Конструкция танка

Компоновка

В настоящее время подавляющее большинство танков создано по так называемой классической компоновочной схеме, основными признаками которой являются установка основного вооружения (в настоящее время, как правило, гладкоствольной артиллерийской пушки, способной, также, запускать реактивные снаряды) во вращающейся на 360° башне и заднее расположение моторно-трансмиссионного отделения. Исключениями здесь являются шведский танк Strv-103 (безбашенная схема) и израильские танки «Меркава» модели 1, 2, 3 и 4 с передним расположением моторно-трансмиссионного отделения.

Двигатель танка

На ранних этапах развития танкостроения обычно использовался бензиновый карбюраторный двигатель автомобильного, а позже авиационного типа (включая моторы звездообразной компоновки). Непосредственно перед Второй мировой войной, а также в ходе её, получили распространение (преимущественно в СССР и США) дизельные двигатели, ставшие основным типом танковых моторов во всём мире со второй половины 1950-х гг., позже заменённые многотопливными двигателями, а в последние два-три десятилетия и газотурбинными двигателями (ГТД). Первым серийным танком с ГТД в качестве основного двигателя стал советский Т-80.

Мощность, надёжность и другие параметры танковых двигателей постоянно росли и улучшались. Если на ранних моделях довольствовались фактически автомобильными моторами, то с ростом массы танков в 1920—1940-х гг. получили распространение адаптированные авиадвигатели, а позже — и специально сконструированные танковые дизельные (многотопливные) двигатели. Для обеспечения приемлемых ходовых качеств танка удельная мощность его двигателя (отношение мощности двигателя к боевой массе танка) должна быть не менее 18—20 л. с./т.

Преимущества ГТД над дизельным двигателем

Преимущества дизельного двигателя над ГТД

Меньше расход смазочных жидкостей. Меньше время подготовки к запуску «холодного» двигателя при температурах ниже −5 °C. Выхлопные ГТД гораздо менее токсичны, их можно напрямую использовать для обогрева танка, в то время как на танках с дизельными двигателями требуется специальный теплообменник. Более благоприятное для транспортной машины применение крутящего момента, коэффициент приспособляемости составляет 2,6. Этим коэффициентом определяется уменьшение количества переключений при движении по пересечённой местности. Более простая система трансмиссии. Лучшая «незаглохаемость», то есть способность двигателя к продолжению работы, даже если танк упрётся в препятствие или застрянет в глубокой грязи. В 1,75—2 раза ниже уровень демаскирующих шумов. Ресурс ГТД в 2—3 раза выше, чем у поршневых двигателей, за счёт уравновешенности и сведения к минимуму трущихся поверхностей в моторе. Большая компактность. Большая мощность при том же размере (массе).

Большая надёжность в условиях высокой запылённости. В отличие от авиационных турбин, танковая работает у самой земли и за минуту пропускает через себя несколько кубометров воздуха, часто содержащего большие количества поднятой танком пыли. Отсюда намного выше требования к системе очистки поступающего воздуха. Незначительное падение мощности при высоких температурах окружающей среды. Меньший в 1,8—2 раза расход топлива, то есть, с одной стороны, более дешёвая эксплуатация, с другой — больший запас хода при том же количестве возимого топлива. Стоимость дизельного двигателя до десяти раз меньше. Лучшая пожаробезопасность вследствие использования плохо воспламеняющегося дизельного топлива. Возможность ремонта в полевых условиях. Быстрый запуск «прогретого» двигателя. Ещё одним немаловажным преимуществом является возможность запуска дизельного двигателя танка с буксира, т. е. «с толкача», поэтому танк с таким двигателем имеет большую вероятность продолжить выполнение своей задачи при помощи другого танка. Дизельные двигатели слабее нагреваются, поэтому менее заметны для тепловизоров. Для преодоления водных преград по дну танку с ГТД требуется вытяжная труба — выхлоп в воду для него невозможен.

Ходовая часть

Практически все танки в истории имели гусеничный движитель, прототип которого был запатентован ещё в 1818 году французом Дюбоше, однако некоторые танки, например, лёгкие колёсно-гусеничные танки БТ (СССР) или танк Кристи (США), могли передвигаться на колёсах. Гусеничная конструкция ходовой части позволяет танку без труда передвигаться в условиях бездорожья, по различным типам грунтов. Гусеницы современных танков стальные, с металлическим или резинометаллическим шарниром, по которым танк едет на опорных катках (как правило, обрезиненных; в современных танках их количество от пяти до семи). В некоторых моделях верхняя часть гусеницы, провисая, опирается на опорные катки, в других используются специальные поддерживающие катки малого диаметра. Как правило, в передней части находятся направляющие колёса, которые совместно с механизмом натяжения обеспечивают требуемое натяжение гусеницы. Гусеницы приводятся в движение посредством зацепления их ведущим колесом, крутящий момент на которое подаётся от двигателя через трансмиссию. Путём изменения скорости перематывания одной или обеих гусениц танк может совершать поворот, в том числе и разворот на месте.

Передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам происходит благодаря фрикционной муфте.

Важным параметром является площадь той части гусеницы, которая контактирует с землёй (опорная поверхность гусеницы), точнее, отношение массы танка к этой площади — удельное давление на грунт. Чем оно меньше, тем по более мягким грунтам может двигаться танк, т. е. тем выше его опорная проходимость.

Но при всех достоинствах ходовые гусеницы (по крайней мере современных типов) имеют и серьёзный недостаток — они сравнительно легко могут быть перебиты прямым попаданием в гусеницу снаряда или взрывом мины (в случае наезда танка на противотанковую мину нажимного действия). Это, в частности, подвигло советских танкостроителей попытаться создать танк на воздушной подушке, но уровень доступных технологий (подобно тому как это было с танками-амфибиями и авиатранспортабельными в период между Мировыми войнами) не позволил создать такой танк. (Привлекательна и идея танка-шагохода — танка на шагающем ходу. Танк-шагоход действительно имел бы намного большую проходимость по пересеченной местности в сравнении с гусеничным или колёсным танком, но имеющиеся в настоящее время технологии пока не позволяют создать достаточно эффективный танк-шагоход. В фантастике нередко фигурируют «парящие» танки — чаще всего антигравитационные — обладая всеми достоинствами судов на воздушной подушке (в том числе амфибийностью) такие танки не имеют некоторых их недостатков. Возможно когда-то в будущем будут созданы и такие танки, но вряд ли они смогут полностью вытеснить с поля боя гусеничные и шагающие танки будущего.)

Все танки имеют систему подрессоривания (подвеску) — совокупность деталей, узлов и механизмов, связывающих корпус машины с осями опорных катков. Система подрессоривания предназначена для передачи силы веса танка через опорные катки и гусеницу на грунт, для смягчения толчков и ударов, действующих на корпус танка, и для быстрого гашения колебаний корпуса. От качества системы подрессоривания в большой степени зависят средние скорости движения танков по местности, меткость огня с ходу, работоспособность экипажа, надёжность и долговечность работы оборудования танка.

Бронирование

Современные танки имеют сложную по конструкции систему бронирования — различают пассивное бронирование и динамическую защиту.

Пассивная броня современных танков многослойная, в ней используются лучшие сорта броневой стали, керамики, стеклотекстолитов, материалов высокой плотности (таких как обеднённый уран), противонейтронный подбой (слои полимеров с оксидом бора и другими наполнителями, предназначенные для ослабления нейтронного излучения ядерных взрывов), внутренние покрытия, защищающие экипаж от осколков брони. Пример такой брони — английская композитная броня «Чобхэм»; остальные современные танки также имеют комбинированную пассивную броню.

Кроме основной брони, на танк часто устанавливаются дополнительные противокумулятивные экраны. Их принцип не изменился со времён Второй мировой войны, когда советские танкисты приваривали к броне специальные сетчатые экраны (ошибочно интерпретированные на Западе как панцирные кровати), тонкие листы железа и жести для защиты от немецкого носимого противотанкового оружия с кумулятивными боеприпасами («Панцершрек», «Панцерфауст» и т. п.). Противокумулятивный экран представляет собой сетку либо сплошной экран (металлический, резинотканевый или из других материалов). При попадании в экран кумулятивного снаряда его разрыв происходит до встречи с основной бронёй танка, в результате чего сформировавшаяся кумулятивная струя, прежде чем достигнуть брони танка, пролетает в воздухе значительное расстояние. При этом происходит распад плохо сфокусированной струи, и пробивная способность боеприпасов резко снижается.В современных танках броневые листы расположены под углами к вертикали (это увеличивает шанс рикошета снаряда противника), толщина брони сильно дифференцирована — передние сектора корпуса и башни защищены лучше, чем борта и кормовые части. Такая схема бронирования принята в результате анализа повреждений танков — выяснилось, что основная часть попаданий приходится на передний сектор.

Следует также упомянуть и так называемую «перфорированную броню». Такая броня включает в себя пустоты, заполненные различными материалами, такими как «керамическая пена».

Активная защита

Активная защита представляет собой расположенные на танке системы отстрела специальных снарядов, совмещённые с радиолокационной системой локального действия. При обнаружении приближающегося к танку средства поражения (гранаты противотанкового гранатомёта и т. п.) даётся команда на отстрел заряда, который при сближении со снарядом взрывается, формируя облако осколков, уничтожающих или, по меньшей мере, сильно ослабляющих действие средства поражения. Существуют системы с неотстреливаемыми защитными зарядами, например, КАЗ «Заслон» (Украина).

Пионерами в разработке и внедрении систем активной защиты танков стали советские танкостроители. Первый комплекс активной защиты «Дрозд» устанавливался на танке Т-55АД, принятом на вооружение в 1983 году.

Применение систем активной защиты позволяет значительно (в 2—3 раза и более) повысить живучесть танков.

Динамическая защита

Динамическая защита представляет собой расположенные непосредственно в броневом листе (встроенная динамическая защита) или на нём, в специальных контейнерах (навесная динамическая защита), один или несколько (как правило, два) элементов ДЗ. Элемент динамической защиты состоит из двух металлических пластин и тонкого слоя взрывчатого вещества (ВВ), расположенного между ними. При пробитии слоя ВВ кумулятивной струёй он инициируется, энергия взрыва ВВ придаёт пластинам высокую скорость разлёта. Расположенные под углом к кумулятивной струе пластины, разлетаясь, взаимодействуют с ней, в результате чего происходит следующее:

Кумулятивная струя многократно пробивает тонкую пластину, которая во время своего движения подставляет струе ещё не пробитые участки. Таким образом, большая часть энергии струи уходит на пробитие всё новых участков тонкой броневой пластины.

Пластина, двигаясь под углом к кумулятивной струе, бьёт по ней и дестабилизирует поток струи, распыляет её, чем ещё больше увеличивает эффект противодействия.

Динамическая защита первого поколения предназначена только для снижения действия кумулятивных снарядов, в то время как динамическая защита второго и третьего поколений помогает снизить потери танков от всех видов противотанковых снарядов.