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老骥伏枥—冷战中的IS-3坦克改装、发展史

2022-03-24 08:50 作者:朱加什  | 我要投稿


1949年5月1日,为了庆祝五一劳动节而出现在红场上的IS-3重型坦克。

        伟大的卫国战争结束后,自1953年起红军的装甲和机械化部队装备了IS-1、IS-2和IS-3重型坦克5,以及少量早期的KV-1S和KV-85重型坦克。1945-1946年车里雅宾斯克国营基洛夫厂(当时苏联国内唯一一家生产重型坦克的工厂)继续进行IS-3坦克的批量生产,随着ISS-4坦克的批量生产而停止。战后共生产了1430辆IS-3坦克。

     在一系列改装过程中,IS-3重型坦克的设计得到了各种改进,并进行了一些旨在改进其作战性能的研究和开发工作。例如,在1945-1946年,为了提高坦克的射速,将部分分装弹药改为整装弹药,并对弹药架进行改装。除此之外,在评估在IS-3上使用比D-25T更强大的火炮设备的可能性的同时,还考虑了使用自动装填机(IS-3A)、带指挥官锁定(目标控制)系统的电力传动的炮塔转动方案、改善战斗室的通风以及坦克的视野等问题。只有在炮塔上安装一挺双联装大口径12.7毫米DShK高射机枪,以取代7.62毫米DTM型机枪的项目被造了出来。

战后一辆拆除炮口制退器的IS-2。战后IS-2的相关参数:重量46吨;乘员4人;武器122毫米火炮,3挺7,62毫米机枪,1挺12,7毫米机枪;发动机功率382千瓦(520马力);最大速度 - 37公里/小时。

      然而,关于安装整装式122毫米炮弹的工作及其模拟安装的试验表明,由于炮塔的内部容积有限,不可能放下这些炮弹,也缺乏实用性。至于有关DShK重机枪的引进,它的安装需要修改炮塔、改变装甲结构,以及改变炮弹和机枪弹夹的存放方式。由于需要对炮塔设计进行大量的修改,这两项工作在1946年停止了。

二战后演习中的IS-3坦克。前两辆车炮口制退器已经被拆除。总重-46吨;乘员-4人;武器装备:122毫米火炮,1挺7.62毫米机枪,1挺12.7毫米机枪;发动机功率-382千瓦(520马力);最大速度-40公里/小时。

       根据苏联人民委员会议1945年12月30日第3217-985号决定,开始生产带有升级版电驱动炮塔转向装置的IS-3坦克。(1946年1月17日红军装甲兵总局的第8号命令)。驱动装置的设计是由车里雅宾斯克国营基洛夫厂的设计局与机械制造人民委员会第255厂合作,根据Leonardo提出的电路图,结合100号实验厂提出的指挥官控制装置而开发而来的。1946年3月,首批50辆IS-3坦克安装了该驱动装置,同年4月1日起,所有生产的车辆都安装了带指挥官瞄准装置的电驱动炮塔旋转装置。

     改进坦克的目的是为了在战场上增加对手榴弹的抵抗和防护能力,以及安装一个合适的消防系统(FFS)。为了提高坦克的机动性,开始研究改进发动机(提高发动机的可靠性,冷却系统的效率,制定和测试自动除尘的空气净化器,蒸汽加热器)。开始研发机电传动装置(从707工程上开始安装)和高耐磨的履带。

        1945年IS-3坦克在行驶情况中,在其装备的IS-2坦克的发动机正常工作的条件下发现了发动机过热的问题。1945年底对IS-2和IS-3坦克进行的实地对比试验证实了这一问题。

发展图

IS-3坦克的发动机冷却系统与IS-2坦克的冷却系统不同,主要体现在进气道的设计和尺寸(特别是冷却空气的入口和出口)以及空气-油冷却器的设计上。 车里雅宾斯克国营基洛夫厂的设计局对IS-3坦克的发动机冷却系统进行了一些修改,并在1946年制造的坦克上投入批量生产。 同年的实车试验证实了所采取的措施的有效性。

    与最初几个型号的IS-3相比,最新一代的IS-3坦克在发动机风扇前面安装了两个油气冷却器,而不是在风扇后面安装四个油气冷却器。这使得发动机冷却系统空气管道的内部部分可以通过降低内部燃料和油箱的高度而变得更大。排气管被简单化,风扇的配置也被改进。此外,还对夏季(环境空气温度为+20到 +40摄氏度时)士兵坐在车辆上的位置提出了建议,因为在发动机高负荷时,温度会过高。士兵一但坐在MTO(发动机舱)的顶部的冷却空气入口的百叶窗处,那可能会烫伤士兵。

车体尾部结构图

至于IS-3坦克的机电传动装置,苏联红军装甲兵总局负责人B.G.韦尔希宁中将于1946年12月16日批准了对它的要求。 它的目的是改善坦克的行驶中的特性,引进自动控制系统,提高柴油机的利用率

安装机电传动系统的目的是为了确保。

- 与手动变速器相比,坦克的平均速度有所增加。

- 提高驾驶坦克的方便性和简单性。

- 坦克加速到最大速度所需的时间比手动变速器坦克的时间少30-40%。

- 坦克可以以4至41公里/小时的速度行驶,并有无级变速控制。

- 在任何半径下以不同的速度都可以转动坦克,而转动坦克所需的动力损失要降到最小。

- 坦克的爬坡能力与手动变速器相似。

       然而,由于IS-3退出了生产,这项工作的大部分都没有完成,但在新的重型坦克IS-4上继续进行。此外,在和平年代下大量使用IS-3坦克的过程中,该坦克设计中的一些设计缺陷被暴露出来。

1946年生产的IS-3坦克装备的改良冷却系统的示意图。

        该车的重大缺陷之一是发动机的钢性连接较差,这导致了发动机部分零件的错位。例如,1946年生产的IS-3坦克没有一辆能经受住300千米泥泞道路和1000千米普通道路的测试。同年,部队向车里雅宾斯克国营基洛夫厂的设计局提出了大量关于发动机故障的问题。对六个IS-3坦克的测试,发现B-11发动机的燃料泵驱动的垂直轴被破坏,因为该轴的滚珠轴承稳定架出现了故障。因此,车里雅宾斯克国营基洛夫厂采取了适当的措施来提高其运行的可靠性(在随后制造的发动机上用摩擦轴承取代了滚珠轴承)。

      此外,在机器的长期运行过程中,不仅车体的连接处开始出现裂缝,而且铸造炮塔的外壳也开始出现裂缝(在火炮安装位置,以及炮塔左右两侧和其他部位)。IS-3车体的焊接处的低强度问题被证实了。

      1946年在NIIBT靶场对车里雅宾斯克200号工厂和乌拉尔马什扎沃德公司(就是造Su-101那个)制造的五个车体进行了射击试验,结果也证实了IS-3车体的焊接点强度低。为了更详细地检查IS-3坦克的缺陷,工厂向军队派出了由熟练的设计师和驾驶员组成的实验大队。

       根据苏联部长会议1948年3月30日第3540号命令和苏联交通机械制造部1948年3月31日第81号命令,车里雅宾斯克国营基洛夫厂和列宁格勒国营基洛夫厂在短时间内进行了大规模的研究工作,寻找IS-3坦克负重支架和连接曲轴的破坏原因。首先,工厂的专家们分析了1945年至1948年期间从军事单位收到的关于驱动装置缺陷的所有材料,还详细研究了在库宾卡试验场对IS-3坦克的特别检查报告。

      根据收到的材料,车里雅宾斯克国营基洛夫厂的设计局(作为坦克的主要设计局)根据1949年6月10日苏联部长会议第2312-901号法令,制定了一系列UKN(消除设计缺陷)措施来。这些措施都是通过两辆IS-3坦克来实施和验证的,然后在另外十辆经过工厂升级的车辆上进行,并于1949年8月进行实地实验。

1946年,在NIIBT实验场尝试将部队放到炮塔后方。

第一阶段的现代化的改装包括。

- 开发和制造一种新的发动机悬挂,以增加其刚性连接并防止其松动。

- 提高发动机和负重系统的稳定性。

- 用电动增压泵取代手动增压泵

- 使B-11发动机的曲轴支架处于状态。

- 在油箱中引入一个阀门。

- 安装改进设计的通风用风扇。

- 改变曲轴上主摩擦的附着点。

- 改进了发动机和齿轮箱的对准情况,并在两个平面上对两个单元进行了端面和径向间隙测量。

- 在主摩擦传动轴和齿轮箱纵向轴之间使用半钢性连接。

- 通过使用长柱螺柱来改变前齿轮箱底盘的安装,拆除横梁左侧的铰链,通过引入一个位于中间支撑杆来加强其与底部的连接(以改善齿轮箱的安装)。

- 对变速箱的后边的支撑进行加固。

      此外,车里雅宾斯克国营基洛夫厂加强了弹药提升机构支架的强度和车体装甲板厚度,还给坦克安装了重型吊桥,将通风风扇的启动器轴从通风风扇附近移到半钢性连接离合器上。自1949年9月2日至10月16日,在康特米罗夫卡进行了10辆升级版IS-3坦克的实地测试。 试验结果表明,车里雅宾斯克国营基洛夫厂为消除设计缺陷和提高机器效率所采取的措施确保了主要部件的正常运行。然而,IS-3坦克的可靠性仍然不足,因为在试验过程中,出现了齿轮箱、侧齿轮箱发生故障和冷却器油泄漏等故障情况。

       为了对IS-3坦克的设计进行最后审查,建议车里雅宾斯克国营基洛夫工厂应立即制定所有措施来消除发现的缺陷,同时特别注意改进齿轮箱、侧齿轮、导线和油冷却器。所有的改装都将在三个坦克中进行实验。 根据1949年6月10日苏联部长会议第2312-901号决定,这些坦克的测试将于1950年1月1日完成。在上述日期之前,车里雅宾斯克国营基洛夫厂完成了第二阶段的现代化改造,其中包括对变速箱、高射机枪支架和履带滚轴密封的改造。考虑到这些措施,制造了三个坦克并进行了相关的测试。 根据这些测试的结果,工厂为进行现代化改造的图纸和技术文件的最终确定。

      根据苏联部长会议1950年12月12日第4871-2121号决定,从军事单位得到的IS-3坦克的升级工作在车里雅宾斯克国营基洛夫厂(从1950年到1953年)和列宁格勒国营基洛夫厂(从1950年到1954年)进行。在这一时期,工厂对坦克的现代化改造是在不改变坦克外形的情况下进行的。

     从部队运抵工厂进行大修的IS-3坦克必须全部完工不需要进行大修,但可以允许坦克在过了保修期(1000小时)后进行大修。然而这些要求往往没有被军队后勤所遵守,坦克在交付给工厂时处于失修状态,需要进行彻底的大修。这就是为什么列宁格勒国营基洛夫厂和车里雅宾斯克国营基洛夫厂不得不与坦克歼击车/自行火炮(应该是指268工程)大修同时进行,同时更换多达80%的零件。

        1951年11月至12月,当列宁格勒国营基洛夫厂在完成军方对IS-3坦克的驾驶系统进行测试时(由苏联部长会议第4871-2121号决定的),再次发现了V-11M型发动机燃油泵驱动部件断裂有关的缺陷。 在1949年对10辆坦克进行测试时,这种断裂问题没有出现。这些故障也发生在随后在列宁格勒国营基洛夫厂进行的五辆IS-3坦克的测试中,后来这些车辆在军队中运行时也出现了一样故障。由于发动机燃油泵驱动装置被破坏而导致的重复性缺陷,在列宁格勒国营基洛夫机器制造厂和车里雅宾斯克国营基洛夫厂完成测试后,军方决定停止接受IS-3坦克,直到查明缺陷的原因并制定措施来消除缺陷。同时,军方也不在接受V-11M型发动机。

1956年8月,在纳罗-福明斯克经过第一次现代化改装的IS-3坦克
1960年行进中的IS-3坦克(经过1951到52年改装后的坦克)。

      发动机燃油泵驱动装置的反复故障是由于电压装置使IS-3坦克在发动机处于最大负荷的情况下以较高的平均速度(约25公里/小时)行驶,其功率密度不超过7.72千瓦时/吨(10.5马力/吨)时。在这样的条件下,当从低档位切换到高档位的时间较长时,会使发动机曲轴旋转的速度处于共振模式这,导致了问题的出现。

     1949年对10辆IS-3坦克的测试是在正常道路条件下进行的,当时IS-3的平均速度不超过10-15公里/小时,这确保了其燃油泵驱动器的正常运行。由交通工程部任命的委员会和来自列宁格勒研究所和NIIBT实验场的专家共同讨论后得出的结论是:通过增加驱动联轴器的弹性和在燃油泵上连接额外的质量,可以消除燃油泵的驱动缺陷。车里雅宾斯克国营基洛夫厂的专家也得出了同样的结论。因此,为了取代钢性的串行联轴器制造了几个型号的弹性联轴器,其中一个是由车里雅宾斯克国营基洛夫厂设计的,在试验中被称为车里雅宾斯克国营基洛夫厂-45型。

      1952年3月5日至25日期间,各部门间委员会的负责人在列宁格勒附近对四辆IS-3坦克进行了测试,这些坦克都安装了弹性联轴器作为发动机燃料泵的驱动装置。没有发现发动机燃油泵驱动的故障,但是由于三辆车的发动机转杆被破坏,测试不得不停止。委员会得出的结论是,转杆的故障是由于发动机在最大扭矩下长时间运行造成的,这与这种类型的发动机的曲轴的共振频率区相吻合。

      为了确定1952年4月14日至5月23日期间燃油泵驱动装置和连杆运行的可靠性,部门间委员会再次对六个IS-3坦克进行了运行试验(发动机运行200小时,整车运行3000公里),在发动机燃油泵驱动装置上安装了弹性套圈,改变了燃油供给角度并改变了操作手册(限制了共振模式下的运行时间)。同时,两辆坦克安装了V11-ISZ系列发动机,第三和第四辆坦克安装了带双模调节器的发动机,没有燃料供应校正器,第五和第六辆坦克安装了不带燃料供应校正器的发动机;发动机的扭矩被调整为2254牛米(230公斤),曲轴转速为1300分钟';最大输出功率为415千瓦(565马力),曲轴转速为2000分钟。

     为了测试坦克,从军事学院里面招来不同经验的驾驶员来对坦克进行测试。在测试期间,坦克行驶里程从3027公里到3162公里不等,所有的发动机都可靠地运行了2500小时。燃油泵驱动器和发动机连杆没有发生任何故障。因此,只要遵守驾驶手册就可以确保发动机在规定时间内正常运行。然而,在坦克达到保修期后,出现了一些传动和发动机冷却系统的故障,由于出现了这些故障工厂采取了措施来进行维修,来确保IS-3坦克总体上能更可靠地运行。

     在上文中,一些IS-3坦克的传动装置和发动机冷却系统出现故障是因为这些试验是在一个灰尘较多的环境中进行的。由于在5-6个小时的实验中,坦克底盘上没有防尘罩,车体后部和坦克总体上被灰尘掩盖,发动机迅速过热,由于发动机轴和连杆上的灰尘,主摩擦装置没有关闭,变速箱没有正常换挡,结果车辆失去控制。这导致平均速度下降,变速器过早地失效。为了消除这些缺点,车里雅宾斯克国营基洛夫厂把安装在730工程(IS-5)上的防尘罩给安装到了经过改装的IS-3上。安装工作是从1952年7月1日开始的。(防尘挡板是在第200号工厂生产的)。通过重新设计制动带并将其安装在油箱中,行星齿轮转向装置的可靠性(车辆的转向能力取决于此)得到了改善。这些装置从1952年6月1日开始在工厂投入批量生产,1952年7月1日后勤开始学习如何修理该部件。

       根据1952年春天六辆IS-3坦克的试验结果,委员会得出结论,可以恢复接受这种带有列宁格勒国营基洛夫厂和车里雅宾斯克国营基洛夫厂生产的安装离合器的坦克,所有以前生产的坦克必须将发动机燃油泵驱动的钢性串联装置替换为CHKZ-45型的弹性串联装置。因此,从1952年5月30日开始,军队开始恢复接受经过改装的IS-3坦克(以及车里雅宾斯克国营基洛夫厂生产的安装B-11M型柴油发动机的IS-3)。

       同时,苏联陆军司令部提出在1952-1953年期间,在各种气候条件下对10辆装有加大功率发动机的IS-3坦克进行全面的战斗和实地试验。在这次试验结果的基础上,与运输机械制造部一起决定将B-11M发动机重新调整到419千瓦(570马力)的功率。1952年12月,在NIIBT试验场进行了三辆IS-3坦克的测试,安装了加大功率的发动机(419千瓦(570马力))。然而,由于变速箱的故障,这些试验被中止了。三个出现问题的变速箱中的一个由NIIBT实验场的工作人员将其修好,剩下两个被好的变速箱代替。在这段时间里,工厂不断检查和重新调整车体装甲的规格,这些零部件还没有被红军装甲兵总局最终同意和批准。主要问题是车体装甲焊缝的存在和修复范围问题,以及铸造炮塔的最小误差范围

        列宁格勒国营基洛夫厂对车体焊缝的缺陷检查只在车体外部检查,只有有裂缝或不足的焊缝才会被修复(所有其他焊缝都不需要修复)。然而,红军装甲兵总局对所有车体接缝处的可靠性都提出了质疑,并要求纠正几乎所有可能出现的制造缺陷。有人建议在制造IS-3坦克的新车体时采用冲压型钢板,但这与政府进行的决定相矛盾,高层认为用冲压钢板替换是多余的。从1951年11月开始,除了列宁格勒国营基洛夫厂和车里雅宾斯克国营基洛夫厂之外,IS-3坦克的车体维修也在第200号工厂进行。

       至于铸造炮塔的维修,交通机械工业部也只限于要求将裂缝焊接起来。在对炮塔进行了相关修理后,所有炮塔都被认为是处于良好的状态。但是,红军装甲兵总局又对裂缝的深度和位置进行了限制,这导致了大量的坦克炮塔被重新归为缺陷。

上世纪60年代,在列宁格勒第61工厂生产的IS-3M坦克

       根据苏联部长会议第4871-2121号决定,运输机械制造部只对IS-3坦克的车底进行维修,用支架加固车底装甲板,用奥氏焊丝焊接裂缝。其他额外的工作通常包括修理底盘和底部零件以及焊接接缝处的裂缝。在炮塔上,它对裂缝进行了焊接。1951年,列宁格勒国营基洛夫厂在这个方面的工作没有获得红军装甲兵总局方面的批评。但大修后的坦克成功地进行了长达2000公里的测试。列宁格勒国营基洛夫厂和车里雅宾斯克国营基洛夫厂制定的IS-3坦克缺陷图,在50年代中期得到了军方的认可,确保了所有重要的焊缝缺陷(包括裂纹和暗槽焊缝)被去除。在这些坦克寿命结束之前,在随后的大修中都配备了382kWh(520马力)的发动机。此外,还对负重系统的支架进行了额外的加固(两者接触的距离从10毫米增加到15毫米),在底部接头处安装了第二个接头,沿底部安装了刚性垫,并进行了其他较小的加固。

        然而,在1952年初,红军装甲兵总局的代表提出了新的要求,从而纠正了焊接质量中的所有缺陷。 除了清除有裂缝的焊缝外,还修复了孔隙增加的焊缝、底部装甲的下切问题、轻微的底槽或重叠、尺寸减小和其他轻微缺陷。然而,根据1952年3月29-31日运输机械制造部和苏军指挥部的联合决定,车里雅宾斯克国营基洛夫厂制定了改进IS-3坦克车体和炮塔的技术文件,同年4月,该文件被送到列宁格勒国营基洛夫厂和200号工厂并按照文件进行批量生产。

        除了在IS-3坦克的炮塔上焊接裂缝外,还计划用新炮塔替换一些已经经过修复的坦克的旧炮塔。例如,1952年第四季度的15座新炮塔的生产被委托给了200号工厂。新炮塔由74L钢铸造,并经热处理达到中等硬度(布氏直径3.45-3.75)。根据1952年批准的图纸和规格,并考虑到红军装甲兵总局和运输机械制造部所能接受的改装,即为TSh-17火炮和瞄准器安装加固支架,为武器装备安装附件等,炮塔一体化生产的。同时,为了提高炮塔的结构强度,红军装甲兵总局要求车里雅宾斯克国营基洛夫厂的设计局在炮塔下部结构的外侧和内侧引入焊接,加强火炮耳轴支撑架的焊缝部分和用于安装火炮的可拆卸舱口盖的支撑杆。

      此外,到1952年9月15日,为了检查UKN任务期间焊接的质量,计划对坦克炮塔的安装火炮区域、炮塔两侧和其他部位的裂纹在长度和深度上都最多的两座IS-3炮塔(高硬度和中硬度),进行火烧测试。

列宁格勒第61厂生产的改进型IS-2M和IS-3M

        新的炮塔将被提供给红军装甲兵总局,包括其零件、装置、电气设备、炮塔旋转机构、转动齿轮等,以便在军事单位动员时,IS-3坦克可以迅速替换掉旧炮塔。除了炮塔之外,1952年11月,有人提出用10RT-26E型无线电装置取代安装在IS-3坦克上的10RK-26无线电装置的问题,因为10RK-26无线电装置的位置妨碍了坦克指挥官和装填手采取适当的行动。事实证明,要改变它在坦克炮塔中的位置是不可能的,因为它只能固定在某处,而且炮塔的构造和内部容积也不可能把它的位置改到更方便的位置。此外,10RK-26无线电台已经过时,其适用期也已过。几乎每个电台都需要进行大修。从1953年开始,无线电装置开始被替换。(第一批10RT-26E型无线电的数量为540套)。

       同时,进一步提高IS-3坦克某些系统的可靠性的工作并没有在车里雅宾斯克国营基洛夫厂停止。例如在1953年,其中一辆原型车安装了一台V11-ISZ型柴油机(366号工程),并配有第77号工厂设计的防震器。在试验过程中,坦克行驶了2592公里,发动机单独工作了146小时,没有任何问题。其他重新设计的原型车也进行了测试。随后,苏联国防部下属坦克修理厂对该坦克进行了升级:7辆由基辅升级、17辆由利沃夫升级和120辆B由基希梅泽升级,以及61辆由列宁格勒负重升级。

      考虑到在改装IS-3坦克过程中获得的经验,红军装甲兵总局的高层政府决定从1957年开始对基于IS-2坦克的导弹发射车或自行火炮/坦克歼击车进行大修,因为这些坦克在运行中已经变得不太可靠。应苏联国防部维修和供应部门的要求,苏联国防部的维修厂对基于IS-2坦克的导弹发射车或自行火炮/坦克歼击车进行维修7辆由基辅维修、17辆由利沃夫维修和120辆由基希梅泽维修。除了加强一些装甲薄弱的地方外,上述措施还包括为车辆安装更先进的设备,以及将一些设备和装置与其他坦克统一起来(例如,安装V-54K-IS柴油发动机,燃油喷嘴加热器,带有弹射式除尘的新空气净化器,带有油冷却系统的变速箱,电动启动器,驾驶员视线瞄准装置,电气检查装置,驾驶员的夜视装置,新型无线电台,增加发动机功率消耗等)。所有这些措施都是在1957-1959年生产的原型车中安装的,这些原型车在NIIBT测试场进行了长时间的里程试验。

       从1960年开始,在国防部的坦克修理厂进行自行火炮的工作过程中,IS-2坦克的升级型被命名为IS-2M坦克。从1962年底开始,IS-3坦克的升级型也被生产出来并改名为IS-3M。在IS-3M坦克的基础上,苏联国防部的坦克修理厂生产了带指挥塔型的IS-3MK。一部分IS-2M坦克在大修过程中被重新设计成坦克牵引车。IS-2M和IS-3M坦克的升级是由坦克修理厂进行的,在部队里一直用到70年代末。

       1946年,苏军装备了新的重型坦克IS-4,该坦克的开发与IS-3坦克一样,都是早在伟大的卫国战争期间就开始了。这种战车是按照战争最后几年对新型重型坦克的信息技术要求而开发的,与IS-3坦克不同,它不是IS-2坦克的升级版。这种新坦克被设计为突破敌人准备好的防御的进攻性武器,旨在摧毁敌人的士兵和火力点,以及打击敌人的重型坦克和火炮。

    IS-4坦克于1947-1949年在车里雅宾斯克国营基洛夫厂生产,在生产期间部分被改装为IS-4M。该厂在1951年还生产了一小批IS-4M坦克。 同年,车里雅宾斯克国营基洛夫厂根据修订的技术文件对所有以前生产的车辆进行了现代化改造。1953年被苏军采用的T-10坦克,以及其连续的改进型T-10A、T-10B和T-10M,是在IS-3坦克的基础上进一步研发,符合上文所说的级别坦克概念。1953年至1965年期间,在车里雅宾斯克基洛夫工厂(从1958年5月15日开始,它被称为车里雅宾斯克拖拉机工厂)组织了各种改装型T-10坦克的批量生产,从1958年至1963年,在列宁格勒基洛夫工厂生产了T-10M重型坦克。二战后苏联制造的各种重型坦克IS-4和T-10只在苏军中服役,没有向其他国家提供出口。

各型重型坦克数量

除了投入批量生产IS-4和T-10重型坦克及其改进型之外,苏联坦克设计师旨在创造新一代的重型坦克具有更好的火力极高防护的保护和机动性。因此,设计和制造了以下原型坦克:260工程(IS-7),265工程,266工程,277工程,770工程和奥279工程。带有燃气轮机发动机的重型坦克278工程只存在于图纸上。

战后重型坦克的发展特点是:。

- 在82型发动机中安装了经典的总体布局方案即采用了纵向发动机布置。

- 由于加强了对敌方大规模杀伤性武器和强重型反坦克武器的防护,车辆的战斗重量增加到50-68吨。

- 坦克正面装甲的最大厚度增加到305毫米。

- 最大速度提高到42-59公里/小时,巡航里程提高到200-350公里。

- 将火炮口径增加到130毫米,机枪口径增加到14.5毫米。

- 发动机功率增加到772千瓦(1050马力)。

- 对一系列坦克进行改装,以适应核武器条件下的操作。

重型坦克发展的一个重要特点是寻找、发展和引进独创的布局和设计方案,其中一些方案成为进一步改进各种坦克的目的和有效载荷质量的基础。其中一些最重要的解决方案如下。

- 在火力方面--安装122毫米和130毫米来复式坦克炮,带有炮管抽烟装置以及130毫米火炮的半自装填装置,液压式炮塔转向装置和光学测距仪安装在277工程上。在两个准线上的稳定瞄准器安装在T-10B、T-10M、265工程、 277工程、279工程、770工程上;可遥控机枪安装在 260工程;使用9K11作为附加武器安装在272M工程上。铸造车体安装在770工程,弯曲的车体侧面装甲板安装T-10M坦克,防滑护板安装在279工程上。战后研发的重坦都安装了可拆卸型V-2型增压柴油机,弹射冷却系统,行星齿轮箱,"ZK "型转向机构,液压控制系统,杠杆活塞式液压减震器,梁式扭力悬挂,水下行驶设备(T-10M坦克)。燃气涡轮发动机(278工程),液压机械传动装置(266工程,279工程,770工程),液压气动悬挂装置,带有内部减震的支撑轮(770工程)。   除此之外,还对炮管除尘装置、雷达测距仪(包括与瞄准装置的连接)、735-809千瓦(1000-1100马力)柴油机、液压悬架、放松式液压减震器、四履带式移动器以及附属工程设备包括浮动装置和扫雷器(279工程)进行了检查和试验。

       除了车里雅宾斯克国营基洛夫厂、列宁格勒国营基洛夫厂和车里雅宾斯克第100实验厂的设计局之外,全苏联盟重型原型坦克设计研究所以及系列车辆及其组件和单元的测试和整理也直接参与了重型坦克原型车的开发,以及生产车辆的测试和整理。

        最初,根据苏联人民委员会1946年2月12日关于 260 工程坦克原型设计和生产工作的第350-142号决定,根据V.A. 马雷舍夫的命令,两个设计局的团队--第100厂分部的设计局和列宁格勒国营基洛夫厂的坦克生产总设计师部被联合起来。团队领导、设计工程师和服务人员根据他们每个人的资格和专长被联合起来,而不考虑他们的正式隶属关系。新组建的设计人员有205人(包括:142名管理人员和设计工程师,28名技术人员,26名抄写员和绘图员,9名服务员)。大多数工作人员在设计和建造坦克方面有大量的经验。由于当时高素质的坦克设计和制造人员的主要骨干都集中在100号厂的分厂,但其生产活动与列宁格勒国营基洛夫厂密切相关,设计和开发费用在两个组织之间的分配比例分别为总费用的60/40。

     1946年5月,苏联国防部内部成立了一个特别小组,为测试工厂(第100厂)设计新型重型坦克的支架和非常备设备。该小组面临的主要任务是迅速解决在设计新的重型坦克(260工程)和对车辆的独立组件和集合体进行测试时出现的问题。因此,100号工厂分部团队的主要工作方向之一是建立内部实验研究和实验室设施。

20世纪60年代,对IS-3M坦克进行测试

    为了容纳SKI-100工厂的所有实验室和原型车的试验平台,100号工厂分部的一部分被分配到了这个特别小组,这是一个由10个筒仓箱组成的厂房,带有控制设施。1946年6月,第100号工厂分部建立了自己的试验用生产设施,包括机器、装配、测试和工具车间、首席技术员部门和总工程师部门以及辅助服务。逐步开始扩大这个基地,为车间配备熟练工人和工程师,并扩大和改进设备范围。

        1946年期间,第100厂的列宁格勒分部的组织工作已经完成。设计师、技术员、测试员和工人的主要工作人员搬到了列宁格勒,他们在那里创建了自己的生产基地,作为机械、装配、测试和辅助车间的一部分,拥有一整套金属切割设备和大量的测试台和实验室,用于开发工作。到年底,列宁格勒分部(连同列宁格勒国营基洛夫厂设计局)的工作人员共有754人。

       根据V.A. 马雷舍夫的提议,从1947年1月1日开始,列宁格勒共青城工厂的重型坦克总设计师小组和第100工厂分部的实验设计局合并为第100工厂分部的一个总设计师小组。同时,列宁格勒国营基洛夫厂的重型坦克总设计师部门也被取消了。下一步是在第100号工厂的列宁格勒分厂(在列宁格勒共青城钢铁厂境内)的基础上,成立了苏联运输机械制造部全联盟坦克和柴油机第100号研究所(VNII-100这个厂后来也参与了907工程的研发)。1948年6月11日签署了关于其组织的苏联部长会议№2026-795号法令。(1948年6月16日交通部机器制造局第180号命令)。

       1949年3月9日,苏联部长会议批准了确保VNII-100运行的最优先措施。在研究和开发的同时,交通工程部和研究所的管理层有责任进行研发,并与列宁格勒国营基洛夫厂车间合作,生产其原型车的原型。同年3月19日,苏联部长会议副主席马雷舍夫签署命令,使该研究所成为该部主要局的第一所,任命Z.Y.科京为所长,并让他负责生产厂的首席设计师。

        1949年6月4日,发布了关于开始VNII-100活动的第1号主任令。根据批准的控制计划,该研究所有五个设计部门,十个研究和普通研究所部门,实验生产设施(机械、工具制造和装配车间),辅助服务和一个坦克测试机构。最初的VNII-100工作人员人数为1010人。直到1951年,VNII-100才实现了工业和工厂层面的双重功能。然而,研发工作在科学和研究课题上占了上风。但是列宁格勒国营基洛夫厂的利益被置于行业的利益之上。根据1951年7月31日苏联部长会议第13081号法令,列宁格勒机车厂成立了具有研发设施的重型坦克特别设计局。重型坦克特别设计局不仅包括列宁格勒坦克厂的员工,还包括根据交通部1951年8月10日第535号机器制造命令从VNII-100转来的工程师、员工和工人。P.K. 弗洛沃夫被任命为VNII-100的主任,V.V. 罗门诺索夫被任命为研发部副主任。

       同时根据苏联部长会议1951年8月4日第13605rs号法令,车里雅宾斯克国营基洛夫厂的设计局的设计被转移到第100实验工厂来作为实验基地。车里雅宾斯克国营基洛夫厂的设计局先后由N.L. 杜霍夫、M.F. 布兰尼克和P.P. 拉什维克领导。斯大林装甲兵学院N的工作人员积极参与了重型坦克的设计和科研工作。这个研究所的研发工作是由以斯大林命名的装甲部队科学研究所和坦克研究科学研究所的工作人员进行的。应该指出的是,一些与提高战后重型坦克的战斗力和性能特点有关的研究和开发工作是在IS-2和IS-3坦克改装的经验中得出的

         早在1946年,在列宁格勒高级装甲军官学校的射击场上。莫洛托夫在8月20日至9月5日期间测试了两台缴获的德国坦克测距仪:立体水平底座(1600毫米底座)和单视垂直底座的Konzi-Denz型(1000毫米底座),根据红军炮兵总局和斯大林装甲兵学院的计划,打算安装在IS-2和IS-3坦克上。IS-2坦克被分配给莫洛托夫坦克制造厂,IS-3坦克被分配给列宁格勒国营基洛夫厂。1946年8月10日至20日,在列宁格勒国营基洛夫厂进行了坦克测距仪的组装。

1947年在NIIBT实验场,准备研究发动机辐射的IS-3坦克

      进行测试是为了确定测距仪的有效距离,确定立体水平底座或单视垂直底座型测距仪的优势,并选择用于坦克或自行火炮的测距仪型号。试验表明,测距仪能够在距离火炮400米和6000米之间进行测量和射击。1947年,为了调查坦克的能量特性,在1947年9月11日至10月4日期间在NIIBT试车场进行测试,包括对IS-3重型坦克的发动机热辐射测试。这项工作是由VINI-100和斯大林装甲兵学院联合开展的。试验结果表明,与其他车辆(T-44、SU-76、BA-64、美国M-24轻型坦克)相比,IS-3坦克的发动机排气管设计和布局最好。。例如,在发动机启动50分钟后,IS-3坦克的排气管被加热到85'C,然后排气管的空转温度会降到0°С,当坦克移动时为220-270'С,因此,最大辐射强度值达到127W/ster。

IS-3坦克的辐射图

    通过坦克的热辐射进行探测使用 "豹 "式45型热阻探测仪最大探测范围可达3600米。根据研究结果,得出的结论是有必要借助排气管来进行屏蔽,并将其合理放置在车辆上(类似于IS-3坦克上的),因为其位置取决于热辐射的方向和强度。考虑到1946年在NIIBT靶场捕获的光学测距仪的测试结果,在1948年3月30日至8月10日期间,在IS-2坦克上测试了俄制测距仪:瓦维洛夫国家研究所设计的水平式PTs-13和垂直式PTs-13A型测距仪。

     PTC-13测距仪(底座800毫米,放大倍数10英寸)被安装在指挥官指挥塔顶上的模拟箱(钢制装甲箱)中,指挥官的MK-4型瞄准仪和DShK高射机枪被拆除。在钢盒的底部有一个长方形的开孔,以使测距仪的下部进入指挥官的指挥塔。由于测距仪的特殊安装(在带有橡胶缓冲器的特殊耳轴中)使得从-5到+16'角度观察和测量目标的距离成为可能。一个测距仪,具有12英尺的视野和4英寸的放大率,可以在超过2000米的范围内识别目标。然而,测距仪在实际使用中的测距效果不可能那么精准。当发动机空转或坦克发生剧烈振动时,测距仪无法测量目标。当短距离停止射击时,需要在关闭发动机的情况下进行测距读数。然而,在使用测距仪PTC-13的情况下,从己方阵地上射击和短距离停留时,所接触的目标数量平均是测距时的两倍,而且射击和接触的时间更少(从阵地上射击时为104秒,而不是125秒,短距离停留时分别为80和100秒)。与IS-2坦克一起,人们发现可以在IS-3坦克上安装一个测距仪为PTC-13型。安装测距仪时,车辆的高度增加了180毫米。

测距仪PTC-13型。在IS-2坦克的指挥官炮塔上安装测距仪PTC-13。

PTC-13a测距仪(500毫米底座,10英寸放大率)被安装在装甲板的一个滚珠轴承中,它被安装在炮手常规瞄准器的位置。测距仪从坦克炮塔下方插入滚珠轴承,并由三个滚轮固定在那里。滚珠轴承保证了测距仪可以自由地瞄准各个方向,并且视线与目标线垂直。测距仪的缺点包括测距方法不足--通过将分界线的中心对准目标,并通过倾斜测距仪将图像的水平线对准成一个。此外,测量仪没有高度或范围对准机制,而且有三个观察孔(其中只有中间一个在工作)使观察变得困难。最外面的两个在操作仪表时很碍事(特别是在光线不足的情况下)。带有三个滚轮的测距仪的附件是不可靠的(有在操作过程中测距仪脱落的情况)。

测距仪PTC-13A型。在IS-2坦克的炮塔上安装PTC-13A测距仪。

PTC-13A测距仪的精确度高于普通测距仪,但低于PTC-13测距仪。从己方阵地射击和短距离停顿中,击中敌方目标的数量是快速射程测定中类似目标数量的1.5倍。从己方阵地射击时,射击和瞄准目标的平均时间分别为123秒和126秒,从短距离停止射击时为83秒和100秒。由于指挥官炮塔的尺寸较小,在IS-2和IS-3重型坦克上操作PTTs-13a测距仪(经评估)是困难的。此外,坦克上方的测距仪(630毫米)的升高的部分没有任何保护措施,无法抵御子弹和弹片。在试验中,PTC-13和PTC-13a测距仪没有提供所能提供的最大的测距精度。尽管如此,PTC-13水平基座测距仪在精确度和测距方面仍表现出最好的结果。PTC-13测距仪的平均测距误差(以真实距离的%表示)超过4.75%,PTC-13a测距仪超过5.4%(光学测距仪的可接受误差为4%)。然而,在对设计进行改进(将底座增加到1000毫米,放大倍数增加到12-15倍)并消除了缺陷后,进行测试的委员会建议将PTC-13型测距仪提交给部队进行进一步测试。

         在1948年10月1日至12月10日期间,NIIBT试验场把T-54和IS-3放在一起进行测试。450A型机枪支架和451型机枪支架被改装为可安装7.62毫米卡拉什尼科夫机枪的和7.62毫米PP-41冲锋枪(1941年制造)。在测试期间,机枪被安装在特别设计的底座上,该底座被固定在车长的出入舱门的前部。机枪的安装使坦克可以对步兵进行攻击。经过测试,451型机枪支架被评估为是最适合用于IS-3坦克的支架,因为它的尺寸很小。451型机枪支架和450A型机枪支架的主要缺点之一是不可能在*******(冲锋枪)和瞄准器的情况下装填火炮,而且在水平移动火炮还时必须要移动炮手。在IS-3坦克的情况下,这个方向的进一步研究被放弃了。

       为了检测一些因素对IS-3坦克瞄准射击率的影响,在1951年6月20日至7月12日期间,在第三研究所的参与下,进行了相应的测试。 结果显示,在训练有素的装填手的情况下,该炮的平均瞄准射击速度可以达到3.6发/分钟(普通装填手为2-3发/分钟)。每个周期的平均时间为16.5秒,包括从铰链式弹药架中取出弹药(2.9秒)、装入火炮(9.5秒)、纠正方位和开火(3.1秒)、弹壳抛出和火炮复位。考虑到这一点,IS-3坦克的射速可以通过取消弹壳的悬挂和提高纠正方位的速度,可以通过安装半自动装填机来提高射速。

         此外,在测试过程中,还评估了装填员接触火炮弹药的可能性,并研究如何更好的装填弹药。最好的切入点是炮塔架上的弹药架,装在从战斗室换气扇到装填器方向上的铰链式弹药架上,以及坦克坦克车体底部垂直存放的五枚弹药,因为他们离火炮最近

1948年NIIIBT实验场上安装了4501A型机枪支架的IS-3
451型机枪支架

      安装在IS-2和IS-3坦克上的B-2发动机的运行经验表明其发动机性能良好。然而,尽管部队严格遵守了在低温条件下启动发动机,但在坦克上还是观察到了主轴承铅青铜熔化的情况。当B-2发动机在10-15'C的环境空气温度下启动和预热时,熔化事件经常发生。这些情况表明,为了使B-2发动机在没有可靠的单独加热手段的坦克上无事故的运行,仅仅将发动机预热到可以确保其启动的温度是不够的。为了使曲轴轴承在发动机启动和负载运行后正常工作,需要由油泵向曲轴轴承不断输油来降低温度。

1951年,在NIIBT试验场,对IS-3的射速进行测试。1从炮塔左右两侧的弹药架架上取下一枚弹药
装入炮管
从车体和炮塔衔接处的左右两侧再取出一发炮弹
装回到炮塔两侧的弹药架上
再取出一发药包

         1952-1953年在NIIBT测试场进行的研究表明,当B-2发动机在IS-2和IS-3油箱的低环境空气温度下启动时,由于进气口未加热的油管(从油箱到油泵)中存在冻结的油,轴承正常工作所需的条件不一定能得到保证。1954年,在IS-2和IS-3坦克的润滑和冷却系统方面,对这些车辆进行了一些设计上的改变。例如,石油和天然气技术研究所的专家建议,在启动发动机之前,通过特殊装置将热油通过进气管泵入油箱,在不事先加热进气管的情况下清除进气管中的凝固油塞。它是一根焊接在润滑系统进气管中的管子,紧挨着油泵。另一端被夹在车体侧面,末端安装有一个滑套插头。当使用一个接头时抽油机软管的联合螺母被拧在接头上。 这种装置可能也安装在T-10和T-54上。该装置可以由维修人员制造并安装在坦克上。为了修改发动机的润滑系统,油箱可以从车体上拆下来,发动机发动机进气管必须切断。此外,为了减少发动时准备时间,确保IS-2和IS-3坦克的发动机在低环境空气温度下无故障启动,建议在从油箱排油后从进油管放油。还在这些坦克上进行了相关的试验,用手动或电动油泵排空进油管,结果相当令人满意。带有改进的润滑系统的IS-3坦克的测试是在一个特制的低温冷却室中进行的,测试的目的是使发动机部件进入热平衡所需的时间内保持规定的温度。在启动前,通过在冷却系统中加入加热到+90-95℃的防冻剂,对发动机进行了预热。B-11发动机是在-40-42'C下启动的。为了使发动机做好启动准备,需要向冷却系统连续添加四次防冻液。如果最后溢出的防冻液温度(通过常规温度计显示)至少是+30-35'C,发动机就能可靠地启动。在这种热量件下,可以用一个特殊的手摇发动机电动启动器。然后,热油通过进油管被泵入油箱。向油箱注油的时间为7-10分钟。准备发动机启动所需的总时间高达110分钟。


对IS-3和IS-2坦克的润滑系统进行修改,以确保发动机在低环境温度下无故障启动。

在启动之前,发动机的曲轴被摇动。如果发动机进气口的油压为196-343千帕(2-3.5公斤/厘米),这表明有液态油存在,油泵运行正常。原有的机油增压泵(齿轮泵)由于机油变稠,通常在低温下无法工作。因此,为确保发动机在低环境温度下无故障启动而对润滑系统进行的改进是一个明智的选择。1953年,在IS-3和IS-2坦克上测试了由全苏航空技术研究所设计的驾驶员夜视装置。在一些IS-2坦克上(取决于车体的正面结构和驾驶员的瞄准器的可用情况),该仪器只能在没有上下棱镜的瞄准器上安装。没有棱镜的可以有效减了红外光束和光线的损失,因此该装置的画面比TVN-1型夜视装置的画面更明亮。带红外滤光片的FG-10型头灯被用于背光。从1956年开始,TVN-1型夜视装置被安装到IS-3坦克上。

在IS-3坦克上安装TVN-1型驾驶员夜视装置"。

接下来的测试是火炮系统先是D-25T大炮(备弹13发),然后是D-25TE大炮(备弹64发),配备172号工厂设计的炮口抽烟装置(总设计师 - M.Y.Tsiryulnikov)测试结果显示,D-25TE火炮在测试开始和结束时的精度都在有点出乎意料。炮口抽烟器的安装大大影响了火炮的不平衡力矩,其数值几乎上升了5倍(从4.57公斤米到26.1公斤米)。在不使用乘员舱标准通风手段的情况下进行射击时,该炮口抽烟装置十分可靠:装填手呼吸区的火药气体平均浓度从7.66毫克/升降至0.16毫克/升也就是下降了48倍,坦克指挥官的吸区从的浓度2.21毫克/升降至0.26毫米也就是下降了8.5倍。

安装在IS-2坦克上的驾驶员夜视仪

之后测试了在发动机运转速达到曲轴转速为1800转每分钟时和和安装战斗室换气扇风扇情况下进行射击时的净化效率,在这两种情况下净化效果最好。。抽烟装置的存在大大减少了回火的发生,但是需要在炮塔内部的固定栅栏上安装50-60公斤的抽烟器。在经过一些返工和解决抽烟装置导致火炮开火时射击精度不平衡问题后,新型抽烟装置被推荐批量生产并安装在新型T-10重型坦克炮上。


IS-3换装D-25TE


        为了确定NII-582设计局设计的新型反坦克地雷在坦克履带不同重叠处的爆炸效果以及各种坦克及装甲车的抗雷能力,一辆IS-2坦克于1954年7月29日至10月22日在NIIBT试验场接受了试验。在试验开始前,该坦克上载满了车组人员并达到了战斗重量还安装了新型履带,这些履带是由KDLVT-91型钢(部分含钼)以及LG-13'89型钢混合制成的。



1954年即将参加测试的IS-2
爆炸效果图
爆炸效果特写

      在测试期间,共有21枚5.5公斤的反坦克地雷在IS-2坦克的履带下被引爆,包括不埋设和在履带的不同重叠处埋设的地雷。为了确定引爆对车组成员的影响,一些实验还使用了实验动物(兔子)。正如试验结果所示,在KDLVT-91(不含Mo)型钢制履带下引爆地雷时,履带被完全炸断。通常情况下,爆炸效果也会波及到负重轮。每次引爆后需要更换五块履带。负重和拖带轮轻微变形,固定装甲壳和装甲塞的螺栓被切断。负重轮轮盘偶尔会出现裂纹,但滚轮和平衡器的轴承没有损坏。车体焊接的履带架被损坏,车体两侧被撕裂大灯灯泡被毁,但喇叭完好无损。

   由KDLVT-91型钢(含Mo)制成的履带,对地雷的抵抗力稍强。因此,在这种履带下有1/3的地雷在被引爆的情况下,尽管有150-160履带毫米的碎片被撕下来,一直波及到负重轮的轮胎,履带并没有被折断。在这些情况下,坦克在爆炸后仍可以继续移动。在TNT地雷爆炸的情况下,重叠部分的直径为1/2,由KDVLT钢(含Mo)制造的轨道被完全破坏。轨道的损坏既是在车体上造成的,也是在吊耳和销钉进入轨道车体的过渡点上造成的。其他坦克的损坏与1/3直径的地雷爆炸造成的损坏相似,唯一的区别是1/2直径的爆炸破坏了滚轮推力限制器。位于焊缝附近和拉杆孔平面的横截面上的限制器被破坏。此外,滚轮轴(连同其滚子)被压出平衡器。  在5.5公斤反坦克地雷被引爆的情况下,KDLVT(含钼)型钢制成的履带也被完全炸断,坦克的损坏的情况与没有深埋的地雷被引爆时相同。当一枚地雷在第二个负重轮下爆炸时,转向轮连同负重轮从平衡杆中被炸掉,第二个和第三个负重轮的平衡木挡板被破坏。

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