Активная броня для «Чёрной смерти»

image_print

Легендарный штурмовик Ил-2 создавался при тесном взаимодействии конструкторов и учёных-металловедов.

Самый массовый и эффективный самолёт Второй мировой войны Ил-2 ещё на этапе проектирования называли летающим танком. Наверное, и поэтому многие соотечественники, особенно молодые, уверены, что при его производстве и броня применялась танкового типа. Разумеется, совсем не такой толщины, как на сухопутных бронеобъектах, и в пределах возможного. Но это не так. Удивительного по защищённости и боевым свойствам самолёта, ставшего наряду с танком T-34, реактивной системой залпового огня «катюша» техническим символом Победы, не было бы, если бы советские учёные-маталловеды ещё до войны путём мучительных поисков и бесконечных полигонных испытаний не создали специальную авиационную броню, существенно отличавшуюся от танковой.

С.Т. Кишкин.

Сергей Кишкин и Николай Скляров основательно увлеклись вопросами, касающимися прочности стали, ещё во время учёбы в Московском высшем техническом училище имени Н.Э. Баумана. Во многом благодаря своему учителю и наставнику И.И. Сидорину, который занимался исследованиями в этой области с дореволюционных лет. По окончании в 1931 году училища Кишкин и Скляров некоторое время занимались разработкой брони для плавающих танков в техническом отделе НКВД, а после образования в 1932 году Всесоюзного (ныне Всероссийского) научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ) перевелись туда, снова оказавшись под крылом многоопытного И.И. Сидорина.
Металловедение – наука, насыщенная терминологией, которая понятна только посвящённым. Аустенит, мартенсит, легирование, цементация, гомогенный вариант, гетерогенная система… Для исследователей, породнённых с металлами и сплавами, за этими терминами – труд, жизнь, судьба. Когда Кишкин и Скляров с молодым энтузиазмом принялись за дело, финалом которого им виделось создание брони, приемлемой для авиаторов, Иван Иванович Сидорин несколько остудил их пыл, заранее предупредив: пока на такую броню нет запросов со стороны авиационной промышленности. Ведущие авиаконструкторы А.Н. Туполев, В.М. Петляков, С.А. Лавочкин полагают – и совершенно справедливо, – что бронирование самолётов привело бы к потере ими важнейших лётно-технических характеристик. По их мнению, в первую очередь именно эти характеристики – высота, скорость, манёвренность – определят живучесть самолётов в боевых условиях грядущей войны.

Н.М. Скляров.

Молодому Сергею Кишкину на приёме у И.Ф. Тевосяна, в то время управляющего объединением заводов качественных сталей и ферросплавов «Спецсталь» Наркомтяжпрома, удалось-таки убедить производственника: от разработки авиационной брони отказываться нельзя, она очень скоро понадобится. Тевосяну доводы показались убедительными.
Началась работа, которую инженер Скляров в свойственной учёным манере описал позднее так: «Создавать авиационную броню пришлось, сочетая широкий фронт экспериментов с одновременным их анализом, обобщением и разработкой теоретических основ и отправных принципов дальнейших исследований. Были задействованы все достижения материаловедения того времени. Испытывались различные варианты легирования, использовались все доступные тогда легирующие элементы. Применялись такие эксклюзивные методы, как дождевание стальными шариками по Герберту, воздействие сильных магнитных полей, способствовавших полному распаду аустенита. Были опробованы различные варианты комбинированного аустенито-мартенситного превращения путём прерванной закалки и другие».
Не каждому читателю до конца понятно, о чём именно идёт речь, но любому ясно, что это было сражение двух вчерашних студентов с неизвестным, никем другим не познанным, но в предчувствии неизбежной войны крайне важным.
Собственно, война, ещё не мировая, уже шла – в Испании. Советские лётчики несли потери в боях с «мессершмиттами», пилоты которых атаковали наши истребители чаще всего с задней полусферы, в спину. Лётчик-интернационалист майор П.Н. Шустов, проявив находчивость, вырезал из борта повреждённого бронекатера что-то наподобие спинки и разместил её за своим пилотским креслом. Его примеру последовали другие лётчики-истребители.
Вскоре одна из самодельных бронеспинок со следами немецких пуль легла на стол главкома ВВС, и ВИАМ тут же получил задание срочно разработать бронеспинки для истребителей. На разработку конструкции и технологии производства потребовалось три месяца. Первую бронеспинку массой 16 кг наркому по военным и морским делам К.Е. Ворошилову демонстрировали сотрудники ВИАМ С.Т. Кишкин и Н.М. Скляров. После одобрения результатов испытаний наркомом Подольский завод имени Серго Орджоникидзе получил задание на их серийный выпуск.

Броню нового, ХХI века благодарные последователи первопроходцев создают
с той же самоотверженностью

Н.М. Скляров в книге «Путь длиной в 70 лет» вспоминал: «…это происходило в предмайские дни, но уже в праздничный день 2 мая главком ВВС Я.В. Смушкевич лично приезжает на завод принимать первую партию бронеспинок в количестве 50 штук». Бронеспинка толщиной в центральной части 6 мм, а в боковой зоне – 5 мм обеспечивала полную защиту от пуль «мессеров». Для сравнения: толщина листа самодельных спинок майора П.Н. Шустова была 8 мм, они утяжеляли самолёт больше.
Первые бронеспинки имели ту же природу, что и танковая броня тех лет, – изготовлялись в гомогенном, то есть однородном варианте и защищали от свинцовых пуль. Что же касается бронебойных пуль с высокотвёрдым сердечником, у которых поражающий фактор почти вдвое выше, чем у свинцовых, то тут однородная сталь не была надёжной защитой. Ещё до войны учёным удалось добиться такой прочности стали, которая остаётся непревзойдённой до нашего времени. Но выяснилось, что сверхпрочной стали свойственна хрупкость: пуля её разрушает, защитная плита небольшой толщины при ударе пули разлетается на осколки.
В авиационной броне, решили С.Т. Кишкин и Н.М. Скляров, следует совместить два противоречивых по природе качества – твёрдость и пластичность. Но как? Сотрудники ВИАМ предложили гетерогенную систему – броню из двух разделённых слоёв: лицевой слой – сталь, приближающаяся по прочности к сердечнику бронебойной пули, тыльный слой – сталь, сохраняющая пластические свойства. Испытания показали: если гомогенную броню заданной толщины бронебойная пуля «прошивает» с дистанции 700 метров, то гетерогенную – только с расстояния менее 350 метров.

Штурмовики Ил-2 над Берлином.

В чём тут секрет? Идея на первый взгляд проста. Её суть А.И. Шахурин, с 1940 года нарком авиационной промышленности СССР, в мемуарах объяснил так: «…Если поместить на пути пули даже обыкновенный карандаш, то, встретившись с ним, она начинает кувыркаться. Такая пуля уже ударялась о броню не острием, а плашмя. Остановить её теперь было легче. Подобный, но неизмеримо больший эффект достигался, когда на пути пули оказывался тонкий, всего 3-миллиметровый лист высокотвёрдой стали… Вот такую, так называемую экранированную, броню, состоящую из двух раздельных листов, и создали наши учёные С.Т. Кишкин и Н.М. Скляров».
А вот интересное дополнение к сказанному от Н.М. Склярова, который докладывал о перспективах авиационной брони на Совете обороны СССР в 1938 году: «…Информация об экранированной броне вызвала интерес у И.В. Сталина, сразу понявшего её основную идею – разрушение снаряда одним из элементов бронепреграды – и спросившего: «Вы за активную броню?» Так термин «активная броня» был произнесён впервые. Ранее никто не находил столь содержательного и удачного термина, вошедшего в повседневную практику разработчиков брони. И ныне все пользуются им, не подозревая, что его автором был И.В. Сталин».
Очень оперативно была разработана технологическая схема изготовления гетерогенных бронеспинок, которая обеспечила их серийное производство. За годы Великой Отечественной войны было произведено более 100 тысяч бронеспинок.
Но бронеспинка приемлема для истребителя и незначительно сказывается на его лётных характеристиках. А как быть со штурмовиком, который обстреливают не только в воздухе, но и плотным ружейно-пулемётным огнём с земли? Бронеспинки тут явно мало, время требовало бронированного самолёта.
Попытка создать бронированный штурмовик ТШ-3 закончилась неудачей: разработчики предложили заложить броневые плиты в готовую конструкцию и таким образом существенно увеличили массу самолёта.
Именно в то судьбоносное для страны время С.В. Ильюшин попросил И.В. Сталина освободить его от должности начальника Главного управления авиационной промышленности и разрешить заняться конструированием «летающего танка» – бронированного штурмовика с высокими лётными и боевыми возможностями.
Не сразу, но разрешение было получено. И сегодня, спустя многие десятилетия, представляет интерес письмо С.В. Ильюшина Сталину. «При современной глубине обороны и организованности войск, огромной мощности их огня, – писал он, – штурмовая авиация будет нести очень крупные потери. Наши типы штурмовиков, как строящиеся в серии – ВУЛТИ, ХАИ-5 (констр. Нейман), так и опытные – «Иванов» (констр. Сухой) и «Иванов» (констр. Нейман), имеют большую уязвимость, так как ни одна жизненная часть этих самолётов – экипаж, мотор, маслосистема, бензосистема и бомбы – не защищена. Это может в сильной степени понизить наступательные способности нашей штурмовой авиации.

«Вопреки советскому менталитету экипаж штурмовика Ил-2 был защищён лучше, чем в каком-либо ином самолёте, – он помещался в своеобразную ванну из бронированной стали».

Из статьи редактора немецкого журнала
«Stern» Гернота Крампера

Поэтому сегодня назрела необходимость создания бронированного штурмовика, или, иначе говоря, летающего танка, у которого все жизненные части забронированы. Сознавая потребность в таком самолёте, мною в течение нескольких месяцев велась работа над разрешением этой трудной проблемы, результатом которой явился проект бронированного самолёта – штурмовика…
Для осуществления этого выдающегося эксперимента, который неизмеримо повысит наступательные способности нашей штурмовой авиации, сделав её могущей наносить сокрушительные удары врагу без потерь или с очень малыми потерями с её стороны, прошу освободить меня от должности начальника главка…
Задача создания бронированного штурмовика исключительно трудна и сопряжена с большим техническим риском, но я с энтузиазмом и полной уверенностью за успех берусь за это дело».
В чём революционная новизна замысла Сергея Владимировича? До этого предлагалось в готовую конструкцию боевого самолёта в пределах допустимого внедрять отдельные элементы бронирования. Ильюшин же предлагал делать не из шпона, а из брони фюзеляж машины, а точнее – включить в его силовую схему бронекорпус.
Вот как вспоминал о возникшей коллизии всё тот же Н.М. Скляров: «Все авиаторы посчитали его проект нереальным. А директора основных броневых заводов страны (Ижорского и Путиловского – И.М. Шейнман и А.Х. Зальцман) в письме к И.В. Сталину объявили предложение С.В. Ильюшина авантюрой. Однако Ильюшин вполне ответственно предлагал свой проект. Он его разработал, опираясь на заявления ВИАМ о создании стали, которая позволит решить двойную задачу – обеспечить высокую пулестойкость и технологию изготовления сложнейших тонкостенных броневых деталей без коробления с полным удовлетворением высоким требованиям по точности контура».
Наверное, и здесь требуются пояснения. Бронированные детали для «летающего танка» предстояло изготовлять методом штамповки. А штамповка нагретого металла с последующей закалкой путём охлаждения неизбежно приводила к короблению: деталь, образно говоря, переставала соответствовать чертежу. Если же охлаждение «затянуть», сталь не достигнет нужной прочности. Любой термист способен определить уровень нагретости металла по его цвету: при температуре 900–1050°С – он оранжевый, при 730–800°С – тёмно-вишнёвый, при 530-580°С – тёмно-коричневый. А вот штамповать броневую плиту «чёрного» цвета ни один специалист не рискнёт. Высокопрочная броня может разлететься на осколки как бомба. С.Т. Кишкин и Н.М. Скляров нашли способ штамповки охлаждённого «чёрного» металла. Важно было лишь найти точку приемлемого охлаждения, не проскочить её, ибо в итоге получится либо упругий, либо хрупкий лист. Технологию отработали, и С.В. Ильюшин смог получить для своего штурмовика броневые детали, которые отклонялись от теоретического контура не более чем на 0,5 мм.

Первый полёт прототип Ил-2 – двухместный штурмовик  ЦКБ-55 (БШ-2) выполнил 2 октября 1939 года. За годы войны было построено более 36 тысяч этих самолётов, самых эффективных, защищённых и востребованных. Командующий ВВС А.А. Новиков, говоря о творцах Ил-2, писал: «Нужно до земли поклониться создателям такого самолёта». Ещё раз подчеркнём: без разработки гетерогенной авиационной брони штурмовика Ил-2, которого немцы окрестили «чёрной смертью» и которым восхищались наши союзники, не было бы.
Разработчики активной брони – заместитель начальника ВИАМ, будущий академик Сергей Тимофеевич Кишкин и инженер Николай Митрофанович Скляров – в разгар войны, в 1942 году, удостоились Сталинской премии. Об этих учёных потомки обязаны помнить.
Что же касается брони XXI века, то её с той же самоотверженностью создают благодарные последователи первопроходцев.

Виталий МОРОЗ, «Красная звезда»