стояли прямо в боевом отделении, причем там их было целых четыре, что значительно повышало вероятность попадания хотя бы в один из них. Решение разместить баки в столь неудачном месте было принято в результате серьезной недооценки конструкторами танка пожароопасности дизельного топлива, которая и в самом деле существенно ниже, чем у бензина.

Давайте вкратце рассмотрим физику этого явления. Важнейшими характеристиками пожароопасности любого горючего является их температуры вспышки и воспламенения. Температурой вспышки называется наименьшая температура горючего, при которой его пары образуют с кислородом, содержащимся в окружающем его воздухе, смесь, вспыхивающую при поднесении к ней источника зажигания – хотя устойчивого горения при этом еще не возникает из-за недостаточной скорости образования паров. В среднем температура вспышки разных сортов бензина находится в пределах от – 30 до – 45°С, а дизельных топлив – от +30 до +80°С. Температура воспламенения – это наименьшая температура горючего, при которой оно выделяет пары с такой скоростью, что после их воспламенения от внешнего источника зажигания вещество продолжает устойчиво гореть. Температура воспламенения бензина всего на 1 –5°С выше его температуры вспышки, а у дизельного топлива (солярки) разница между ними достигает 30 – 35°С.

Резюмируя эти данные, приходим к заключению, что бензин легко воспламеняется при температуре, превышающей – 25°С. У солярки благоприятные условия для воспламенения создаются при гораздо более высоких температурах – по меньшей мере +60°С, а для некоторых ее сортов – выше +115°С.

Эти цифры красноречиво объясняют, почему при поднесении горящего факела к ведру с бензином он моментально вспыхивает, а при быстром погружении такого же факела в ведро с соляркой огонь гаснет. Происходит это потому, что факел просто не успевает разогреть солярку до температуры воспламенения и гаснет в ее глубине из-за отсутствия кислорода, необходимого ему для горения.

Но при попадании снаряда или вторичных осколков в топливный бак создаются совсем другие условия. Тут надо рассмотреть несколько возможных сценариев:

1. При попадании болванки, осколков снаряда или брони в полный бак происходит его пробитие и разливание топлива. Топливо при этом чаще всего не загорается, потому что температуры и энергии болванки или осколков недостаточно для его воспламенения. В этом случае бак служит дополнительной защитой от осколков, которые во многих случаях не могут даже пробить его насквозь.

2. При попадании каморного снаряда в полный бак и его подрыва внутри происходит полное разрушение бака и расплескивание содержащегося в нем топлива – в большинстве случаев с последующим вго загоранием.

3. При попадании болванки, осколков снаряда или брони в бак, заполненный топливом лишь частично, происходит его пробитие. Если бак пробит выше уровня топлива, то болванка и осколки, как правило, проходят навылет и не вызывают пожара. Если ниже, то вероятность возникновения пожара зависит от соотношения количества топлива, оставшегося в баке, и величины тепловой энергии, которую передают ему осколки. Небольшое количество топлива в этих условиях может загореться.

4. Наиболее катастрофические последствия вызывает взрыв каморного снаряда в баке, заполненном на четверть или менее. При этом образуется аэрозольная смесь мелких капель топлива с возду-хом, которая добавляется к уже имеющимся в баке парам топлива. Условиями для возникновения детонации такого смертоносного коктейля являются высокая температура и скачкообразно увеличивающееся до огромной величины давление, созданные фугасным действием разрывного заряда каморного снаряда. Чтобы запустить механизм детонации, этот заряд должен быть эквивалентным мощности не менее 50–100 г тротила, что в то время соответствовало камор-ному бронебойному снаряду калибром 75 мм и более. Емкость топливного бака для создания оптимальных для детонации условий смесеобразования должна составлять не менее 100 л. В баках объемом до 50 л заметного усиления фугасного действия снаряда не наблюдалось.

Зато в случае ее возникновения детонация топливного бака повышала фугасный эффект взорвавшегося в нем снаряда в 2–4 раза. Таким образом, взрыв бака Т‑34, вызванный попаданием в него 76‑мм бронебойного снаряда, содержащего 150 г тротила, соответствовал мощности взрыва 152‑мм бронебойного снаряда с зарядом в 400 г тротила. В результате детонации бака ближайший к месту ее возникновения броневой лист полностью вырывало из корпуса по сварному шву и отбрасывало в сторону, а башня танка, которую обычно срывает с него в случае взрыва боекомплекта, при этом оставалась на месте. Даже снаряды в танке, несмотря на детонацию, произошедшую рядом с ними, часто полностью сохранялись в своих укладках. Пожар практически никогда не начинался, больше того, ранее начавшийся пожар потухал. Это легко объяснимо – его гасила созданная взрывом мощная ударная волна. Сам бак с соляркой после детонации внутри него исчезал без следа, он просто разлетался в пыль. Интересно отметить, что взрыв аналогичного бака с бензином был примерно в 1,5 раза слабее и не вызывал разрушения сварных швов корпуса танка.

Как видно из описания механизма детонации топливного бака и ее последствий, все это полностью соответствовало процессу, который происходит при подрыве современного боеприпаса объемного взрыва, называемого иногда «вакуумной бомбой». Как известно, скорость ее детонации доходит до 1500–1800 м/с, а давление – до 15–20 атмосфер. Массовая скорость газового потока, направленного в сторону движения волны, достигает при этом 600–800 м/с. Именно эта чудовищная сила и разрывала даже прочные силовые сварные швы корпуса Т‑34.

Тут необходимо добавить, что фугасное действие 37, 47 и 50‑мм немецких бронебойных снарядов было слишком слабым, чтобы породить детонацию топливного бака «тридцатьчетверки». В начале войны вызвать ее реально могли только снаряды 88‑мм зениток Flakl8, Flak36 или Flak37, а также 105‑мм тяжелых пушек К. 18, которых на передовой было сравнительно немного. После начала применения немцами в конце 1941 г. кумулятивных снарядов на фронте стали отмечаться случаи подрывов от воздействия кумулятивной струи баков Т‑34, также заполненных топливом лишь на четверть и менее. При этом детонировали только содержащиеся в самом баке пары солярки, и их мощность соответствовала эквиваленту заряда в 30–50 г тротила. Этого было достаточно, чтобы уничтожить экипаж, но корпус танка при этом не разрушался.

Вероятность возникновения пожара в боевом отделении Т‑34 существенно повышалась еще и вследствие течи топлива из размещенных там баков. Чаще всего текли не сами баки, а соединявшие их дюритовые трубки. На полу боевого отделения в результате течей появлялись лужи топлива, которые легко поджигались вторичными осколками. Как мы знаем, именно там размещались в «тридцатьчетверке» ящики со снарядами, а последствия их возгорания нетрудно предугадать. Но это было еще не самым худшим: сочащаяся из баков солярка впитывалась в одежду танкистов, которая к тому же промасливалась в процессе заправок, ремонтов и обслуживания танков и потому очень легко воспламенялась. Потушить такую одежду было практически невозможно.

Надо отметить, что горящее дизельное топливо вызывает у людей гораздо более тяжелые ожоги, чем бензин. У бензина, попавшего на кожу, горят в первую очередь его пары, поэтому танкисты, спасшие – я из горевших танков с карбюраторными двигателями, нередко отделывались сравнительно легкими ожогами. Полыхающая солярка, в отличие от бензина, прилипает к коже, горит втрое медленнее, чем бензин, и оставляет на теле очень глубокие ожоги вплоть до обугливания. Специальные зажигательные смеси, такие, как напалм, которые предназначены для того, чтобы липнуть к местам своего попадания, долго гореть и развивать при этом высокие температуры, делаются на основе тяжелых видов топлива, включая солярку, а не бензина.

Пожар в боевом отделении танка приводит к гибели находящихся гам людей, если они не выбрались из него вовремя, поэтому шансы на спасение жизней членов экипажа увеличиваются, если у них есть возможность быстро покинуть свою горящую машину. На танках Германии описываемого периода каждый член экипажа имел свой люк, поэтому, по статистике, в случае загорания танка из него нередко успевали выскочить все танкисты, а в худшем случае погибали трое из пяти. Немецкие конструкторы даже пошли на ослабление бортов башен своих средних танков, чтобы дать экипажам лучшие возможности для срочной эвакуации. Но главное – у танкистов Вермахта в большинстве случаев было достаточно времени для того, чтобы выбраться из своего танка, ведь пожар там обычно начинался в моторном отсеке и далеко не всегда и не сразу распространялся на боевое отделение.

Для Т‑34 статистика была намного хуже. Пожар там часто вспыхивал именно в боевом отделении из-за установленных в нем топливных баков. Из загоревшегося танка в худшем случае не успевал выскочить никто, а в лучшем – спасались двое, обычно командир и механик-водитель. Именно механик-водитель имел наибольшие шансы уцелеть: во-первых, он сидел низко и был частично закрыт от вражеского огня неровностями местности, во-вторых, был защищен 45‑мм лобовым листом, наклоненным под углом в 60 градусов к вертикали, этосоответствовало эквивалентной толщине брони 90 мм. Вырез под люк механика-водителя ослаблял лобовую броню, зато через него можно было быстро выскочить из танка. А вот командир мог покинуть танк через свой люк за 11 секунд. Это очень долгое время, особенно тогда, когда жизнь или мучительную смерть от огня разделяют мгновения. Зимой для танкистов, одетых в теплую одежду, и 11 секунд становились недостижимым результатом. А стрелку-радисту и заряжающему приходилось ждать, пока придет их очередь выбраться наружу, ведь своих люков у них не было. У KB‑1 дела с эвакуацией обстояли не лучше: на 5 человек экипажа там приходилось только 2 люка. Аварийным люком, расположенным в днище танка, в случае пожара в боевом отделении воспользоваться часто было невозможно – мешала растекающаяся по полу горящая солярка.

Нередко встречается утверждение, что танки, оснащенные бензиновыми двигателями, являются гораздо более пожароопасными, чем дизельные танки. Как можно убедиться из приведенных выше фактов, пожароопасность танка в гораздо большей степени зависит от его конструкции и компоновки, чем от типа его мотора и вида горючего. Самыми пожароопасными из советских танков в то время были машины серии БТ, но главной причиной этого было опять же неудачное размещение его топливных баков между двойными бортами корпуса в районе двигателя. Они занимали значительную долю боковой проекции корпуса, и потому вероятность их поражения снарядом была очень велика.

Но нельзя, как это часто происходит, называть пожароопасными все советские довоенные танки, на которых были установлены бензиновые моторы. Мы уже рассматривали пример из Финской войны, когда из 482 случаев боевых повреждений и поломок Т‑28 только 20 привели к пожару танка, который вывел его из строя безвозвратно. Столь впечатляющая статистика убедительно доказывает, что грамотное расположение топливных баков и эффективная противопожарная система, установленная на Т‑28, успешно сводили к минимуму число случаев фатального возгорания этого танка после пробития его брони. И это несмотря на использование бензина в качестве горючего.

Некоторые недостаточно информированные люди всерьез полагают, что германские конструкторы не оснащали свои танки дизелями только потому, что не сумели их разработать. Это утверждение никак не соответствует истине. Немецкие инженеры обладали обширным опытом успешного конструирования разнообразных дизельных двигателей, предназначенных для установки на грузовиках, локомотивах, кораблях и даже самолетах. Как известно, Рудольф Дизель, который изобрел этот тип мотора, был немцем. Но во время Второй мировой войны в Германии остро недоставало дизельного топлива, немцы не могли его синтезировать, в отличие от бензина, а основным его потребителем в рейхе был военно-морской флот. Дизельными двигателями были оснащены многие немецкие боевые корабли, в том числе даже «карманные» линкоры. Особенно большое количество дизелей использовалось на подводных лодках.

Именно острая нехватка дизельного топлива и стала основной причиной использования карбюраторных двигателей на немецких танках во время Второй мировой войны. Но были и другие. Для сухопутных войск отпускался бензин, на котором ходили и танки, и тягачи, и автомобили, и мотоциклы. Это значительно упрощало снабжение армии горючим. Да и сам карбюраторный двигатель имеет ряд весомых преимуществ над дизельным:

—меньший вес и размеры при той же мощности;.

—больший рабочий диапазон оборотов;

—простота изготовления и дешевизна;

—легкость запуска при низких температурах;

—лучшие разгонные характеристики.

Главный его недостаток по сравнению с дизелем – это низкая экономичность. Из-за нее танки, оснащенные бензиновым мотором, имеют сравнительно небольшую дальность хода. Но немцы тогда не считали этот порок существенным.