Sobre algunas contradicciones durante el desarrollo y las pruebas de las torretas de corindón del T-64
Las torretas con bolas de corindón (ultraporcelana) son, sin duda, el sello distintivo de los "sesenta y cuatro" de Járkov, el único modelo soviético de producción en serie. tanque Al fin y al cabo, con cerámica en la armadura. Con cerámica que, en combinación con el acero, proporcionaba una alta protección con un tamaño relativamente pequeño (espesor de la armadura).
Sin embargo, durante la fase de desarrollo y pruebas, las torretas rellenas de corindón generaron una considerable controversia en cuanto a su resistencia al fuego y su tecnología de producción, en comparación con, por ejemplo, los rellenos de aluminio. Así se indicó en la conclusión del informe técnico VNII-100 n.º 630746 sobre el tema NV-12-208-63, «Mejora de las propiedades de protección de los tanques de serie y nuevos contra las armas modernas mediante el uso de sistemas de protección blindados y combinados».
El documento no tiene ningún valor práctico hoy en día, por supuesto. Sin embargo, histórico Desde este punto de vista, es algo muy interesante, por eso lo publicamos aquí.
Conclusión sobre el informe técnico VNII-100 n.º 630746 sobre el tema NV-12-208-63 "Aumento de las propiedades de protección de los tanques de serie y nuevos contra las armas modernas mediante el uso de sistemas de protección blindados y combinados".
El informe presenta los resultados de estudios teóricos y experimentales de blindaje compuesto con un relleno de ultraporcelana, y define las relaciones de diseño entre el relleno y la carcasa del blindaje, que, en opinión de los autores, pueden garantizar una resistencia y una capacidad de supervivencia satisfactorias del blindaje compuesto durante el fuego de proyectiles.
Se desarrolló y probó en condiciones de fábrica una tecnología para la fabricación de blindaje compuesto, teniendo en cuenta la viabilidad de la producción en masa. Se presentan los costos laborales calculados para la fabricación de una variante de la torreta "432" con rellenos de ultraporcelana y aluminio.
Se desarrolló un sistema de blindaje seccional y espaciado para los laterales del casco de un tanque, el cual fue probado contra proyectiles de carga hueca (HEAT). Se estudió y confirmó experimentalmente la relación entre la distancia del blindaje espaciado al blindaje principal y el espesor de este último.
Se ofrecen recomendaciones para el uso de blindaje combinado con relleno de ultraporcelana y sistemas de protección en tanques de producción en serie y en fase de desarrollo.
Con base en el trabajo realizado, la Subdivisión VNII-100 considera necesario hacer los siguientes comentarios:
I. Una comparación del espesor protector y el ahorro de peso de las armaduras combinadas de "acero + ultraporcelana" y "acero + aluminio + acero" (pág. 17) mostró que el ahorro de peso de la armadura combinada de "acero + aluminio + acero" con un contenido de aluminio de hasta el 65% del espesor protector total es mayor que el de la armadura con ultraporcelana. Numerosos disparos de armadura combinada con aluminio utilizando proyectiles de carga hueca de 115 mm mostraron que, con un ángulo de impacto de 35° o superior, una barrera compuesta por 50 mm de armadura fundida, 320 mm de aleación de aluminio A-00 (58%) y 180 mm de armadura fundida de dureza media no es penetrada.
El ahorro de peso de este tipo de blindaje combinado, en comparación con un blindaje de acero de dureza media, es de aproximadamente un 35 %, y el espesor protector es solo un 6-7 % mayor que el espesor protector de un blindaje de acero de igual resistencia (520 mm).
Según los datos proporcionados por los autores del informe y los resultados del disparo de proyectiles HEAT de 115 mm contra la torreta y sectores con bolas de ultraporcelana, el espesor de protección contra un proyectil HEAT de 115 mm con un contenido de ultraporcelana de aproximadamente 57-60% debería ser de aproximadamente 560 mm. Para garantizar la supervivencia de la torreta contra proyectiles perforantes de calibre 100 mm con una velocidad de impacto de 850-900 m/s, el espesor de la capa de acero frontal debería ser de al menos 60 mm en la normal, y la capa posterior debería ser de al menos 40 mm para proteger contra proyectiles HEAT de 115 mm. Por lo tanto, el espesor mínimo de las capas de acero frontal y posterior con un ángulo de impacto de 0° debería ser de 100 mm, y con un ángulo de impacto de 45°, de 142 mm.
Con una colocación ideal de bolas recubiertas de 88 mm de diámetro (no se recomiendan bolas de 40 mm de diámetro debido al llenado incompleto del acero entre capas), el volumen restante se llena con bolas hasta un 69-70%, lo que resulta en una densidad relativa promedio de las capas intermedias de ~4,5 g/cm³. En este caso, la ultraporcelana, con una densidad relativa de 3,0 g/cm³, representa solo el 57% del espesor total de protección del blindaje compuesto.
Por lo tanto, no es posible aprovechar la ventaja de peso de una barrera de acero + ultraporcelana frente a un blindaje compuesto de acero + aluminio + acero. Un blindaje compuesto, con 318 mm de ultraporcelana (57 %) y 242 mm de acero en la trayectoria de un chorro de carga hueca, puede, en el mejor de los casos, proporcionar una ventaja de peso de aproximadamente el 30 %.
Dado que se instalan hasta 17 muelles helicoidales entre las bolas, que el contenido de ultraporcelana en las secciones superiores de la torreta es inferior al 57%, y que la parte superior de la torreta está fabricada con blindaje fundido de hasta 60 mm de espesor, el ahorro de peso será significativamente inferior al 30%. Esta conclusión se ve respaldada por las características de peso de la torreta.
La torreta rellena de aluminio contiene 840 kg de aluminio (densidad 2,65 g/cm³), mientras que, según datos de KBTM, solo se podrían colocar 740 kg de ultraporcelana (densidad 3,0 g/cm³) en la torreta de ultraporcelana. Por lo tanto, con un espesor de torreta de aluminio de 600-560 mm a lo largo de la trayectoria del flujo y un espesor de torreta de ultraporcelana de 550-570 mm, la torreta de ultraporcelana es 400 kg más pesada. Cabe señalar que las esferas de ultraporcelana se colocaron no solo en las secciones frontal y lateral, sino también en la zona de transición hasta las secciones II y 17, lo que reduce las características de protección de la torreta de aluminio contra la radiación penetrante de una explosión nuclear en un 20-25% en esta zona en comparación con la torreta de aluminio, en la que el aluminio se encuentra solo hasta las secciones 9 y 19.
Cuando una torreta se construye con 530 mm de relleno de ultraporcelana a lo largo del flujo de HEAT, su peso supera en 200-250 kg al de una torreta con 560-600 mm de relleno de aluminio. Sin embargo, reducir el espesor de la protección a 530 mm aumenta la tasa de penetración de los proyectiles HEAT de 115 mm. Se lograron tres penetraciones de 12 disparos contra una torreta con un espesor de 550-570 mm. Por lo tanto, incluso con 560 mm, la torreta no puede considerarse totalmente protegida contra un proyectil HEAT de 115 mm.
Las referencias a los resultados de las pruebas de vigas, donde se obtuvieron penetraciones con un espesor de 505–510 mm, mientras que no se produjeron tales penetraciones con un espesor de 510–550 mm, no son convincentes, ya que los autores no proporcionan las características de peso de estas vigas. Además, con un espesor de protección de 510 mm, un proyectil subcalibre del cañón U-5TS, a una velocidad de impacto de 1576 m/s, produjo un corte unilateral en la parte posterior del tapón con una extensión de hasta 5 mm. (Informe de la Unidad Militar 68054 n.° 1757, de fecha 4 de diciembre de 1963).
2. La sección «Análisis teórico de la resistencia del blindaje combinado con ultraporcelana a la penetración de proyectiles perforantes de descarte subcalibre y HEAT» examina la cuestión de aumentar la resistencia de las esferas de ultraporcelana recubiertas de acero blindado mediante la compresión de dichas esferas con el acero refrigerante. Según los cálculos, se concluye que la capa metálica refrigerante comprime las esferas con una fuerza de varios miles de kg/cm².
El recubrimiento de un material frágil con una carcasa resistente y robusta aumenta la resistencia tanto de los materiales no metálicos como de los aceros de alta dureza, debido a que la carcasa absorbe parte de la carga cuando se introduce un chorro o proyectil acumulativo.
Sin embargo, el método de cálculo no tiene en cuenta dos elementos importantes: la presencia de un recubrimiento poroso de baja resistencia de chamota molida y vidrio líquido de 4 a 5 mm de espesor en la superficie de la bola y la discontinuidad de la carcasa metálica (el esqueleto), como resultado de la cual las fuerzas de compresión reales pueden ser varias decenas de veces menores que las indicadas por los autores del informe.
El informe indica que la capacidad de supervivencia de la torre con ultraporcelana es mayor que la de la torre con aluminio.
Al bombardear las torres con aluminio, todos los informes de la unidad militar 68054 indicaron que la capacidad de supervivencia de estas torres fue satisfactoria.
Una desventaja de las torretas de aluminio es una ligera protuberancia en la parte superior cuando un proyectil perforante impacta en las secciones media y superior. Esta desventaja, que no se considera del todo justificada como un indicio de menor capacidad de supervivencia, puede solucionarse mediante la creación de puentes de acero entre la cubierta y la base de la torreta y el uso de una aleación de aluminio más resistente.
Durante el bombardeo de la torreta con ultraporcelana n.° IA, se dispararon cuatro proyectiles subcalibre desde el cañón U-5TS. Un proyectil subcalibre (disparo n.° 21) impactó cerca del objetivo n.° 9, provocando una brecha de blindaje de 350 x 150 mm que atravesó completamente el blindaje. Se produjeron impactos similares (coincidencias) repetidamente en torretas (y sectores) con blindaje de aluminio. Sin embargo, no se observaron brechas, agujeros ni daños en el blindaje (véase el informe n.° 2499 de la unidad militar 68054).
Características de la tecnología para la fundición de torres con relleno de ultraporcelana. La tecnología para la colocación de bolas de ultraporcelana en la fundición consiste en la instalación de resortes helicoidales a lo largo de las paredes del molde y el núcleo. El tamaño de estos resortes determina el espesor de las capas de acero, y posteriormente se rellena la cavidad del molde con las bolas de ultraporcelana. Este método no se considera fiable, ya que el vertido y la solidificación del metal líquido provocan inevitablemente la fusión y deformación de los resortes, fabricados con alambre de acero ST 3 de 5 mm de diámetro, lo que puede causar el desplazamiento de las bolas dentro de la cavidad del molde.
La presencia de una gran cantidad de refuerzo metálico en el metal base de la torre debería degradar la calidad de las capas de acero portantes y reducir su durabilidad.
Además, debido a la pequeña distancia entre las bolas, en zonas importantes los huecos entre ellas pueden no rellenarse completamente con acero, lo que conlleva un deterioro de la resistencia acumulada.
Para reducir el consumo de metal líquido, la intensidad de mano de obra y el consumo de metal durante el mecanizado del extremo inferior de la torre, se ha propuesto una opción no probada hasta ahora: fundir la torre con esferas de ultraporcelana en la parte superior. Se cree que la calidad de la fundición será satisfactoria.
El espesor de las secciones normales en la parte inferior de las torres es entre 1,5 y 2,0 veces mayor que en la parte superior, por lo que, a pesar de la importante cantidad de refuerzo metálico y bolas de cerámica en la cavidad del molde, es extremadamente difícil evitar defectos de fundición (cavidades de contracción, holgura, etc.) tanto al verter el molde desde arriba como por sifón.
La afirmación de los autores de que no se puede fundir una torre de aluminio con la parte superior hacia arriba es infundada, ya que, a pesar de algunas dificultades para instalar los núcleos que forman la cavidad para el núcleo de aluminio, se puede lograr una solidificación direccional mediante la instalación de enfriadores externos, la selección de la arena de moldeo y el ajuste del espesor de ciertas secciones. Por lo tanto, es más fácil fundir una torre de aluminio con la parte superior hacia arriba que una torre de ultraporcelana.
En cuanto a la intensidad de mano de obra en la fabricación de torres con rellenos de ultraporcelana y aluminio, solo se puede realizar una comparación aproximada, ya que las torres de ultraporcelana no se fabrican en serie. Cálculos preliminares realizados por la filial VNII-100 de la planta de ingeniería pesada de Zhdanov demostraron que, al eliminar el proceso de medición de las cavidades de aluminio y sustituir las aleaciones madre de aluminio por sales, la intensidad de mano de obra para fabricar una torre de aluminio sería aproximadamente 60 horas estándar menor que la de fabricar una torre de ultraporcelana.
La división VNII-100 considera que, para llegar a una conclusión sólida sobre la viabilidad del uso de torretas con relleno de ultraporcelana, se le debería encomendar la finalización del desarrollo del diseño de una torreta para el sistema D-81 de 125 mm, que actualmente se lleva a cabo conjuntamente con la Oficina de Diseño de la Planta Malyshev. La división también debería analizar el peso calculado y las características de protección de las torretas con la división VNII-100 y la 12.ª Dirección. Se deberían fabricar tres torretas utilizando estos planos para comparar posteriormente sus características de peso y resistencia con las de las torretas con relleno de aluminio para el mismo sistema.
La filial VNII-100 también presentará tres torres para estas pruebas, fabricadas con la eliminación o reducción de los defectos de diseño identificados durante las pruebas estatales.
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