Karš ir labākais progresa dzinējs. Padomju Savienības tanku nozare dažu kara gadu laikā veica reibinošu kvalitatīvu lēcienu. Patiesais vainags tam bija IS sērijas tanki.
Magnitogorskas receptes
Iepriekšējā stāsta daļā tas bija par 70L augstas cietības liešanas bruņām, ko izmantoja IS tanku tornīšiem. Bruņu izstrādātāji no TsNII-48 bija tālu no pirmās pieredzes, veidojot aizsardzību smagajiem tankiem.
Pirms Kurskas izciļņa, kas kļuva par vietējo smago tanku būves attīstības katalizatoru, galvenais modernizācijas objekts bija KV tanks. Sākotnēji visa darba mērķis bija samazināt ierobežoto leģējošo piedevu īpatsvaru bruņu sastāvā. Pat nosaukums TsNII -48 nāca klajā ar atbilstošu - ekonomiski leģētu tēraudu. Sākotnējās zīmola FD-7954 bruņas, ar kurām KV tanks ienāca Lielajā Tēvijas karā, saskaņā ar tehniskajām prasībām saturēja līdz 0,45% molibdēna, 2,7% niķeļa un hroma.
Līdz 1941. gada beigām pētnieku grupa, kuru vadīja Andrejs Sergeevich Zavyalov Bruņu institūtā, izveidoja recepti tēraudam FD -6633 vai 49C, kurā molibdēnam vajadzēja ne vairāk kā 0,3%, hromam - līdz 2,3%un niķelim - līdz 1,5%. Ņemot vērā, ka KV sērijas tvertnes no 1941. gada otrās puses līdz 1943. gadam tika savāktas aptuveni 4 tūkstošos eksemplāru, var iedomāties reālo ietaupījumu apjomu, leģējot metālus.
Panākumu noslēpums
Metalurgu veiksmes noslēpums slēpjas bruņu šķiedru lūzuma veidošanās parametru izpētē - galvenais šāviņu pretestības parametrs. Izrādījās, ka jūs varat iztikt bez ievērojamas leģējošo elementu daļas, rūdīšanas laikā vienkārši mainot bruņu dzesēšanas ātrumu. Bet tas ir vienkāršs vārdos - cik daudz sākotnējo eksperimentu un kausējumu metalurģiem bija jāveic, to varēs pateikt tikai tagad klasificētie arhīvi.
Gadā Magņitogorskas metalurģijas rūpnīcā tika iegūti pirmie 49C tērauda prototipi, kas nebija zemāki par tradicionālajām "pirmskara" bruņām. Jo īpaši 76 mm lielgabala apšaude parādīja pilnīgu atbilstību tanka taktiskajām prasībām. Un kopš 1942. gada KV sērijai tika izmantotas tikai bruņas ar nosaukumu 49C. Ir vērts atcerēties, ka hroma, molibdēna un niķeļa patēriņš ir ievērojami samazinājies.
Jaunu bruņu formulu meklējumi smagajai tehnikai ar to nebeidzās. 1942. gadā tērauds GD-63-3 tika “metināts”, pilnīgi bez ierobežota hroma un niķeļa. Zināmā mērā niķeli aizstāja ar mangānu - tā īpatsvars palielinājās vairāk nekā trīs reizes (līdz 1,43%). Tika apšaudīti jauno bruņu prototipi. Un tie izrādījās diezgan piemēroti masveida lietošanai KV dizainā. Bet Klima Vorošilova tanki ar vidējas cietības bruņām devās pensijā. Smago transportlīdzekļu vietu ieņēma “Jāzepa Staļina” transportlīdzekļi ar augstas cietības bruņām.
Velmētas bruņas 51C
Ja 70L bruņas IS-2 tornim varēja iemest, tad šis triks nedarbojās ar tvertnes korpusa daļām. Šeit inženieri uzreiz saskārās ar divām problēmām - liela biezuma augstas cietības bruņu radīšana un nepieciešamība to sametināt gatavā korpusā.
Ikviens interesents, iespējams, jau apzinās problēmas, ko rada T -34 bruņu metināšana - metināšanas šuvju jomā ir liela plaisāšanas varbūtība. IS-2 nebija izņēmums. Un tā ķermeni sākotnēji vajadzēja pagatavot no beidzot termiski apstrādātām daļām.
Apzinoties, kādas grūtības un briesmas radīs šāds tehnoloģisks risinājums militārajā operācijā, TsNII-48 speciālisti mainīja tanku ražošanas ciklu. Tā rezultātā 1943. gadā Urālu smago mašīnbūves rūpnīcā un Čeļabinskas rūpnīcā Nr. 200 korpusu IS-2 nolēma pagatavot no bruņu plāksnēm, kas pēc velmēšanas bija pagājušas tikai augstu atvaļinājumu. Tas ir, patiesībā smagas tvertnes korpuss tika salikts no "neapstrādāta" tērauda. Tas ievērojami samazināja metināšanas defektus 51C augstas cietības velmētajās bruņās.
Pēdējā termiskā apstrāde, karsējot pirms dzesēšanas, tika veikta jau uz tvertnes metinātā korpusa, iepriekš to nostiprinot ar iekšējām statnēm. Ķermenis tika turēts krāsnī trīs stundas. Un tad, izmantojot īpašas ierīces, tie tika pārvietoti uz ūdens dzesēšanas tvertni un turēti tajā 15 minūtes. Turklāt ūdens temperatūra dzesēšanas tvertnē paaugstinājās no 30 līdz 55 ° C. Ķermeņa virsmas temperatūra pēc izņemšanas no ūdens bija 100–150 ° С. Un tas vēl nav viss.
Pēc rūdīšanas ķermenis nekavējoties tika pakļauts zemai rūdīšanai cirkulācijas krāsnī 280–320 ° С temperatūrā, turot to pēc šīs temperatūras sasniegšanas 10–12 stundas. Līdzīgi tika veikta arī lieto torņu zemā rūdīšana no 70L bruņām. Interesanti, ka plaisu kontrole eksperimentālajos IS-2 korpusos ilga četrus mēnešus, kad pirmās rūpnīcas tvertnes atstāja rūpnīcas vārtus.
Ķīmiskais sastāvs
Kādas bija rullētās bruņas 51C, kas kļuva par galveno IS-2, ISU-122 un ISU-152? Tas ir dziļi cietējošs tērauds lieliem bruņu biezumiem ar šādu ķīmisko sastāvu (%):
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
Mo 0, 20–0, 40
P ≤0,035
S ≤0,035.
Salīdzinājumā ar lietām bruņām 70L, velmētajam tēraudam 51C bija lielāks molibdēna un niķeļa īpatsvars, kas garantēja cietības palielināšanos līdz 200 mm. Kad smago tanku korpusi tika izšauti ar 88 mm lādiņiem, izrādījās, ka augstas cietības bruņas izturības ziņā bija daudz pārākas par priekšgājējiem ar vidēju cietību. Jautājums par velmēto bruņu 51C novietošanu tika atrisināts nekavējoties.
Gudra metināšana
Svarīgs ieguldījums IS sērijas tanku bruņu ražošanas attīstībā bija automātiska tērauda metināšana zem plūsmas slāņa. Tā kā 1944. gada sākumā nebija iespējams pārvietot visu tvertnes bruņu korpusa izgatavošanas procesu uz šādu metināšanu, inženieri koncentrējās uz visplašāko un mehāniski noslogoto šuvju automatizāciju.
Čeļabinskas rūpnīcā Nr. 200 smagās tvertnes IS-2 korpusa salikšanas procesā varēja automatizēt tikai 25% no visiem metinājumiem. Līdz 1944. gada vidum Tankograda spēja automatizēt 18% no visiem iespējamiem 25% metinājumu. Kopējais metināto šuvju garums gar smagās tvertnes IS-2 korpusu bija 410 skriešanas metri, no kuriem 80 skriešanas metri tika veikti ar automatizētu metināšanas metodi.
Šis rezultāts ir ļāvis ievērojami ietaupīt ierobežotos resursus un elektrību. Bija iespējams atbrīvot līdz 50 kvalificētiem manuālajiem metinātājiem (viņu darbaspēka izmaksas 15 400 cilvēkstundu apmērā) un ietaupīt 48 000 kilovatstundu elektroenerģijas. Samazināts elektrodu (aptuveni 20 000 kg, austenīta - 6000 kg), skābekļa (par 1 440 kubikmetriem) patēriņš.
Arī metināšanai pavadītais laiks ir ievērojami samazināts. Piemēram, dibena un torņa kārbas metināšana pie sāniem ar sešpadsmit metru šuvi manuālā režīmā aizņēma 9,5 cilvēkstundas, un tikai 2. Nepieciešama līdzīga garuma šuve, kas savieno dibenu ar tvertnes korpusa malām automātiskā režīmā 3 cilvēkstundas (rokasgrāmatā uzreiz 11, 4). Tajā pašā laikā augsti kvalificētus metinātājus automātiskajā metināšanā varētu aizstāt ar nekvalificētiem strādniekiem.
Urālu SAG
Padomju tanku nozares pētnieks, vēsturisko zinātņu kandidāts Zaparijs Vasilijs Vladimirovičs no Krievijas Zinātņu akadēmijas Urālu nodaļas Vēstures un arheoloģijas institūta vienā no saviem darbiem ļoti sīki apraksta Urālos izmantotās automātiskās metināšanas iekārtas korpusa ražošana.
Visizplatītākā bija "ACC" tipa šautene ar Bušteta galvu. Uralmashā bija astoņas šādas instalācijas. Stieples padeves ātrums šajā mašīnā bija atkarīgs no loka sprieguma. Tam bija nepieciešamas 5 vienības, ieskaitot 3 kinemātiskos elektromotorus un 1 motora ģeneratoru.
Līdz 1943. gada vidum metināšanas iekārta SA-1000 tika izstrādāta smago cisternu IS-2 vajadzībām. Vai metināšanas mašīna ar jaudu līdz 1000 A.
Lai apgūtu bruņoto korpusu ražošanu jaunajai Čeļabinskas smagajai tvertnei IS-3, rūpnīcas inženieri 1944. gadā projektēja aparātu "SG-2000". Šī mašīna tika izstrādāta darbam ar zemu oglekļa metināšanas stieplēm ar palielinātu diametru (6–8 mm), un tā tika izmantota IS-3 torņa ražošanā. Instalācijai bija dozators speciāla sastāva (dažādu dzelzs sakausējumu) ievadīšanai metināšanas daļā, lai tajā esošais metāls tiktu deoksidēts (atjaunots). Kopumā, ievērojot metināšanas loka pašregulācijas principu UZTM, līdz 1945. gadam tika izveidotas 9 trīs veidu automātiskās metināšanas iekārtas: "SA-1000", "SG-2000", "SAG" ("Automātiskā metināšana galva ").
Skaistāka par vācu bruņām
Visa stāsta rezultāts ar smago IS tanku bruņām bija pārsteidzoši ātra tērauda receptes izstrāde, kas pēc taktiskajām īpašībām pārspēja vācu bruņas. TsNII-48 saņēma rūdāmu 120 mm tēraudu, kura biezumu vajadzības gadījumā varēja palielināt līdz 200 mm.
Tas kļuva par galveno pamatu pēckara smago padomju tanku ģimenes attīstībai.
