El trazado de los principales carros de combate.
El tanque como estructura de ingeniería es un complejo de armas, protección de armaduras, bases de cojinetes, planta de energía y chasis. El tanque debe ser capaz de moverse tanto fuera del camino (presión específica en el suelo, que no exceda la presión del pie de una persona) como a lo largo de la red vial existente con estructuras artificiales (peso con carga completa, que no exceda la capacidad de carga de los tramos de puentes).
Al chasis tanque Se imponen requisitos generales al transportador de oruga, principalmente para garantizar una carga uniforme de los rodillos de la oruga. Ignorar estos requisitos conlleva las siguientes consecuencias negativas:
- disminución de la capacidad de paso debido a una presión específica desigual en el suelo;
- aumento de las oscilaciones verticales del cuerpo al conducir en terrenos accidentados,
- reducir la velocidad de movimiento;
- reducir la precisión de disparo de la pistola debido a la menor eficiencia de su estabilizador;
- aumentar la fatiga de la tripulación;
- Mayor desgaste de los elementos elásticos de la suspensión de rodillos de apoyo y amortiguadores hidráulicos.
Por lo tanto, el diseño del tanque debe cumplir con el requisito del balance de peso de sus componentes en relación con el centro de la superficie de apoyo de las pistas. Los principales elementos masivos de la estructura del tanque incluyen una torreta de cañón, un cañón, una munición de cañón, un motor, una transmisión y combustible, así como una armadura y protección dinámica. Un equipo que tiene un orden de magnitud menos peso, pero que ocupa un gran volumen interno, también tiene un impacto directo en el balance de peso. La disposición mutua de estos elementos y determina la efectividad de la disposición del vehículo de combate.
Los primeros tipos de tanques, desarrollados en Gran Bretaña y Alemania durante la Primera Guerra Mundial, tenían el diseño más simple: una casamata general de un cuerpo con armamento colocado en la parte delantera (en los lados y / o en la parte frontal), y el motor con la transmisión, ubicado en la parte trasera. Las municiones y el combustible se encontraban en el centro del casco. La numerosa protección de la tripulación y la armadura se distribuyeron uniformemente por todo el casco. La torreta de cañones como tal estaba ausente, en su lugar se utilizaron semicobras de casamata, situadas simétricamente a lo largo de los costados del casco. La propulsión sobre orugas tenía un chasis con un pequeño recorrido de rodillos de oruga, como puede verse en el ejemplo del tanque alemán AV7.
La experiencia del uso de combate de tanques del diseño más simple reveló sus fallas de diseño:
- protección de armadura débil de la caja de casamata con una superficie externa desarrollada;
- la presencia de grandes zonas muertas de bombardeos de las pistolas instaladas en las torres medias de casamata;
- baja velocidad de movimiento sobre terreno accidentado debido al lento desplazamiento de la suspensión.
En este sentido, al final de la Primera Guerra Mundial en Francia, se desarrolló un diseño óptimo para un nuevo vehículo de combate de ataque, que desde entonces se ha convertido en un clásico, replicado en cientos de muestras de máquinas experimentales y de producción en muchos países del mundo. El casco del Renault FT-17 tenía un diseño muy denso, que por primera vez se dividió en distintas áreas funcionales: la sección de la nariz del comando, el compartimiento de combate central y el compartimiento del motor de popa. Se instaló una torre de rotación circular con una pistola 37-mm en el centro del casco con un cambio de morro. Un conductor mecánico se encontraba en el departamento de control, un comandante del tanque y un conjunto de municiones en el compartimiento de combate, un motor, una transmisión y combustible en el compartimiento de la transmisión del motor.
El desarrollo de este diseño fue la construcción del tanque soviético KV-1 del comienzo de la Segunda Guerra Mundial, cuya torre tenía un nicho de alimentación desarrollado, en el que se encontraba una parte significativa de las municiones del arma. Al final de la guerra, la última modificación del tanque soviético más masivo T-34-85 recibió una torre similar.
Los tanques en la Segunda Guerra Mundial en operaciones ofensivas se usaron de acuerdo con su especialización de combate única, como un medio para romper las defensas fortificadas, operando en contacto directo con el enemigo. En este caso, la principal amenaza de la derrota de un tanque vino desde el ángulo frontal. Esto requería la diferenciación de la protección con un aumento en el grosor de la armadura de las partes delanteras del casco y la torreta y una disminución correspondiente en el grosor de la armadura de las partes laterales y de popa. El centro de gravedad se desplazó hacia delante con respecto al centro de la superficie de apoyo de la pista.
Para restablecer el equilibrio óptimo de peso del tanque, fue necesario mover la torre hacia atrás. Con este fin, se introdujo una innovación más en el diseño clásico: todos los tanques alemanes y el tanque estadounidense Sherman M4 tenían una planta de energía espaciada: la caja de cambios y las cajas de engranajes a bordo estaban ubicadas en la parte delantera del casco. El motor estaba asociado a la transmisión del eje de transmisión. Esta decisión hizo posible retroceder la torre pesada a costa de hacer avanzar una transmisión relativamente ligera.
La última versión del diseño del tanque tenía dos grandes inconvenientes:
- la presencia de un eje cardan forzado a aumentar la altura, el volumen y el área superficial del casco, reduciendo el grado de protección del tanque (la relación entre el volumen blindado y el peso de la armadura);
- las cajas de engranajes montadas en la parte delantera de la unidad de propulsión sobre orugas colocadas en la superficie frontal eran extremadamente vulnerables no solo a los proyectiles perforadores de la armadura, sino también a los fragmentos y una onda de choque de las explosiones de proyectiles de fragmentación altamente explosivos, en contraste con el diseño clásico, donde los cascos protegen las cajas de cambios montadas en los costados.
La solución al problema fue encontrada al final de la guerra por los desarrolladores soviéticos en el diseño del tanque T-44. Sin cambiar el diseño clásico, redujeron la longitud del compartimiento de popa debido a la disposición transversal del motor y la transmisión, interconectados por un engranaje. El centro de la superficie de apoyo de las pistas se desplazó hacia adelante en la dirección de desplazamiento del centro de gravedad del tanque. En el futuro, esta solución de ingeniería (reducción de las dimensiones de la central eléctrica) en combinación con la opción de diseño previamente implementada (torre con nicho de popa desarrollada) se repitió en los diseños de los principales tanques de batalla de EE. UU., Alemania, Francia, Japón y Corea del Sur, incluidos los que están actualmente en servicio. el momento
Sin embargo, la retirada del diseño clásico de Renault FT-17 con la remoción de municiones en el nicho de alimentación llevó a un debilitamiento del nivel de protección del tanque debido al aumento en el volumen de zaronievy mientras se creaba espacio en exceso en el compartimento de combate del casco. La razón era que la altura del casco no podía reducirse por debajo del nivel del motor en combinación con su sistema de enfriamiento (aproximadamente el medidor 1). La altura de la torreta está determinada por los puntos extremos de bajada del cañón (hasta tocar el borde de la parte frontal superior) y elevar la recámara de la pistola (hasta tocar el techo de la torre) cuando las armas están en posición vertical (aproximadamente 0,8 metros). Cuando se coloca al comandante y al artillero principalmente en la torre, se forma el espacio de la torreta, un volumen suficiente para almacenar toda la munición.
El único problema es cómo asegurar el levantamiento de disparos desde el espacio debajo de la pared y desmontarlos en un arma. En 1964, este problema se resolvió en el tanque soviético T-64 mediante la instalación de un cargador automático debajo del piso giratorio del compartimiento de la tripulación. Todos los tanques soviéticos, rusos, ucranianos y chinos subsiguientes están utilizando actualmente este diseño.
De otra manera, los desarrolladores estadounidenses del experimentado tanque T1958 intentaron ingresar a 92. Su diseño original se basó en la transferencia del compartimiento del motor a la nariz del casco y se combinó con el compartimiento de control, cercado por una partición blindada. El peso de la armadura frontal, el motor y la transmisión se equilibraron con el peso de la torreta y la munición. Sin embargo, la combinación de la longitud de las dos secciones del casco obligó a aumentar su altura con el objetivo de la disposición vertical de los equipos de la planta de energía. Como resultado, el tanque aumentó el volumen de reserva y el área de la superficie del casco al tiempo que reduce el grado de protección. A pesar de la obvia falta de tal diseño y el abandono de sus desarrolladores estadounidenses, se repitió en el tanque serial israelí Merkava y el tanque experimental suizo NKPz, que probablemente se deba a la falta de experiencia en el diseño de tanques en estos países.
El aumento en la efectividad de los modernos proyectiles perforantes y acumulativos obligó a los desarrolladores a dar un paso más en la mejora del diseño de los tanques. Como parte del desarrollo del diseño clásico en las 1980-s en la URSS y los Estados Unidos, se trabajó en la creación de tanques experimentales con torres deshabitadas - Boxer / Hammer y ASM Block III, respectivamente. Estas obras, llevadas a un alto grado de preparación, se suspendieron debido a la falta de medios electrónicos confiables de observación y con el objetivo de que la tripulación se encontrara completamente en el casco en ese momento.
El trabajo en esta dirección se reanudó solo en el año 2012 como parte del proyecto para crear un nuevo tanque ruso "Armata". Basado en los logros modernos en el campo de los sistemas automáticos para detectar y rastrear objetivos, el proyecto prevé una reducción de la tripulación del tanque a dos personas ubicadas en el compartimiento de control. Además del compartimiento de combate deshabitado y la torreta, una diferencia significativa en el diseño de la "Armata" del diseño del Renault FT-17 es un aumento en la longitud del extremo delantero del casco para acomodar módulos montados de armadura o protección dinámica. La mayor longitud del cuerpo tiene un efecto positivo en el desplazamiento del centro de la superficie de la pista hacia atrás. El tamaño del arco se puede estimar a partir de una fotografía de un tanque experimentado "Objeto 187", que se utiliza como prototipo de "Armata".
El desarrollo proyectado de la funcionalidad de sistemas prometedores para la protección activa de tanques hasta la intercepción de proyectiles cinéticos de alta velocidad hace posible en un futuro próximo reducir los requisitos para la protección de la armadura pasiva del tanque, así como su protección dinámica, que actualmente se usa con éxito contra granadas de cohetes de baja velocidad y misiles antitanque. Además, el número de lanzadores de elementos dañinos de protección activa instalados en cada tanque garantizará la intercepción simultánea de dos o más objetivos que vuelan desde la misma dirección o en direcciones diferentes. Sobre la base de esta predicción, podemos asumir el rechazo de la protección dinámica, una reducción en el grosor de la reserva a la protección contra astillas y la transición a una reserva integral no diferenciada.
Además, hoy en día hay soluciones listas para usar de plantas de energía híbridas que consisten en un motor térmico (diesel o GTE de un solo eje), un generador eléctrico integrado, una batería recargable de alta capacidad de iones de litio y motores eléctricos de tracción. Es posible transferir los motores de tracción junto con las cajas de engranajes a bordo a la parte delantera del casco, distribuyendo uniformemente la carga a lo largo de la superficie de los rodamientos (dado el gran volumen ocupado por el compartimiento de control y el bajo peso de una tripulación de dos personas). En este caso, los cables de alimentación duplicados que conectan el generador con motores eléctricos, a diferencia del eje cardán de los tanques de la Segunda Guerra Mundial, pueden conducirse a lo largo de los patrocinadores patrocinados por el casco sin aumentar su altura.
Un tanque con un diseño similar ya se desarrolló en 2009, como parte del programa FCS de EE. UU., Pero no entró en la serie debido a la falta de disponibilidad del sistema de defensa activa Quick Kill seleccionado para interceptar carcasas cinéticas de alta velocidad que perforan armaduras. Sin embargo, dado el progreso en el desarrollo de este tipo de protección, ahora es probable que este diseño se use en el tanque de la aeronave de los EE. UU., Cuyo concepto es desarrollado por el comando TRADOC del Ejército de los EE. UU. Y el tanque de batalla principal israelí Rakiya, diseñado para reemplazar el tanque de Merkava obsoleto. en las unidades blindadas de las Fuerzas de Defensa de Israel, comenzando en 2020.
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